DE2031787B2

DE2031787B2 - Eingabevorrichtung mit kapazitivem spannungsteiler

Info

Publication number: DE2031787B2
Application number: DE19702031787
Authority: DE
Inventors: Herbert; Mazza Robert Vitra; Mahopac N.Y. Dym (V.St.A.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1969-06-30
Filing date: 1970-06-26
Publication date: 1977-10-27
Also published as: FR2054597A1; GB1313664A; FR2054597B1; US3593115A; DE2031787A1; JPS4922567B1; DE2031787C3; SE356385B

Description

Diese Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung mit einem eine vorgegebene Charakteristik aufweisenden kapazitiven Spannungsteiler, die eine Anzahl von Abtaststellen aufweist, an denen jeweils eine der zugeordneten Eingabepositionen entsprechende Teilspannung abgreifbar ist, vorzugsweise zur Bestimmung von Ortskoordinaten einer Matrix.

Derartige Eingabevorrichtungen, welche vorwiegend ein tafelförmiges Rasterfeld zur handschriftlichen Niederschrift der als Information einzugebenden Daten,

Zeichen und Kurvendav Stellungen aufweisen, werden meistens als Eingabestationen in elektrischen Datenverarbeitungsanlagen verwendet. Die einzugebende Information kann beispielsweise bereits als ein Kurvenzug auf e:inem Papierblatt enthalten sein, das auf der tafelförmigen Rasterfläche aufliegt. Die Rasterfläche enthält eine große Anzahl von Abtaststellen die bestimmten XY-Koordinaten entsprechen und denen durch die Spannungsteiler bestimmte Spannungspotentiale zugeordnet sind, die elektrisch die Koordinatenwerte definieren. Durch die Verwendung eines Abfühlstiftes, welcher als Spannungssonde dient und der elektrisch mit der Datenverarbeitungsanlage verbunden ist, können somit die Koordinatenwerte der einzugebenden Information im erwähnten Beispiel auf elektrische Weise in der Datenverarbeitungsanlage zur weiteren Verarbeitung eingegeben bzw. übertragen weiden. Der Abfühlstift kann auch so gestaltet sein, daß er sowohl als Schreibstift als auch als Spannungssonde verwendbar ist.

Solche Eingabevorrichtungen mit einem flächenhaften Rasterfeld können zweiachsig sein, das heißt, sie sind sowohl in der X-Richtung als auch in der Y-Richtung empfindlich, und jede Abtaststelle im Rasterfeld liefert einen der X-Koordinate und der Y-Koordinate zugeordneten Spannungswert. Diese Spannungswerte — folgend als Teilspannung bezeichnet —, werden durch zwei Spannungsteiler erzeugt, die eine größere Anzahl von Abgriffen bzw. Anzapfungen aufweisen, welche als Leiterbahnen gestaltet sind, die sich als Positionsstege in das Rasterfeld erstrecken. Die X- und Y-Positionsstege kreuzen sich in der tafelförmigen Abtastungsfläche und bilden somit das Rasterfeld.

Eine Eingabevorrichtung in einfacherer Ausführung kann auch nur in einer Richtung empfindlich sein. In diesem Fall enthält die Eingabevorrichtung nur einen Spannungsteiler, dessen Anzapfungen oder Positionsstege Abtaststellen bilden, denen bestimmte Informationswerte z. B. Ziffern, Buchstaben oder Zeichen zugeordnet sind, welche durch entsprechende Teilspannungen dargestellt werden, die durch den Abfühlstift auslösbar sind.

Eingabevorrichtungen in der vorstehend kurz beschriebenen Ausführung sind außer bei den Datenverarbeitungsanlagen auch in Systemen zur Informationsübertragung, zur Steuerung von Anzeigetafeln, Tableaus und in Regelungs- und Steuerungsgeräten verwendbar. In einer dem Fachmann geläufigen Abwandlung sind derartige Eingabevorrichtungen bzw. die dort gebräuchlichen Spannungsteiler auch als Positionsgeber in der Meß-, Steuerungs- oder Regelungstechnik zu verwenden. So kann beispielsweise durch die relative Verschiebung des Abfühlstiftes zum Rasterfeld von einer ersten Position in eine zweite Position, entweder eine Wegstrecke, ein Winkel, oder eine andere Größe auf elektrische Weise gemessen werden. Außerdem ist eine Eingabevorrichtung auch in einer Servosteuerung als Regelglied verwendbar.

Allgemein sind ohmsche Potentiometer als Spannungsteiler bekannt, bei denen der jeweilige Ort des verschieb- oder drehbaren Schleifers durch die am Schleiferkontakt abgreifbare Teilerspannung bestimmbar ist. Je nach den Erfordernissen sind derartige ohmsche Spannungsteiler für lineare und andere Spannungscharakteristiken ausgelegt. Ohmsche Spannungsteiler als Positionsgeber sind jedoch nur für langsame Bewegungsabläufe geeignet, da bei schneller Bewegung Kontaktstörungen und Trägheitsprobleme

iuftreten, was bei den kapazitiven Positionsgebern nicht ier Fall ist.

Es ist bekannt, daß die Eingabe von Daten in datenverarbeitende Rechner oder Steuerungsanlagen in verschlüsselter Form über Tastaturen, Lochkarten oder Lochstreifen, Magnetbänder oder -platten erfolgen kann. Außerdem gibt es bereits Lesemaschinen, die besonders stilisierte oder handschriftliche Zeichen und Buchstaben selbsttätig in Datenverarbeitungsgeräte einlesen. Seit einigen Jahren sind auch Eingabestationen für Bildschirmgeräte mit Eingabetableaus bekannt, bei denen mit einem sogenannten Lichtgriffel oder elektrischen Schreibstift von Hand auf das Rasterfeld des Bildschirmes oder die Tafeloberfläche des Tableaus geschriebene Buchstaben, Zahlen, Zeichen, Kurven und Zeichnungen in das datenverarbeitende Gerät eingegeben werden können. Dabei wird während der Niederschrift der einzugebenden Information von jedem Aufzeichnungselement automatisch gesteuert, der jeweilige Ort der Schreibstiftspitze, d. h. die diesem Ort zugehörigen X- Y-Koordinaten durch elektrische Spannungen dargestellt. Jeder Ort auf dem Rasterfeld des Einschreibetableaus ist durch seine X- Y-Koordinaten bestimmbar. Diesen X- ^-Koordinaten der Abfühlstellen sind bestimmte Spannungswerte zugeordnet. Bei diesen Eingabevorrichtungen wird meistens als Positionsgeber ein Spannungsteiler verwendet, der zusammen mit dem gitterförmigen Rasterfeld ein Hauptteil des Eingangstableaus ist. Im Rasterfeld, das der zur Verfügung stehenden Einschreibfläche entspricht, sind in Form einer Matrix elektrisch leitende und mit den Spannungsteilern verbundene in X- und V-Richtung verlaufende Positionsstege angeordnet. Je enger die Maschenweite dieser Gitterstruktur des Rasterfeldes ist, um so größer ist das Auflösungsvermögen für die eingeschriebenen Daten oder Zeichnungen.

Es sind verschiedene Ausführungen von derartigen Eingabevorrichtungen bekannt, bei denen als Positionsgeber ohmsche, induktive oder kapazitive Spannungsteiler verwendet werden. Außerdem sind verschiedene Verfahren bekanntgeworden zur zeitabhängigen Bestimmung von Ortskoordinaten. Durch die amerikanische Patentschrift 33 99 401 wurde ein »Digital-Computer mit einem graphischen Eingabesystem« bekannt, der eine Einrichtung zur Eingabe von Daten enthält, bei der ein auf kapazitiver Basis arbeitendes Einschreibetableau vorgesehen ist und bei der die jeweilige Abtastposition des Schreibstiftes bei einer Bewegung über die Oberfläche des Rasterfeldes nach einem Digital-Verfahren mit elektrischen Spannungsimpulsen bestimmt wird.

Bei einer anderen bekannten Eingabevorrichtung werden die Ortskoordinaten der Abtaststcllcn durch entsprechende analoge Spannungswerte definiert. Bei dieser bekannten Eingabevorrichtung wird eine Spannung über eine Widerstandsanordnung, die als Positionsplatte dient, linear verteilt. Der entlang der Positionsplattc auftretende Spannungsabfall wird abgetastet und liefert eine Anzeige für die Position des Abfühlstiftcs. Durch Umschalten der Potentiometer-Speisespannung kann die Tcilcrspannung für die Λ"- und V-Richtung abgefühlt werden, so daß eine zwcidimensionale Position des Abfühlstiftcs feststellbar ist. Bei dieser bekannten Eingabevorrichtung ist zu beachten, daß der auf den Abfühlstift manuell ausgeübte Druck während der gesamten Schreibbewegung gleichmäßig ist, um eine falsche Spnnnungscingabc durch variierende Übergangswiderstand^· zu vermeiden.

Eine andere Eingabevorrichtung zur Ermittlung dn· X/Y-Lagekoordinaten an der Abtaststelle eines Abfühlstiftes auf einer Positionsplatte, welche als eine mit einer periodischen Speisespannung beaufschlagter Spannungsteiler gestaltet ist, wurde in der deutschen Patentanmeldung P 19 52 293 vorgeschlagen. Bei dieser vorgeschlagenen Eingabevorrichtung nimmt der Abfühlstift über eine Koppelkapazität die den jeweiligen Abtaststellen entsprechenden Spannungen auf. Zum Betrieb dieser vorgeschlagenen Eingabevorrichtung ist

ίο eine verhältnismäßig aufwendige Schaltungsanordnung erforderlich, bei der eine mäanderförmige Spannung moduliert und demoduliert wird und die Zähler, Filter, Register, Kippschaltungen und Integratoren, sowie: andere Schaltungsanordnungen enthält

Bei der Fertigung von analogen ein- oder zweidimensionalen Eingabevorrichtungen oder analogen Positionsgebern besteht eine Schwierigkeit darin, Aufzeichnungsflächen oder Rasterfelder zu erhalten, die innerhalb enger Toleranzgrenzen eine genaue lineare

2c Spannungscharakteristik in Abhängigkeit von der Position aufweisen.

Ohmsche analoge Spannungsteiler, — die sogenannten Potenziometer —, können bezüglich ihrer Charakteristik sehr präzise gefertigt werden, jedoch ist ihn:

Herstellung ziemlich schwierig, aufwendig und deshalb auch teuer und für die Massenproduktion nicht zweckmäßig. Andererseits haben ohmsche Spannungsteiler, die billiger und deshalb auch einfacher ausgeführt sind und die z. B. in einem Photodruck-Ätzverfahren hergestellt werden, nicht die präzise geforderte Spannungscharakteristik. Es ist schwierig, dünne Widerstandsschichten zu erzeugen, weiche einen einheitlichen Widerstandswert aufweisen. Außerdem ergeben sich bei derartigen ohmschen Spannungsteilern noch Wärmeprobleme. Zusammengefaßt ergibt sich, daß ohmsche analoge Spannungsteiler als Präzisions-Potentiometer, wie vorstehend dargelegt wurde, schwierig zu fertigen und zu teuer sind und daß einfache Ausführungen die gestellten Forderungen nicht erfüllen.

Bei den bekannten Eingabevorrichtungen bzw. Positionsgebern, die entweder für analoge oder digitale Verfahren ausgelegt sind und die Spannungsteiler enthalten, besteht der Nachteil, daß die das ΛΓ-V-Gitter im Rasterfeld der Schreibfläche bildenden, sehr dünnen Positionsstege schon bei der Fertigung beschädigt werden können oder daß sie beim manuellen Einschreiben von Zeichen durch zu starkes Aufdrücken des Schreibgriffels brechen. Diese durch die Bruchstellen sich ergebenden Störungen haben zur Folge, daß sich

.so offene Stromkreise ergeben, daß Spannungs- und Positionsfehler auftreten und daß die Eingabevorrichtung ungenau und nicht mehr zuverlässig ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Eingabevorrich

tung mit einem kapazitiven Spannungsvcrtcilcr 7.1

ss schaffen, bei welcher der Spannungsteiler eine lineart Spannungscharaktcristik als Funktion der Eingabcposi tion aufweist.

Diese Aufgabe wird crfinclungsgcmäß dadurch gelöst daß bei der neuen Eingabevorrichtung der kapazitiv« do Spannungsteiler aus einer den verschiedenen Eingabe Positionen entsprechenden Anzahl von parallel mitein ander verbundenen Schaltiingszweigen besteht, voi denen jeder seriell miteinander verbundene erste um zweite Kondensatoren enthält, daß die gefordert ds Spannungsteiler-Charakteristik durch eine cntsprc chendc Abstufung der Kapazität der ersten oder de zweiten oder beider Kondensatoren bestimmt ist, da die Speisespannung an den Knotenpunkten de

parallelen Schaltungszweige anliegt und daß die positionsabhängigen Teilspannungen an den als Abtaststellen gestalteten Verbindungen zwischen den ersten und zweiten Kondensatoren abnehmbar sind.

Bei der neuen Eingabevorrichtung, deren Wirkungsweise auf einem Analog-Verfahren basiert, wird für jeden geometrischen Ort des Raster- oder Schreibfeldes, der einer Kreuzungsstelle auf dem Rasterfeld und damit einer Abtaststelle entspricht, in bestimmten sehr kurzen Zeitintervallen für jede zugeordnete X- und V-Koordinate eine entsprechende Teilspannung erzeugt. Diese Teilspannungen werden durch kapazitive Kopplung vom aufgesetzten Abfühlstift festgestellt. Jedem dieser X- Y-Koordinaten ist ein analoger Spannungswert zugeordnet. Um Unsicherheiten an der Abtaststelle bei der Spannungsermittlung zu eliminieren, wird an der zu definierenden Positionsstelle jeweils nach einer Teilerspannung X oder Y auch eine Bezugsspannung für die X- bzw. V-Koordinate gemessen. Diese vier Spannungswerte, bestehend aus den X- V-Teilerspannungen und den X-V-Bezugsspannungen für jede Abtaststelle, gelangen in den elektrischen Rechner, welcher aus diesen Spannungswerten die momentane Position des Abfühlstiftes ermittelt und in einen Speicher eingibt.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet

Die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung wird folgend an Ausführungsbeispielen und anhand von Zeichnungen ausführlicher erläutert.

Von den Zeichnungen stellt dar:

F i g. 1 zeigt schematisch eine einachsige in ΛΓ-Richtung empfindliche Ausführung einer Eingabevorrichtung mit einem kapazitiven Spannungsteiler als elektrischer Positionsgeber,

F i g. 2 zeigt in einer auseinandergebogenen Darstellung eine zweidimensional Ausführung einer Eingabevorrichtung mit je zwei kapazitiven Spannungsteilern als Positionsgeber, die sowohl für die X- als auch für die y-Richtung vorgesehen sind,

F i g. 3 zeigt das Zeitdiagramm mit Taktimpulsen für eine Schalteinrichtung, welche an die Treiberplatten der ersten und zweiten Kondensatoren der Spannungsteiler in der in Fig.2 dargestellten Eingabevorrichtung die speisende Wechselspannung taktweise anschaltet,

Fig.4 zeigt eine Ansicht eines Schnittes durch eine Eingabevorrichtung in der Ausführung gemäß der Darstellung nach F i g. 2.

Bei der in der Fig. 1 schcmntisch abgebildeten und nur in der ^-Richtung empfindlichen Eingabevorrichtung ist in der Praxis eine größere Anzahl von schmalen Verbindungsleitungen, den sogenannten Positionsstegen 1—8 vorhanden, die leitend mit den Gegenplattcn 21—28 der zweiten Kondensatoren verbunden sind. Diese Gcgcnplatten 21 —28 der zweiten Kondensatoren können aus demselben Material bestehen, wie die damit verbundenen Positionsstege 1—8, welche die Gegen platten zu den ersten Kondensatoren bilden. Die Positionsstege 1—8 als Gcgcnplnltcn der ersten Kondensatoren und die Gegenplntlen 21—28 der zweiten Kondensatoren bilden in jedem Schaltungszweig eine Einheit und sind vorzugsweise als flache Leiterbahnen ausgeführt. Die relativ schmalen Posilionsstege 1—8 verbreitern sich im Bereich der Treibcrplattc 17 zu strcifcnförmigcn Gegcnplatlen 21—28 der zweiten Kondensatoren. Die Positionsnbfühlung bei einem derartigen kapazitiven Spannungsteiler (in der Prinzipausführung gemäß Darstellung in Fig. 1) erfolgt in der durch einen Pfeil angegebenen X-Richtung. Zur Bildung der zweiten Kondensatoren 16, sind die streifenförmigen Gegenplatten 21 —28 parallel mit

S Abstand nebeneinander auf der Oberseite einer dünnen dielektrischen Schicht -12, 13 angeordnet, und sie bedecken die gleiche Fläche der auf der Unterseite der dielektrischen Schicht 12,13, 34 angeordneten dreieckförmigen Treiberplatte 17, welche für alle zweite

ίο Kondensatoren 16 gemeinsam ist. In der F i g. 1 sind die beiden Gegenplatten 27 und 28 in abgebrochener Zeichenweise dargestellt. In den Ausschnitten der beiden Gegenplatten 27 und 28 ist die dünne dielektrische Schicht 12, 13 zu erkennen, welche die Gegenplatten 21—28 von der gemeinsamen Treiberplatte 17 trennt.

Bei den ersten Kondensatoren der schematisch in F i g. 1 dargestellten Eingabevorrichtung ist jeder Positionssteg 1—8 mit einer gemeinsamen auf Massepotential liegenden Treiberplatte 19 kapazitiv gekoppelt. Jeder dieser acht ersten Kondensatoren, deren schmale Gegenplatten auch die Positionsstege 1 —8 bilden, weist eine gleiche Kapazität auf. Demzufolge haben die ersten Kondensatoren auch jeweils einen gleichen Schein-

2.s widerstand. An diesen Scheinwiderständen bzw. an den Positionsstegen 1—8 steht bezogen auf Massepotential die X-Teilerspannung einer Abtaststelle bzw. einer Position zur Verfügung. Zwischen jedem der Positionsstege 1—8 und der gemeinsamen rechteckförmigen Treiberplatte 19 befindet sich eine isolierende Zwischenschicht als Dielektrikum 10, 11, das z.B. an den zeichnerischen Ausschnitten der Positionsstege 7 und 8 sichtbar ist und das über die gesamte Fläche eine gleichmäßige Dicke aufweist.

Die aus der gemeinsamen Treiberplatte 19 und den Positionsstegen 1—8 als Gegenplatten gebildeten ersten Kondensatoren gleicher Kapazität und die aus der dreieckförmigen Treiberplatte 17 und den Gegenplatten 21—28 gebildeten zweiten Kondensatoren 16 mit verschiedenen Kapazitäten bilden eine Parallelschaltung von Schaltungszweigen, bei denen jeweils ein erster und ein zweiter Kondensator reihenförmig durch einen der Positionsstege 1—8 miteinander verbunden ist. Die in Fig. 1 dargestellte Ausführung eines kapazitiven Spannungsteilers als eindimensionale Eingabevorrichtung stellt im elektrischen Schaltbild eine Parallelschaltung von acht Schaltungszweigen dar, wobei jeder Schaltungszweig einer Position oder Abtaststelle zugeordnet ist. In den Schaltungszweigcn

dieser Parallelschaltung sind als kapazitive Scheinwiderstände jeweils ein erster und zweiter Kondensator 16 angeordnet, die reihenförmig miteinander verbunden sind.
Gemäß der schcmntischcn Darstellung in Fig. I

ss nimmt die einer jeden Positionsstcllc 1—8 zugeordnete Belagsfllichc der Treibcrplattc 17 der zeiten Kondensatorgruppe 16 in der X-Richtiing in der Größe zu. Wenn an diese kapazitive Spannungstcilerschaltung eine höhcrfrcqucnte von der Spciscspannungsquelle 18

(«' gelieferte Wechselspannung gelegt wird, dann steigt in Abhängigkeit der Kapazität der zweiten Kondensatoren 16 die X-Tcilcrspannung an den Positionsstegen 1 —8 im gleichen Verhältnis an, wie die Flüchen bzw. die Kapazitäten der zweiten Kondensatoren 16, und zwar

(■s in der gleichen Richtung. Daraus ergibt sich, daß sich die Teilelspannung aufgrund der geometrischen Form der Trciberplattc 17 als Funktion der Position in -Y-Rich tung lindert. Wenn jede der (icgcnplattcn 21—28 die

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gleiche Breite und in der X-Richtung den gleichen Abstand hat, ändert sich auf den Positionsstegen 1—8 zur Verfügung stehende Teilerspannung von einem Positionssteg zum anderen und somit mit der Position bzw. Abtaststelle entsprechend der nichtlinearen Funktion

worin G,- in Abhängigkeit von der Positionsstelle χ die jeweilige Kapazität zwischen den einzelnen Gegenplatten 21—28 und der gemeinsamen Treiberplatte 17 ist; und Cr eine feste Kapazität zwischen den einzelnen Positionsstegen 1—8 und der auf Massepotential liegenden Treiberplatte 19 darstellt. In diesem Zusammenhang wird Cf im Vergleich zu einer Streuspannung gegen Masse groß gehalten.

Die Teilerspannung Vo(X) als elektrischer Positionswert kann so eingestellt werden, daß sie sich linear mit der Position ändert, indem man die Parameter der Spannungsteileranordnung in F i g. 1 so wählt, daß die Nichtlinearität der Funktion

C_x.,

Cf + C_x,

ausgeglichen wird. So kann z. B. der Abstand zwischen einander benachbarten Gegenplatten 21—28 der zweiten Kondensatoren 16 so gewählt werden, daß er sich über die einzelnen Positionsstellen in X-Richtung nichtlinear verändert und damit die Nichtlinearität dieser Funktion ausgleicht. Außer dieser linearen Spannungsanpassung an die nichtlineare Funktion

C_x,

können die Parameter (für den Spannungsteiler dargestellt) in Fig. 1 so verändert werden, daß sie eine unterschiedliche nichtlineare Teilerspannung als Funktion der Positionsstellung in X-Richtung liefern. Die Treiberplatte 17 braucht natürlich keine aus einem Stück bestehende Belagsfläche sein, und außerdem braucht sie keine Dreiecksform aufweisen. Somit kann die Treiberplatte 17 durch irgendeine Anordnung ersetzt werden, welche z. B. aus einer Anzahl elektrisch miteinander verbundener Einzelplattcn unterschiedlicher Flächengröße bestehen kann. Dabei müssen die einzelnen Treibcrplatten, um die erforderliche Kapazität zu bekommen, der wirksamen Fläche der gemeinsamen Treiberplatle 17 äquivalent sein, d.h., die Einzel-Treiberplatten müssen eine Projektion der zugeordneten Gcgenplattcn 21 —28 sein, leitend miteinander gekoppelt sein und ihre Flächen entsprechend der gewünschten Spannungscharakteristik ändern, um die auf den Positionsstegen 1-8 liegende Teilerspannung zu erhalten.

In Fig. 2 ist schematisch eine auseinandergezogene Darstellung einer zwcidimcnsionalcn Eingabevorrichtung mit mehreren kapazitiven Spannungsteilern für einen Positionsgeber abgebildet, mit dem die Positionen in der X- als auch in der V-Richtung, dargestellt durch die Pfeile neben den Treibcrplatten 30 bzw. 50, elektrisch abgefühlt werden können. Anstelle von nur einer drcicckförmigcn X-Trcibcrplnttc 17 wie in der

.1°

4.S

SS eindimensionalen Eingabevorrichtung nach Fig. 1, ist bei dieser zweidimensionalen Eingabevorrichtung^ jeweils ein komplementäres Paar dreieckfönniger X-Treiberplatten 30 und 31 im unteren Teil der Fig.2 dargestellt. Der Zweck dieser komplementären Anordnung von X-Treiberplatten wird nachfolgend ausführlicher beschrieben.

Außer diesem komplementären Paar von X-Treiberplatten 30 und 31 in Fig. 2 ist, um eine größere Zuverlässigkeit der Positionsabfühlung zu erhalten, sowie wegen des Gleichgewichts und Symmetrie, noch ein zusätzliches Paar von X-Treiberplatten 32 und 33 vorgesehen. Durch die zusätzliche Anordnung des zweiten Paares von X-Treiberplatten 32, 33 gemäß der F i g. 2, liefern beim Bruch eines der X-Positionsstege 38—45 beide Teilstücke der gebrochenen Leitung des Positionssteges immer noch eine zum Abfühlen der Position ausreichende X-Teilerspannung. Das zweite Paar der X-Treiberplatten 32, 33 wird gleichzeitig wie das erste Paar X-Treiberplatten 30, 31 an die Speise-Wechselspannung geschaltet. Gemäß der Darstellung in F i g. 2 wirken die beiden Paare der komplementären ΛΓ-Treiberplatten 30,31 und 32,33 mit den Kondensatorgegenplatten 34, 35 usw. sowie 36, 37 usw. zusammen.

Durch die kapazitive Kopplung der X-Treiberplatten 30, 31 und 32, 33 mit den Gegenplatten 34 ... 37 usw. wird von der speisenden Wechselspannungsquelle 18 auf die als Verbindung der beiden X-Spannungsteiler dienenden Positionsstege 38—45 über ein zwischen den Kondensator-Treiberplatten und den Gegenplatten sowie den Positionsstegen eingefügtes dielektrisches Medium (das in der F i g. 2 nicht dargestellt ist), die jeder Positionsstelle zugeordnete Teilerspannung Vo(X) gekoppelt.

Für die V-Richtung sind in F i g. 2 ebenfalls zwei gleiche Paare von komplementären V-Treiberplatten 50, 51 und 52, 53 vorgesehen. Diese beiden V-Treiberplattenpaare wirken genauso wie die X-Treiberplatteni paare, weiche vorstehend kurz beschrieben wurden. Die diesen V-Treiberplatten 50,51 und 52,53 zugeordneten V-Positionsstege 54—61 liefern auch eine Teilerspannung Vo(Y) für die jeweiligen Positionen bzw. Abtaststellen in der V-Richtung. Zur elektrischen Positionsfeststellung in der X-Richtung sind die /Y-Treiberplatten 30, 31 ausreichend. Das zweite Paar X-Treiberplatten 32, 33 ist nur aus Gründen der Zweckmäßigkeit und Sicherheit vorgesehen, wie dies bereits erläutert wurde. Entsprechendes gilt auch für die beiden Paare der V-Treiberplatten 50,51 und 52,53.

Wie genauer in Zusammenhang mit der F i g. 4 nocl erklärt wird, kann die zweidimensionalc Eingabevorrichtung gemäß der Fi g. 2 als elektrischer Positionsgeber durch ein chemisches Niederschlagsverfahren dei X-Positionsstege 38—45 und den zugehörigen Kondcn sator-Gegenplattcn 34, 35, 36, 37 ... sowie dci V-Treiberplatten 50, 51 und 52, 53 auf der cinci Oberflächenseite einer dünnen, dielektrischen Tafe aufgebracht werden. Auf der anderen Oberflüchcnscitt der dünnen, plattenförmigen dielektrischen Zwischen schicht 14 werden hingegen durch das chemisch! Niederschlagverfahren die V-Positionsstcgc 54-6 mit den damit verbundenen Kondcnsator-Gegenplattei und davon getrennt die X-Treibcrplatten 30, 31 und 32 33 aufgebracht. Die in der F i g\ 2 gestrichelt dargestcll ten erste und zweite Kondensatoren 48 und 49 stellci die entsprechenden Kapazitäten zwischen der Kondcn stitor-Gegenplattc 34 und den entsprechenden Ab

schnitten 46 und 47 der zueinander komplementären TYeiberplatten 30 und 3t dar.

Die Fig.3 zeigt in einem Impulsdiagramm in Abhängigkeit von der Zeit, wie die X- und Y-Treiberplatten der kapazitiven Spannungsteiler nach der F i g. 2 taktweise nacheinander an die speisende Wechselspannung geschaltet werden. Obwohl der einfacheren Erklärung halber in der Fig.2 die Speisespannungsquelle 18 nur als an die X-Treiberplatten 30 und 31 angeschlossen dargestellt ist, werden gleichzeitig mit ι ο diesen X-Treiberplatten 30,31 auch die anderen beiden X-Treiberplatten 32 und 33 genauso an die Wechselspannung angeschlossen. Hierbei ist die X-Treiberplatte 32 der X-Treiberplatte 30 parallel geschaltet.

Während der Taktzeit Tx und Ty, die aufeinanderfol- ι _r-, gen, werden nacheinander die X- und Y-Treiberplatten an die von der Speisespannungsquelle 18 gelieferte Wechselspannung geschaltet. Während der Taktzeiten Tx versorgt die Speisespannungsquelle 18 die X-Treiberplatten 30... 33 mit Wechselspannung, und während ;o der Taktzeiten Ty werden die Y-Treiberplatten 50... 55 an die Wechselspannung geschaltet. Jeder dieser Treiberimpulse Tx, Ty ist in zwei Taktzeiten Tl, T2 bzw. T3, T4 unterteilt, wie dies aus dem Diagramm Fig.3 ersichtlich ist. Während der X-Treibzeit zur ;₅ Taktzeit Tl sind von den parallelgeschalteten X-Kondensatorzweigen die beiden X-Treiberplatten 30 und 32 an das Spannungspotential der Wechselspannungsquelle 18 angeschaltet, und die beiden anderen X-Treiberplatten 31 und 33 liegen dabei auf Massepotential. Während dieser X-Taktzeit Tt stehen an den X-Positionsstegen 38—45 die jeweiligen X-Teilerspannungen zur Verfügung. Zur Ä-Taktzeit T2 hingegen werden alle X-Treiberplatten 30, 31, 32 und 33 parallel geschaltet, und sie liegen auf dem Potential der speisenden Wechselspannung. Während dieser X-Taktzeit T2 weisen die X-Positionsstege 38-45 eine X-Bezugsspannung auf. Auf die gleiche Weise werden während der Y-Treibzeit Ty zur Taktzeit T3 die beiden Treiberplatten 50 und 52 an die Wechselspannung geschaltet, und die beiden anderen Y-Treiberplatten 51 und 53 werden auf Massepotential gelegt. Anschließend werden zur Y-Taktzeit T4 alle vier V-Treiberplatten 50, 51, 52 und 53 so geschaltet, daß sie das Potential der Wechselspannung aufweisen. js

Um die X-Position einer Ablaststelle abfühlen zu können, wird wie aus der F i g. 3 (a) zu ersehen ist, zur X-Taktzeit Tl die hochfrequente Wechselspannung an die ersten und zweiten X-Kondensatoren geschaltet. Während der gesamten X-Taktzeit Tx liegt kein so Treibersignal an den V-Treibcrplatten 50 bis 53 an, denn während dieser X-Taktzeit Tx liegen alle vier Y-Treiberplattcn 50—53 auf Masscpotential. Während der ersten X-Taktzeit Tl, dargestellt in Fig.3(c) ist in der angedeuteten Schalteinrichtung der Fig. 2 ein -,s Schalter 62 mit der Speisespannungsquelle 18 verbunden, und ein anderer Schalter 63 ist so geschaltet, daß er die X-Treiberplatte 31 auf Masscpotential legt. Durch diese Schalterstcllungcn liegt somit nur die eine X-Treiberplatte 30 auf Spannungspotential, das über die m> Gcgenplatten 35, 36 etc. auf die X-Positionsstege 38—45 kapazitiv gekoppelt wird. Die X-Teilspannungcn sind durch einen Spannungsfühlcr, beispielsweise einen elektrischen Schrcibgriffcl oder dergleichen von diesen X-Positionsstegen 38—45 direkt »bzufühlcn oder ds indirekt über eine Koppclkapazität. Da wie aus der F i g. 2 zu ersehen ist, die Fläche der X-Trcibcrplatte 30 nach links abnimmt, nimmt auch die auf die verschiedenen Gegenplatten 34, 35 etc. kapazitiv gekoppelte Spannung während der X-Taktzeiten Tl nach links hin ab, und die Positionsabfühlung in X-Richtung wirkt als Funktion der Amplitude dieser Spannung. In gleicher Weise wird gleichzeitig während dieser X-Taktzeit Tl die zur X-Treiberplatte 30 parailelgeschaltete X-Treiberplatte 32 ebenfalls an die Wechselspannung geschaltet, und die zugeordnete X-Treiberplatte 33 wird wie die X-Treiberplatte 31 auf Massepotential gelegt.

Während des in F i g. 3 (c) dargestellten Zeitintervalls der X-Taktzeit T2 ist der Schalter 63 umgeschaltet und über den geschlossenen Schalter 62 mit der Speisespannungsquelle 18 verbunden. Dadurch liegen zur X-Taktzeit T2 sowohl die X-Treiberplatten 30,31 als auch die zusätzlichen X-Treiberplatten 32, 33 auf dem Potential der Speisespannungsquelle 18. Während dieser X-Taktzeit T2 Hegen somit alle X-Treiberplatten 30 ... 33 an der gleichen Bezugsspannung, die z. B. durch den elektrischen Schreibgriffel abgefühlt und in der eingangs beschriebenen Anordnung eines Positionstableaus ais Referenzspannung verwendet werden kann.

Während der in F i g. 3 (b) gezeigten Y-Taktzeit Ty wird in ähnliqher Weise wie vorstehend bereits beschrieben wurde, die Wechselspannung an die Y-Treiberplatten geschaltet, wobei zu dieser Y-Taktzeit die X-Treiberplatten 30 ... 33 auf Massepotential liegen. Somit werden während der in F i g. 3 (c) gezeigten Y-Taktzeit T3 die in F i g. 2 abgebildeten Y-Treiberplatten 50 und 52 gleichzeitig an die Wechselspannung geschaltet, während die beiden anderen Y-Treiberplatten 51 und 53 auf Massepotential liegen. Dadurch steht auf den Y-Positionsstegen 54—61 die Y-Teilerspannung zur Verfügung. Während der in F i g. 3 (c) gezeigten Y-Taktzeit T4 sind alle vier Y-Treiberplatten 50—53 an die Wechselspannung geschaltet, und sie koppeln eine feste Bezugsspannung auf die Y-Positionsstege54—61 für Vergleichszwecke.

Das Anlegen der Wechselspannung während der Taktzeiten Txund Ty sowie der der Taktzeiten TI —T4 an die X— Y-Treiberplatten während der einzelnen Zeiträume kann mit Hilfe verschiedener Schaltungsanordnungen gesteuert werden, die jedoch keinen Teil dieser Erfindung bilden und daher nicht ausführlicher beschrieben wurden.

Aus der F i g. 2 ist zu erkennen, daß zur X-Taktzeit Tl die in Fig. 2 dargestellte X-Treiberplatte 31 genauso wirkt, wie die in F i g. 1 abgebildete Treiberplatte 19 der ersten Kondensatoren. Anstatt jedoch eine feste Kapazität, bezogen auf Masse, aufzuweisen für die Gruppe der Positionsstege 38—45 der X-Richtung, besitzt die X-Trciberplatte 31 eine Kapazität, die sich als Funktion der Positionsstellen ändert und zwar komplementär zu der Kapazität der X-Treiberplattc 30 Während des Zcitintcrvallcs zur X-Taktzeit T2 wirken die Trciberplatten 30 und 31 zusammen und koppelr eine gleiche Bczugsspannung auf die X-Positionsstegi 38-45 der X-Riehtung.

Die Art in welcher die zueinander komplcmcntärci Trciberplatten, z.B. die X-Treiberplattcn 30 und 3' zusammenwirken, um zuerst eine X-Tcilcrspannung de zugeordneten Position zu erzeugen und dann cim X-Bezugsspannung zu erhalten, ist aus der Fig. 2 7.1 ersehen, in der die entsprechenden Kapazitäten C_x, um C_x, als erste und zweite Kondensatoren 48 und 49 i gestrichelter Darstellung eingezeichnet sind.

Wenn während der X-Taktzeit Tl nur die A'-Treibei platte 30 an die Wechselspannung angeschlossen ist im die X-Trciberplatte 3 t auf Masscpotcntial liegt, kann di

jeweilige X-Teilerspannung Vo auf den X-Positionsstegen 38—45 durch folgendes Verhältnis dargestellt werden:

Vo =

C₉ + C_x, + C_x,

Die Bezeichnung Q stellt die Kapazität zwischen den X-Positionsstegen 38-45 der X-Richtung und den w V-Positionsstegen 54—61 der V-Richtung dar, wobei die zuletzt genannten über ihre entsprechenden Kapazitäten gegen die V-Treiberplatten 50—53 während der X-Taktzeit 7*1 sowie alle anderen Streukapazitäten geerdet sind. C, stellt die Kapazität einzelner is zwischen der X-Treiberplatte 30 und den Kondensatorgegenplatten 34, 35 etc. dar. ζ», stellt die Kapazität zwischen den einzelnen Kondensatorgegenplatten 34, 35 ... und der geerdeten X-Treiberplatte 31 dar. Die positionsabhängige X-Teilerspannung Vo ändert sich ;o mit C_xh wobei C», eine Funktion der Geometrie der X-Treiberplatte 30 ist in Übereinstimmung mit dem Zähler der obengenannten Formel, wenn der Nenner im wesentlichen konstant bleibt.

Da die in Fig.2 abgebildeten X-Treiberplatten 30 ;? und 31 zueinander in ihren Flächen komplementär sind, ist die Summe der einzelnen Kapazitätsflächeri, die z. B. durch die Abschnitte 46 und 47 dargestellt sind und die eine Projektion der Kondensatorgegenplatte 34 bilden, konstant. Mit dieser konstanten Summe der Kapazitätsflächen und einem Q, das vergleichsweise relativ groß ist zu Cxi und O_xh läßt sich aus obiger Beziehung, worin nur die X-Treiberplatte 30 auf Spannungspotential liegt, entnehmen, daß das auf den Positionsstegen 38—45 erzeugte Teilerspannungssignal eine Funktion des Verhältnisses der Kapazitäten der Abschnitte der X-Treiberplatte 30 zur Summe der Kapazitäten der Abschnitte der X-Treiberplatten 30 und 31 ist und somit nicht von deren absoluten Werten abhängt. Somit gilt die Beziehung für die Teilerspannung

C,.

Vo =

C_X

C_x,

45

Aus dieser Beziehung ist zu ersehen, daß die Dicke der zwischen den X-Treiberplatten 30 und 31 angeordneten Dielektrikums den Wert der X-Teilerspannung nicht beeinflußt, solange sie in der V-Richtung zwischen den Flächen, wie z. B. 46 und 47 gleichmäßig dick ist.

Wenn sich das Verhältnis Zähler zu Nenner in obiger Beziehung linear ändert, wie es bei der Dreicksanordnung der F i g. 2 der Fall ist, dann ändert sich auch die Teilerspannung von einem Positionssteg zum anderen in einem linearen Verhältnis. Dieses Verhältnis kann jedoch so gestaltet werden, daß es sich entsprechend jeder gewünschten Funktion verändert, indem man z. B. die geometrische Form der X-Treiberplatten 30 und 31 ändert. Wenn also z. B. anstelle einer Spannungsteiler-Einrichtung für die Positionsabfühlung zwei frequenzgleiche phasenverschobene Signale zum Betrieb des Positionsgebers in der Art verwendet werden, daß der Grad der Phasenverschiebung sich mit der Position ändert, kann die Nicht-Linearität im Phasenverhältnis dadurch korrigiert werden, daß man die durch die o₅ geometrische Form der Treiberplatten 30 und 31 eingeführte Nicht-Linearität kompensiert. So kann z. B. der zwischen den ΛΓ-Treiberplatten 30 und 31 unterteilende Einschnitt wahlweise so gebogen sein, daß eine gewählte nichtlineare X-Teilerspannung auf den X-P₀-sitionsstegen 38—45 besteht, die eine Funktion der einzelnen Positionsstellen entlang der X-~\ reiberplatten 30-31 ist.

Während des Zeitraumes zur A'-Taktzeit 7*2, wenn beide X-Treiberplatten 30 und 31 auf Spannungspotential liegen, ergibt sich auf den Positionsstegen 38—45 eine X-Teilerspannung nach der Beziehung:

Vo =

C\ -t- C_x,
1-

+ c_X: + c_X

Da, wie bereits erklärt wurde, bei der in F i g. 2 dargestellten zweidimensionalen Eingabevorrichtung die durch die Zahl 46 bezeichnete Belagsfläche immer das Komplement der durch die^ Zahl 47 bezeichneten Belagsfläche darstellt, ist auch C_x, immer das Komplement von Cx_r Da die Summe der Kapazitäten von. C,, und G, eine konstante K ist, ist auch

^Vo ⁼ k-+"c ·

Daraus geht hervor, daß Vo unabhängig von der X-Position ist, wenn Q konstant mit X ist. Wenn jedoch Ct,-und C,relativ zu Qgroß sind,dann ist

Vo= 1,

und die Teilerspannung Vo ist unabhängig von einer möglichen Variation von Q. Daraus folgt, daß man eine von der Position unabhängige konstante Bezugsspannung an den Positionsstegen erhält, solange eine relativ große rechteckige Treiberplatten-Anordnung benutzt wird. Diese Bezugsspannung erhält man als Teilerspannung ungeachtet der Unterteilung der beiden X-Treiberplatten 30 und 31, die ein komplementäres X-Treiberplattenpaar bilden.

Das vorstehend für die X-Treiberplatten 30 und 31 Gesagte gilt auch für alle in der F i g. 2 dargestellten komplementären Treiberplattenpaare.

Die Fig.4 zeigt die Ansicht eines Schnittes durch einen Teil einer zweidimensionalen Eingabevorrichtung mit X-Y-Positionsgebern, welche in der Fig.2 als Ausführungsbeispiel dargestellt ist. Dieser Schnitt kann z. B. parallel zu den in F i g. 2 gezeigten V- Positionsstegen 54—61 gelegt sein. Gemäß der Darstellung in Fig.4 kann die dielektrische Schicht 14 eine dünne Tafel aus Polyäthylenterephthalt von präziser Dicke sehr guter Gleichmäßigkeit sein. Auch auf der Ober- und Unterseite dieser dielektrischen Zwischenschicht 14 kann zuerst eine elektrisch leitende Schicht aus — z. B. Kupfer — niedergeschlagen werden. Die Kupferschichten können dann zur Bildung der X- und Y-Positionsstege geätzt werden. Diese Positionsstege sind in der Fig.4 mit den Bezugsnummern 40—42 bzw. 61 bezeichnet. Jede Leitschicht der X- und Y-Positionsstege kann durch eine weitere dünne Schicht dielektrischen Materials abgedeckt werden. In der Fig.4 sind diese Deckschichten durch die Bezugsnummern 9 und 15 bezeichnet. Die Hohlräume zwischen den Positionsste gen im Rasterfeld können außerdem durch ein dielektrisches Material 20 ausgefüllt sein. Obwohl die in Fig.2 abgebildeten ΛΓΥ-Treiberplatten in der Fig.4 nicht dargestellt sind, können sie natürlich genauso wie die ΛΎ-Positionsstege hergestellt werden.

Die vier X-Treiberplatten 30—33 können beispiels-

weise an der Unterseite der dielektrischen Zwischenschicht 14 zusammen mit den V-Positionsstegen und den y-Gegenplatten geätzt werden. Die vier Y-Treiberplatter. 50—53 dagegen werden auf der anderen Oberflächenseite der dielek-.rischen Zwischenschicht 14 entlang den X-Positionsstegen jnd -Y-Gegenplatten geätzt.

Wenn ein Abfühlstift 64, z. B, ein Schreibgriffel, auf die dielektrische Deckschicht 15 gesetzt oder über diese geführt wird, wird kapazitiv die an den Positionsstegen liegende Spannung auf den Abfühlstift 64 gekoppelt, die der jeweiligen X- und K-Position zugeordnet ist auf der sich der Abfühlstift 64 momentan befindet. Der Abfühlstift 64 kann ein konventioneller Kugelschreiber sein, dessen Spitze mit einer Ausgabeienheit, z. B. einem

Rechner elektrisch leitend verbunden ist. Bei einer solchen Abfühlanordnung kann ein Schreibmedium zwischen den Abfühlstift 64 und der Tafeloberfläche gelegt sein, um eine handschriftliche Aufzeichnung von einzugebenden Daten oder Zeichnungen zu ermöglichen. Während der Bewegung des Abfühlstiftes 64 über das Schreibmedium bzw. das Rasterfeld der Eingabevorrichtung wird die jeweilige Χ/Ύ Positon des Abfühlstiftes 64 elektronisch abgefühlt, wobei die jeweiligen Teilerspannungen der Positionsstege auf den Abfühlstift 64 gekoppelt werden. Durch diesen Abfühlvorgang wird eine Informationserkennung erreicht, bei der das aufgezeichnete Zeichen in Form von den X/Y-Koordinaten zugeordneten Spannungswerten in den Rechner eingegeben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 543/111

Claims

Patentansprüche:

1. Eingabevorrichtung mit einem eine vorgegebene Charakteristik aufweisenden kapazitiven Spannungsteiler, die eine Anzahl von Abgabetasten aufweist, an denen jeweils eine der zugeordneten Eingabepositionen entsprechende Teilspannung abgreifbar ist, vorzugsweise zur Bestimmung von Ortskoordinaten einer Matrix, dadurch ge- |₀ kennzeichnet, daß der kapazitive Spannungsteiler aus einer den verschiedenen Eingabepositionen (X, Y) entsprechenden Anzahl von parallel verbundenen Schaltungszweigen (1, 21; 2, 23;... 8, 29, 17, 19) besteht von dei.en jeder seriell ,₅ miteinander verbundene erste (1,19; 2,19 ... 8, 19; 48) und zweite Kondensatoren (21,17; 22,17 ... 28, 17; 49) enthält, daß die geforderte Spannungsteiler-Charakteristik durch eine entsprechende Abstufung der Kapazität der ersten oder zweiten oder beider _:0 Kondensatoren bestimmt ist, daß die Speisespannung (18) an Knotenpunkten der parallelen Schaltungszweige (17,19) anliegt und daß die positionsabhängigen Teilspannungen (Vo), an den als Abtaststellen gestaltete Verbindungen (1... 8,38... 45,54 ,5 ... 61) zwischen den ersten und zweiten Kondensatoren abnehmbar sind.

2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von der Charakteristik des kapazitiven Spannungsteilers die Gesamtkapazität der ersten und zweiten Kondensatoren in den einzelnen Schaltungszweigen verschieden groß ist und daß die ersten Kondensatoren jeweils in allen Schaltungszweigen die gleiche Kapazität aufweisen (F i g. 1).

3. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Schaltungszweig die Summe der Kapazitäten des ersten und zweiten Kondensators (48, 49) gleich ist und daß die Einzelkapazitäten der ersten (48) und zweiten (49) Kondensatoren in Abhängigkeit von der Spannungsteiler-Charakteristik in jedem Schaltungszweig zueinander komplementär sind (F i g. 2).

4. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche

1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Knotenpunkten verbundenen Treiberplatten (17,19, 30 ... 33, 50 ... 53) der ersten und zweiten Kondensatoren aller Schaltungszweige jeweils zu gemeinsamen, die Konotenpunkte bildenden Treiberplatten (17,19,30... 33,50... 53) zusammengefaßt sind, daß diese Treiberplatten auf der einen Oberflächenseite und ihre korrespondierenden einzelnen Gegenplatten (1... 8,21... 28,34... 37) mit Abstand nebeneinanderliegend als flache Leiterbahnen auf der anderen Oberflächenseite einer dünnen dielektrischen Zwischenschicht (10—13) angeordnet sind.

5. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die für die ersten Kondensatoren (1, 19; 2, 19 ... 8, 19) gemeinsame Treiberpiatte (19) eine rechteckförmige Fläche bildet, daß die für die zweiten Kondensatoren (21,17 ... 28,17) gemeinsame Treiberplatte (17) als eine rechtwinklige Dreiecksfiäche aufgeführt ist, daß die isoliert über den Treiberplatten (17, 19) liegenden Gegenplatten (1... 8; 21... 28) der ersten und zweiten Kondensatoren reihenförmig zu Schaltungszweigen miteiander verbunden sind und aus in ihrer Breite abgestuften Leiterbahnen bestehen und daß die Leiterbahnen über der dreicckförmigen Treiberplatte (17) breiter sind als über der rechtecicförmigen Treiberplatte (19) (F i g. 1).

6. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberpiatte (30,31; 32,33; 50,51; 52,53) der ersten und zweiten Kondensatoren (48, 49) vorzugsweise jeweils zwei gleiche rechtwinklige voneinander isolierte Dreiecksflächen bilden, deren Hypotenusen mit geringem Abstand nebeneinander liegen, so daß zwei benachbarte Treiberplatten (30,31) zusammen eine rechteckförmige Fläche bilden und daß die isoliert darüberliegenden Kondensator-Gegenplatten (34, 35) der ersten und zweiten Kondensatoren (48,49)'jedes Schaltungszweiges flache mit Abstand nebeneinanderliegende einheitliche Leiterbahnen (34,35,36,37.. ·) sind, die in ihrer Längsrichtung die Treiberplatten überdecken (F i g. 2).

7. Eingabevorrichtung für einen in zwei Richtungen^. Y) empfindlichen flächenhaften Positionsgeber zur Bestimmung von Ortskoordinaten einer Abtaststelle in einem Rasterfeld nach einem der Ansprüche 1,3,4 und 6 dadurch gekennzeichnet, daß am Rande des Rasterfeldes für jede Richtung (X₁ Y) wenigstens einmal die Treiber- (30,31; 32,33; 50,51; 52, 53) und Gegenplatten (34, 35, 36, 37 ...) der ersten und zweiten Kondensatoren (48, 49) beiderseits auf den Oberflächen der dielelektrischen Zwischenschicht (10,11,12,14) angeordnet sind, daß mit den Gegenplatten (34, 35, 36, 37 ...) koordinatenförmig verlaufende und das Rasterfeld bildende schmale, leitende ΛΎ-Positionsstege (38... 45, 54 ... 61) verbunden sind, von denen die Po'sitionsstege der X-Richtung (35 ... 45) von den Positionsstegen der V-Richtung (54 ... 61) durch eine Isolierschicht (13) getrennt sind, und daß die Kreuzungsstellen der XY-Positionsstege die Abtaststellen bilden (F i g. 2).

8. Eingabevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die X- und V-Richtung jeweils zwei gleiche kapazitive Spannungsteiler vorgesehen sind, die an den entgegengesetzten Seiten des Rasterfeldes angeordnet sind, daß in einem Schaltungszweig die einander entsprechenden Kondensatorgegenplatten (34, 36; 35, 37) der Spannungsteiler für eine Richtung (X, Y) durch Positionsstege (38, 39 ...) miteinander verbunden sind und daß die Treiberplatten (30,32; 31,33; 50,52; 51, 53) der Spannungsteilerpaare elektrisch parallel geschaltet sind.

9. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 und 6 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die dielektrische Zwischenschicht (14) mit den auf beiden Oberflächenseiten angeordneten Kondensatorplatten und Positionsstegen auf einer isolierenden Unterlagsschicht (9) liegt, daß ihre obere Seite mit einer sehr dünnen dieleketnschen Deckschicht (15) belegt ist, daß die zwischen den leitenden Belägen befindlichen Räume mit Isoliermaterial (20) ausgefüllt sind und daß der Abgriff der Teilspannungen (Vo) durch einen auf eine Abgreifstelle setzbaren Fühlstift (64) erfolgt (F i g. 4).

10. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Treiberplatte (19,31,33 ...) der ersten Kondensatoren auf Massepotential und die Treiberplatten (17, 30, 32 ...) der zweiten Kondensatoren auf

Spannungspotential (18) liegen und daß die Teilspannungen (Vo) zwischen Masse und den Positionsstegen (1 ··· 8,38... 45,54... 61) abgreifbar sind.

11. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Speisespannung (18) eine hochfrequente Wechselspannung ist, die über eine von Taktimpulsen (Tx, Ty} gesteuerte Schalteinrichtung (62, 63) taktweise nacheinander zunächst an den oder die Spannungsteiler für eine Richtung (X oder Y) und dann anschüttend an den oder die Spannungsteiler für die andere Richtung (Y oder λ",) anschaltbar ist, daß bei einem an Spannung (18) liegenden Spannungsteiler die Treiberplatte (19,31,33) der ersten Kondensatoren (1, 19; 2, 19 ... 18, 19; 48) vorzugsweise auf Massepotential und die Treiberplatte (17,30,32) der zweiten Kondensatoren (21,17; 22,17 ... 28,17; 49) auf dem Potential der Speisespannung (18) liegt und daß gleichzeitig die Treiberplatten (50 bis 53) der nicht aktivierten Spannungsteiler (Y, Ay auf Massepotential geschaltet sind.

12. Eingabevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß während der Taktzeit (Tx, Ty) für die Taktimpulse der Schalteinrichtung (62, 63) welche die einer Richtung (X oder Y) zugeordneten kapazitiven Spannungsteiler an die Speisespannung (18) schalten, die Schalteinrichtung (62, 63) in einer ersten X-Taktzeit (T'I) die Treiberplatte (19, 31,33) der ersten Kondensatoren (48) der aktivierten Spannungsteiler mit Massepotential verbindet und die Treiberplatten (17, 30, 32) der zweiten Kondensatoren (49) an die Wechselspannungsquelle (18) schaltet und daß die Schalteinrichtung (62,63) in einer zweiten X-Taktzeit (T2) die Treiberplatten (17,19,30,31, 32,33) der ersten und zweiten Kondensatoren eines kapazitiven Spannungsteilers für eine Richtung (X oder Y) an die Wechselspannungsquelle (18) schaltet.

13. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die X-Treiberplatten (30 bis 33) der ersten und zweiten Kondensatoren (48, 49) der Spannungsteiler für die X-Richtung und die Y-Gegenplatten und die sie verbindenden Y-Positionsstege (54 ... 61) der Spannungsteiler für die Y-Richtung auf der einen Oberflächenseite einer dielektrischen Folie (14) angeordnet sind, und daß die Y-Treiberplatten (50 bis 53) die Spannungsteiler für die Y-Richtung und die X-Gegenplatten (34 ... 37) und die sie verbindenden X-Positionsstege (38 ... 45) der Spannungsteiler für die X· Richtung auf der anderen Oberflächenseite der dielektrischen Folie (14) so angeordnet sind, daß die X/Y-Positionsstege (38 ... 45,54... 61) ein rechtwinkliges Raster bilden.