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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Steuervorrichtung
wie z.B. eine Maus und betrifft insbesondere eine Rolle mit mehreren
Betriebsarten für
eine Steuervorrichtung mit einer auswählbaren Betriebsart mit glatter
Rolle und einer Betriebsart mit Sperrklinkenrolle.
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Steuervorrichtungen
für Computer
und dergleichen umfassen typischerweise Mäuse, Tastaturen, Steuerhebel,
Touchpads und dergleichen für
die Computersteuerung. Diese Steuervorrichtungen werden typischerweise
verwendet, um Computeranwendungen zu steuern, die typischerweise
graphische Objekte umfassen, die durch die Steuervorrichtung gesteuert
werden können.
Typische Steuervorrichtungen umfassen häufig eine Rolle für die Computeranwendungssteuerung,
wie z.B. Bildlauf von graphischen Objekten, die auf dem Monitor
des Computers angezeigt werden. Herkömmliche Rollen sehen begrenzte
Optionen für
den Bildlauf durch relativ lange Dokumente wie z.B. mehrseitige
Dokumente vor. Lösungen
für einen
relativ schnellen Bildlauf auf mehreren Seiten haben herkömmlich die
Steuerung eines graphischen Objekts eingeschlossen, wie z.B. Auswählen und
Ziehen einer Bildlaufleiste, Drücken
von Bildlauftasten oder dergleichen. Diese herkömmlichen Lösungen für mehrseitigen Bildlauf umfassen mehrere
Bedienungen der Steuervorrichtung, um diese graphischen Objekte
zu steuern. Andere Lösungen
für mehrseitigen
Bildlauf mit relativ hoher Rate umfassen einen beschleunigten Bildlauf,
der durch die Steuervorrichtung gesteuert wird, beispielsweise über Erfassung
einer relativ schnellen Rollendrehung, und die Bereitstellung eines
beschleunigten Bildlaufs auf der Basis der erfassten schnellen Rollendrehung.
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Es
bestehen eine Anzahl von verschiedenen Konstruktionen für solche
Rollen an einer Maus oder einer anderen Vorrichtung. Beispiele umfassen
das Patent Nr. 5 298 919 der Multipoint Technology Corporation,
das Patent Nr. 5 473 344 von Microsoft, das Patent Nrn. 5 313 230
und 5 095 303 von Apple Computer, das Patent Nrn. 5 530 455 und
5 446 481 von Mouse Systems, das Patent Nr. 5 808 568 von Primax
Electronics und das Patent Nr. 6 157 369 von Logitech.
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Neue
Rollen sind erforderlich, die einen eingerasteten Bildlauf und glatten
Bildlauf für
eine relativ schnelle Computersteuerung wie z.B. einen relativ schnellen
Bildlauf durch ein Dokument bereitstellen.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt im Allgemeinen eine Steuervorrichtung
wie z.B. eine Maus bereit und stellt insbesondere eine Rolle mit
mehreren Betriebsarten für
eine Steuervorrichtung mit einer auswählbaren Betriebsart mit glatter
Rolle und einer Betriebsart mit Sperrklinkenrolle bereit.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung umfasst die Rolle ein Rollenrad mit einem äußeren Teil,
der aus Metall ausgebildet ist, und einer gerippten Oberfläche; einem
Schwenkarm, der dazu ausgelegt ist, in einer ersten Richtung zu
schwenken, um die gerippte Oberfläche zu berühren, und in einer zweiten
Richtung zu schwenken, um sich von der gerippten Oberfläche weg
zu bewegen; und eine mit Energie angetriebene Einrichtung, die dazu
ausgelegt ist, den Schwenkarm zu schwenken. Die erste Richtung und
die zweite Richtung sind entgegengesetzte Schwenkrichtungen.
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Gemäß einem
speziellen Ausführungsbeispiel
umfasst die Rolle einen Wagen mit einer darin ausgebildeten Öffnung;
wobei das Rollenrad mit dem Wagen drehbar gekoppelt ist und zumindest
teilweise in der Öffnung
angeordnet ist. Die Rolle umfasst ferner mindestens ein erstes Stellglied,
wobei der Wagen dazu ausgelegt ist, unter einer Benutzerschubkraft
zu schwenken, um das erste Stellglied zu betätigen, und wenn das erste Stellglied
betätigt
wird, ist die mit Energie angetriebene Einrichtung dazu ausgelegt,
den Schwenkarm in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung
zu schwenken. Gemäß einem weiteren
speziellen Ausführungsbeispiel
umfasst die mit Energie angetriebene Einrichtung einen Gleichstrommotor.
Die Rolle kann ferner eine Nocke umfassen, die mit dem Gleichstrommotor
gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, durch den Gleichstrommotor
gedreht zu werden, um den Schwenkarm zu schwenken. Die gerippte
Oberfläche
kann an einer inneren Oberfläche
des Rollenrades ausgebildet sein.
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Gemäß einem
weiteren speziellen Ausführungsbeispiel
ist, wenn der Schwenkarm mit der gerippten Oberfläche in Kontakt
steht, das Rollenrad dazu ausgelegt, durch den Schwenkarm und die
gerippte Oberfläche
eingerastet zu werden, wenn die Rolle gedreht wird, und wobei, wenn
der Schwenkarm von der gerippten Oberfläche weg bewegt ist, das Rollenrad
dazu ausgelegt ist, die Drehung im Anschluss an eine Benutzerschubkraft,
die auf das Rollenrad aufgebracht wird, fortzusetzen. Das Rollenrad ist
dazu ausgelegt, die Drehung im Anschluss an die Benutzerschubkraft,
die auf das Rollenrad aufgebracht wird, fortzusetzen, das Rollenrad
ist dazu ausgelegt, sich weiterhin zu drehen, um ein auf einer Computeranzeige
angezeigtes Dokument zu durchlaufen, während sich das Rollenrad dreht.
Wenn das Rollenrad dazu ausgelegt ist, die Drehung im Anschluss
an die vom Benutzer aufgebrachte Schubkraft fortzusetzen, muss der
Benutzer das Schieben des Rollenrades nicht fortsetzen, um die Dokumentennavigation
wie z.B. Bildlauf zu bewirken. Daher ist im Vergleich zu herkömmlichen
Rollenrädern
die Anzahl von Malen, die der Benutzer am Rollenrad schieben muss,
um die Drehung zu bewirken, relativ verringert und relativ weniger
Beanspruchung wird den Fingern, Händen, Handgelenken und/oder
Armen des Benutzers auferlegt. Diese und weitere Vorteile sind für Fachleute
bei der Durchsicht des Rests der Patentbeschreibung und der beigefügten Zeichnungen
ersichtlich.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung wird eine Rolle für eine Maus bereitgestellt,
die ein Rollenrad mit einem äußeren Teil,
der aus Metall ausgebildet ist, und einer gerippten Oberfläche; einen
Schwenkarm, der dazu ausgelegt ist, in einer ersten Richtung zu
schwenken, um die gerippte Oberfläche zu berühren, und in einer zweiten
Richtung zu schwenken, um sich von der gerippten Oberfläche weg
zu bewegen; und eine Benutzerbetätigungsvorrichtung,
die mit dem Schwenkarm gekoppelt ist und dazu ausgelegt ist, den
Schwenkarm zu schwenken, umfasst. Die Benutzerbetätigungsvorrichtung
kann eine Gleitvorrichtung umfassen, die mit dem Schwenkarm gekoppelt
ist. Die Maus umfasst eine untere Oberfläche und die Gleitvorrichtung
ist für
den Benutzer von der unteren Oberfläche aus zugänglich. Alternativ kann die
Benutzerbetätigungsvorrichtung
eine vom Benutzer drehbare Vorrichtung umfassen, die mit dem Drehpunkt
gekoppelt ist. Die vom Benutzer drehbare Vorrichtung kann eine Vorrichtung
vom Schraubentyp sein.
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Ein
besseres Verständnis
der Art und der Vorteile der vorliegenden Erfindung kann mit Bezug auf
die folgende ausführliche
Beschreibung und die zugehörigen
Zeichnungen erlangt werden.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein vereinfachtes Diagramm einer Maus mit einer Rolle und einer
oder mehreren Steuertasten gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 ist
ein vereinfachtes Diagramm eines Steuersystems der Maus;
-
3A und 3B sind
vereinfachte Vorder- und Rückansichten
der Rolle gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 ist
eine Ansicht der Rolle teilweise in auseinandergezogener Anordnung;
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5 ist
eine weitere Ansicht der Rolle in auseinandergezogener Anordnung;
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6 ist
ein vereinfachtes Diagramm eines Steuersystems gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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7 ist
ein vereinfachter Graph des vom Gleichstrommotor entnommenen Stroms,
wenn der Arm von der gerippten Oberfläche weg oder zur gerippten
Oberfläche
hin gedreht wird.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung stellt im Allgemeinen eine Steuervorrichtung
wie z.B. eine Maus bereit und stellt insbesondere eine Rolle mit
mehreren Betriebsarten für
eine Steuervorrichtung mit einer auswählbaren Betriebsart mit glatter
Rolle und einer Betriebsart mit Sperrklinkenrolle bereit.
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1 ist
ein vereinfachtes Diagramm einer Maus 100 mit einer Rolle 105 und
einer oder mehreren Steuertasten 110 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Maus 100 kann auch einen
Detektor und Codierer (nicht dargestellt) zum Erfassen der Bewegung
der Maus relativ zu einer Oberfläche
wie z.B. einem Tisch oder dergleichen umfassen. Solche Detektoren
und Codierer sind auf dem Fachgebiet gut bekannt und werden hierin
nicht im Einzelnen beschrieben. Die Maus kann dazu ausgelegt sein,
mit Draht oder drahtlos Steuerbefehle zu einem Computer zu senden und/oder
diese von ihm zu empfangen. Die Steuerbefehle können durch die Bewegung der
Maus relativ zum Tisch, durch die Rollendrehung, Tastenklicke oder
dergleichen erzeugt werden. Über
die Steuerbefehle kann die Maus dazu ausgelegt sein, graphische Objekte,
Datenobjekte oder andere Computeranwendungen, die auf dem Computer
laufen, zu steuern. Die Rolle kann beispielsweise so ausgelegt sein, dass
sie von einem Benutzer zum Bildlauf durch ein Dokument gedreht wird.
Der Begriff "Dokument", wie hierin bezeichnet,
kann eine Vielfalt von graphischen Objekten, wie z.B. Textdokumente,
Tabellen, Zeichnungen, einen Code, verschiedene Datensätze, die vom
Computer verwendet werden können,
Webseiten sowie andere Dokumente, die Fachleuten gut bekannt sind
oder derzeit in Gebrauch sind, umfassen.
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2 ist
ein vereinfachtes Diagramm eines Steuersystems 200 der
Maus 100. Das Steuersystem 200 kann eine Leiterplatte
(PCB) 205 umfassen, die durch eine Leistungsquelle 210 gespeist
wird. Das Steuersystem kann ferner einen Prozessor (z.B. eine Mikrosteuereinheit) 215,
einen Speicher 220, einen Sender (oder Sendeempfänger, z.B.
mit Draht oder drahtlos) 225 und eine Rollenerfassungs-
und Codiererschaltung 230 umfassen. Diese Elemente des
Steuersystems können über einen
Bus 235 gekoppelt sein. Das Steuersystem und insbesondere die
PCB können
andere elektronische Module umfassen, wie für Fachleute verständlich ist.
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3A und 3B sind
vereinfachte Vorder- und Rückansichten
der Rolle 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Die Rolle 105 ist dazu ausgelegt,
einen eingerasteten Bildlauf und einen glatten Bildlauf bereitzustellen.
Um einen eingerasteten Bildlauf und glatten Bildlauf bereitzustellen,
kann die Rolle dazu ausgelegt sein, zwischen einer Sperrklinkenbildlaufbetriebsart
und einer Betriebsart mit glattem Bildlauf umzuschalten. Diese Bildlaufbetriebsarten
können
bei Anforderung des Benutzers, über
eine spezielle Verwendung der Rolle, auf der Basis der Anwendung,
die der Computer abarbeitet, auf der Basis der Drehrate der Rolle und/oder
einer Kombination der vorangehenden umgeschaltet werden.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
umfasst die Rolle 105 ein Rollenrad 300, das an
einem Rollenwagen 305 drehbar montiert ist und so ausgelegt ist,
dass es sich in Reaktion auf eine Drehschubkraft eines Benutzers
dreht. Das Rollenrad kann in einer im Wesentlichen zentralen Öffnung 306 des
Rollenwagens montiert sein. Der Rollenwagen kann an der PCB 215 oder
einer anderen Art von Stützstruktur, wie
z.B. am unteren Gehäuse
der Maus oder an einer anderen Mausoberfläche, montiert sein. Das Rollenrad 300 und
der Wagen 305 können
so ausgelegt sein, dass sie sich nach rechts und links neigen, wie durch
den Pfeil 315 angegeben. Insbesondere kann der Wagen mit
einer vorderen Gelenkhalterung 320 und einer Montagestütze 325 (siehe 4)
gekoppelt sein. Der Wagen 305 kann mit der vorderen Gelenkhalterung über eine
Befestigungsvorrichtung 327 wie z.B. eine Schraube oder
eine ähnliche
Kopplungsvorrichtung gekoppelt sein. Der Wagen kann relativ locker
mit der vorderen Gelenkhalterung gekoppelt sein, so dass der Wagen
relativ zur vorderen Gelenkhalterung geneigt werden kann. Unter
einer seitlichen Schubkraft, die von einem Benutzer aufgebracht
wird, kann der Wagen beispielsweise so ausgelegt sein, dass er sich
relativ zur vorderen Gelenkhalterung nach rechts oder links neigt.
Die Rolle kann einen Gelenkstift 330 umfassen, der dazu
ausgelegt ist, den Wagen an einer unteren Oberfläche des Wagens drehbar abzustützen. Der
Gelenkstift kann ferner den Wagen drehbar abstützen, wenn der Wagen geneigt
wird. Der Wagen, der nach rechts oder links geneigt wird, ist dazu
ausgelegt, jeweils einen Schalter 335 oder 340 zu
aktivieren. Die Schalter 335 und 340 können durch
Arme (nicht dargestellt) aktiviert werden, die mit dem Wagen gekoppelt
sind. Alternativ können
die Schalter durch selektives Positionieren der Schalter relativ
zum Wagen wie z.B. unter dem Wagen oder dergleichen aktiviert werden.
Die Schalter 335 und 340 können einstufige Schalter sein
oder können
mehrstufige Schalter sein. Wenn die Schalter 335 und 340 beispielsweise
mehrstufige Schalter sind, kann eine erste Stufe dieser Schalter
mit einer ersten Kraft (z.B. 30-50 Gramm) aktiviert werden und eine
zweite Stufe dieser Schalter kann durch eine zweite Kraft (z.B.
60-100 Gramm) aktiviert werden. Die zweite Stufe der Schalter 335 und 340 kann
alternativ eine analoge Stufe sein, die dazu ausgelegt ist, einen
im Wesentlichen kontinuierlichen Kraftbereich zu erfassen und entsprechend
verschiedenen erfassten Kräften
Signale auszugeben.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung können
das Rollenrad und der Wagen so ausgelegt sein, dass sie "nach unten" (durch einen Pfeil 344 angegeben)
gedrückt
werden, um einen Schalter 345 zu aktivieren, der in Richtung
der "Rückseite" des Wagens und unter
dem Wagen angeordnet sein kann. Unter der Abwärtskraft kann der Wagen so
ausgelegt sein, dass er sich nach unten um die vordere Gelenkhalterung
dreht. Eine hintere Gelenkführung 347,
die in 4 gezeigt ist, kann so ausgelegt sein, dass sie
mit einem Schlitz 348 in Eingriff steht, der in der Rückseite
des Wagens ausgebildet ist, um den Wagen nach oben und unten zu
führen,
wenn das Rollenrad nach unten gedrückt und losgelassen wird. Die
Rolle kann von der Abwärtsposition
durch eine Rückstellfeder 349,
die in 5 gezeigt ist, oder dergleichen, die unter dem Wagen
angeordnet sein kann und so ausgelegt sein kann, dass sie den Wagen
von der Abwärtsposition nach
oben schiebt, zurückgestellt
werden. Der Schalter 345 kann ein einstufiger Schalter
oder ein mehrstufiger Schalter sein, wie vorstehend beschrieben. Der
Schalter 345 kann beispielsweise in einer ersten Aktivierungsstufe
so konfiguriert sein, dass er ein graphisches Objekt auswählt, das
auf der Anzeige des Computers angezeigt wird, wie es auf dem Fachgebiet
bekannt ist, und in einer zweiten Stufe die Betriebsart des Rollenrades ändert. Die
Aktivierung der zweiten Stufe des Schalters kann beispielsweise
so ausgelegt sein, dass die Änderung
zwischen der Sperrklinkenbildlaufbetriebsart und der Betriebsart mit
glattem Bildlauf eingeleitet wird. Die Änderung zwischen diesen Betriebsarten
wird nachstehend genauer beschrieben.
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Rollenraddrehungen
können
durch eine Vielfalt von Vorrichtungsarten und Verfahren codiert
werden. Rollenraddrehungen können
beispielsweise optisch codiert, mechanisch codiert, magnetisch codiert oder
dergleichen werden. Gemäß dem Ausführungsbeispiel
des Rollenrades, das in 3A und 3B gezeigt
ist, werden Rollenraddrehungen optisch codiert. Insbesondere kann
die Rolle eine Strahlungsquelle 410 (wie z.B. eine Photodiode,
einen Diodenlaser usw.) und einen Photodetektor (nicht dargestellt)
umfassen. Die Strahlungsquelle kann dazu ausgelegt sein, einen Satz
von Schlitzen 415 zu beleuchten, die in einem zentralen
Abschnitt 420 der Rolle angeordnet sind, so dass, wenn
sich die Schlitze an der Strahlungsquelle vorbei drehen, die Intensität der Strahlung,
die den Photodetektor erreicht, zunimmt und abnimmt, um die Codierung
zu bewirken. Gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel kann
der zentrale Teil des Rollenrades abwechselnde Lichtreflexions-
und Lichtabsorptionsbereiche umfassen und die Strahlungsquelle und
der Photodetektor können
auf derselben Seite des Rollenrades angeordnet sein, wobei der Photodetektor
die sich ändernde
Intensität
von Licht, das von den Lichtreflexionsbereichen und dem Lichtabsorptionsbereich
reflektiert wird, erfasst, um die Rollenraddrehungen zu codieren.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
besitzt das Rollenrad 300 eine relativ große Masse
und/oder ein relativ großes
Trägheitsmoment.
Das Rollenrad kann beispielsweise einen äußeren Rollenabschnitt 350,
der Metall wie z.B. Messing sein kann, und einen zentralen Teil 420,
der Metall, Kunststoff oder dergleichen sein kann, umfassen. Der äußere Rollenabschnitt
kann einen Graben 360 umfassen, in dem ein relativ weicher
Einsatz 365 angeordnet sein kann. Der Einsatz 365 kann
ein gummiartiges Material sein, das weich zu berühren ist und eine Oberfläche bereitstellt,
die den Finger des Benutzers greift, wenn der Benutzer drehend am
Rollenrad schiebt. Die Rolle kann plattiert (z.B. mit Chrom, Nickel,
Stahl, Gold usw.) sein, um eine ästhetisch
gefällige
Oberflächengüte bereitzustellen.
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Der
zentrale Abschnitt 420 des Rollenrades kann eine gerippte
Oberfläche 370 aufweisen
und die Rolle kann einen Schwenkarm (oder "Arm") 380 umfassen,
der dazu ausgelegt ist, die gerippte Oberfläche zu berühren und über diese zu gleiten, wenn
das Rollenrad gedreht wird, um eine Einrastkraft am Rollenrad vorzusehen.
Der Arm 380 kann so ausgelegt sein, dass er von der gerippten
Oberfläche
wegbewegt wird (z.B. indem er um einen Drehpunkt 383 geschwenkt
wird), so dass der Arm die gerippte Oberfläche nicht berührt, wenn
das Rollenrad gedreht wird. Der Arm kann von der gerippten Oberfläche durch
eine Vielfalt von mit Energie aktivierten Vorrichtungen wegbewegt
werden. Gemäß einem
speziellen Ausführungsbeispiel
umfasst die Rolle einen Gleichstrommotor 385, der in Richtung
der Rückseite
der Rolle angeordnet ist und an einem Lager 387 des Wagens
montiert sein kann. Der Gleichstrommotor ist dazu ausgelegt, eine
Nocke 390 zu drehen, die mit dem Lager drehbar gekoppelt
ist. Die Nocke ist dazu ausgelegt, sich zu einem oberen Teil des
Arms 380 zu drehen und gegen diesen zu schieben, um den Arm
von der gerippten Oberfläche
weg zu schieben. Wenn der Arm von der gerippten Oberfläche wegbewegt
ist, befindet sich das Rollenrad in der Betriebsart mit glatter
Rolle. Das heißt,
keine Einrastkraft wird auf das Rollenrad aufgebracht, wenn das
Rad gedreht wird. Eine Feder 395 kann dazu ausgelegt sein, den
Arm wieder mit der gerippten Oberfläche in Kontakt zu schieben,
wenn die Nocke gedreht wird, so dass der Arm nicht von der gerippten
Oberfläche
weg geschoben wird. Obwohl die Aktivierungsvorrichtung zum Wegbewegen
des Arms von der gerippten Oberfläche vorstehend als Gleichstrommotor
beschrieben ist, können
andere Vorrichtungen verwendet werden, um den Arm von der gerippten
Oberfläche
wegzubewegen, wie z.B. eine Magnetspule, die mit dem Arm gekoppelt
ist, drehbare Magnete, Elektromagnete, ein Schieber, den der Benutzer
schieben kann (z.B. von einer unteren Oberfläche der Maus), eine Schraube,
die der Benutzer drehen kann, eine motorisierte Magnetspule (wie
z.B. jene, die in Digitalkameras verwendet werden), eine Schwingspule,
ein Elektromagnet oder dergleichen. Jede von diesen Vorrichtungen
kann mit dem Arm gekoppelt sein, um den Arm zu schwenken, wie vorstehend
beschrieben. Obwohl der Arm als die gerippte Oberfläche berührend beschrieben
wurde, um das Einrasten zu bewirken, kann der Arm gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ferner eine Feder 397 (siehe 5) umfassen, die
dazu ausgelegt ist, ein Lager 398 oder dergleichen mit
der gerippten Oberfläche
in Kontakt zu schieben, um das Einrasten vorzusehen. Das Lager 398 ist
dazu ausgelegt, über
die Riffelung zu gleiten und/oder zu rollen, um eine Einrastkraft
bereitzustellen, die relativ lebhaft ansteigt und abfällt, da
das Lager den Riffelungen gleichmäßig folgen kann. Ein solches
Gleiten und/oder Rollen sieht ein Kraftprofil gegen die Rippen vor,
das die Menge an "freier" Vorwärts- oder
Rückwärtsbewegung
begrenzt, die das Rollenrad ohne durchführen kann. Die freie Bewegung
umfasst die Bewegung des Rollenrades, wobei das Rollenrad sich vorwärts oder
rückwärts bewegen kann,
während
es nicht mit dem Lager in Kontakt steht. Eine solche freie Bewegung
wird manchmal als Schwappbewegung oder "Schwappen" bezeichnet. Das Verringern der freien
Bewegung stellt eine relativ genaue oder "lebhafte" Einrastkraft bereit. Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist das Lager in einem Dämpfungsmaterial
angeordnet, um die Schwingung und den Ton des Lagergleitens und/oder
-rollens über die
Riffelungen zu dämpfen,
wenn das Rollenrad gedreht wird. Das Verringern solcher Schwingungen und
von solchem Ton im Lager verringert wiederum Schwingungen und Ton
im Arm, in der Rolle und in der Maus. Das Dämpfungsmaterial kann ein weiches gummiartiges
Material, ein Schaummaterial oder dergleichen umfassen. Gemäß noch einer
weiteren Alternative kann der Arm 380 dazu ausgelegt sein,
eine Blattfeder oder dergleichen mit der gerippten Oberfläche in und
aus einem Einrastkontakt zu bewegen. Fachleute werden andere Vorrichtungen
zum Vorsehen des Einrastens kennen und sie werden als innerhalb
des Schutzbereichs und Geltungsbereichs der Erfindung betrachtet.
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Gemäß einem
weiteren Ausführungsbeispiel kann
der Arm 380 durch den Gleichstrommotor durch ein Zahnrad
angetrieben werden (z.B. im Vergleich zu durch eine Nocke angetrieben),
um den Arm weg vom und in Kontakt mit der gerippten Oberfläche zu bewegen.
Der Gleichstrommotor kann beispielsweise horizontal (im Vergleich
zu vertikal, wie in 3A und 3B gezeigt)
montiert und mit dem Arm durch ein Zahnrad gekoppelt sein, um den
Arm zu schwenken.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
kann eine erste Aktivierung des Schalters 345 den Gleichstrommotor
auslösen,
um die Rolle von der Sperrklinkenrollenbetriebsart in die Betriebsart
mit glatter Rolle umzuschalten, und eine zweite Aktivierung des Schalters 345 kann
den Gleichstrommotor auslösen, um
von der Betriebsart mit glatter Rolle wieder in die Sperrklinkenrollenbetriebsart
umzuschalten. Alternativ kann in die Betriebsart mit glatter Rolle
auf der Basis der Bildlaufrate des Rollenrades eingetreten werden.
Wenn die Drehrate des Rollenrades beispielsweise bei einer gegebenen
Drehrate liegt oder diese übersteigt,
kann der Prozessor den Gleichstrommotor auslösen, um von der Sperrklinkenrollenbetriebsart
in die Betriebsart mit glatter Rolle umzuschalten. Alternativ kann
in die Betriebsart mit glatter Rolle eingetreten werden, wenn das
Rollenrad mit oder über der
gegebenen Rate gedreht wird und mit dieser Rate für eine gegebene
Menge an Zeit gedreht wird. Gemäß einer
weiteren Alternative kann in die Betriebsart mit glatter Rolle auf
der Basis der speziellen Anwendung, die der Computer abarbeitet,
eingetreten werden. Auf der Basis der speziellen Anwendung, die
auf dem Computer läuft,
kann der Computer ein Signal zum Prozessor der Maus senden, um den Gleichstrommotor
zu steuern, um von der Sperrklinkenrollenbetriebsart in die Betriebsart
mit glatter Rolle umzuschalten.
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6 ist
ein vereinfachtes Diagramm eines Steuersystems 200' gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Dasselbe Ziffernschema, das vorstehend
verwendet wurde, wird verwendet, um dieselben oder im Wesentlichen ähnlichen
Elemente des Steuersystems zu identifizieren. Das Steuersystem 200' unterscheidet
sich vom vorstehend beschriebenen Steuersystem 200 darin,
dass das Steuersystem 200' einen
Strommesser 600 umfasst, der dazu ausgelegt ist, die Menge an
vom Gleichstrommotor entnommenem Strom zu erfassen. Der Gleichstrommotor
entnimmt einen relativ niedrigen Strom vor und im Anschluss an das Schwenken
des Arms 380 und entnimmt relativ hohen Strom, wenn der
Arm gedreht wird. 7 ist ein vereinfachter Graph
des durch den Gleichstrommotor entnommenen Stroms, wenn der Arm
von der gerippten Oberfläche
weg oder zur gerippten Oberfläche
hin gedreht wird. Wenn der Gleichstrommotor beginnt, den Arm zu
schwenken (Bereich A), beginnt der Motor, Strom zu entnehmen, und
diese Stromentnahme fährt
bis zu einem Spitzenwert (Bereich B) fort, an dem der Arm im Wesentlichen
gedreht ist. Nachdem der Arm gedreht ist, fällt die Stromentnahme des Motors
ab (Bereich C). Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
wird ein aus dem Strommesser ausgegebenes Signal, das zur Stromentnahme
proportional ist, vom Prozessor überwacht.
Der Prozessor ist dazu ausgelegt, den Stromfluss von der Stromquelle zum
Gleichstrommotor zu stoppen, sobald sich der Arm gedreht hat. Der
Prozessor kann dazu ausgelegt sein, einen Schalter 605 oder
dergleichen zu öffnen, um
den Stromfluss zu stoppen. Der Schalter 605 kann ein elektromechanischer
Schalter, ein Halbleiterschalter oder dergleichen sein. Das Unterbrechen des
Stromflusses zum Gleichstrommotor nach der Armdrehung verhindert
eine unerwünschte
Stromentnahme durch den Motor und dient dazu, beispielsweise Batterielebensdauer
zu bewahren, wenn die Maus eine drahtlose Steuervorrichtung ist.
Die Überwachung
der Stromentnahme des Gleichstrommotors sieht ferner vor, dass der
vom Gleichstrommotor entnommene Strom nicht unterbrochen wird, bevor
der Arm vollständig
gedreht ist. Ferner sieht die Überwachung
des Stroms vor, dass, wenn die Nocke und verschiedene andere Teile
der Rolle mit der Verwendung verschleißen, der Arm kontinuierlich
vollständig
gedreht werden kann, um die Sperrklinkenrollenbetriebsart oder die
Betriebsart mit glatter Rolle ohne die Sorge wegen solchen Verschleißes zu bewirken.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
umfasst die Rolle einen Puffer 399 (siehe 3B),
der relativ weich sein kann. Der Puffer kann benachbart zur Nocke 390 angeordnet
sein und diese kann dazu ausgelegt sein, den Puffer am Ende ihrer
Drehung zu berühren,
um die Schwingung von der Nocke zu dämpfen, wenn deren Drehung gestoppt
wird. Obwohl 3B zeigt, dass die Rolle einen einzelnen
Puffer umfasst, kann die Rolle zusätzliche Puffer benachbart zur
Nocke umfassen, um die Schwingung weiter zu dämpfen.
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In
der Betriebsart mit glatter Rolle kann sich das Rollenrad weiterhin
drehen, sobald das Rollenrad vom Benutzer zur Drehung geschoben
wird. Wenn das Rollenrad eine relativ große Masse und/oder ein großes Trägheitsmoment
aufweist, kann sich die Rolle für
einen relativ verlängerten
Zeitraum drehen. Wenn der Benutzer beispielsweise ein Dokument durchläuft, wie
z.B. ein Textdokument, und der Benutzer das Rollenrad zur Drehung
schiebt, dreht sich das Rollenrad weiter, nachdem der Benutzer das
Schieben am Rollenrad stoppt, und das Dokument wird für den verlängerten
Zeitraum weiter durchlaufen. Der Benutzer kann das Rollenrad berühren, um
die Drehung des Rollenrades zu stoppen. Der Gleichstrommotor kann
auch so ausgelegt sein, dass er als Bremsvorrichtung wirkt, um das
Rollenrad von der Drehung zu stoppen oder die Drehung zu verlangsamen.
Der Gleichstrommotor kann beispielsweise den Arm schwenken, um die
gerippte Oberfläche
für einen
oder mehrere Sperrklinkenimpulse für verschiedene Bremszwecke
in Eingriff zu bringen. Das Rollenrad kann beispielsweise an der Unterseite
eines durchlaufenen Dokuments angehalten werden. Alternativ können ein
oder mehrere Sperrklinkenimpulse auf das Rollenrad aufgebracht werden,
wenn die Seitenwechsel in einem Dokument durchlaufen werden.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
kann eine Achse 425 der Rolle aus einem relativ reibungsarmen
Material hergestellt sein, um die Drehung des Rollenrades in der
Betriebsart mit glatter Rolle zu verbessern. Die Achse kann beispielsweise
aus Stahl bestehen. Ein Nabenteil 430 des Wagens, der die Achse
abstützt,
kann ebenso aus einem relativ reibungsarmen Material bestehen, um
die Drehung des Rollenrades zu verbessern. Die Nabe kann Kunststoff,
Polytetrafluorethylen, Stahl oder dergleichen sein.
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Die
auf das Rollenrad durch den Arm aufgebrachte Einrastkraft ist gemäß einem
Ausführungsbeispiel
einstellbar. Die Einrastkraft kann dadurch eingestellt werden, dass
die Nocke 390 "teilweise" gedreht wird, um
den Arm 380 wiederum "teilweise" zu schwenken. Über das
teilweise Schwenken des Arms 380 kann der Arm inkremental
von der gerippten Oberfläche
wegbewegt werden. Obwohl der Arm teilweise von der gerippten Oberfläche wegbewegt wird,
kann der Arm weiterhin die gerippte Oberfläche berühren, aber die Riffelungen
um geringere Ausmaße
berühren
und dadurch eine relativ niedrigere Kraft auf die Riffelungen aufbringen,
wenn das Rollenrad gedreht wird. Das Aufbringen der niedrigeren
Kraft auf die Riffelungen sorgt für eine relativ niedrigere Einrastkraft,
als wenn der Arm "vollständig" mit den Riffelungen
in Eingriff stehen würde.
Das Ausmaß der
Einrastkraft kann vom Benutzer einstellbar sein. Eine graphische
Benutzerschnittstelle kann beispielsweise auf einer Computeranzeige
dargestellt werden, die dem Benutzer ermöglicht, die gewünschte Einrastkraft
festzulegen. Alternativ kann ein Schieber, eine Schraube oder dergleichen
an der Maus (z.B. an der unteren Oberfläche) angeordnet sein und mit
dem Arm gekoppelt sein, um dem Benutzer zu ermöglichen, die Einrastkraft auf
einen gewünschten Pegel
einzustellen. Fachleute werden andere Vorrichtungen kennen, die
dem Benutzer ermöglichen, die
Einrastkraft auf ein gewünschtes
Ausmaß einzustellen.
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Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
ist das Rollenrad so ausgelegt, dass es in einer "Tipp"-Betriebsart arbeitet.
In der Tippbetriebsart kann die Rolle von einer zentralen Position
um ein gegebenes Ausmaß vorwärts und
rückwärts gedreht
werden, um eine Dokumentennavigation zu bewirken, wie z.B. Bildlauf
durch ein Textdokument. Das Erhöhen
der Drehung oder des "Tipps" der Rolle von der
zentralen Position bewirkt eine zunehmende Rate der Dokumentennavigation.
Wenn beispielsweise ein Textdokument durchlaufen wird, erhöht das Erhöhen der Drehung
der Rolle von der zentralen Position die Rate des Dokumentenbildlaufs.
Gemäß einem
Ausführungsbeispiel
wird in die Tippbetriebsart eingetreten, indem das Rollenrad nach
unten gedrückt
wird, um den Schalter 245 zu aktivieren, und das Rollenrad aus
der zentralen Position gedreht wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel
kann die Tippbetriebsart verlassen werden, indem die Abwärtskraft
am Rollenrad entfernt wird. Gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel
kann in die Tippbetriebsart auf der Basis einer auf dem Computer
laufenden speziellen Anwendung, einer speziellen Art von navigiertem
Dokument oder dergleichen eingetreten werden. Gemäß noch einer
weiteren Alternative kann in die Tippbetriebsart eingetreten werden,
indem das Rollenrad gedrückt
und losgelassen wird, um den Schalter 345 zu aktivieren.
Die Tippbetriebsart kann durch eine anschließende Aktivierung des Schalters 345 verlassen werden.
Es kann der Fall sein, dass der Schalter 345 ein zweistufiger
Schalter ist, wie vorstehend beschrieben, und über Aktivierung der zweiten
Stufe des Schalters wird in die Tippbetriebsart eingetreten und
diese verlassen. Eine Steuervorrichtung (z.B. eine Maus), die die
Rolle umfasst, kann eine zweckgebundene Taste oder dergleichen umfassen,
die dazu ausgelegt ist, die Rolle zwischen den beschriebenen Rollenbetriebsarten
umzuschalten. Die Tippbetriebsart kann eine Betriebsart sein, die über den Prozessor
in der Maus gesteuert wird, oder kann eine auf dem Computer laufende
Software sein. Wenn der Prozessor beispielsweise die Tippbetriebsart
steuert, kann die Maus dazu ausgelegt sein, Codierersignale zum
Computer zu senden, wobei das Codierersignal für die Tippbetriebsart spezifisch
ist. Ein Bit kann beispielsweise in den zum Computer gesandten codierten
Signalen gesetzt sein, wobei das Bit angibt, dass die codierten
Signale als Tippbetriebsartsignale interpretiert werden sollen.
Alternativ kann der Computer (der z.B. eine spezielle Anwendung
abarbeitet) dazu ausgelegt sein, codierte Signale der Rollenraddrehung
als Tippbetriebsartsignale zu interpretieren.
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Es
soll selbstverständlich
sein, dass die vorstehend beschriebenen Beispiele und Ausführungsbeispiele
nur für
Erläuterungszwecke
dienen und dass verschiedene Modifikationen oder Änderungen angesichts
derer Fachleuten angedeutet werden und in den Gedanken und Geltungsbereich
dieser Anmeldung und den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche aufgenommen
werden sollen. Obwohl ein beschriebenes Ausführungsbeispiel beispielsweise eine
Maus umfasst, kann die Rolle in einer Vielfalt von Steuervorrichtungen
enthalten sein, wie z.B. einer Rollkugel, einer Tastatur, einem
Touchpad, einem Steuerhebel oder dergleichen. Gemäß einem
weiteren Beispiel kann das Rollenrad ein relativ leichtes Material
wie z.B. Kunststoff sein und ein Schwungrad mit einer relativ hohen
Masse (z.B. ein Metallschwungrad) kann mit dem Rollenrad gekoppelt
sein, um die Masse vorzusehen, die für den verlängerten Bildlauf in der Betriebsart
mit glatter Rolle verwendet wird. Das Schwungrad kann beispielsweise
mit einer Achse gekoppelt sein, die das Rollenrad abstützt, oder
das Schwungrad kann an einem anderen Achsenstützsystem angeordnet sein und
kann mit dem Rollenrad über
ein Zahnradsystem, ein Riemensystem, ein Seilantriebssystem oder
dergleichen gekoppelt sein. Gemäß noch einem
weiteren Beispiel kann, obwohl die gerippte Oberfläche als
im Rollenrad befindlich beschrieben ist, die gerippte Oberfläche sich an
einem anderen Teil des Rollenrades befinden, wie z.B. auf der Seite
des Rollenrades, am zentralen Teil des Rollenrades oder dergleichen.
Die gerippte Oberfläche
kann sich auch an einem separaten Element wie z.B. an einer Scheibe,
die mit der Achse gekoppelt ist, die das Rollenrad abstützt, befinden.
Die Scheibe kann mit der Achse direkt oder entfernt gekoppelt sein.
Die Scheibe könnte
zum Rollenrad parallel sein oder könnte zum Rollenrad senkrecht
sein. Wenn die Scheibe so angeordnet ist, kann der Arm dazu ausgelegt
sein, mit der Scheibe zu koppeln, wie erforderlich, um das Einrasten
zu bewirken, und der Gleichstrommotor kann nach Bedarf ausgelegt
sein, um den Arm zu schwenken. Die Position und der Betrieb des
Arms und des Gleichstrommotors für
solche Scheibenpositionen sind Fachleuten gut bekannt. Daher sollte
die obige Beschreibung nicht als Begrenzung des Schutzbereichs der
Erfindung, wie durch die Ansprüche
definiert, verstanden werden.