专利名称：单片电阻感压式坐标输入装置的制作方法
技术领域：
本发明是有关一种单片电阻感压式坐标输入装置，尤指一种使用一片电阻膜，配合检测层基板以及晶体的切换，而构成座标检测作用的座标输入结构。
按，习知的电阻感压式输入装置，其构造如
图1所示，是以上、下二层电阻膜X、Y及控制电路所组成。在X层电阻膜上，以X轴方向布有一对由电阻膜连接的电极X+、X-。而在Y层上，则以Y轴方向布有一对由电阻膜连接的电极Y+、Y-。于两层电阻膜电极的一侧交互施加一定的电压，且于两层电阻膜外表上任一点触压，再经由非通电的另一侧电极测得两片电阻膜经触压后的电压值，即可得知触压点的X、Y座标。
此构造的电路控制主要是由四个接口10、X+、X-、Y+、Y-控制晶体管Q1-Q4的通路或关闭。于X层电阻膜上的X+电极与X-电极，是分别连接于晶体管Q1及Q2；而于Y层电阻膜上的Y+与Y-电极，则分别连接于晶体管Q3、Q4及在X+及Y+电极经由晶体管Q1、Q3连接一定的电压Vcc。于两层电阻膜外表上任一点触压时，晶体管Q1为开路，X+电极连接于正电压，晶体管Q2亦为开路，X_则为接地，连接Y层Y+及Y-电极的晶体管Q3、Q4为截止，使Y层于断路状态，由于触压X层、Y层电阻膜接触，连接至Y-电极的AD-X测得一电压VX，再经换算而得知X坐标；晶体管Q3为开路，Y+电极连接Vcc，晶体管Q4亦为开路，Y-电极则为接地，连接X层X+及X-电极的晶体管Q1、Q2为截止。使X层处于断路状态，连接至X-电极的AD-Y测得一电压VY，再经换算即得知Y坐标。
依前述的构造，由Y层的Y-电极及X层的X-电极所取得VX及VY电压值由于Vcc不断在两层电阻膜间切换，所以检测的电压较不稳定。且由于VX、VY是经由两层电阻膜所传导，所以X层电阻膜的按压点PX到X-电级间的电阻及Y层电阻膜的PY按压点到Y-电极间的电阻呈一线性变化，同时电压需在两电阻膜间不断切换交互通电，所以需二层涂布非常均匀、相同材质的电阻膜，制造上较为麻烦，且易造成交互通电所产生的杂讯及不稳定电压。
是以本发明的主要目的在于提供一种电阻感压式坐标输入装置，是于单一电阻膜面四周镶以一电极框，于电极框的四个角落分别设以接点，以便与控制电路基板相连接，并于基板正面的铜箔一侧设以导引孔连接至控制电路，以作为按压检测，当电阻膜面受触压时，得以籍由控制电路的开关作用，而达到坐标的输入，以改善习知输入装置因使用二片电阻膜而易产生杂讯及电压不稳定的缺失。
本发明一种单片电阻感压式坐标输入装置，主要是设有单一感应电阻膜面、于该电阻膜面的四周镶以一电极框，并于该电极框的四个角落分别设有一接点，使该等接点与一基板的正面的四个接点连接，以导引至基板背面的控制电路所设的电子开关元件，而该基板的正面为一铜箔，其面积相同于电阻膜，于其侧延伸有一导引孔，以连接至电路的电子开关元件，使该电阻面膜与基板叠合后，于电阻膜面施加一定电压，藉由开关元件的相互切换，而构成坐标输入的检测；其中该控制电路的开关元件，是由三个晶体管连接电源与电阻膜的电极框，以及三个晶体管连接电极框与接地端所构成；其中该基板铜箔面所延伸的导引孔是以一晶体管连接于控制电路，以供作为检测输入及待命状态的装置者；其中基板铜箔可以另一导电性弹性电阻面膜代替。
对本发明主要特点进一步的实质了解，仅配合附图所示实施例详细说明如下，其中图1是习知坐标输入装置结构示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的动作曲线示意图。
图4是本发明的动作实施例示意图。
请参阅图2，本发明主要是设有一感压电阻膜面1，于该电阻膜面1的四周镶以一电极框11，并于该电极框11的四个角落分别设有接点111、112、113、114，使该等接点与基板2正面的四个接点21连接，以导引至在基板2背面的电路22，与晶体管Q1-Q6连接控制电路上的电压源、接地端，及与四个I/O,LT,LB,RT及RB连接。而该基板2的正面为一铜箔23，其面积相同于电阻膜1，其一侧延伸有一导引孔231，以连接至电路22的晶体管Q7，作为检测输入或待命状态的装置。
依前述的结构，控制电路22是透过基板2正面的四个接点21对应至电极框11四个接点111,112,113,114，以作为施加电压的装置。如此，可将电极框11与控制电路22距离缩至最小范围，对于施加在电极框上的电压不至损耗，可与电压源的电压相当，以便对坐标的检测构成较大的助益。
而控制电路的四个I/O,LB,RT,RB控制晶体管Q1-Q6的导通与关闭，作为电子开关，控制电极框11四个角落的电压及通、断状态。控制电路的A/D转换器直接连至AD-X，因此，晶体管Q1-Q6的状态与控制极的关系可以如下表示LT TI输出 LB Q2 Q3 输出0ON Vcc 0ON OFF Vcc1OFFVcc 1OFF ON OVRT Q4 Q5 输出 RB Q6 输出0ON OFF Vcc 0ON OV1OFFON OV1OFF OV由于晶体管Q1连接Vcc于电极框11的左上接点111，因电极框11的电阻极低，所以电阻膜1左侧由左上至左下电极框同电压，电极框11右下接点113经由晶体管Q6接地，使电阻膜1右侧由右下至右上的电极为OV，电阻膜的电压由左往右呈线性变化，越靠近右边越低(如图3所示)。于按压时，按压点电阻膜与控制电路的铜箔相互接触，由于检测层连接的晶体管Q7为断路状态，所以按压点等于直接连接A/D转换器，AD-X进行A/D转换即得知按压点X方向电压-Vx，再经由计算得出按压点X坐标。在按压点Y方向坐标的检测电极框11右上角及右下角同样维持着一定电压及一接地的状态，不作相互切换，晶体管Q2、Q3由LB控制连接电压或接地施于电极框11的接点114。晶体管Q4、Q5则由RT控制连接电压或接地施加电极框11的接点112，当检测按压点PY时，LB处于高电位使晶体管Q2断路，Q3则为通路接地。设RT处于低电位使晶体Q4为通路接Vcc，晶体管Q5为断路，此时电极框11的接点112、114皆施加一定的电压，相对于接点111、113为接地，所以电极框上侧为Vcc，下侧为接地，电阻膜的电压由上往下呈线性变化。当测接点PY时，检测层连接的晶体管Q7同为断路状态，按压点等于直接连至A/D转换器，AD-X进行A/D转换而得知按压点Y方向电压-VY，再经由计算得出按压点Y坐标。
如图4所示，由于电阻膜上电极框11左上角由晶体管Q1连接VCC，右下角则由Q6接地，使电阻膜的一侧保持为正，另侧为接地，形成如图示的等效电路。当检测按压点PX及PY坐标时，只由电极框右上及左下角作切换。
又，如图2所示，输入待命状态时设晶体管Q2为通路，Q3为断路使电极框11接点114连接Vcc，晶体管Q4为通路，Q5为断路使电极框11接点112亦连接VCC，即电阻膜1为正，铜箔检测层23经由电阻R1及晶体管Q7接地。当输入特命状能时，AD-X连接电阻R1至晶体管Q7接地，A/D值为0。按压时，连至检测层的AD-X通过一个电阻R(电阻膜1)连接至正，Y-进行A/D转换得到电压为Vcc +5VR110KR 50KVYV+XR/(R1+R)因此，VY是按近VCC的较高电压，控制电路可判断AD-X上电压大于某值(如2,5V)则为按压状态，相反则无按压，以避免因轻微碰触，误判成按压状态。
又，在本发明中上述的铜箔23亦可以另种导电性、具有弹性的电阻面膜代替。亦可将此电阻面膜贴附在电阻膜面1端面上，而使此电阻膜面1直接贴附在基板2上，经由按压电阻面膜23传递至电阻膜面1上而以相同前述方式输入坐标的目的。
权利要求
1．一处单片电阻感应式坐标输入装置，其特征在于，主要是设有单一感应电阻膜面、于该电阻膜面的四周镶以一电极框，并于该电极框的四个角落分别设有一接点，使该等接点与一基板的正面的四个接点连接，以导引至基板背面的控制电路所设的电子开关元件，而该基板的正面为一铜箔，其面积相同于电阻膜，于其侧延伸有一导引孔，以连接至电路的电子开关元件，使该电阻面膜与基板叠合后，于电阻膜面施加一定电压，藉由开关元件的相互切换，而构成坐标输入的检测。
2．如权利要求1所述的一种单片电阻感应式坐标输入装置，其特征在于，其中该控制电路的开关元件，是由三个晶体管连接电源与电阻膜的电极框，以及三个晶体管连接电极框与接地端所构成。
3．如权利要求2所述的一种单片电阻感应式坐标输入装置，其特征在于，其中该基板铜箔面所延伸的导引孔是以一晶体管连接于控制电路，以供作为检测输入及待命状态的装置者。
4．如权利要求1、2或3任一项所述的一种单片电阻感应式坐标输入装置，其特征在于，其中基板铜箔可以另一导电性弹性电阻面膜代替。
全文摘要
一种单片电阻感压式坐标输入装置,主要是由感压电阻膜面、电极框、检测层基板及控制电路所组成,其中,该电极框是镶于电阻膜面的四周,并于其四个角落分别设有一接点,与控制电路基板的正面的四个接点连接,以导引至控制电路;此外,在该基板正面设有一铜箔,与铜箔的一侧设以便导引孔连接至电路,以作为按压检测输入;如此,当电阻膜面受触压时,得以藉由控制电路所设晶体管的开关作用,而达到坐标输入的目的者。
文档编号G06F3/045GK1224191SQ9712589
公开日1999年7月28日 申请日期1997年12月24日 优先权日1997年11月21日
发明者陈明德 申请人:良英股份有限公司