專利名稱：單片電阻感壓式坐標(biāo)輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)一種單片電阻感壓式坐標(biāo)輸入裝置，尤指一種使用一片電阻膜，配合檢測層基板以及晶體的切換，而構(gòu)成座標(biāo)檢測作用的座標(biāo)輸入結(jié)構(gòu)。
按，習(xí)知的電阻感壓式輸入裝置，其構(gòu)造如

圖1所示，是以上、下二層電阻膜X、Y及控制電路所組成。在X層電阻膜上，以X軸方向布有一對由電阻膜連接的電極X+、X-。而在Y層上，則以Y軸方向布有一對由電阻膜連接的電極Y+、Y-。于兩層電阻膜電極的一側(cè)交互施加一定的電壓，且于兩層電阻膜外表上任一點(diǎn)觸壓，再經(jīng)由非通電的另一側(cè)電極測得兩片電阻膜經(jīng)觸壓后的電壓值，即可得知觸壓點(diǎn)的X、Y座標(biāo)。
此構(gòu)造的電路控制主要是由四個接口10、X+、X-、Y+、Y-控制晶體管Q1-Q4的通路或關(guān)閉。于X層電阻膜上的X+電極與X-電極，是分別連接于晶體管Q1及Q2；而于Y層電阻膜上的Y+與Y-電極，則分別連接于晶體管Q3、Q4及在X+及Y+電極經(jīng)由晶體管Q1、Q3連接一定的電壓Vcc。于兩層電阻膜外表上任一點(diǎn)觸壓時，晶體管Q1為開路，X+電極連接于正電壓，晶體管Q2亦為開路，X_則為接地，連接Y層Y+及Y-電極的晶體管Q3、Q4為截止，使Y層于斷路狀態(tài)，由于觸壓X層、Y層電阻膜接觸，連接至Y-電極的AD-X測得一電壓VX，再經(jīng)換算而得知X坐標(biāo)；晶體管Q3為開路，Y+電極連接Vcc，晶體管Q4亦為開路，Y-電極則為接地，連接X層X+及X-電極的晶體管Q1、Q2為截止。使X層處于斷路狀態(tài)，連接至X-電極的AD-Y測得一電壓VY，再經(jīng)換算即得知Y坐標(biāo)。
依前述的構(gòu)造，由Y層的Y-電極及X層的X-電極所取得VX及VY電壓值由于Vcc不斷在兩層電阻膜間切換，所以檢測的電壓較不穩(wěn)定。且由于VX、VY是經(jīng)由兩層電阻膜所傳導(dǎo)，所以X層電阻膜的按壓點(diǎn)PX到X-電級間的電阻及Y層電阻膜的PY按壓點(diǎn)到Y(jié)-電極間的電阻呈一線性變化，同時電壓需在兩電阻膜間不斷切換交互通電，所以需二層涂布非常均勻、相同材質(zhì)的電阻膜，制造上較為麻煩，且易造成交互通電所產(chǎn)生的雜訊及不穩(wěn)定電壓。
是以本發(fā)明的主要目的在于提供一種電阻感壓式坐標(biāo)輸入裝置，是于單一電阻膜面四周鑲以一電極框，于電極框的四個角落分別設(shè)以接點(diǎn)，以便與控制電路基板相連接，并于基板正面的銅箔一側(cè)設(shè)以導(dǎo)引孔連接至控制電路，以作為按壓檢測，當(dāng)電阻膜面受觸壓時，得以籍由控制電路的開關(guān)作用，而達(dá)到坐標(biāo)的輸入，以改善習(xí)知輸入裝置因使用二片電阻膜而易產(chǎn)生雜訊及電壓不穩(wěn)定的缺失。
本發(fā)明一種單片電阻感壓式坐標(biāo)輸入裝置，主要是設(shè)有單一感應(yīng)電阻膜面、于該電阻膜面的四周鑲以一電極框，并于該電極框的四個角落分別設(shè)有一接點(diǎn)，使該等接點(diǎn)與一基板的正面的四個接點(diǎn)連接，以導(dǎo)引至基板背面的控制電路所設(shè)的電子開關(guān)元件，而該基板的正面為一銅箔，其面積相同于電阻膜，于其側(cè)延伸有一導(dǎo)引孔，以連接至電路的電子開關(guān)元件，使該電阻面膜與基板疊合后，于電阻膜面施加一定電壓，藉由開關(guān)元件的相互切換，而構(gòu)成坐標(biāo)輸入的檢測；其中該控制電路的開關(guān)元件，是由三個晶體管連接電源與電阻膜的電極框，以及三個晶體管連接電極框與接地端所構(gòu)成；其中該基板銅箔面所延伸的導(dǎo)引孔是以一晶體管連接于控制電路，以供作為檢測輸入及待命狀態(tài)的裝置者；其中基板銅箔可以另一導(dǎo)電性彈性電阻面膜代替。
對本發(fā)明主要特點(diǎn)進(jìn)一步的實(shí)質(zhì)了解，僅配合附圖所示實(shí)施例詳細(xì)說明如下，其中圖1是習(xí)知坐標(biāo)輸入裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的動作曲線示意圖。
圖4是本發(fā)明的動作實(shí)施例示意圖。
請參閱圖2，本發(fā)明主要是設(shè)有一感壓電阻膜面1，于該電阻膜面1的四周鑲以一電極框11，并于該電極框11的四個角落分別設(shè)有接點(diǎn)111、112、113、114，使該等接點(diǎn)與基板2正面的四個接點(diǎn)21連接，以導(dǎo)引至在基板2背面的電路22，與晶體管Q1-Q6連接控制電路上的電壓源、接地端，及與四個I/O,LT,LB,RT及RB連接。而該基板2的正面為一銅箔23，其面積相同于電阻膜1，其一側(cè)延伸有一導(dǎo)引孔231，以連接至電路22的晶體管Q7，作為檢測輸入或待命狀態(tài)的裝置。
依前述的結(jié)構(gòu)，控制電路22是透過基板2正面的四個接點(diǎn)21對應(yīng)至電極框11四個接點(diǎn)111,112,113,114，以作為施加電壓的裝置。如此，可將電極框11與控制電路22距離縮至最小范圍，對于施加在電極框上的電壓不至損耗，可與電壓源的電壓相當(dāng)，以便對坐標(biāo)的檢測構(gòu)成較大的助益。
而控制電路的四個I/O,LB,RT,RB控制晶體管Q1-Q6的導(dǎo)通與關(guān)閉，作為電子開關(guān)，控制電極框11四個角落的電壓及通、斷狀態(tài)。控制電路的A/D轉(zhuǎn)換器直接連至AD-X，因此，晶體管Q1-Q6的狀態(tài)與控制極的關(guān)系可以如下表示LT TI輸出 LB Q2 Q3 輸出0ON Vcc 0ON OFF Vcc1OFFVcc 1OFF ON OVRT Q4 Q5 輸出 RB Q6 輸出0ON OFF Vcc 0ON OV1OFFON OV1OFF OV由于晶體管Q1連接Vcc于電極框11的左上接點(diǎn)111，因電極框11的電阻極低，所以電阻膜1左側(cè)由左上至左下電極框同電壓，電極框11右下接點(diǎn)113經(jīng)由晶體管Q6接地，使電阻膜1右側(cè)由右下至右上的電極為OV，電阻膜的電壓由左往右呈線性變化，越靠近右邊越低(如圖3所示)。于按壓時，按壓點(diǎn)電阻膜與控制電路的銅箔相互接觸，由于檢測層連接的晶體管Q7為斷路狀態(tài)，所以按壓點(diǎn)等于直接連接A/D轉(zhuǎn)換器，AD-X進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換即得知按壓點(diǎn)X方向電壓-Vx，再經(jīng)由計算得出按壓點(diǎn)X坐標(biāo)。在按壓點(diǎn)Y方向坐標(biāo)的檢測電極框11右上角及右下角同樣維持著一定電壓及一接地的狀態(tài)，不作相互切換，晶體管Q2、Q3由LB控制連接電壓或接地施于電極框11的接點(diǎn)114。晶體管Q4、Q5則由RT控制連接電壓或接地施加電極框11的接點(diǎn)112，當(dāng)檢測按壓點(diǎn)PY時，LB處于高電位使晶體管Q2斷路，Q3則為通路接地。設(shè)RT處于低電位使晶體Q4為通路接Vcc，晶體管Q5為斷路，此時電極框11的接點(diǎn)112、114皆施加一定的電壓，相對于接點(diǎn)111、113為接地，所以電極框上側(cè)為Vcc，下側(cè)為接地，電阻膜的電壓由上往下呈線性變化。當(dāng)測接點(diǎn)PY時，檢測層連接的晶體管Q7同為斷路狀態(tài)，按壓點(diǎn)等于直接連至A/D轉(zhuǎn)換器，AD-X進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換而得知按壓點(diǎn)Y方向電壓-VY，再經(jīng)由計算得出按壓點(diǎn)Y坐標(biāo)。
如圖4所示，由于電阻膜上電極框11左上角由晶體管Q1連接VCC，右下角則由Q6接地，使電阻膜的一側(cè)保持為正，另側(cè)為接地，形成如圖示的等效電路。當(dāng)檢測按壓點(diǎn)PX及PY坐標(biāo)時，只由電極框右上及左下角作切換。
又，如圖2所示，輸入待命狀態(tài)時設(shè)晶體管Q2為通路，Q3為斷路使電極框11接點(diǎn)114連接Vcc，晶體管Q4為通路，Q5為斷路使電極框11接點(diǎn)112亦連接VCC，即電阻膜1為正，銅箔檢測層23經(jīng)由電阻R1及晶體管Q7接地。當(dāng)輸入特命狀能時，AD-X連接電阻R1至晶體管Q7接地，A/D值為0。按壓時，連至檢測層的AD-X通過一個電阻R(電阻膜1)連接至正，Y-進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換得到電壓為Vcc +5VR110KR 50KVYV+XR/(R1+R)因此，VY是按近VCC的較高電壓，控制電路可判斷AD-X上電壓大于某值(如2,5V)則為按壓狀態(tài)，相反則無按壓，以避免因輕微碰觸，誤判成按壓狀態(tài)。
又，在本發(fā)明中上述的銅箔23亦可以另種導(dǎo)電性、具有彈性的電阻面膜代替。亦可將此電阻面膜貼附在電阻膜面1端面上，而使此電阻膜面1直接貼附在基板2上，經(jīng)由按壓電阻面膜23傳遞至電阻膜面1上而以相同前述方式輸入坐標(biāo)的目的。
權(quán)利要求
1．一處單片電阻感應(yīng)式坐標(biāo)輸入裝置，其特征在于，主要是設(shè)有單一感應(yīng)電阻膜面、于該電阻膜面的四周鑲以一電極框，并于該電極框的四個角落分別設(shè)有一接點(diǎn)，使該等接點(diǎn)與一基板的正面的四個接點(diǎn)連接，以導(dǎo)引至基板背面的控制電路所設(shè)的電子開關(guān)元件，而該基板的正面為一銅箔，其面積相同于電阻膜，于其側(cè)延伸有一導(dǎo)引孔，以連接至電路的電子開關(guān)元件，使該電阻面膜與基板疊合后，于電阻膜面施加一定電壓，藉由開關(guān)元件的相互切換，而構(gòu)成坐標(biāo)輸入的檢測。
2．如權(quán)利要求1所述的一種單片電阻感應(yīng)式坐標(biāo)輸入裝置，其特征在于，其中該控制電路的開關(guān)元件，是由三個晶體管連接電源與電阻膜的電極框，以及三個晶體管連接電極框與接地端所構(gòu)成。
3．如權(quán)利要求2所述的一種單片電阻感應(yīng)式坐標(biāo)輸入裝置，其特征在于，其中該基板銅箔面所延伸的導(dǎo)引孔是以一晶體管連接于控制電路，以供作為檢測輸入及待命狀態(tài)的裝置者。
4．如權(quán)利要求1、2或3任一項所述的一種單片電阻感應(yīng)式坐標(biāo)輸入裝置，其特征在于，其中基板銅箔可以另一導(dǎo)電性彈性電阻面膜代替。
全文摘要
一種單片電阻感壓式坐標(biāo)輸入裝置,主要是由感壓電阻膜面、電極框、檢測層基板及控制電路所組成,其中,該電極框是鑲于電阻膜面的四周,并于其四個角落分別設(shè)有一接點(diǎn),與控制電路基板的正面的四個接點(diǎn)連接,以導(dǎo)引至控制電路;此外,在該基板正面設(shè)有一銅箔,與銅箔的一側(cè)設(shè)以便導(dǎo)引孔連接至電路,以作為按壓檢測輸入;如此,當(dāng)電阻膜面受觸壓時,得以藉由控制電路所設(shè)晶體管的開關(guān)作用,而達(dá)到坐標(biāo)輸入的目的者。
文檔編號G06F3/045GK1224191SQ9712589
公開日1999年7月28日 申請日期1997年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年11月21日
發(fā)明者陳明德 申請人:良英股份有限公司