DE202009012624U1 - Input device for a computer unit and computer system - Google Patents
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Abstract
Eingabevorrichtung für eine Rechnereinheit, umfassend eine Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer optischen Darstellung anhand eines von der Rechnereinheit vorgebbaren Bildsignales in einem Bildanzeigebereich, eine Sendeeinrichtung zum Emittieren eines mittels mindestens einer Signalquelle der Sendeeinrichtung erzeugbaren elektromagnetischen Zeigesignals entlang einer ersten Ausbreitungsrichtung, um auf dem Bildanzeigebereich einen Zeigeort zu kennzeichnen, sowie eine ortsauflösende Detektionseinrichtung zur Ausgabe eines Positionsinformationssignals in Abhängigkeit von der Position des Zeigeortes auf dem Bildanzeigebereich, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Sendeeinrichtung (36) mindestens ein mittels der mindestens einen Signalquelle (38) erzeugbares elektromagnetisches Detektionshilfssignal (78, 82, 86, 90) entlang mindestens einer von der ersten Ausbreitungsrichtung (50) unterschiedlichen zweiten Ausbreitungsrichtung (79, 83, 87, 91) emittierbar ist, um auf einem Signalempfangsbereich (34) der Detektionseinrichtung (30) mindestens einen Referenzort (80, 84, 88, 92) zu kennzeichnen.Input device for a computer unit, comprising an image generating device for generating an optical representation on the basis of an image generator signalable by the computer unit in an image display area, a transmitting device for emitting an electromagnetic pointer signal generated by at least one signal source of the transmitting device along a first propagation direction to on the image display area to a show location and a spatially resolving detection device for outputting a position information signal as a function of the position of the point of presentation on the image display area, characterized in that at least one electromagnetic detection auxiliary signal (78, 82, 86) which can be generated by means of the at least one signal source (38) is generated by the transmitting device (36) , 90) along at least one of the first propagation direction (50) different second propagation direction (79, 83, 87, 91) is emissive to a Si gnalempfangsbereich (34) of the detection device (30) at least one reference location (80, 84, 88, 92) to mark.
Description
Die Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung für eine Rechnereinheit, umfassend eine Bilderzeugungseinrichtung zum Erzeugen einer optischen Darstellung anhand eines von der Rechnereinheit vorgebbaren Bildsignales in einem Bildanzeigebereich, eine Sendeeinrichtung zum Emittieren eines mittels mindestens einer Signalquelle der Sendeeinrichtung erzeugbaren elektromagnetischen Zeigesignals entlang einer ersten Ausbreitungsrichtung, um auf dem Bildanzeigebereich einen Zeigeort zu kennzeichnen sowie eine ortsauflösende Detektionseinrichtung zur Ausgabe eines Positionsinformationssignals in Abhängigkeit von der Position des Zeigeortes auf dem Bildanzeigebereich.The The invention relates to an input device for a computer unit, comprising an image generator for generating an optical representation on the basis of an image signal to be predetermined by the computer unit an image display area, a transmitting device for emitting a by at least one signal source of the transmitting device can be generated electromagnetic Pointing signal along a first direction of propagation to move on the Image display area to mark a point of view and a spatially resolving Detection device for outputting a position information signal depending on the position of the pointing location on the Image display area.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Computersystem mit mindestens einer Rechnereinheit sowie mindestens einer mit dieser verbindbaren Eingabevorrichtung.Furthermore The invention relates to a computer system with at least one computer unit and at least one connectable with this input device.
Eingabevorrichtungen
der eingangs genannten Art sind zum Beispiel aus der
Bei den aus den vorgenannten Druckschriften bekannten Eingabevorrichtungen kommt als Detektionseinrichtung jeweils eine Kamera mit einem signalempfindlichen Sensor, beispielsweise in Form eines CCD-Sensors, zum Einsatz. Mittels der Kamera werden Anteile des Zeigesignals, welche am Zeigeort vom Bildanzeigebereich weg weisend gestreut werden, erfasst und so die Position des Zeigeortes ermittelt. Dies erfordert einen beträchtlichen apparativen Aufwand, eine sehr genaue Relativpositionierung der Detektionseinrichtung und des Bildanzeigebereiches und eine genaue Kalibrierung der Empfindlichkeit der Detektionseinrichtung im Hinblick auf vom Zeigeort ausgehende Signalpegel, um Anteile des Zeigesignals von denjenigen der optischen Darstellung unterscheiden zu können.at the input devices known from the aforementioned publications comes as a detection device each have a camera with a signal sensitive Sensor, for example in the form of a CCD sensor used. through the camera becomes portions of the pointing signal, which at the point of view of Image display area are scattered away, recorded and so on Position of the point of view determined. This requires a considerable amount of money expenditure on equipment, a very accurate relative positioning of the Detection device and the image display area and a precise Calibration of the sensitivity of the detection device with regard to on signal point originating from the point of presentation, by parts of the pointing signal to distinguish from those of the optical representation.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Eingabevorrichtung sowie ein Computersystem der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass sie bzw. es eine einfachere Konstruktion aufweist und dass mit ihrer Hilfe eine einfa chere Bestimmung des Zeigeortes auf dem Bildanzeigebereich durchgeführt werden kann.task It is the object of the present invention to provide an input device as well to develop a computer system of the type mentioned in the beginning, that it has a simpler construction and that With their help, a simpler determination of the place of presentation on the Image display area can be performed.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Eingabevorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mittels der Sendeeinrichtung mindestens ein mittels der mindestens einen Signalquelle erzeugbares elektromagnetisches Detektionshilfssignal entlang mindestens einer von der ersten Ausbreitungsrichtung unterschiedlichen zweiten Ausbreitungsrichtung emittierbar ist, um auf einem Signalempfangsbereich der Detektionseinrichtung mindestens einen Referenzort zu kennzeichnen.These Task is in a generic input device solved according to the invention that by means of the transmitting device at least one by means of at least a signal source producible electromagnetic detection auxiliary signal along at least one of the first propagation direction different second propagation direction is emissive to a signal reception area the detection device to identify at least one reference location.
Bei der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung kommt zusätzlich zum Zeigesignal zur Kennzeichnung des Zeigeortes auf dem Bildanzeigebereich mindestens ein Detektionshilfssignal zum Einsatz. Dieses breitet sich in mindestens einer zweiten Ausbreitungsrichtung aus, welche sich von der ersten Ausbreitungsrichtung des Zeigesignals unterscheidet. Mittels des mindestens eines Detektionshilfssignals kann auf der Detektionseinrichtung, insbesondere deren Signalempfangsbereich, mindestens ein Referenzort gekennzeichnet werden. Auf diese Weise bildet das mindestens eine Detektionshilfssignal ein Referenzsignal, welches gewissermaßen zur Übermittlung der Positionsinformation über den Zeigeort an die Detektionseinrichtung dienen kann. Weil die Detektionseinrichtung ortsauflösend ausgebildet ist, kann auf diese Weise mit geringem Aufwand die Lage des mindestens einen Referenzortes und dadurch des Zeigeortes auf dem Bildanzeigebereich erfasst und der Rechnereinheit in Form des Positionsinformationssignals bereitgestellt werden.at the input device according to the invention comes in addition to the pointer signal for identification of the point of presentation at least one detection auxiliary signal on the image display area for use. This propagates in at least one second direction of propagation which differs from the first propagation direction of the pointer signal different. By means of the at least one detection auxiliary signal can on the detection device, in particular their signal reception area, at least one reference location. In this way the at least one detection auxiliary signal forms a reference signal, which in a sense to transmit the position information on the Point of presentation can serve to the detection device. Because the detection device Spatially resolved, can in this way with little effort the location of at least one reference location and thereby capturing the pointing location on the image display area and the Computer unit provided in the form of the position information signal become.
Insbesondere ist bei der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung die Möglichkeit gegeben, das mindestens eine Detektionshilfssignal unmittelbar auf die Detektionseinrichtung auszurichten. Dadurch lässt sich eine aufwendige Relativausrichtung der Detektionseinrichtung und des Bildanzeigebereichs vermeiden. Des Weiteren kann eine aufwendige Kalibrierung der Empfindlichkeit der Detektionseinrichtung im Hinblick auf eine Unterscheidung von Signalpegeln, welche vom Zeigeort ausgehen und vom Zeigesignal oder von der optischen Darstellung stammen könnten, vermieden werden. Darüber hinaus ist es nicht erforderlich, dass die Detektionseinrichtung zur Ermittlung der Position des Zeigeortes eine Abbildung des Bildanzeigebereichs erstellt, wie dies bei den aus dem Stand der Technik bekannten Eingabevorrichtungen der Fall ist. Wie bereits erwähnt, kann die Positionsinformation betreffend den Zeigeort der Detektionseinrichtung unmittelbar mittels des mindestens einen Detektionshilfssignals zugeführt werden.In particular, in the case of the input device according to the invention, it is possible to align the at least one detection auxiliary signal directly with the detection device. As a result, a complicated relative orientation of the detection device and the image display area can be avoided. Furthermore, a complex calibration of the sensitivity of the detection device with regard to a distinction of signal levels, which could originate from the point of indication and originate from the pointing signal or from the optical representation, can be avoided. In addition, it is not necessary for the detection device to determine the position of the pointing location, an image of the image display area is created, as is the case with the input devices known from the prior art. As already mentioned, the position information concerning the point of presentation can be supplied to the detection device directly by means of the at least one detection auxiliary signal.
Günstig ist es, wenn die mindestens eine Signalquelle zur Erzeugung des Zeigesignals und/oder des mindestens einen Detektionshilfssignals in Form sichtbaren Lichts ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Benutzer den Zeigeort auf dem Bildanzeigebereich erkennen und feststellen, ob dies der von ihm gewünschte Zeigeort ist. Ergänzend oder alternativ kann der Benutzer erkennen, in welche Richtung sich das mindestens eine Detektionshilfssignal ausbreitet.Cheap it is when the at least one signal source for generating the Point signal and / or the at least one detection auxiliary signal is formed in the form of visible light. This way you can the user recognizes the pointing location on the image display area and determine if this is the desired point of view. In addition or alternatively, the user can recognize in which direction propagates the at least one detection auxiliary signal.
Von Vorteil ist es, wenn die mindestens eine Signalquelle zur Erzeugung des Zeigesignals und/oder des mindestens einen Detektionshilfssignals in Form von Laserlicht ausgebildet ist, wobei insbesondere Laserlicht des sichtbaren Spektrums zum Einsatz kommen kann. Dies erlaubt es, am Zeigeort einen intensiven und für den Benutzer gut erkennbaren Lichtpunkt oder Lichtfleck zu erzeugen und/oder der Detektionseinrichtung mindestens ein intensives Detektionshilfssignal zuzuführen, so dass eine zuverlässige Ermittlung des Referenzortes und dadurch auch des Zeigeortes möglich ist. Die Sendeeinrichtung kann insbesondere in Form eines sogenannten ”Laserpointers” ausgebildet sein.From It is advantageous if the at least one signal source for generating the pointing signal and / or the at least one detection auxiliary signal is formed in the form of laser light, in particular laser light of the visible spectrum can be used. This allows at the point of view an intense and easily recognizable for the user To generate light spot or light spot and / or the detection device supply at least one intense detection auxiliary signal, allowing a reliable determination of the reference location and thereby also the place of presentation is possible. The transmitting device can be designed in particular in the form of a so-called "laser pointer" be.
Vorzugsweise ist die mindestens eine Signalquelle zur Erzeugung des Zeigesignals und des mindestens einen Detektionshilfssignals ausgebildet. Dies erlaubt es, die Sendeeinrichtung auf konstruktiv einfachere Weise auszugestalten und ermöglicht eine kostengünstigere Herstellung derselben. Insbesondere ist die mindestens eine Signalquelle eine Laserlichtquelle zur Erzeugung sichtbaren Laserlichts für das Zeigesignal und das mindestens eine Detektionshilfssignal.Preferably is the at least one signal source for generating the pointer signal and the at least one detection auxiliary signal is formed. This allows the transmitter in a structurally simpler way to design and enable a more cost-effective Production of the same. In particular, the at least one signal source a laser light source for generating visible laser light for the pointing signal and the at least one detection auxiliary signal.
Vorteilhafterweise weist die Sendeeinrichtung eine Signalformungseinheit auf zur Emission jeweils des Zeigesignals und einer Mehrzahl von Detektionshilfssignalen in mindestens einer gemeinsamen Signalebene, die durch die erste Ausbreitungsrichtung und die jeweiligen zweiten Ausbreitungsrichtungen der Mehrzahl der Detektionshilfssignale definiert wird. Auf diese Weise kann mehr als nur ein Detektionshilfssignal zur Positionsbestimmung des Zeigeortes eingesetzt werden. Dies erlaubt es, den Signalempfangsbereich zu verkleinern, weil bei unterschiedlichen Zeigeorten jeweils ein anderes Detektionshilfssignal denselben Referenzort auf dem Signalempfangsbereich zu kennzeichnen vermag. Dies begünstigt eine einfachere Konstruktion der Detektionseinrichtung und vermindert deren Herstellungskosten. Dadurch, dass das Zeigesignal und eine Mehrzahl von Detektionshilfssignalen in einer gemeinsamen Signalebene liegen, weisen sie, in Ersteckung der Signalebene, gewissermaßen eine gemeinsame Koordinate auf. Diese Koordinate definiert eine Koordinate des Zeigeortes auf dem Bildanzeigebereich.advantageously, the transmitting device has a signal-shaping unit for emission each of the pointing signal and a plurality of detection auxiliary signals in at least one common signal level passing through the first Propagation direction and the respective second propagation directions the plurality of detection auxiliary signals is defined. To this Way can do more than just a detection auxiliary signal for position determination of the point of presentation. This allows the signal reception area to zoom out, because at different show locations each one another detection auxiliary signal the same reference location on the signal reception area to mark. This favors a simpler one Construction of the detection device and reduces their production costs. Characterized in that the pointer signal and a plurality of detection auxiliary signals lie in a common signal level, they point, in Aussteckung the signal level, in a sense a common coordinate on. This coordinate defines a coordinate of the pointing location the image display area.
Die Signalformungseinheit umfasst beispielsweise, insbesondere bei Einsatz sichtbaren Lichts, optisch aktive Elemente wie etwa Linsen, Spiegel, Prismen, Blenden, Filter oder dergleichen, um eine Emission des Zeigesignals und der Mehrzahl der Detektionshilfssignale in einer Signalebene zu ermöglichen. Ausgehend von der Sendeeinrichtung kann die Emission des Zeigesignals und der Mehrzahl von Detektionshilfssignalen beispielsweise fächerförmig sein.The Signal forming unit includes, for example, especially when used visible light, optically active elements such as lenses, mirrors, Prisms, apertures, filters or the like, for emission of the Point signal and the majority of detection auxiliary signals in one Enable signal level. Starting from the transmitting device can the emission of the pointing signal and the plurality of detection auxiliary signals for example, be fan-shaped.
Von Vorteil ist es, wenn mittels der Signalformungseinheit das Zeigesignal und die Mehrzahl der Detektionshilfssignale in der mindestens einen Signalebene derart emittierbar sind, dass auf einer durch den Bildanzeigebereich definierten Bildfläche mindestens eine durch den Zeigeort und Signalorte der Mehrzahl der Detektionshilfssignale definierte Linie ausbildbar ist. In diesem Fall emittiert die Sendeeinrichtung eine ”linienförmige” Gesamtheit von Signalen, d. h. eine Gesamtheit von Signalen, welche auf einer durch den Bildanzeigebereich und den Signalempfangsbereich definierten Bildfläche, vorzugsweise Bildebene, eine Linie entsprechend einer Schnittlinie der Signalebene mit der Bildfläche ergeben. Mit Ausnahme des Zeigeortes, der durch das Zeigesignal entlang der ersten Ausbreitungsrichtung entsteht, handelt es sich bei sämtlichen anderen Punkten der Linie um Signalorte, welche jeweils durch ein Detektionshilfssignal gekennzeichnet werden. Die Linie stellt auf diese Weise gewissermaßen eine Achse eines gedachten Koordinatensystems dar. Ein gedachter ”Schnittpunkt” dieser fiktiven Achse mit dem Signalempfangsbereich, betrachtet etwa in Draufsicht auf die Achse und den Signalempfangsbereich, kenn zeichnet auf diesem einen Referenzort. Der Abstand des Referenzortes vom Zeigeort definiert eine Koordinate des Zeigeortes, die auf einfache Weise erfasst werden kann. Diese Koordinate ändert sich nicht und kann an demselben Referenzort erfasst werden, wenn die Sendeeinrichtung derart bewegt wird, dass das Zeigesignal und die Mehrzahl der Detektionshilfssignale eine in Richtung der Achse ausgerichtete neue Linie definieren. Zur Erfassung einer Koordinate des Zeigeortes kann daher eine Vielzahl von Detektionshilfssignalen dienen, so dass der Signalempfangsbereich weiter verkleinert werden kann.From It is advantageous if the pointer signal is generated by means of the signal-shaping unit and the plurality of detection auxiliary signals in the at least one Signal level are emitted such that on a through the image display area defined image area at least one through the show location and signal locations of the plurality of detection auxiliary signals Line is trainable. In this case, the transmitting device emits a "linear" set of signals, d. H. a set of signals, which on one through the image display area and the signal reception area defined image area, preferably Image plane, a line corresponding to a section line of the signal plane with the picture surface. With the exception of the point of by the pointing signal along the first propagation direction arises, it concerns with all other points the line around signal locations, each by a detection auxiliary signal be marked. The line is sort of like this an axis of an imaginary coordinate system. An imaginary "intersection" of this fictitious axis with the signal reception range, considered approximately in Top view of the axis and the signal reception area, kenn draws on this one reference site. The distance of the reference location from Show location defines a coordinate of the show location that is simple Way can be detected. This coordinate does not change and can be detected at the same reference location when the transmitting device is moved such that the pointer signal and the plurality of detection auxiliary signals define a new line aligned in the direction of the axis. For detecting a coordinate of the pointing location, therefore, a plurality of Serve detection auxiliary signals, so that the signal reception area can be further reduced.
Vorzugsweise sind mittels der Signalformungseinheit jeweils das Zeigesignal und eine Mehrzahl von Detektionshilfssignalen in einer ersten Signalebene und in einer die erste Signalebene schneidenden zweiten Signalebene emittierbar. Somit kann die Sendeeinrichtung in der vorstehend beschriebenen Weise das Zeigesignal und eine Mehrzahl von Detektionshilfssignalen in der ersten Signalebene emittieren und das Zeigesignal und eine Mehrzahl von Detektionshilfssignalen in der zweiten Signalebene. Die beiden Signalebenen schneiden sich längs einer Geraden, die durch den Verlauf der ersten Ausbreitungsrichtung, längs derer das Zeigesignal emittiert wird, definiert wird. Wie vorstehend erläutert, definiert die Emission jeweils des Zeigesignals und einer Mehrzahl von Detektionshilfssignalen in einer Signalebene gewissermaßen eine Koordinate des Zeigeortes. Bei dieser Ausführungsform wird somit auch eine zweite Koordinate des Zeigeortes definiert. Insbesondere ist es in Kombination mit der zuletzt beschriebenen Ausführungsform möglich, dass mit der Gesamtheit der Signale in der ersten Signalebene und der Gesamtheit der Signale in der zweiten Signalebene auf der Bildfläche gewissermaßen ein ”Signalkreuz” aus zwei Linien ausgebildet ist, von denen jede Linie eine gedachte Achse eines Koordinatensystems definiert, dessen Ursprung im Zeigeort liegt. Die gedach ten ”Schnittpunkte” dieser Achsen mit dem Signalempfangsbereich, beispielsweise betrachtet in Draufsicht auf das Signalkreuz und den Signalempfangsbereich, kennzeichnen Referenzorte. Deren Abstände vom Zeigeort definieren dessen Koordinaten, welche auf einfache Weise erfasst werden können. Je eine Koordinate des Zeigeortes kann somit mit Hilfe einer Vielzahl von Detektionshilfssignalen erfasst werden. Dies gibt die Möglichkeit einer in zwei Raumrichtungen verkleinerten Ausgestaltung des Signalempfangsbereiches. Dieser kann insbesondere in je einer Raumrichtung längserstreckt und in der anderen Raumrichtung von geringer Abmessung ausgebildet werden, z. B. ”streifenförmig” oder ”linienförmig”, sofern sich ein gedachter ”Schnittpunkt” des Signalempfangsbereiches mit zumindest einer Koordinatenachse sicherstellen lässt.Preferably, the pointer signal and a plurality of auxiliary detection signals are in each case in a first Sig by means of the signal shaping unit nalebene and in a first signal plane intersecting second signal plane emitable. Thus, in the manner described above, the transmitting device can emit the pointing signal and a plurality of detection auxiliary signals in the first signal plane and the pointing signal and a plurality of auxiliary detection signals in the second signal plane. The two signal planes intersect along a straight line which is defined by the course of the first propagation direction along which the pointer signal is emitted. As explained above, the emission of each of the pointing signal and a plurality of auxiliary detection signals in a signal plane effectively defines a coordinate of the pointing location. Thus, in this embodiment, a second coordinate of the pointing location is also defined. In particular, it is possible in combination with the last-described embodiment that with the entirety of the signals in the first signal plane and the entirety of the signals in the second signal plane on the image surface to a certain extent a "signal cross" is formed of two lines, each of which line a imaginary axis of a coordinate system whose origin lies in the point of presentation. The gedach th "intersections" of these axes with the signal receiving area, for example, viewed in plan view of the signal cross and the signal reception area, mark reference locations. Their distances from the point of view define their coordinates, which can be easily detected. Depending on a coordinate of the pointing location can thus be detected using a variety of detection auxiliary signals. This gives the possibility of a configuration of the signal reception range which is reduced in two spatial directions. This can be elongated in particular in each one spatial direction and formed in the other spatial direction of small dimension, z. B. "strip-shaped" or "linear", provided that an imaginary "intersection" of the signal reception area can be ensured with at least one coordinate axis.
Von Vorteil ist es, wenn die erste Signalebene und die zweite Signalebene senkrecht zueinander ausgerichtet sind, denn dies gibt die Möglichkeit, ein kartesisches Koordinatensystem auf dem Bildanzeigebereich zu definieren mit dem Zeigeort als Ursprung. Mit Hilfe des kartesischen Koordinatensystems lassen sich die erste Koordinate und die zweite Koordinate des Zeigeortes auf genauere Weise bestimmen.From It is advantageous if the first signal level and the second signal level are aligned perpendicular to each other, because this gives the possibility a Cartesian coordinate system on the image display area define with the show location as the origin. With the help of the Cartesian Coordinate system can be the first coordinate and the second coordinate determine the point of view in more detail.
Günstig ist es, wenn die Eingabevorrichtung eine Befestigungseinrichtung für die Sendeeinrichtung zu deren Befestigung am Körper eines Benutzers umfasst. Auf diese Weise kann der Benutzer die Sendeeinrichtung auch dann benutzen, wenn er keine Hand frei hat, um die Sendeeinrichtung zu halten. Stattdessen lässt sich diese mit der Befestigungseinrichtung am Körper befestigen. Der Benutzer kann durch eine Körperbewegung die Sendeeinrichtung relativ zum Bildanzeigebereich bewegen und so den Zeigeort verändern. Eine derartige Ausführungsform ist beispielsweise von besonderem Interesse für Anwendungen der Eingabevorrichtung bei medizinischen Eingriffen. Ein Benutzer in Gestalt eines Operateurs hat häufig keine Hand frei zum Halten der Sendeeinrichtung, bedarf aber dennoch einer Eingabemöglichkeit für die Rechnereinheit über eine virtuelle Schaltfläche auf dem Bildanzeigebereich. Durch das Vorsehen der Befestigungseinrichtung kann der Benutzer, ohne ein chirurgisches Instrument aus der Hand zu geben, mittels der Sendeeinrichtung auf den Bildanzeigebereich zeigen und etwa, wie nachfolgend beschrieben, eine Eingabe für die Rechnereinheit vornehmen.Cheap it is when the input device is a fastening device for the transmitting device for its attachment to the body of a user. In this way, the user can transmit device even if he has no hand free to use the transmitting device to keep. Instead, this can be done with the fastening device attach to the body. The user can through a body movement move the transmitter relative to the image display area and so change the point of view. Such an embodiment is for example, of particular interest for applications the input device during medical procedures. A user in the form of an operator often has no hand free for holding the transmitting device, but still requires an input option for the computer unit via a virtual button on the image display area. By providing the fastening device the user can hand without a surgical instrument to be given by means of the transmitting device to the image display area and, as described below, an input for make the computer unit.
Vorteilhafterweise weist die Befestigungseinrichtung ein Stirnband mit einer Aufnahme für die Sendeeinrichtung auf, so dass sich die Sendeeinrichtung am Kopf des Benutzers befestigen lässt. Sie ist insbesondere derart festlegbar, dass die erste Ausbreitungsrichtung des Zeigesignals in Geradeausblickrichtung des Benutzers ausgerichtet ist, so dass der Benutzer einfach und entspannt in Richtung des Bildanzeigebereichs zeigen kann.advantageously, the fastening device has a headband with a receptacle for the transmitting device, so that the transmitting device attach to the user's head. She is special be determined such that the first propagation direction of the pointer signal oriented in the straight-ahead direction of the user, so that the User easy and relaxed towards the image display area can show.
Günstig ist es, wenn die Intensität des Zeigesignals größer ist als die Intensität des mindestens einen Detektionshilfssignals, insbesondere bei Einsatz sichtbaren Lichts für das Zeigesignal und das mindestens eine Detektionshilfssignal. Der Benutzer kann den Zeigeort auf dem Bildanzeigebereich dadurch besser erkennen.Cheap it is when the intensity of the pointing signal is greater is the intensity of the at least one detection auxiliary signal, especially when using visible light for the pointer signal and the at least one detection auxiliary signal. The user can As a result, the point of view on the image display area can be better recognized.
Bevorzugt sind der Signalempfangsbereich und der Bildanzeigebereich ungefähr in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, wobei beide vorzugsweise zumindest näherungsweise planar ausgebildet sind. Die Ebene kann die Bildebene sein, in der die vom Benutzer wahrnehmbare optische Darstellung angeordnet zu sein scheint. Bei dieser Ausführungsform lässt sich eine fehlerbe haftete Ermittlung des Zeigeortes in Abhängigkeit von der Relativposition der Sendeeinrichtung einerseits und des Bildanzeigebereiches und des Signalempfangsbereiches andererseits minimieren. Ändert sich z. B. der Winkel, unter dem das Zeigesignal bei konstantem Zeigeort auf den Bildanzeigebereich auftrifft, führt dies nur zu einer sehr geringen Veränderung des Referenzortes. Je nach Ortsauflösung der Detektionseinrichtung muss dies möglicherweise sogar noch nicht einmal zu einer Änderung des Positionsinformationssignals führen.Prefers For example, the signal reception area and the image display area are approximately arranged in a common plane, both preferably at least approximately planar. The level can be the image plane in which the user perceived optical Appearance seems to be arranged. In this embodiment can be a erroneous determination of the point of publication depending on the relative position of the transmitting device on the one hand and the image display area and the signal receiving area on the other minimize. Changes z. B. the angle at which the Pointer signal hits the image display area at a constant display location, This only leads to a very small change of the reference location. Depending on the spatial resolution of the detection device This may not even be a change lead the position information signal.
Vorteilhafterweise ist die Detektionseinrichtung in fester räumlicher Beziehung zum Bildanzeigebereich ausgebildet. Dadurch lassen sich auch bei wiederholtem Einsatz der Eingabevorrichtung Ausrichtungen der Relativposition der Detektionseinrichtung und des Bildanzeigebereichs vermeiden.Advantageously, the detection device is formed in fixed spatial relation to the image display area. As a result, alignments of the relative position of the detection device can be achieved even with repeated use of the input device and the image display area.
Günstig ist es, wenn die Detektionseinrichtung zumindest teilweise mit dem Signalempfangsbereich an einem Umfang des Bildanzeigebereichs angeordnet ist. Günstigerweise kann sie z. B. mindestens teilweise eine Einfassung für den Bildanzeigebereich ausbilden, wobei es besonders bevorzugt ist, wenn der Signalempfangsbereich den Bildanzeigebereich vollständig oder im Wesentlichen vollständig einfasst. Werden das Zeigesignal und die Mehrzahl der Detektionshilfssignale wie vorstehend erwähnt von der Sendeeinrichtung derart emittiert, dass auf der durch den Bildanzeigebereich definierten Bildfläche eine Linie oder gar ein ”Signalkreuz” definiert wird, ergeben sich die Koordinate(n) des Zeigeortes durch einen gedachten ”Schnittpunkt” oder gedachte ”Schnittpunkte” des Signalempfangsbereiches mit der Linie bzw. mit dem Signalkreuz. Wird der Zeigeort durch Bewegen der Sendeeinrichtung verschoben, ist bei dieser Ausführungsform sichergestellt, dass auf dem Signalempfangsbereich jederzeit ein Referenzort gekennzeichnet werden kann. Somit lässt sich stets eine Positionsbestimmung für den Zeigeort durchführen.Cheap it is when the detection device at least partially with the Signal receiving area disposed on a circumference of the image display area is. Conveniently, it can, for. B. at least partially form an enclosure for the image display area, wherein it is particularly preferable that the signal reception area is the image display area completely or substantially completely enclosed. Become the pointing signal and the majority of detection auxiliary signals as mentioned above by the transmitting device in such a way that emits on the one defined by the image display area Image area defines a line or even a "signal cross" is, the coordinate (s) of the point of view result by a imaginary "intersection" or imaginary "intersections" of the Signal reception area with the line or with the signal cross. Becomes the pointing location is shifted by moving the transmitting means in this embodiment ensures that on the Signal reception area at any time a reference location can be marked. Thus, it is always possible to determine the position for perform the show location.
Von Vorteil ist es, wenn der Signalempfangsbereich einen vorzugsweise rechteckigen Rahmen für den Bildanzeigebereich ausbildet, denn auf diese Weise lässt sich eine konstruktiv einfache vollständige Einfassung des Bildanzeigebereichs bewerkstelligen.From It is advantageous if the signal reception area has a preferably forms a rectangular frame for the image display area, because in this way can be a structurally simple Complete the frame of the image display area.
Bevorzugt ist die Bilderzeugungseinrichtung als Bildanzeigeeinrichtung ausgebildet, welche den Bildanzeigebereich umfasst. Die optische Darstellung kann bei dieser Ausführungsform durch die Bilderzeugungseinrichtung direkt erzeugt und dargestellt werden, ohne dass es einer zusätzlichen Projektionsfläche oder dergleichen bedarf.Prefers the image generating device is designed as an image display device, which includes the image display area. The optical representation can in this embodiment by the image forming device can be directly generated and displayed without any additional Projection surface or the like required.
Insbesondere kann die Bildanzeigeeinrichtung einen Computerbildschirm, einen Monitor oder dergleichen umfassen oder als ein solcher ausgebildet sein. Als Bildanzeigebereich kann in diesem Fall die einem Benutzer zugewandte frontseitige Bildfläche des Computerbildschirms, Monitors oder dergleichen aufgefasst werden, in der die optische Darstellung nach Wahrnehmung durch den Benutzer angeordnet ist.Especially For example, the image display device may include a computer screen, a Monitor or the like include or formed as such be. In this case, the image display area can be a user facing frontal screen of the computer screen, Monitors or the like, in which the optical Representation is arranged according to perception by the user.
Vorteilhafterweise weist die Bildanzeigeeinrichtung einen Befestigungsbereich für die Detektionseinrichtung auf. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, eine feste räumliche Beziehung zwischen dem Bildanzeigebereich und der Detektionseinrichtung sicherzustellen. Wie erwähnt, lässt sich auf diese Weise eine wiederholte Ausrichtung der Relativposition von Detektionseinrichtung und Bildanzeigebereich vermeiden. An dem Befestigungsbereich kann die Detek tionseinrichtung und insbesondere deren Signalempfangsbereich an der Bildanzeigeeinrichtung befestigt werden.advantageously, the image display device has a mounting area for the detection device. This is the possibility given a fixed spatial relationship between the image display area and to ensure the detection device. As mentioned, This allows a repeated alignment Avoid the relative position of detection device and image display area. At the attachment area, the detec tion device and in particular its signal receiving area attached to the image display device become.
Bevorzugt ist der Befestigungsbereich an einem den Bildanzeigebereich einfassenden Rahmen der Bildanzeigeeinrichtung angeordnet, denn dies gibt die Möglichkeit, den Signalempfangsbereich am Rahmen der Bildanzeigeeinrichtung anzubringen. Insbesondere erlaubt diese Ausführungsform, mittels des Signalempfangsbereiches eine Einfassung, vorzugsweise in Form eines Rahmens, für den Bildanzeigebereich zu bilden. Wie vorstehend erläutert, lässt sich damit eine besonders einfache Erfassung der Position des Zeigeortes durch die Detektionseinrichtung durchführen.Prefers For example, the attachment area is at an area surrounding the image display area Frame of the image display device arranged, because this gives the Possibility of the signal reception area on the frame of the image display device to install. In particular, this embodiment allows an enclosure, preferably by means of the signal reception area in the form of a frame to form for the image display area. As explained above, can thus be a particularly simple detection of the position of the point of the presentation by the Perform detection device.
Günstig ist es, wenn die Eingabevorrichtung eine Betätigungseinrichtung umfasst zur Entgegennahme einer Betätigungsanweisung durch einen Benutzer und einer darauf basierenden Übermittlung eines Betätigungssignales an die Rechnereinheit. Wie eingangs erwähnt, kann die Eingabevorrichtung beispielsweise zur Kennzeichnung eines Teilbereiches auf dem Bildanzeigebereich dienen, etwa einer virtuellen Schaltfläche. Um der Rechnereinheit zu übermitteln, dass die Schaltfläche zu betätigen ist, kann die Eingabevorrichtung eine oder mehrere Betätigungseinrichtungen umfassen, beispielsweise in Form eines Schalters. Die Betätigungseinrichtung kann an der Sendeeinrichtung angebracht und mit einer Hand betätigbar sein. Möglich ist auch eine mittels eines Fußes betätigbare Betätigungseinrichtung, z. B. in Form eines Fußschalters.Cheap it is when the input device is an actuator includes for receiving an operating instruction by a user and a transmission based thereon an actuating signal to the computer unit. As at the beginning mentioned, the input device, for example, the Marking a partial area on the image display area, like a virtual button. To the computer unit to submit that button to press is, the input device, one or more actuators include, for example in the form of a switch. The actuator can attached to the transmitter and operated with one hand be. It is also possible by means of a foot actuatable actuating device, for. B. in shape a footswitch.
Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Rechnereinheit es als Betätigungsanweisung auffasst, wenn sich das Positionsinformationssignal der Detektionseinrichtung über einen bestimmten Zeitraum, beispielsweise 5 Sekunden, nicht ändert. Durch Verweilen des Zeigeortes an einer gewünschten Position auf dem Bildanzeigebereich für eine vorgebbare Dauer ist dem Benutzer somit die Möglichkeit gegeben, eine Schaltfläche auch ohne eine gesonderte Betätigungseinrichtung zu betätigen.additional or alternatively it can be provided that the computer unit it as an operating instruction when the position information signal of Detection device over a certain period, for example 5 seconds, does not change. By staying at the show location at a desired position on the image display area for a given duration is thus the possibility for the user given, a button even without a separate actuator to press.
Wie bereits erwähnt, betrifft die Erfindung auch ein Computersystem. Bei einem gattungsgemäßen Computersystem wird die eingangs genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mindestens eine Eingabevorrichtung als eine der vorstehend beschriebenen Eingabevorrichtungen ausgebildet ist. Die bereits im Zusammenhang mit der Erläuterung der erfindungsgemäßen Eingabevorrichtung erwähnten Vorteile lassen sich dadurch bei dem erfindungsgemäßen Computersystem ebenfalls erzielen.As already mentioned, the invention also relates to a computer system. In a generic computer system is The object mentioned in the present invention solved that the at least one input device as formed one of the input devices described above is. The already in connection with the explanation of the mentioned input device according to the invention Advantages can be characterized in the inventive Computer system also achieve.
Die nachfolgende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der der Zeichnung der näheren Erläuterung der Erfindung. Es zeigen:The following description is more preferable Embodiments of the invention is used in conjunction with the drawings of the further explanation of the invention. Show it:
Eine
bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
Eingabevorrichtung ist in
Das
Bild
Den
Bildanzeigebereich
Die
Detektionseinrichtung
Mit
dem Computer
Die
Eingabevorrichtung
Mittels
einer Befestigungseinrichtung in Form eines Stirnbandes
Der
Einsatz des Stirnbandes
Die
Signalformungseinheit
Wenn
das vom Laserpointer
Mittels
des Lichtkreuzes
Das
Zeigesignal
Jedes
Detektionshilfssignal, welches auf die Bildebene auftrifft, kann
auf dieser an einem Signalort einen Lichtpunkt oder einen Lichtfleck
erzeugen, welcher sich vom Schnittpunkt
Um
zu ermitteln, wo der Zeigeort
Vorliegend
weist ein Detektionshilfssignal
Durch
Identifikation der an den Referenzorten
Der
Computer
Es
kann vorgesehen sein, dass die Ermittlung der Koordinaten des Zeigeortes
Der
Computer
Es
kann auch vorgesehen sein, dass dann, wenn der Benutzer
Der
Einsatz der Detektionshilfssignale
Um
dem Benutzer
Mittels
der Eingabevorrichtung
Aufgrund
der bekannten Relativposition der auf diese Weise beleuchtbaren
anderen Detektionsglieder
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - WO 91/01543 [0003] WO 91/01543 [0003]
- - WO 97/41502 [0003] WO 97/41502 [0003]
- - WO 00/23938 [0003] WO 00/23938 [0003]
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DE200920012624 DE202009012624U1 (en) | 2009-09-08 | 2009-09-08 | Input device for a computer unit and computer system |
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R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
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