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STAND DER TECHNIK
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1. Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Informationseingabevorrichtung
und ein Eingabeverfahren dafür.
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2. Beschreibung der verwandten
Technik
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Informationseingabevorrichtungen
wie beispielsweise die Maus werden als Hardware zum Eingeben von
Informationen in elektronische Geräte wie beispielsweise Personalcomputer
und Notebooks o.ä.
benutzt. Insbesondere mit dem Einsatz von Windows von Microsoft
als BS (Betriebssystem) auf Personalcomputern fand die Maus schnell
Verbreitung als weiteres Eingabemittel neben der Tastatur.
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Maus 100 als Beispiel
für eine
herkömmliche
Eingabevorrichtung.
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Unter
Bezugnahme auf 1 weist eine herkömmliche
Maus Folgendes auf: einen Hauptrahmen 110 mit ebener Unterseite,
einen auf der Oberseite des Hauptrahmens 110 ausgebildeten
Griffteil 120, an dem die Maus mit der Hand ergriffen werden
kann, an der Vorderseite des Griffteils 120 ausgebildete Knöpfe 130,
die dafür
vorgesehen sind, mit einem Finger niedergedrückt zu werden, o.ä., einen
an der unteren Seite des Hauptrahmens 110 ausgebildeten Sensorteil,
der Positionsänderungen
der Maus 100 erkennt, und ein Kabel 150 zum Anschließen der Maus 100 an
eine elektronische Einrichtung wie etwa einen Personalcomputer.
Außerdem
ist zwischen den Knöpfen 130 ein
Rad 160 ausgebildet.
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Ein
Benutzer bewegt die Maus 100 in zwei Dimensionen auf einer
Mausunterlage, um einen Cursor o.ä. an eine gewünschte Position
zu bewegen, und klickt daraufhin auf einen Knopf 130, um
ein entsprechendes Symbol o.ä.
auszuführen.
Außerdem
wird das Rad 160 vom Benutzer aus gesehen vorwärts oder
rückwärts verdreht,
um den Bildschirminhalt der Anzeige des Computers nach oben oder
unten zu bewegen.
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Allerdings
wird der herkömmlichen
Informationseingabevorrichtung unvermeidlich ein großes Volumen
verliehen, da sie eine konvexe Form aufweist, um einfach von dem
Benutzer gehalten werden zu können.
Da außerdem
das Rad 160, eines der Eingabemittel, senkrecht zur Arbeitsoberfläche, wie
etwa der Mausunterlage, positioniert ist, gibt es eine Grenze dafür, wie weit
sich das Volumen der Informationseingabevorrichtung reduzieren lässt.
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KURZDARSTELLUNG
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Ein
Aspekt der Erfindung zielt darauf ab, eine Informationseingabevorrichtung
und ein Eingabeverfahren dafür
zu schaffen, wobei die Informationseingabevorrichtung ein kleines
Volumen für
bequeme Benutzung und Tragbarkeit aufweist.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung zielt darauf ab, eine Informationseingabevorrichtung
und ein Eingabeverfahren dafür
zu schaffen, die bequem benutzt werden können, da das Kabel der Informationseingabevorrichtung
automatisch aufgewickelt wird.
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Ein
Aspekt der Erfindung schafft eine Informationseingabevorrichtung,
die Folgendes aufweist: ein Gehäuse,
eine Dreheingabevorrichtung, die ein drehbares Rad aufweist und
inwendig am Gehäuse befestigt
ist, wobei die gesamte Oberfläche
des Rades von außerhalb
des Gehäuses
zugänglich
ist und die Dreheingabevorrichtung dazu befähigt ist, mittels Verdrehung
des Rades Informationen einzugeben, ein optisches Modul, das inwendig
am Gehäuse
befestigt ist und Bewegungen des Gehäuses erkennt, und ein Kabel,
welches an eine externe Einrichtung angeschlossen ist und die von
der Dreheingabevorrichtung eingegebenen Informationen und die von dem
optischen Modul erkannten Informationen an die externe Einrichtung
transferiert.
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Die
Informationseingabevorrichtung gemäß bestimmten Ausführungsformen
der Erfindung kann eines oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen:
Zum Beispiel kann die Dreheingabevorrichtung im Wesentlichen parallel
zum Gehäuse
positioniert sein. Außerdem
kann eine Seite des Gehäuses
mit seitlichen Knöpfen
versehen sein.
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Die
Dreheingabevorrichtung kann Folgendes aufweisen: einen Mehrpolmagneten
vom Ringtyp, der an der unteren Seite des Rades befestigt ist und sich
gleichzeitig mit dem Rad dreht, ein Detektionselement, das die Verdrehung
des Magneten detektiert, eine Leiterplatte, auf der das Detektionselement montiert
ist, eine Auflage, an welcher die Leiterplatte befestigt ist, und
eine Halterung, die an der Auflage befestigt ist und das Rad drehbar
unterstützt.
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Das
Rad kann mehrere Befestigungsvorsprünge aufweisen, die nach unten
vorstehen, wobei die Leiterplatte mindestens einen seitlichen gewölbten Knopf
aufweist, der dazu vorgesehen ist, von den Befestigungsvorsprüngen eingedrückt zu werden, während in
der Mitte des Rades eine mittige Taste ausgebildet sein kann, wobei
auf der Leiterplatte ein mittiger gewölbter Knopf ausgebildet ist,
der dazu vorgesehen ist, durch Niederdrücken der mittigen Taste niedergedrückt zu werden.
Entweder auf dem Rad oder auf der mit dem Rad in Kontakt stehenden Halterung
kann ein gewellter Abschnitt ausgebildet sein, wobei auf dem Rad,
wenn der gewellte Abschnitt auf der Halterung ausgebildet ist, oder
auf der Halterung, wenn der gewellte Abschnitt auf dem Rad ausgebildet
ist, eine Rille ausgebildet ist und in der Rille ein elastisches
Element positioniert sein kann, das dazu vorgesehen ist, an dem
gewellten Abschnitt gehemmt zu werden.
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Die
externe Einrichtung kann eine Anzeige aufweisen, und der Bildschirminhalt
der Anzeige kann solchermaßen
sein, dass er durch Verdrehung des Rades nach oben oder unten bewegt
wird. Die seitlichen gewölbten
Knöpfe
können
aus mindestens einem Paar ausgebildet sein, das senkrecht zur Längsrichtung
des Gehäuses
angeordnet ist. Die externe Einrichtung kann eine Anzeige aufweisen,
und wenn ein seitlicher gewölbter
Knopf eingedrückt
wird, kann eine Klickfunktion durchgeführt werden.
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Die
externe Einrichtung kann eine Anzeige aufweisen, und wenn der mittlere
gewölbte
Knopf niedergedrückt
wird, kann eine Radklickfunktion durchgeführt werden. Das Rad kann solchermaßen sein,
dass es sich um 360 Grad verdrehen lässt.
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Das
Gehäuse
kann inwendig mit einer Aufwickelvorrichtung versehen sein, die
das Kabel durch Federkraft automatisch aufwickelt, und das Gehäuse kann
im Wesentlichen quaderförmig
sein.
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Ein
weiterer Aspekt der Erfindung schafft ein Eingabeverfahren für eine Informationseingabevorrichtung,
die an eine externe Einrichtung mit einer Anzeige angeschlossen
ist und eine Dreheingabevorrichtung mit einem von außen zugänglichen
Rad aufweist. Das Verfahren umfasst das Bewegen eines Zeigers an
eine gewünschte
Position auf der Anzeige und Niederdrücken des Rades, um eine Klickfunktion durchzuführen, wobei
das Bewegen mittels Bewegungen der Informationseingabevorrichtung und/oder
Verdrehung des Rades erreicht wird.
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Der
Zeiger kann gemäß der Drehrichtung des
Rades nach oben oder unten bewegt werden, und der Zeiger kann dazu
konfigu riert sein, sich mittels Niederdrücken eines mittleren Knopfes
des Rades und der Bewegungen der Informationseingabevorrichtung
zu bewegen.
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In
dem Gehäuse
kann eine Einführöffnung ausgebildet
sein, an einem Ende des Kabels kann ein USB-Stecker ausgebildet
sein, auf welchem eine der Einführöffnung entsprechende
Einführnase
ausgebildet ist, und der USB-Stecker kann an die externe Einrichtung
angeschlossen sein. Der Querschnitt der Einführnase kann „T"-förmig sein,
die Einführöffnung kann
in der Frontfläche
der Informationseingabevorrichtung ausgebildet sein, und das Gehäuse kann
inwendig mit einer Aufwickelvorrichtung versehen sein, die dazu
konfiguriert ist, das Kabel durch Federkraft automatisch aufzuwickeln.
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Zusätzliche
Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden teilweise
in der folgenden Beschreibung dargelegt und sind teilweise aus der Beschreibung
offensichtlich oder lassen sich durch Praktizierung der Erfindung
erkennen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Maus als Beispiel für eine herkömmliche
Eingabevorrichtung.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Informationseingabevorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht einer Informationseingabevorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, bei welcher die obere Gehäusehälfte abgenommen ist.
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4 ist
eine perspektivische Ansicht der Rückseite einer Informationseingabevorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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5 ist
eine perspektivische Ansicht einer Dreheingabevorrichtung, die in
einer Informationseingabevorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung benutzt wird, vor dem Zusammenbau.
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6 ist
eine Querschnittsansicht, die die Dreheingabevorrichtung aus 5 nach
dem Zusammenbau zeigt.
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7a ist
eine perspektivische Ansicht einer Halterung mit gewellten Abschnitten,
die an dem äußeren Umfang
der Halterung entlang ausgebildet sind, gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
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7b ist
eine perspektivische Ansicht eines Rades und einer Halterung mit
gewellten Abschnitten, die an dem inneren Umfang des Rades entlang
ausgebildet sind, gemäß noch einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
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8a ist
eine perspektivische Ansicht eines an das Gehäuse gekoppelten USB-Steckers
bei einer Informationseingabevorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
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8b ist
eine Querschnittsansicht, die den an das Gehäuse gekoppelten USB-Stecker
aus 8a zeigt.
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9 ist
eine perspektivische Ansicht eines USB-Steckers.
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10a ist eine perspektivische Ansicht, die einen
USB-Stecker zeigt,
der an einen Notebook-Computer angeschlossen und dabei an eine Informationseingabevorrichtung
gekoppelt ist.
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10b ist eine perspektivische Ansicht, die einen
USB-Stecker zeigt,
der an einen Notebook-Computer angeschlossen und dabei von einer Informationseingabevorrichtung
getrennt ist.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Die
Informationseingabevorrichtung und das Eingabeverfahren dafür gemäß bestimmten
Ausführungsformen
der Erfindung werden nachstehend eingehender anhand der beigefügten Zeichnungen
beschrieben, wobei gleiche oder einander entsprechende Komponenten
unabhängig
von der Nummer der Figur in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen
wiedergegeben und redundante Erläuterungen weggelassen
werden.
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2 ist
eine perspektivische Ansicht einer Informationseingabevorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 2 weist eine Informationseingabevorrichtung 10 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ein Gehäuse 11 auf,
welches im Wesentlichen quaderförmig
ist und aus einer oberen Gehäusehälfte 13 und
einer unteren Gehäusehälfte 18 zusammengesetzt
ist. Durch quaderförmiges
Ausbilden des Gehäuses 11 ist
für bequeme Tragbarkeit
gesorgt, da die Informationseingabevorrichtung 10 beim
Tragen ohne weiteres in den Hauptkorpus des Notebookcomputers o.ä. eingeführt werden
kann. Das Gehäuse 11 kann
dergestalt ausgebildet sein, dass es für noch bequemere Tragbarkeit eine
geringe Dicke aufweist. Für
ein wünschenswerteres
Erscheinungsbild kann außerdem
eine dekorative Schleuderbeschichtung o.Ä. auf die Oberfläche der
oberen Gehäusehälfte 13 aufgebracht
werden. Die Länge
und Breite des Gehäuses 11 können dergestalt
eingerichtet werden, dass dieses bequem vom Benutzer gehalten und
leicht getragen werden kann. Es ist zu beachten, dass die Form des
Gehäuses 11 offensichtlich
nicht auf eine Quaderform beschränkt
ist, sondern jede beliebige Form benutzt werden kann, die leichtes
Tragen und bequeme Benutzung ermöglicht.
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In
einem Abschnitt der oberen Gehäusehälfte 13 ist
das Rad 33 einer Dreheingabevorrichtung 30 (siehe 3)
von außen
zugänglich,
von wo aus ein Benutzer, während
er das Gehäuse 11 hält, mit
dem Zeigefinger o.ä.
das Rad 33 verdrehen oder die in der Mitte des Rades 33 ausgebildete
mittige Taste 35 niederdrücken kann, um Informationen
einzugeben. Wie in 3 dargestellt ist, sind nacheinander
eine Dreheingabevorrichtung 30, ein optisches Modul 80 und
eine Aufwickelvorrichtung 90 an die untere Gehäusehälfte 18 gekoppelt, welche
ihrerseits an die obere Gehäusehälfte 13 ankoppelt,
so dass ein Innenraum ausgebildet wird.
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Auf
der Seite des Gehäuses 11 ist
mindestens ein seitlicher Knopf 17 ausgebildet, welchen
der Benutzer, während
er die Informationseingabevorrichtung hält, mit einem Daumen o.ä. eindrücken kann,
um Informationen einzugeben. Die Funktionen, die von dem seitlichen
Knopf 17 ausgeführt
werden können,
umfassen insbesondere unter anderem Funktionen wie etwa eine Lautstärkeregelungsfunktion,
wenn eine Audiofunktion aktiviert ist, und eine Auswahl- und Ausführfunktion
(d.h., eine Klickfunktion), wenn der Zeiger sich an einer gewünschten
Position auf der Anzeige befindet.
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Die
Vorderseite des Gehäuses 11 ist
mit einem Kabel 20 versehen, das eine Informationseingabevorrichtung 10 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung mit einer externen Einrichtung (nicht gezeigt) verbindet.
Das in 3 dargestellte Kabel 20 wird von einer
Aufwickelvorrichtung 90 automatisch aufgewickelt. Das heißt, der
Benutzer wickelt das Kabel 20 ab, um es nach außen hin
zu verlängern,
und beim Tragen kann er durch leichtes Ziehen mit der Hand bewirken,
dass das Kabel mittels der Federkraft einer in der Aufwickelvorrichtung 90 montierten Spiralfeder
automatisch aufgewickelt wird. Signale, die im Innern der Informationseingabevorrichtung 10 von
der Dreheingabevorrichtung 30 und dem optischen Modul 80 generiert
werden, werden durch das Kabel 20 an die externe Einrichtung
(nicht gezeigt) transferiert. Ein Stecker 23 am Ende des
Kabels 20 dient zur Ankopplung an die externe Einrichtung.
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3 ist
eine perspektivische Ansicht, bei welcher die obere Gehäusehälfte 13 abgenommen wurde,
um den inneren Aufbau einer Informationseingabevorrichtung 10 gemäß einer
Ausführungsform der
Erfindung zu zeigen. Unter Bezugnahme auf 3 sind nacheinander
eine Dreheingabevorrichtung 30, ein optisches Modul 80 und
eine Aufwickelvorrichtung 90 an die untere Gehäusehälfte 18 gekoppelt.
Zur einfacheren Erläuterung
wurde die spezifische Zusammenstellung im Inneren der Aufwickelvorrichtung 90 nicht
dargestellt.
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Das
optische Modul 80 erkennt Bewegungen der Informationseingabevorrichtung 10 und
transferiert diese Informationen dann durch das Kabel 20 an die
externe Einrichtung. Das in 4 dargestellte
optische Modul 80 emittiert Licht aus einer Lichtquelle wie
etwa einer LED durch eine Linse 83, und ein Sensor erkennt
das reflektierte Licht, um den Zeiger an eine gewünschte Position
auf der Anzeige zu bewegen. Als optisches Modul 80 kann
vorzugsweise ein Modul mit geringem Volumen benutzt werden, um das
Gesamtvolumen der Informationseingabevorrichtung 10 zu
reduzieren. Die spezifische Zusammenstellung und das Betriebsverfahren
des optischen Moduls 80 sind auf dem einschlägigen Fachgebiet
allgemein bekannt, so dass zu diesem Stoff keine detaillierten Beschreibungen
geliefert werden.
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Die
Aufwickelvorrichtung 90, die inwendig an dem Gehäuse 11 befestigt
ist, wickelt das Kabel 20 auf. In der Aufwickelvorrichtung 90 ist,
wie oben beschrieben, eine Spiralfeder (nicht gezeigt) an dem Stützpfosten 93 befestigt,
um ein Drehmoment auf eine Rotationsspule 95 auszuüben. Das
Kabel 20 wird automatisch um die Rotationsspule 95 aufgewickelt.
Das heißt,
einerseits wird das Kabel 20 durch den Benutzer von Hand
aus dem Inneren des Gehäuses 11 herausgezogen,
wenn aber andererseits das Kabel 20 aufgewickelt werden
soll, wird leicht an ihm gezogen, woraufhin die Rotationsspule 95 durch
die Federkraft der Spiralfeder in Rotationsbewegung versetzt und
das Kabel 20 automatisch aufgewickelt wird. Die Aufwickelvorrichtung 90 kann
im Wesentlichen parallel zu dem Gehäuse 11 montiert sein,
so dass die Dicke der Informationseingabevorrichtung 10 reduziert
werden kann. Die spezifische Zusammenstellung der Aufwickelvorrichtung 90 ist
auf dem einschlägigen
Fachgebiet allgemein bekannt, so dass zu diesem Stoff keine detaillierten
Beschreibungen geliefert werden.
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Die
Dreheingabevorrichtung 30 ist im Wesentlichen parallel
zu dem Gehäuse 11 befestigt,
wobei das Rad 33 von außerhalb der oberen Gehäusehälfte 13 zugänglich ist.
Durch Verdrehen des Rades 33 der Dreheingabevorrichtung 30 kann
ein Benutzer die Funktion des in der herkömmlichen Maus senkrecht montierten
Rades ausführen
o.ä. Im
Gegensatz zu dem Rad der herkömmlichen
Maus, das senkrecht montiert war, wodurch sich das Volumen der Maus vergrößerte, ist
die Dreheingabevorrichtung 30 gemäß dieser Ausführungsform
im Wesentlichen horizontal montiert, wodurch sich das Volumen reduzieren
lässt.
Bei dieser Ausführungsform
kann das Rad 33 im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn verdreht
werden, um den Bildschirminhalt der Anzeige nach oben oder unten
zu verschieben.
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5 ist
eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht einer Dreheingabevorrichtung 30 gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung, und 6 ist eine Querschnittsansicht
der Dreheingabevorrichtung nach dem Zusammenbau.
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Unter
Bezugnahme auf 5 und 6 weist
die Dreheingabevorrichtung 30 gemäß dieser Ausführungsform
Folgendes auf: ein drehbar gekoppeltes Rad 33, eine Scheibe 59,
welche das Rad 33 an der Halterung befestigt, eine mittige
Taste 35, welche an die Mitte des Rades 33 gekoppelt
ist, einen ringförmigen
Magneten 41, welcher an der unteren Seite des Rades 33 befestigt
ist, so dass er zusammen mit dem Rad 33 gedreht wird, eine
Halterung 45, welche an die Oberseite der Auflage 75 gekoppelt
ist, so dass sie das Rad 33 drehbar unterstützt, eine
Leiterplatte 65, welche an der Oberseite der Auflage 75 befestigt
ist, und Hall-Sensoren 69, welche auf der Leiterplatte 65 positioniert
sind und bei denen es sich um Detektionselemente handelt, welche
die Verdrehung des Magneten 41 fühlen.
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Das
Rad 33 ist im Allgemeinen als runde Platte geformt, in
deren Mitte eine Einsetzöffnung 43 ausgebildet
ist, durch welche die mittige Taste 35 eingesetzt werden
kann. Das Rad 33 weist angrenzend an die Einsetzöffnung 43 mehrere
Befestigungsvorsprünge 39 auf,
die nach unten vorstehen. Durch Einsetzen der Befestigungsvorsprünge 39 in
die Rotationsöffnung 61 der
Scheibe 59 wird das Rad 33 drehbar an der Halterung 45 befestigt.
An der Unterseite des Rades 33 ist der Magnet 41 befestigt,
welcher dergestalt magnetisiert ist, dass er Multipole aufweist.
Das Rad 33 wird zusammen mit dem Magneten 41 durch
Bedienung des Benutzers verdreht, wodurch verschiedene Eingaben
getätigt
werden können,
da die Hall-Sensoren 69 den Drehwinkel, die Drehrichtung,
die Drehgeschwindigkeit o.ä.
des Magneten 41 fühlen.
Außerdem
kann der Benutzer einen Abschnitt niederdrücken, so dass ein auf der rückwärtigen Seite
der Halterung 45 ausgebildeter Befestigungsvorsprung 39 einen
seitlichen gewölbten Knopf 67 oder
einen mittigen gewölbten
Knopf 68 niederdrückt,
um Informationen einzugeben.
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Die
in 6 gezeigten Befestigungsvorsprünge 39 werden durch
die mittige Öffnung 55 der Halterung 45 und
die Rotationsöffnung 61 der
Scheibe 59 eingesetzt, wobei die Enden dergestalt verarbeitet
sind, dass sie nahtlos in der Rotationsöffnung 61 anliegen.
Die Scheibe 59 wird auf die Mitte der Halterung 45 eingesetzt
und an dieser befestigt, wodurch das Rad 33 an der Halterung 45 befestigt
wird. Da die Rotationsöffnung 61 der
Scheibe 59, in welche die Befestigungsvorsprünge 39 eingesetzt
werden, auf dem gesamten Umfang der Scheibe 59 ausgebildet
ist, kann das Rad 33 um 360 Grad verdreht werden.
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Der
Magnet 41 ist an der Unterseite des Rades 33 angebracht,
so dass er zusammen mit dem Rad 33 verdreht wird, und eine
solche Verdrehung des Magneten 41 wird von den Hall-Sensoren 69 gefühlt und
für eine
Eingabe auf Basis des Drehwinkels verwendet. Der Magnet 41 ist
ringförmig
und dergestalt magnetisiert, dass er abwechselnd N- und S-Pole aufweist,
und die Hall-Sensoren 69 sind dazu in der Lage, gemäß den Wechseln
von N- und S-Polen über
den Hall-Sensoren 69 den Drehwinkel und die Geschwindigkeit
des Rades 33 zu detektieren.
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Die
Halterung 45 ist an einer Seite der Auflage 75 befestigt
und unterstützt
drehbar das Rad 33. Die Halterung 45 kann aus
Metall, wie etwa rostfreiem Stahl o.ä., hergestellt sein, so dass
bei Wegfall der konkreten, auf das Rad 33 einwirkenden
Kraft das Rad 33 aufgrund der Eigenelastizität der Halterung 45 in
seine Ausgangsposition zurückversetzt wird.
Die Halterung 45 kann durch Pressverarbeitung o.ä. ausgebildet
werden. Die Halterung 45 kann natürlich auch aus Kunststoffen
o.ä. mit
hoher Elastizität
ausgebildet werden.
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Die
Halterung 45 weist einen ringförmigen Fassungsabschnitt 50 sowie
einen Stützabschnitt 47, der
von dem Umfang des Fassungsabschnitts 50 vorsteht und an
einer Seite der Auflage 75 befestigt ist, auf. Der Fassungsabschnitt 50 weist
in der Mitte eine mittige Öffnung 55 auf,
und der in vier Richtungen rings um das mittige Loch 55 vorstehende
Stützabschnitt 47 weist
einen geneigten Abschnitt 49, der unter einer speziellen
Neigung nach unten vorsteht, und einen Befestigungsabschnitt 51,
der vom Ende des geneigten Abschnittes 49 ab horizontal
verläuft.
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Der
geneigte Abschnitt 49 steht nach außen vor und ist mit dem Fassungsabschnitt 50 und
dem Befestigungsabschnitt 51 verbunden. Da der geneigte
Abschnitt 49 aus Metall o.ä. mit Elastizität ausgebildet
ist, wird die Halterung 45 bei Wegfall einer externen,
auf die Halterung 45 einwirkenden Kraft vermittels der
Elastizität
des geneigten Abschnittes 49 in ihre Ausgangsposition zurückversetzt.
Selbst wenn also ein bestimmter Abschnitt des Rades 33 dergestalt
niedergedrückt
wird, dass das Rad 33 in eine Schrägstellung gerät, kann
es dank dieser Elastizität in
seine Ausgangsposition rücküberführt werden.
Der Befestigungsabschnitt 51 erstreckt sich ab dem Ende des
geneigten Abschnitts 49 und ist an der Oberseite der Auflage 75 befestigt,
um die Halterung 45 zu befestigen. Der Befestigungsabschnitt 51 kann
mittels ein- oder beidseitigen Klebebands o.ä. an der Auflage 75 befestigt
sein.
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Da
die Halterung 45 mittels Klebeband o.ä. direkt an einer Seite der
Auflage 75 befestigt ist, zeigt die Dreheingabevorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform
eine erstklassige Widerstandsfähigkeit
gegen von außen
einwirkende Stöße. Außerdem erlaubt
die Elastizität
der aus Metall ausgebildeten Halterung 45 nicht nur der
Halterung 45 selbst, sondern auch dem Rad 33 die
Rückkehr
in ihre Ausgangspositionen, so dass ein besserer taktiler Eindruck
geschaffen wird.
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In
dem Stützabschnitt 47 sind
Stützabschnittöffnungen 53 ausgebildet.
Wie in 6 gezeigt wird, können Abschnitte der Hall-Sensoren 69, d.h.
die Fühlmittel,
in den Stützabschnittöffnungen 53 positioniert
sein. Außerdem
weist der Fassungsabschnitt 50 eine abgestufte Kante 57 auf,
die angrenzend an die mittige Öffnung 55 ausgebildet
ist.
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Die
Stützabschnittöffnungen 53 in
dem Stützabschnitt 47 sind
dergestalt ausgebildet, dass sie mit den auf der Leiterplatte 65 montierten Hall-Sensoren 69 übereinstimmen
und, wie in 6 gezeigt ist, Abschnitte der
Hall-Sensoren 69 halten. Die mittige Öffnung 55 ist in der
Mitte der Halterung 45 ausgebildet. Die abgestufte Kante 57 ist,
wie in 6 gezeigt ist, angrenzend an die mittige Öffnung 55 ausgebildet.
Die Scheibe 59 wird auf die abgestufte Kante 57 eingesetzt
und auf dieser befestigt.
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Wie
in 5 gezeigt ist, ist die Scheibe 59 allgemein
wie ein Torus mit einer am Umfang entlang ausgebildeten Rotationsöffnung 61 ausgebildet.
Die Scheibe 59 wird auf die abgestufte Kante 57 eingesetzt
und an dieser befestigt, um zu verhindern, dass sich das Rad 33 löst. Die
mittige Taste 35 wird durch die Einsetzöffnung 43 des Rades 33 eingesetzt
und von elastischem Gummi (nicht gezeigt) o.ä. unterstützt.
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Die
Leiterplatte 65 weist die Form einer runden Platte auf,
die mit der Auflage 75 übereinstimmt, wobei
auf einer Seite ein mittiger gewölbter
Knopf 68 und mehrere seitliche gewölbte Knöpfe 67 ausgebildet
sind, die mit den Befestigungsvorsprüngen 39 übereinstimmen.
Die Leiterplatte 65 ist mit einem Durchmesser ausgebildet,
der etwas kürzer
als der Durchmesser der Auflage 75 ist, um genügend Platz für die Befestigung
des Befestigungsabschnitts 51 der Halterung 45 zu
lassen.
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Der
mittige gewölbte
Knopf 68 kann von der mittigen Taste 35 niedergedrückt werden,
und die seitlichen gewölbten Knöpfe 67 können von
den Befestigungsvorsprüngen 39 eingedrückt werden,
um Informationen einzugeben. Das Niederdrücken des seitlichen gewölbten Knopfes 67 kann
eine Klickfunktion wie bei der herkömmlichen Maus durchführen, während das
Niederdrücken
des mittigen gewölbten Knopfes 68 eine
Radklickfunktion ausführen
kann. Auch wenn in dieser Ausführungsform
gewölbte Knöpfe gezeigt
werden, die von dem Rad 33 niedergedrückt werden, ist die Erfindung
nicht derartig beschränkt.
Statt der gewölbten
Knöpfe
können
beispielsweise auch Drucksensoren oder Kontaktsensoren benutzt werden.
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In
der Leiterplatte 65 sind Aufnahmeöffnungen 73 ausgebildet,
welche mit den Stützabschnittöffnungen 53 der
Halterung 45 übereinstimmen,
und in den Aufnahmeöffnungen 73 können, wie
in 6 gezeigt ist, mindestens Abschnitte der Hall-Sensoren 69 positioniert
werden. Somit kann bei der vorliegenden Ausführungsform gegenüber dem
Fall, dass die Hall-Sensoren 69 auf der Oberseite der Leiterplatte 65 montiert
werden, die Dicke der Eingabevorrichtung um die Tiefe der Aufnahmeöffnung 73 reduziert werden.
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Das
Detektionselement kann ein Hall-Sensor (Hall-Effekt-Sensor) sein, wobei
es sich um einen Siliziumhalbleiter handelt, welcher die Wirkung
der Spannungen ausnutzt, die erzeugt werden, wenn Elektronen in
einem Magnetfeld die Lorentzkraft erfahren und von ihrer Ausbreitungsrichtung
abgelenkt werden. Die Hall-Sensoren erzeugen Spannungen, die proportional
zur Verdrehung des an dem Rad 33 angebrachten Magneten 41 sind
und über
die Leiterplatte 65 an eine externe Steuereinrichtung (nicht
gezeigt) transferiert werden.
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Natürlich ist
das Detektionselement nicht auf einen Hall-Sensor beschränkt, und es kann ein beliebiges
Element benutzt werden, welches dazu in der Lage ist, die Verdrehung
des Magneten 41 zu detektieren. Zum Beispiel kann als Detektionselement
ein magnetoresistiver Sensor (MR-Sensor) oder ein giant-magnetoresistiver
Sensor (GMR-Sensor) benutzt werden. Ein MR-Sensor oder ein GMR-Sensor
ist ein Element, dessen Widerstandswert sich in Übereinstimmung mit Änderungen
des magnetischen Feldes ändert,
und nutzt zum Ändern
des Widerstands die Eigenschaft aus, dass elektromagnetische Kräfte den
Weg der Ladungsträger
in einem Festkörper krümmen und
verlängern.
MR-Sensoren oder GMR-Sensoren
sind nicht nur von kleiner Größe mit hohen
Signalpegeln, sondern weisen auch eine exzellente Empfindlichkeit
auf, die ihren Einsatz in schwachen Magnetfeldern ermöglicht,
und sie zeichnen sich außerdem
durch erstklassige Temperaturstabilität aus.
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Wenn
es sich bei den Detektionselementen um Hall-Sensoren 69 handelt,
werden die Hall-Sensoren 69 mit Anschlussbeinen 71 an
der Leiterplatte 65 befestigt, wobei die Anschlussbeine 71 durch
die Einsetzöffnungen 77 der
Auflage 75 eingesetzt und an der Rückseite der Leiterplatte 65 befestigt
werden.
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Die
Auflage 75 weist, wie in 5 dargestellt,
die Form einer runden Platte auf und unterstützt drehbar die Halte rung 45 und
das Rad 33. Der Durchmesser der Auflage 75 ist
ein wenig länger
als der Durchmesser der Leiterplatte 65 ausgebildet. Außerdem sind
auf der Auflage 75 Einsetzöffnungen 77 in Übereinstimmung
mit den Aufnahmeöffnungen 73 der
Leiterplatte 65 ausgebildet. In den Einsetzöffnungen 77 sind
Abschnitte der Hall-Sensoren 69 positioniert, wodurch die
Dicke der Dreheingabevorrichtung weiter um die Dicke der Einsetzöffnungen 77 verringert
werden kann.
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Die
vorliegende Ausführungsform
benutzt zwar die Detektionselemente, wie den Magneten und die Hall-Sensoren,
um die Verdrehung des Rades zu detektieren, doch ist offensichtlich,
dass diverse Verfahren, wie zum Beispiel unter anderem das Benutzen
von Bildverarbeitung und das Detektieren eines variablen Widerstands
oder einer Kapazitätsänderung,
in der Dreheingabevorrichtung 300 benutzt werden können.
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Bei
dem Verfahren, bei dem Bildverarbeitung benutzt wird, werden an
der Rückseite
des Rades 33 abwechselnd Helligkeitsmarkierungen angeklebt. Während die
Rückseite
des Rades 33 mit einer LED beleuchtet wird, detektiert
ein Bildsensor die Drehung der Markierungen, die durch das Verdrehen
des Rades 33 verursacht wird, und ermöglicht so die Eingabe von Informationen.
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Bei
dem Verfahren, bei dem ein variabler Widerstand benutzt wird, werden
auf dem äußeren Umfang 46 abwechselnd
ein leitendes Material und ein nicht leitendes Material angeordnet.
Wenn das Rad 33 mit dem leitendem Material und dem nicht
leitenden Material in Kontakt kommt, wird der Unter schied der elektrischen
Stromstärke
detektiert, wodurch die Eingabe von Informationen ermöglicht wird.
Das Verfahren, bei dem die Kapazitätsänderung benutzt wird, detektiert
die Kapazitätsänderung
eines auf der Rückseite
des Rades 33 angeordneten Kondensators, wenn ein Finger
oder ein Schreibwerkzeug eines Benutzers in Kontakt mit der Oberfläche des
Rades 33 tritt und am Rad 33 entlang kreist. Wenn
wie oben beschrieben die Kapazität
benutzt wird, dreht sich das Rad 33 selbst nicht.
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Nachstehend
wird eine Beschreibung der Betriebsweise der Dreheingabevorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform
gegeben.
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Wenn
ein Benutzer eine Drehkraft auf eine Außenseite der mittigen Taste 35 anwendet,
wird das Rad 33, während
es auf dem Umfang 46 der Halterung 45 positioniert
ist, verdreht, was dazu führt,
dass der Magnet 41 gemeinsam mit dem Rad 33 ebenfalls verdreht
wird. Da der Magnet 41 eine Mehrzahl an abwechselnd magnetisierten
N- und S-Polen aufweist, können
die Hall-Sensoren 69 die aufgrund der Verdrehung des Magneten 41 auftretenden Änderungen
der Pole fühlen,
um die Drehrichtung, die Drehgeschwindigkeit und den Drehwinkel
des Rades 33 zu identifizieren. Die Hall-Sensoren 69 generieren Ausgabesignale,
welche der Drehrichtung, dem Drehwinkel und der Drehgeschwindigkeit
des Rades 33 entsprechen und über die Leiterplatte 65 an
eine externe Steuereinrichtung übertragen
werden, und die Steuereinrichtung erkennt die Ausgabesignale, um
eine der Verdrehung des Rades 33 entsprechende Eingabe
durchführen
zu können.
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Außerdem wird
das elastisch von der Halterung 45 unterstützte Rad 33 in
eine Richtung gekippt, wenn ein Benutzer auf eine Außenseite
des Rades drückt,
was dazu führt,
dass ein auf der Rückseite
der Halterung 45 ausgebildeter Druckvorsprung (nicht gezeigt)
einen seitlichen gewölbten
Knopf 67 niederdrückt.
Die mittige Taste 35 kann außerdem eine separate Funktion
ausführen,
wenn sie von einem Benutzer niedergedrückt wird. So können sowohl
der mittige gewölbte
Knopf 68 als auch der seitliche gewölbte Knopf 67, die
auf der Leiterplatte 65 positioniert sind, jeweils ihre
eigene Funktion ausführen.
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Wie
oben erörtert
wurde, benutzt eine Informationseingabevorrichtung 10 gemäß dieser
Ausführungsform
eine Dreheingabevorrichtung 30 mit geringer Dicke, so dass
das Gesamtvolumen und die Gesamtdicke reduziert werden können, um
Transport und Lagerung zu erleichtern. Die Dreheingabevorrichtung 30 ist
im Wesentlichen horizontal bezüglich des
Gehäuses 11 positioniert.
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7a ist
eine perspektivische Ansicht einer Halterung 45 gemäß einer
weiteren Ausführungsform der
Erfindung.
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Unter
Bezugnahme auf 7 weist die Halterung 45 gemäß dieser
Ausführungsform
gewellte Abschnitte 56 auf, die an dem äußeren Umfang der mittigen Öffnung 55 entlang
angeordnet sind. Außerdem
sind auf dem inneren Umfang des Rades 33, den gewellten
Abschnitten 56 gegenüberliegend,
Rillen (nicht gezeigt) ausgebildet, in welchen ein elastisches Element 58 (durch
gepunktete Linien gezeigt) ausgebildet sein kann. Wenn das Rad 33 gedreht wird,
zieht sich das in die Rille eingesetzte elastische Element 58 ins
Innere der Rille zurück,
wenn der konkave Teil der gewellten Abschnitte 56 Druck
auf es ausübt,
und tritt aus der Rille hervor, wenn es auf den konvexen Teil der
gewellten Abschnitte 56 trifft. Somit wird dem Benutzer
beim Verdrehen des Rades 33 durch die Wechselwirkung zwischen
den gewellten Abschnitten 56 und dem elastischen Element 58 eine Drehempfindung
vermittelt, die für
einen besseren taktilen Eindruck sorgt.
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7b ist
eine perspektivische Ansicht eines Rades 33' und einer Halterung 45 mit
gewellten Abschnitten 56',
die an dem inneren Umfang des Rades 33 entlang ausgebildet
sind.
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Wie
in 7b dargestellt ist, können die gewellten Abschnitte 56' auch auf dem
inneren Umfang des Rades 33' ausgebildet
werden; in diesem Falle tritt das elastische Element 58 aus
dem äußeren Umfang 46 der
Halterung 45 hervor. Somit wird beim Verdrehen des Rades 33' nach dessen
Einsetzen auf die Halterung 45 durch die Wechselwirkung
zwischen den gewellten Abschnitten 56' und dem elastischen Element 58 eine
gewisse Klickempfindung für
den Benutzer erzeugt.
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Nachstehend
wird eine Beschreibung des Verfahrens zum Eingeben von Informationen
für die Informationseingabevorrichtung
gemäß dieser
Ausführungsform
gegeben. Die Informationseingabevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
ist an eine externe Vorrichtung mit einer Anzeige gekoppelt. Auf der
Anzeige wird ein Zeiger (nachstehend „Zeiger"), wie etwa ein Cursor, ein hinterlegter
Indikator auf einer Menüliste,
eine Pfeilform o.ä.,
angezeigt.
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Um
den Zeiger an eine gewünschte
Position auf der Anzeige zu bewegen, benutzt der Benutzer sowohl
das Verfahren des Bewegens der Informationseingabevorrichtung 10 als
auch des Verdrehens des Rades 33. Wenn die Informationseingabevorrichtung 10 bewegt
wird, wird der Zeiger in zwei Dimensionen an eine von dem Benutzer
gewünschte
Position auf der Anzeige bewegt. Wenn das Rad 33 verdreht
wird, wird die Anzeige, auf welcher der Zeiger positioniert ist,
insgesamt nach oben oder nach unten bewegt. Eine Verdrehung des
Rades 33 im Uhrzeigersinn kann die Anzeige nach oben und
eine Verdrehung des Rades gegen den Uhrzeigersinn kann die Anzeige
nach unten bewegen, oder umgekehrt.
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Bei
dem Informationseingabeverfahren gemäß dieser Ausführungsform
kann das Rad 33 um 360 Grad verdreht werden, wodurch es
möglich
wird, den Bildschirminhalt kontinuierlich nach oben oder unten zu
bewegen, ohne den Finger von dem Rad 33 nehmen zu müssen. Bei
dem Rad 60 (1) einer herkömmlichen
Eingabevorrichtung wie etwa einer Maus ist nur ein Abschnitt von
außen
zugänglich,
so dass der durch ein einzelnes Manöver erzielbare Rotationswinkel
des Rades beschränkt
ist. Bei dem Informationseingabeverfahren dieser Ausführungsform dagegen
ist die gesamte Oberfläche
des Rades 33 für
360-Grad-Drehungen von außen
zugänglich,
was die bequeme Benutzung ermöglicht,
da der Bildschirminhalt mit einem einzigen Manöver kontinuierlich nach oben
oder unten bewegt werden kann.
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Ein
weiteres Verfahren zum Bewegen des Zeigers an eine gewünschte Position
auf der Anzeige besteht darin, die Informationseingabevorrichtung 10 nach
Niederdrücken
der mittigen Taste 35 auf- oder abwärts zu bewegen. Wenn die mittige
Taste 35 niedergedrückt
ist, werden auf der Anzeige Pfeile in den Richtungen aufwärts/abwärts und
links/rechts angezeigt, woraufhin ein Bewegen der Informationseingabevorrichtung 10 in
den Richtungen aufwärts/abwärts bzw.
links/rechts bewirkt, dass der Bildschirminhalt auf der Anzeige
an den äußersten
Rand in Richtung aufwärts/abwärts bzw.
links/rechts bewegt wird.
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Nachdem
der Zeiger an eine gewünschte Position
auf der Anzeige bewegt worden ist, drückt der Benutzer die seitliche
Taste 37 auf der Drehinformationseingabevorrichtung 30 nieder,
um ein von dem Zeiger gewähltes
Menüelement
oder eine Verknüpfung
etc. auszuführen.
Zum Beispiel kann durch Niederdrücken
der linken seitlichen Taste 37 ein Menüelement oder eine Verknüpfung, das/die
von dem Zeiger gewählt
ist, ausgeführt
werden, während Niederdrücken der
rechten seitlichen Taste 37 bewirkt, dass eine weitere
Menüliste
auf der Anzeige angezeigt wird. Das Menüelement oder die Verknüpfung, der/die
von dem Zeiger ausgewählt
ist, kann auch durch Benutzen der auf der Seite der Informationseingabevorrichtung 10 ausgebildeten
seitlichen Tasten 17 ausgeführt werden.
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8a ist
eine perspektivische Ansicht, die einen an die Informationseingabevorrichtung
gekoppelten USB-Stecker gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung zeigt, und 8b ist
eine Querschnittsansicht, die den an die Informationseingabevorrichtung
gekoppelten USB-Stecker aus 8a zeigt. 9 ist
eine perspektivische Ansicht eines USB-Steckers.
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Unter
Bezugnahme auf 8a, 8b und 9 ist
ein Ende des Kabels 20 der Informationseingabevorrichtung 10 mit
einem USB-Stecker 23 versehen, der an die USB-Buchse (nicht
gezeigt) der externen Einrichtung gekoppelt werden kann. Auf der Seite
des USB-Steckers 23 ist eine Einführnase 25 mit „T"-förmigem Querschnitt
ausgebildet, und in der Frontfläche
der Informationseingabevorrichtung 10 ist eine dazu passende
Einführnut 21 ausgebildet. Mittels
der Kopplung zwischen der Einführnase 25 und
der Einführnut 21 kann
der USB-Stecker 23 somit an der Informationseingabevorrichtung 10 befestigt
werden, und selbstverständlich
kann der USB-Stecker 23 auch
von der Informationseingabevorrichtung 10 getrennt werden.
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Ein
Ende des Kabels 20 ist mit dem USB-Stecker 23 verbunden,
während
das andere Ende von der im Geräteinneren
vorgesehenen Aufwickelvorrichtung aufgewickelt wird. Wenn somit
der USB-Stecker 23 zur Benutzung herausgezogen werden soll,
kann er von der Informationseingabevorrichtung 10 getrennt
und das Kabel 20 herausgezogen werden, wie in 10b dargestellt ist. Außerdem ist es möglich, zur
Aufbewah rung der Informationseingabevorrichtung oder, wie in 10a dargestellt, bei Verwendung der Informationseingabevorrichtung 10 direkt
neben einer externen Einrichtung wie etwa einem Notebookcomputer 100,
leicht an dem Kabel zu ziehen, so dass es von der Aufwickelvorrichtung
aufgewickelt wird, und anschließend
kann der USB-Stecker 23 an die Informationseingabevorrichtung 10 gekoppelt
werden, und der USB-Stecker 23 kann in den Notebookcomputer 100 eingeführt werden.
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Somit
kann mit der Informationseingabevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform
nicht nur das Kabel 20 ohne weiteres ordentlich verstaut
und mit frei einstellbarer Länge
benutzt werden, sondern es ist auch möglich, die Informationseingabevorrichtung 10 direkt
neben einem Notebookcomputer 100 zu benutzen, wie in 10a dargestellt. In 10a sind
die Kopplungsrichtung des USB-Steckers 23 und die Längsrichtung
der Informationseingabevorrichtung 10 zur bequemeren Benutzung
im Wesentlichen senkrecht zueinander.
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Gemäß bestimmten,
oben dargelegten Ausführungsformen
der Erfindung können
eine Informationseingabevorrichtung und ein Eingabeverfahren dafür geschaffen
werden, wobei die Informationseingabevorrichtung für bequeme
Benutzung und Tragbarkeit ein kleines Volumen aufweist.
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Außerdem können eine
Informationseingabevorrichtung und ein Eingabeverfahren dafür geschaffen
werden, die bequem benutzt werden können, da das Kabel der Informationseingabevorrichtung
automatisch aufgewickelt wird.
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Ferner
können
eine Informationseingabevorrichtung und ein Eingabeverfahren dafür geschaffen werden,
die einen besseren taktilen Eindruck ermöglichen, da beim Verdrehen
des Rades eine einheitliche Klickempfindung erzeugt wird.
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Die
eingehende Beschreibung des Erfindungsgedankens erfolgte zwar anhand
konkreter Ausführungsformen,
doch dienen die Ausführungsformen
nur der Veranschaulichung und schränken die Erfindung nicht ein.
Es versteht sich, dass der Fachmann die Ausführungsformen ändern oder
abwandeln kann, ohne vom Schutzumfang und Gedanken der Erfindung
abzuweichen.