DE69017481T2

DE69017481T2 - Cursorsteuerungseinrichtung.

Info

Publication number: DE69017481T2
Application number: DE69017481T
Authority: DE
Inventors: Abdul W B A Rahman
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1989-02-10
Filing date: 1990-01-18
Publication date: 1995-07-20
Anticipated expiration: 2010-01-19
Also published as: US4928093A; EP0382350A2; EP0382350A3; DE69017481D1; JPH02245919A; EP0382350B1; JP3212989B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung eines alphanumerischen Anzeigegerätes und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Steuerung der Position eines Anzeigers auf dem Bildschirm eines Anzeigegerätes.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Maus wird gewöhnlich als Eingabegerät für Computer-Anzeigeterminals verwendet und liefert Signale, um die Position eines Laufzeichens auf der Anzeigefläche zu steuern. Die Maus ist als ein kleines kastenartiges Gerät aufgebaut und wird auf einer flachen Oberfläche plaziert und auf dieser in verschiedene Richtungen bewegt. Wenn durch die Maus Positionsänderungssignale erzeugt werden, werden diese zu dem Terminal gesendet, wodurch eine entsprechende Bewegung des Laufzeichens bewirkt wird. Während die Maus für viele Anwendungen nützlich ist, macht sie es notwendig, daß eine Hand von der Tastatur des Terminals entfernt wird, um die Bewegung derselben zu steuern. In neuerer Zeit wurde eine neue Vorrichtung entwickelt, die direktionale Steuersignale für ein Laufzeichen liefert, es jedoch beiden Händen des Benutzers ermöglicht, in Berührung mit der Tastatur zu bleiben. In dem U.S.-Patent 4,712,101, erteilt an C.F.Culver, ist diese Vorrichtung gezeigt, wobei sie eine drehbare Welle aufweist, auf der ein Zylinder befestigt wurde. Die Vorrichtung ist als Teil oder einer benachbart zu einer Tastatur aufgebaut und ist auf der Benutzerseite der Shift-Taste positioniert. Bei einem Aufbau umfaßt sie ein getrenntes Objekt, das unmittelbar vor der Tastatur positioniert ist.
Der Zylinder dreht sich mit der Welle, wenn sich die Welle dreht; jedoch ist der Zylinder in der Lage, gleichzeitig longitudinal entlang der Achse der Welle verschoben zu werden. Ein Codierer ist mit der Welle gekoppelt und liefert Wellen-Drehbewegungssignale, die eine Bewegungsrichtung des Laufzeichens steuern. Ein weiterer Codierer ist mit dem Zylinder gekoppelt und liefert ein Signal, das dessen longitudinale Bewegung anzeigt. Dieses Signal wird verwendet, um die Bewegung des Laufzeichens in eine zweite Richtung auf der Anzeige zu steuern. Als Folge dieser Struktur wird die Position eines Laufzeichens in der Anzeige durch die Aktion einer Hand gesteuert, die die Vorrichtung sowohl dreht als auch verschiebt, während sie noch mit der Tastatur in Berührung ist.
Culver verwendet eine Vielzahl von Codierern, um seine Bewegungssignale abzuleiten. Bei einer Version verwendet er ein Coderad, das mit der Welle drehbar ist, und ein zweites Codierer-Rad, das durch ein Kabel betrieben wird, das mit dem Zylinder verbunden ist. Bei einer weiteren Version ist das Drehrad mittels einer Getriebeanordnung mit der Welle gekoppelt, während die Erfassung der longitudinalen Bewegung mittels eines linearen Codierers, der direkt mit dem Zylinder gekoppelt ist, erreicht wird. Bei einer weiteren Version schlägt Culver die Verwendung eines linearen widerstandsbehafteten Streifens zur longitudinalen Positionserfassung vor.
Im U.S.-Patent 4,724,715 beschreibt Culver ferner eine Anzahl von Entwurfsmodifikationen für die Strukturen, die in seinem Patent 4,712,101 gezeigt sind. Diese Modifikationen drehen sich um die Verwendung analoger Elemente als Positionssensoren und nicht der digitalen Codierer, die in seinem früheren Patent gezeigt sind. Trotz der bestätigten Vorteile der Eingabevorrichtung von Culver sind seine Realisierungen aufwendig und einige sind schwierig in der Einstellung zu halten, wenn sie vom Benutzer betrieben werden. Ferner verwendet Culver eine Anzahl von mechanischen Vorrichtungen, um seine Positionserfassungs-Ausgangssignale herzuleiten. In dem Maße, in dem Erfassungs- und Positions-Codierung elektrisch durchgeführt werden kann, nimmt die Systemzuverlässigkeit zu, während die Produkt und Zusammenbaukosten abnehmen.
Demgemäß ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte Laufzeichen-Steuervorrichtung zu schaffen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine Laufzeichen-Steuervorrichtung zu schaffen, die eine elektrische Erfassung verwendet, um die Position und die Bewegung zu bestimmen.
Es ist eine weitere Aufgabe dieser Erfindung, eine verbesserte Laufzeichen-Steuervorrichtung zu schaffen, die im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen weniger aufwendig und zuverlässiger ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine handgesteuerte Vorrichtung ist beschrieben, um Signale zu erzeugen, um die Position eines Laufzeichens in einer Computeranzeige zu verschieben. Die Vorrichtung schließt eine Welle mit einer länglichen Achse ein. Eine Mehrzahl von Leitereinrichtungen sind um die Welle gewickelt und ein zylindrisches Bauglied ist für sowohl eine Drehbewegung um als auch eine longitudinale Bewegung entlang der Welle angebracht. Antriebseinrichtungen sind zum Anlegen eines Anregungssignales an eine Abfolge der Leitereinrichtungen vorgesehen. Das zylindrische Bauglied ist mit einer leitfähigen Platteneinrichtung versehen, die eine Mehrzahl der Leitereinrichtungen überlappt, wobei die Platteneinrichtung wirksam ist, um ein Anregungssignal, das an eine Leitereinrichtung angelegt wird, zu anderen Leitereinrichtungen, die von der Platteneinrichtung überlappt werden, zu koppeln. Die Codierer-Einrichtungen sind mit den anderen Leitereinrichtungen verbindbar, um die gekoppelten/anregenden Signale zu erfassen, und um eine Ausgabe zu liefern, die die Bewegung des zylindrischen Baugliedes anzeigt, um demgemäß die Position eines Laufzeichens zu steuern.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind eine erste und eine zweite Leitereinrichtung spiralförmig in entgegengesetzte Richtungen um die Welle gewickelt. Durch Vergleichen der Ausgaben von leitfähigen Platteneinrichtungen, die in der Nähe beider gewickelter Leitereinrichtungen positioniert sind, kann die Positionsänderung des zylindrischen Baugliedes zu Zwecken der Laufzeichensteuerung genau bestimmt werden.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine perspektivische Teilansicht der Erfindung.
Fig. 2 ist eine perspektivische Teilansicht der Erfindung, wenn diese sich in einer Tastatur befindet.
Fig. 3 ist ein Schnitt der Vorrichtung von Fig. 1 entlang der Linie 3-3 von Fig. 1.
Fig. 4 ist eine Draufsicht der flexiblen Leiterschicht, die bei der Erfindung verwendet wird.
Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 1.
Fig. 6 ist ein Schaltdiagramm der Elektronik, die zu der Erfindung gehört.
Fig. 7 bis 9 sind schematische Ansichten verschiedener Positionen der Koppelplatten über den flexiblen Leiterschichten, die es dem System ermöglichen, die Bewegungsrichtung des zylindrischen Baugliedes zu bestimmen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Bezugnehmend nun auf Fig. 1 weist die Laufzeichen-Steuervorrichtung eine zylindrische Welle 10 auf, um die zwei getrennte flexible Leiterschichten 12 und 14 spiralförmig gewickelt sind. Eine detaillierte Draufsicht jeder der Leiterschichten 12 und 14 ist in Fig. 4 gezeigt, wobei jede eine Mehrzahl von flexiblen Reihenleitern 16, 18, 20 und 22 aufweist, die alle auf einer flexiblen Isolationsschicht 24 (z. B. einem flexiblen, polymerischen Substrat) befestigt sind. Zwischen allen diesen Reihenleitern exisitiert ein zusätzlicher dünner Leiter 26, 28, 32 und 32. Die Leiter 26, 28, 30 und 32 sind während des Betriebes der Erfindung geerdet und werden verwendet, um die Reihenleiter voneinander zu isolieren.
Obwohl in Fig. 4 nur ein kurzer Abschnitt der Leiterschicht gezeigt ist, muß realisiert werden, daß ein verlängerter Abschnitt bei der Erfindung verwendet ist. Dies wird nun wieder bezugnehmend auf Fig. 1 offensichtlich, bei der ein Ende der Leiterschicht am Punkt 34 auf der Welle 10 befestigt ist. Seine gesamte Länge ist dann spiralförmig im Uhrzeigersinn um die Welle gewickelt, bis sie am Punkt 36 endet. Am Punkt 34 sind die Reihenleiter auf der Leiterschicht 12 zu Anschlüssen R1, R2, R3 und R4 herausgeführt, um dort für eine nachfolgende Verschaltung verfügbar zu sein. Am Punkt 36 werden die Enden der Leiter 16, 18, 20 und 22 in einer Leerlaufbedingung belassen. Die flexible Leiterschicht 14 ist in einer identischen Weise gewickelt, jedoch mit einer spiralförmigen Wicklung gegen den Uhrzeigersinn im Gegensatz zu der Wicklung im Uhrzeigersinn der Leiterschicht 12. Die einzelnen Leiter auf der Leiterschicht 14 sind ebenfalls zu Anschlüssen R1, R2, R3 und R4 für eine nachfolgende Verschaltung herausgeführt.
Ein zylindrisches Bauglied 50 ist sowohl gleitfähig entlang als auch drehbar um die Welle 10 gewickelt. Es besteht vorzugsweise aus einem nicht-leitfähigen Kunststoffmaterial, das sowohl haltbar als auch leichtgewichtig ist. Die zwei leitfähigen Koppelplatten 52 und 54 sind in dem Bauteil 50 positioniert und liefern eine kapazitive Kreuzkopplung zwischen einzelnen Reihenleitern in den Leiterschichten 12 und 14. Jede der Koppelplatten 52 und 54 besitzt eine Breite, die drei der Reihenleiter, die in Fig. 4 gezeigt sind, einschließt (siehe Pfeil 56). Jede der Koppelplatten 52 und 54 ist ein Parallelepiped mit einem Neigungswinkel, der gleich dem relativen Winkel zwischen der Achse der Welle 10 und der spiralförmigen Wicklung der darunterliegenden Leiterschicht ist. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, überlappt die Koppelplatte 52 unmittelbar die flexible Leiterschicht 12, berührt jedoch die Leiter derselben aufgrund des Vorliegens einer dünnen isolierenden Beschichtung 55 nicht. Obwohl nicht gezeigt, exisitiert eine gleichartige Struktur und Beziehung für die Koppelplatte 54 (deren Neigungswinkel gleich dem Wicklungswinkel der Leiterschicht 14 ist).
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die Laufzeichen-Steuervorrichtung vorzugsweise im vorderen Abschnitt einer Tastatur befestigt, vorzugsweise auf der Benutzerseite der Shift-Taste. Die Vorrichtung ist folglich dort positioniert, wo sie durch die Finger, den Daumen oder die Handfläche der Hand des Benutzers betrieben werden kann. In einem solchen Betrieb ermöglicht es die Laufzeichen-Steuervorrichtung den Fingern beider Hände, im wesentlichen frei zu sein, um die Tasten der Tastatur zu betätigen. Auf Wunsch kann die Laufzeichen-Steuervorrichtung als ein getrenntes Objekt aufgebaut sein, um direkt vor der Tastaturanordnung plaziert zu sein.
Bezugnehmend nun auf Fig. 5 ist ein Schnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 1 gezeigt, der die Beziehung der Koppelplatte 52 zu der darunterliegenden Leiterschicht 12 zeigt. Wie vorher erwähnt, schließt die Breite der Koppelplatte 52 drei darunterliegende Reihenleiter ein (z.B. 16, 18 und 20). Es ist offensichtlich, daß es beim Betrieb der Erfindung notwendig ist, daß ein Anregungs-Antriebsimpuls an einen Reihenleiter (z.B. 18) angelegt wird, und daß ein Signal durch die Platte 52 in angrenzende Reihenleiter (16 und 20) kapazitiv gekoppelt wird, um erfaßt zu werden. Durch sequentielles Vergleichen der Ausgangssignale aneinandergrenzender Reihenleiter kann die Position der kapazitiven Koppelplatte bestimmt werden. Außerdem wird durch Vergleichen der relativen Änderungen der Ausgabe aneinander angrenzender Reihenleiter zwischen beiden Koppelplatten 52 und 54 die Bewegungsrichtung des Zylinders 50 bestimmt, wodurch die Informationen geliefert werden, die zum Erzeugen der Steuerspannung für ein Anzeigelaufzeichen benötigt werden.
Der Steuerschaltungsaufbau für den Betrieb der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt. Die Hauptkomponenten des Steuerschaltungsaufbaus umfassen ein rechtes logisches Steuermodul 100, ein linkes logisches Steuermodul 102, einen Mikroprozessor 104, einen Zwei-Bit-Zähler 106 und einen Reihentreiber 107. Es ist offensichtlich daß das System in Fig. 6 im wesentlichen eine Multiplex-Funktion durchführt, wodurch die Ausgabe des Reihentreibers 108 seguentiell und parallel an jede der Reihen R1 bis R4 und R1' bis R4' angelegt wird. Die nebeneinanderliegenden Reihenleiter auf jeder Seite eines betriebenen Leiters sind gleichzeitig mit einem Erfassungsverstärker verbunden, während der verbleibende Reihenleiter mit Masse verbunden ist.
Nun wird der detaillierte Betrieb und der Aufbau des rechten logischen Steuermoduls 100 beschrieben. Die linke Steuerlogik 102 ist im wesentlichen identisch, mit Ausnahme der Tatsache, daß sie Signale von der Leiterschicht 14 und nicht der Leiterschicht 12 treibt und erfaßt. Jede der Reihen R1 bis R4 entspricht einem Reihenleiter auf der Leiterschicht 12. Gatter 110, 112, 114 und 116 führen die Ausgabe des Reihentreibers 108 einem ausgewählten Reihenleiter zu. Die Eingänge von Gattern 118, 120, 122 und 124 sind jeweils mit den Reihen R1, R2, R3 und R4 verbunden. Ihre jeweiligen Ausgaben werden Erfassungs-Verstärkern 126, 128, 130 und 132 zugeführt, deren Ausgänge wiederum über Analog/Digital-Wandler 134, 136, 138 und 140 zu dem Mikroprozessor 104 geführt sind. Jeder der Analog/Digital-Wandler 134 bis 140 liefert eine Anzahl von diskreten digitalen Pegeln einer analogen Spannungseingabe. Bei einem bevorzugten Ausfiihrungsbeispiel liefert jeder Analog/Digital-Wandler 16 digitale Ausgangswerte entsprechend mit 16 analogen Eingangsspannungspegeln.
Ein Zwei-Bit-Zähler 106 durchläuft fortgesetzt zyklisch seine vier Werte, wodurch sequentiell Impulsausgaben auf jedem seiner Ausgangsleiter 1 bis 4 geliefert werden. Diese Leitungen liefern die Hauptsteuerung für die Multiplex-Funktion dieser Schaltung. Gatter 150, 152, 154 und 156 sind verwendet, um den nicht verwendeten Reihenleiter mit einer Quelle oder einem Referenzpotential zu verbinden.
Während jedes Taktzyklusses des Zählers 106 liefert der Reihentreiber 108 auf Leitungen 160 und 162 ein Impulssignal. Wenn angenommen wird, daß der Zähler 106 eine Ausgangsleitung 101 angeregt hat, wird die Ausgabe des Reihentreibers 108 den Leitern 160 und 162 zugeführt. Der hohe logische Pegel auf dem Zählerausgang 1 öffnet das Gatter 110, wodurch es dem Reihentreiberimpuls ermöglicht wird, der Reihe R1 zugeführt zu werden. Gleichzeitig wird in der linken Steuerlogik 102 ein Reihentreiberimpuls auf die Reihe R1' angelegt. Der hohe logische Pegel auf der Ausgangsleitung 1 des Zählers 106 öffnet zusätzlich die Gatter 120 und 124, wodurch ermöglicht wird, daß Signale, die kapazitiv zu den Reihen R2 und R4 gekoppelt werden, zu den Erfassungs-Verstärkern 128 und 132 geleitet werden. Es sollte daran erinnert werden, daß die Reihe R4 als eine Folge des spiralförmigen Wicklungsmusters der Leiterschicht 12 auf der Welle 10 unmittelbar neben der Reihe R1 liegt.
Die erfaßten Ausgaben werden in einen digitalen Wert umgewandelt und zum Mikroprozessor 104 geleitet. Der Mikroprozessor 104 tastet seine Eingangs leitungen von dem AID-Wandlern 134 bis 140 ab, um im wesentlichen eine Anzahl von Momentaufnahmen der Ausgaben derselben während der Zeit, zu der die Leitung 1 des Zählers 106 auf einem hohen logischen Pegel ist, zu nehmen. Jeder "Momentaufnahme"-Spannungspegel wird gespeichert. Gleichzeitig wurde das Gatter 154 geöffnet, um den Reihenleiter R3 zu erden, um jegliche Signale am Erscheinen auf demselben zu hindern.
Der Zähler 106 bewirkt dann, daß die Ausgangsleitung 2 steigt und die Ausgangsleitung 1 fällt. Die Schaltung wiederholt dananch die vorher genannte Aktion, jedoch wird in diesem Fall die Ausgabe des Reihentreibers 108 den Reihen R2 und R2' zugeführt und die Erfassungs-Verstärker 126 und 130 empfangen die gekoppelten Signale der Reihen R1 und R3 über die Gatter 118 und 122. Die A/D-Wandler 134 und 138 erzeugen erneut digitale Ausgangssignale, die den Pegel der induzierten Potentiale anzeigen, die von den Reihen R1 und R3 erfaßt werden, wobei diese Ausgangssignale abgetastet und gespeichert werden. Eine identische Aktion findet für die A/D- Wandler in der linken Steuerlogik 102 statt.
Bezugnehmend nun auf die Figuren 7 bis 9 wird der Algorithmus, der vom Mikroprozessor 104 verwendet wird, erklärt, der aus den Momentanaufnahmen die Bewegungsrichtung des zylindrischen Baugliedes 50 bezüglich jeder der leitfähigen Schichten 12 und 14 bestimmt. Es sei daran erinnert, daß die Eingangssignale zu dem Mikroprozessor 104 von acht A/D-Wandlern hergeleitet werden, von denen jeder eine Mehrzahl von diskreten digitalen Ausgangswerten liefert, die analoge Eingangswerte darstellen. Zu exemplarischen Zwecken wird angenommen, daß jeder A/D-Wandler 16 getrennte digitale Ausgangssignale liefert, die den vollen Bereich der erwarteten analogen Eingangswerte abdecken.
Kurz nochmals bezugnehmend auf Fig. 5 wird, wenn angenommen wird, daß sich die Koppelplatte 52 nach rechts bewegt, die Spannung, die durch dieselbe vom Reihenleiter 18 zum Reihenleiter 20 gekoppelt wird, abnehmen, wenn die Koppelplatte 52 die Nähe des Leiters 20 verläßt. In diesem Fall nimmt der Strom, der in den Reihenleiter 20 induziert wird, allmählich ab. Ebenso wird, wenn sich die Platte 52 nach links bewegt und beginnt, den Reihenleiter 22 zu überdecken, die Spannung, die in den Leiter 22 gekoppelt wird, beginnen, anzusteigen. Es sind diese sich ändernden Ausgangswerte, die erfaßt und digitalisiert werden und die notwendigen Anzeigen liefern, um die Bewegungsrichtung der Platte 52 bezüglich der Reihenleiter zu bestimmen.
Der Mikrocomputer 104 verwendet folgende Vereinbarungen:

Relative Bewegungsvereinbarungen

Leiterschicht 12/Platte 52

Platte 52 bewegt sich nach links (R4 zu R1 hin) = negativ
Platte 52 bewegt sich nach rechts (R1 zu R4 hin) = positiv

Leiterschicht 14/Platte 54

Platte 54 bewegt sich nach links (R1' zu R4' hin) = negativ
Platte 54 bewegt sich nach rechts (R4' zu R1' hin) = positiv

Zur Bestimmung der horizontalen Bewegung

Momentanaufnahme-Werte addieren

Zur Bestimmung der vertikalen Bewegung

Momentanaufnahme-Werte subtrahieren

Der Betrieb der oben genannten Vereinbarung wird aus dem folgenden Beispiel offensichtlich. Gemäß Fig. 7 ist die Koppelplatte 52 direkt über den Reihen R2, R3 und R4 und die Koppelplatte 54 über den Reihen R1', R4' und R3' gezeigt. Gemäß Fig. 8 haben sich die Koppelplatten 52 und 54 durch eine Bewegung des zylindrischen Baugliedes 10 derart vertikal abwärts bewegt, daß die Platte 52 nun über den Reihen R1, R2 und R3 und die Platte 54 über den Reihen R4', R3' und R2' liegt. Als Folge der Bewegung der Platte 52 von der Reihe R4 weg hat sich die Spannungsausgabe, die von der Reihe R4 erfaßt wird, von einem maximalen Pegel zu einem minimalen Pegel verschoben, wodurch sie 16 diskrete digitale Pegel durchschreitet. Ebenso hat die Spannung, die von der Reihe R1 erfaßt wird, 16 Spannungspegel zu einem Maximum überschritten, da sich die Platte 52 von einer Nichtbedeckung der Reihe R1 zu einer vollständigen Bedeckung der Reihe R1 bewegt. Somit verursachte die Bewegung der Platte 52 eine Gesamtheit von 32 Spannungspegeln, die überguert, erfaßt und akkumuliert werden müssen. Aufgrund der oben genannten Vereinbarung ist der Sinn der Spannungspegeländerung negativ oder -32, da die Platte 52 nach "links" bewegt wird (z.B. vom Bedecken der Reihen R2, R3, R4 zum Bedecken der Reihen R1, R2, R3).
In einer ähnlichen Art bewirkte die Platte 54, daß die Ausgabe auf R1' um 16 Pegel abfiel und die Ausgabe auf R2' um 16 Pegel anstieg. Jedoch hat sich in diesem Fall die Platte 54 nach rechts bewegt und gemäß der obigen Vereinbarung ist der resultierende Wert +32.
Um das Quantum der horizontalen Bewegung zu bestimmen, werden die akkumulierten Spannungsänderungen addiert (+32-32 = 0), wobei ein Wert von Null die Folge ist, wodurch keine horizontale Bewegung angezeigt wird. Andererseits werden, um die vertikale Bewegung zu bestimmen, die akkumulierten Spannungsänderungen subtrahiert (-32 -32 = -64), was einen Nettowert von -64 ergibt, der eine vertikale Abwärtsbewegung anzeigt.
Von Fig. 8 zu Fig. 9 weitergehend ist zu sehen, daß das zylindrische Bauglied 10 (nicht gezeigt) die Platten 52 und 54 horizontal nach rechts bewegt. Folglich fällt die Ausgangsspannung, die von der Reihe R1 erfaßt wird, um 16 Pegel und die Spannung, die auf der Reihe R4 erfaßt wird, steigt um 16 Pegel. In Übereinstimmung mit der obigen Vereinbarung ist dies eine positive Bewegung mit eine Wert von +32. Genauso bewirkt die Bewegung der Koppelplatte 54, daß die Spannung, die von der Reihe R4' erfaßt wird, um 16 Pegel abnimmt und die Spannung auf der Reihe R1' um 16 Pegel ansteigt. Gemäß der Vereinbarung ist dies eine positive Bewegung mit einem Wert von +32. Gemäß der Vereinbarung werden die Bewegungswerte addiert und ergeben einen Wert von +64, was eine Bewegung nach rechts anzeigt. Wenn die vertikale Bewegung bestimmt wird, ist ein Wert von Null die Folge, was keine vertikale Bewegung anzeigt.
Aus der obigen Beschreibung ist offensichtlich, daß, wenn es scheint, als würden sich die Koppelplatten über die Reihen zueinander hinbewegen, die Drehung vertikal aufwärts ist. Andererseits ist die Drehung vertikal abwärts, wenn sie sich voneinander wegzubewegen scheinen. Wenn zu sehen ist, daß sich beide Platten in die gleiche Richtung über die Reihen bewegen, ist die Bewegung horizontal und kann entweder in die negative oder in die positive Richtung stattfinden.
Demgemäß ist der Mikroprozessor 104 durch die oben beschriebene Technik in der Lage, die Bewegungsrichtung der Koppelplatte 52 und 54 präzise zu bestimmen und somit die des zylindrischen Baugliedes 50. Der Mikroprozessor 104 liefert folglich dem Laufzeicheneingang in einer Anzeigevorrichtung entsprechende Eingangssignale, um die Bewegung des zylindrischen Baugliedes 50 direkt nachzuahmen. Während in den obigen Beispielen angenommen wurde, daß die Platten 52 und 54 über eine volle Reihe bewegt werden, sollte es offensichtlich sein, daß die überguerten Spannungspegel kontinuierlich akkumuliert und verglichen werden, um eine kontinuierliche Bewegungsrichtungsanzeige zu liefern. Somit werden die Summen der Spannungspegel im allgemeinen eine kleine Zahl sein, abhängig von der Geschwindigkeit der wiederholten Analysen.
Es sollte für Fachleute offensichtlich sein, daß die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele der Erfindung nur darstellend sind und daß durchweg Modifikationen stattfinden können. Demgemäß sollte die Erfindung nicht begrenzt auf die Ausführungsbeispiele, die hierin offenbart sind, betrachtet werden, sondern als begrenzt gemäß der Definition der beigefügten Ansprüche.

Claims

1. Eine handgesteuerte Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen, um die Position eines Laufzeichens in einer Computeranzeige zu bewegen, die folgende Merkmale aufweist:

eine Welleneinrichtung (10) mit einer länglichen Achse;

eine Mehrzahl von Leitereinrichtungen (12, 14), die um die Welleneinrichtung (10) gewickelt sind;

eine Treibereinrichtung (100, 102) zum Anlegen eines Anregungssignales an eine Abfolge der Leitereinrichtungen;

eine zylindrische Einrichtung (50), die auf der Welleneinrichtung (10) befestigt ist und um und entlang der Welleneinrichtung sowohl in Rotations- als auch Translations-Richtung bewegbar ist, wobei die zylindrische Einrichtung (50) mit einer leitfähigen Platteneinrichtung (52, 54) versehen ist, die eine Mehrzahl der Leitereinrichtungen überlappt, wobei die leitfähige Platteneinrichtung (52, 54) wirksam ist, um ein Anregungssignal, das an eine Leitereinrichtung angelegt wird, zu anderen Leitereinrichtungen, die von der leitfähigen Platteneinrichtung überlappt werden, zu koppeln; und

eine Decodierer-Einrichtung (104) zum Erfassen der gekoppelten Anregungssignale und zum Liefern einer Ausgabe, die die Position der zylindrischen Einrichtung anzeigt, um entsprechend die Laufzeichenposition zu steuern.

2. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der die Leitereinrichtungen (12, 14) spiralförmig um die Welleneinrichtung gewickelt sind.

3. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 2, bei der die leitfähigen Platteneinrichtungen (52, 54) Leitereinrichtungen (16, 20) überspannen, die benachbart zu jeder Seite einer Leitereinrichtung (18) sind, an die das Anregungssignal angelegt wird, und bei der die Decodierer-Vorrichtung (104) mit beiden benachbarten Leitereinrichtungen (16, 20) gekoppelt ist, wodurch Signale, die in die benachbarten Leitereinrichtungen (16, 20) gekoppelt werden, analysiert werden können.

4. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 3, die ferner folgendes Merkmal aufweist:

eine Einrichtung (106, 108) zum Steuern der Treibereinrichtungen (100, 102), um das Anregungssignal der Reihe nach an jede Leitereinrichtung anzulegen, während gleichzeitig die Decodierer-Einrichtung (104) gesteuert wird, um die in benachbarte Leitereinrichtungen gekoppelten Anregungssignale zu erfassen.

5. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der die zylindrische Einrichtung (50) per Hand um die Welleneinrichtung (10) drehbar und entlang der Welleneinrichtung (10) bewegbar ist.

6. Eine handgesteuerte Vorrichtung zum Erzeugen von Signalen, um die Position eines Anzeigers in einer Computeranzeige zu verschieben, die folgende Merkmale aufweist:

eine Welleneinrichtung (10) mit einer länglichen Achse;

eine erste Mehrzahl von Leitereinrichtungen (12), die um die Welleneinrichtung (10) gewickelt sind;

eine zweite Mehrzahl von Leitereinrichtungen (14), die um die Welleneinrichtung (10) gewickelt sind; eine Treibereinrichtung (100, 102) zum Anlegen eines Anregungssignales an eine Abfolge von Leitereinrichtungen (16, 18, 20 usw.) in jeder der ersten und der zweiten Mehrzahl von Leitereinrichtungen (12, 14);

eine zylindrische Einrichtung (59), die an der Welleneinrichtung (10) befestigt ist und drehbar um und bewegbar entlang der Welleneinrichtung (10) ist, wobei die zylindrische Einrichtung (50) mit einer ersten und einer zweiten leitfähigen Platteneinrichtung (52, 54) versehen ist, wobei die erste leitfähige Platteneinrichtung (52) eine Mehrzahl der ersten Leitereinrichtungen (12) überlappt und die zweite leitfähige Platteneinrichtung (54) eine Mehrzahl der zweiten Leitereinrichtungen (14) überlappt, wobei sowohl die erste als auch die zweite leitfähige Platteneinrichtung (52, 54) wirksain sind, um jeweils ein Anregungssignal, das an eine Leitereinrichtung (18) angelegt wird, zu weiteren überlappten Leitereinrichtungen (16, 20) zu koppeln; und

eine Decodierer-Einrichtung (104), die mit den Leitereinrichtungen, in die das Treibersignal gekoppelt wird (16, 20), verbindbar ist, um die gekoppelten Anregungssignale zu erfassen und Ausgangssignale zu liefern, um folglich die Position des Anzeigers zu steuern.

7. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der sowohl die erste als auch die zweite Mehrzahl von Leitereinrichtungen (12, 14) spiralförmig um die Welleneinrichtung (10) gewickelt sind, wobei die erste Mehrzahl von Leitereinrichtungen (12) in eine Richtung gewickelt ist und die zweite (14) in eine entgegengesetzte Richtung.

8. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 7, bei der die erste Mehrzahl von Leitereinrichtungen (14) im Uhrzeigersinn um die Welleneinrichtung gewickelt sind, und die zweite Mehrzahl von Leitereinrichtungen (14) gegen den Uhrzeigersinn gewickelt sind, wobei die Winkel der spiralförmigen Wicklungen zueinander orthogonal sind.

9. Eine Vorrichtung geinäß Anspruch 8, bei der die Treibereinrichtungen (100, 102) gleichzeitig Anregungssignale an entsprechende Leitereinrichtungen (18) in der ersten und der zweiten Mehrzahl von Leitereinrichtungen anlegen.

10. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der die leitfähigen Platteneinrichtungen (52, 54) Leitereinrichtungen (16, 20) überspannen, die benachbart zu jeder Seite der Leitereinrichtung (18) sind, an die das Anregungssignal angelegt wird, und bei der die Decodierer-Einrichtung (104) mit beiden benachbarten Leitereinrichtungen (16, 20) gekoppelt ist, wodurch Signale, die in die benachbarten Leitereinrichtungen gekoppelt werden, analysiert werden können.

11. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 10, die ferner folgendes Merkmal aufweist:

eine Einrichtung (106, 108) zum Steuern der Treibereinrichtung, um das Anregungssignal der Reihe nach an jede Leitereinrichtung anzulegen, während gleichzeitig die Decodierer-Einrichtung (104) gesteuert wird, um die in die benachbarten Leitereinrichtungen gekoppelten Anregungssignale zu erfassen.

12. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 11, bei der die zylindrische Einrichtung (50) per Hand um und entlang der Welleneinrichtung bewegbar ist.

13. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 6, bei der die Decodierer-Einrichtung (104) eine Einrichtung aufweist, um die Änderungen in den Signalen, die von den Leitereinrichtungen (12, 14) erfaßt werden, aufzuzeichnen, und eine Einrichtung, um die Änderungen in den Signalen zu kombinieren, um die Bewegungsrichtung der zylindrischen Einrichtung abzuleiten.

14. Eine Vorrichtung gemäß Anspruch 13, bei der die Kombiniereinrichtung aufgezeichneten Spannungsänderungen ein Vorzeichen zuweist, wenn die Spannungen von aufeinanderfolgenden Leitereinrichtungen (16, 18, 20), die in einer Richtung entlang der Welleneinrichtung (10) angeordnet sind, erfaßt werden, und ein zweites Vorzeichen zuweist, wenn die aufgezeichneten Spannungsänderungen von aufeinanderfolgenden Leitereinrichtungen (16, 18, 20) erfaßt werden, die in einer zweiten Richtung entlang der Welleneinrichtung (10) angeordnet sind, wobei die Kombiniereinrichtung die Änderungen in den Signalen algebraisch kombiniert.