DE102008019144A1 - Vorrichtung zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands - Google Patents

Vorrichtung zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands Download PDF

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Abstract

In einem Ausführungsbeispiel dient eine Vorrichtung zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen und zum Anschluss an eine Rechnereinheit mit einem Bildschirm, der zumindest Teilbereiche des Gegenstands darstellt. Die Vorrichtung weist ein Trägerelement, ein relativ zum Trägerelement bewegliches Eingabeelement zur Eingabe der Steuersignale und einen Regler auf, der am Trägerelement angeordnet ist. Der Regler ist als ein drehbares oder verschiebbares Element ausgebildet, um zusätzliche Eingaben eines Anwenders zu erfassen, und erstreckt sich zumindest teilweise um das Eingabeelement herum.

Description

  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen.
  • 2. Der Stand der Technik
  • Bei verschiedenen Anwendungen wie etwa Computer-Aided Design (CAD) wird ein dreidimensionaler Gegenstand auf einem Bildschirm bewegt. Dies erfordert Verschiebungen des Gegenstands in den drei Raumrichtungen und Drehungen um diese Achsen. Zu diesem Zweck wurden spezielle Eingabegeräte entwickelt, die Steuersignale an eine Rechnereinheit zur Darstellung des Gegenstands liefern. Die vorliegende Anmeldung ist auf eine Verbesserung solcher Eingabegeräte gerichtet.
  • Die deutsche Patentanmeldung DE 36 11 337 A1 beschreibt eine in einer Kunststoffkugel untergebrachte optoelektronische Anordnung, die gleichzeitig sechs Komponenten, nämlich Verschiebungen entlang dreier Achsen und Winkeldrehungen um drei Achsen, erfassen kann. Zu diesem Zweck sind sechs lichtemittierende Einrichtungen in gleichen Winkelabständen zueinander in einer Ebene angeordnet. Jeder lichtemittierenden Einrichtung ist eine fest angeordnete Schlitzblende vorgeschaltet. Die Relativbewegungen oder Relativpositionen werden durch lichtempfindliche Detektoren aufgenommen, die relativ zu der Anordnung aus lichtemittierenden Einrichtungen und Schlitzblenden beweglich angeordnet sind, und deren Detektorachse im wesentlichen senkrecht zur Schlitzrichtung verläuft.
  • Weitere Dokumente, die den technischen Hintergrund für die Erfindung zeigen, sind die DE 10 5 87 75 A1 , DE 10 15 87 76 A1 , und die DE 10 15 87 77 A1 .
  • Allerdings hat die Anmelderin festgestellt, dass solche Eingaberäte beim Bewegen von dreidimensionalen Gegenständen auf einem Bildschirm unzureichend sind. Zum Beispiel sind häufig weitere Eingaben notwendig, die den Arbeitsablauf unterbrechen oder stören. Solche Eingaben können zum Beispiel über eine Tastatur oder eine Maus erfolgen. Dies ist insbesondere dann störend, wenn die Eingaben häufig erfolgen müssen oder eine Folge von Eingaben erfordern.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung für die Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen anzugeben, die die Nachteile des Standes der Technik überwindet und insbesondere ergonomische und erweiterte Möglichkeiten für Eingaben eines Anwenders bietet.
  • 3. Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. In einem Ausführungsbeispiel dient eine Vorrichtung zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen und zum Anschluss an eine Rechnereinheit mit einem Bildschirm, der zumindest Teilbereiche des Gegenstands darstellt. Die Vorrichtung weist ein Trägerelement, ein relativ zum Trägerelement bewegliches Eingabeelement zur Eingabe der Steuersignale und einen Regler auf, der am Trägerelement oder am Eingabeelement angeordnet ist. Der Regler ist ausgebildet, um die Darstellung der Größe des Gegenstands auf dem Bildschirm zu beeinflussen und/oder die Empfindlichkeit der Eingabe zumindest eines Steuersignals zu verändern.
  • Indem die Vorrichtung einen zusätzlichen Regler aufweist, ist es möglich, wichtige Parameter beim Bewegen von Gegenständen auf einem Display direkt zu beeinflussen, nämlich die Größe des Gegenstands und/oder die Empfindlichkeit der Eingabe der Steuersignale. Durch die Anordnung des Reglers am Trägerelement oder am Eingabeelement kann der Regler mit derselben Hand bedient werden wie das Eingabeelement. Ein Wechsel zur anderen Hand und/oder auf ein anderes Eingabemedium wie etwa eine Maus, der den Arbeitsablauf stören und verzögern würde, ist daher nicht notwendig.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung nach Anspruch 2 gelöst. In einem Ausführungsbeispiel dient eine Vorrichtung zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen und zum Anschluss an eine Rechnereinheit mit einem Bildschirm, der zumindest Teilbereiche des Gegenstands darstellt. Die Vorrichtung weist ein Trägerelement, ein relativ zum Trägerelement bewegliches Eingabeelement zur Eingabe der Steuersignale und einen Regler auf, der am Trägerelement angeordnet ist. Der Regler ist als ein drehbares oder verschiebbares Element ausgebildet ist, um zusätzliche Eingaben eines Anwenders zu erfassen, und erstreckt sich zumindest teilweise um das Eingabeelement herum.
  • Indem sich der Regler sich zumindest teilweise um das Eingabeelement herum erstreckt, kann der Regler durch die Hand bedient werden, die gerade das Eingabeelement ergreift. Zum Beispiel kann das Eingabeelement durch einen Teil des Handballens und der Regler durch die Fingerspitzen bedient werden. Der Regler und das Eingabeelement können damit gleichzeitig bedient werden, was zu einem wesentlich schnelleren Arbeitsablauf führt. Dies ist besonders vorteilhaft für Eingabegrößen, die im Zusammenhang mit der Eingabe der Steuersignale durch das Eingabeelement häufig verändert werden müssen.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe der Erfindung durch eine Vorrichtung nach Anspruch 3 gelöst. In einem Ausführungsbeispiel dient eine Vorrichtung zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen und zum Anschluss an eine Rechnereinheit mit einem Bildschirm, der zumindest Teilbereiche des Gegenstands darstellt. Diese Vorrichtung weist ein Trägerelement, ein relativ zum Trägerelement bewegliches Eingabeelement zur Eingabe der Steuersignale und einen Regler auf, der als ein drehbares oder verschiebbares Element ausgebildet ist. Der Regler ist an dem Eingabeelement angeordnet.
  • Anders als bei der vorausgehenden Ausführungsform, bei der der Regler an dem Trägerelement angeordnet wird, ist hier der Regler an dem Eingabeelement angeordnet. Auch diese Anordnung erlaubt es, dass der Regler und das Eingabeelement gleichzeitig bedient werden können.
  • Allen drei Lösungen ist gemeinsam, dass sie durch einen Regler, der am Trägerelement oder am Eingabeelement angeordnet ist, ergonomischere und erweiterte Möglichkeiten für Eingaben eines Anwenders bieten als die aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Regler als ein Drehelement ausgebildet, das drehbar um das Eingabeelement herum angeordnet ist. Die Ausführung als Drehelement ist besonders vorteilhaft, um einen großen Wertebereich schnell zu durchfahren, ebenso wie einen Wert aus einem kontinuierlichen Wertebereich auszuwählen.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, wenn der Regler das Eingabeelement kreisförmig umschließt. Durch die Kreisform kann die Hand des Anwenders den Regler an irgendeiner Stelle ergreifen und muss nicht nach einer bevorzugten Griffposition suchen.
  • Bevorzugt ist es auch, wenn die Grifffläche des Reglers senkrecht zur Drehrichtung des Reglers gekrümmt ist. Der Regler passt sich dadurch an die Lage und Ausrichtung der Fingerkuppen an und bietet ihnen eine bequeme Auflagefläche. Der Regler kann deshalb besonders gut ergriffen und bewegt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Reglereingabe eine Auswahl in einem Display des Trägers. Dies eröffnet weitere Eingabemöglichkeiten durch die Vorrichtung als Alternative zu üblichen Eingaben über eine Maus und einen Bildschirm der Rechnereinheit. Zum Beispiel kann durch eine solche Auswahl ein Parameter ausgewählt werden, dessen Wert daraufhin durch den Regler eingegeben wird.
  • Weiterhin ist es bevorzugt, wenn die Reglereingabe die Empfindlichkeit bei der Eingabe von Steuersignalen verändert. Die Empfindlichkeit steht in engem Zusammenhang mit der Eingabe der Steuersignale selbst und kann deshalb besonders vorteilhaft durch die Vorrichtung mit derselben Hand eingegeben werden, so dass eine Unterbrechung des Arbeitsablaufs durch einen Wechsel auf andere Eingabemedien nicht notwendig ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist das Trägerelement Tasten für zusätzliche Eingaben eines Anwenders auf, wobei die Beleuchtung der Tasten von einer auswählbaren Funktion der Vorrichtung abhängt. Auch diese Möglichkeit erweitert die Eingabemöglichkeiten durch die Vorrichtung, zum Beispiel für besonders häufig benötigte Funktionen, ohne dass dazu wiederholt eine Auswahl in Menus getroffen werden muss.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Eingabeelement auf einer Platine des Trägerelements angeordnet. Dies erlaubt eine besonders einfache Montage des Eingabeelements und bietet einfache Möglichkeiten zum Erfassen der Bewegung des Reglers. Es ist dabei weiterhin bevorzugt, wenn die Bewegung des Reglers durch eine Lichtschranke erfasst wird. Die Bewegung kann damit berührungsfrei erfasst werden, und die Messanordnung unterliegt deshalb geringem Verschleiß.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist eine Abdeckplatte des Trägerelements eine vorzugsweise kreisförmige Aussparung auf, durch die sich ein Teil des Eingabeelements erstreckt. Dies ermöglicht die vorteilhaft Montage des Eingabeelements auf der Platine der Vorrichtung, wie oben erläutert. Vorzugsweise wird der Regler am Rand dieser Aussparung angeordnet, so dass er sich in der unmittelbaren Nähe des Eingabeelements befindet und mit den Fingerspitzen der Hand bedient werden kann, die auch das Eingabeelement steuert.
  • Bevorzugt weist das Eingabeelement austauschbare Kappen auf, so dass Anwender sich eine für sie besonders geeignete Form auswählen können.
  • In einer weiteren Ausführungsform dienen die Steuersignale zum Bewegen eines Gegenstands in weniger als drei Raumrichtungen und/oder weniger als drei Drehrichtungen. Damit kann das Eingabeelement auf eine jeweils gewünschte Funktionalität beim Bewegen von zwei- und dreidimensionalen Gegenständen auf einem Display eingeschränkt werden, zum Beispiel ausschließlich für die Eingabe von Drehungen eines Gegenstandes oder für das Bewegen eines Gegenstandes in einer Ebene und Drehungen des Gegenstandes um eine Achse senkrecht zu dieser Ebene.
  • Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in weiteren abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
  • 4. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung werden gegenwärtig bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben:
  • 1: zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstandes gemäß der Erfindung;
  • 2: zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Vorrichtung aus 1, bei der ein Eingabeelement entfernt wurde;
  • 3: zeigt eine Detailansicht aus 2;
  • 4: zeigt eine perspektivische Ansicht der Unterseite der Vorrichtung aus den 1 und 2;
  • 5: zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Unterseite aus 4;
  • 6: zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
  • 7: 7 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Eingabeelements;
  • 8: zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung;
  • 9: zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung aus 1; und
  • 10: zeigt einen Querschnitt der Vorrichtung aus 6.
  • 5. Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Im Folgenden werden gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, unter Bezugnahme auf eine Vorrichtung zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands auf einem Bildschirm. Es versteht sich jedoch von selbst, dass die Erfindung auch in anderen Bereichen, zum Beispiel zur Eingabe von Steuersignalen zur Fernsteuerung eines Gegenstands oder für die Eingabe von Kräften und Positionen zu Steuerungszwecken eingesetzt werden kann.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer Vorrichtung 1 zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen gemäß der Erfindung, die im Folgenden auch als 3D-Sensor bezeichnet wird. Der 3D-Sensor kann an eine Rechnereinheit mit einem Bildschirm angeschlossen werden. Auf dem Bildschirm werden zumindest Teilbereiche des Gegenstands dargestellt.
  • Wie man in 1 erkennen kann, weist der 3D-Sensor 1 ein Trägerelement 2, eine Handauflage 3, eine Abdeckplatte 4, ein Eingabeelement 5, einen Regler 6 und einen Displaybereich 7 auf. Der 3D-Sensor 1 ist in der dargestellten Form für die übliche Bedienung mit der linken Hand gedacht. Deshalb ist die Handauflage 3 links von dem Eingabeelement 5 angeordnet. Das Eingabeelement 5 ist gegenüber dem Trägerelement 1 beweglich angeordnet und dient zur Eingabe von Steuersignalen in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen durch entsprechende Bewegungen des Eingabeelements. Bei dem Sensor im Inneren des Eingabeelements 5 kann es sich zum Beispiel um das in der Patentanmeldung DE 10 2006 058 805.3 beschriebene 3D-Messsystem handeln.
  • Der Regler 6 ist im Bereich der Abdeckplatte 4 angeordnet und dient zum Erfassen von weiteren Eingaben eines Anwenders. Neben der Abdeckplatte 4 ist ein Displaybereich 7 mit einem Display 71 angeordnet. In weiteren Ausführungsfor men, die nicht dargestellt sind, ist das Display 71 im Bereich der Handauflage 3 oder der Abdeckplatte 4 angeordnet.
  • Der Regler erstreckt sich in der in 1 dargestellten Ausführungsform um das Eingabeelement 5 herum. Dies ermöglicht es, dass die Hand des Anwenders in vielen Positionen das Eingabeelement 5 ergreifen und dabei mit den Fingerspitzen auch den Regler 6 erfassen kann, so dass eine gleichzeitige Eingabe von Steuersignalen durch das Eingabeelement 5 und von weiteren Signalen durch den Regler 6 möglich ist. Der Regler 6 ist in dieser Ausführungsform drehbar gelagert, so dass Eingaben des Anwenders durch eine Drehung des Reglers erfasst werden.
  • Besonders bevorzugt ist es, wenn der Regler kreisförmig ist, so dass die Hand des Anwenders nicht erst eine bestimmte Griffposition suchen muss, um den Regler 6 zu ergreifen. Das Ergreifen des Reglers wird weiterhin durch eine konvexe Krümmung der Oberfläche des Reglers 6 senkrecht zur Bewegungsrichtung des Reglers 6 unterstützt, die ebenfalls 1 zu erkennen ist. In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die Oberfläche des Reglers konkav gekrümmt, so dass eine umlaufende Griffmulde entsteht. In weiteren nicht gezeigten Ausführungsformen weist die Oberfläche des Reglers 6 einzelne Vertiefungen als Griffmulden für die Fingerspitzen auf, oder die Oberfläche ist gar nicht gekrümmt. In einer weiteren Variante erstreckt sich der Regler 6 nur um einen Teil des Eingabeelements 5 herum, vorzugsweise in einem Bereich, den die Finger einer Hand erreichen, wenn die Hand das Eingabeelement 5 ergreift.
  • In weiteren Ausführungsformen, die ebenfalls nicht dargestellt sind, ist der Regler zum Erfassen von Eingaben eines Anwenders an anderen Stellen des 3D-Sensors angeordnet. Zum Beispiel kann der Regler an der Oberfläche des Eingabeelements 5 angeordnet sein. Ein solcher Regler kann als Drehrad ausgebildet sein, dessen Drehachse im Wesentlichen in radialer Richtung oder entlang einer Symmetrieachse des Eingabeelements 5 verläuft. Alternativ kann die Drehachse parallel zur Oberfläche des Eingabeelements 5 verlaufen, wobei sie durch einen Finger ge dreht werden, ähnlich einer Computermaus mit Drehrad. In einer weiteren Variante ist der Regler als Schieber auf der Oberfläche des Eingabeelements 5 ausgebildet.
  • In weiteren nicht gezeigten Ausführungsformen sind ein oder mehrere Regler zum Erfassen von Eingaben auf der Abdeckplatte 4 oder im Displaybereich 7 angeordnet und jeweils als Drehrad mit verschiedenen Radien und Drehachsen (senkrecht, geneigt oder parallel zur Oberfläche der Abdeckplatte 4 oder des Displaybereichs 7) oder als Schieber ausgebildet.
  • In der Ausführungsform von 1 sind auf der Abdeckplatte 4 und/oder im Displaybereich 7 Tasten 41 für weitere Eingaben des Anwenders angeordnet. Die Tasten 41 können zum Beispiel mit häufig benötigten Funktionen belegt werden, so dass diese Funktionen ausgewählt werden können, ohne dass dazu durch Menus navigiert werden muss. Die Beleuchtung der Tasten kann von einem auswählbaren Modus des 3D-Sensors abhängen und unterstützt damit Eingaben des Anwenders. Der Modus des 3D-Sensors kann selbst durch Tasten 41 oder durch die mit dem 3D-Sensor verbundene Rechnereinheit erfolgen.
  • 1 zeigt weiterhin ein Display 71, das im Displaybereich 7 angeordnet ist und zum Beispiel zum Anzeigen von Eingaben des Anwenders durch das Eingabeelement 5, den Regler 6 oder die Tasten 41 dient. In einer Ausführungsform wird in dem Display 71 ein Menu angezeigt, das mit Hilfe des Reglers 6 durchfahren wird. Eine Auswahl kann dann durch Drücken einer Taste 44 getroffen werden. In einer Ausführungsform sind der Regler 6 und/oder das Eingabeelement 5 so ausgebildet, um diese Funktion einer „Enter”- oder „Eingabe”-Taste selbst zu erfüllen, zum Beispiel durch eine weitere Ausbildung als Drucktaste. Durch eine solche Auswahl kann zum Beispiel ein Parameter ausgewählt werden, dessen daraufhin durch den Regler eingegeben werden. Die beschriebene Menuauswahl eröffnet daher weitere Eingabemöglichkeiten durch den 3D-Sensor, als Alternative zu üblichen Eingaben über eine Tastatur oder eine Maus und einen Bildschirm.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Eingabe durch den Regler 6 die Empfindlichkeit bei der Eingabe von Steuerbewegungen durch das Eingabeelement 5. Diese Empfindlichkeit steht in engem Zusammenhang mit der Eingabe der Steuersignale und kann deshalb besonders vorteilhaft durch den 3D-Sensor selbst mit derselben Hand erfolgen, so dass eine Unterbrechung des Arbeitsablaufs nicht notwendig ist. Die ausgewählte Empfindlichkeit kann alle Steuersignale oder nur einen Teil der Steuersignale betreffen. Auch in dieser Ausführungsform kann der Regler 6, wie oben beschrieben, an anderen Orten angeordnet sein als in 1 gezeigt. In einer Variante dieser Ausführungsform wird durch den Regler 6 die Größe des Gegenstands auf dem Bildschirm der Rechnereinheit verändert („Zoom”).
  • 2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung aus 1. Wie man in Vergleich zu 1 erkennt, ist darin das Eingabeelement 5 entfernt. Aus dieser Figur wird deutlich, dass das Eingabeelement 5 aus 1 in einer Aussparung 42 der Abdeckplatte 4 angeordnet ist und sich teilweise durch die Aussparung 42 erstreckt. Der Regler 6 ist am Rand der Aussparung 42 angeordnet und erstreckt sich ebenfalls teilweise durch die Aussparung 42 hindurch.
  • In der 2 wird außerdem der Blick auf eine Buchse 81 frei, die auf einer Platine (nicht gezeigt) angeordnet ist und zur Kontaktierung des Eingabeelements 5 dient. Am unteren Rand des Reglers 6 erkennt man außerdem Schlitze 61, die zur Erfassung der Bewegung des Reglers 6 dienen. Dies wird im Folgenden in Zusammenhang mit den 35 näher erläutert.
  • 3 zeigt eine Detailansicht aus 2. Man erkennt darin einen Teil der Abdeckplatte 4 mit Tasten 41 und der Aussparung 42. Durch die Aussparung 42 wird der Blick frei auf einen Teil der Platine 8 mit der Buchse 81 zur Kontaktierung des Eingabeelements 5. Auf der Platine 8 befindet sich weiterhin eine Licht schranke 82, die so angeordnet ist, dass die Schlitze 61 des Reglers 6 zu einem Signal der Lichtschranke 82 führen. Diese Messanordnung kann die Drehbewegung des Reglers 6 berührungsfrei erfassen und unterliegt deshalb geringem Verschleiß. Sie kann auch in Verbindung mit anderen Ausführungsformen des Reglers 6, zum Beispiel zum Erfassen einer Linearbewegung des Reglers 6, eingesetzt werden. Alternativ können die Lichtschranke 82 am Regler 6 und die Schlitze 61 auf der Platine 8 oder an irgendeinem anderen Bauteil des 3D-Sensors, gegenüber dem sich der Regler 6 bewegt, angeordnet werden.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Unterseite des 3D-Sensors 1 aus den 1 und 2, bei der das Trägerelement 2 und die Platine 8 entfernt wurden. Man erkennt darin die Unterseite der Handauflage 3, die Unterseite der Abdeckplatte 4 mit der Aussparung 42 und die Unterseite des Displaybereichs 7 mit dem Display 71. Wiederum wird deutlich, dass der Regler 6 am Rand Aussparung 42 angeordnet ist und sich teilweise durch die Aussparung 42 hindurch erstreckt. Weiterhin zeigt 4 einen Montagering 62, der durch Schrauben 63 mit dem Regler 6 verbunden ist und den Regler 6 in der Aussparung 42 fixiert. Der Montagering 62 hat eine oder mehrere Rastnasen 64, die zu einer schrittweisen Bewegung des Reglers 6 führen. Dies wird in Zusammenhang mit der folgenden 5 erläutert.
  • 5 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Unterseite des 3D-Sensors aus 4, bei der im Vergleich zu 4 der Montagering 62 entfernt wurde. Die Figur zeigt die Aussparung 42 der Abdeckplatte 4 und den Regler 6 mit Schlitzen 61. Durch das Entfernen des Montagerings 62 wird der Blick auf Löcher 43 frei, die vorzugsweise auf der Unterseite der Abdeckplatte 4 am Rand der Aussparung 42 angeordnet sind. Die Löcher 42 sind so angeordnet, dass sie mit den in 4 gezeigten Rastnasen 64 des Montagerings 62 zum Eingriff kommen. Dies bewirkt ein schrittweises Fortschreiten beim Bewegen des Reglers 6, wobei die Schrittweite durch den Abstand der Löcher 43 bestimmt wird. In einer Variante sind die Rastnasen 64 an der Abdeckplatte 4 und die Löcher 43 auf dem Montagering 62 angeordnet. Alternativ können die Rastnasen 64 und die Löcher 43 in anderen geeigneten Bereichen des Reglers 6 und der Abdeckplatte 4, insbesondere am Rand der Aussparung 42, angeordnet werden.
  • In weiteren Varianten kann die Schrittweite der Bewegung des Reglers 6 verändert werden, oder es kann auf eine kontinuierliche Bewegung umgeschaltet werden. In einer weiteren Ausführungsform ist die Schrittweite mit einer jeweiligen Funktion des Reglers, wie oben beschrieben, verknüpft.
  • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform des 3D-Sensors 1, in der man wiederum das Trägerelement 2, die Handauflage 3, die Abdeckplatte 4, das Eingabeelement 5, den Regler 6 und den Displaybereich 7 erkennt. Anders als in 1 hat der Griffbereich 51 des Eingabeelements 5 nicht die Form einer Kugel, sondern bildet eine Kappe mit einer flachen Oberfläche. Weitere zum Ergreifen geeignete Formen des Griffbereichs 51 sind denkbar. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Eingabeelement 5 auswechselbar, so dass sich ein Anwender eine für ihn bequeme Form aussuchen kann. Die Auswechselbarkeit umfasst sowohl Auswechseln des ganzen Eingabeelements 5 als auch Auswechseln lediglich des Griffbereichs 51.
  • 7 zeigt eine perspektivische Ansicht des Eingabeelements 5 des 3D-Sensors aus 1 mit einem kugelförmigen Griffbereich 51 und einem Montagebereich 52. Weiterhin erkennt man Vorsprünge 53, mit denen das Eingabeelement 5 befestigt werden kann, beispielweise auf dem in 1 gezeigten Trägerelement 2 des 3D-Sensors. Wie bereits erwähnt, kann das ganze Eingabeelement 5 oder auch nur der Griffbereich 51 auswechselbar sein.
  • 8 zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform eines 3D-Sensors gemäß der Erfindung. Wiederum erkennt man darin eine Handauflage 3, eine Abdeckplatte 4, ein Eingabeelement 5, einen Regler 6 und einen Displaybereich 7 eines 3D-Sensors 1. Im Bereich der Abdeckplatte 4 und/oder des Displaybereichs 7 sind Tasten 41 angeordnet, die mit festen oder wechselnden Funktionen belegt werden können und dabei auch verschieden beleuchtet werden können, wie oben in Zusammenhang mit 1 beschrieben. Wie in der Draufsicht von 8 gut zu erkennen, können die Tasten 41 kreisförmig um das Eingabeelement 5 angeordnet sein, so dass die Tasten 41 mit derselben Hand zu erreichen sind, die das Eingabeelement 5 ergreift.
  • In einer Ausführungsform kann der 3D-Sensor so umgeschaltet werden, dass die von dem Eingabeelement erzeugten Steuersignale zum Bewegen eines Gegenstands in weniger als drei Raumrichtungen und/oder weniger als drei Drehrichtungen dienen. Damit kann das Eingabeelement auf eine jeweils gewünschte Funktionalität beim Bewegen von zwei- und dreidimensionalen Gegenständen auf einem Bildschirm umgeschaltet werden. Zum Beispiel könnte der 3D-Sensor ausschließlich für die Eingabe von Drehungen eines Gegenstandes eingesetzt werden. Ein anderes Beispiel ist das Bewegen eines Gegenstandes in einer Ebene und dessen Drehungen um eine Achse senkrecht zu dieser Ebene. Zu solchen Zwecken können eine oder mehrere Umschalttasten vorgesehen sein, z. B. eine Taste „2D/3D” 44, wie in 8 gezeigt.
  • 8 zeigt weiterhin im Displaybereich 7 ein Display 71, in dem ein Auswahlmenu dargestellt ist. Wie oben beschrieben, kann der Regler 6 dazu eingesetzt werden, um in diesem Menu eine Auswahl zu treffen. Eine Taste 73 kann dazu vorgesehen sein, auf dem Display 71 ein Menu darzustellen, und eine weitere Taste 72 kann das Display wieder in einen gewöhnlichen Bildschirmmodus umschalten.
  • In einer Ausführungsform werden die Eingaben des 3D-Sensors direkt an einen Computer geliefert, wo sie von einem Gerätetreiber verarbeitet werden. Die verarbeiteten Daten können dann, zum Beispiel zur Darstellung auf dem Display 71, wieder an den 3D-Sensor gesendet werden. Dies hat den Vorteil, dass eine Verarbeitungseinheit des 3D-Sensors einfach sein kann und notwendige Anpassungen des Gerätetreibers jederzeit auf dem angeschlossenen Computer vorgenommen werden können.
  • Alternativ können die erzeugten Steuersignale direkt in einer eigenen Verarbeitungseinheit des 3D-Sensors verarbeitet werden. Ein solcher 3D-Sensor hat den Vorteil, dass er von einer bestimmten Rechnerumgebung unabhängig ist.
  • 9 zeigt einen Querschnitt des 3D-Sensors aus 1, in dem man das Trägerelement 2, die Handauflage 3, die Abdeckplatte 4, das Eingabeelement 5 und den Regler 6 erkennen kann. Die Abdeckplatte 4 weist Tasten 41 für Eingaben eines Anwenders auf. Das Eingabeelement 5 hat eine kugelförmige Griffbereich 51. Im Inneren des Eingabeelements 5 befindet sich ein Sensor 52 zur Eingabe von Steuersignalen in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen, wie oben in Zusammenhang mit 1 beschrieben. Das Eingabeelement 5 ist über eine Buchse 81 mit einer Platine 8 kontaktiert. Die Platine 8 ist zwischen dem Trägerelement 2 und der Abdeckplatte 4 angeordnet.
  • Auch in dem Querschnitt von 9 ist zu erkennen, dass der Regler 6 sich um das Eingabeelement 5 herum erstreckt. Weiter erkennt man in 9 auch die Schlitze 61 zur Registrierung der Bewegung des Reglers 6, zum Beispiel mit einer Lichtschranke (nicht gezeigt), sowie den Montagering 64 (vgl. 4), mit dem der Regler 6 gegenüber der Abdeckplatte 4 fixiert ist. Dazu dienen auch ein Vorsprung 65 des Reglers 6 und ein entsprechender Vorsprung 45 der Abdeckplatte 4, die ineinandergreifen.
  • 10 zeigt einen Querschnitt des 3D-Sensors aus 6, ähnlich dem Querschnitt aus 9. Die Beschreibung der Bezugszeichen aus 10 entspricht daher denen aus 9. Im Unterschied zu 9 ist jedoch die Griffoberfläche 51 des Eingabeelements 5 als Kappe ausgebildet.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (15)

  1. Vorrichtung (1) zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen zum Anschluss an eine Rechnereinheit mit einem Bildschirm, der zumindest Teilbereiche des Gegenstands darstellt, aufweisend: a. ein Trägerelement (2); b. ein relativ zum Trägerelement (2) bewegliches Eingabeelement (5) zur Eingabe der Steuersignale; c. ein am Trägerelement (2) oder am Eingabeelement (5) angeordneter Regler (6); d. wobei der Regler (6) ausgebildet ist, um die Darstellung der Größe des Gegenstands auf dem Bildschirm zu beeinflussen und/oder die Empfindlichkeit der Eingabe zumindest eines Steuersignals zu verändern.
  2. Vorrichtung (1) zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen zum Anschluss an eine Rechnereinheit mit einem Bildschirm, der zumindest Teilbereiche des Gegenstands darstellt, aufweisend: a. ein Trägerelement (2); b. ein relativ zum Trägerelement (2) bewegliches Eingabeelement (5) zur Eingabe der Steuersignale; c. ein am Trägerelement (2) angeordneter Regler (6); d. wobei der Regler (6) als ein drehbares oder verschiebbares Element ausgebildet ist, um zusätzliche Eingaben eines Anwenders zu erfassen; und e. wobei der Regler (6) sich zumindest teilweise um das Eingabeelement (5) herum erstreckt.
  3. Vorrichtung (1) zur Eingabe von Steuersignalen zum Bewegen eines Gegenstands in drei Raumrichtungen und drei Drehrichtungen zum Anschluss an eine Rechnereinheit mit einem Bildschirm, der zumindest Teilbereiche des Gegenstands darstellt, aufweisend: a. ein Trägerelement (2); b. ein relativ zum Trägerelement (2) bewegliches Eingabeelement (5) zur Eingabe der Steuersignale; c. ein am Eingabeelement (5) angeordneter Regler (6); d. wobei der Regler (6) als ein drehbares oder verschiebbares Element ausgebildet ist, um zusätzliche Eingaben eines Anwenders zu erfassen.
  4. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Regler (6) als ein Drehelement ausgebildet ist, das drehbar um das Eingabeelement (5) herum angeordnet ist.
  5. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Regler (6) das Eingabeelement (5) kreisförmig umschließt.
  6. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 oder 5, wobei die Grifffläche des Reglers (6) senkrecht zur Drehrichtung des Reglers gekrümmt ist.
  7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Regler (6) so ausgebildet ist, um eine Auswahl in einem Display (71) des Trägerelements (2) zu treffen.
  8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei der Regler (6) so ausgebildet ist, um eine Empfindlichkeit der Eingabe von Steuersignalen zu erfassen.
  9. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Trägerelement (2) Tasten (41, 44, 72, 73) für zusätzliche Eingaben eines Anwenders aufweist und wobei die Beleuchtung der Tasten von einer auswählbaren Funktion der Vorrichtung (1) abhängt.
  10. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Eingabeelement (5) auf einer Platine (8) des Trägerelements (2) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei eine Bewegung des Reglers (6) durch eine Lichtschranke (82) erfasst wird.
  12. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Abdeckplatte (4) des Trägerelements (2) eine vorzugsweise kreisförmige Aussparung (42) aufweist, durch die sich ein Teil des Eingabeelements (5) erstreckt.
  13. Vorrichtung (1) nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der Regler (6) am Rand der Aussparung (42) angeordnet ist.
  14. Vorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Eingabeelement (5) austauschbare Griffbereiche (51) aufweist.
  15. Vorrichtung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung so ausgebildet ist, dass die Steuersignale zum Bewegen eines Gegenstands in weniger als drei Raumrichtungen und/oder weniger als drei Drehrichtungen dienen.
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