FI79413C - Anordning foer anvaendning av en dator. - Google Patents

Description

7941 3

LAITE TIETOKONEEN KÄYTTÄMISEKSI

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty laite tietokoneen käyttämiseksi.

5

Yleisesti käytössä olevia ammattimaisen tietokoneen käytön apuvälineitä ovat hiiri ja valokynä. Hiirtä siirretään pöydällä tai erityisellä alustalla. Hiiren liikkeeseen verrannollisena liikutetaan tietokoneen näytön kuvapinnalla olevaa osoitinta eli kursoria. Hiirtä käytetään siis suhteel- 1 0 lisena osoittamisvälineenä, jonka absoluuttisella sijainnilla ei ole merkitystä, ja siksi sen yhteydessä käytetään erillistä kursoria. Valokynä on yleensä absoluuttinen osoittamisväline. Tietokone rekisteröi välittömästi valoky- nän kärjen koordinaatit näyttöruudussa osoituskohdaksi.

15

Henkilökohtaisten tietokoneiden osoittamislaitteena käytetään nykyisin yleisesti hiirtä, eikä niinkään valokynää. Useat ohjelmat on tehty toimimaan hiiren kanssa, mutta ei 2Q valokynän kanssa. Hiiri liitetään tietokoneeseen yksinker-taisesti sarjaliitäntäportin kautta. Valokynä tarjoaa kuitenkin hiireen nähden eräitä ergonomisia etuja. Käyttö on nopeampaa, koska kynä voidaan välittömästi asettaa osoitus-kohtaan, kun taas hiirtä käytettäessä kursori pitää "rulla-25 ta" haluttuun kohtaan. Kynän käyttö sormien avulla on myös tarkempaa kuin hiiren liikuttaminen käsivarsilihaksilla. Valokynän liittäminen on puolestaan monimutkaisempaa, ja liitäntä tapahtuu tietokoneen sisällä erityisen liitäntäyksikön välityksellä. Lisaksi tarvitaan ohjelmisto, joka ot-30 taa huomioon valokynäkäytön.

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada laite tietokoneen käyttämiseksi, jossa on yhdistetty hiiren ja valokynän edut, ja samalla eliminoitu niiden haitat. Tämän toteutta-- - 35 miseksi keksinnön mukaiselle apuvälineelle on tunnusomaista patenttivaatimuksissa esitetyt seikat.

2 79413

Keksinnön kohteena oleva tietokoneen käytön apuväline toimii samalla tavoin kuin valokynä. Laitteeseen kuuluu oh-jauslogiikka, joka muuttaa valokynän antamat signaalit samanlaisiksi kuin hiiren antamat. Niinpä laite voidaan kyt-5 keä suoraan hiiren paikalle tarvitsematta tehdä mitään muutoksia tietokoneeseen tai ohjelmistoon. Hiiressä olevat painikkeet, joita on 1 tai 3 kappaletta tietokonetoiminto-jen käynnistämiseksi, voidaan myös lisätä valokynään. Niiden signaalit lähetetään sarjalinjaa pitkin aivan samoin 10 kuin hiiressäkin. Yleisin painike voi toimia painettaessa kynää kuvaruutua vasten.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheisen piirustuksen avulla, jossa esitetään keksinnön mukaisen 15 laitteen rakenne kaaviomaisesti.

Laitteen osoitusvälineenä toimii valokynä 1, johon on lisätty hiiressä tarvittavat painikkeet 18. Valokynä 1 on edullisimmin jotain sinänsä tunnettua tyyppiä, joka käsi ΙΣΟ tää optiikan kuten linssin, valoherkän ilmaisimen, pulssi- vahvistimen 12 ja -muokkaimen 13. Laite käsittää lisäksi synkronointi- 9 ja ohjauslogiikan 10. Synkronointilogiikan 9 avulla valokynä 1 on järjestetty synkronoitumaan näyttölaitteen videosignaaliin tai vastaavaan kuvasignaaliin. Oh- 25 jauslogiikan 10 avulla valokynän 1 lähtösignaalit muutetaan sinänsä tunnetun hiiren vastaaviksi lähtösignaaleiksi eli merkit lähetetään sarjamuodossa eteenpäin. Ohjauslogiikka 10 on liitetty liintäntälogiikalla varsinaisen tietokoneen hiiri1iitäntään kuten sarjaliikenneporttiin. Painikkeet 18 30 on yhdistetty ohjauslogiikkaan 10.

Synkronointi- ja ohjauslogiikan 9, 10 tehtävät ovat: tahdistaa valokynän 1 lähtösignaalit tietokoneen näyttölaitteen videosignaaliin tai vastaavaan, muodostaa valokynän 35 kärjen koordinaatit kuvapinnalla, seuraamalla valokynän 3 79413 kärjen koordinaattien muuttumista muodostaa hiiren liikkeitä vastaavat erotussignaalit, välittää näin simuloidun hiiren 1iikesignaalit sekä valokynän painikkeiden painallukset tietokoneen sarjaliikenneporttiin ja suorittaa valokynän 5 käytön alkaessa kalibrointitoiminta.

Laite voidaan liittää synkronointilogiikan 9 avulla suoraan tietokoneen näyttölaitteen videosignaalilähteeseen 16 sopivan tahdistuspulssit erottavan laitteen 17 välityksellä. 10 Toisaalta näytön tahdistuspulssit voidaan siepata kuvapinnalta esim. erillisen sieppauskelan 2 kautta. Sieppauske-laan 2 on liitetty vahvistin 14 ja muokkain 15 tai niiden yhdistelmä.

15 Synkronointi toteutetaan esim. vaihelukitun silmukan 3 avulla. Synkronointilogiikkaan 9 kuuluu tällöin näyttölaitteen kuvapistetaajudella värähtelevä jänniteohjattu oskil-laatori 4 ja tätä seuraavat kuvapistelaskuri 5 ja juovalas-kuri 6. Kuvapistelaskuri 5 laskee kuvapisteiden määrää ku-20 van vaakasuunnassa eli x-akselin suunnassa. Duovalaskuri 6 laskee kuvan juovien määrää kuvan pystysuunnassa eli y-ak-selin suunnassa. Vaihelukittu silmukka 3 lukitsee oskillaattorin 4 taajuuden halutuksi vertaamalla pistelaskurin 5 antamia juovapulsseja videosignaalin tahdistussignaalista 25 saataviin juovapulsseihin.

Videokuva koostuu periaatteessa n:sta juovasta, joista kukin voidaan jakaa m osaan eli n x m näytepisteen (n ja m kokonaislukuja) muodostamasta rasterista. Kuvapistelaskurin 30 5 ja juovalaskurin 6 suurimmat arvot m ja n määräytyvät käytettävän videostandardin mukaan. Laite voidaan joko valmistaa määrätylle standardille, standardi (pisteitä juovalla ja juovia kentässä) voidaan asettaa valintakytkimellä, tai laitteeseen liittyvä logiikka voi päätellä sen video-35 signaalia tutkimalla.

4 79413

Valokynä 1 antaa lähtösignaalin kuten pulssin, kun katodi-säde ohittaa kynän kärjen, joka on painettu näyttöruutua vasten. Valokynän kärjessä on valodiodi tai vastaava ilmaisin. Ilmaisimen lähtöpulssi vahvistetaan vahvistimella 12 5 ja muokataan sopivalla muokkaimella 13 tai lähtöpulssi käsitellään niiden yhdistelmällä. Vahvistetut ja muokatut lähtöpulssit syötetään kuvapiste- 3 ja juovalaskurille 6 valokynän kärjen x, y-koordinaattien muodostamiseksi. Laskureilta koordinaatit syötetään ohjauslogiikkaan 10. Lasku-10 reihin 5, 6 on yhdistetty vastaavat tailetusrekisterit: ku-vapisterekisteri 7 ja juovarekisteri 8. Jokaisella valokynän lähtöpulssi 1 la laskureiden 3, 6 arvot siirretään vastaaviin rekistereihin 7, 8, jolloin valokynän kärjen sen hetkinen sijainti tallentuu. Koordinaattien laskentalogiik-15 ka 11, sopivimmin esimerkiksi mikroprosessori, johon rekisterit 7, 8 on yhdistetty, tarkkailee jatkuvasti rekistereihin talletettuja koordinaateja x, y. Havaittuaan tietyn tarkkailuvälin aikana tapahtuneen muutoksen Αχ, .Ay, laskentalogiikka 11 muuntaa tämän hiirtä vastaaviksi inkremen-20 teiksi AX, AY, muunnoskertoimilla: (Αχ, ΔΥ) = (kxAx, ky Ay).

Havaitaan, että valokynän 1 kärjen liikkeen seuraamiseksi ei tarvita absoluuttisia koordinaatteja. Niinpä synkro-25 nointilogiikan ei tarvitse erottaa videosignaalin kenttä-tahdistuspulsseja.

Valokynän liikettä vastaavat inkrementtisuureet AX ja .AY muutetaan sarjamuotoon eli sovitetaan hiiren liitäntään, 30 joka on sarjaliikenneportti. Sopivimmin tämä tapahtuu myös ohjauslogiikkana 11 toimivalla mikroprosessorilla. Valokynän 1 painikkeet 18 on yhdistetty myös ohjauslogiikkaan 10, joka sovittaa samalla tavalla painikkeiden painallukset hiiren liitäntään.

Alkutahdistustoiminta tarvitaan, kun laite tai jokin ohjelmisto käynnistetään. Tämä johtuu siitä, että näytön kuva- 35 s 79413 pinnalla sijaitseva kursori on ensin saatava sijoittumaan valokynän 1 kärkeen. Sovellutusohjelma "näkee" vain tämän kursorin. Alkutahdistus voi tapahtua sijoittamalla kynän kärki kursorin kohdalle, ja painamalla jotakin valokynän 1 5 painiketta. Vasta tämän jälkeen ohjaus logiikka 10 alkaa kehittää hiiripulsseja eli merkkejä sarjamuodossa. Kun kynän kärkeä nyt liikutetaan, kursori seuraa kärkeä, jos kertoimet kx ja ky ovat oikeat. Kertoimien arvo riippuu korvattavasta hiirestä. Laite voidaan valmistaa kiinteille kertoi-10 mille, kertoimet voidaan valita, tai ne voidaan laskea suorittamalla peräkkäin kaksi tahdistustoimintaa eriosassa kuvapintaa.

Kun laitetta käytetään, näytön kuvapinnalla näkyvä kursori 15 seuraa automaattisesti valokynän 1 kärkeä. Käyttäjän ei siis tarvitse liikuttaa kursoria, vaan hän voi keskittyä suoraan osoittamiseen ja piirtämiseen itse valokynällä. Kun käyttäjä panee valokynän syrjään ja asettaa sen uuteen kohtaan, hänen ei tarvitse asettaa sitä kursorin päälle, vaan 20 hän asettaa sen suoraan haluamaansa paikkaan. Ohjauslogii-kan 10 toimintaperiaatteen mukaan on selvää, että logiikka nyt kehittää vanhan ja uuden paikan erotusta kuvaavat pulssit, ja näin ikään kuin juoksuttaa kursorin kynän kärkeen.

25 Laite on tarkoitettu käytettäväksi suoraan kuvaputken tai vastaavan näyttölaitteen päällä. Jotta työasento saataisiin mukavammaksi, voidaan kuvaruutu upottaa työpöytään ruutu vinosti ylöspäin, kuten piirustuspöydän työtaso. Vielä edullisempaa olisi projisoida kuva alhaaltapäin työpintana 30 toimivalle mattalasille. Tällöin vältettäisiin kuvaruutu-työskentelyssä muuten esiintyvä parallaksivirhe, joka aiheutuu kuvaputken paksusta etulasista.

Sieppauskela 2 voidaan sijoittaa erilliseen yksikköön näy t- 35 tölaitteen kuten monitorin viereen. Kenttä on yleensä niin 6 79413 voimaskas, että oskillaattorin 4 tahdistuminen tapahtuu häiriöttä· Toisaalta sieppauskela 2 voidaan sijoittaa myös muun laitteen kanssa samaan koteloon, jos kotelo sijoitetaan näyttölaitteen läheisyyteen.

5

Edellä on kuvattu laitteen toimintaa katodisädeputkeen perustuvan näyttölaitteen yhteydessä. Laite on kuitenkin sovellettavissa kaikkiin sellaisiin näyttölaitteisin, jotka perustuvat kuvanpinnan pisteiden m x n synnyttämiseen pe-10 räkkäisinä rasterimaisen pyyhkäisyn avulla.

15

Claims (6)

1. 7 79413 γ'λ'ΓΕΚ 1ΊIV AATI K, u^bEi'
2. 1. Laite tietokoneen käyttämiseksi, joka laite muodostuu sinänsä tunnetusta valokynästä (1), synkro- 5 nointi- (9) ja ohjauslogiikasta (10), joka synkronoin- tilogiikka (9) sisältää koordinaattilaskurin kuten kuvapistelaskurin (5) ja juovalaskurin (6), johon synkronoi nti logiikkaan valokynä (1) on yhdistetty, joka ohjauslogiikka (10) käsittää koordinaattirekisterin, 10 kuten kuvapiste- (7) ja juovarekisterin (8) sekä lasken talogiikan (11), kuten mikroprosessorin, ja joka koor-dinaattilaskuri (5, 6) on edelleen yhdistetty ohjaus-logiikan (10) koordinaattirekisteriin (7, 8), jonka synkronointilogiikan (9) avulla valokynä (1) on järjes-15 tetty synkronoitumaan näyttölaitteen videosignaaliin tai vastaavaan ja ohjauslogiikan (10) avulla muuttamaan valokynän (1) lähtösignaalit tietokoneen vakioliitäntään sopiviksi lähtösignaaleiksi, tunnettu siitä, että laitteessa synkronointi videosignaaliin tapahtuu 20 vaihelukitun silmukan eli vaihelukon (3) avulla, johon vaihelukkoon (3) kuuluu näyttölaitteen kuvapistetaajuu-della värähtelevä jänniteohjattu oskillaattori (4) ja tätä seuraava kuvapistelaskuri (5).
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, 25 tunnettu siitä, että laite on liitetty synkro nointilogiikan (9) avulla suoraan näyttölaitteen video-signaalilähteeseen (16).
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite on liitetty siep- 30 pauskelan (2) ja synkronointilogiikan (9) avulla video signaalin hajakenttään. :·. 4. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukai nen laite, tunnettu siitä, että ohjauslogiikka (10) ja vaihelukko (3) on sovitettu toisiinsa siten, 35 että videojärjestelmän tyyppi tunnistetaan ohjauslogii kan (10) avulla asettamalla vaihelukon (3) perustaajuus siten, että videojärjestelmä ja laite toimivat synkro- 3 79413 nissa.
5. 5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että valokynä (1) on varustettu hiiressä käytetyillä painikkeilla (18).
6. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että valokynän (1) painikkeet (18) on yhdistetty ohjauslogiikkaan (10). 9 79413 PATiiVTKRAV