PL211215B1 - Komputerowe urządzenie wskazujące - Google Patents

Komputerowe urządzenie wskazujące

Info

Publication number
PL211215B1
PL211215B1 PL363901A PL36390103A PL211215B1 PL 211215 B1 PL211215 B1 PL 211215B1 PL 363901 A PL363901 A PL 363901A PL 36390103 A PL36390103 A PL 36390103A PL 211215 B1 PL211215 B1 PL 211215B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
control element
pointing device
movement
housing
cradle
Prior art date
Application number
PL363901A
Other languages
English (en)
Other versions
PL363901A1 (pl
Inventor
Patrycjusz Kosuń
Original Assignee
Patrycjusz Kosuń
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Patrycjusz Kosuń filed Critical Patrycjusz Kosuń
Priority to PL363901A priority Critical patent/PL211215B1/pl
Priority to US10/790,323 priority patent/US7777721B2/en
Priority to EP04460053A priority patent/EP1538517A3/en
Publication of PL363901A1 publication Critical patent/PL363901A1/pl
Priority to US12/804,368 priority patent/US20110248917A1/en
Publication of PL211215B1 publication Critical patent/PL211215B1/pl

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304Detection arrangements using opto-electronic means
    • G06F3/0312Detection 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
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/0304Detection arrangements using opto-electronic means
    • G06F3/0317Detection arrangements using opto-electronic means in co-operation with a patterned surface, e.g. absolute position or relative movement detection for an optical mouse or pen positioned with respect to a coded surface
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211215 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 363901 (51) Int.Cl.
G06F 3/033 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 05.12.2003 (54)
Komputerowe urządzenie wskazujące
(43) Zgłoszenie ogłoszono: 13.06.2005 BUP 12/05 (73) Uprawniony z patentu: KOSUŃ PATRYCJUSZ, Karczew, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2012 WUP 04/12 (72) Twórca(y) wynalazku: PATRYCJUSZ KOSUŃ, Karczew, PL
PL 211 215 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest komputerowe urządzenie wskazujące, zawierające obudowę, górny ruchomy element sterujący, elementy detekcji ruchu elementu sterującego oraz układ przekazujący informacje o tym ruchu do komputera. Urządzenia takie służą zwłaszcza do sterowania ruchem kursora na ekranie podczas pracy z komputerem w środowisku graficznym.
O komforcie użytkowania urządzenia wskazującego w znacznym stopniu decyduje sposób przemieszczania elementu sterującego. Urządzenie powinno umożliwiać wykonywanie nieskrępowanych i jednoznacznych ruchów elementu sterującego za pomocą dłoni lub palców. Ruch ten jest odczytywany przez elementy detekcji, na przykład mechaniczne bądź optyczne, i przetwarzany przez odpowiedni układ elektryczny na wejściowy strumień danych do komputera. Ponadto urządzenie wskazujące powinno być uniwersalne, a w szczególności czułe na różnice w dynamice ruchu elementu sterującego. Wskazane jest, aby było równie precyzyjne podczas delikatnych i wolnych ruchów elementu sterującego, na przykład podczas pracy z programem do obróbki grafiki, jak i przy wykonywaniu ruchów szybkich i gwałtownych na przykład przy kontroli dynamicznych gier komputerowych.
Najpopularniejszym ze znanych urządzeń wskazujących jest mysz komputerowa. W zasadzie spełnia ona powyższe wymagania, jednak konieczność zastosowania płaskiej podkładki, po której porusza się kulka stanowiąca element sterujący, ogranicza zastosowanie tego urządzenia w zasadzie wyłącznie do komputerów stacjonarnych. Ze stanu techniki znanych jest wiele innych urządzeń, mających zastosowanie w komputerach przenośnych. Najbardziej powszechne z nich to urządzenia typu trackpoint (przedstawiony schematycznie na rysunku fig. 11b), touchpad, czy trackball (przedstawiony schematycznie na rysunku fig. 11 c), które nie wymagają płaskiej podkładki. Często jednak dokładność ich użytkowania jest mała, ponieważ ruch elementu sterującego odbywa się po obszarze o małej powierzchni, jest niedokładny bądź nieergonomiczny. W wielu przypadkach, z uwagi na bezwładność elementu sterującego, dla skierowania kursora w pożądany punkt ekranu koniecznych jest wykonanie kilku ruchów elementu sterującego.
Innego typu urządzenie wskazujące przedstawiono w opisie patentowym US 6,515,650. Urządzenie to zawiera element sterujący posiadającym zasadniczo sferyczną część dolną łożysko wspierające zasadniczo sferyczną część elementu sterującego w jej środku stanowiącym środek obrotu, elementy pozycjonujące obracające cześć zasadniczo sferyczną na łożysku dla przywrócenia pionowej pozycji elementu sterującego oraz elementy detekcji nachylenia określające kierunek i kąt nachylenia elementu sterującego.
Znane jest również z opisu patentowego US5089677A urządzenie charakteryzujące się tym, że zawiera element sterujący połączony z obudową z możliwością jednowymiarowego ruchu po płaszczyźnie, zdefiniowanej przez ruch elementu sterującego, przy czym środek tej płaszczyzny znajduje się ponad elementem sterującym.
Ponadto znane jest z opisu patentowego US4719455A komputerowe urządzenie wskazujące scharakteryzowane tym, że zawiera element sterujący zamocowany do obudowy, z możliwością dwuwymiarowego ruchu.
Z opisu patentowego EP0351951A2 znane jest urzą dzenie wskazują ce zawierające element sterujący zamocowany do obudowy, i wsparty na łożysku z możliwością dwuwymiarowego ruchu po powierzchni sferycznej, przy czym środek tej powierzchni sferycznej znajduje się wewnątrz elementu sterującego.
Cechą wspólną wspomnianych urządzeń wskazujących jest umiejscowienie środka powierzchni sferycznej zdefiniowanej przez ruch elementu wskazującego. Urządzenia te mogą wykonywać wyłącznie ruchy wypukłe bądź równoległe względem swojej podstawy. Ze względu na charakter tego ruchu, w większości istniejących rozwiązań do poruszania elementem sterującym wymagane jest zaangażowanie mięśni ramienia, przedramienia oraz dłoni, a dłuższe ciągłe korzystanie z nich jest męczące.
Ze względu na to, że obszar roboczy ekranu monitora komputerowego, zwany pulpitem, jest zwykle umiejscowiony pionowo, początkujący użytkownicy mają problem z określeniem za pomocą wejściowego urządzenia wskazującego, kierunku ruchu kursora ku górze pulpitu. Często zdarza się, że użytkownik poszukuje rozwiązania na przykład w postaci podnoszenia myszki do góry. Urządzenia wskazujące, takie jak touchpad, trackpoint czy trackball także nie pozwalają na zgodną z oczekiwaniami początkującego użytkownika kontrolę ruchów kursora.
PL 211 215 B1
Celem wynalazku jest konstrukcja urządzenia wskazującego pozwalającego na większą w stosunku do znanych rozwiązań ergonomię oraz precyzję ruchu elementu sterującego, a także większą wygodę jego kontroli za pomocą dłoni lub palców.
Kolejnym celem wynalazku jest konstrukcja urządzenia wskazującego pozwalająca na jego zastosowanie w komputerach przenośnych.
Dodatkowym celem wynalazku jest konstrukcja urządzenia wskazującego, w którym element sterujący porusza się w sposób zgodny z oczekiwaniami początkującego użytkownika.
Istotą wynalazku jest komputerowe urządzenie wskazujące, w którym element sterujący jest wsparty, z możliwością dwuwymiarowego sferycznego ruchu, na leżu zamocowanym do obudowy, przy czym środek powierzchni sferycznej zdefiniowanej przez ruch elementu sterującego względem, leża znajduje się ponad największą poziomą powierzchnią sieczną elementu sterującego.
Poprzez umiejscowienie środka powierzchni sferycznej zdefiniowanej przez obszar możliwych wychyleń elementu sterującego, ponad największą powierzchnią sieczną elementu sterującego, porusza się on w sposób wklęsły względem obudowy urządzenia. Pojęcie „największej poziomej powierzchni siecznej” oznacza w niniejszym opisie poziomą płaszczyznę o największej powierzchni przecinającą bryłę elementu sterującego i ograniczoną poziomym zewnętrznym obrysem elementu sterującego. Aby wklęsła część sferycznej powierzchni dopuszczalnych wychyleń elementu sterującego względem leża, określana w niniejszym opisie jako „powierzchnia dopuszczalnych wychyleń”, znalazła się poniżej elementu sterującego, jej środek winien znajdować się powyżej największej poziomej powierzchni siecznej w centralnej pozycji urządzenia. Umiejscowienie tego środka na wysokości tej powierzchni (jak na przykład w urządzeniu typu trackball, rysunek fig. 11c) lub poniżej (na przykład w urządzeniach typu trackpoint, czy drążek sterowy, rysunek fig. 11b), prowadzi do ruchu wychyłowego, znanego ze stanu techniki.
Dzięki temu, w zależności od formy wykonania, dłoń lub palec użytkownika oparty na elemencie sterującym wykonuje ruchy wklęsłe względem urządzenia, a urządzenie wskazujące jest bardziej precyzyjne, mniej wrażliwe na dotyk oraz wygodniejsze w użytkowaniu w stosunku do rozwiązań znanych ze stanu techniki.
Ponadto, w przypadku zastosowania urządzenia wskazującego w komputerach przenośnych, taka krzywizna ruchu prowadzi do zaangażowania innych grup mięśni i sprawia, że ruch elementu sterującego jest bardziej ergonomiczny i mniej męczący. W zasadzie do przemieszczenia elementu sterującego wymagane jest jedynie zaangażowanie mięśni przedramienia oraz dłoni.
Dla przemieszczenia kursora ku górze ekranu komputerowego, należy wepchnąć bliższą krawędź elementu sterującego w dół, automatycznie wysuwając oddaloną krawędź ku górze. Odpowiada to ruchowi głowy człowieka, który chce spojrzeć do góry. Analogicznie dzieje się w przypadku przemieszczenia kursora w dowolny punkt ekranu komputera.
Przy odpowiednim dobraniu parametrów konstrukcyjnych powierzchnia wycinka powierzchni dopuszczalnych wychyleń odpowiada powierzchni, potrzebnej do swobodnego przesuwania kursora po ekranie komputera.
Korzystne jest, aby rzeczone leże było powierzchnią o kształcie zasadniczo sferycznym.
Alternatywnie rzeczone leże może mieć korzystnie formę stelaża składającego się z wygiętych zasadniczo sferycznie kształtowników.
Dla zmniejszenia tarcia możliwe jest oczywiście wyposażenie wspomnianych powyżej leży w dodatkowe łożyska kulkowe, bądź po prostu wykonanie rzeczonego leża, jako łoż yska kulkowego.
W jeszcze innej korzystnej formie wykonania, leże może mieć formę prostopadłych, połączonych ze sobą płaskich łożysk tocznych, z których jedno jest połączone z elementem sterującym, a drugie z obudową urzą dzenia wskazują cego.
Korzystne jest dalej, aby element sterujący spoczywał swobodnie na leżu.
Dzięki temu stanowi on oddzielny element i można go zdjąć z obudowy, na przykład w celu oczyszczenia elementów detekcji ruchu. Tego typu konstrukcja jest w alternatywnej formie wykonania element sterujący posiada możliwość przemieszczeń wyłącznie po powierzchni sferycznej zdefiniowanej przez ruch elementu sterującego względem leża.
Element sterujący jest wówczas połączony z obudową, przez co zapobiega się jego przypadkowemu wypadnięciu z leża.
Korzystne jest wtedy, aby leże posiadało otwór, zaś element sterujący składał się z części górnej i zabezpieczającej części dolnej zapobiegającej wypadnięciu elementu sterującego z otworu, które połączone są ze sobą łącznikiem przechodzącym przez otwór.
PL 211 215 B1
W alternatywnej korzystnej formie wykonania urzą dzenia wskazują cego wedł ug wynalazku element sterujący posiada w środku pustą przestrzeń oraz otwór w powierzchni dolnej, a obudowa posiada zabezpieczającą część górną umieszczoną w tej przestrzeni i połączoną z obudową za pośrednictwem łącznika, przechodzącego przez otwór.
W obu powyższych przypadkach kształt otworu w leżu bądź elemencie sterującym jest w zasadzie dowolny. Może być on kołem, elipsą czy kwadratem. Kształt otworu determinuje powierzchnię dopuszczalnych wychyleń, co pozwala na jej optymalne zdefiniowanie, a tym samym na większą ergonomię pracy urządzenia. Na przykład w przypadku, gdy element sterujący ma niewielkie rozmiary i jest przesuwany palcem u ż ytkownika, dopuszczalny zakres jego ruchów moż e być róż ny we wzajemnie prostopadłych kierunkach.
Element sterujący może także korzystnie posiadać kopułę dla dłoni użytkownika. Kopuła ta pozwala na oparcie dłoni na elemencie sterującym a w konsekwencji zwiększa wygodę użytkowania i precyzję ruchów.
Korzystne jest także, aby górna powierzchnia elementu sterującego miała ergonomiczny kształt dopasowany do kształtu dłoni użytkownika.
W przypadku konstrukcji urzą dzenia wskazują cego dla komputerów przenoś nych górna powierzchnia elementu sterującego ma korzystnie ergonomiczny kształt dopasowany do kształtu palca użytkownika.
Elementy detekcji ruchu elementu sterującego mają korzystnie formę kamery.
Alternatywnie elementy detekcji ruchu mogą korzystnie zawierać emiter światła, którego wiązka po odbiciu od elementu sterującego będzie odczytywana przez czujnik optyczny.
W takim przypadku moż liwe jest pokrycie odpowiedniej powierzchni elementu sterują cego siatką perforacji graficznej. Pozwala to na większą dokładność pracy urządzenia w stosunku do tradycyjnych urządzeniach wskazujących, ponieważ siatka ta znajduje się wewnątrz urządzenia i nie jest narażona na uszkodzenia mechaniczne ani zabrudzenie. Pozwala ona także na uzyskanie większej rozdzielczości.
W jeszcze innej korzystnej realizacji urzą dzenia wedł ug wynalazku, elementy detekcji ruchu mają formę kulki i układu prostopadłych rolek.
Urządzenie wskazujące według wynalazku może także korzystnie posiadać elementy pozycjonujące dla przywrócenia środkowej pozycji elementu sterującego po jego przesunięciu.
W dogodnej prostej formie wykonania element pozycjonujący ma formę sprężyny.
Korzystne jest także, aby urządzenie posiadało wyłącznik elementu detekcji ruchu elementu sterującego, przy czym element detekcji ruchu pozostaje włączony podczas nacisku palca bądź dłoni użytkownika na element sterujący i leże. Ustanie nacisku wywieranego na element sterujący przez użytkownika prowadzi do automatycznego wyłączenia pracy detektora ruchu bądź do ignorowania wysyłanych) przez niego sygnałów. Pozwala to na przykład na automatyczne swobodne przemieszczenie elementu sterującego względem podstawy urządzenia na skutek działania elementów pozycjonujących, do pozycji centralnej bez przemieszczenia kursora na ekranie monitora. Ponowny nacisk na element sterujący spowoduje włączenie elementu detekcji ruchu, a przesunięcie elementu sterującego w nowe położenie, pozwoli na przesunięcie kursora w nową pozycję dalszą od poprzedniej. Dzięki temu możliwy jest dostęp do obszarów aplikacji umieszczonych poza zdefiniowanym obszarem ekranu, co jest szczególnie korzystne w przypadku programów graficznych, projektanckich, czy niektórych gier komputerowych.
Urządzenie wskazujące według wynalazku może być także korzystnie wyposażone w elementy podtrzymujące dla zachowania pozycji elementu sterującego po jego przesunięciu. W wielu realizacjach wynalazku elementy te nie będą konieczne z uwagi na małą krzywiznę leża.
W przypadku, gdy element sterujący połączony jest z obudową za pośrednictwem łącznika, korzystny w takim przypadku łącznik o budowie teleskopowej, w którego segmentach znajdują się elementy podtrzymujące w postaci elektromagnesu skracającego długość łącznika i działającej w przeciwnym kierunku sprężyny. Ustanie nacisku dłoni bądź palców na element sterujący prowadzi do uruchomienia elektromagnesu, skrócenia łącznika i zablokowania elementu sterującego w jego aktualnej pozycji. Ponowny nacisk na element sterujący, wyłączy elektromagnes, a sprężyna przywróci łącznikowi jego długość roboczą umożliwiając ruch elementu sterującego. Podczas uruchamiania programu, kontrolowanego za pomocą urządzenia trwale sprzężonego z obudową konieczne będzie wstępne ustawienie kursora przez ten program w pozycji ekranu odpowiadającej aktualnemu położeniu elementu sterującego względem leża.
PL 211 215 B1
Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia przykład wykonania urządzenia wskazującego według wynalazku, do zastosowania w komputerach przenoś nych, w przekroju bocznym, fig. 2 przedstawia schematycznie urządzenie wskazujące przedstawione na rysunku fig. 1 w widoku aksonometrycznym, fig. 3 przedstawia kolejny przykład wykonania urządzenia wskazującego, w którym zastosowano kopułę dla dłoni użytkownika, w przekroju bocznym, fig. 4 przedstawia następny przykład wykonania urządzenia wskazującego według wynalazku, w przekroju bocznym, fig. 5 przedstawia kolejny przykład wykonania urządzenia wskazującego w widoku z boku, fig. 6 przedstawia urządzenie wskazujące przedstawione na rysunku fig. 4 lub fig. 5 w widoku aksonometrycznym, fig. 7 przedstawia jeszcze jeden przykład wykonania urządzenia wskazującego według wynalazku, w przekroju bocznym, wraz ze szczegółem wykonania wirtualnego leża zbudowanego z dwóch prostopadle połączonych łożysk, fig. 8 przedstawia inny przykład wykonania urządzenia wskazującego według wynalazku, w przekroju bocznym, fig. 9 przedstawia urządzenie wskazujące przedstawione na rysunku fig. 7 w widoku z góry, po zdjęciu elementu sterującego, fig. 10 przedstawia schematycznie przykład wykonania leża dla elementu sterującego, fig. 11a przedstawia w sposób schematyczny, w widoku z boku powierzchnię ruchu elementu sterującego urządzenia wskazującego według wynalazku, a fig. 11b i fig. 11 c przedstawiają w sposób schematyczny, w widoku z boku, powierzchnię ruchu elementu sterującego znanych urządzeń wskazujących typu manipulatora drążkowego i typu trackball.
Urządzenie wskazujące (1a) przedstawione na rysunku fig. 1 i fig. 2 zawiera obudowę (2) i element sterujący (3). Górna powierzchnia obudowy (2) jest wklęsła i tworzy powierzchnię o kształcie sferycznym (21a) dla zamocowania elementu sterującego (3). Ponadto w powierzchni o kształcie sferycznym (21 a) znajduje się kwadratowy otwór (22). Element sterujący (3) wykonano tu jako jedną część składającą się z trzech elementów funkcjonalnych: części górnej (31), której powierzchnia dolna ma kształt wycinka sfery odpowiadający krzywiźnie leża (21) umiejscowionego w obudowie (2), a powierzchnia górna ma kształt ergonomiczny dostosowany do zaznaczonego schematycznie palca użytkownika; łącznika (32), przechodzącego przez otwór (22) oraz zabezpieczającej części dolnej (33), która zapobiega wypadnięciu elementu sterującego z obudowy.
Element sterujący (3) posiada możliwość przesuwu po leżu (21) umiejscowionym w obudowie (2), przy czym ruch ten odbywa się po wycinku powierzchni sferycznej (4), zaznaczonym na rysunku fig. 1 jako okrąg linią kreskowaną, i jest rejestrowany za pomocą zaznaczonego tu schematycznie czujnika optycznego (5a) w formie kamery. Zakres możliwych wychyleń elementu sterującego (3) jest ograniczony rozmiarami otworu (22), którego kształt może być w zasadzie dowolny, w stosunku do powierzchni poziomego przekroju łącznika (32). Ponadto w obudowie (2) znajduje się element pozycjonujący w formie sprężyny (6a), którego zadaniem jest przywrócenie środkowego położenia elementu sterującego (3) po jego wychyleniu.
Jak widać środek powierzchni sferycznej (4) zdefiniowanej przez ruch elementu sterującego (3) względem leża (21) umiejscowionego w obudowie (2) znajduje się wysoko ponad palcem użytkownika. Pozwala na lepszą kontrolę ruchu elementu sterującego (3) i większy komfort użytkowania urządzenia wskazującego (1a), Strzałki poziome wskazują na położenie największej powierzchni siecznej.
W dalszej części opisu przedstawiono kilka innych przykładów wykonania urządzenia wskazującego według wynalazku. Odsyłacze numeryczne elementów spełniających te same funkcje są takie same, jak na rysunku fig. 1.
Rysunek fig. 3 przedstawia nieco odmienny przykład wykonania urządzenia wskazującego (1b) do zastosowania w komputerach stacjonarnych. W odróżnieniu od urządzenia wskazującego przedstawionego na rysunku fig. 1 w tej wersji element sterujący (3) posiada kopułę (34) dla dłoni użytkownika. Ponadto w urządzeniu (1b) nie występują elementy pozycjonujące tak, że element sterujący (3) zachowuje swoją pozycję po wychyleniu.
W urządzeniu wskazującym (1c) przedstawionym na rysunku fig. 4 element sterujący (3) ma kształt dysku posiadającego w środku pustą przestrzeń (35). Dolna powierzchnia elementu sterującego (3) ma kształt sferyczny odpowiadający krzywiźnie powierzchni o kształcie sferycznym (21a) będącej elementem
PL 211 215 B1 obudowy (2) i posiada okrągły otwór (36). Leże będące powierzchnią o kształcie sferycznym (21a) połączone jest za pośrednictwem łącznika (23), przechodzącego przez otwór (36) w dolnej powierzchni elementu sterującego (3) z zabezpieczającą częścią górną (24), której zadaniem, podobnie jak w przypadku urządzeń przedstawionych na rysunku fig. 1, fig. 2 i fig. 3, jest zapobieganie wypadnięciu elementu sterującego z obudowy.
Na zabezpieczającej części górnej (23) umieszczono elementy detekcji ruchu w formie emitera (5b) i czujnika optycznego (5c) wiązki świetlnej odbijającej się od dolnej powierzchni elementu sterującego. Ponadto element sterujący (3) posiada przyciski kontrolne (37) zintegrowane z mikroprzełącznikami (38). Mikroprzełączniki (38) są połączone z komputerem za pomocą nieprzedstawionego na rysunku przewodu elektrycznego przechodzącego przez łącznik (23) obudowy.
Ponadto łącznik (36) ma budowę teleskopową a w jego segmentach znajdują się elementy podtrzymujące w postaci elektromagnesu (7a) skracającego długość łącznika i działającej w przeciwnym kierunku sprężyny (7b). W leżu będącym powierzchnią o kształcie sferycznym (21a) znajduje się mikroprzełącznik (8), który po ustaniu nacisku dłoni użytkownika na element sterujący (3) przerywa emisję wiązki świetlnej z emitera (5b), a także uruchamia elektromagnes (7a), co prowadzi do skrócenia długości łącznika i zablokowania elementu sterującego w jego aktualnej pozycji. Ponowny nacisk na element sterujący (3), zostanie zarejestrowany przez mikroprzełącznik (8), który wyłączy elektromagnes (7a), dzięki czemu łącznik wydłuży się pod działaniem sprężyny (7b), co pozwoli na swobodny ruch elementu sterującego (3) na leżu.
Na rysunku fig. 5 przedstawiono kolejną wersję urządzenia wskazującego (1d), w której element sterujący (3) ma formę jednolitego, stosunkowo masywnego dysku, wyposażonego w przyciski kontrolne (37) i posiadającego górną powierzchnię o ergonomicznym kształcie dopasowanym do dłoni użytkownika. Element sterujący spoczywa swobodnie na łożysku kulkowym (21 b). Elementem detekcji ruchu jest w tym przypadku kulka (5d) połączona z pokazanym schematycznie na rysunku układem prostopadłych rolek (5e). Działanie takiego układu jest podobne do układu detekcji stosowanego w typowej myszce komputerowej.
Dzięki swobodnemu wsparciu elementu sterującego na obudowie możliwe jest jego zdjęcie z obudowy na przykład dla oczyszczenia kulek łożyska (21b) lub kulki (5e).
Rysunek fig. 6 pokazuje widok aksonometryczny urządzenia wskazującego (1d) z rysunku fig. 5 jak również urządzenia wskazującego (1c) przedstawionego na rysunku fig. 4.
Na rysunku fig. 7 przedstawiono urządzenie wskazujące (1e), w którym zastosowano prostopadle połączone ze sobą łożyska toczne (21 f) i (21g), tworzące razem wirtualne leże. Łożysko (21g) połączone jest obrotowo za pośrednictwem swojego trzonu z obudową (2) urządzenia wskazującego, natomiast trzon łożyska (21f), połączony jest z kopułą (34) elementu sterującego (3). Punkt przecięcia osi łożysk (21f) i (21g) określa tu środek powierzchni sferycznej (4) dopuszczalnych ruchów elementu sterującego (3) względem leża (21). Strzałkami zaznaczono położenie największej poziomej powierzchni siecznej.
Na rysunku fig. 8 przedstawiono jeszcze jeden przykład wykonania urządzenia wskazującego (1f), w którym zastosowano leże w formie stelaża składającego się z wygiętych sferycznie kształtowników (21c). Rysunek fig. 9 przedstawia urządzenie (1f) w widoku z góry po zdjęciu elementu sterującego (3). W tym przypadku zastosowano osiem kształtowników (21c) rozmieszczonych równokątnie, co 45°. Jeden koniec każdego z kształtowników (21c) jest zamocowany do krawędzi obudowy (2) a drugi zbiega się promieniście łącząc się z okręgiem (21d). Kształtowniki (21c) definiują tu powierzchnię sferyczną (4) ruchu elementu sterującego. Choć urządzenie (1 e) to stanowi odmianę urządzenia (1a), z rysunku fig. 1, gdyż ruch elementu sterującego jest możliwy jedynie w obszarze otworu (22) ograniczonego okręgiem (21d), możliwe jest oczywiście wykonanie stelaża pozbawionego okręgu (21d). Przykład takiego leża przedstawiono na rysunku fig. 10. Dla zmniejszenia tarcia leże to posiada dodatkowe kulki (21e). których gniazda znajdują się w górnych powierzchniach kształtowników (21c).
Rysunek fig. 11a przedstawia w sposób schematyczny powierzchnię sferyczną (4), której wycinek stanowi obszar dopuszczalnych wychyleń elementu sterującego (3), w przypadku urządzenia wskazującego według wynalazku (rysunek fig. 11a) i dwóch urządzeń wskazujących znanych ze stanu techniki; manipulatora drążkowego (ang, joystick lub trackpoint, rysunek fig. 11b) i urządzenia typu trackball (rysunek fig. 11c). Widać tu wyraźnie różnicę w położeniu środka tej sfery. W urządzeniu przedstawionym na rysunku fig. 11b środek ten znajduje się u dołu drążka sterującego (3), w urządzeniu typu trackball w środku elementu sterującego, natomiast w urządzeniu według wynalazku znacznie powyżej elementu sterującego.
PL 211 215 B1
Powyższe przykłady wykonania urządzenie wskazującego mają wyłącznie charakter ilustracyjny i nie należ y ich traktować , jako ograniczających zakres ochrony wynalazku. Znawca techniki z ł atwością wskaże różne modyfikacje, w szczególności dotyczące konstrukcji leża będącego elementem obudowy lub też sposobów detekcji ruchu elementu sterującego, które nie będą wychodzić poza zakres ochrony określony w zastrzeżeniach patentowych.

Claims (21)

Zastrzeżenia patentowe
1. Komputerowe urzą dzenie wskazujące zawierające obudowę, górny ruchomy element sterujący, elementy detekcji ruchu elementu sterującego oraz układ przekazujący informacje o tym ruchu do komputera, znamienne tym, że element sterujący (3) jest wsparty, z możliwością dwuwymiarowego sferycznego ruchu, na leżu zamocowanym do obudowy (2), przy czym środek powierzchni sferycznej (4) zdefiniowanej przez ruch elementu sterującego (3) względem leża znajduje się ponad największą poziomą powierzchnią sieczną elementu sterującego (3).
2. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że środek powierzchni sferycznej (4) zdefiniowanej przez ruch elementu sterującego (3) względem leża znajduje się ponad elementem sterującym (3).
3. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że wspomniane leże jest powierzchnią o kształcie sferycznym (21a).
4. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że wspomniane leże ma formę stelaża składającego się z wygiętych sferycznie kształtowników (21c).
5. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1 albo 3, albo 4, znamienne tym, że wspomniane leże posiada łożyska kulkowe (21e).
6. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że wspomniane leże jest łożyskiem kulkowym (21b).
7. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że wspomniane leże ma formę prostopadłych, połączonych ze sobą płaskich łożysk tocznych lub ciernych (21f, 21g), z których jedno (21f) jest połączone z elementem sterującym (3), a drugie (21g) z obudową (2) urządzenia wskazującego (1 e).
8. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że element sterujący (3) spoczywa swobodnie na wspomnianym łożysku.
9. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że element sterujący (3) posiada możliwość przemieszczeń wyłącznie po powierzchni sferycznej (4) zdefiniowanej przez ruch elementu sterującego (3) względem wspomnianego leża.
10. Urządzenie wskazujące według zastrz. 9, znamienne tym, że wspomniane leże posiada otwór (22), zaś element sterujący (3) składa się z części górnej (31) i zabezpieczającej części dolnej (33) zapobiegającej wypadnięciu elementu sterującego (3) z otworu (22), które połączone są ze sobą łącznikiem (32) przechodzącym przez otwór (22).
11. Urządzenie wskazujące według zastrz. 9, znamienne tym, że element sterujący (3) posiada w środku pustą przestrzeń (35) oraz otwór (36) w powierzchni dolnej, a obudowa (2) posiada zabezpieczającą część górną (24), zapobiegającą rozłączeniu elementu sterującego (3), umieszczoną w przestrzeni (35) i połączoną jest z obudową (2) za pośrednictwem łącznika (23), przechodzącego przez otwór (36).
12. Urządzenie wskazujące według zastrz. 9, znamienne tym, że element sterujący (3) posiada kopułę (34) dla dłoni użytkownika.
13. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że element detekcji ruchu elementu sterującego (3) ma formę kamery (5a).
14. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że elementy detekcji ruchu elementu sterującego (3) zawierają emiter światła (5b), którego wiązka po odbiciu od elementu sterującego jest odczytywana przez czujnik optyczny (5c).
15. Urządzenie wskazujące według zastrz. 13 albo 14, znamienne tym, że element sterujący jest pokryty siatką perforacji graficznej.
16. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że elementy detekcji ruchu elementu sterującego (3) mają formę kulki (5d) i układu prostopadłych rolek (5e).
17. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada elementy pozycjonujące dla przywrócenia środkowej pozycji elementu sterującego (3) po jego przesunięciu.
PL 211 215 B1
18. Urządzenie wskazujące według zastrz. 17, znamienne tym, że elementem pozycjonującym jest sprężyna (6a).
19. Urządzenie wskazujące według zastrz. 1 albo 17, znamienne tym, że posiada wyłącznik (8) elementu detekcji ruchu elementu sterującego (3), przy czym element detekcji ruchu pozostaje włączony podczas nacisku palca bądź dłoni użytkownika na element sterujący (3) i wspomniane leże.
20 rządzenie wskazujące według zastrz. 1, znamienne tym, że posiada elementy podtrzymujące dla zachowania pozycji elementu sterującego (3) po jego przesunięciu.
21. Urządzenie wskazujące według zastrz. 10 albo 11, albo 20, znamienne tym, że posiada elementy podtrzymujące dla zachowania pozycji elementu sterującego (3) po jego przesunięciu, przy czym, łącznik (23, 32) ma budowę teleskopową a elementy podtrzymujące mają postać elektromagnesu (7a) skracającego długość łącznika i działającej w przeciwnym kierunku sprężyny (7b), które znajdują się w segmentach łącznika (23, 32).
PL363901A 2003-12-05 2003-12-05 Komputerowe urządzenie wskazujące PL211215B1 (pl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL363901A PL211215B1 (pl) 2003-12-05 2003-12-05 Komputerowe urządzenie wskazujące
US10/790,323 US7777721B2 (en) 2003-12-05 2004-02-27 Computer pointing device
EP04460053A EP1538517A3 (en) 2003-12-05 2004-12-04 Computer pointing device
US12/804,368 US20110248917A1 (en) 2003-12-05 2010-07-20 Computer pointing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL363901A PL211215B1 (pl) 2003-12-05 2003-12-05 Komputerowe urządzenie wskazujące

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL363901A1 PL363901A1 (pl) 2005-06-13
PL211215B1 true PL211215B1 (pl) 2012-04-30

Family

ID=34464960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL363901A PL211215B1 (pl) 2003-12-05 2003-12-05 Komputerowe urządzenie wskazujące

Country Status (3)

Country Link
US (2) US7777721B2 (pl)
EP (1) EP1538517A3 (pl)
PL (1) PL211215B1 (pl)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1998243A1 (en) 2007-05-25 2008-12-03 3Dconnexion Holding SA Optoelectronic device and resilient member therefor
US20100045598A1 (en) * 2008-08-20 2010-02-25 Honeywell International Inc. Apparatus for controlling the movement of an object on a plane
JP5539790B2 (ja) * 2010-06-11 2014-07-02 任天堂株式会社 操作部材の取り付け構造
DE102011085146A1 (de) * 2011-10-25 2013-04-25 Preh Gmbh Bedienelement mit magnetischer Rückstellung
WO2023014790A1 (en) * 2021-08-05 2023-02-09 Kokanee Research Llc Systems with deformable controllers

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4719455A (en) * 1986-01-24 1988-01-12 Louis William M Integrating pointing device
DE69120491T2 (de) * 1990-09-18 1996-11-14 Fujitsu Ltd Cursorverschiebungssteuerungsgerät für eine Rechneranzeige
JPH10207616A (ja) * 1997-01-20 1998-08-07 Sharp Corp 入力装置
JP2000047811A (ja) * 1998-07-27 2000-02-18 Alps Electric Co Ltd 入力装置
US6392632B1 (en) * 1998-12-08 2002-05-21 Windbond Electronics, Corp. Optical mouse having an integrated camera
US6388655B1 (en) * 1999-11-08 2002-05-14 Wing-Keung Leung Method of touch control of an input device and such a device
JP3621860B2 (ja) * 2000-01-21 2005-02-16 ホシデン株式会社 ポインティング装置
JP3754268B2 (ja) * 2000-04-07 2006-03-08 三洋電機株式会社 キー入力装置及びこれを具えた携帯電話機
DE10019346A1 (de) * 2000-04-18 2001-10-25 Fachhochschule Furtwangen Bewegungsgeber
TW467328U (en) * 2000-04-28 2001-12-01 Darfon Electronics Corp Cursor mechanism with encoding function
WO2002003317A1 (en) * 2000-07-04 2002-01-10 Steinar Pedersen Cursor control unit with patterned guide plate
JP2002149336A (ja) * 2000-11-09 2002-05-24 Nagano Fujitsu Component Kk 座標入力装置
US6624805B2 (en) * 2001-07-06 2003-09-23 Behavior Tech Computer Corporation Cursor controller
KR100485844B1 (ko) * 2002-06-28 2005-04-28 삼성전자주식회사 네비게이션 스위치 조립체
US7358963B2 (en) * 2002-09-09 2008-04-15 Apple Inc. Mouse having an optically-based scrolling feature

Also Published As

Publication number Publication date
US7777721B2 (en) 2010-08-17
EP1538517A3 (en) 2007-03-21
US20110248917A1 (en) 2011-10-13
US20050122307A1 (en) 2005-06-09
EP1538517A2 (en) 2005-06-08
PL363901A1 (pl) 2005-06-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6600477B1 (en) Method for inputting data via the foot
US5252970A (en) Ergonomic multi-axis controller
US7042438B2 (en) Hand manipulated data apparatus for computers and video games
US6353430B2 (en) Gimbal mounted joy stick with z-axis switch
US5457479A (en) Apparatus having dual modes for controlling cursor on display screen
US5754168A (en) Multiple signalling mouse with faceted surfaces
US20040125073A1 (en) Portable electronic apparatus and method employing motion sensor for function control
US20020060663A1 (en) Computer input device for multiple-dimensional control
JP3133439U (ja) 光学式コントロールスティック信号入力装置
US5838305A (en) Foot-operated control mechanism for computers
US20110248917A1 (en) Computer pointing device
US5379053A (en) Electromagnetic cursor control device for a computer display
US8581845B2 (en) Hand activated input device with horizontal control surface
US5473345A (en) Device incorporating a mouse, for indicating position on a display screen
CN101228554B (zh) 用于调节光学传感器中的景深的方法和系统
US20120162071A1 (en) Control device
WO2002003317A1 (en) Cursor control unit with patterned guide plate
GB2308641A (en) Manually-operated data input device eg for computers or video games
US20100214223A1 (en) Mouse with twist detection mechanism
KR19990037802A (ko) 컴퓨터용마우스장치
US20060176268A1 (en) Device for inputting control signals to a peripheral unit and a combination including such a device
RU41165U1 (ru) Устройство ввода информации
WO1999042919A1 (en) Cursor control device with control stick and hand support
RU71456U1 (ru) Устройство ввода информации
JPS61184628A (ja) X−y方向入力システム

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20131205