DE3912225A1

DE3912225A1 - Vorrichtung zur eingabe von symbolen, alphanumerischen zeichen und operationsbefehlen, insbesondere fuer elektronische rechner und aehnliches

Info

Publication number: DE3912225A1
Application number: DE3912225A
Authority: DE
Inventors: Maurizio Traversi
Original assignee: S IN T Srl
Current assignee: S IN T Srl
Priority date: 1988-04-13
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1989-10-26
Also published as: FR2630232A1; GB2217499B; GB8908274D0; GB2217499A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Eingabe von Symbolen, alphanumerischen Zeichen und Operationsbefehlen, insbesondere für elektronische Rechner und ähnliches.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der vorgenannten Art zu schaffen, die in vorteilhafter Weise als Er satz für die elektronischen Tastaturen herkömmlicher Art verwen det werden kann, die mit elektronischen Rechnern verbunden oder in tragbaren oder im Taschenformat gestalteten Terminals hoher Verarbeitungskapazität integriert sind.

Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vor richtung zu schaffen, bei der die Beschaffenheit und die entspre chende Anordnung ihrer Teile optimal gestaltet sind, um eine außerordentlich bequeme Handhabung zu erreichen.

Diese Zwecke - und noch weitere - werden erfindungsgemäß durch die Merkmale der Patentansprüche erfüllt.

Im folgenden werden Ausführungsbeipiele der Erfindung unter Be zugnahme auf die Figuren beschrieben. In der Figurenbeschreibung sind weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung dargelegt. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorrichtung nach der Erfindung mit einer Tastatur mit getrennten Tasten oder Druckknöpfen herkömmlicher Art,

Fig. 2 und 3 schematisch und in verkleinertem Maßstab alternative Anordnungen der Tastatur und der Vorrichtung zum Schreiben und zum Erkennen von Zeichen der in Fig. 1 dargestellten Vor richtung,

Fig. 4 eine Ausführungsvariante der in der Fig. 1 gezeigten Vorrichtung im Grundriß,

Fig. 5 eine schematische Grundrißdarstellung einer weiteren Vor richtung nach der Erfindung,

Fig. 6 in einer perspektivischen Schnittdarstellung einen mög lichen Aufbau in mehreren Schichten des Teils, der in der Vor richtung gemäß der Fig. 5 als Tastatur dienen soll,

Fig. 7 eine schematische Grundrißdarstellung einer weiteren Vor richtung nach der Erfindung,

Fig. 8 und 9 - schematisch und in verkleinertem Maßstab - weitere Arten der Funktionsaufteilung des Feldes der Vorrichtung gemäß der Fig. 7,

Fig. 10 eine schematische Grundrißdarstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung, die unter Verwendung einer graphischen Tafel hergestellt worden ist,

Fig. 11 - schematisch und in verkleinertem Maßstab - eine andere Art der Funktionsaufteilung der Fläche der Vorrichtung gemäß der Fig. 10,

Fig. 12 und 13 zwei Vorrichtungen nach der Erfindung, die unter Verwendung eines Sichtgerätes (Displays) mit Punktmatrix und eines getrennten, druckempfindlichen Feldes zum Schreiben und zum Erkennen von Zeichen hergestellt worden sind, wobei dieses Feld über einen Teil des Sichtgerätes geschoben werden kann,

Fig. 14 eine perspektivische, teilweise auseinandergezogene Dar stellung, die in schematischer Weise eine mögliche Struktur des in Fig. 12 und 13 gezeigten Feldes zum Schreiben und zum Erkennen von Zeichen zeigt, und

Fig. 15 und 16 ein druckempfindliches Feld, das mit Möglichkeiten zur Veränderung der Ausdehnung der empfindlichen Fläche ausge stattet ist.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich speziell auf eine Vorrich tung, bei der eine Vorrichtung zum Schreiben und zum Erkennen von Zeichen und eine Tastatur zur Eingabe von Funktionen oder Opera tionsbefehlen in zweckmäßiger Weise integriert sind. Wie sich aus den folgenden Ausführungen klar ergeben wird, wird der Ausdruck "Tastatur" im vorliegenden Zusammenhang im weiteren Sinn verwen det, wobei seine Bedeutung im allgemeinen jedwede geordnete bidi mensionale Verteilung von kleinen Flächen umfaßt, die auf Druck empfindlich sind und durch Druck zur selektiven Auslösung von im voraus bestimmten Funktionen oder Operationsbefehlen veranlaßt werden können.

Es sind Vorrichtungen zum Schreiben und zum Erkennen von Zeichen bekannt, die eine Schreibfläche umfassen, die in der Lage ist, die Spur von Zeichen oder Symbolen mittels des Drucks eines Stif tes zum Schreiben von Hand aufzunehmen, und die mit Sensoren ver sehen ist, die Signale zur Angabe der Form des Zeichens oder des Symbols liefern können, das jeweils auf diese Fläche aufgetragen worden ist. Die Verwendung eines Stiftes für die Eingabe von alphanumerischen Zeichen durch das Schreiben auf eine druckem pfindliche Fläche macht die Benutzung desselben Stiftes für die Wahl und für die Ausführung von Funktionen oder von Operationsbe fehlen zweckmäßig, die mit Tasten von Tastaturen herkömmlicher Art verknüpft sind.

Die vorliegende Erfindung schlägt daher Vorrichtungen für die Eingabe von Symbolen, Zeichen und Befehlen vor, bei denen eine Vorrichtung zum Schreiben und Erkennen von Zeichen mit einer Tastatur verbunden ist, die in dem vorstehend definierten weiten Sinn zu verstehen ist.

In der Fig. 1 wird eine Vorrichtung nach der Erfindung ge zeigt, die ein Feld 1 von viereckiger Form zeigt, zu dem eine Vorrichtung A zum Schreiben und zum Erkennen von Zeichen gehört, die ebenfalls eine viereckige Form hat und die im unteren rechten Bereich dieses Feldes gelegen ist. Das Feld, das neben den beiden aneinanderstoßenden Seiten der empfindlichen Fläche der Schreib vorrichtung A liegt, wird von einer Tastatur eingenommen, die insgesamt mit B bezeichnet wird. Die Schreibvorrichtung A und die Tastatur B sind durch Elektrizitätsleiter 2 mit einer Kontroll und Steuerungseinheit 3 verbunden, die dafür ausgelegt ist, in einer an sich bekannten Weise die Erkennung der Zeichen vorzu nehmen, die von Hand unter Verwendung eines Stiftes S auf die Vorrichtung A aufgetragen worden sind, sowie für die Decodierung und die Ausführung der Operationsbefehle, die mit Hilfe der Tastatur B erteilt worden sind.

Abgesehen von den Ausführungsarten der Schreibfläche A und der Tastatur B ist ihre Anordnung zueinander, wie sie in der Fig. 1 gezeigt wird, die optimale für eine rechtshändigen Be nutzer, da sie eine vollständige Sichtbarkeit der Tastatur B zu läßt, während mit der Hand auf die Fläche A geschrieben wird.

Für linkshändige Benutzer, die normalerweise daran gewöhnt sind, beim Schreiben die linke Hand oberhalb der Zeile zu halten, auf der sie eine Folge von Schriftzeichen schreiben, wird die Anord nung der Fläche A und der Tastatur B für am günstigsten gehalten, die schematisch in der Fig. 2 dargestellt ist, bei der die Schreibfläche A im linken Teil des Feldes 1 gelegen ist. Im übri gen könnte sich auch die Anordnung, die in der Fig. 3 ge zeigt ist, als für linkshändige Benutzer geeignet erweisen.

Bei erneuter Bezugnahme auf die Fig. 1 kann bei einer ersten Ausführungsart der Vorrichtung gemäß der Erfindung die Schreib fläche A einfach aus einer Fläche bestehen, die für die Auftra gung mit einem Stift S empfänglich ist, ohne Sichtbarmachung der Auftragung als solcher, und damit ohne die Möglichkeit, die Form des Schriftzeichens zu überprüfen, während es aufgetragen wird. In diesem Fall kann die druckempfindliche Fläche der Vorrichtung A auch von nicht transparenter Art sein und beispielsweise unter Verwendung von leitenden Gummimaterialien hergestellt werden. Die Tastatur B kann dann zweckmäßigerweise auch von der Art mit Druckknöpfen - 4 - sein, die getrennt und auf ihrer Oberfläche mit Symbolen oder Schriftzeichen versehen sind, die zur Identifi zierung der Funktionen oder der Operationsbefehle dienen, die je weils mit ihnen verknüpft sind.

In der Fig. 4 wird eine Ausführungsvariante der Vorrichtung der Fig. 1 gezeigt, bei der sich die Tastatur B im wesent lichen zwischen zwei aneinander grenzenden Seiten der Schreib fläche A und einem Kreisbogen 5 erstreckt, der sein Zentrum in einem außerhalb der Fläche A gelegenen Punkt 0 hat, gegenüber der Tastatur B und mit Bezug auf die Diagonale, die mit d bezeichnet ist. Vom ergonomischen Standpunkt ist es - wenn man von einer Schreibhaltung mit einem Griff ausgeht, bei dem die Finger nahe beieinander sind und sich die Spitze des Stiftes S in der Mitte der Fläche A befindet, (im wesentlichen so, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist) - möglich, ohne eine Veränderung der Auf lageposition des Handgelenks und nur durch die Öffnung der Finger und durch die Drehung des Handgelenks, rasch und ohne Anstrengung alle Tasten der Tastatur zu erreichen, vorausgesetzt, daß die Ab messungen d ₁ und d ₂ nicht größer sind als 3-4 cm.

Bei der Ausführung, die in der Fig. 4 dargestellt ist, um faßt die Tastatur B 43 Tasten von rechteckiger Form mit einem Verhältnis zwischen den Seitenlängen von ungefähr 4 : 3 und mit Abmessungen, die groß genug sind, um die Darstellung von Symbolen oder Schriftzeichen zur Kennzeichnung der Funktion oder des Be fehls zu ermöglichen, die mit jeder Taste verknüpft sind. Die ge zeigte Zahl von Tasten ist sicher für alle wahrscheinlichen Er fordernisse angemessen.

Mit Bezugnahme auf die Fig. 1-4 kann - wenn die druck empfindliche Oberfläche der Schreibfläche A durchsichtig ist - unter dieser zweckmäßigerweise ein Sichtgerät mit Flüssigkristal len und mit Punktmatrix angeordnet werden, das zweckmäßigerweise dazu verwendet werden kann, die Spur, die jeweils auf der Fläche A mit Hilfe des Stiftes S ausgeführt wird, in einer an sich be kannten Weise sichtbar zu machen.

In der Fig. 5 wird eine Ausführung der Vorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt, bei der das gesamte Feld 1 eine durchsichtige und druckempfindliche Außenfläche und ein darunterliegendes Sichtgerät mit Flüssigkristallen aufweist. Das Feld 1 ist in zwei Flächen A und B unterteilt, zum Schreiben und zum Erkennen von Schriftzeichen bzw. für die Benutzung als Steuerungstastatur. Das Sichtgerät mit Flüssigkristallen weist in dem Teil, der der Schreibfläche A entspricht, eine Punktmatrixstruktur auf, während es in dem Teil, der der Fläche B entspricht, die als Tastatur dient, in eine Vielzahl von geordneten kleinen Feldern 6 unter teilt ist, wobei jedes dieser kleinen Felder einer Taste der Tastatur entspricht. In jedem kleinen Feld 6 des Sichtgerätes sind - mit Techniken, die an sich bekannt sind - im voraus fest gelegte und unveränderliche Symbole und/oder Schriftzeichen zur Identifizierung der Funktionen oder der Operationssteuerungen an gelegt, die jeweils mit den kleinen Feldern bzw. Tasten verbunden sind.

Zweckmäßigerweise kann das Flüssigkristallsichtgerät in dem Teil, der mit der Tastatur B in Verbindung steht, eine Struk tur mit zwei (oder mehr) Schichten zur Sichtbarmachung auf weisen, die wahlweise unabhängig voneinander steuerbar sind, woraus sich ergibt, daß jedem kleinen Feld 6 der Tastatur fläche B zwei (oder mehr) Symbole oder Schriftzeichen oder Gruppen von Symbolen oder Schriftzeichen zugeordnet werden können, die zwei (oder mehr) verschiedene Funktionen oder Be fehle betreffen, die wahlweise durch Aufbringung eines Drucks auf den Teil der druckempfindlichen Fläche des Feldes 1 ausge löst werden können, der über dem betreffenden kleinen Feld liegt.

In der Fig. 6 ist schematisch der Aufbau eines kleinen Feldes 6 eines Flüssigkristallsichtgerätes zur Sichtbar machung von zwei verschiedenen Schriftzeichen dargestellt, die in dem gezeigten Beispiel aus den Buchstaben "L" und "N" bestehen. Der dargestellte Aufbau besteht aus drei durch sichtigen Platten 7 bis 9, die parallel zueinander und mit Abstand voneinander angeordnet sind. Auf den einander gegen überliegenden Seiten der Platten 7 und 8 sind Elektroden in L-Form angebracht, während auf den einander gegenüberliegenden Seiten der Platten 8 und 9 Elektroden in N-Form angebracht sind. zwischen den beiden Elektrodenpaaren sind Schichten von nemati schen Kristallen angeordnet, deren Brechungskoeffizient sich durch Anlegen einer Potentialdifferenz zwischen den Elektroden ändern kann. Flüssigkristallsichtgeräte mit mehreren Schichten zur Sichtbarmachung sind im Handel leicht zu finden.

Der mehrschichtige Aufbau des Teils des Sichtgerätes, der mit der Tastatur B verbunden ist, ermöglicht auf sehr einfache Weise die Verwirklichung der Vervielfältigung der Funktionen, die den einzelnen Tasten zugeordnet sind. Natürlich wird bei dieser Gestaltung die praktische Möglichkeit, mehr als zwei Schichten der Sichtbarmachung übereinander zu lagern - auch wenn sie theoretisch durchführbar ist - durch die Probleme der Parallaxe und durch die daraus folgende Möglichkeit von Fehlern bei der Wahl der Tasten beschränkt, die sich aus der geringen Größe der Tasten ergibt.

Bei der Ausführung, die schematisch in der Fig. 7 dar gestellt ist, weist die Vorrichtung nach der Erfindung auf der gesamten Fläche des Feldes 1 eine druckempfindliche Ober fläche und eine darunterliegende Flüssigkristallsichtvorrich tung auf, die eine Punktmatrixstruktur hat, und zwar sowohl in dem Teil, der der Fläche A zum Schreiben und Erkennen von Schriftzeichen entspricht, als auch in dem Teil, der der Tastaturfläche B entspricht. Im Unterschied zu der Ausführung gemäß den Fig. 5 und 6 besteht bei der Ausführung, die in Fig. 7 dargestellt ist, keinerlei physikalischer Unterschied zwischen den Teilen des Flüssigkristallsichtge rätes, die der Schreibfläche A zugeordnet sind, und denen, die der Tastaturfläche B zugeordnet sind. Der unterschiedli che Verwendungszweck von zwei Teilen dieses Sichtgerätes wird lediglich im Bereich der Software durch entsprechende Program mierung der Kontroll- und Steuerungseinheit 3 fesgelegt. Da durch wird im Prinzip dem Benutzer die Möglichkeit gegeben, die Verwendung der gesamten Fläche des Feldes 1 zu programmie ren, und damit die Möglichkeit, eine beliebige von den Gestal tungen zu programmieren oder zu wählen, die beispielsweise in den Fig. 1-3 gezeigt sind. Wenn angenommen wird, daß die Gestaltung gemäß der Fig. 1 gewählt wird, so wird bei der Aufteilung der Fläche des Feldes 1 der Vorrich tung gemäß Fig. 7 also eine Schreibfläche A im unteren rechten Bereich und eine Tastaturfläche vorgesehen sein, die im wesentlichen die Form eines "L" hat und in eine Viel zahl von kleinen Feldern 16 mit Punktmatrixstruktur unter teilt ist; diese dienen zur Sichtbarmachung eines oder meh rerer Symbole zur Identifizierung der zugehörigen Funktion oder des zugehörigen Operationsbefehls.

Die Ausführung gemäß der Fig. 7 bietet eine vollständige Programmierbarkeit in bezug auf die Verwendung der Fläche des Feldes 1. Außer den Gestaltungen gemäß den Fig. 1-3 ist auf Wunsch eine Unterteilung der Fläche B in zwei getrennte Flächen B 1 und B 2 (Fig. 8) möglich, wobei B 1 beispielsweise dazu verwendet werden kann, die Sichtbarmachung der Schrift zeichen durchzuführen, die auf die Schreibfläche A aufgetragen und durch die mit der Vorrichtung verbundene Kontrolleinheit 3 erfaßt worden sind. Die Fläche B 2 wird in diesem Fall jeden falls für die Ausführung der Steuerungstastatur verwendet wer den.

Die Fig. 9 zeigt eine Gestaltung der Fläche des Feldes 1, die der Gestaltung entspricht, die in der Fig. 8 darge stellt ist, jedoch in einer Ausführung, die für linkshändige Benutzer bestimmt ist.

Mit Bezugnahme auf die Fig. 10 wird jetzt eine Ausführung der Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben, die derjeni gen entspricht, die in den Fig. 7-9 dargestellt ist, bei der jedoch das Feld 1 aus dem graphischen Feld einer so genannten elektronischen graphischen Tafel mit großen Abmes sungen besteht, die mit einer Außenfläche versehen ist, die auf den Druck reagiert, der mit der Spitze eines Stiftes aus geübt wird. Diese Ausführungsart ermöglicht es, die besseren Eigenschaften der Auflösung, des Kontrasts und der Speicher kapazität der Vorrichtungen mit graphischer Tafel mit zuge hörigem Flüssigkristallsichtgerät auszunutzen, um die größt mögliche Flexibilität sowohl im Hinblick auf die ausführbaren Gestaltungsarten als auch in bezug auf die Einsatzmöglichkeiten zu bieten. Derzeit sind im Handel graphische Tafeln mit einer Fläche zur Sichtbarmachung erhältlich, die ein Flüssigkristall feld mit Punktmatrix umfaßt, mit einer durchsichtigen Außen fläche, die auf den Druck der Spitze eines Stiftes reagiert, und mit einer graphischen Speicherkapazität (Punkt für Punkt) für beliebige Aufzeichnungen, bis zu einem Maximum von n auf einanderfolgenden Seiten, wobei n typischerweise gleich oder grösser als 50 ist.

Wie bei der Ausführungsart, die mit Bezugnahme auf die Fig. 7-9 erläutert worden ist, ist es auch in diesem Fall möglich, die Fläche des Feldes nach Belieben aufzuteilen, um die Fläche zum Schreiben und Erkennen von Schriftzeichen, die Fläche der Tastatur, eine eventuelle Display-Fläche und eine Fläche, die speziell als Bereich für die graphische Darstel lung benutzt werden kann, an den gewünschten Stellen unterzu bringen. Wenn man beispielsweise ein graphisches Feld von 120 × 64 = 7680 Punkten verwendet, bei dem es möglich ist, acht Zeilen mit zwanzig Schriftzeichen sichtbar zu machen, von denen jedes mit einem Raster von 6 × 8 Punkten ausgeführt ist, so kann man die folgende Gestaltung verwirklichen, die in der Fig. 10 dargestellt ist:

- eine Fläche A zum Schreiben und Erkennen der Schriftzeichen, die beispielsweise eine Größe von 24 × 24 Punkten (insgesamt 576 Punkte) hat;
- eine Fläche B für die Tastatur zum Wählen der Operationsbe fehle, beispielsweise mit 18 Tasten, von denen jede eine Aus dehnung von 12 × 8 Punkten (insgesamt 1728 Punkte) hat;
- eine Fläche C für die Sichtbarmachung von Schriftzeichen (beispielsweise für die Sichtbarmachung eines geschriebenen Textes) mit einer Größe von zwei Zeilen zu 20 Schriftzeichen (insgesamt 1920 Punkte) und
- eine Fläche D, die der normalen Graphik oder eventuell der Sichtbarmachung von Mitteilungen, die durch die Kontrollein heit ausgelöst werden, vorbehalten ist, mit einer Ausdehnung von 72 × 48 Punkten (insgesamt 3456 Punkte).

Die Gestaltung, die in der Fig. 10 dargestellt ist, ist für rechtshändige Benutzer bestimmt. In der Fig. 11 ist in verkleinertem Maßstab die entsprechende Anordnung der ver schiedenen Bereiche zueinander im Feld für die Verwendung durch linkshändige Benutzer dargestellt.

Natürlich können weitere und andere Aufteilungsarten der Fläche des Feldes vorgenommen werden, wenn man beispielsweise der kom pakten Gestaltung der Flächen für die Sichtbarmachung und für die Graphik den Vorzug geben will gegenüber der leichten Er reichbarkeit des Bereichs, der für die Tastatur oder als Fläche zum Schreiben und zum Erkennen von Schriftzeichen vorgesehen ist.

Einige Tasten, die im Bereich B angebracht sind, können auf jeden Fall für den kombinierten Betrieb Graphik/alphanumerische Zei chen des Sichtgerätes verwendet werden. Einigen Tasten kann bei spielsweise eine Steuerung zur "Einschaltung" zugeordnet werden, die in der Lage ist, die Einfügung einer Reihe von alphanumeri schen Zeichen in eine Position des Feldes 1 zu bewirken, die mit Hilfe der Spitze des Stiftes als Position des Anfangszeichens gewählt werden kann. Die Position des Zeichens, die den Punkt umfaßt, der mit dem Stift berührt worden ist, würde - nachdem die Taste "Einschaltung" gesdrückt worden ist - in diesem Fall die Position werden, die derjenigen entspricht, in die, nach der bekannten Technik der "mouse", ein von Punkt zu Punkt ver schiebbarer beweglicher Läufer gebracht wird. Die Zeichen, die nacheinander auf die Schreibfläche A geschrieben worden sind, könnten dann nacheinander in die Zeile eingefügt werden, in die der Läufer gebracht worden ist. Durch die Betätigung einer weiteren Taste, der die Funktion "Rücksprung" zugeord net ist, würde dann die Definition des "Etiketts" vervoll ständigt werden, das der Position des Läufers zugeordnet werden kann, die vorher durch die Betätigung der Taste "Ein schaltung" und die Wahl der Anfangsposition des "Etiketts" mit Hilfe des Stiftes bestimmt worden ist.

Die soeben beschriebene Art des Vorgehens entspricht völlig derjenigen, die auf einem normalen Schirm eines Datenverarbei tungsgerätes unter Verwendung von zwei getrennten Input-Ein richtungen, nämlich der herkömmlichen Tastatur und der "mouse", durchgeführt werden kann; aber sie wird mit einem einzigen Input-/Output-Organ durchgeführt, das aus der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht.

Natürlich kann - da es möglich ist, mit der Vorrichtung gemäß Fig. 10 einen "Seiten"-Speicher von Abmessungen zu ver binden, die größer sind als diejenigen der Fläche, die tatsäch lich für die Graphik benutzt wird, - unter Verwendung von Steue rungen zum "Verschieben der Seite" nach oben oder nach unten oder aber nach rechts oder nach links eine Komposition von Seiten vorgenommen werden, die gemischte graphische und alpha numerische Informationen enthalten, mit Abmessungen, die auch viel größer sein können als die tatsächliche Fläche des Dis plays, die durch eine eigene Steuerung für eine "Gesamtschau" ausgelöst werden kann, die tatsächliche Position des Bereichs feststellbar ist, der in einem bestimmten Moment im Detail sichtbar gemacht wird.

Die Tatsache, dass die Einteilung und die Zuordnung der ver schiedenen Funktionen zu den verschiedenen Bereichen der auf Druck reagierenden graphischen Tafel auf der Ebene der Software durch das Kontrollprogramm völlig bestimmbar ist, ermöglicht es, dem Benutzer die Entscheidung darüber zu überlassen, wie und wo die Schreibfläche A, die Fläche der Tastatur B und die übrigen Bereiche angelegt werden sollen. Wenn man beispiels weise annimmt, dass das gesamte Feld auf Moduln oder Blöcke von beispielsweise 24 × 24 Punkten verteilt sind (dieses Modul entspricht beispielsweise der Abmessung, die vorher für die Schreibfläche A angegeben worden sind), so können alle Moduln, aus denen das Feld besteht, in indirekter Weise durch das Programm der Kontrolleinheit bearbeitet werden, beispielsweise wie folgt:

- ein erster Abschnitt des Programms umfaßt die Beschreibung der Funktionen, die jeden speziellen Block des Feldes betreffen; dieser Abschnitt des Programms ist festgelegt für eine bestimmte Gestaltung der Vorrichtung, beispielsweise für diejenige gemäß der Fig. 10;
- ein zweiter Abschnitt des Programms, der nach Auslösung ent sprechender Steuerungsvorgänge von Fall zu Fall gestaltet werden kann, umfaßt den Plan der Zuordnung von Funktionen zu den ver schiedenen Blöcken oder Moduln, und dieser Plan wird für die Kontrolle des Sichtgerätes benutzt, um die tatsächliche Präsen tation der im voraus gewählten Gestaltung anzupassen;
- wenn am Anfang die Position des Stiftes als einem bestimmten Block oder Modul zugehörig identifiziert wird, so wird in der entsprechenden Adresse die ihm zugeteilte Funktion identifiziert, bzw. mit anderen Worten, die Adresse der Programmgestaltung, für - mit Bezug auf den Ursprung des Blocks - den Führungsalgorith mus der Erkennung des Punktes im Feld, wo der Druck des Stiftes ausgeübt wird, und der nachfolgenden Vorgänge, die im Rahmen des betreffenden Moduls vorgesehen sind.

Die Zusammensetzung des Feldes kann nun so vorgenommen werden, dass eine Folge von Funktionszuteilungen erfolgt, die durch die Wahl eines "Gestaltungs"-Programms eingeleitet wird, das nacheinander beispielsweise die folgende Reihe von Fragen stellen kann:

- Position der Schreibfläche ?
- Position der Tastengruppe ?
- Position der Blöcke für die Sichtbarmachung der Zeichen ?
- Position der Fläche für die Graphik ? usw.

Zur Beantwortung jeder einzelnen Frage legt der Operator die zuge teilte Fläche fest, und zwar dadurch, daß er mit dem Stift einen Punkt innerhalb des Bereichs berührt, dem der Block, der Gegen stand der Frage ist, zugeordnet werden soll.

Außerdem ist es möglich, die Anordnung der Blöcke völlig frei zu lassen, oder aber, sie im Bereich einiger Flächen zu bestimmen, zum Beispiel in der Weise, daß festgelegt wird, daß die Schreib fläche A auf jeden Fall entlang der Einfassung des Feldes postiert wird. In diesem Fall kann - falls eine unzulässige Zuteilung er folgt, diese Bedingung ausdrücklich angegeben werden.

Mit Bezugnahme auf die Fig. 12-14 wird nun eine weitere Ausführungsart der Vorrichtung gemäß der Erfindung beschrieben, die ein Feld zur Sichtbarmachung mit Punktmatrix ohne eine auf Druck reagierende Oberfläche umfaßt, wobei über einem Teil des genannten Feldes ein auf Druck reagierendes durchsichtiges Feld 21 angebracht wird, das tatsächlich unabhängig und getrennt ist und dessen Oberfläche beispielsweise in zwei Flächen A und B unterteilt werden kann, und zwar zum Schreiben und zum Erkennen von Schriftzeichen bzw. zur Anlage einer Tastatur, im wesentli chen in der vorher beschriebenen Art und Weise.

Bei der Ausführung, die in der Fig. 12 dargestellt ist, hat das Sichtgerät mit Punktmatrix 20 eine längliche rechteckige Form, und das druckempfindliche Feld 21 ist über dem rechten Teil dieses Sichtgerätes angebracht - eindeutig für die Verwen dung durch einen rechtshändigen Benutzer bestimmt.

In der Fig. 13 wird eine Ausführung gezeigt, bei der das Punktmatrixsichtgerät eine quadratische Form hat, wobei das druckempfindliche Feld 21 über dem unteren rechten Teil dieses Sichtgerätes angebracht ist, auch in diesem Fall für die Verwen dung durch einen rechtshändigen Benutzer vorgesehen.

Wie in der Fig. 14 schematisch dargestellt ist, werden zu dem auf Druck reagierenden Feld 21 im allgemeinen jedenfalls mindestens zwei durchsichtige Teile in Form einer Platte ge hören - 30 und 31 -, die auf den gegenüberliegenden Innenseiten mit einer leitfähigen Folie versehen sind und mit entsprechenden Elektroden 30 a und 31 a entlang entsprechender Paare von gegen überliegenden Seiten zur Verbindung mit äußeren Schaltungen für die Zufuhr und Aufzeigung. Die beiden Teile 30 und 31 sind mit den Elektroden 30 a und 31 a, die rechtwinklig zueinander ausgerichtet sind, übereinander gelagert. Daraus ergibt sich, daß nur der Teil des Feldes 21, der innerhalb der "Einfassung" liegt, die durch die obengenannten Elektroden gebildet wird, im eigentlichen Sinn verwendbar ist. Dies hat außerdem zur Folge, daß es nicht möglich ist, die Teile des Punktmatrix sichtgerätes 20 zu verwenden, die unterhalb der oben erwähnten "Einfassung" des druckempfindlichen Feldes 21 liegen.

Bei der Ausführungsart gemäß der Fig. 12 kann der freie Oberflächenteil C des Sichtgerätes 20 für die Sichtbarmachung von Texten verwendet werden, während bei der Ausführungsart gemäß der Fig. 13 die freie Fläche des Sichtgerätes in zwei Bereiche C 1 und C 2 für die Sichtbarmachung von Texten bzw. für die Sichtbarmachung von Mitteilungen im Dialog mit dem Operator aufgeteilt werden kann.

Bei einem druckempfindlichen Feld wie dem Feld 21 der Fig. 13 und 14 basiert die Erkennung der Position der Spitze des Stiftes auf der Aufbringung einer gewissen elektrischen Spannung zwischen den Endpunkten einer viereckigen oder quadratischen flachen Oberfläche entsprechend den Achsen X oder Y und auf der Messung des Spannungswertes in dem Zwischenpunkt, in dem der Druck des Stiftes ausgeübt wird.

Bei einem solchen druckempfindlichen Feld kann zweckmäßiger weise eine "Zoom"-Technik angewendet werden, die es möglich macht, die Ausdehnung der druckempfindlichen verwendbaren Fläche des Feldes zu verändern, wobei auf diese Weise die Auflösung je nach den speziellen Erfordernissen verändert wird.

Dies kann beispielsweise in der Weise erreicht werden, die nun mit Bezugnahme auf die Fig. 15 und 16 erläutert werden wird. Bei diesen Figuren wird mit 21 ein sensibles Feld bezeichnet, das mit einer Reihe von vertikalen Elektroden X 1- X 5 und mit horizontalen Elektroden Y 1- Y 4 versehen ist. Mit VC wird ein Umschalter bezeichnet, der dazu in der Lage ist, eine Spannung V _x zwischen den Elektroden X 1 und Xi (i=1...5) aufzu bringen, wobei Xi durch das Signal bestimmt wird, das an einem Eingang x des Umschalters VC angelegt ist. Analog dazu ist VC in der Lage, eine Spannung V zwischen Y 1 und Yi (i= 1....4) anzubringen, wobei Yi durch das Signal bestimmt wird, das an einem Eingang y von VC angelegt ist. Je nach den Signalen, die bei x und y von VC angelegt sind, ist es möglich, die Ausdehnung der empfindlichen Fläche des Feldes 21 zwischen einem Maximum (Fig. 15) und einem Minimum (Fig. 16) zu verändern. Dement sprechend erhält man eine Minimal- bzw. eine Maximalauflösung.

Natürlich erstreckt sich die Erfindung auf alle Ausführungen die die gleichen Vorteile mit Hilfe der gleichen innovativen Ideen erzielen.

Claims

1. Vorrichtung für die Eingabe von Symbolen, alphanumerischen Zeichen und Operationsbefehlen, insbesondere für elektroni sche Rechner und ähnliches, gekennzeichnet durch

- ein Steuerungsfeld (1) mit einer Tastatur (B) zur Eingabe von Funktionen und/oder Operationsbefehlen, wobei jeder Taste (4, 6; 16) der Tastatur (B) wenigstens ein Symbol zur Identifizierung der mit der Taste (4; 6; 16) auslösbaren Funktion bzw. des mit der Taste (4; 6; 16) auslösbaren Be fehls zugeordnet ist, und durch
- eine Vorrichtung (A) zum Schreiben und Erkennen von Zeichen, mit einer der Tastatur (B) benachbarten Schreibfläche zur Aufnahme der Spur eines Zeichens mittels des Drucks eines Stiftes zum Schreiben von Hand (S) und mit Sensoreinrich tungen, die Signale zur Angabe der Form eines Zeichens bei Auftragen des Zeichens auf die Schreibfläche liefern.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für rechtshändige bzw. linkshändige Benutzer die genannte Vorrichtung (A) zum Schreiben und Erkennen von Zeichen im rechten bzw. im linken Teil des Feldes (1) angebracht ist, vorzugsweise im unteren Teil des ge nannten Feldes (1).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere für einen rechtshändigen Benutzer, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsfeld (1) eine im wesentlichen vier eckige Form aufweist und daß die Vorrichtung (A) zum Schreiben und Erkennen der Zeichen im unteren rechten Quadranten des Feldes (1) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, insbesondere für einen linkshändigen Benutzer, dadurch gekennzeichnet, daß das obengenannte Steuerungsfeld (1) eine im wesent lichen viereckige Form aufweist und daß die Vorrichtung (A) zum Schreiben und Erkennen von Zeichen im linken oberen Quadranten des Feldes (1) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere für linkshändige Benutzer, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsfeld (1) eine viereckige Form aufweist und daß die genannte Vor richtung (A) zum Schreiben und zum Erkennen von Zeichen in dem linken unteren Quadranten des Feldes (1) ange ordnet ist.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die druckempfindliche Fläche der Vorrichtung (A) zum Schreiben und zum Erkennen von Zeichen eine im wesentlichen viereckige Form aufweist und daß die Tasta tur (B) sich neben den beiden aneinandergrenzenden Seiten der empfindlichen Fläche (A) erstreckt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Tastatur (B) im wesentlichen zwischen den beiden obengenannten aneinandergrenzenden Seiten der auf Druck reagierenden Fläche (A) und einem Kreisbogen (5) erstreckt, dessen Zentrum (O) außerhalb der genannten empfindlichen Fläche (A) liegt, auf der gegenüberliegen den Seite der Tastatur, und zwar in bezug auf die Dia gonale (d), die in der vorgenannten empfindlichen Fläche die Endpunkte der genannten aneinandergrenzenden Seiten miteinander verbindet.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (A) zum Schreiben und Erkennen von Zeichen eine empfindliche Schreibfläche aufweist, die zumindest teilweise durchsichtig ist und die mit einer darunterliegenden Flüssigkristallvorrichtung mit Punkt matrix versehen ist, die dazu geeignet ist, die Spur sichtbar zu machen, die auf die vorgenannte empfindliche Fläche aufgetragen worden ist.

9. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastatur (B) von herkömmlicher Art mit ge trennten und gesondert angebrachten Einzeltasten (4) ist.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die druckempfindliche Fläche der Vorrichtung (A) zum Schreiben und Erkennen von Zeichen undurchsichtig ist.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das obengenannte Feld (1) eine auf Druck reagierende durchsichtige Außenfläche und ein darunterliegendes Feld zur Sichtbarmachung mit Flüssigkristallen umfaßt, und zumindest in eine erste und eine zweite Fläche (A,B) unterteilt oder teilbar ist, die bei der Verwendung dazu geeignet sind, als Vorrichtung zum Schreiben und Erkennen von Schriftzeichen bzw. als Steuerungstastatur zu dienen, wobei zumindest ein Teil der zweiten Fläche (B) in eine Vielzahl von geordneten kleinen Feldern unterteilt oder teilbar ist, von denen jedes eine Taste (6; 16) der Tasta tur bildet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jedes kleine Feld (Areole) (6) der oben erwähnten zweiten Fläche (B) des Flüssigkristallsichtgerätes mit Elektroden (Fig. 6) versehen ist, deren Gestaltung so vorgenommen ist, daß sie die Sichtbarmachung von einem oder mehreren Symbolen ermöglichen, die im voraus festgelegt und unveränderlich sind und durch die die Funktion oder der Befehl identifiziert werden, die dem kleinen Feld (6) zugeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Fläche (B) des Sichtgerätes eine Struktur (6) mit zwei oder mehr Schichten zur Sichtbar machung aufweist, die nach Wahl unabhängig voneinander steuerbar sind, und zwar so, daß jedem kleinen Feld (6) dieser zweiten Fläche (B) zwei oder mehrere Symbole oder Zeichen oder Gruppen von Symbolen oder Zeichen zu geordnet werden können, die sich auf zwei oder mehrere verschiedene Funktionen oder Befehle beziehen, die mit Hilfe des kleinen Feldes (6) nach Wahl ausgelöst werden können.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die erste (A) als auch die zweite Fläche (B) des Flüssigkristallsichtfeldes eine Punktmatrixstruktur aufweisen (Fig. 7) .

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Kontroll- und Steuerungseinrichtungen (3) ausgestattet ist, die dazu geeignet sind, die Wahl der Lage der genannten ersten und zweiten Fläche (A,B) auf der Fläche des Feldes (1) von Seiten des Benutzers zu ermöglichen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die obengenannten Kontroll- und Steuerungseinrich tungen (3) darauf ausgelegt sind, die Unterteilung der zweiten Fläche (B) des Feldes (1) in einen ersten Be reich (B ₁), der dazu geeignet ist, als Sichtgerät für die Zeichen zu dienen, die auf die erste Fläche (A) des Feldes aufgetragen worden sind, und in einen zweiten Bereich (B ₂) zu ermöglichen, der dazu geeig net ist, als Tastatur zu dienen.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die oben erwähnten Kontroll- und Steuerungseinrich tungen (3) darauf ausgelegt sind, eine Wahl der Lage des obengenannten ersten und zweiten Bereichs (B 1, B 2) inner halb der oben angegebenen zweiten Fläche (B) des Feldes (1) von seiten des Benutzers zu ermöglichen.

18. Vorrichtung nach einem beliebigen der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Feld (1) aus einer sogenannten graphi schen Tafel mit Punktmatrix (Fig. 10) besteht, die mit einer auf Druck reagierenden Außenfläche versehen ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrolleinrichtungen (3) der graphischen Tafel (1) darauf ausgelegt sind, die wahlweise Unterteilung ihrer Oberfläche in mindestens drei Flächen (A, B, C, D) zu ermöglichen.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zu ihr folgendes gehört:
ein zweidimensionales Sichtgerät mit Punktmatrix (Ab bildungen 12, 13) und
ein druckempfindliches durchsichtiges Feld (21), dessen Abmessungen kleiner sind als diejenigen des Sichtgerätes (20) und bei dem eine Überlappung mit einem Teil der Fläche des genannten Sichtgerätes (20) möglich ist,
wobei die Oberfläche des genannten Feldes (21) in einen ersten Teil (A), der dazu geeignet ist, als Vorrichtung zum Schreiben von Hand und zum Erkennen von Zeichen zu dienen, und in einen zweiten Teil (B), der als Tastatur benutzt werden kann, unterteilt oder unterteilbar ist,
wobei mit dem Sichtgerät (20) Kontroll- und Steuerungs einrichtungen (3) verbunden sind, die dazu geeignet sind, die Unterteilung seiner Fläche in mindestens einen ersten und einen zweiten Bereich zu ermöglichen, die sich unter dem ersten bzw. unter dem zweiten Teil (A, B) des genann ten empfindlichen Feldes (21) befinden,
wobei diese Kontrolleinrichtungen dafür ausgelegt sind, die Unterteilung des genannten zweiten Bereichs in eine Vielzahl von geordneten kleinen Feldern (Areolen) zu ermöglichen, in denen Symbole sichtbar gemacht werden, die die Funktionen oder Befehle bezeichnen, die den kleinen Feldern zugeordnet sind und einen dritten Be reich (C), der von dem Feld (21) offen gelassen wird und steuerbar ist für den Zweck, graphische oder alpha numerische Zeichen sichtbar zu machen.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die obengenannten Kontrolleinrichtungen dafür aus gelegt sind, die Unterteilung des dritten Bereichs (C) des Sichtgerätes (20) in mindestens zwei Bereiche der Sichtbarmachung (C ₁, C ₂), die unabhängig voneinander steuerbar sind, zu ermöglichen.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem genannten druckempfindlichen Feld (21) Umschalteinrichtungen (VC) verbunden sind, die es er möglichen, die Ausdehnung der empfindlichen und verwend baren Fläche dieses Feldes (21) zwischen einem Minimum und einem Maximum zu verändern.