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WATERMAEL-BOITSFORT (Belgique) pour : "Panneau de commutation à effet de proximité." Priorité : Grande-Bretagne, le 6 octobre 1982, nO 82 28 574.
Inventeurs : Guy RENARD
Albert VAN CAUTER
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La présente invention concerne un panneau de commutation à effet de proximité comportant des condensateurs de commutation dont chacun comprend une électrode de commande derrière laquelle est disposée au moins une électrode d'asservissement, et des connecteurs d'entrée et de sortie pour connecter chaque électrode d'asservissement à une source de tension et/ou àuncircuitde contrôle du signal de sortie.
De tels panneaux sont utiles à de très nombreuses fins, par exemple comme claviers d'entrée de données pour des machines à écrire, des copieurs, des calculateurs ou des appareils téléphoniques ou comme composant d'un système de contrôle d'appareils de cuissons domestiques ou d'ascenceurs.
Les panneaux peuvent prendre différentes formes. Les électrodes de commande et d'asservissement peuvent être appliquées sur les différentes faces d'une feuille unique en matériau diélectrique ou sur différentes feuilles diélectriques. Chaque condensateur peut avoir une électrode d'asservissement unique ou une électrode d'asservissement d'entrée et une électrode d'asservissement de sortie.
Les électrodes de commande peuvent être exposées au contact ou couvertes par un revêtement isolant mince.
La manipulation de tels panneaux de commutation est bien connue. Lorsqu'une électrode de commande est actionnée, le couplage entre les plaques de ce condensateur est modifié de manière à modifier le niveau d'un signal de sortie. Cette modification est contrôlée par un circuit de détection et utilisée pour effectuer la fonction de commutation souhaitée.
Un problème particulier peut apparaître, dans certaines circonstances, en ce qui concerne la fiabilité de la détection de telles modifications des niveaux des signaux de sortie. Ce problème apparat à cause des effets de capacité parasite entre les différents connecteurs et les électrodes d'asservissement. Et ces effets peuvent être particulièrement marqués dans le cas, par exemple, d'une disposition sous forme de circuit multiplex dans lequel au moins deux signaux de sortie sont dirigés vers la même entrée du circuit de détection.
Un des objets de la présente invention est de réduire ce problème.
La présente invention fournit un panneau de commutation
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à effet de proximité comportant des condensateurs de commutation dont chacun comprend une électrode de commande derrière laquelle est disposée au moins une électrode d'asservissement, et des connecteurs d'entrée et de sortie pour connecter chaque électrode d'asservissement à une source de tension et/ou à un circuit de contrôle du signal de sortie, caractérisé en ce que les dites électrodes d'asservissement et les connecteurs qui leur sont associés sont constitués de revêtements conducteurs déposés sur un support isolant, et en ce que, pour une pluralité de dits condensateurs, les électrodes d'asservissement et les connecteurs qui leur sont associés sont disposés sur le support de telle manière que,
lorsque les condensateurs sont connectés à une source commune de tension, les signaux de sortie provenant de ces condensateurs ont tous des valeurs situées d'un côté d'un seuil lorsque les électrodes de commande de ces condensateurs sont en condition de fonctionnement et ont tous des valeurs situées de l'autre côté de ce seuil lorsque leurs électrodes de commande sont en condition de non fonctionnement.
La présente invention présente l'avantage que le circuit de contrôle de sortie à associer à un tel panneau peut être simplifié, soit dans sa construction, soit dans son montage. Par exemple, lorsque
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- les sorties des condensateurs alimentent différents détecteurs de seuils, tous ces détecteurs peuvent être prérèglés sur la même valeur de seuil.
En variante, on peut utiliser un détecteur de seuil unique.
Le problème que la présente invention peut atténuer est particulièrement marqué en présente d'une ou plusieurs des circonstances suivantes :
Les électrodes d'asservissement se situent entre une feuille support en matière vitreuse et les dites électrodes de commande ;
La dite pluralité de condensateurs comprend une grille rectangulaire comportant au moins trois fois trois condensateurs, par exemple trois fois quatre, quatre fois quatre, ou davantage ;
Chaque condensateur de la dite pluralité comprend une paire d'électrodes d'asservissement dont une est une électrode d'entrée disposée pour être connectée à une source de tension commune à tous les condensateurs et l'autre est une électrode de sortie disposée pour être connectée à un circuit de contrôle du signal ;
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Les électrodes d'asservissement d'entrée sont interconnectées sur le support par les connecteurs qui leurs sont associés.
L'invention est dès lors particulièrement applicable dans ces circonstances.
Dans des formes préférées de réalisation de l'invention, la matière du revêtement conducteur est appliquée au support de manière à augmenter la capacité parasite entre au moins une électrode d'asservissement choisie et/ou un connecteur de sortie et un élément conducteur voisin. La ou chaque électrode d'asservissement et/ou le connecteur de sortie ainsi choisi aura un couplage capacitif parasite plus élevé qu'il ne l'aurait eu autrement.
L'adoption de cette caractéristique préférée de l'invention introduit un couplage capacitif parasite accru de l'électrode sélectionnée et/ou de son connecteur. De cette manière, il est possible de compenser le couplage parasite non souhaité d'autres électrodes non sélectionnées et/ou de leurs connecteurs pour donner les signaux de sortie souhaités.
Il est peut être surprenant que les effets désavantageux de couplage capacitif parasite dans certains condensateurs puissent être réduits en introduisant d'autres couplages parasites plutôt qu'en réduisant les couplages parasites non voulus. Mais en pratique, on a trouvé que cette façon de procéder convient mieux, entre autres en raison des limitations de l'espace que le panneau peut occuper.
Une façon d'obtenir ce résultat est de s'assurer que dans des paires sélectionnées, les électrodes d'asservissement d'entrée et de sortie, sont déposées plus près l'une de l'autre que dans d'autres paires d'électrodes d'asservissement, ainsi qu'on le préfère. Ceci introduit un couplage parasite accru entre les électrodes de ces paires sélectionnées d'électrodes, par rapport aux autres paires.
De même, en disposant les électrodes d'asservissement d'une telle paire plus près l'une de l'autre, il est possible d'élargir l'espace entre cette paire d'électrodes d'asservissement et une paire adjacente.
Cette disposition est particulièrement utile aux bords d'une dite grille où un connecteur d'entrée provenant du centre de la grille doit passer entre deux paires d'électrodes d'asservissement. En élargissant l'espace entre ces paires d'électrodes, un connecteur de sortie peut
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être déposé plus loin de toute électrode d'entrée bordant cet espace, de sorte que le couplage parasite entre eux est réduit. On préfère dès lors que de telles paires sélectionnées dont les électrodes sont disposées de façon plus rapprochée, comprennent au moins certaines des paires d'électrodes d'asservissement des condensateurs situés au bord d'une telle grille.
Que cette disposition soit adoptée ou non, on préfère pour une raison similaire que le ou chaque connecteur de sortie de la ou d'une rangée ou colonne centrale de la grille qui passe entre les électrodes d'asservissement d'entrée et de sortie d'une colonne ou d'une rangée extérieure de la grille soit disposé de manière à passer plus près d'une telle électrode de sortie que d'une telle électrode d'entrée.
En variante ou en complément, on préfère qu'au moins un connecteur sélectionné comprenne des changements locaux de direction de manière à provoquer un couplage capacitif additionnel de ce connecteur (et de l'électrode d'asservissement associée) avec une électrode d'asservissement voisine et/ou avec un connecteur associé à une électrode d'asservissement voisine, et/ou pour provoquer une résistance électrique additionnelle dans ce connecteur sélectionné.
Chacun desdits connecteurs sélectionnés est de préférence un connecteur de sortie et la dite électrode d'asservissement voisine est de préférence l'électrode d'entrée appariée avec l'électrode de sortie d'où provient ce connecteur.
Une autre caractéristique préférée en variante ou en addition de certaines formes de réalisation de l'invention est qu'au moins un connecteur sélectionné possède une ligne conductrice dérivée de manière à provoquer un couplage capacitif additionnel de ce connecteur (et de l'électrode d'asservissement associée) avec une électrode d'asservissement voisine.
Une autre caractéristique préférée en variante ou en complément, est qu'au moins une électrode d'asservissement sélectionnée possède une ligne conductrice dérivée de manière à provoquer un couplage capacitif additionnel de l'électrode d'asservissement sélectionnée, qui est associée à cette ligne dérivée, avec une électrode d'asservissement voisine, et/ou de cette électrode sélectionnée avec un connecteur associé à une électrode d'asservissement voisine.
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Par une sélection appropriée du/des connecteur (s) et/ou de la/des électrode (s) d'asservissement, un tel couplage additionnel peut être réalisé pour modifier des signaux de sortie provenant des différents condensateurs de sorte qu'un seuil commun peut être établi pour les signaux de sortie provenant de tous ces condensateurs.
Avantageusement, au moins certaines des dites électrodes d'asservissement associées forment, avec les ou au moins certaines des dites électrodes d'asservissement voisines, une ou plusieurs dites paires d'électrodes d'entrée et de sortie. De cette manière, la modification des signaux de sortie obtenue par le couplage parasite additionnel peut être substantiellement limité aux condensateurs dont de telles paires font partie, de sorte que cette modification de signal pour des condensateurs isolés est simplifiée.
On obtient les meilleurs résultats dans des formes de réalisation dans lesquelles la ou chaque dite ligne conductrice dérivée est en dérivation à partir d'un connecteur d'entrée ou d'une électrode d'asservissement d'entrée.
Une autre manière d'obtenir un seuil commun entre les conditions de fonctionnement et de non fonctionnement des électrodes de commande des différents condensateurs est de réduire la dimension d'au moins une électrode d'asservissement (de préférence une électrode de sortie) par rapport aux électrodes d'asservissement voisines.
De préférence, la ou toutes les dite (s) électrode (s) de sortie plus petite (s) est ou sont entourées par d'autres électrodes d'asservissement sur le support.
Dans d'autres formes préférées de réalisation de l'invention, la ou au moins une telle électrode plus petite est une électrode d'entrée qui n'est pas entièrement entourée par d'autres électrodes d'asservissement sur le support.
L'invention est particulièrement applicable lorsque toutes les électrodes d'asservissement sont déposées sur un support commun, par exemple un support en matière vitreuse qui peut être le même que ou différent du support sur lequel les électrodes de commande sont déposées.
Les revêtements conducteurs formant les électrodes et les connecteurs et lignes conductrices si elles existent sont de
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préférence des revêtements d'oxydes métalliques conducteurs, par exemple des revêtements d'oxyde d'étain dopé.
L'invention comprend un système de commutation à effet de proximité comprenant un panneau selon l'une des revendications 1 à 21, et comprenant une source de tension connectée à chaque connecteur d'entrée et, un circuit de contrôle de signal comprenant un seuil, connecté aux dits connecteurs de sorties, pour contrôler séquentiellement la sortie des différents connecteurs de sortie et pour identifier à tout moment donné le condensateur de commutation pour lequel la sortie est contrôlée.
Différentes formes préférées de réalisation de l'invention seront maintenant décrites en se référant aux dessins annexés dans lesquels :
Les figures 1 et 2 illustrent des niveaux de différents
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signaux de sortie ; ZD
Les figures 3 et 4 sont des coupes transversales de deux formes de réalisation de panneau selon l'invention ;
Les figures 5 et 8 illustrent différentes manières dont les électrodes d'asservissement et leurs connecteurs peuvent être déposés selon l'invention ;
La figure 9 est un schéma bloc illustrant l'utilisation d'un panneau selon l'invention.
La figure 10 est une autre illustration du dépôt d'électrodes d'asservissement et de leurs connecteurs, et
La figure 11 est un second schéma bloc illustrant l'emploi du panneau illustré à la figure 10.
Les figures 1 et 2 illustrent shcématiquement les niveaux de paires d'impulsions de sortie provenant de deux commutateurs capacitifs. L'impulsion de sortie A vient d'un premier condensateur dans lequel une electrode de commande est en condition de non fonctionnement et l'impulsion B provenant du même condensateur lorsque son électrode de contact est touchée ou fortement approchée pour la mettre en condition de fonctionnement. Les amplitudes de ces impulsions sont indiquées en Va et Vb respectivement. Les impulsions de sortie C et D proviennent d'un second condensateur respectivement lorsque l'électrode de commande est en condition de non fonctionnement
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et de fonctionnement. Les amplitudes de ces impulsions sont indiquées en Vc et Vd.
Dans les circonstances illustrées à la figure 1, la variation Va vers Vb de l'amplitude de l'impulsion du premier condensateur se situe entièrement en dehors de la variation Vc vers Vd de l'amplitude de l'impulsion du second condensateur. On ne peut dès lors pas fixer de seuil commun de commutation pour ces condensateurs. L'invention cherche à remédier à ce problème en disposant les électrodes d'asservissement de condensateurs sur leur support de telle manière qu'il y ait un recouvrement dans ces variations d'amplitude, par exemple tel que représenté à la figure 2, dans lequel cas un seuil unique de commutation peut être établi, avec une valeur comprise entre Vc et Vb.
Dans la figure 3, une feuille de verre 1, qui peut être trempée, porte une grille d'électrodes de commande 2 déposées sur sa face frontale. Elle porte également une grille d'électrodes d'asservissement, électrodes d'entrée 3 et électrodes de sortie 4, ainsi que les connecteurs qui leur sont associés (non représentés). Chaque électrode de commande 2 et sa paire associée d'électrodes d'asservissement d'entrée et de sortie 3,4 constituent un commutateur capacitif 5 dont deux sont représentés dans le dessin. Une feuille dorsale 6 également en verre est solidarisée par une couche de matière adhésive 7 à la face arrière de la première feuille 1 sur les électrodes d'asservissement.
La figure 4 montre un panneau modifié dans lequel les composants similaires portent les mêmes références numériques. La différence entre les deux panneaux réside dans le fait que dans la forme de réalisation de la figure 4 les électrodes d'asservissement 3,4 (et les connecteurs associés) sont déposés non sur la face arrière de la feuille frontale 1, mais sur la face avant de la feuille dorsale 6. Un avantage de cette disposition est que la feuille frontale de verre 1 ne nécessite pas de revêtement sur les deux faces.
D'autres modifications peuvent être réalisées pour former le panneau, par exemple ainsi qu'on le décrit en se référant aux figures 1, 2 et 5 de la demande de brevet britannique 2.090. 979.
L'idée de base de l'invention est manifeste dans la disposition selon laquelle les électrodes d'asservissement et les connecteurs associés sont déposés sur leur support. Ce dernier peut être
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une feuille frontale 1 comme dans la figure 3 ou une feuille dorsale 6 comme le montre la figure 4. Evidemment, certaines électrodes d'asservissement peuvent être sur une telle feuille et d'autres sur une autre feuille.
Des exemples de telles dispositions sont illustrés dans les figures 5 à 8. Dans chacune de ces figures, toutes les électrodes d'asservissement 3,4 sont déposées, sous forme de revêtements d'oxyde d'étain dopé, sur un support 8 de matière vitreuse. Les différents connecteurs et les lignes conductrices, lorsqu'elles existent, sont également formés par des revêtements d'oxyde d'étain. Des terminaux d'entrée et de sortie 9, 10 sont prévus et ceux-ci sont formés de manière appropriée par métallisation de portions du support 8 ou, ainsi qu'on le préfère, par dépôt de couches d'émail conducteur de manière à faciliter la connexion par soudure du cablage.
Dans les figures 5 à 8, des paires d'électrodes d'asservissement d'entrée 3 et de sortie 4 sont déposées selon une grille rectangulaire de quatre sur quatre pour un panneau ayant jusqu'à seize commutateurs. Evidemment si moins de seize commutateurs sont nécessaires, on n'utilise pas les signaux provenant de terminaux de sortie 10 y relatif. Ces seize paires d'électrodes d'asservissement 3, 4 sont numérotées, à partir du sommet gauche, Il à 26, ainsi qu'on le montre aux figures 5 à 8 quoique toutes ces références numériques ne sont pas représentées dans tous les dessins.
Un connecteur d'entrée commun 27 possède des éléments qui s'étendent depuis les terminaux d'entrée 9 vers chacune des électrodes d'entrée 3 des paires 23, 26 et de là, via les électrodes d'entrée 3 des paires 24,25 respectivement, pour se rencontrer au centre de la rangée du bas de la grille. Un élément du connecteur d'entrée 27 s'étend vers le dessus de la grille et est connecté au moyen d'embranchements à chacune des autres électrodes d'entrée 3. Un connecteur de sortie relie chaque électrode de sortie 4 à son terminal de sortie individuel 10.
Des caractéristiques spécifiques des formes de réalisation illustrées dans les figures 5 à 8 seront maintenant décrites en se référant aux figures individuelles. Dans la présente description, les différents connecteurs de sortie, lorsqu'ils sont cités spécifiquement,
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seront dotés d'une référence numérique à trois chiffres consistant en la référence numérique de la paire d'électrodes d'asservissement auxquels elles sont reliées, suivie du chiffre de la figure appropriée.
Dans la figure 5, les électrodes 3,4 sont toutes substantiellement de la même dimension, et les différentes paires sont uniformément espacées. Dans des commutateurs capacitifs du type illustré, il existe un problème causé par le couplage capacitif parasite non voulu entre les électrodes d'entrée 3 et de sortie 4 de chaque paire.
Il est clair qu'un connecteur de sortie tel que 165 venant d'une des paires d'électrodes 16 du centre de la grille doit passer entre des électrodes du bord de la grille. Un autre problème apparaît en raison du couplage parasite non voulu entre ce connecteur 165 et l'électrode de sortie 3 de la paire d'électrodes 11 près de laquelle il passe. En fait, il y aura également un certain couplage parasite entre ce connecteur 165 et l'électrode de sortie 4 de la paire d'électrodes 15 près de laquelle il passe, mais ceci est comparativement moins significatif. Une situation similaire se produit dans le cas des connecteurs de sortie 175,205, 215,245 et 255 venant respectivement des électrodes de sortie 4 des paires d'électrodes 17, 20, 21, 24 et 25 également dans les colonnes centrales de la grille.
Ces problèmes provoquent des niveaux relatifs indésirables pour les signaux de sortie illustrés dans la figure 1.
Selon la présente invention, les différents connecteurs de sortie sont déposés d'une manière appropriée pour compenser, au moins partiellement, les différences de niveau des signaux de sortie entre les différents condensateurs, de manière à obtenir la situation décrite en se référant à la figure 2. Ceci est particulièrement marquant dans le cas des connecteurs de sortie venant des électrodes de sortie des deux colonnes extérieures de la grille. On notera que chacun de ces connecteurs indiqués respectivement en 115,145, 155,185, 195,225, 235 et 265 subit au moins un changement local de direction de sorte que sa course passe près de l'électrode de sortie 3 associée à l'électrode d'entrée 4 d'où il vient. En complément, les connecteurs de sortie 235 et 265 passent près d'éléments du connecteur d'entrée 27.
On notera également qu'une ligne dérivée 28 est reliée au connecteur d'entrée 27 au centre de la partie supérieure de la grille entre les paires d'électrodes 12 et 13 dont les connecteurs de sortie 125,135 ne passent
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près d'aucune électrode d'entrée. de la disposition illustrée est de fournir un couplage parasite accru entre le connecteur de sortie ZD ou l'électrode de sortie de chacune de ces paires 11 à 15,18, 19, 22, 23 et 26 et l'électrode d'entrée 3 des paires respectives et/ou le
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connecteur De cette façon, les signaux de sortie de ces connecteur d'en4L lm paires d'électrodes sont modifiés dans le même sens que les signaux de sortie des paires d'électrodes 16,17, 20,21, 24 et 25 et dès lors conduisent à la situation décrite en se référant à la figure 2.
La figure 6 montre une forme de réalisation similaire à celle de la figure 5 dans laquelle d'autres caractéristiques de compensation sont introduites. Dans la figure 6, l'espace entre les électrodes d'asservissement 3,4 de chaque paire est uniforme. Les connecteurs de sortie 116,146, 156,186, 196,226, 236 et 266 venant des électrodes de sortie 4 des colonnes extérieures subissent des changements locaux de direction pour fournir un couplage parasite additionnel avec leurs électrodes d'entrées 3 respectivement associées. Et une ligne dérivée 28 reliée au connecteur d'entrée fournit un couplage parasite additionnel entre les électrodes 3,4 d'entrée et de sortie des paires d'électrodes 12,13. Ces différentes caractéristiques sont en accord avec la figure 5.
Une caractéristique additionnelle représentée à la figure 6 se trouve dans le fait que le connecteur de sortie 166, venant d'une paire d'électrodes 16 des colonnes centrales de la grille suit un autre parcours. Au lieu de passer au milieu de l'espace entre l'électrode d'entrée 3 de la paire 11 et l'électrode de sortie 4 de la paire 15 du bord de la grille (cf. figure 5), il passe beaucoup plus près de l'électrode de sortie 4 de la paire 15. Dès lors, le connecteur d'entrée 166 est plus espacé de l'électrode d'entrée 3 de la paire 11 de sorte que le couplage parasite non souhaité entre eux est réduit.
Dès lors, le signal de sortie de la paire d'électrodes 16 est modifié.
Les connecteurs de sortie 176,206, 216, 246 et 256 sont déplacés de manière similaire pour réduire leur couplage parasite avec les électrodes d'entrée 3 près desquelles ils passent.
Au lieu du, ou en plus du, déplacement de ces connecteurs de sortie, le couplage parasite entre eux et les électrodes d'entrée 3 des paires 11,14, 15,18, 19 et 22 peut être réduit par réduction de
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la surface de ces électrodes d'entrée 3 par rapport aux autres électrodes d'asservissement sur le support. Cette caractéristique est également illustrée à la figure 6 et aura de nouveau un effet modificateur sur les niveaux des signaux de sortie du panneau.
Dans la figure 7, comme dans la figure 6, les connecteurs d'entrée (ici indiqués en 167,177, 207, 217, 247 et 257) venant des paires d'électrodes 16,17, 20, 21,24 et 25 sont déplacés pour passer plus loin des électrodes d'entrée 3 respectivement des paires d'électrodes 11,14, 15,18, 19 et 22. Et ces électrodes d'entrée 3 sont de surface réduite par rapport à toutes les autres électrodes d'asservissement.
Dans la figure 7, cet éloignement des connecteurs de sortie, telles que 167, par rapport aux électrodes d'entrée adjacentes 3, telles que celle de la paire 11, est davantage marqué en réduisant l'espace entre les électrodes 3,4 d'entrée et de sortie de ces mêmes paires d'électrodes 11, 14,15, 18,19 et 22.
La forme de réalisation illustrée à la figure 7 comprend également un nombre de lignes conductrices dérivées reliées au réseau d'entrée comprenant le connecteur d'entrée 27, la dérivation 28 et les électrodes d'entrée 3. Une dérivation 29 s'étend de part et d'autre de l'extrémité de la dérivation 28 pour augmenter le couplage parasite capacitif entre les électrodes de sortie 4 des paires d'électrodes 12,13 et leurs électrodes d'entrée respectives. La paire d'électrodes 11 est pourvue de deux lignes dérivées 30,31. La première de celles-ci, 30 est reliée au connecteur d'entrée menant à son électrode d'entrée 3 et fournit un couplage parasite capacitif additionnel entre cette électrode d'entrée 3 et son électrode de sortie 4 appariée.
La seconde ligne conductrice dérivée est reliée à l'électrode d'entrée 3 elle-même et s'étend parallèlement au connecteur de sortie 117 de l'électrode de sortie 4 appariée,-pour augmenter le couplage parasite capacitif entre elles. La présence d'une ou de ces deux lignes 30,31 aura pour effet de modifier les signaux de sortie de cette paire d'électrodes 11.
Les paires d'électrodes 14,15, 18,19 et 22 ont des lignes conductrices de dérivation similaires 30, 31.
On notera évidemment que toute dérivation conductrice 30, ou chacune d'elles, peut être disposée au départ d'une électrode
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d'entrée 3 au lieu du connecteur d'entrée menant à cette électrode.
Dans la figure 8, comme dans la figure 7, les connecteurs de sortie (ici indiqués en 168,178, 208,218, 248 et 258) des paires d'électrodes 16,17, 20,21, 24 et 25 sont disposés de manière éloignée des électrodes d'entrée 3 respectivement des paires d'électrodes 11, 14,15, 18,19 et 22. Ces électrodes d'entrée 3 sont déplacées vers le haut en direction des électrodes de sortie 4 associées pour réduire l'espace entre elles. Comme dans les figures 5 et 6, l'extension conductrice 28 fournit un couplage parasite additionnel entre les électrodes d'entrée 3 et de sortie 4 des paires 12, 13.
Dans la figure 8, toutes les électrodes d'asservissement d'entrée 3 sont de même dimension et égales en surface aux électrodes d'asservissement de sortie qui sont situées au bord de la grille, c'est-à-dire celles des paires d'électrodes 11 à 15,18, 19, 22,23 et 26. Les électrodes d'asservissement 4 des autres paires d'électrodes 16,17, 20,21, 24 et 25 sont de dimension réduite (approximativement la moitié). Ceci modifie le niveau du signal de sortie de ces électrodes par rapport aux autres.
En raison de toutes les dérogations à une configuration uniformément dimensionnée et espacée des électrodes d'asservissement et des conducteurs décrites en se référant aux figures 5 à 8, on peut obtenir une meilleure concordance entre les niveaux des signaux de sortie des différentes électrodes de sortie. Ceci permet l'établissement et l'utilisation d'un seuil unique pour tous les commutateurs capacitifs du panneau.
La figure 9 illustre shcématiquement comment un panneau selon l'invention peut être utilisé. Les électrodes d'asservissement (d'entrée) (non représentées) du panneau (indiqué en 33) sont alimentées par une source de tension commune 32. Il s'agit de préférence d'un générateur d'impulsions ou d'un oscillateur qui peut par exemple être prévu pour délivrer des impulsions d'entrée avec une fréquence de 100 kHz. Les signaux de sortie des différents commutateurs capacitifs du panneau sont acheminés individuellement au circuit de contrôle 34. De là, ils sont envoyés séquentiellement à un détecteur de seuil commun. Celui-ci est prévu pour détecter le fonctionnement de tout commutateur capacitif.
Il est couplé à un compteur
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d'impulsions ou à d'autres moyens pour déterminer lequel des commutateurs capacitifs est en fonctionnement, de sorte qu'un signal de commutation approprié peut être communiqué au dispositif contrôlé par le panneau.
La figure 10 montre un support en matière vitreuse 8 qui porte des paires d'électrodes d'entrée 3 et de sortie 4 déposées en deux grilles adjacentes de quatre sur quatre pour un panneau ayant trente-deux commutateurs indiqués en SO à 531. Comme ci-avant, les électrodes d'entrée 3 de chaque grille (les commutateurs SO à S15 et S16 à S31 respectivement) sont connectés l'une à l'autre et aux terminaux d'entrée 9 par les connecteurs 27a et 27b respectivement. Les électrodes de sortie 4 des commutateurs SO à S31 sont connectées aux terminaux de sortie 10 par les conducteurs respectivement CO à C31 (tous ne sont pas spécifiquement indiqués).
Dans la figure 10 on notera que les trente-deux commutateurs SO à S31 sont approximativement carrés, qu'ils sont substantiellement espacés de la même distance en quatre colonnes verticales contenant chacune 8 commutateurs et que les électrodes d'entrée 3 et de sortie 4 de chaque commutateur sont sous forme de rectangles séparés par un espace horizontal. Cependant, contrairement à la disposition des figures 5 à 8, les électrodes semblables des commutateurs successifs de chaque colonne sont placées adjacentes l'une à l'autre. En considérant les électrodes de chaque colonne en descendant depuis le haut, il y a une sortie, deux entrées, deux sorties, deux entrées, deux sorties, et ainsi de suite jusqu'à une sortie unique pour les commutateurs du bas S19, S23, S27 et S31.
Cette disposition permet aux conducteurs de sortie C5, C6 ; C9, CIO ; C7, C20 ; Cll, C24 ; C21, C22 ; C25, C26 des commutateurs centraux de la grille d'être acheminés entre les électrodes de sortie 4 des commutateurs extérieurs plutôt que de façon ¯adjacente à une électrode d'entrée d'un commutateur extérieur. Donc, par exemple, les connecteurs de sortie C5, C6 des commutateurs S5, 56 sont acheminés entre les électrodes de sortie 4 des commutateurs SI et 52. Ceci rend les signaux de sortie des commutateurs S5, S6 moins susceptibles au bruit de fond dû à la capacité parasite avec les éléments du circuit d'entrée.
Afin de compenser les différences de niveau des
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impulsions de sortie des différents commutateurs, des dispositions de compensation sont prévues pour les commutateurs des deux colonnes extérieures.
Donc, les électrodes d'entrée et de sortie 3,4 des commutateurs SI, S14, S17 et 530 dont les électrodes de sortie 3 sont directement connectées aux terminaux d'entrée 9 sont de surface réduite par rapport aux électrodes des deux colonnes centrales. Les électrodes 3,4 des commutateurs SO, S15, S16 et S31 sont également de surface réduite. Les quatre derniers commutateurs mentionnés sont adjacents aux électrodes d'entrée des quatre autres commutateurs de surface d'électrode réduite. Cette mesure de compensation agit pour réduire la capacité totale de, ces huit commutateurs qui serait autrement plus élevée en raison du fait que les connecteurs de sortie CO, Cl, C14, CIS et C16, C17, C30, C31 sont respectivement adjacents aux connecteurs d'entrée 27a et 27b.
Les autres commutateurs des deux colonnes extérieu-
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res sont ceux désignés 52, S3, S1Z, 513, S18, 519, S28etS29etles élec- trodes d'entrée et de sortie de ces commutateurs ont substantiellement la même surface que les commutateurs des deux colonnes centrales.
L'électrode d'entrée de chacun de ces autres commutateurs extérieurs est pourvue d'une ligne conductrice 31 (à comparer avec la figure 7) qui s'étend parallèlement au connecteur d'entrée de ce commutateur.
Ce dispositif de compensation agit pour augmenter leur capacité parasite. Il augmente dès lors la capacité totale de ces commutateurs qui est petite parce que leurs connecteurs de sortie sont courts et parce qu'ils sont éloignés des connecteurs d'entrée.
La figure 11 illustre la connexion des commutateurs
EMI15.2
SO, SI... S15 et S16, S17... S31 à un circuit d'interface 35 disposé pour délivrer une sortie binaire codée aux terminaux de sortie U, W, X, Y, Z. Des impulsions d'horloge de balayage sont acheminées alter- 9 ZD nativement depuis le circuit d'interface 35 respectivement le long du connecteur 27a aux 16 premiers commutateurs SO à S15 et le long du connecteur 27b aux 16 seconds commutateurs S16 à S31. Les seize premiers commutateurs SO, SI,... S15 sont connectés par leurs connecteurs de sortie CO, Cl,... C 15 respectivement aux terminaux d'entrée IA, IB,... IP du circuit d'interface 35. Les seize seconds
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commutateurs 516, S17,...
S31 sont également connectés respectivement aux seize terminaux d'entrée IA, IB,... IP du circuit d'interface 35. Lorsque un des trente-deux commutateurs est touché, un signal modifié est délivré au terminal d'entrée approprié. Un signal est ensuite délivré, par l'intermédiaire du circuit d'interface, au (x) terminal (terminaux) de sortie approprié (s) U, W, X, Y et Z.
La distinction entre les deux commutateurs connectés à chaque terminal d'entrée IA, IB,... IP est réalisée par la synchronisation avec les impulsions de balayage d'horloge.
Lorsqu'on utilise une disposition multiplex telle qu'illustrée à la figure 11, et lorsqu'un ou plusieurs des commutateurs 50 à 531 n'est/ne sont pas connecté (s) à un terminal d'entrée du circuit d'interface 35 parce qu'on ne désire pas utiliser ce (s) commutateur (s), ou parce qu'on utilise un panneau de commutation plus petit, par exem- ple, un panneau de 24 commutateurs, chaque commutateur"manquant" sera remplacé par un condensateur câblé entre la sortie appropriée de balayage de l'horloge et le terminal d'entrée approprié du circuit d'interface.
En variante, si un terminal d'entrée est entièrement inoccupé, il peut être connecté à une source de tension de sorte que le terminal enregistre toujours comme si des commutateurs y étaient connectés, mais en condition de non-fonctionnement.
On notera que dans une telle disposition de circuit multiplex, la nécessité d'une égalisation substantielle des impulsions de sortie des commutateurs dans leurs conditions de fonctionnement et de non-fonctionnement respectivement est plus contraignante que lorsque chaque commutateur communique des impulsions à son propre circuit d'entrée.