DE69907588T2

DE69907588T2 - Hinweisvorrichtung zur verwendung in einen rechnersystem

Info

Publication number: DE69907588T2
Application number: DE69907588T
Authority: DE
Inventors: Kyoung-Jin Songpa-ku KIM; Kwang-Ho Paldal-ku SONG
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd; iO TEK Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd; iO TEK Co Ltd
Priority date: 1998-03-14
Filing date: 1999-03-11
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2019-03-12
Also published as: EP0983544A1; DE69907588D1; KR19990074833A; EP0983544B1; KR100286371B1; TW513661B; CN1107901C; US6307535B1; JP2000512420A; CN1258360A; WO1999047995A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zeigervorrichtung oder eine Cursor-Steuervorrichtung, wie eine Maus, welche die Bewegung des Cursors auf einer Computeranzeige steuert, indem eine Positionsinformation in einen Computer eingegeben wird.
Da eine Interaktion mit einem Computersystem für Nutzer mittels der großen Tastatur sehr begrenzt ist, wurde die Maus als Zeigervorrichtung entwickelt, um die Bewegung des Cursors auf der Computeranzeige zu steuern. Wenn der Nutzer den Cursor auf der Anzeige eines Computersystems steuern möchte, das in einer Graphik-Nutzerschnittstelle betrieben wird, ist es außerdem sehr beschwerlich für ihn, eine Positionsinformation in den Computer einzugeben. Die Maus beinhaltet im Allgemeinen ein kleines Gehäuse mit zwei oder drei Tasten auf der Oberseite, die dazu verwendet werden, anzuzeigen, dass gewünschte Positionen erreicht wurden, sowie einen Sensor, der in die Unterseite des Gehäuses eingebaut ist und auf jeglicher flachen Oberfläche herumgerollt wird. Die Richtung seiner Bewegung wird erfasst und zu dem Computer übertragen, der die Bewegung in eine Cursorbewegung auf dem Anzeigeschirm übersetzt. EP 0517063 offenbart eine Vorrichtung, die dazu verwendet werden kann, den Cursor auf einem Anzeigeschirm eines Computersystems mittels eines röhrenförmigen Elements herumzubewegen, das auf einem zylindrischen Stab rotierend und translatorisch beweglich ist.
Bezugnehmend auf 1 ist eine weitere Art von Zeigervorrichtung 12 gezeigt, die als Berührkontaktfläche ("touch pad") bezeichnet wird und in einem Notebook-Computer 10 eingebaut ist. Eine derartige Berührkontaktfläche 12 beinhaltet eine kleine elektronische Berührungsplatte, um eine Fingerberührung zur Steuerung der Cursorbewegung zu erfassen. Noch eine weitere Art von Zeigervorrichtung ist die Rollkugel 16, wie in 2 gezeigt, die vom Betrieb her der Maus ähnlich ist.
Derartige herkömmliche Typen von Zeigervorrichtungen leiden an verschiedenen Nachteilen einschließlich der Tatsache, dass es sehr schwierig ist, eine präzise Cursorbewegung insbesondere beim Zeichnen einer geraden Linie zu erreichen. Dies bedeutet, dass die herkömmlichen Zeigervorrichtungen zur effektiven Bewerkstelligung der Eingabe von Positionsinformationen in den Computer nicht adäquat sind. Des Weiteren stellen ihre Baugrößen eine Beschränkung hinsichtlich der Verkleinerung des Notebook-Computers auf eine wünschenswertere kompakte Abmessung dar.
Eine Aufgabe von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Zeigervorrichtung, durch welche die Cursorbewegung leicht und präzise gesteuert wird.
Eine andere Aufgabe weiterer Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Zeigervorrichtung, die kompakt in einem Notebook-Computer angebracht werden kann, wodurch dessen Abmessung beträchtlich reduziert wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Zeigervorrichtung zum Steuern der Cursorbewegung auf einem Anzeigeschirm eines Computersystems durch Eingeben von Positionsinformationen in den Computer bereitgestellt, wobei die Zeigervorrichtung Folgendes umfasst:

– ein Gehäuse mit einer oberen Öffnung darin und einer unteren innenseitigen Basis, die der oberen Öffnung direkt zugewandt ist,
– einen zylindrischen Stab, der so an der unteren innenseitigen Basis montiert ist, dass er in der Öffnung in dem Gehäuse um seine mittlere Achse rotiert und sich entlang derselben verschiebt,
– eine Detektionsschaltung zum Detektieren der Dreh- und Schiebebewegungen des zylindrischen Stabes und
– Mittel zum Analysieren eines von der Detektionsschaltung erzeugten Detektionssignals, um die Positionsinformationen zu gewinnen.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Steuern der Cursorbewegung auf einem Anzeigeschirm eines Computersystems durch Eingeben von Positionsinformationen in den Computer folgende Schritte:

– Drehen und Schieben eines zylindrischen Stabes, der so montiert ist, dass er sich in einer oberen Öffnung eines Gehäuses um seine mittlere Achse dreht und sich entlang derselben verschiebt, wobei das Gehäuse eine untere innenseitige Basis aufweist, auf welcher der Stab so montiert ist, dass er der Öffnung direkt zugewandt ist,
– Detektieren von Dreh- und Schiebebewegungen des zylindrischen Stabes,
– Abgeben eines Detektionssignals in Reaktion auf die detektierte Bewegung und
– Analysieren des detektierten Signals, um dadurch die Positionsinformationen zu erhalten.

Nunmehr werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung spezieller unter Bezugnahme auf die lediglich beispielhaft beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine perspektivische Ansicht zur Darstellung eines Notebook-Computers, der mit einer herkömmlichen Berührkontaktfläche versehen ist,
2 ist eine Ansicht ähnlich 1 mit der Ausnahme, dass bei ihr eine herkömmliche Rollkugel vorgesehen ist,
3 ist eine Explosionsansicht einer Zeigervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
4 ist ein Schaltbild für die Zeigervorrichtung in 3,
5 ist eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung der Detektionsteile, um die Bewegungen des zylindrischen Stabes der Zeigervorrichtung zu detektieren, wie sie in 3 gezeigt ist,
6A bis 6C stellen das Verfahren zum Detektieren der Rotationsbewegung des zylindrischen Stabes dar,
7A bis 7C stellen das Verfahren zum Detektieren der Schiebebewegung des zylindrischen Stabes dar,
8 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Schritte der Bewegung des Cursors mittels der erfinderischen Zeigervorrichtung,
9 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung der Schritte der Bestimmung der Verschiebung und der Richtung des Cursors,
10A und 10B sind Explosionsansichten zur Darstellung der Struktur der erfinderischen Zeigervorrichtung vor einer Anbringung in dem Hauptgehäuse eines Notebook-Computers,
10C ist eine Explosionsansicht zur Veranschaulichung der Struktur der erfinderischen Zeigervorrichtung mit einer anderen Basisstruktur zur Anbringung des zylindrischen Stabes vor einer Anbringung in dem Hauptgehäuse eines Notebook-Computers,
11 ist eine perspektivische Ansicht eines Notebook-Computers, der mit einer Zeigervorrichtung versehen ist, wie sie in 3 gezeigt ist,
12A ist eine Querschnittansicht entlang einer Linie 12a–12b von 11,
12B ist eine Ansicht entsprechend 12A mit der Ausnahme, dass die Zeigervorrichtung von 10C in dem Notebook-Computer angebracht ist,
13A ist eine Querschittansicht entlang einer Linie 13a–13b von 11,
13B ist eine Ansicht entsprechend 13A mit der Ausnahme, dass die Zeigervorrichtung von 10C in dem Notebook-Computer angebracht ist,
14 ist eine Draufsicht zur Veranschaulichung der auf der Unterseite des oberen Teils des Notebook-Computers, wie er in 11 gezeigt ist, ausgebildeten Anschläge, die der Begrenzung der Bewegung des zylindrischen Stabes des erfinderischen Zeigerstabes dienen sollen,
15 ist eine Draufsicht entsprechend 14, wobei jedoch die Anschläge auf der Unterseite des Paneels zur Anbringung der Zeigervorrichtung ausgebildet sind,
16 ist eine perspektivische Ansicht eines Notebook-Computers zur Veranschaulichung der Markierungslinien des zylindrischen Stabes, die nicht durch die Öffnung zur Außenseite des Computers hin freigelegt sind,
17 ist eine Draufsicht entsprechend 14, jedoch mit dem Notebook-Computer, wie er in 16 gezeigt ist,
18 ist eine Draufsicht entsprechend 15, jedoch mit dem Notebook-Computer, wie er in 16 gezeigt ist, und
19 ist eine perspektivische Explosionsansicht zur Darstellung des zylindrischen Stabes, der in der Zeigervorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
Bezugnehmend auf 3 beinhaltet eine Zeigervorrichtung 20 ein Vorrichtungsgehäuse, das aus einem oberen Gehäuseteil 22 und einem unteren Gehäuseteil 36, einem zylindrischen Stab 40, einer Leiterplatte 50 und Tasten 68 besteht. Der zylindrische Stab 40 ist auf einer unteren innenseitigen Basis 26 angebracht, die in dem oberen Gehäuseteil 22 ausgebildet ist. Er liegt durch eine Öffnung 24 zum Außenraum des oberen Gehäuseteils 22 frei. Die Basis 26 ist so ausgelegt, dass sie sich direkt unter der Öffnung 24 befindet und sich von beiden Enden der Öffnung 24 in Richtung der Innenseite des oberen Gehäuseteils 22 erstreckt. Die Oberfläche der Basis 26 ist konkav ausgebildet, damit sie zu dem Umfang des zylindrischen Stabes 40 passt. Die Basis 26 weist einen Schlitz 28 auf, der in der Richtung der Mittelachse des zylindrischen Stabes langgestreckt verläuft und so die Oberfläche der Basis in zwei Teile unterteilt, um dieselbe elastisch zu tragen. Der zylindrische Stab 40 kann sowohl entlang der Oberfläche der Basis 26 gleiten als auch um seine Mittelachse 46 rotieren. Die Schiebebewegung des zylindrischen Stabes 40 kann durch Anschläge 30 begrenzt sein.
Eine Mehrzahl von ersten Markierungslinien 42 sind um einen Teil des Umfangs des zylindrischen Stabes 40 angrenzend an ein Ende parallel zu der Mittelachse 46 mit einem konstanten Abstand zwischen den benachbarten Markierungslinien 42 gedruckt. Die ersten Markierungslinien 42 erstrecken sich bis zu einer gegebenen Länge von dem einen Ende aus. Außerdem ist eine Mehrzahl von zweiten Markierungslinien 44 um einen anderen Teil des Umfangs des zylindrischen Stabes 40 angren zend an das andere Ende senkrecht zu den ersten Markierungslinien 42 mit einem konstanten Abstand zwischen den benachbarten Markierungslinien 44 gedruckt. Die zweiten Markierungslinien 44 erstrecken sich bis zu einer gegebenen Länge von dem anderen Ende aus. Die ersten und zweiten Markierungslinien 42 und 44 sind schwarz, um eingestrahlte Infrarotstrahlen (IR-Strahlen) zu absorbieren, und die Abstände zwischen den schwarzen Markierungslinien sind weiße Linien, um die eingestrahlten IR-Strahlen zu reflektieren. Die ersten und zweiten Markierungslinien 42, 44 können so ausgebildet sein, dass sie durch die Öffnung 28 nicht freigelegt sind, wenn der zylindrische Stab 40 die Schiebebewegung entlang der Basis 26 ausführt.
Die Leiterplatte 50 ist mit einem Mikrocomputer 52, einer ersten, IR-Licht emittierenden Diode (LED) 56, einer zweiten IR-LED 58, einem ersten Phototransistor 60 und einem zweiten Phototransistor 61 bestückt. Diese Elemente sind dazu da, die Schiebe- und Rotationsbewegungen des zylindrischen Stabes 40 zu detektieren. Die erste und die zweite IR-LED 56, 58 emittieren IR-Strahlen unter der Steuerung des Mikrocomputers 52. Der erste und der zweite Phototransistor 60 und 61 detektieren die IR-Strahlen, die von dem zylindrischen Stab 40 reflektiert werden, wobei sie selbige zu dem Mikrocomputer 52 übertragen, der die empfangenen Signale analysiert, um die Positionsinformation des Cursors zu erzeugen. Auf diese Weise kann der Cursor auf dem Anzeigeschirm gemäß der Positionsinformation bewegt werden. Die erste und die zweite IR-LED 56 und 58 sind benachbart zu dem zylindrischen Stab 40 angebracht, während der erste und der zweite Phototransistor 60 und 61 entfernt von ihm angebracht sind. Eine erste und eine zweite optische Faser 62 und 64 sind so angeordnet, dass sie einen Übertragungspfad für die IR-Strahlen bilden, die auf dem zylindrischen Stab 40 reflektiert werden, um in den ersten und den zweiten Phototransistor 60 und 61 zu gelangen. Schalter 66, die auf der Leiterplatte 50 angebracht sind, werden mittels der Tasten 68 durch eine in dem oberen Gehäuseteil 22 ausge bildete Öffnung 32 hindurch betätigt. Die Leiterplatte 50 ist auf der Innenseite des oberen Gehäuseteils 22 mittels Schraublöchern 34 und Schrauben 70 angebracht. Die Schraublöcher können in der Innenseite des oberen Gehäuseteils 22 ausgebildet sein, wie in 3 gezeigt. Die Leiterplatte 50 ist mit einem Kabel 80 mit einem Verbindungselement 82 versehen, das mit dem PS/2-Verbindungselement eines Computersystems verbunden werden und so modifiziert sein kann, dass es zu jeglichem Computersystem passt.
Wie in den 3 und 4 gezeigt, werden die von den IR-LEDs 56 und 58 unter der Steuerung des Mikrocomputers 52 erzeugten IR-Strahlen auf dem zylindrischen Stab 40 reflektiert und durch die erste und die zweite optische Faser 62 und 64 zu dem ersten und dem zweiten Phototransistor 60 und 61 übertragen, die wiederum die detektierten Signale zu dem Mikrocomputer 52 übertragen. Wenn die Abstände zwischen den ersten und den zweiten Markierungslinien 42 und 44, d. h. weiße reflektierende Linien, mit der Rotations- und der Schiebebewegung des zylindrischen Stabes 40 verschoben werden, erfahren in diesem Fall die reflektierten IR-Strahlen einige Änderungen, die von den Phototransistoren 60 und 61 detektiert werden, um dem Mikrocomputer 52 zur Bestimmung der Bewegungsrichtung des zylindrischen Stabes 40 zu dienen. Die Anzahl der weißen oder schwarzen Markierungslinien, die verschoben werden, repräsentiert die Verschiebung des zylindrischen Stabes während der Rotations- und Schiebebewegung, die durch den Mikrocomputer 52 in die Positionsinformation des Cursors umgewandelt wird, die durch das Verbindungselement 82 zu dem Hauptcomputersystem übertragen wird. Wenn somit der zylindrische Stab ohne jegliche Rotationsbewegung gleitend seitwärts bewegt wird, bewegt sich der Cursor orthogonal in Richtung der rechten oder linken Seite. Wenn umgekehrt der zylindrische Stab ohne jegliche Schiebebewegung gedreht wird, bewegt sich der Cursor orthogonal in Richtung des oberen oder unteren Endes.
Im folgenden wird der Prozess zur Gewinnung der Positionsinformation des Cursors durch den zylindrischen Stab der Zeigervorrichtung unter Bezugnahme auf die 5 bis 9 spezieller beschrieben.
Bezugnehmend auf 5 werden die von der ersten und der zweiten IR-LED 56 und 58 unter der Steuerung des Mikrocomputers 52 erzeugten IR-Strahlen auf den weißen Linien zwischen den ersten und den zweiten Markierungslinien 42 und 44 reflektiert und durch die ersten und zweiten optischen Fasern 62-1, 62-2 sowie 64-1 und 64-2 zu dem ersten und dem zweiten Phototransistor 60 und 61 übertragen, welche die empfangenen IR-Strahlen in elektrische Signale umwandeln, die zur Berechnung der Richtung und Verschiebung des Cursors zu dem Mikrocomputer 52 übertragen werden. Wie in der Zeichnung gezeigt, sind die erste und die zweite optische Faser jeweils in zwei optische Fasern unterteilt, die mit dem ersten bzw. dem zweiten Phototransistor 60 und 61 verbunden sind.
Die 6A und 6B zeigen schematisch die Rotationsverschiebung des zylindrischen Stabes 40 entsprechend einem Impuls, der von dem ersten und dem zweiten Phototransistor 60 und 61 detektiert wird. Wie zuvor beschrieben, sind die ersten Markierungslinien 42 parallel zu der Mittelachse 46 des zylindrischen Stabes 40 und schwarz ausgebildet, um die IR-Strahlen nicht zu reflektieren, wie in den Zeichnungen mit den Bezugszeichen 42-1, 42-3, 42-5 bezeichnet. Die Reflektion der IR-Strahlen wird durch die weißen Abstandslinien 42-2, 42-4 zwischen den schwarzen Markierungslinien bewirkt. Die erste optische Faser 62 besteht aus einer ersten und einer zweiten Teilfaser 62-1 und 62-2, die senkrecht zu der Mittelachse 46 und somit zu den ersten Markierungslinien 42 angeordnet sind. Die Breite "L" jeder weißen reflektierenden Linie ist gleich der Breite "L" jeder schwarzen Markierungslinie. Die Beziehung zwischen dem Durchmesser "D" jeder der optischen Fasern 62-1 und 62-2 und der Breite "L" ist vorzugsweise 2D<L. Wenn die Breite "L" verglichen mit dem Durchmesser "D" zu klein ist, wird die Phasendifferenz zwischen den IR-Strahlen nicht mehr groß genug, um die geeignete Steuerung des Cursors zu erreichen. Wenn umgekehrt die Breite "L" im Vergleich zu dem Durchmesser "D" zu groß ist, ist die Anzahl der Markierungslinien 42 so reduziert, dass die präzise Steuerung der Cursorbewegung unmöglich gemacht wird. Wenn der zylindrische Stab 40 in der Richtung des in 6A gezeigten Pfeils um das Maß, das einem von dem ersten und dem zweiten Phototransistor 60 und 61 detektierten Impuls entspricht, aus der Position gedreht wird, in der die optische Faser 62-1 der weißen reflektierenden Linie 42-2 und die optische Faser 62-2 der schwarzen Markierungslinie 42-3 zugewandt sind, bewegt sich die optische Faser 62-1 so, dass sie der weißen reflektierenden Linie 42-4 zugewandt ist, und die optische Faser 62-2 so, dass sie der schwarzen Markierungslinie 42-5 zugewandt ist.
Wird der zylindrische Stab aus der Position von 6A in die Position von 6B gedreht, erzeugen der erste und der zweite Phototransistor 60 und 61 einen ersten beziehungsweise einen zweiten Impuls Ea und Eb entsprechend den IR-Strahlen, die von dem IR-Strahl der LED 56 erhalten werden, der auf den ersten Markierungslinien 42 reflektiert und durch die optischen Fasern 62-1 und 62-2 zu den Phototransistoren 60 und 61 übertragen wird. In diesem Fall besteht eine Phasendifferenz zwischen dem ersten und dem zweiten Impuls Ea und Eb, da der auf den Markierungslinien 42 reflektierte IR-Strahl von den zwei optischen Fasern 62-1 und 62-2 zu verschiedenen Zeitpunkten empfangen wird. Diese Phasendifferenz dient zur Bestimmung der Richtung der Cursorverschiebung. Wenn nämlich die Phasendifferenz positiv ist, wird die Cursorverschiebung in der positiven Richtung der x-Achse auf dem Bildschirm durchgeführt. Umgekehrt wird die Cursorverschiebung in der negativen Richtung der x-Achse durchgeführt, wenn die Phasendifferenz negativ ist. Die Verschiebung des Cursors kann selbstverständlich durch Zählen der Anzahl der erzeugten Impulse Ea oder Eb erhalten werden.
Alternativ zeigen die 7A und 7B schematisch die Gleitverschiebung des zylindrischen Stabes 40 entsprechend einem von dem ersten und dem zweiten Phototransistor 60 und 61 delektierten Impuls. Wie zuvor beschrieben, sind die ersten Markierungslinien 44 senkrecht zu der Mittelachse 46 des zylindrischen Stabes 40 und schwarz ausgebildet, um die IR-Strahlen nicht zu reflektieren, wie in den Zeichnungen mit den Bezugszeichen 44-1, 44-3, 44-5 bezeichnet. Die Reflektion der IR-Strahlen wird von den weißen Abstandslinien 44-2, 44-4 zwischen den schwarzen Markierungslinien durchgeführt. Die zweite optische Faser 64 besteht aus einer ersten und einer zweiten Teilfaser 64-1 und 64-2, die senkrecht zu der Mittelachse 46 und parallel zu den zweiten Markierungslinien 44 angeordnet sind. Weitere technische Details, welche die zweiten Markierungslinien betreffen, sind im Grunde die gleichen wie jene der ersten Markierungslinien und werden daher der Einfachheit halber weggelassen.
Die 8 und 9 zeigen die Schritte zur Gewinnung der Positionsinformation des Cursors durch Detektieren der Bewegung des zylindrischen Bauteils der Zeigervorrichtung unter der Steuerung des Mikrocomputers 52. Bezugnehmend auf die 4, 5 und 8 wird der von der ersten und der zweiten LED 56 oder 58 erzeugte IR-Strahl in Schritt S200 zu dem zylindrischen Stab 40 gesendet. Die LEDs 56 und 58 erzeugen die IR-Strahlen alternierend unter der Steuerung des Mikrocomputers 52. Der Mikrocomputer 52 bewirkt nämlich, dass die erste LED 56 den IR-Strahl erzeugt, um die Rotationsverschiebung des zylindrischen Stabes 40 zu detektieren, während er bewirkt, dass die zweite LED 58 den IR-Strahl erzeugt, um die Gleitverschiebung desselben zu detektieren. Der alternierende Zeitteilungs-Betrieb der ersten und der zweiten LED 56 und 58 kann durch die optischen Fasern aufgenommen werden, um den auf dem zylindrischen Stab 40 reflektierten IR-Strahl zu den Phototransistoren 60 und 61 zu übertragen. Die optischen Fasern machen es möglich, die Anzahl der erforderlichen optischen Elemente, wie Phototransistoren, zu reduzieren.
In Schritt 210 wird der auf dem zylindrischen Stab 40 reflektierte IR-Strahl mittels des ersten und des zweiten Phototransistors 60 und 61 durch die erste oder die zweite optische Faser 62 oder 64 detektiert. Der reflektierte IR-Strahl wird nämlich als zwei Strahlen Ra und Rb durch die zwei Teilfasern der ersten oder der zweiten optischen Faser übertragen. Die zwei IR-Strahlen Ra und Rb werden in Schritt S220 durch den ersten bzw. den zweiten Phototransistor 60 und 61 in die entsprechenden elektrischen Signale Ea und Eb umgewandelt. Die zwei elektrischen Signale Ea und Eb werden in Schritt S230 durch den Mikrocomputer 52 analysiert, um die Richtung und die Verschiebung der Cursorbewegung zu berechnen. Die so erhaltene Positionsinformation wird in Schritt S250 zu dem Hauptcomputersystem übertragen, um den Cursor auf der Anzeige in x- oder y-Richtung gemäß der Positionsinformation in Schritt S260 zu bewegen.
9 zeigt den Ablauf der Berechnung der Richtung und der Verschiebung der Cursorbewegung. Die Richtung wird durch Detektieren der elektrischen Signale Ea und Eb bestimmt, die durch die Phototransistoren 60 und 61 zu dem Mikrocomputer 52 übertragen werden, wie in den 6A bis 6C gezeigt. Wenn nämlich in Schritt S235 detektiert wird, dass die Phasendifferenz zwischen den Impulsen Ea und Eb einen positiven Wert aufweist, bedeutet das, dass der zylindrische Stab 40 in die positive Richtung der x- oder y-Achse des Schirms verschoben wurde. Wie zuvor in Verbindung mit den 6A bis 6C beschrieben, werden die Verschiebungen des Cursors in der x- und y-Richtung selbstverständlich jeweils durch die Schiebe- und Rotationsbewegungen des zylindrischen Stabes 40 erhalten. Die Verschiebung des Cursors wird in Schritt S240 durch Zählen der Anzahl der Impulse Ea oder Eb erhalten. Wenngleich die vorliegende Ausführungsform darstellt, dass die Cursorbewegung lediglich in einer der zwei Achsen x und y durchgeführt wird, ist es in Wirklichkeit möglich, den Cursor gleichzeitig sowohl in x- als auch in y-Achsenrichtung zu bewegen, indem der erste und der zweite IR-Strahl alternierend erzeugt und detektiert werden. Wenn zum Beispiel die erste und die zweite LED 56 und 58 durch Zeitteilung dazu veranlasst werden, die IR-Strahlen alternierend zu den ersten und zweiten Markierungslinien des zylindrischen Stabes 40 hin zu erzeugen, machen es die Rotations- bzw. die Schiebebewegung des zylindrischen Stabes möglich, die elektrischen Signale zur Berechnung der Richtung und der Verschiebung der Cursorbewegungen sowohl in x- als auch in y-Achsenrichtung zu erhalten.
Die in dem Notebook-Computer 100 angebrachte Zeigervorrichtung in Verbindung mit den 10A, 10B und 11 beschreibend, ist das Anzeigepaneel 108 an der Systemeinheit 102 aufgehängt. Das Anzeigepaneel 108 beinhaltet einen Anzeigeaufbau 110. Das Hauptgehäuse 106, das die Systemeinheit anbringt, ist mit einem Tastaturaufbau 104 versehen. Ein Zeigervorrichtungsgehäuse 112 ist an dem Hauptgehäuse 106 angebracht, wobei es eine erste Öffnung 114 zur Verbindung eines Paneels 116 aufweist. Das Paneel 116 weist eine zweite Öffnung 118 und eine untere innenseitige Basis 120 auf, die der zweiten Öffnung 118 direkt zugewandt ist. Das Paneel 116 ist im Inneren des Hauptgehäuses 106 angebracht, wobei die Oberseite durch die erste Öffnung freiliegt. Das Paneel 116 weist eine untere innenseitige Basis 120 auf, die so ausgebildet ist, dass sie zu dem zylindrischen Stab 40 passt, damit er in der zweiten Öffnung um seine Mittelachse herum rotiert und an dieser entlang gleitet. Die untere innenseitige Basis 120 ist durch einen langgestreckten Schlitz 122 in zwei Teile unterteilt. Die Schiebebewegung des zylindrischen Stabes 40 ist durch ein Paar von Anschlägen 115 begrenzt. Das Panel 116 beinhaltet außerdem eine weitere Öffnung 124, um eine Taste 68 anzubringen, und eine Mehrzahl von Schraublöchern 126, um eine Leiterplatte 50 anzubringen. Wie in den 12A und 12B gezeigt, erfordert die Zeigervorrichtung nahezu keinen Bauraum innerhalb des Notebook-Computers, so dass das Volumen des Notebook-Computers reduziert werden kann.
Ein weiterer Typ der unteren innenseitigen Basis 120' kann so ausgebildet sein, dass er eine gegebene Breite an beiden Enden der zweiten Öffnung 118 aufweist, wie in den 10C, 12B und 13B gezeigt. Die Basis 120' weist, selbstverständlich die konkave Oberfläche auf, um zu dem zylindrischen Stab 40 in dem Paneel 116 zu passen. Die konkave Oberfläche ist durch einen Schlitz 122', der in der Schieberichtung des zylindrischen Stabes langgestreckt verläuft, in zwei Teile unterteilt. Die Basis 120 ist so ausgelegt, dass sie den zylindrischen Stab 40 an beiden Enden trägt, um so die Reibungskräfte gegen ihn zu reduzieren.
Bezugnehmend auf die 14 und 15 kann der Anschlag 142a oder 142b zur Begrenzung der Schiebebewegung des zylindrischen Stabes 144a unterhalb der oberen Platte des Hauptgehäuses 140a oder unterhalb des Paneels 148b ausgebildet sein. Der Erstere dient dazu, die Zeigervorrichtung so auszulegen, dass sie in dem Hauptgehäuse integriert wird, während der Letztere dazu dient, sie so auszulegen, dass sie ohne weiteres separat von dem Hauptgehäuse gehandhabt werden kann, insbesondere beim Reparieren.
Wie in den 16 bis 18 gezeigt, kann der zylindrische Stab 144c, 144d vorzugsweise in dem Notebook-Computer 100' so angebracht werden, dass die ersten und zweiten Markierungslinien 145c, 145d und 146c, 146d durch die Öffnung nicht freigelegt sind. Dies wird durch Begrenzen der Bereiche der Markierungslinien auf eine vorgeschriebene Länge von beiden Enden des zylindrischen Stabes aus und des Schiebebereichs desselben erreicht. Die Anschläge 142c oder 142d können selbstverständlich in dem Gehäuse 140c oder dem Paneel 148d ausgebildet sein.
Bezugnehmend auf 19 kann ein weiterer Typ des zylindrischen Stabes 162 so ausgelegt sein, dass er einen ersten und einen zweiten Rohrmontageteil 164 und 166 einer gegebenen Länge aufweist, die an beiden Enden desselben vorgesehen sind. Ein erstes Markierungsrohr 168 ist auf dem ersten Rohrmontageteil 164 und ein zweites Markierungsrohr 170 auf dem zweiten Rohrmontageteil 166 angebracht. Der Umfang des ersten Markierungsrohrs 168 ist mit einer Mehrzahl von ersten Markierungslinien parallel zu der Mittelachse des zylindrischen Stabes 162 mit einem konstanten Abstand zwischen den benachbarten Markierungslinien bedruckt, und der Umfang des zweiten Markierungsrohrs 170 ist mit einer Mehrzahl von zweiten Markierungslinien senkrecht zu den ersten Markierungslinien mit einem konstanten Abstand zwischen den benachbarten Markierungslinien bedruckt.

Claims

Zeigervorrichtung (20) zum Steuern der Cursorbewegungen auf einem Anzeigeschirm (110) eines Computersystems durch Eingeben von Positionsinformationen in den Computer, wobei die Zeigervorrichtung Folgendes umfasst: ein Gehäuse (22, 116) mit einer oberen Öffnung (24, 118) darin und einer unteren Innenbasis (26, 120), die der genannten oberen Öffnung direkt zugewandt ist; einen zylindrischen Stab (40, 144, 162), der so an der genannten unteren Innenbasis montiert ist, dass er um deren mittlere Achse in der genannten Öffnung in dem Paneel rotiert und daran entlang gleitet; eine Erkennungsschaltung zum Erkennen der Dreh- und Gleitbewegungen des genannten zylindrischen Stabes; und Mittel zum Analysieren eines von der genannten Erkennungsschaltung erzeugten Erkennungssignals, um die genannten Positionsinformationen zu erhalten.
Zeigervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Mehrzahl erster Markierungslinien (42) neben einem Ende des genannten Stabes parallel zu der genannten mittleren Achse mit einem konstanten Abstand zwischen den benachbarten Markierungslinien, wobei die genannten ersten Markierungslinien von dem genannten einen Ende bis zu einer bestimmten Länge verlaufen; und eine Mehrzahl zweiter Markierungslinien (44) neben dem anderen Ende des genannten Stabes lotrecht zu den genannten ersten Markierungslinien mit einem konstanten Abstand zwischen den benachbarten Markierungslinien, wobei die genannten ersten Markierungslinien von dem genannten anderen Ende bis zu einer bestimmten Länge verlaufen.
Zeigervorrichtung nach Anspruch 2, wobei: die genannten ersten Markierungslinien um einen Abschnitt der Peripherie des genannten zylindrischen Stabes gedruckt sind; und die genannten ersten Markierungslinien um einen Abschnitt der Peripherie des genannten zylindrischen Stabes gedruckt sind.
Zeigervorrichtung nach Anspruch 2, wobei: der genannte zylindrische Stab (162) einen Rohrmontageabschnitt (164, 166) einer bestimmten Länge an jedem Ende aufweist; und die genannten ersten Markierungslinien auf einem jeweiligen ersten Markierungsrohr (168) aufgedruckt sind, das an dem genannten einen Ende auf dem Rohrmontageabschnitt des genannten zylindrischen Stabes montiert ist; und die genannten zweiten Markierungslinien auf einem jeweiligen zweiten Markierungsrohr (170) aufgedruckt sind, das an dem genannten anderen Ende auf dem Rohrmontageabschnitt des genannten zylindrischen Stabes montiert ist.
Zeigervorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei die genannten ersten und zweiten Markierungslinien nicht durch die genannte obere Öffnung externem Licht ausgesetzt werden, wenn der genannte zylindrische Stab betätigt wird.
Zeigervorrichtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei die genannte untere Innenbasis eine konkave Oberfläche mit einem Querschnitt, der zur Peripherie des genannten zylindrischen Stabes passt, und einen in Gleitrichtung des genannten zylindrischen Stabes verlaufenden länglichen Schlitz zum Unterteilen der genannten konkaven Oberfläche in zwei Teile umfasst, wobei die genannte konkave Oberfläche von beiden Enden der genannten oberen Öffnung in die Innenseite des genannten Gehäuses in der genannten Gleitrichtung verläuft.
Zeigervorrichtung nach Anspruch 3, 4, oder 5, wobei die genannte untere Innenbasis eine konkave Oberfläche mit einem Querschnitt, der zur Peripherie des genannten zylindrischen Stabes passt, und einen in Gleitrichtung des genannten zylindrischen Stabes verlaufenden länglichen Schlitz zum Unterteilen der genannten konkaven Oberfläche in zwei Teile umfasst, wobei die genannte konkave Oberfläche eine bestimmte Breite an beiden Enden der genannten oberen Öffnung hat und von dort in der genannten Gleitrichtung in die Innenseite des genannten Gehäuses verläuft.
Zeigervomchtung nach Anspruch 3, 4 oder 5, wobei die genannte Erkennungsschaltung Folgendes umfasst: Leuchtdioden (LEDs), die in der Nähe des genannten zylindrischen Stabes montiert sind, um von dem genannten Computer gesteuert Infrarotstrahlen (IR-Strahlen) zu emittieren, Lichtwellenleiter zum Senden der von dem genannten zylindrischen Stab reflektierten IR-Strahlen und Phototransistoren zum Erfassen der von den genannten Lichtwellenleitern empfangenen IR-Strahlen, um sie zu dem genannten Computer zu übertragen.
Zeigervomchtung nach Anspruch 2, wobei die Breite der einzelnen genannten ersten und zweiten Markierungslinien und der genannte Abstand zwischen den genannten benachbarten Markierungslinien gleich und kleiner als das Zweifache des Durchmessers des Lichtwellenleiters sind.
Zeigervorrichtung nach Anspruch 1, wobei das genannte Gehäuse ferner ein Paar Anschläge aufweist, um jeweils die Gleitbewegung des genannten zylindrischen Stabes zu begrenzen.
Computersystem mit einem Hauptgehäuse für die Montage eines Computers, einer in der Oberseite des genannten Hauptgehäuses ausgebildeten Gehäuseöffnung, einem an dem genannten Hauptgehäuse angelenkten Anzeigeschirm und einer Zeigervorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das genannte Gehäuse der Zeigervorrichtung ein Paneel umfasst, das in der Innenseite des genannten Hauptgehäuses montiert werden kann, wobei eine Oberseite des genannten Paneels durch die genannte Gehäuseöffnung exponiert ist.
Verfahren zum Steuern der Cursor-Bewegungen auf einem Anzeigeschirm eines Computersystems durch Eingeben von Positionsinformationen in den Computer, umfassend die folgenden Schritte: Drehen und Schieben eines zylindrischen Stabes (40, 144, 162), der so montiert ist, dass er um seine mittlere Achse in einer oberen Öffnung (24, 118) eines Gehäuses (22, 116) dreht und daran entlang gleitet, wobei das genannte Gehäuse eine untere Innenbasis (26, 120) aufweist, auf der der genannte Stab so montiert ist, dass er der genannten Öffnung direkt zugewandt ist; Erkennen einer Dreh- und Gleitbewegung des genannten zylindrischen Stabes; Ausgeben eines Erkennungssignals als Reaktion auf die genannte erkannte Bewegung; und Analysieren des genannten erkannten Signals, um dadurch die genannten Positionsinformationen zu erhalten.
Verfahren nach Anspruch 12, umfassend die folgenden Schritte: Senden eines ersten IR-Strahls zu dem genannten zylindrischen Stab; Erfassen des von dem genannten zylindrischen Stab reflektierten IR-Strahls durch ein Paar Lichtwellenleiter; Konvertieren der beiden von dem genannten Paar Lichtwellenleiter empfangenen IR-Strahlen in zwei jeweilige elektrische Signale; Analysieren der genannten beiden elektrischen Signale zum Erhalten des Messwertes der genannten Cursor-Bewegung in der X- oder der Y-Richtung im kartesischen Koordinatensystem; Senden eines zweiten IR-Strahls zu dem genannten zylindrischen Stab; Erfassen des von dem genannten zylindrischen Stab reflektierten IR-Strahls durch ein anderes Paar Lichtwellenleiter; Konvertieren der beiden von dem genannten anderen Paar Lichtwellenleiter empfangenen IR-Strahlen in zwei weitere jeweilige elektrische Signale; Analysieren der genannten beiden anderen elektrischen Signale zum Erhalten des Messwertes der genannten Cursorbewegung in der anderen Richtung im kartesischen Koordinatensystem; Übertragen der Messinformationen zu dem genannten Computersystem; und Bewegen des Cursors auf dem genannten Display in der X- und der Y-Richtung gemäß den genannten Messinformationen.
Verfahren nach Anspruch 13, bei dem der Schritt des Erhaltens des Messwertes für die genannte Cursorbewegung in der X- oder Y-Richtung die folgenden weiteren Schritte umfasst: Berechnen der Phasendifferenz der beiden elektrischen Signale, um zu ermitteln, ob die Richtungsinformation positiv oder negativ ist; und Zählen der Impulse von einem der genannten beiden elektrischen Signale.