DE4339738C2 - Codierer - Google Patents
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- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
- G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
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- G06F3/0304—Detection arrangements using opto-electronic means
- G06F3/0312—Detection arrangements using opto-electronic means for tracking the rotation of a spherical or circular member, e.g. optical rotary encoders used in mice or trackballs using a tracking ball or in mouse scroll wheels
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- G—PHYSICS
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- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01D5/26—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable characterised by optical transfer means, i.e. using infrared, visible, or ultraviolet light
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Description
Die Erfindung betrifft einen Codierer mit einem mit Licht zu
sammenwirkenden Rad bzw. einer solchen Scheibe, das bzw. die
im folgenden als "Lichtzahnrad" bezeichnet werden soll.
Es reicht bei der Bedienung eines Computers, z. B. eines Per
sonal-Computers im allgemeinen nicht aus, daß die Tastatur
zum Bewegen des Cursors auf dem Monitor Tasten für Bewegungen
nach oben, unten, links und rechts aufweist. Im Falle eines
Textverarbeitungsprogramms kann mit diesen Richtungstasten
die vorgesehene Funktion erhalten werden, bei gewissen Anwen
dungen, wie z. B. CAD/CAM (Computer Aided Design, Computer Ai
ded Manufacturing) ist die durch die Richtungstasten bewirkte
Bewegungsgeschwindigkeit des Cursors zu langsam, um den Er
fordernissen zum Ausführen des Befehls zu genügen. Im Hin
blick darauf wurde die Maus geschaffen, um den Cursor zu be
wegen. Durch die Einführung der Maus wurde das Problem tat
sächlich gelöst; mit ihr kann der Cursor auf dem Monitor
schnell bewegt werden.
Allgemein weist die Maus ein Gehäuse mit zwei Codierern auf.
Jeder Codierer weist zwei Lichtquellen, ein mit Licht zusam
menwirkendes Rad, in diesem Falle ein Zerhacker- oder Chop
perrad und zwei Sensoren auf und wirkt mit einer Betätigungs
kugel zusammen. Das Zerhackerrad weist eine Vielzahl von Lö
chern auf, die winkelförmig in demselben angeordnet sind.
Zwischen den Löchern befindet sich jeweils ein undurchlässi
ger Bereich, der dieselbe Breite wie die Löcher hat (US
3,304,434). Statt der Löcher können auch Schlitze verwendet
werden, wie dies in Fig. 1 gezeigt ist.
Durch diese Anordnung wird das von der Lichtquelle abgegebene
Licht durch den Sensor detektiert (dargestellt durch 1), wenn
das Licht durch das Loch oder den Schlitz hindurchgelangt,
oder das von der Lichtquelle abgegebene Licht wird abgedeckt
(durch 0 dargestellt), wenn das Licht durch den undurchlässi
gen Teil abgeblockt wird, wenn das Zerhackerrad durch die Be
tätigungskugel gedreht wird. Da das Zerhackerrad zwischen der
Lichtquelle und dem Sensor angeordnet ist, gibt es anderer
seits eine besondere Anordnung zwischen der Breite des Lochs
oder des Schlitzes, dem Winkelunterschied zwischen zwei Sen
soren, so daß, wenn das Zerhackerrad durch die Betätigungsku
gel gedreht wird, zwei serielle logische Signale (11, 10, 00,
01) erzeugt werden. Dadurch kann der Cursor auf dem Monitor
leicht und wirksam durch die Maus in jede Richtung/Stellung
bewegt werden. Dreht sich das Zerhackerrad im Uhrzeigersinn,
so wird eine Folge von seriellen Signalen (11, 10, 00, 01,
11, 10, 00, 01, . . . ) erzeugt. Dreht sich das Zerhackerrad im
Gegenuhrzeigersinn, so wird ein anderes wiederholtes Signal
(01, 00, 10, 11, 01, 00, 10, 11, . . .) erzeugt. Diese Signale
werden dann verwendet, um den Cursor in einer Richtung zu be
wegen. Eine weitere Codierer-Anordnung wird dieselben seriel
len Signale zur Verfügung stellen, um den Cursor in der ande
ren Richtung zu bewegen.
Die Genauigkeit/Auflösung, die in Punkten per Zoll (Dot Per
Inch, DPI) des Cursors dargestellt wird, wird durch die An
zahl der Löcher oder Schlitze bestimmt, die auf dem Zerhackerrad
angeordnet sind. Theoretisch ist die Genauigkeit der
Maus umso größer, je größer die Zahl der Löcher oder Schlitze
ist. Je mehr Löcher oder Schlitze man hat, desto enger ist
aber der Winkel zwischen zwei Löchern oder Schlitzen. Wenn
der Winkel zwischen zwei Löchern oder Schlitzen eine untere
Grenze unterschreitet, so wird ein Problem der Streuung auf
treten, wenn der Durchmesser des Zerhackerrads nicht entspre
chend vergrößert wird. Zum Beispiel ist der Abstand zwischen
zwei detektierenden Chips, die in einen Sensor eingebaut
sind, 0,94 mm. Bei jedem Öffnen und Schließen des Lochs oder
Schlitzes und des undurchlässigen Bereichs ist das Verhältnis
des Abstandes des undurchlässigen Bereichs und des Abstandes
zwischen zwei Chips 4 : 3. Ist der Durchmesser des Zerhackerra
des sieben (7), dann ist die Anzahl der Löcher oder Schlitze
fünfzehn (15). Die entsprechende Formel wird im Detail später
beschrieben werden. Wenn die Anzahl der Löcher oder Schlitze
größer ist als fünfzehn (15), dann wird ein Streuungsproblem
auftreten. Das bedeutet, daß sogar dann, wenn der undurchläs
sige Bereich zwischen dem detektierenden Chip und der Leit
quelle angeordnet ist, das Licht von zwei Löchern oder
Schlitzen hindurchgelangen wird, die dem undurchlässigen Be
reich benachbart sind. In diesem Fall wird, in welcher Rich
tung sich das Zerhackerrad auch immer dreht, der detektieren
de Chip das Licht immer detektieren. Dann bleiben die erzeug
ten seriellen Signale immer dieselben (11, 11, 11, . . . ). Die
Schaltung kann diese Signale nicht analysieren und wird eine
Fehlfunktion der Maus bewirken.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Co
dierers, der größere Genauigkeit/Auflösung hat und wobei das
Problem der Streuung vermieden wird.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in
der Schaffung eines Codierers, bei dem Licht zu den lichtde
tektierenden Mitteln über ein Bearbeitungsmittel übertragen
wird.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung
eines Codierers, bei dem Licht auf einen Lichtpunkt fokus
siert wird, bevor er das Lichtdetektiermittel erreicht.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich durch die folgenden
Merkmale aus. Der erfindungsgemäße Codierer weist ein Licht
zahnrad oder ein mit Licht zusammenwirkendes Rad auf, das ei
nen Radkörper besitzt. Das Lichtzahnrad besteht aus transpa
rentem Material, wie z. B. Glas, Acryl usw. Das Lichtzahnrad
ist auf einer Achse montiert und kann darauf mit Hilfe von
geeigneten Betätigungsmitteln gedreht werden. Eine Vielzahl
von lichtfokussierenden Mitteln ist entlang dem Umfang des
Lichtzahnrades angeordnet. Ein lichtempfangendes Mittel ist
radial zu dem Radkörper angeordnet. Das lichtfokussierende
Mittel ist mit dem lichtverbindenden Mittel verbunden und kann
Licht einer Lichtquelle, das von den lichtempfangenden Mitteln
weitergeleitet wird, auf eine Vielzahl von Lichtpunkten
fokussieren. Eine Lichtquelle ist senkrecht oberhalb des
Lichtzahnrades angeordnet. Die Lichtquelle kann Licht zu den
Lichtempfangsmitteln des Lichtzahnrades senden. Ein Sensormit
tel ist nahe bei den lichtfokussierenden Mitteln angeordnet.
Zwei lichtdetektierende Mittel sind an jedem Sensormittel
vorgesehen. Das lichtdetektierende Mittel kann ein aktives
Signal abgeben, wenn von ihm das Licht eines Lichtpunktes
empfangen wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Codierers weist das
lichtempfangende Mittel eine Vielzahl von Empfangszellen auf,
die radial auf dem Lichtzahnrad angeordnet sind. Jede dieser
Empfangszellen ist mit den lichtfokussierenden Mitteln aus ge
richtet.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Codierers ist
eine Lichtquelle in der Mitte des Lichtzahnrades angeordnet.
Die konstruktiven und betriebsmäßigen Eigenschaften der
vorliegenden Erfindung und ihre Vorteile im Vergleich zum
Stand der Technik werden im Zusammenhang mit der folgenden
Beschreibung besser verstanden werden, die sich auf die
beigefügten Zeichnungen bezieht, die beispielsweise aber nicht
einschränkend ein Beispiel eines Codierers mit einem Licht
zahnrad oder lichtbearbeitenden Zahnrad zeigen. Es zeigen:
Fig. 1 eine allgemeine Ansicht eines konventionellen Codie
rers;
Fig. 2 in einer perspektivischen Ansicht einen Codierer mit
einem lichtabgebenden Lichtzahnrad, das erfindungsgemäß
ausgebildet ist;
Fig. 3a in Draufsicht eine erste Ausführungsform eines Codie
rers mit einem lichtabgebenden Lichtzahnrad der Erfindung;
Fig. 3b eine Querschnittsansicht einer ersten Ausführungsform
eines Codierers mit einem lichtabgebenden Lichtzahnrad der
Erfindung;
Fig. 3c eine Ansicht von unten einer ersten Ausführungsform
eines Codierers mit einem lichtabgebenden Lichtzahnrad der
Erfindung;
Fig. 3d eine Darstelleung der Betriebsweise der ersten Ausfüh
rungsform eines Codierers mit einem lichtabgebenden Lichtzahn
rad der Erfindung;
Fig. 4a in Draufsicht eine zweite Ausführungsform eines
Codierers mit einem Lichtzahnrad der Erfindung;
Fig. 4b in einem Querschnitt eine zweite Ausführungsform eines
Codierers mit einem Lichtzahnrad der Erfindung;
Fig. 4c eine Ansicht von unten einer zweiten Ausführungsform
eines Codierers mit einem Lichtzahnrad der Erfindung;
Fig. 4d eine Darstellung der Betriebsweise der zweiten Ausfüh
rungsform eines Codierers mit einem Lichtzahnrad der Erfin
dung;
Fig. 5a in Draufsicht eine dritte Ausführungsform eines
Codierers mit einem Lichtzahnrad der Erfindung;
Fig. 5b in einem Querschnitt eine dritte Ausführungsform eines
Codierers mit einem Lichtzahnrad der Erfindung;
Fig. 5c eine Ansicht von unten einer dritten Ausführungsform
eines Codierers mit einem Lichtzahnrad der Erfindung;
Fig. 5d eine Darstellung der Betriebsweise der dritten Ausfüh
rungsform eines Codierers mit einem Lichtzahnrad der Erfin
dung;
Fig. 6 die Anordnung zwischen lichtfokussierendem Mittel und
lichtdetektierendem Chip; und
Fig. 7 in Draufsicht den zusammenwirkenden Betrieb zwischen
Lichtzahnrad und Sensor.
Wie dies in Fig. 2 gezeigt ist, weist der erfindungsgemäße
Codierer 1 ein mit Licht zusammenwirkendes Rad oder Lichtzahn
rad 10, eine Lichtquelle 20 und ein Lichtdetektiermittel 30
auf. Die Richtung des Lichts von der Lichtquelle 20 ist
senkrecht zum Lichtzahnrad 10, und das Lichtdetektiermittel 30
ist in Radialrichtung vom Lichtzahnrad 10 angeordnet. Die
Lichtquelle 20 weist eine lichtemittierende Diode 21 auf, die
Licht zum Lichtzahnrad 10 abgibt. Das lichtdetektierende
Mittel 30 schließt einen ersten Sensorchip 31 und einen
zweiten Sensorchip 32 ein.
In den Fig. 3a, 3b und 3c ist eine erste Ausführungsform
eine Codierers gezeigt, der ein lichtabgebendes Lichtzahnrad
der Erfindung aufweist. Dieser Codierer 1 weist ein Lichtzahn
rad 10 mit einem Radkörper 11 und einer zylindrischen Röhre 12
auf, die durch eine Kegelfläche 13 begrenzt ist. Das Licht
zahnrad 10 besteht aus transparentem Material wie Glas, Acryl
usw. Das Lichtzahnrad 10 kann auf einem (in den Figuren nicht
gezeigten) Achsenglied befestigt sein und kann darauf durch
geeignete Betätigungsmittel in Drehung versetzt werden. Der
Radkörper 11 weist weiter einen Scheibenteil 13 auf der
anderen Seite, der zylindrischen Röhre 12 gegenüber, auf.
Dieser Scheibenteil 13 besitzt in seiner Mitte einen zurück
springenden Bereich 14 und definiert zusammen mit dem Kegel 13
der zylindrischen Röhre 12 eine Linse 15. Eine Vielzahl von
lichtfokussierenden Mitteln 16 ist entlang dem Umfang des
Radkörpers 11 angeordnet. Jedes der lichtfokussierenden Mittel
16 hat einen runden Kopfbereich 161, der Licht in einen
Lichtpunkt fokussieren kann. Jeweils zwei benachbarte lichtfo
kussierende Mittel 16 sind durch ein Tal 162 voneinander
getrennt. Wird Licht von der Lichtquelle 20 und in das Licht
zahnrad 10 durch Wirkung der Linse 15 und der Kegelfläche 13
abgegeben, wird das Licht innerhalb des Radkörpers 11 verteilt
werden. Durch die Fokussierwirkung der lichtfokussierenden
Mittel 16 wird das Licht in eine Vielzahl von Lichtpunkten
umgewandelt, die von den lichtfokussierenden Mitteln 16
abgegeben bzw. erzeugt werden. Diese Lichtpunkte können durch
den ersten Sensorchip 31 und den zweiten Sensorchip 32 der
Lichtdetektiermittel 30 detektiert werden.
Es soll nun auf Fig. 3d und 6 Bezug genommen werden, eine
aufeinanderfolgende Reihe von Ansichten, die die Betriebsweise
der ersten Ausführungsform eines Codierers zeigen, der ein
lichtabgebendes Lichtzahnrad der Erfindung aufweist. Die
Entfernung zwischen zwei benachbarten Lichtfokussierungsmit
teln 16, 16′ ist größer als die Entfernung zwischen dem ersten
Lichtsensorchip 31 und dem zweiten Lichtsensorchip 32 der
Lichtdetektiermittel 30. Andererseits hat jeder Lichtpunkt
aufgrund dieser Anordnung eine effektive Fläche, so daß sich
aufgrund dieser Anordnung, wenn sich der Radkörper 11 im
Uhrzeigersinn dreht, eine Reihe von Lichtpunkten mit einer
vorbestimmten Breite über den ersten Sensorchip 31 und dem
zweiten Sensorchip 32 hinüberbewegt, wodurch eine Reihe von
seriellen Signalen (11, 10, 00, 01) erzeugt wird.
Wie dies in Fig. 3d gezeigt ist, so detektiert beim Winkel von
0° der erste Sensorchip 31 eine beleuchtete Fläche, und der
zweite Sensorchip 32 befindet sich in einem Dunkelbereich; das
Signal ist dann (0,1). Beim Winkel von 2,25° ist das Signal
(1,0), beim Winkel von 4,5° ist das Signal (1,0), beim Winkel
von 6,7° ist das Signal (0,0), beim Winkel von 9° ist das
Signal (0,0), beim Winkel von 11,25° ist das Signal (0,1),
beim Winkel von 13,5° ist das Signal (0,1), beim Winkel von
15,75° ist das Signal (0,1) und beim Winkel von 18° ist das
Signal (1,1).
Je größer die Anzahl der lichtfokussierenden Mittel ist, umso
höhere Genauigkeit/Auflösung hat die Maus. Bei der Analyse des
durch den erfindungsgemäßen Codierer erzeugten Signals, wie
dies in Fig. 6 gezeigt ist, werden einige Parameter für die
Analyse definiert. Die Entfernung zwischen zwei Sensorchips
31, 32 ist durch L2 dargestellt, und die Entfernung zwischen
zwei lichtfokussierenden Mitteln 16, 16′ ist durch L1 darge
stellt. Das Verhältnis zwischen L2 und L1 ist 3 : 4. Wie dies in
Fig. 7 gezeigt ist, ist die Anzahl der lichtfokussierenden
Mittel 16 durch N dargestellt, d. h. die Anzahl der gesamten
Lichtpunkte, die bei jeder Umdrehung einen gegebenen Punkt
überstreichen bzw. die erzeugt werden. Der Winkel zwischen
zwei benachbarten Lichtfokussiermitteln 16, 16′ ist durch A
dargestellt. Die Entfernung zwischen der Mitte des Sensorchips
31 zur Mitte des Radkörpers 11 ist durch r dargestellt. Der
Winkel zwischen den beiden Sensorchips 31, 32 ist a. Dann gilt
die folgende Formel:
N = 360/A A = 360/N
L2: L1 = a: A = 3 : 4 a = 3A/ 4
a = 270/N (1)
L2: L1 = a: A = 3 : 4 a = 3A/ 4
a = 270/N (1)
a/2 = sin-1 (L2/2r)
a = 2sin-1 (L2/2r) (2)
a = 2sin-1 (L2/2r) (2)
Aus (1) und (2) erhält man
N = 135/sin-1 (L2/2r).
Ist der Durchmesser des Radkörpers 11 als 7 mm und L2 als 0,94
mm gegeben, so gilt für einen konventionellen Radkörper, wie
er in den Fig. 2a und 2b gezeigt ist:
r = 7/2 - Entfernung zwischen zwei Sensorchips/2
= 3,5 - 0,8/4 = 3,1.
= 3,5 - 0,8/4 = 3,1.
Wird dieser Wert in Gleichung (2) eingegeben, so erhält man
N = 135/sin-1 (0,94/6,2) = 15,48 = [15].
Im Falle der Erfindung ist
2r = 7 + (0,5×2) = 8 mm.
Gibt man diesen Wert in (2) ein, so erhält man
N = 135/sin-1 (0,94/8) = 20,01 = [20].
Aus obigem ergibt sich, daß die maximale Anzahl der Schlitze
fünfzehn (15) ist, falls keine Streuung auftritt. Mit demsel
ben Durchmesser des Radkörpers 11 ist jedoch die Maximalanzahl
von Lichtfokussiermitteln 16 gleich zwanzig (20). Wir finden,
daß die Genauigkeit eines konventionellen Codierers 75% des
erfindungsgemäßen Codierers ist. Aus Formel (2) versteht man,
daß die Entfernung L2 zwischen den beiden Sensorchips verklei
nert werden soll, um die Auflösung zu vergrößern. Der Durch
messer des konventionellen Radkörpers soll ebenfalls verrin
gert werden. Wenn der Durchmesser die untere Grenze unter
schreitet, wird das Problem der Streuung auftreten, und es
werden nur noch (1,1) Signale erzeugt. Bei der Anordnung der
Erfindung kann jedoch die Grenze der Streuung leicht heraus ge
schoben und die Auflösung um 25% verbessert werden, indem das
Licht der Lichtquelle in das Lichtzahnrad 11 eingeleitet und
dann in jedes lichtfokussierende Mittel 16 weitergeleitet
wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung hat der
Kopfteil 161 des lichtfokussierenden Mittels 16 eine rechteckige
Form, um einen rechteckigen Lichtpunkt zu den beiden
Sensorchips 31, 32 zu leiten.
In den Fig. 4a, 4b und 4c ist die zweite Ausführungsform
eines Codierers mit dem lichtemittierenden Lichtzahnrad der
Erfindung gezeigt. Das Lichtzahnrad 110 weist einen Radkörper
111 und eine zylindrische Röhre 112 in der Mitte auf. Das
Lichtzahnrad 110 besteht aus transparentem Material wie Glas,
Acryl usw. Das Lichtzahnrad 110 kann auf einer (in den Figuren
nicht gezeigten) Achse befestigt und zum Drehen über entspre
chende Betätigungsmittel angetrieben werden. Eine Vielzahl von
Linsen 113 ist auf der Unterseite des Radkörpers 111 zum
Aufnehmen und Fokussieren von Licht in den Radkörper 111
vorgesehen. Eine Vielzahl von Kerben oder Ausnehmungen 114 mit
trapezförmigem Querschnitt sind radial an jedem Radkörper 111
vorgesehen. Deren geneigte Oberfläche 115 ist nach außen zum
Reflektieren eines empfangenen Lichtstrahls zum Umfang des
Radkörpers 111 gerichtet. Da der Radkörper 111 mit einer
Vielzahl von Lichtfokussiermitteln 116 an seinem Umfang wie
bei der ersten, in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform versehen
ist, kann durch die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform diesel
be Wirkung erzielt werden.
Bei der dritten Ausführungsform der Erfindung weist das
Lichtzahnrad 210 einen Radkörper 211 und eine zylindrische
Röhre 212 im Mittelbereich auf. Das Lichtzahnrad 210 besteht
aus transparentem Material, wie Glas, Acryl usw. Das Licht
zahnrad 210 kann an einem (in den Figuren nicht gezeigten)
Achsenglied befestigt werden und darauf über geeignete
Betätigungsmittel zum Drehen gebracht werden. Der Radkörper
211 weist weiter einen Scheibenabschnitt 213 auf der anderen
Seite, gegenüber der zylindrischen Röhre 212 auf. Eine Viel
zahl von lichtfokussierenden Mitteln 216 ist entlang dem
Umfang des Radkörpers 211 vorgesehen. Jedes der lichtfokussie
renden Mittel 216 hat einen runden Kopfbereich 161, der Licht
in einen Lichtpunkt fokussieren kann, oder es hat eine andere
Form, die Licht auf eine wirksam beleuchtete Fläche fokussie
ren kann. Eine ringförmige Ausnehmung 214 hat einen dreiecki
gen Querschnitt und ist radial auf dem Radkörper 211 vorgese
hen. Die geneigte Oberfläche 215 dieser Ausnehmung 214 ist zu
den lichtfokussierenden Mitteln 216 gerichtet. Durch diese
Anordnung kann eine Vielzahl von Lichtpunkten durch diesen
Radkörper 211 erzeugt werden, wenn Licht von einer Lichtquelle
empfangen wird.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen bezogen sich
zwar auf einen Codierer für eine Maus. Der Fachmann wird
jedoch verstehen, daß die Erfindung auf jegliche Codiereinri
chtung, wie z. B. einen Scanner oder einen Trackball oder eine
sonstige Kugel zum Durchlaufen bestimmter Bahnen verwendet
werden kann.
Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit bevorzugten
Ausführungsformen beschrieben worden ist, werden dem Fachmann
viele Abwandlungen und Modifikationen nun klar sein, ohne vom
Bereich der Erfindung abzuweichen. Die Erfindung sollte daher
nicht durch die Ausführungsbeispiele, sondern nur durch die
beigefügten Ansprüche begrenzt werden.
Claims (11)
1. Codierer mit einem mit Licht zusammenwirkenden Rad,
dadurch gekennzeichnet, daß er aufweist
ein Rad (10, 110, 210) mit einem Radkörper (11, 111, 211), das auf einer Achse angebracht und durch Betätigungsmittel darauf drehbar ist, wobei eine Vielzahl von Lichtfokus siermitteln (16, 116, 216) entlang dem Umfang des Rades (10, 110, 210) vorgesehen ist, wobei ein Lichtempfangsmit tel (12-15; 113; 214, 215) auf dem Radkörper (11) vorgese hen ist und die Lichtfokussiermittel (16, 116, 216) mit dem Lichtempfangsmittel (12-15; 113; 214, 215) zum Fokus sieren von Licht einer Lichtquelle, das von den lichtemp fangenden Mitteln (12-15; 113; 214, 215) empfangen worden ist, verbunden sind;
eine auf der Achsenlinie des Rades (10, 110, 210) angeord nete Lichtquelle (20), deren Licht von den Lichtempfangs mitteln (12-15; 113; 214, 215) des Lichtrades (10, 110, 210) aufnehmbar ist; und
ein Sensormittel (30), das in der Nähe der Lichtfokus siermittel (16, 116, 216) angeordnet ist und zwei Licht sensoren (31, 32) aufweist, die beim Empfangen eines Lichtpunktes ein aktives Signal abgeben.
ein Rad (10, 110, 210) mit einem Radkörper (11, 111, 211), das auf einer Achse angebracht und durch Betätigungsmittel darauf drehbar ist, wobei eine Vielzahl von Lichtfokus siermitteln (16, 116, 216) entlang dem Umfang des Rades (10, 110, 210) vorgesehen ist, wobei ein Lichtempfangsmit tel (12-15; 113; 214, 215) auf dem Radkörper (11) vorgese hen ist und die Lichtfokussiermittel (16, 116, 216) mit dem Lichtempfangsmittel (12-15; 113; 214, 215) zum Fokus sieren von Licht einer Lichtquelle, das von den lichtemp fangenden Mitteln (12-15; 113; 214, 215) empfangen worden ist, verbunden sind;
eine auf der Achsenlinie des Rades (10, 110, 210) angeord nete Lichtquelle (20), deren Licht von den Lichtempfangs mitteln (12-15; 113; 214, 215) des Lichtrades (10, 110, 210) aufnehmbar ist; und
ein Sensormittel (30), das in der Nähe der Lichtfokus siermittel (16, 116, 216) angeordnet ist und zwei Licht sensoren (31, 32) aufweist, die beim Empfangen eines Lichtpunktes ein aktives Signal abgeben.
2. Codierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rad (10, 110, 210) in seiner Mitte ein Loch aufweist und
daß die Lichtquelle (20) auf der Achse des Rades in einem
Abstand von demselben angeordnet ist.
3. Codierer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Lichtquelle (20) in der Mitte des Radkörpers (11, 111,
211) angeordnet ist.
4. Codierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
lichtempfangenden Mittel eine Kegeloberfläche (13) in der
Mitte des Rades (10) sind.
5. Codierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
lichtempfangenden Mittel eine Vielzahl von Kerben (114)
oder Ausnehmungen (114) aufweisen, die einen trapezförmi
gen Querschnitt haben und radial an dem Rad (110) angeord
net sind.
6. Codierer nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
geneigten Oberflächen (115) der Ausnehmungen (114) zum
Umfang des Radkörpers (110) gerichtet sind.
7. Codierer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
lichtempfangende Mittel ein ringförmiger zurückspringender
Bereich (214) mit einem dreieckigen Querschnitt ist, der
an dem Radkörper (211) radial angeordnet ist.
8. Codierer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die lichtfokussierenden Mittel (16, 116,
216) einen runden Kopfbereich haben.
9. Codierer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die lichtfokussierenden Mittel (16, 116,
216) einen rechteckigen Kopfbereich haben.
10. Codierer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Rad (10, 110, 210) aus einem transparen
ten Material, insbesondere Acryl hergestellt ist.
11. Codierer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Rad (10, 110, 210) aus einem transparen
ten Material, insbesondere Glas hergestellt ist.
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Families Citing this family (50)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5731804A (en) * | 1995-01-18 | 1998-03-24 | Immersion Human Interface Corp. | Method and apparatus for providing high bandwidth, low noise mechanical I/O for computer systems |
US5721566A (en) | 1995-01-18 | 1998-02-24 | Immersion Human Interface Corp. | Method and apparatus for providing damping force feedback |
US5805140A (en) | 1993-07-16 | 1998-09-08 | Immersion Corporation | High bandwidth force feedback interface using voice coils and flexures |
US5701140A (en) * | 1993-07-16 | 1997-12-23 | Immersion Human Interface Corp. | Method and apparatus for providing a cursor control interface with force feedback |
US5767839A (en) * | 1995-01-18 | 1998-06-16 | Immersion Human Interface Corporation | Method and apparatus for providing passive force feedback to human-computer interface systems |
US6437771B1 (en) * | 1995-01-18 | 2002-08-20 | Immersion Corporation | Force feedback device including flexure member between actuator and user object |
US5734373A (en) | 1993-07-16 | 1998-03-31 | Immersion Human Interface Corporation | Method and apparatus for controlling force feedback interface systems utilizing a host computer |
US5739811A (en) | 1993-07-16 | 1998-04-14 | Immersion Human Interface Corporation | Method and apparatus for controlling human-computer interface systems providing force feedback |
US5724264A (en) | 1993-07-16 | 1998-03-03 | Immersion Human Interface Corp. | Method and apparatus for tracking the position and orientation of a stylus and for digitizing a 3-D object |
US5557440A (en) * | 1994-01-05 | 1996-09-17 | Microsoft Corporation | Noise-insensitive optoencoding techniques with compensation for device variations |
US5623582A (en) * | 1994-07-14 | 1997-04-22 | Immersion Human Interface Corporation | Computer interface or control input device for laparoscopic surgical instrument and other elongated mechanical objects |
US5821920A (en) * | 1994-07-14 | 1998-10-13 | Immersion Human Interface Corporation | Control input device for interfacing an elongated flexible object with a computer system |
WO1996016397A1 (en) * | 1994-11-23 | 1996-05-30 | Immersion Human Interface Corporation | Method and apparatus for providing mechanical i/o for computer systems interfaced with elongated flexible objects |
US5691898A (en) | 1995-09-27 | 1997-11-25 | Immersion Human Interface Corp. | Safe and low cost computer peripherals with force feedback for consumer applications |
US5644337A (en) * | 1995-06-06 | 1997-07-01 | Zenith Electronics Corporation | Trackball having single emitter-detector detecting chopper wheel direction |
US6166723A (en) * | 1995-11-17 | 2000-12-26 | Immersion Corporation | Mouse interface device providing force feedback |
US6697748B1 (en) | 1995-08-07 | 2004-02-24 | Immersion Corporation | Digitizing system and rotary table for determining 3-D geometry of an object |
US5999168A (en) | 1995-09-27 | 1999-12-07 | Immersion Corporation | Haptic accelerator for force feedback computer peripherals |
US6704001B1 (en) * | 1995-11-17 | 2004-03-09 | Immersion Corporation | Force feedback device including actuator with moving magnet |
US8508469B1 (en) | 1995-12-01 | 2013-08-13 | Immersion Corporation | Networked applications including haptic feedback |
US7027032B2 (en) * | 1995-12-01 | 2006-04-11 | Immersion Corporation | Designing force sensations for force feedback computer applications |
US6219032B1 (en) | 1995-12-01 | 2001-04-17 | Immersion Corporation | Method for providing force feedback to a user of an interface device based on interactions of a controlled cursor with graphical elements in a graphical user interface |
US6028593A (en) | 1995-12-01 | 2000-02-22 | Immersion Corporation | Method and apparatus for providing simulated physical interactions within computer generated environments |
US6078308A (en) * | 1995-12-13 | 2000-06-20 | Immersion Corporation | Graphical click surfaces for force feedback applications to provide user selection using cursor interaction with a trigger position within a boundary of a graphical object |
US5691534A (en) * | 1996-05-02 | 1997-11-25 | Tseng; Hsin-Te | Digital signal ouput device having a transparent gear wheel |
US6374255B1 (en) * | 1996-05-21 | 2002-04-16 | Immersion Corporation | Haptic authoring |
US5796354A (en) * | 1997-02-07 | 1998-08-18 | Reality Quest Corp. | Hand-attachable controller with direction sensing |
US5764164A (en) * | 1997-02-07 | 1998-06-09 | Reality Quest Corp. | Ergonomic hand-attachable controller |
US6256011B1 (en) * | 1997-12-03 | 2001-07-03 | Immersion Corporation | Multi-function control device with force feedback |
US6985133B1 (en) | 1998-07-17 | 2006-01-10 | Sensable Technologies, Inc. | Force reflecting haptic interface |
US6564168B1 (en) * | 1999-09-14 | 2003-05-13 | Immersion Corporation | High-resolution optical encoder with phased-array photodetectors |
US6373404B1 (en) * | 1999-10-25 | 2002-04-16 | Chin-Wen Chou | Encoding sensor switch |
US6693626B1 (en) * | 1999-12-07 | 2004-02-17 | Immersion Corporation | Haptic feedback using a keyboard device |
IL143255A (en) | 2001-05-20 | 2015-09-24 | Simbionix Ltd | Endoscopic ultrasonography simulation |
US8364342B2 (en) | 2001-07-31 | 2013-01-29 | Immersion Corporation | Control wheel with haptic feedback |
US6904823B2 (en) * | 2002-04-03 | 2005-06-14 | Immersion Corporation | Haptic shifting devices |
US6646571B1 (en) * | 2002-06-07 | 2003-11-11 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Encoder having a slidably engaged floating aperture piece |
WO2004036405A2 (en) | 2002-10-15 | 2004-04-29 | Immersion Corporation | Products and processes for providing force sensations in a user interface |
GB2418475B (en) * | 2003-06-09 | 2007-10-24 | Immersion Corp | Interactive gaming systems with haptic feedback |
US7850456B2 (en) | 2003-07-15 | 2010-12-14 | Simbionix Ltd. | Surgical simulation device, system and method |
US7411576B2 (en) * | 2003-10-30 | 2008-08-12 | Sensable Technologies, Inc. | Force reflecting haptic interface |
EP2062116A2 (de) | 2006-09-13 | 2009-05-27 | Immersion Corporation | Systeme und verfahren für kasinospielhaptik |
US8543338B2 (en) | 2007-01-16 | 2013-09-24 | Simbionix Ltd. | System and method for performing computerized simulations for image-guided procedures using a patient specific model |
WO2008087629A2 (en) * | 2007-01-16 | 2008-07-24 | Simbionix Ltd. | Preoperative surgical simulation |
US9486292B2 (en) | 2008-02-14 | 2016-11-08 | Immersion Corporation | Systems and methods for real-time winding analysis for knot detection |
US9104791B2 (en) * | 2009-05-28 | 2015-08-11 | Immersion Corporation | Systems and methods for editing a model of a physical system for a simulation |
US9866924B2 (en) | 2013-03-14 | 2018-01-09 | Immersion Corporation | Systems and methods for enhanced television interaction |
TWI585372B (zh) | 2016-02-05 | 2017-06-01 | 曾信得 | 光學掃描式導光編碼器 |
TWI633282B (zh) * | 2016-04-15 | 2018-08-21 | 曾信得 | 正向對焦掃描式導光編碼器 |
TWI623857B (zh) * | 2016-11-30 | 2018-05-11 | Shen Yao Sheng | Using two sensors to determine the wheel width and steering wheel decoder |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3304434A (en) * | 1965-06-01 | 1967-02-14 | Bunker Ramo | Position control system employing pulse producing means indicative of magnitude and direction of movement |
DE2312729A1 (de) * | 1972-03-15 | 1973-09-20 | Trump Ross Ind Controls Inc | Kodierer fuer die drehbewegungen einer welle |
DE3112680A1 (de) * | 1981-03-31 | 1982-10-14 | Kienzle Uhrenfabriken GmbH, 7730 Villingen-Schwenningen | Vorrichtung zur schlagsynchronisation bei elektronischen schlagwerksuhren |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62294908A (ja) * | 1986-06-14 | 1987-12-22 | Matsushita Electric Works Ltd | 光学式ロ−タリエンコ−ダ |
US4982618A (en) * | 1987-11-03 | 1991-01-08 | Culver Craig F | Multifunction tactile manipulatable control |
US4906843A (en) * | 1987-12-31 | 1990-03-06 | Marq Technolgies | Combination mouse, optical scanner and digitizer puck |
JP2941953B2 (ja) * | 1990-12-04 | 1999-08-30 | キヤノン株式会社 | 基準位置の検出方法および回転検出計 |
US5168268A (en) * | 1991-06-05 | 1992-12-01 | Apple Computer, Inc. | Optically transmissive armature for cursor control device |
-
1993
- 1993-11-03 US US08/145,213 patent/US5384460A/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-11-05 CA CA002102540A patent/CA2102540C/en not_active Expired - Fee Related
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- 1993-12-10 FR FR9314849A patent/FR2713786B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3304434A (en) * | 1965-06-01 | 1967-02-14 | Bunker Ramo | Position control system employing pulse producing means indicative of magnitude and direction of movement |
DE2312729A1 (de) * | 1972-03-15 | 1973-09-20 | Trump Ross Ind Controls Inc | Kodierer fuer die drehbewegungen einer welle |
DE3112680A1 (de) * | 1981-03-31 | 1982-10-14 | Kienzle Uhrenfabriken GmbH, 7730 Villingen-Schwenningen | Vorrichtung zur schlagsynchronisation bei elektronischen schlagwerksuhren |
Also Published As
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DE4339738A1 (de) | 1995-06-01 |
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