DE3403440A1

DE3403440A1 - Arrangement for moving characters on the screen of a display device

Info

Publication number: DE3403440A1
Application number: DE19843403440
Authority: DE
Inventors: Norbert Dr Rer Nat Weichert
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-02-01
Filing date: 1984-02-01
Publication date: 1985-08-01

Abstract

Known operating elements for display devices are tracker balls, joy sticks and the like, by means of which characters, for example a cursor (CS) or even an entire image can be moved over the screen. A further such operating element is proposed with the present invention. A plate (PL) is connected with transducers which generate signals which correspond to direction (x, y) and magnitude of forces acting on the plate (PL) in the plane of the plate and by means of which direction (x', y') and speed of the movement of the characters (CS) on the screen are controlled. The new operating element (BE) can therefore be actuated simply by moving one's finger over the plate (PL), the direction of movement (x, y) determining the direction (x', y') of the movement of the characters (CS) on the screen and the speed of movement and the bearing pressure determining the speed of movement of the characters. The invention is used in data display devices. <IMAGE>

Description

Anordnung zum Verschieben von Zeichen auf dem BildschirmArrangement for moving characters on the screen

eines Sichtgerätes Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verschieben von Zeichen auf dem Bildschirm eines Sichtgerätes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.of a viewing device The invention relates to an arrangement for displacement of characters on the screen of a display device according to the preamble of the claim 1.

Zum Positionieren des sogenannten Cursors auf dem Bildschirm von Sichtgeräten werden Bedienelemente wie Lichtgriffel, Grafiktabletts,,Rollkugeln oder Steuerknüppel eingesetzt.For positioning the so-called cursor on the screen of viewing devices Control elements such as light pens, graphics tablets, track balls or control sticks are used used.

Lichtgriffel und Grafiktablett gehören zu einer Gruppe von Bedienelementen, mit denen Bildpunkte unmittelbar angewählt werden können, Mit den anderen Bedienelementen wird der Cursor entsprechend der Bewegung des Bedienelementes, also z. B. der Drehrichtung der Rollkugel oder der Auslenkung des Steuerknüppels über den Bildschirm verschoben.Light pen and graphics tablet belong to a group of control elements with which pixels can be selected directly, with the other control elements the cursor is according to the movement of the control element, so z. B. the direction of rotation the trackball or the deflection of the joystick moved across the screen.

Diese Art von Bedienelementen wird auch zum Verschieben von mehreren Zeichen oder von ganzen Bildern, dem sogenannten Rollen, verwendet, wenn die gesamte darzustellende Information in einem Großbild enthalten ist, das nicht auf einmal auf dem Bildschirm gezeigt werden kann. Es wird dann nur ein Ausschnitt des Großbildes dargestellt, der mit dem Bedienelement in beliebiger Richtung über das Großbild verschoben werden kann. Für diese Art von Bedienelementen besteht die Forderung, daß einerseits der Cursor bzw. der Bildausschnitt genau zu positionieren ist, d. h., daß langsam an die gewünschte Position herangefahren, daß aber andererseits über größere Strecken rasch hinweggefahren werden kann. Zur Erfüllung dieser Forderung weisen Steuerknüppel eine Taste auf, mit der die Verschiebegeschwindigkeit umgeschaltet wird Auch ist es bekannt (DE-OS 32 04 428), die Auslenkung des Steuerknüppels aus der Nullage zu messen und die Geschwindigkeit entsprechend zu steuern. Aus der DE-PS 29 ~32- 564 ist ein Rollkugelgerät bekannt, das je Koordinate einen Drehpulsgeber enthält.This type of control is also used to move several Characters or of entire images, the so-called scrolling, used when the entire The information to be displayed is contained in a large image that is not all at once can be shown on the screen. It will then only be a section of the large picture shown with the control element in any direction over the large screen can be moved. For this type of control element, there is a requirement that on the one hand the cursor or the image section is to be positioned precisely, d. that is, that slowly moved to the desired position, but that on the other hand can be driven quickly over longer distances. To meet this requirement control sticks have a button with which the shifting speed is switched It is also known (DE-OS 32 04 428), the deflection of the joystick to measure the zero position and adjust the speed accordingly steer. From DE-PS 29 ~ 32- 564 a roller ball device is known, the one per coordinate Includes rotary pulse encoder.

Dessen Ausgangsimpulse werden einem Frequenzwandler mit progressiver Wandlercharakteristik zugeführt, der je Eingangsimpuls eine mit der Frequenz der Eingangs impulse zunehmende Anzahl von Ausgangsimpulsen abgibt. Diesem ist ein Positionszähler nachgeschaltet, dessen Stand der Position des Cursors auf dem Bildschirm entspricht. Damit wird erreicht, daß bei langsamem Drehen der Rollkugel der Cursor Bildpunkt für Bildpunkt verschoben wird, daß aber mit einigen schnellen Umdrehungen der Cursor über dem gesamten Bildschirm verschoben werden kann.Whose output pulses are a frequency converter with progressive Converter characteristic fed to each input pulse with the frequency of the Input pulses emits increasing number of output pulses. This is a position counter downstream, the position of which corresponds to the position of the cursor on the screen. This ensures that the cursor image point when the trackball is turned slowly for pixel is shifted, but that with a few quick revolutions of the cursor can be moved across the entire screen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere Anordnung zum Positionieren von Zeichen auf dem Bildschirm von Sichtgeräten zu schaffen, mit der Zeichen auf dem Bildschirm rasch verschoben und dennoch genau positioniert werden können.The present invention is based on the object of a further To create an arrangement for positioning characters on the screen of display devices, quickly moved with the characters on the screen and still positioned precisely can be.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.According to the invention, this task with the in the characterizing part of claim 1 specified measures solved.

Die neue Anordnung wird zweckmäßig in der Weise bedient, daß die Bedienungsperson mit einem Gegenstand oder zweckmäßig dem Finger über die Platte fährt, und zwar in einer Richtung, die der gewünschten Zeichenverschieberichtung entspricht. Dabei wirkt in der Plattenebene eine Reibungskraft, welche die gleiche Richtung wie die Bewegung des Gegenstandes oder des Fingers hat, so daß mit den an der Platte angebrachten Wandlern der Bewegung entsprechende Signale gebildet werden können. Selbstverständlich ist hierzu die Platte so zu lagern, daß die in der Plattenebene wirkenden Kräfte entkoppelt sind.The new arrangement is conveniently operated in such a way that the operator moves with an object or conveniently the finger over the plate, namely in a direction corresponding to the desired character shift direction. Included a frictional force acts in the plane of the plate, which is the same direction as the Movement of the object or finger has, so that with the attached to the plate Transducers of the movement corresponding signals can be formed. Of course For this purpose, the plate must be positioned in such a way that the forces acting in the plane of the plate are decoupled.

Vorteilhaft geben die von den Wandlern erzeugten Signale nicht nur die Richtung der in der Plattenebene wirkenden Kraft an, sondern auch deren Größe, so daß die Geschwin- digkeit der Verschiebung der Zeichen in Abhängigkeit von der Größe der Kraft, die sich mit dem Auflagedruck und der Bewegungsgeschwindigkeit ändert, gesteuert werden kann.The signals generated by the converters are not only advantageous the direction of the force acting in the plane of the plate, but also its size, so that the speed speed of shifting the characters in dependence on the size of the force, which is related to the contact pressure and the speed of movement changes, can be controlled.

Als Wandler können alle Wandler eingesetzt werden, die eine Kraft in ein auswertbares analoges oder digitales elektrisches, optisches oder akustisches Signal umwandeln.All converters that have a force can be used as converters into an evaluable analog or digital electrical, optical or acoustic Convert signal.

Solche Wandler sind z. B. die bekannten Kraftsensoren.Such converters are z. B. the known force sensors.

Die Platte kann z. B. in der Plattenebene elastisch gelagert sein, so daß sie von der in der Plattenebene wirkenden Kraft aus ihrer Nullage verschoben wird. Mit Hilfe von Wegaufnehmern können Richtung und Größe der Verschiebung und damit die Kraft gemessen werden.The plate can e.g. B. be elastically mounted in the plane of the plate, so that they are shifted from their zero position by the force acting in the plane of the plate will. With the help of displacement transducers, the direction and size of the displacement and so that the force can be measured.

Die Platte braucht nicht waagrecht angeordnet zu sein.The plate need not be arranged horizontally.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung besteht sie aus einem durchsichtigen Material, z. B. Plexiglas, und ist in senkrechter Lage unmittelbar vor dem Bildschirm platzsparend angebracht. Auch ist dann das Verschieben und Positionieren von Zeichen besonders leicht und schnell durchzuführen.According to a further development of the invention, it consists of a transparent one Material, e.g. B. Plexiglas, and is in a vertical position directly in front of the screen Attached to save space. Then there is also the shifting and positioning of characters particularly easy and quick to carry out.

Anhand der Zeichnung werden im folgenden die Erfindung sowie Weiterbildungen und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.The invention and further developments are described below with reference to the drawing and additions are described and explained in more detail.

Es zeigen Figur 1 eine Übersicht über die neue Anordnung, die Figuren 2 und 3 Einzelheiten der Anordnung nach Figur 1.FIG. 1 shows an overview of the new arrangement, the figures 2 and 3 details of the arrangement according to FIG. 1.

In Figur 1 ist mit SG ein Datensichtgerät bezeichnet, auf dessen Bildschirm ein sogenannter Cursor CS dargestellt ist, der in beliebiger Richtung über den Bildschirm verschoben und auf ein Bildelement positioniert werden kann.In FIG. 1, SG denotes a data display device on its screen a so-called cursor CS is shown, which is in any direction across the screen can be moved and positioned on a picture element.

Hierzu befindet sich vor dem Sichtgerät ein Bedienelement BE mit einer Platte PL, das Wandler enthält, welche die in der Plattenebene wirkenden Kräfte in elektrische Signale umsetzen, die dem Sichtgerät SG zur Weiterverarbeitung zugeführt werden. Wirkt auf die Platte eine Kraft in x-Richtung, z. B. die Reibungskraft beim Überfahren der Platte mit dem Finger in diese Richtung, wandert der Cursor CS in Richtung x' nach rechts, bei einer Kraft in y-Richtung in Richtung y' nach oben. Entsprechend ist die Verschiebungsrichtung des Cursors bei anderen Kraftrichtungen. Damit der Cursor rasch verschoben, aber dennoch genau positioniert werden kann, nimmt seine Geschwindigkeit mit der Größe der auf die Platte wirkenden Kraft zu. Die Bedienungsperson kann daher die Cursorgeschwindigkeit mit dem Auflagedruck und der Bewegungsgeschwindigkeit des Fingers verändern. Hierzu wird die Amplitude der Wandlersignale in Steuersignale für die Cursorgeschwindigkeit umgesetzt. Die Platte braucht nicht horizontal gelagert zu sein, sie kann auch in einem aus ergonomischen Gründen pultförmig gestalteten Bedienelement geneigt oder als durchsichtige Platte unmittelbar vor dem Bildschirm senkrecht angebracht sein.For this purpose, there is a control element BE with a in front of the display device Plate PL, which contains transducers, which those acting in the plane of the plate Convert forces into electrical signals that the viewing device SG for further processing are fed. If a force acts on the plate in the x-direction, e.g. B. the frictional force when moving your finger over the plate in this direction, the cursor moves CS in direction x 'to the right, with a force in y-direction in direction y' after above. The direction of movement of the cursor is the same for other directions of force. So that the cursor can be moved quickly, but still positioned precisely, its speed increases with the magnitude of the force acting on the plate. The operator can therefore adjust the cursor speed with the pad pressure and change the speed of movement of the finger. For this purpose, the amplitude of the Converter signals converted into control signals for the cursor speed. The plate does not need to be stored horizontally, it can also be stored in an ergonomic way Grounds desk-shaped control element inclined or as a transparent plate directly in front of the screen.

In der schematischen Darstellung nach Figur 2 ist mit PL wieder die Bedienplatte bezeichnet. An ihren Seiten ist für die x- und die y-Richtung je ein Paar Wandler, z. B.In the schematic illustration according to FIG. 2, PL is again the Control panel called. On their sides there is one for each of the x and y directions Pair of converters, e.g. B.

Kraftsensoren Wyl, Wy2 bzw. Wxl, Wx2, angebracht. Sie ist so gelagert, daß die auf sie wirkenden Kräfte entkoppelt sind, d. h., daß z. B. bei einer Kraft in x-Richtung nur das Wandlerpaar Wxl, Wx2 ein Signal abgibt, nicht aber das Wandlerpaar Wyl, Wy2. Entsprechendes gilt für Kräfte in der y-Richtung.Force sensors Wyl, Wy2 or Wxl, Wx2 attached. It is so stored that the forces acting on them are decoupled, d. i.e. that e.g. B. at a force in the x-direction only the transducer pair Wxl, Wx2 emits a signal, but not the transducer pair Wyl, Wy2. The same applies to forces in the y direction.

Die Lagerung der Platte PL ist in Figur 3 verdeutlicht.The storage of the plate PL is illustrated in FIG.

Danach liegt sie auf einem Kugellager KG, dessen Kugeln am Umfang der Platte PL verteilt sind und von denen nur zwei in Figur 3 dargestellt sind. Es ist ferner ersichtlich, daß die Wandler Wxl, Wx2, Wyl und entsprechend auch der nicht sichtbare Wandler Wy2 an der Grundplatte GP des Bedienelementes befestigt sind und die horizontalen, auf die Platte PL wirkenden Kräfte aufnehmen. Die Platte PL ist somit in der Plattenebene frei beweglich, aber nur um Strecken, die im Vergleich zu den Abmessungen der Platte klein sind. Um zu vermeiden, daß im Falle einer nicht in der Mitte der Platte angreifenden Kraft infolge des dadurch auftretenden Momentes eine Kraftkomponente auf das nicht dieser Kraft zugeordnete Wandlerpaar einwirkt, die Kräfte in x- und y-Richtung also nicht entkoppelt sind, können zusätzliche Führungen der Platte oder für die beiden Richtungen gesonderte Lagerungen vorgesehen werden.Then it lies on a ball bearing KG, the balls of which are on the circumference of the plate PL and only two of which are shown in FIG. It can also be seen that the transducers Wxl, Wx2, Wyl and, accordingly, also the Invisible transducers Wy2 on the base plate GP des Control element are attached and absorb the horizontal forces acting on the plate PL. The plate PL is thus freely movable in the plane of the plate, but only by distances which are small compared to the dimensions of the plate. To avoid that in the case of a force not acting in the center of the plate as a result of this Occurring moment a force component is not assigned to this force Transducer pair acts, the forces in the x and y directions are not decoupled, can add additional guides to the plate or separate for the two directions Storage are provided.

Dieses Problem kann auch dadurch behoben werden, daß an jeder Plattenseite zwei Wandler angeordnet sind. Auch kann die die Wandlersignale verarbeitende Schaltung so ausgebildet sein, daß die durch das Moment bewirkten Signale sich kompensieren.This problem can also be solved by putting on each side of the plate two converters are arranged. The circuit that processes the converter signals can also be designed so that the signals caused by the moment compensate each other.

In der in Figur 2 gezeigten Schaltung werden die Ausgangssignale der Wandlerpaare Wxl, Wx2; Wyl, Wy2 Differenzverstärkern Vx, Vy zugeführt, an die je ein Spannungs-Frequenz-Wandler SFx, SFy angeschlossen ist. Diese haben außer den Impulsausgängen Ausgänge Sx, Sy, an denen Signale auftreten, welche die Polaritäten der Eingangsspannungen angeben. An die Impulsausgänge sind die Zähleingänge von Zweirichtungszählern Zx, Zy angeschlossen, mit den Polaritätssignalen an den Ausgängen Sx, Sy werden die Zählrichtungen gesteuert. Die Bildelemente, auf die der Cursor eingestellt werden kann, bedecken matrixförmig den Bildschirm, so daß seine Position durch eine Zeilen-und eine Spaltennummer angegeben werden kann. Die Spaltennummer ist durch den Stand des Zählers Zx, die Zeilennummer durch den des Zählers Zy bestimmt. Übt die Bedienungsperson keine Kraft auf die Platte aus, geben die Spannungs-Frequenz-Wandler SFx, SFy keine Impulse ab, der Stand der Zähler und damit die Position des Cursors bleiben unverändert. Fährt die Bedienungsperson mit dem Finger über die Platte, z. B. in x-Richtung, gibt der Verstärker Vx ein positives Signal an den Spannungs-Frequenz-Wandler SFx, dessen Polaritätssignal schaltet den Zähler Zx auf Vorwärtszählen, dessen Stand erhöht sich, und der Cursor wandert auf dem Bildschirm nach-rechts mit einer Geschwindigkeit, die von der, mit welcher der Finger über die Platte gleitet, und vom Auflagedruck abhängt.In the circuit shown in Figure 2, the output signals of the Transducer pairs Wxl, Wx2; Wyl, Wy2 differential amplifiers Vx, Vy fed to the each a voltage-frequency converter SFx, SFy is connected. These have besides the Pulse outputs Outputs Sx, Sy, at which signals occur which have the polarities of the input voltages. The counter inputs of are connected to the pulse outputs Two-way counters Zx, Zy connected, with the polarity signals at the outputs Sx, Sy the counting directions are controlled. The image elements that the cursor is on can be adjusted, cover the screen in a matrix, so that its position can be specified by a row and a column number. The column number is determined by the status of the counter Zx, the line number by that of the counter Zy. If the operator does not exert any force on the plate, the voltage-frequency converters give SFx, SFy no pulses, the count of the counter and thus the position of the cursor stay unchanged. If the operator runs his finger over the plate, z. B. in the x-direction, the amplifier gives Vx a positive signal to the voltage-frequency converter SFx, whose polarity signal switches the counter Zx on counting up, its status increases and the cursor moves on the Screen to the right at a speed equal to that at which your finger is slides over the plate and depends on the contact pressure.

Bei einer Bewegung des Fingers von rechts nach links schaltet das Vorzeichensignal den Zähler Zx auf Rückwärtszählen, so daß der Cursor ebenfalls nach links wandert. Entsprechendes gilt, wenn der Finger in y-Richtung bewegt wird. Wird der Finger in einem beliebigen Winkel über die Platte geführt, erfassen die Wandler Kraftkomponenten, die den Geschwindigkeitskomponenten in x- und y-Richtung entsprechen, und die Inhalte-der Zähler Zx, Zy werden mit Geschwindigkeiten verändert, die den Kraftkomponenten entsprechen. Der Cursor kann daher in beliebiger Richtung und unterschiedlicher Geschwindigkeit über den Bildschirm geführt werden.When you move your finger from right to left, it switches Sign signal the counter Zx to count down, so that the cursor also wanders to the left. The same applies if the finger is moved in the y-direction. If the finger is swept over the plate at any angle, the Converter force components that represent the speed components in the x and y directions correspond, and the contents - the counters Zx, Zy are changed at speeds, which correspond to the force components. The cursor can therefore go in any direction and at different speeds across the screen.

Zum Abgleich der Anordnung, der vor allem dann notwendig ist, wenn die Platte senkrecht steht und mit ihrem Eigengewicht auf den Wandler Wy2 drückt, sind Potentiometer Py, Px vorhanden, mit denen eine Spannung den Ausgangssignalen der Verstärker Vy, Vx überlagert werden kann. Sie werden so eingestellt, daß, wenn das Bedienelement nicht betätigt wird, der Cursor stillsteht.To adjust the arrangement, which is especially necessary when the plate is vertical and presses with its own weight on the transducer Wy2, there are potentiometers Py, Px with which a voltage is applied to the output signals the amplifier Vy, Vx can be superimposed. They are set so that if the control element is not operated, the cursor is stationary.

Im Falle, daß nicht ein Cursor über den Bildschirm bewegt werden soll, sondern auf dem Schirm ein Ausschnitt eines Großbildes dargestellt wird, über das der Bildschirm wie ein Fenster verschoben wird, kann aus dem Stand der Zähler Zx, Zy eine Basisadresse für den Bildspeicher gebildet werden, von der ausgehend die jeweils dargestellten Informationen ausgelesen werden.In the event that a cursor should not be moved across the screen, Instead, a section of a large image is shown on the screen, over which the screen is moved like a window, the counter Zx, Zy a base address for the image memory can be formed from which the The information shown in each case can be read out.

7 Patentansprüche 3 Figuren7 claims 3 figures

Claims

Claims Ö arrangement for moving characters on the screen a display device with an operating element that emits signals when actuated that moving the characters on the screen in one of the operating directions cause corresponding direction, g e k e n n - indicated by - the control element contains a plate (PL), which is mounted so that it is only around in the plane of the plate Stretch is moveable, which is small compared to the areal dimensions of the plate - the control element contains converters (Wxl, Wx2, Wyl, Wy2) that emit signals, which correspond to the direction of the actuating force acting in the plane of the plate and from which signals for shifting the characters (CS) on the screen are derived are.

2. Arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c That means the speed with which the characters (CS) move across the screen with the amplitude of the output from the transducers (Wxl, Wx2, Wyl, Wy2) Signals increases.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the transducers are distributed on the periphery of the plate (PL).

4. Arrangement according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the control element contains at least one converter that sends a signal that corresponds to the actuating pressure acting perpendicular to the plane of the plate and at which the speed at which the characters moved on the screen is controlled.

5. Arrangement according to one of claims 1 to 4, d a -d u r c h g e it is not indicated that the transducers are force sensors.

6. Arrangement according to claim 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that the plate is held elastically and the transducers are transducers are.

7. Arrangement according to one of Claims 1 to 6, d a -d u r c h g e It is not noted that the plate is made of a transparent material and is placed in front of the screen and that the direction of movement of the characters is equal to the direction of the respective force acting on the plate.