Конструкция емкостной кнопки



Конструкция емкостной кнопки
Конструкция емкостной кнопки
Конструкция емкостной кнопки

 

G06F3/044 - Вводные устройства для передачи данных, подлежащих преобразованию в форму, пригодную для обработки в вычислительной машине; выводные устройства для передачи данных из устройств обработки в устройства вывода, например интерфейсы (пишущие машинки B41J; преобразование физических переменных величин F15B 5/00,G01; получение изображений G06T 1/00,G06T 9/00; кодирование, декодирование или преобразование кодов вообще H03M; передача цифровой информации H04L)

Владельцы патента RU 2507563:

Закрытое Акционерное Общество Промышленная Группа "Метран" (RU)

Изобретение относится к близостным переключателям (срабатывающим при приближении), выполненным с использованием емкостных детекторов, и может использоваться в измерительной технике, например в датчиках давления, расхода и т.п. Техническим результатом является повышение чувствительности кнопки. Конструкция емкостной кнопки содержит последовательно расположенные по высоте и соприкасающиеся между собой верхнее прозрачное проводящее металлическое покрытие 1 на защитном стекле 2, нижнее прозрачное проводящее металлическое покрытие 3 на стекле 2, кольцо 4 с вертикальными прорезями из проводящей резины, опирающееся на пластмассовое кольцо 5, под которым расположена электронная плата 6 с чувствительным электродом 7 на ее верхней стороне. При этом покрытия 1 и 3 выполнены в виде секторов, разделенных между собой зазорами, а нижнее покрытие 3 прижато снизу без зазора по периметру защитного стекла 2 кольцом 4 из проводящей резины для обеспечения контакта с чувствительным электродом 7 электронной платы 6. 3 ил.

 

Изобретение относится к близостным переключателям (срабатывающим при приближении), выполненным с использованием емкостных детекторов, и может использоваться в измерительной технике, например в датчиках давления, расхода и т.п.

Известна конструкция емкостной кнопки, описанная в п.РФ №238071 по кл. Н03К 17/955, з.22.08.07, оп. 20.09.09.

Известная кнопка емкостного сенсорного устройства включает в себя чувствительные электроды, один из которых расположен под внешней приборной панелью кнопки из токонепроводящего материала и подключен к источнику переменного напряжения, а другой чувствительный электрод, расположенный ниже вышеуказанного чувствительного электрода, подключен к преобразователю емкости в цифровой код и отличается тем, что она дополнительно содержит по меньшей мере один, например, лазерный светодиод, внешнее управляющее устройство, выход которого подключен к схеме управления светодиодом, выход которой соединен со светодиодом, расположенным в прямоугольном вырезе обоих чувствительных электродов, под внешней приборной панелью кнопки из токонепроводящего материала, причем выход преобразователя емкости в цифровой код соединен со входом внешнего управляющего устройства.

Конструкция обеспечивает визуализацию состояния кнопки, что приводит к усложнению электронной части устройства.

Известна конструкция емкостной кнопки, представленная в статье «Решениях Microchip Technology для реализации сенсорного управления на емкостных датчиках» на сайте (см. приложение к заявке) и выбранная в качестве прототипа.

Известная кнопка содержит печатную плату с нанесенным на нее сверху чувствительным токопроводящим покрытием - электродом, который заземлен, и расположенную сверху защитную пластину (шильд) из диэлектрика.

Основным элементом, необходимым для реализации такой кнопки, является конденсатор переменной емкости. Он имеет простую конструкцию и чувствительность к прикосновениям. Так как чувствительный элемент построен как «открытый» конденсатор, электрическое поле может взаимодействовать с внешним емкостным объектом, в данном случае - пальцем.

Значение вносимой емкости С пропорционально:

- диэлектрической проницаемости вакуума ε0;

- относительной диэлектрической проницаемости ε материала между токопроводящим покрытием и, например, пальцем:

- площади перекрытия S;

- обратно пропорционально расстоянию d между токопроводящим покрытием и чувствительным электродом:

С= ε × ε0 × S/d

Чувствительность кнопки зависит от расстояния между проводящим и заземляющим слоем. Рекомендованное расстояние = 0,5 мм. Кроме этого, общая чувствительность кнопки зависит от толщины защитной диэлектрической пластины: при уменьшении толщины повышается чувствительность. Рекомендованная толщина пластины 1…1.5 мм.

Емкость датчика без емкости пальца составляет около 5…10 пФ.

Заземляющий слой под кнопкой экранирует ее от других электронных компонентов системы. Он также способствует поддержанию постоянной базовой емкости, которая требуется как опорная при каждом измерении.

Недостатком известной конструкции является ее невысокая чувствительность, обусловленная использованием толстой защитной пластины, что часто требуется условиями эксплуатации, наличием воздушных зазоров между элементами кнопки, малой площадью контакта пальца с кнопкой.

В частности, при использовании такой кнопки в измерительном приборе, например датчике давления, используется защитная пластина из стекла толщиной 10 мм, что критически снижает чувствительность кнопки. Кроме того, чувствительность ухудшают воздушные зазоры между различными слоями, т.к. воздух имеет низкую диэлектрическую проницаемость ε≈1.

При этом площадь контакта при нажатии пальцем невелика, что снижает площадь перекрытия для вносимой емкости (S≈1cм2)

Наличие дисплея в датчике ограничивает площадь емкостных кнопок в варианте с размещением кнопок на плате.

Задачей является повышение чувствительности кнопки.

Поставленная задача решается тем, что в конструкции емкостной кнопки, содержащей последовательно расположенные по высоте и соприкасающиеся между собой защитное стекло и чувствительный электрод, расположенный сверху на электронной плате, согласно изобретению на защитное стекло сверху и снизу нанесены прозрачные проводящие металлические покрытия, под покрытием на нижней стороне стекла размещено соприкасающееся с ним кольцо из проводящей резины, выполненное с вертикальными прорезями и опирающееся на пластмассовое кольцо, под которым расположена электронная плата с чувствительным электродом, при этом покрытия выполнены в виде секторов, разделенных между собой зазором, а нижнее покрытие прижато снизу без зазора по периметру стекла кольцом из проводящей резины для обеспечения контакта с чувствительным электродом электронной платы.

Наличие прозрачных металлических покрытий на верхней и нижней поверхностях защитного стекла обеспечивает увеличение площади контакта, что в совокупности с размещением под нижним прозрачным металлическим покрытием поджимающего его по периметру кольца из проводящей резины, убирающего воздушную прослойку между защитным стеклом и чувствительным электродом на электронной плате, увеличивает чувствительность кнопки при касании ее поверхности.

Технический результат - увеличение емкости при касании поверхности над токопроводящим электродом.

Заявляемая конструкция емкостной кнопки обладает новизной в сравнении с прототипом, отличаясь от него такими существенными признаками, как наличие на защитном стекле сверху и снизу прозрачных проводящих металлических покрытий, размещение под покрытием на нижней стороне стекла соприкасающегося с ним кольца из проводящей резины, выполненного с вертикальными прорезями и опирающегося на пластмассовое кольцо, под которым расположена электронная плата с чувствительным электродом, выполнение покрытий в виде секторов, разделенных между собой зазором, плотное поджатие нижнего покрытия снизу без зазора по периметру стекла кольцом из проводящей резины для обеспечения контакта с чувствительным электродом электронной платы, обеспечивающими в совокупности достижение заданного результата.

Заявителю неизвестны технические решения, обладающие указанными отличительными признаками, обеспечивающие в совокупности заданный результат, поэтому он считает, что заявляемая конструкции емкостной кнопки соответствует критерию «изобретательский уровень».

Заявляемая конструкция емкостной кнопки может найти широкое применение в измерительной технике, а потому соответствует критерию «промышленная применимость». Изобретение иллюстрируется чертежами, где представлены на:

- фиг.1 - вид сбоку в разрезе конструкции емкостной кнопки;

- фиг.2 - вид конструкции емкостной кнопки при сборке;

- фиг.3 - вид прозрачного металлического покрытия на поверхностях защитного стекла.

Заявляемая конструкция емкостной кнопки (фиг.1, 2) содержит последовательно расположенные по высоте и соприкасающиеся между собой верхнее прозрачное проводящее металлическое покрытие 1 на защитном стекле 2, нижнее прозрачное проводящее металлическое покрытие 3 на стекле 2, кольцо 4 с вертикальными прорезями из проводящей резины, опирающееся на пластмассовое кольцо 5, под которым расположена электронная плата 6 с чувствительным электродом 7 на ее верхней стороне. При этом покрытия 1 и 3 (фиг.3) выполнены в виде секторов 8, разделенных между собой зазорами 9, а нижнее покрытие 3 прижато снизу без зазора по периметру защитного стекла 2 кольцом 4 из проводящей резины для обеспечения контакта с чувствительным электродом 7 электронной платы 6.

Конструктивно покрытия 1 и 3 могут быть выполнены напылением или наклеиванием пленки с ITO. Кольцо из проводящей резины представляет собой, в частности, Zebra strip.

При касании оператора пальцем покрытия 1 на защитном стекле 2 за счет описанной выше конструкции кнопки емкость значительно увеличивается, что повышает чувствительность кнопки, и она надежно срабатывает.

В сравнении с прототипом заявляемая конструкция емкостной пленки имеет более высокую чувствительность.

Конструкция емкостной кнопки, содержащая последовательно расположенные по высоте и соприкасающиеся между собой защитное стекло и чувствительный электрод, расположенный сверху на электронной плате, отличающаяся тем, что на защитное стекло сверху и снизу нанесены прозрачные проводящие металлические покрытия, под покрытием на нижней стороне стекла размещено соприкасающееся с ним кольцо из проводящей резины, выполненное с вертикальными прорезями и опирающееся на пластмассовое кольцо, под которым расположена электронная плата с чувствительным электродом, при этом покрытия выполнены в виде секторов, разделенных между собой зазором, а нижнее покрытие прижато снизу без зазора по периметру стекла кольцом из проводящей резины для обеспечения контакта с чувствительным электродом электронной платы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сенсорным панелям и сенсорным экранам. Техническим результатом является обеспечение отдельного определения каждой из координат множественных касаний и правильного попарного соединения координат, возможности интерпретирования нелинейных жестов на сенсорной панели, а также функционирования на высоких частотах обновления, что позволяет поддерживать скоростные сенсорные приложения.

Изобретение относится к графическим интерфейсам пользователя, а более конкретно к обучающим анимациям, которые демонстрируют ручные жесты, распознаваемые инструментом панели рукописного ввода.

Изобретение относится к компьютерной технике, а именно для создания и демонстрации презентаций. Технический результат - расширение арсенала технических средств, предназначенных для создания слайдовых презентаций.

Изобретение относится к устройству и способу управления отображением изображения, которые используются для обнаружения объекта, который находится поблизости от устройства отображения.

Изобретение относится к сенсорной панели и к способу ее производства. Техническим результатом является обеспечение устранения ошибок ввода сенсорной панели.

Изобретение относится к средствам отображения виртуальной сенсорной панели для управления курсора мыши. Технический результат заключается в обеспечении возможности управления курсором мыши на сенсорном экране с использованием сенсорной панели, встроенной в сенсорный экран.

Изобретение относится к области обработки ресурсов страницы. Техническим результатом является обеспечение полного исследования и использования связанных с веб-страницей ресурсов.

Изобретение относится к средствам запуска служб. Технический результат заключается в уменьшении времени доступа к выбранной службе.

Изобретение относится к устройствам обработки информации. Технический результат заключается в увеличении скорости доступа к информации, относящейся к изменению состояния в заранее заданном приложении.

Изобретение относится к устройству обработки информации, которое отображает множество областей отображения на экране, а также к способу обработки информации и носителю информации.

Группа изобретений относится к устройству с просвечивающимся тактильным экраном, включающим в себя невидимые соединения электронных компонент, и способу его формирования. Техническим результатом является обеспечение просвечивающегося электронного устройства, прозрачных соединений электронных компонент с этим устройством, возможности увеличения количества тактильных зон на заданной площади устройства, а также экономия времени при его формировании. Просвечивающееся электронное устройство содержит сетку из проводящего материала с удельным сопротивлением меньше чем примерно 3,0 Ом/мм2, по меньшей мере, часть которой сконфигурирована в виде электрической схемы; электронную компоненту, прикрепленную к сетке, в которой, по меньшей мере, часть сетки сконфигурирована в виде электрической схемы, связанной с выводами электронной компоненты в первой области сетки, а вторая область сетки, определенная вне поверхностной области электронной компоненты, является прозрачной; и схемы, связанные с электронной компонентой, соединенной с более крупным электронным устройством, включающим просвечивающееся электронное устройство, схемы предназначены для обработки электрических сигналов электронной компоненты. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к устройствам ввода информации в электронные технические устройства, такие как банкоматы, платежные терминалы, электронные кодовые замки и другие многопользовательские электромеханические системы и электроприборы. Техническим результатом является повышение секретности ввода персонального кода-идентификатора пользователем при работе с электронными техническими устройствами. Cенсорное устройство ввода данных содержит прозрачный сенсорный экран и расположенный за ним дисплей, соединенные с устройством управления, выполненное с возможностью случайного распределения символов и соответствующих им функций по наборному полю для каждого сеанса ввода кода. Для ограничения угла обзора изображений символов между сенсорным экраном и дисплеем расположена накладка с выполненными в ней оптическими каналами, причем для каждого отображаемого на дисплее символа количество оптических каналов N выбрано из условия N ≥ 1, а длина каждого оптического канала, линейный размер участка поля дисплея в канале, подлежащий наблюдению, а также линейный размер отверстия оптического канала со стороны сенсорного экрана должны быть выполнены в определенном соотношении. 7 ил.

Изобретение относится к технологии обработки изображений для увеличения/уменьшения изображения, воспроизводимого на дисплее, или для перемещения изображения вверх, вниз, влево или вправо. Техническим результатом является обеспечение эффективного манипулирования воспроизводимого на дисплее изображения, поддерживая при этом качество информации. Когда одна страница газетной статьи или журнала выводится на дисплей с использованием иерархических данных 380, для каждой статьи в файле определения сценария определяется заранее назначенная область 392 (показана линией 386 в иерархических данных 380). В слое ниже, т.е. в слое, имеющем уровень разрешения, который позволяет различать знаки, определяются несколько заранее назначенных областей 394, 396 (показаны линиями 388, 390 соответственно) так, что зритель может просматривать статью от начала до конца. Изображение, выведенное на дисплей в самом начале, направляется в заранее назначенную область 392 по требованию пользователя на увеличение (стрелка F). При наличии требования на дальнейшее увеличение выведенное на дисплей изображение направляется к заранее назначенной области 394 на заголовке статьи (стрелка G). Когда пользователь, прочитавший предложение в заранее назначенной области 394, выдает информацию, указывая направление или нажимая определенную кнопку, выведенное на дисплей изображение направляется к заранее назначенной области 396 (стрелка Н), показывая продолжение предложения. 12 н. и 27 з.п. ф-лы, 26 ил.

Изобретение относится к способу обеспечения прокрутки на дисплее. Технический результат заключается в повышении эффективности прокрутки на дисплее при низких и средних скоростях. Способ обеспечения прокрутки на дисплее в первом направлении путем вращения колеса прокрутки на компьютерной мыши без необходимости подъема пальца с колеса прокрутки при использовании компьютерной мыши, который реализован программными процедурами для первого и второго режимов работы, включает этапы, на которых изменяют режим работы колеса прокрутки с первого режима работы на второй режим работы выполнением некоторого заданного действия и вращают колесо прокрутки в первом направлении вращения, причем программные процедуры для второго режима работы выполнены таким образом, что вращение колеса прокрутки в первом направлении вращения вызывает прокрутку на дисплее в первом направлении, а вращение колеса прокрутки в направлении, отличном от первого направления вращения, также вызывает прокрутку на дисплее в первом направлении. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройству отображения списка для отображения списка, включающего в себя множество пунктов, способу управления отображением списка и носителю информации, хранящему программу для реализации способа. Техническим результатом является снижение нагрузки на процесс визуализации во время операции прокрутки. Устройство отображения списка выполнено с возможностью размещения изображений пунктов, содержащихся в части списка в определенном направлении прокрутки, и отображения изображений пунктов из этой части списка на экране. Устройство выполнено также с возможностью перемещения изображений пунктов в направлении прокрутки со скоростью, соответствующей команде прокрутки от пользователя, и последующего отображения изображений пунктов, не отображенных на экране, в результате перемещения этих изображений пунктов в направлении прокрутки в границы экрана. При перемещении вновь отображаемого изображения пункта в направлении прокрутки в границы экрана часть изображений пунктов перемещается в поперечном направлении, пересекающем направление прокрутки, из-за границ экрана в границы экрана с определенной скоростью. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к мобильному терминалу, использующему бесконтактный датчик, и способу управления им. Технический результат заключается в возможности управления экраном с помощью бесконтактного датчика, способного обнаруживать близость объектов. Сенсорный экран отображает воспроизводимое движущееся изображение, бесконтактный датчик обнаруживает объект в непосредственной близости от сенсорного экрана, а посредством контроллера управляют скоростью воспроизведения движущегося изображения согласно степени приближения между объектом и сенсорным экраном, при этом при соприкосновении объекта с центральной областью сенсорного экрана захватывается кадр изображения, а при соприкосновении объекта с пограничной областью сенсорного экрана отображается меню управления экраном движущегося изображения на сенсорном экране. 6 н. и 16 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к системам и способам для просмотра и навигации по цифровому изображению, размеры которого превышают размеры экрана. Техническим результатом является обеспечение возможности более детального просмотра частей изображений за счет их масштабирования. Технический результат достигается за счет разработки способа и системы для комфортного просмотра изображения на устройстве отображения с эффектом масштабирования произвольно выбранных областей изображения для их детального рассмотрения и деформации по определенным правилам остальных областей. Способ для просмотра изображения на устройстве отображения содержит этапы, на которых выделяют, по меньшей мере, одну область на изображении, детектируют строки и столбцы изображения, относящиеся к фону и к переднему плану. А также согласно способу выводят на устройство отображения изображение, у которого выделенные области выводят в предопределенном масштабе, а строки и столбцы остальных областей изображения деформируют. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 ил.

Подложка печатающих элементов содержит печатающий элемент, переключающий элемент, который возбуждает печатающий элемент на основе входного управляющего сигнала, первый источник тока, который генерирует предварительно определенный ток. Кроме того, подложка имеет второй источник тока, который генерирует ток на основе входного напряжения, и схему генерирования тока, которая генерирует управляющий сигнал посредством усиления тока, полученного посредством сложения тока, сгенерированного посредством второго источника тока, с током, сгенерированным посредством первого источника тока, и затем генерирует управляющий сигнал посредством усиления тока, сгенерированного посредством первого источника тока. Технический результат - повышение скорости управления с обратной связью за напряжением, которое должно быть приложено к печатающему элементу с низкой потребляемой мощностью. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к устройству тестирования личности для тестирования личности. Техническим результатом является обеспечение быстрого выполнения агрегирования и оценивания без использования традиционного устройства оценки, такого как табло или панель оценки, а также снижения вероятности ошибочных ответов со стороны субъекта, устранения вероятности оценивания ошибок, обусловленных просчетом со стороны сортировщика, и ошибок регистрации при регистрации, обеспечение точности и надежности тестирования. Устройство тестирования личности для тестирования личности субъекта содержит средство (1) отображения субъекту пунктов (10) вопроса MMPI (Миннесотского Многофакторного Опросника для Исследования Личности), средство (2) ввода для ввода ответов субъекта на пункты (10) вопроса, средство (31) хранения данных тестирования, полученных из ответов субъекта, средство (3) обработки данных, которое считывает данные тестирования, вычисляет данные тестирования в соответствии с каждым критерием и формирует таблицу (20) результатов, полученную при агрегировании результата вычисления, и средство (5) голосового вывода, передающее субъекту пункт (10) вопроса посредством речи. 1 з.п. ф-лы, 24 ил.

Изобретение относится к средствам отображения сборного списка вложений, ассоциированного с потоком сообщений. Технический результат заключается в уменьшение времени доступа к файловым вложениям электронных писем. Идентифицируют одно или более сообщений, ассоциированных с потоком сообщений. Идентифицируют одно или более файловых вложений, присоединенных к этим одному или более сообщениям. После идентификации упомянутых одного или более файловых вложений, идентифицируют соответствующие корневые файлы, относящиеся к этим одному или более файловым вложениям, путем сравнения содержимого упомянутых одного или более файловых вложений с содержимым этих соответствующих корневых файлов. Формируют сборный список вложений так, чтобы он включал в себя соответствующие записи списка для упомянутых одного или более файловых вложений и идентифицированных корневых файлов, причем записи списка соответственно содержат иконку типа файла, одно или более из имени файла, размера файла и идентификационных данных автора относящегося к корневым файлам файлового вложения, имеющего наивысший уровень версии, и указание файлового вложения, имеющего наивысший уровень версии. Отображают сборный список вложений в окне приложения электронной почты. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх