Brevet FR2704340A1 — publié le 19941028

"Numériseur" La présente invention concerne un numériseur, et notamment un numériseur ayant une couche diélectrique formée par sérigraphie ou dépôt sous vide d'une matière diélectrique transparente sur un motif résistif transparent. Le développement remarquable de l'industrie électronique s'est accompagné de nombreuses tentatives de génération de signaux électriques à partir de dispositifs dits électrographiques. Les performances demandées à ces dispositifs augmentent avec les progrès réalisés dans les domaines industriels tels que l'informatique graphique, la conception assistée par ordinateur (CAO) et la fabrication assistée par ordinateur (FAO). Un numériseur est un tel élément électrographique. En général, un numériseur utilise la même méthode manuelle que celle qui est utilisée dans le dessin graphique classique. Typiquement, le numériseur a été fabriqué avec une structure compliquée d'électrodes du type à grille en damier. Si un tel numériseur à grille fournit un signal de sortie linéaire précis, il n'en est pas moins vrai que son coût de fabrication est augmenté du fait de sa structure compliquée et qu'il est susceptible d'être endommagé pendant son utilisation. Par ailleurs, dans différentes applications, il s'est révélé souhaitable de fabriquer un tel numériseur à partir d'une matière synthétique extrêmement transparente. Or, les numériseurs classiques excluent généralement un facteur tel que la transparence. Il y a quelque temps, compte- tenu des inconvénients mentionnés ci-dessus, un nouveau numériseur a été réalisé et les caractéristiques de sa constitution sont décrites en détail dans les brevets américains No. 4 650 926 et No. 4 853 493. Du fait de la structure employée, il y a une différence 2 2704340 caractéristique entre les deux numériseurs qui consiste en ce que celui décrit dans le premier brevet (No. 4 650 926) est structuré de telle manière qu'une couche diélectrique soit déposée sur une couche d'une matière ayant une valeur de résistance prédéterminée, tandis que le numériseur décrit dans le deuxième brevet (No. 4 853 493) est structuré de telle manière qu'une couche résistive soit déposée sur une couche isolante. La figure 1 est un schéma de principe du numériseur classique basé sur une structure analogue à celle du numériseur décrit ci-dessus. En référence à la figure 1, dans le numériseur classique, un dispositif d'affichage 14 est disposé dans la partie inférieure, une couche mince 13 d'oxyde d'étain dopé à l'indium (ITO, de "indium tin oxide") est déposée sur cette couche et une couche resistive transparente 12, par exemple d'ITO, formant un motif est déposée sur celle- ci. Ensuite, un substrat de verre 11 est formé sur la partie supérieure de la couche résistive transparente formant un motif 12. Sur la figure, la référence numérique 15 désigne un stylet qui sélectionne un caractère ou un symbole désiré en étant déplacé tout en restant en contact avec le substrat de verre 11. Le dispositif d'affichage utilisé 14 est généralement un panneau afficheur à cristaux liquides ou un panneau afficheur à plasma. Dans une telle structure, la capacité électrostatique entre le stylet 15 et la couche résistive transparente 12 peut être exprimée par la relation C = t xA/d. Le schéma descriptif utilisé pour expliquer cette relation est représenté sur la figure 3. Sur cette figure, la référence alphabétique C désigne la capacité électrostatique, t désigne la constante diélectrique du verre, A désigne l'aire de la résistance transparente formant un motif, et d désigne l'épaisseur du substrat de verre. Dans la tablette 3 2704340 graphique classique, le substrat de verre est généralement constitué de verre d'une épaisseur relativement grande. Par conséquent, puisque la capacité électrostatique entre le stylet 15 posé sur la surface du substrat de verre 11 et la résistance transparente formant un motif 12 est relativement faible, le rapport signal/bruit est généralement médiocre. Il en résulte qu'il est difficile de choisir les éléments de circuit nécessaires pour former le numériseur et que les caractéristiques de fonctionnement du numériseur sont également diminuées, ce qui a pour résultat une diminution de la précision du signal de sortie du dispositif d'affichage par rapport au signal d'entrée produit par le stylet. Pour résoudre les problèmes décrits ci- dessus, l'invention a pour but de créer un numériseur ayant des moyens qui peuvent augmenter la capacité électrostatique entre le stylet et la résistance transparente formant un motif, et réduire au minimum le bruit électrique de l'afficheur. Pour atteindre ce but, un numériseur selon l'invention comprend: - un milieu constituant un panneau plat avec lequel un stylet est en contact pour l'entrée d'informations; - des moyens de sortie pour visualiser et fournir des informations selon les informations entrées au moyen du stylet; et - une résistance disposée entre les moyens de sortie et le milieu constituant un panneau plat et formant un motif prédéterminé, et est caractérisé en ce qu'un substrat de verre plat ayant une épaisseur prédéterminée est formé sur les moyens de sortie, une résistance ayant une conductivité prédéterminée est formée sur le substrat de verre en formant un motif prédéterminé, et une 4 2704340 couche diélectrique mince est formée sur la résistance formant un motif. Comme cela est décrit ci-dessus, puisque la tablette à numériser selon l'invention comporte la couche diélectrique mince formée sur la résistance transparente formant un motif, la valeur de la capacité électrostatique dépendant de la tension appliquée au stylet est extrêmement élevée par rapport au numériseur classique, ce qui permet au rapport signal/bruit d'être fortement augmenté, ce qui contribuera à augmenter la qualité des produits auxquels l'invention sera incorporée, du fait de l'amélioration de leurs caractéristiques de fonctionnement. Les buts décrits ci-dessus et d'autres avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré de celle-ci donnée ci-après en relation avec les dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe droite montrant schématiquement la structure d'un numérieur classique; - la figure 2 est une vue en coupe droite représentant schématiquement la structure du numériseur selon l'invention; et - la figure 3 est un schéma utilisé pour expliquer la formule donnant la capacité électrostatique. En référence à la figure 2, un dispositif d'affichage à panneau plat 24 ayant une épaisseur et une taille prédéterminées est placé dans la position la plus basse, et un substrat de verre formant un panneau plat 21 ayant également une épaisseur prédéterminée est formé sur celui-ci. Un dispositif d'affichage à panneau plat, c'est-à-dire un dispositif à cristaux liquides ou un panneau à plasma, est généralement utilisé comme dispositif d'affichage 24. En outre, une résistance 2704340 transparente 22 ayant une conductivité prédéterminée est formée en couche sur le substrat 21 et forme un motif prédéterminé. De l'oxyde d'étain dopé à l'indium (ITO) peut être utilisé pour la résistance transparente. Après qu'une pâte diélectrique ayant une constante diélectrique prédéterminée a été sérigraphiée de manière répétée plusieurs fois sur la résistance transparente formant un motif, ou qu'une couche diélectrique de dioxyde de silicium SiO2 ou autre a été déposée sous vide, une couche diélectrique mince 26 ayant une épaisseur d'environ 1 à 20 Mm est finalement formée par un procédé avec chauffage à une température d'environ 500 à 650 C. Sur la figure, la référence numérique 25 désigne un stylet qui reçoit des informations prédéterminées comme signal d'entrée. Le fonctionnement du numériseur selon l'invention constitué comme indiqué ci-dessus est décrit brièvement ci-après. Le stylet 25 est mis en contact avec la surface de la couche diélectrique 26, une tension d'alimentation alternative étant appliquée au stylet 25. Ensuite, le stylet 25 est déplacé pour être amené à la position désirée de la surface de la couche diélectrique 26 et une capacité électrostatique de valeur prédéterminée est créée entre la pointe du stylet 25 et la surface inférieure de la couche diélectrique 26. Une tension proportionnelle à la capacité électrostatique est appliquée à la résistance transparente formant un motif 22. A ce moment, le courant circulant dans la résistance transparente 22 est détecté par le circuit d'attaque (non représenté) dans le dispositif d'affichage 24. Le courant ainsi détecté est converti en une tension proportionnelle à la résistance correspondante et ensuite en un courant continu par un redresseur (non représenté). Après cela, le courant continu est converti en un signal numérique 6 2704340 par un convertisseur analogique/numérique (CAN) (non représenté) et les coordonnées d'un point sont ainsi identifiées et le signal est affiché sur le panneau afficheur du dispositif d'affichage 24. Dans un tel fonctionnement, la couche diélectrique supérieure 26, à laquelle la capacité électrostatique est appliquée par la tension appliquée au stylet 25, présente une grande importance. En d'autres termes, comme on le voit d'après la relation mentionnée plus haut avec la capacité électrostatique (C = e xA/d), puisque la capacité C est en raison inverse de l'épaisseur du matériau diélectrique, plus l'épaisseur de celui-ci est faible, plus la capacité est grande. Lorsque la capacité devient élevée, la tension à partir de laquelle un meilleur signal de sortie est obtenu est générée tandis que l'atténuation de la tension est réduite à un minimum. Par conséquent, l'amplitude du signal de sortie est plus grande. Pour tenir compte de cette relation, une couche diélectrique mince 26 ayant une épaisseur d'environ 1 à 20 m est disposée sur la partie supérieure de la tablette. En ce qui concerne l'attaque du dispositif d'affichage 24, la tension appliquée à celui-ci agit aussi comme une source de bruit contre l'effet de laquelle l'invention utilise un substrat de verre 21 disposé entre le dispositif d'affichage 24 et la résistance transparente 22 pour réduire le bruit au minimum. Comme cela a été décrit plus haut, puisque le numériseur selon l'invention comporte une couche diélectrique mince formée sur une résistance transparente formant un motif, la valeur de la capacité électrostatique dépendant de la tension appliquée au stylet devient extrêmement grande par rapport au numériseur classique, ce qui permet au rapport signal/bruit d'être fortement augmenté, ce qui, à son 7 2704340 tour, contribuera à améliorer la qualité des produits auxquels le numérieur selon l'invention sera incorporé, grâce à l'amélioration de leurs caractéristiques de fonctionnement. 8 2704340 REVENDICATIONS 1 - Numériseur, comprenant: - un milieu constituant un panneau plat (26) avec lequel un stylet (25) est en contact pour entrer des informations; des moyens de sortie (24) pour visualiser et sortir des informations selon les informations entrées au moyen dudit stylet; et - une résistance disposée entre les moyens de sortie (24) et le milieu constituant un panneau plat, et formant un motif prédéterminé, caractérisé en ce qu'un substrat de verre ayant une épaisseur prédéterminée est formé sur les moyens de sortie (24), la résistance (22) a une conductivité prédéterminée, est formée sur le substrat de verre (21) et forme un motif prédéterminé, et une couche diélectrique mince (26) est formée sur la résistance formant un motif (22). 2 - Numériseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche diélectrique (26) est formée avec une épaisseur d'environ 1 à 20 jm.