DE3506309A1

DE3506309A1 - Elektro-optische maus

Info

Publication number: DE3506309A1
Application number: DE19853506309
Authority: DE
Inventors: Henry G Matthews
Original assignee: Summagraphics Corp
Current assignee: Summagraphics Corp
Priority date: 1984-02-22
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1985-08-22
Also published as: GB2154734A; GB8504663D0; JPS60258635A

Description

Elektro-optische Maus
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Bewegungssteuerung eines Cursors auf einer Kathodenstrahlröhre. Insbesondere betrifft sie eine solche Steuerung unter Zuhilfenahme eines optischen Wandlers, um eine translatorische Bewegung dieses Wandlers über eine Oberfläche in entsprechende X- und Y-Achsen-Signale umzuwandeln.
Da wenig hochtrainierte und technisch kompetente Personen Computer benutzen wurde es wünschenswerter, ihre Wirkungsweise zu vereinfachen, um so die Computer benutzerfreundlich zu gestalten. Eine erfolgreiche Technik besteht darin, dem Benutzer die Wahlmöglichkeiten auf der Kathodenstrahlröhre (CRT) zu geben und die Möglichkeit zu geben, daß der Benutzer einen Cursor bedienen kann, um eine der Wahlmöglichkeiten auszuwählen. Von den bekannten Techniken ist die beliebteste Technik die Cursorsteuerung durch eine "Maus". Der Cursor ist ein Punkt oder eine Linie auf dem CRT, den der Benutzer bewegen kann. Eine "Maus" ist ein kleiner Kasten oder Gehäuse, welches der Benutzer frei über eine horizontale Oberfläche wie z.B. einem Pult oder Schreibtisch bewegen kann. Der Cursor folgt im allgemeinen den Bewegungen der Maus. Das bedeutet, wenn die Maus horizontal bewegt wird, bewegt sich der Cursor horizontal.
Frühere Mäuse waren mechanisch ausgebildet. Kennzeichnend für diesen Typ der Maus ist das, was im US-Patent 3,892,963 von Hawley gezeigt ist. Das bewegbare Gehäuse trägt zwei Positionsräder, die um Achsen rotieren, die senkrecht sind.
Die Achse des einen Rades ist mit der longitudinalen Achse des Gehäuses ausgerichtet, während die Achse des anderen Rades längs der transversalen Achse des Gehäuses ausgerichtet ist. Jede Achse ist mit einem optischen Kodierer verbunden, welcher Signale an den Computer sendet, um die Cursorbewegung auf eine Achse des CRT zu steuern. Der Cursor übersetzt bzw. überträgt auf die CRT längs eines Vektors, welcher einen Winkel mit der vertikalen Aufwärtsrichtung auf dem CRT bildet, der gleich dem Winkel zwischen dem Vektor, der mit der Bewegung der Maus ausgerichtet ist und dem Vektor ist, der mit der longitudinalen Vorwärtsachse der Maus ausgerichtet ist. Somit folgt der Cursor der Bewegung, welche die Maus im Hinblick auf sich selbst ausführt und ist unabhängig von der Orientierung der Maus in bezug auf die Oberfläche, auf der sie überträgt bzw. translatiert. Andere mechanische Mäuse sind entnehmbar aus der US-PS 3,541,541 von Engelbart, aus der US-PS 3,541,521 von Koster und aus der US-PS 4,303,914 von Page.
Diese mechanischen Mäuse sind natürlich durch unterschiedliche mechanische Grenzwertbedingungen begrenzt. So muß z.B. in zufriedenstellender Weise ein Reibkontakt zwischen der horizontalen Oberfläche und den Positionsrädern beste- hen. Außerdem sind Herstellungsverfahren relativ teuer aufgrund der erforderlichen mechanischen Toleranzen.
Außerdem unterliegen mechanische Mäuse der mechanischen Abnutzung und können durch Fallenlassen leicht beschädigt werden.
Die US-PS 3,297,879 von Meyer offenbart einen Kodierer, der viele dieser Nachteile beseitigt. In einem Ausführungsbeispiel von Meyer ist ein stationäres Gitter auf einer reflektierenden Oberfläche ausgebildet, welches gegenseitige orthogonale Sätze von parallelen nicht reflektierenden Bändern aufweist. Eine Lichtquellen und vier Photozellen sind in einem bewegbaren Lesekopf untergebracht.
Die Lichtquelle beleuchtet das Gitter und die Photozellen ermitteln das von dem Gitter reflektierte Licht. Eine Platte weist vier Sätze von Übertragungsschlitzen auf, von denen zwei mit jedem Satz der parallelen, nicht reflektierenden Bändern ausgerichtet sind. Diese Platte ist vor den Photozellen positioniert, wobei jede Photozelle mit einem Satz der Schlitze verbunden ist. Die Schlitze in jedem der beiden Sätze der Schlitze, die mit jedem Satz der Bänder verbunden sind, sind außer Phase ausgerichtet bzw. abgeglichen. Während der Bewegung des Lesekopfes oszilliert der Betrag des Lichtes, welcher durch den reflektierenden Zwischenraum zwischen den nicht reflektierenden Bändern reflektiert wird und welcher durch jede Photozelle über die dazwischenliegenden Schlitze empfangen wird, zwischen dunkel und hell und veranlaßt jede Photozelle ein pulsierendes Signal abzugeben. Die Anzahl der Pulsierungen hängt von der Anzahl der Bänder ab, die gekreuzt wurden und ist somit kennzeichnend für den zurückgelegten Abstand. Da darüber hinaus die Schlitze außer Phase sind, verursacht die Bewegung des Lesekopfes in einer Richtung den Ausgang eines der beiden entsprechend ausgerichteten Photozellen, sich signalmäßig zuerst zu ändern. Die Bewegung in die entgegengesetzte Richtung veranlaßt die andere Photozelle, sich zuerst signalmäßig zu ändern. Meyer erzeugt auch zwei Signale, wobei jedes eine orthogonale Richtung repräsentiert. Weil jedoch Meyer's Gehäuse eine gegebene Winkelbeziehung mit der Oberfläche aufrechterhalten muß, muß das Gehäuse bei Meyer physikalisch eingeschränkt sein. Daher ist bei Meyer das Gehäuse auf äner Vier-Stab-Parallelverbindung oder auf einem X-Y-Satz von orthogonal Parallelen für Elemente befestigt. Außerdem weist Meyer den Nachteil auf, daß sowohl eine Oberfläche als auch ein Bildschirm lesbare Markierungen enthält.
Die US-PS 4,390,873 von Kirsch (Kirsch 1) zeigt den Versuch der optischen Nachbildung der bekannten mechanischen Mäuse. Kirsch I umfaßt ein Maus-Gehäuse mit einer Lichtquelle und einem Vier-Quadrant-Photodetektor. Kirsch I enthält eine Oberfläche mit einem optisch kontrastierten Schachbrettmuster, das unterschiedliche zugeteilte oder zugewiesene Positibnszustände oder -lagen .aufwi'St.,..uber die das Mausqehäuse translatiert bzw. bewegungsmäßig übertragen wird sowie eine logische Schaltung mit einem nur Lese- bzw. Festwertspeicher. Jedes der Quadrate im Schachbrettmuster definiert einen Positionszustand in zwei Richtungen an derselben Stelle. Da das Gehäuse über die Oberfläche die logischen Auswertungen (Interprets) überträgt bezieht sich das Ausgangssingal von allen vier Detektoren auf den Festwertspeicher, um die Positionsstelle zu bestimmen, an der das Gehäuse sich befindet und erzeugt ein Ausgangssignal zur Darstellung der Gehäuseposition in Beziehung zur Oberfläche.
Obwohl das Kirsch I Gehäuse physikalisch nicht beschränkt ist, haften ihm jedoch viele der gleichen Nachtaile an, welche die anderen bekannten optischen Mäuse aufweisen.
Wegen seiner Oberflächenmuster und der Zuweisung der Positionsstellen für die darauf befindlichen "Indicia" ist die Kirsch I Maus eingeschränkt für die Bestimmung der Bewegung in nur zwei Richtungen und dann nur in bezug auf die Oberfläche, d.h. der Cursor bewegt sich in bezug auf die Oberflächenindicia. Wenn z.B. die Longitudinalachse des Gehäuses in bezug auf die Leitungen oder Linien, die das Schachbrettmuster definieren, einen Winkel aufweist und das Gehäuse parallel zu diesen Linien bewegt wird, bewegt sich der Cursor horizontal (oder vertikal).
Somit ist die Kirsch I Maus ungleich zu den bekannten mechanischen Mäusen hinsichtlich ihrer Orientierung empfindlich in bezug auf die Oberflächenstruktur und -muster. Eine Drehung der Maus um mehr als 450 in jeder Richtung von der Nominal-Musterorientierung beeinflußt oder beeinträchtigt das dekodierte Signal. Außerdem erfordert die Kirsch I Maus das Kodieren des Ausgangssignales seines Quadratur-Detektors für einen konventionellen Computer, um sein Ausgangssignal zu verwenden.
Eine weitere optische Maus ist aus der US-PS 4,364,035 von Kirsch (Kirsch II) bekannt. Sie offenbart einen Lesekopf unter Verwendung eines bewegbaren Detektors, der über eine Oberfläche gleitet, welche zwei parallele Sätze von senkrechten Leitungen oder Linien aufweist, wobei jeder Satz von unterschiedlicher Farbe ist. Der Detektor umfaßt eine Lichtquelle, welche Licht jeder Farbe in einer abwechselnden Folge aussendet. Vier Lichtdetektoren sind angeordnet, um Licht zu empfangen, welches von der Oberfläche reflektiert wird. Durch Taktung der Abstrahlung des entsprechend gefärbten Lichtes und des Detektorausgangssignales werden elektrische Ausgangssignale erhalten, die die Reflexion von den entsprechenden Sätzen der gefärbten Leitungen oder Linien darstellen. Solche Signale werden verwendet, um Leitungs- oder Linienkreuzungen zu erhalten, wodurch ein Positionssignal für den Cursor abgeleitet wird.
Die Kirsch II Maus weist außerdem den Nachteil auf, daß das Ausgangssignal die Mausgehäusebewegung in bezug auf das Oberflächemuster anzeigen kann. Somit ist sie zu empfindlich für die Oberflächenorientierung. Außerdem resultiert die Verwendung von zwei Farben in einem Maussystem darin, daß sie komplizierter ist als in dem Falle des "Einfarben"-Systems. Unterschiedliche gefärbte Marken müssen auf der Oberfläche zugeteilt sein. Zwei Lichtquellen müssen in das System miteinbezogen sein. Die Takteinrichtung muß vorgesehen sein, um die entsprechenden Lichtquellen in alternierender Folge in Übereinstimmung mit der Dekodiertechnik zu aktivieren. Da außerdem ein akzeptables Zweifarbmuster die Verwendung von genau gesteuerten Beträgen oder Werten'von "exotischer" Tinten erfordert, wird die Herstellung des Gitters schwierig und bedingt ein teures Verfahren.
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine optische Maus zu schaffen.
Es ist außerdem Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine solche Maus zu schaffen, welche eine einzige Lichtquelle verwendet.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine solche Maus zu schaffen, in der der Mausausgang nur relativ zur Mausbewegung ist und unabhängig von der relativen Orientierung der Oberfläche,auf der die Maus translatiert bzw. bewegungsmäßig übertragen wird.
Es ist eine weitere Aufgabe eine solche Maus zu schaffen, die die Bewegung in allen Richtungen bestimmen kann unabhängig von ihrer Orientierung in bezug auf das Oberflächenmuster, über das sie translatiert.
Eine weitere Aufgabe ist es eine solche Maus zu schaffen, welche eine reflektierende Oberfläche aufweist, auf der ein Muster angebracht sein kann unter Verwendung von normalen Tinten bzw. Farben oder Pigmenten.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Maus zu schaffen, die keine Quadratur-Dekodiertechnik benützt.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine solche Maus zu schaffen, die die Richtung ihrer Bewegung in bezug auf sich selbst und unabhängig von ihrer Orientierung auf die Muster bestimmen kann, über die sie translatiert.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine solche Maus zu schaffen, die redundante Richtungs-und Bewegungsinformation aufweist, durch die Verwendung von einer Nichtquadratur-Dekodierung.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zur Steuerung der Position eines Cursors zu schaffen, welche preiswert in der Herstellung, leicht in der Bedienung und mechanisch grob ist.
Es ist auch Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Einrichtung zur Steuerung der Position eines Cursors zu schaffen, die keine Schlitzplatte aufweist, welche zwischen der photoempfindlichen Einrichtung und dem Gitter angeordnet ist.
In der vorliegenden Erfindung sendet eine Lichtquelle Licht, das von einer reflektierenden Oberfläche auf vier Photodetektoren reflektiert wird, welche in einem Quadratmuster oder -anordnung angeordnet sind. Die Lichtquelle und Photodetektoren sind fest innerhalb des Gehäuses angebracht, welches über die reflektierende Oberfläche bewegbar ist. Das Muster auf der reflektierenden Oberfläche kann ein Gitter von orthogonalen oder hexagonalen Leitungen oder gekrümmten Segmenten bzw. Abschnitten sein (oder eine Matrix von jeweils Quadraten, Sechsecken oder Kreisen).
Dieses Muster wird optisch abgebildet auf den vier Photodetektoren, so daß die Breite eines Leitungssegmentes optisch vergrößert wird, um dem Abstand zwischen den Mittelpunkten von benachbarten Photodetektoren zu entsprechen.
Während der Bewegung des Gehäuses bewegt sich das vergrößerte Bild des beleuchteten Musters über die vier Detektoren. Als Ergebnis dieser Bewegung tasten bzw. fühlen die Photodetektoren Änderungen der Lichtintensität und erzeugen elektrische Signale, die das Queren oder Kreuzen von Leitungen oder Zwischenräumen repräsentieren bzw. kennzeichnen.
Die elektrischen Signale, welche durch die Photodetektoren abgegeben werden, werden in vier Verstärker eingegeben. Das Ausgangssignal jedes Verstärkers ist "niedrig", wenn das Licht auf dem entsprechenden Photodektor reflektiert wird.
Das Ausgangssignal jedes Verstärkers ist "hoch", wenn wenig oder kein Licht reflektiert wird. Das Ausgangssignal jedes Verstärkers wird einem entsprechenden Komparator eingegeben, der schaltet, wenn die Verstärkerausgangsspannung eine vorgegebene Schwellwertspannung kreuzt. Die Ausgangssignale der Komparatoren werden in einem Mikrocomputer eingegeben.
Die elektrischen Signale, die durch die Photodetektoren erzeugt werden, werden in eine Richtungsinformation übersetzt durch in Beziehung setzen der Folge der Änderung in den Signalen auf die relative Position der Photodetektoren im Gehäuse.
Die Abstandsinformation wird durch Zählen der Signaländerungen als eine Funktion der Richtung erhalten.
Die vier Photodetektoren, die innerhalb des Mausgehäuses in einem.Quadratmuster oder -form fest angeordnet sind, sind orthogonal in bezug auf das Gehäuse ausgerichtet.
Somit kann die Bewegung des Gehäuses in einer horizontalen Richtung ermittelt werden durch Merken der Folge der Signaländerungen in den beiden oberen oder unteren Photodetektoren. Die Breite eines Musterstreifens.oder-Linie, wie sie auf den Photodetektoren abgebildet ist, kann nicht allePhotodetektoren gleichzeitig überdecken. Wenn ein Paar (z.B. die beiden oberen Elemente) durch ein horizontales Leitungssegment bedeckt wird, kann das andere Paar (z.B.
die beiden unteren Elemente) zum Abtasten der Horizontalbewegung verwendet werden. In ähnlicher Weise kann die vertikale Bewegung von der Folge der Signaländerungen in den beiden rechtsseitigen oder in den beiden linksseitigen Elementen übertragen bzw. übersetzt werden. Dieses Verfahren der Übersetzung und tibertragung von Änderungen im abgebildeten Muster in X-Y-Abstands- und Richtungsdaten mit Bezie- hung auf die Bewegung des Detektors, welcher fest mit dem Gehäuse befestigt ist, kann angesehen werden als unbeeinflußt durch die Orientierung des Gehäuses auf dem Muster.
Die X-Y-Abstands- und Richtungsinformation wird zum Antrieb eines Cursors ausgegeben, wobei dessen Position in Abhängigkeit von der Ausgangsinformation geändert wird.
Die optische Maus der vorliegenden Erfindung wird nun im einzelnen mit Bezug auf die folgenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenquerschnittsansicht eines Ausführungsbeispieles einer elektro-optischen Maus nach der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht einer Vier-Photodektoranordnung bzw. Array für die Verwendung in der Maus gemäß Fig. 1, Fig. 3a und 3b Draufsichten von Teilen von möglichen Gittermustern der vorliegenden Erfindung, die die Position der Fläche anzeigen, betrachtet durch die Photodetektoranordnung von Fig. 1 in Beziehung zum Mustergitter, Fig. 4 eine schematische Schaltung, die in dem Maussystem der vorliegenden Erfindung verwendet wird, Fig. 5 eine schematische Darstellung des Detektorausgangssignalmusters für den A- und B-Quadranten des Photodetektor-Arrays für den Fall, daß die durch das Photodetektor-Array betrachtet Fläche sich in Richtung längs der Reihe I oder der Reihe II von Fig. 3a bewegt, und Fig. 6 eine Seitenquerschnittsansicht einer anderen Ausführungsform der optischen Maus nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Positionssteuersystems 1, welches über die Oberfläche 3 bewegbar ist. Das System 1 umfaßt ein Gehäuse 5, eine Lichtquelle 7 und eine Detektoreinrichtung 9. Die Lichtquelle 7 wird durch Leiter 11 und 13 bestromt. Die Detektoreinrichtung 9 umfaßt eine Photodetektoranordnung oder Array 15, welches Licht empfängt, das von der Oberfläche 3 reflektiert wird und durch die Abbildungslinse 17 übertragen wird. Leiter 19 übertragen das Signal von dem Array 15.
Die Lichtquelle 7 und Detektoreinrichtung 9 sind jeweils fest in bezug auf das Gehäuse 5 durch eine Befestigungseinrichtung befestigt, die an internen Zwischenwänden 21 und 23 befestigt sind.
Das Gehäuse 5 ist mit Niedrigreibungsabstandstücken 25 und 27 versehen, die den Körper des Gehäuses anheben, welche eine Linse 17 und eine Detektoreinrichtung 9 umfaßt und zwar über die Oberfläche 3 um den Abstand, der zur Erfüllung der optischen Vergrößerung erforderlich ist. Die Abstandsstücke 25 und 27 können aus einem Material hergestellt sein, daß die Abnutzung der Oberfläche 3 minimiert und dem Gehäuse 5 ermöglicht, einfach über die Oberfläche zu gleiten.
In der dargestellten Ausführungsform ist die Lichtquelle 7 eine Leuchtdiode (LED). Die Lichtquelle 7 strahlt Licht ab, welches in bevorzugter Weise entweder im roten oder im infraroten Bereich des Lichtspektrums liegt. Eine Lichtabschirmung 29 verhindert, daß die Lichtquelle 7 die Detektoreinrichtung 9 direkt beleuchtet. In idealer Weise ist die Lichtquelle 7 so befestigt, daß sie dicht an der Oberfläche 3 positioniert ist. Dieses gewährleistet, daß das durch die Lichtquelle 7 abgestrahlte Licht auf die Oberfläche 3 auftrifft, und zwar mit einem relativ geringen Fleck mit einer höheren Lichtintensität als sie vorhanden wäre, wenn sie weiter weg angeordnet wäre.
Wie aus Fig. 2 gesehen werden kann, umfaßt das Photodetektor-Array 15 vier Photodetektoren, die im folgenden als Detektoren A bis D bezeichnet werden. Die Photodektoranordnung oder -Array 15 kann eine Standard-Vier-Quadrat-Photodetektoreinrichtung sein. Jeder Detektor spricht unabhängig an, wenn Strahlungsenergie auf seine Oberflächenfläche trifft und hierbei einen elektrischen Strom erzeugt, der proportional der Intensität der Strahlungsenergie ist.
Fig. 3 zeigt zwei mögliche Ausführungsformen der optischen Kontrastflächen der Oberfläche 3. Diese optischen Kontrastflächen können durch konventionelle Drucktechniken aufgebracht werden. Die Flächen 33 und nicht reflektierende Streifensegmente 31 können aus normalen Materialien, jedoch aus Kontrastfarben, hergestellt werden. Z.B. ist weiß oder leicht kolloriertes Papier mit schwarzen Liniensegmenten, die darauf gedruckt sind, geeignet. Alternativ kann ein Bogen von transparentem photographischem Film mit schwarzen Liniensegmenten verwendet werden, die darauf beabstandet angeordnet sind und zwar auf einer reflektierenden Oberfläche.
In Fig. 3a definieren die nicht reflektierenden Linien oder Leitungssegmente 31, welche auf der reflektierenden Oberfläche angebracht sind, reflektierende Quadratflächen 33. In einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) ist eine regelmäßige Anordnung oder Array von nicht reflektierenden Flächen (entsprechend der Position und Größen der Flächen 33) auf einer reflektierenden Oberfläche angebracht. In diesem Falle definieren die nicht reflektierenden Flächen, welche auf der reflektierenden Oberfläche angebracht sind, ein reflektierendes Gitter von Leitungs- oder Liniensegmenten (die in Position und Größe den Liniensegmenten 31 entsprechen). In beiden Ausführungsbeispielen hat jedes Liniensegment eine Breite, die gleich einer willkürlichen Einheit ist und jede Quadratfläche weist Seiten mit einer Länge auf, die gleich zwei willkürlichen Einheiten sind.
Im Ausführungsbeispiel von Fig. 3b definieren Liniensegmente 31 Sechseckflächen 33. Wie dies für einen Durchschnittsfachmann augenscheinlich ist, sind viele sich wiederholende Muster geeignet, wobei die beiden dargestellten Muster von Fig. 3 bloß zur Veranschaulichung dienen. Tatsächlich können die Leitungs- oder Liniensegmente 31 kreisförmig sein.
Die Flächen 33 könnten nicht reflektierende Scheiben sein.
Wenn das Licht durch die Quelle 7 abgestrahlt wird und durch die Oberfläche 3 reflektiert wird, wird das optische Kontrastmuster der Segmente 31 und Flächen 33 optisch abgebildet. auf den Detektoren A bis D des Photodetektors-Arrays 15. Die Abbildungslinse 17 vergrößert das Bild der Oberfläche, so daß die Breite eines Segmentes 31 vergrößert wird näherungsweise auf einen Wert, der gleich dem Abstand zwischen den Mittelpunkten der Segmentdetektoren ist, wenn das Bild auf den Detektor-Array 15 auftrifft bzw. abgebildet wird. Wenn z.B. die Segmente 31 eine Breite von 0,01 Inch aufweist und der Detektorzwischenraum 0,05 Inch beträgt, dann ist eine fünffache Vergrößerung erforderlich.
Der Bereich der Oberfläche 3, der auf den vier Detektoren des Detektor-Arrays 15 abgebildet wird, ist in Fig. 3a für zwölf unterschiedliche Positionen des Gehäuses 5 bezeichnet. Das Abbilden der Oberfläche 3 auf den Photodetektoren 3 wird durch überlagerte Detektoren A bis D auf dem abgebildeten Oberflächenbereich bezeichnet. Wie gesehen werden kann, ist eine willkürliche Einheit der Oberflächenfläche auf einem Detektor abgebildet.
Als ein Beispiel bezeichnen Reihen I, II und II von Fig.
3a eine Translation des Gehäuses 5 von links nach rechts in vier Stufen. Spalten I'. II' und III' stellen jede eine Translation des Gehäuses 5 von oben nach unten (Spitze zu Boden) in drei Stufen dar. Obwohl jede Position getrennt ist von benachbarten Positionen durch einen Abstand von vier Durchschnittseinheiten, behandelt gemäß Fig. 3a die folgende Diskussion die benachbarten Positionen als wenn sie aufeinanderfolgende translatorische Stufen einer willkürlichen Einheit bezeichnen.
Fig. 4 zeigt die Schaltung für das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Widerstände 41, 43 und 45 sind in Serie quer zu den Anschlüssen der Leistungsversorgung 46 geschaltet. Die gemeinsame Kathode 47 des Photodetektor-Arrays 15 ist mit einem Anschluß verbunden, der zwischen den Widerständen 41 und 43 angeordnet ist.
Anoden der Detektoren A bis D sind jeweils elektrisch mit dem negativen Eingangsanschluß des entsprechenden Verstärkers 57 bzw. 59 bzw. 61 bzw. 63 verbunden. Diese Verstärker können in der Form eines "quad" Verstärkers, z.B.
eines quad" Verstärkers TL064, ausgebildet sein. Jeder Verstärker weist zwei Eingangsanschlüsse und einen Ausgangsanschluß auf. Der Ausgangsanschluß jedes Verstärkers ist elektrisch mit dem negativen Eingangsanschluß des gleichen Verstärkers über jeweils einen Widerstand 65 bzw.
-67 bzw. 69 bzw. 71 verbunden. Die positiven Eingangsanschlüsse der Verstärker 57, 59, 61 und 63 sind elektrisch mit einem gemeinsamen Anschluß 73 verbunden, der mit der gemeinsamen Kathode 47 verbunden ist. Die Referenzspannung, welche dem zweiten positiven Eingangsanschluß jedes Verstärkers zugeführt wird sowie zur gemeinsamen Photodetektor-Kathode, ist gleich einem ersten vorgegebenen Wert.
Der Ausgangsanschluß jedes Verstärkers ist seinerseits elektrisch mit dem positiven Eingangsanschluß eines entsprechenden Komparators 75 bzw. 77 bzw. 79 bzw. 81 verbunden. Die negativen Eingangsanschlüsse der Komparatoren 75, 77, 79 und 81 sind elektrisch gemeinsam mit einem Anschluß 83 verbunden, der zwischen den Widerständen 43 und 45 vorgesehen ist. Die Schwellwertspannung, welche dem negativen Eingangsanschluß jedes Komparators zugeführt wird, ist gleich einem zweiten vorgegebenen Wert. Ein Durchschnittsfachmann erkennt ohne weiteres, daß ein Hoch-Verstärkungskomparator an die Stelle jedes Verstärkers 57, 59, 61 und 63 und an die Stelle der Komparatoren 75, 77, 79 und 81 treten kann.
Der Ausgangsanschluß jedes Komparators ist seinerseits elektrisch mit einem Eingangsanschluß eines Mikrocomputers 85 verbunden. Außerdem sind mit dem Mikrocomputer 85 Schal- ter 87, 89 und 91 verbunden. Ein Kondensator 93 und ein Widerstand 95 sind in Serienverbindung quer zur Leistungsversorgung geschaltet. Diese Schaltung ist elektrisch mit dem Rücksetzeingangsanschluß des Mikrocomputers 85 am Anschluß 97 verbunden, welcher zwischen dem Kondensator 93 und dem Widerstand 95 liegt. Der Host (nicht dargestelltes Wirtssystem) ist mit dem Mikrocomputer 85 über einen Inverter 99 und einen Inverter 101 verbunden. Ein Taktgeber oder -generator 103, welcher mit dem Mikrocomputer 85 verbunden ist, liefert ein Taktsignal.
Der Mikrocomputer 85 ist elektrisch mit der Lichtquelle 7 durch einen Inverter 105 und einen Widerstand 107 verbunden, welche in Serie geschaltet sind. Schließlich ist der Mikrocomputer 85 elektrisch mit einer Leistungsquelle 109 und einer Leistungsversorgungsabkopplung-Einrichtung 110 verbunden.
Die Wirkungsweise ist wie folgt. Während des Betriebes wird das Gehäuse 5 durch die Hand der Bedienungsperson gegriffen und in eine beliebige Richtung durch Gleiten über die Oberfläche 3 bewegt. Die Quelle 7 ist so positioniert, daß das emittierte Licht auf die Oberfläche 3 trifft.
Das Licht wird dann reflektiert, wenn es auf reflektierende Flächen 33 trifft oder es wird absorbiert, wenn es auf nicht reflektierende Segmente 31 trifft. Die Detektoreinrichtung 9 ist so positioniert, daß das durch die Quelle 7 abgestrahlte und durch die Flächen 33 reflektierte Licht durch die Photodetektoranprdnung 15 festgestellt wird.
Jeder Detektor der Anordnung oder Arrays 15 ermittelt unabhängig Licht und gibt ein Signal in Abhängigkeit von auf seine Oberfläche auftreffenden Lichtes ab. Der Detektor A gibt ein Signal an den Verstärker 57 ab, der Detektor B an den Verstärker 59, der Detektor C an den Verstärker 63 und der Detektor D an den Verstärker 61. Jeder Verstärker erzeugt eine Ausgangsspannung, die nach negativ geht mit steigendem Eingangssignal in bezug auf die Referenzspannung. Wenn so das Licht auf einem Photodetektor reflektiert wird, wird das Ausgangssignal des entsprechenden Verstärkers "niedrig". Wenn der besagte Detektor nicht länger Licht feststellt (d.h. ein nicht reflektierendes Segment auf der Oberfläche 3 "sieht"), geht das Ausgangssignal des entsprechenden Verstärkers auf "hoch".
Die Ausgangssignale der Verstärker 57, 59, 61 und 63 werden den Komparatoren 75, 77, 79 und 81 jeweils zugeführt.
Jeder Komparator schaltet, wenn die Ausgangsspannung des entsprechenden Verstärkers die Schwellwertspannung überkreuzt bzw. überschreitet. Die Ausgangsanschlüsse der Komparatoren 75 und 77 und 81 sind mit dem Mikrocomputer 85 verbunden, der das Ausgangsmuster bei einem regulären Wert liest.
Das binäre Ausgangssignal, welches vom Mikrocomputer 85 für jede der in Fig. 3a gezeigten Positionen liest, ist wie folgt: Reihe I Reihe II Reihe III AECD AECD BCD 1010 1011 1110 0000 0011 1100 0101 0111 1101 1010 1011 1110 Spalte I Spalte II Spalte III ABCD ABCD ABCD 1010 0000 0101 1011 0011 0111 1110 1100 1101 Die kodierten Ausgangssignale werden von den Komparatoren 75, 77, 79 und 81 dem Mikrocomputer 85 zugeführt. Der Mikrocomputer 85 übersetzt bzw. überträgt die Ausgangssignale, welche durch die Detektoren A und B (oder C und D) erzeugt wurden, in horizontale Bewegungsdaten und die Ausgangssignale, welche durch die Detektoren A und C (oder B und D) in vertikale Bewegungsdaten. Durch Lesen des kodierten Ausgangsmusters ermittelt und bestimmt der Mikrocomputer 85 den Abstand und die Richtung der Mausbewegung.
Fig. 5 zeigt das AB Ausgangssignalmuster für die Mausbewegung von links nach rechts und von rechts nach links längs der Reihe I oder Reihe II gemäß Fig. 3a. Für die Bewegung von links nach rechts ist die Folge der AB Zustände wie folgt: 10 00 Ol 10 00 01 . . . .
Für die Bewegung von rechts nach links ist die Folge der AB Zustände bzw. Stellen wie folgt: 10 01 00 10 01 00 . .
Wenn der Mikrocomputer 85 das kodierte Ausgangssignalmuster für die A und B Detektoren verarbeitet, bestimmt er die Be- wegungsrichtung für jeden Augenblick, in dem sich eine Stelle oder Ziffer des binären Musters geändert hat. In Abhängigkeit von der Richtung der Bewegung der Maus wie durch den Mikrocomputer 85 festgestellt wird die Horizontalbewegung des Cursors entsprechend gesteuert. Der Cursor bewegt sich nach rechts oder links, um eine entsprechende Einheit für jede willkürliche Einheit, welche von der Maus auf die Befehle vom Mikrocomputer 85 hin zurückgelegt wurde. Der Mikrocomputer 85 steuert die Vertikalbewegung des Cursors durch Verarbeitung des AC (oder BD) Ausgangssignalmusters in ähnlicher Weise.
Es ist jedoch festzustellen, daß das AB Ausgangssignalmuster für die Mausbewegung längs der Reihe III sich nicht ändert. Die Folge der AB Zustände und Stellen ist wie folgt: 11 11 11 11 .
In ähnlicher Weise ändert sich das AC Ausgangssignalmuster für die Mausbewegung längs der Spalte I' nicht. Das BD Ausgangssignalmuster für die Mausbewegung längs der Spalte III' ändert sich nicht. Das CD Ausgangssignalmuster für die Mausbewegung längs der Reihe III ändert sich nicht. Es ist ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung, daß der Mikrocomputer 85 den 11-Zustand ignoriert, wo immer er auftritt.
Wenn z.B. das AB Ausgangssignal 11 ist, schaltet der Mikrocomputer 85 automatisch, um das CD Ausgangssignal zu übertragen. Der Mikrocomputer 85 fährt fort, das empfangene CD Ausgangssignal zu übertragen, bis das CD Ausgangssignal 11 wird, an welchem Punkt der Mikrocomputer 85 schaltet, um das AB Ausgangssignal zu übertragen. In dieser Weise überträgt und übersetzt der Mikrocomputer 85 abwechselnd entweder das AB oder das CD Ausgangssignal, um fortlaufend Hori- zontalpositionssignale für die Steuerung des Cursors zu erhalten. Der Mikrocomputer 85 schaltet in ähnlicher Weise zurück und vorwärts zwischen den AC und BD Ausgangssignalen, um fortwährend vertikale Positionssignale zu erhalten.
Ein Durchschnittsfachmann erkennt ohne weiteres, daß das Ausgangssignal der Detektoren A bis D unabhängig ist von der Orientierung der Oberfläche 3. Das bedeutet, daß die Änderung im Zustand der Detektoren A bis D nur abhängt von der Bewegung der Maus in bezug sich selbst. Das bedeutet, daß bei der Maus nach der vorliegenden Erfindung die horizontale Bewegung der Maus zu einer horizontalen Cursorbewegung führt ungeachtet der Winkelorientierung der Maus relativ zum Gittermuster. Somit hat die Drehung der Maus keinen signifikanten Einfluß auf ihr Ausgangs signal und abweichend von vielen bekannten Mäusen ist sie nicht auf die Lieferung und Beibringung von Information in nur zwei Richtungen begrenzt (d.h. solche, die durch das Oberflächengittermuster oder den physikalischen Mechanismus, der die Maus einengt, definiert).
Der Mikrocomputer 85 wird durch die Schaltung zurückgesetzt, die den Kondensator 93 und Widerstand 95 umfaßt. Zusätzlich zur Abgabe von Befehlen zum Host über den Inverter 101 empfängt der Mikrocomputer 85 Information von dem Host über den Inverter 99. Leistung wird durch eine Leistungsversorgung709 geliefert. Die Quelle 7 wird durch die Befehle gesteuert, die durch den Mikrocomputer 85 abgegeben werden.
In Übereinstimmung mit dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel kann die Position eines Cursors durch die Bewegung einer in der Hand gehaltenen Maus gesteuert werden. Es soll hier verstanden werden, daß die oben genannte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles nur für Darstellungszwecke gebracht ist und nicht dazu gedacht ist, den Gegenstand der Erfindung, wie er sich in den Ansprüchen zeigt, zu begrenzen. Modifikationen und Änderungen können ohne Änderung des Gegenstandes der Erfindung durchgeführt werden, wie sie hier offenbart ist. Z.B. können die optischen Kontrastoberflächen und die Lichtquelle ersetzt werden durch eine Oberfläche mit magnetischen "Indicia" oder Kennungen. Die Detektoreinrichtung kann ersetzt werden durch einen magnetischen Kopfwandler. Zusätzlich ist es ohne weiteres möglich, daß die reflektierende Oberfläche ersetzt werden kann durch eine lichtdurchlässige Oberfläche, wie dies zum Teil in Fig. 6 dargestellt und bezeichnet ist. Eine solche Ausführungsform würde es erforderlich machen, daß die Lichtquelle 7 und die Lichtdetektoreinrichtung 9 jeweils auf entgegengesetzten Seiten der durchlässigen Oberfläche 3' angeordnet sind. Die Lichtquelle 7 und die Detektoreinrichtung 9 sind beide bewegbar und sind miteinander gekoppelt, so daß eine Tandembewegung erfolgt. Geeignete Kopplungsmittel (in Fig. 6 nicht dargestellt) könnten ein Paar von gegenüberliegenden Ringmagneten sein, wobei ein Magnet fest an der Quelle 7 angebracht ist, während der andere Magnet fest an der Detektoreinrichtung 9 angebracht ist.
Somit ist es ohne weiters möglich Änderungen durchzuführen, ohne daß der Gegenstand der Erfindung, wie er in den Ansprüchen festgehalten ist, verlassen wird.
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Claims

Elektro-optische Maus PATENTANSPRÜCHE: 1. Positionssteuer- oder -Regelsystem für einen Cursor oder ähnlichem, g e k e n n z e i c h n e t durch a) eine Oberfläche weist einen ersten Satz von parallelen Leitungs- oder Streifensegmenten auf, wobei die Breite der Leitungssegmente jedes ersten Satzes beträchtlich unterschiedlich ist gegenüber dem Abstand, der benachbarte Leitungssegmente des ersten Satzes der Leitungssegmente trennt, wobei der erste Satz der Leitungssegmente einen ersten Oberflächenbereich bildet und wobei die Flächen, die nicht durch die Leitungssegmente eingenommen sind, einen zweiten Oberflächenbereich bilden, wobei der erste oder zweite Oberflächenbereich reflektierend und der andere der Oberflächenbereiche nicht reflektierend ausgebildet ist, b) eine Gehäuseeinrichtung ist über diese Oberfläche bewegbar, c) eine lichtemittierende Einrichtung ist fest mit der Gehäuseeinrichtung verbunden und auf die genannte Oberfläche gerichtet, und d) eine Lichtdetektoreinrichtung ist fest mit der Gehäuseeinrichtung verbunden und zum Empfangen von Licht positioniert, um Licht zu empfangen, welches von der lichtemittierenden Einrichtung nach der Reflexion durch den reflektierenden Oberflächenbereich empfangen wird, wobei die Lichtdetektoreinrichtung elektrische Ausgangssignale auf den Empfang des emittierten und dann reflektierten Lichtes hin erzeugt.
2. Positionssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Kodiereinrichtung vorgesehen ist, die so verbunden ist, daß sie die elektrischen Ausgangssignale empfangen kann, um diese elektrischen Ausgangssignale in binär kodierte Signale umzuwandeln und daß eine Dekodiereinrichtung vorgesehen ist, die so verbunden ist, daß sie die binär kodierten Signale empfangen kann, um die binär kodierten Signale in Daten umzuwandeln, die dem Abstand und der Richtung entsprechen, welcher durch die Gehäuseeinrichtung längs einer Achse, die in einer ersten Richtung in bezug auf den ersten Satz der Leitungssegmente liegt, zurückgelegt ist und verbunden bzw. angeordnet ist, um Positonssignale entsprechend den Daten zur Steuerungßder Position eines Cursors oder ähnlichem abzugeben.
3. Positionssteuersystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Licht- detektoreinrichtung eine erste und zweite photoempfindliche Oberfläche aufweist, wobei die erste und zweite photoempfindliche Oberfläche das Licht von benachbarten Bereichen auf der Oberfläche empfängt.
4. Positionssteuersystem nach Anspruch 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Oberfläche außerdem einen zweiten Satz von parallelen Leitungssegmenten aufweist, wobei der zweite Satz der Leitungssegmente den ersten Satz von Leitungssegmenten kreuzt bzw. schneidet, wobei die Breite- der Leitungssegmente jedes zweiten Satzes beachtlich unterschiedlich ist gegenüber dem Abstand, der benachbarte zweite Sätze von Leitungssegmenten trennt, wobei der zweite Satz von Leitungssegmenten Teil des ersten Oberflächenbereiches bildet.
5. Positionssteuersystem nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der zweite Satz von Leitungssegmenten im wesentlichen senkrecht zum ersten Satz der Leitungssegmente liegt.
6. Positionssteuersystem nach Anspruch 4, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lichtdetektoreinrichtung außerdem dritte und vierte photoempfindliche Oberflächen aufweist, wobei die dritten und vierten photoempfindlichen Oberflächen das Licht von Gebieten oder Flächen auf der Oberfläche empfangen, die benachbart zu jeder anderen und zu entsprechenden Flächen oder Gebieten ist, von der die ersten und zweiten photoempfindlichen Oberflächen das Licht empfangen haben.
7. Positionssteuersystem nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß jedes der Segmente eine vorgegebene Breite aufweist und daß jeder der Zwischenräume eine Fläche definiert, welche einen Abstand von der einen Seite zur gegenüberliegenden Seite aufweist, der im wesentlichen gleich bis zwei mal so groß wie die vorgegebene Breite ist.
8. Positionssteuersystem nach Anspruch 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Kodiereinrichtung vorgesehen ist, die angeschlossen ist, um die elektrischen Ausgangssignale zur Umwandlung der elektrischen Ausgangs signale in binär kodierte Signale zu empfangen und daß eine Dekodiereinrichtung angeschlossen ist, um die binär kodierten Signale zur Umwandlung der binär kodierten Signale in Daten zu empfangen, die dem Abstand und der Bewegungsrichtung der Gehäuseeinrichtung entsprechen, sowie angeschlossen sind, um Ausgangspositionssignale abzugeben, die den Daten für die Steuerung eines Cursors oder ähnlichem entsprechen.
9. Positionssteuersystem nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die lichtemittierende Einrichtung eine lichtabstrahlende Diode (Leuchtdiode) umfaßt.
10. Positionssteuersystem nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kodiereinrichtung erste bis vierte Verstärker und erste bis vierte Komparatoren aufweist, wobei jeder der Verstärker und Komparatoren erste und zweite Eingangsanschlüsse oder Tore und einen Ausgangsanschluß aufweist, wobei der Ausgangsanschluß jedes der Verstärker mit dem ersten Ein- gangsanschluß eines entsprechenden Komparators verbunden ist.
11. Positionssteuersystem nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dekodiereinrichtung einen Mikrocomputer aufweist, der erste bis vierte Eingangstore oder Anschlüsse aufweist, wobei der Ausgangsanschluß jedes der Komparatoren mit dem entsprechenden der ersten bis vierten Eingangsanschlüsse des Mikrocomputers verbunden ist, um gepaarte Sätze von binär kodierten Signalen an den Mikrocomputer abzugeben.
12. Positionssteuersystem nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die ersten bis vierten photoempfindlichen Oberflächen als vier Photodetektoren integriert ausgebildet sind, wobei jeder Photodetektoren einem Ausgangsanschluß aufweist, der mit dem ersten Eingangsanschluß des entsprechenden Verstärkers verbunden ist.
13. Positionssteuersystem nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die zweiten Eingangsanschlüsse der Verstärker gemeinsam mit einer vorgegebenen Referenzspannung verbunden sind und daß die zweiten Eingangsanschlüsse der Komparatoren gemeinsam mit einer vorgegebenen Schwellwertspannung verbunden sind.
14. Positionssteuersystem nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die lichtemittierende Einrichtung eine lichtabstrahlende Diode aufweist, wobei der Mikrocomputer betriebsmäßig mit der lichtemittierenden Diode zur Steuerung der Lichtemission durch die lichtemittierende Diode verbunden ist.
15. Positionssteuersystem nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kodiereinrichtung erste bis vierte Ausgangsanschlüsse aufweist und daß die Dekodiereinrichtung die gepaarten Sätze der binär kodierten Ausgangssignale am ersten und zweiten Ausgangsanschluß sowie am dritten und vierten Ausgangsanschluß abwechselnd in Daten übersetzt, die dem Abstand und der Richtung entsprechen, welcher durch die Gehäuseeinrichtung längs einer ersten Richtung zurückgelegt ist.
16. Positionssteuersystem nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dekodiereinrichtung die gepaarten Sätze der binär kodierten Ausgangssignale am ersten und dritten Ausgangsanschluß und am zweiten und vierten Ausgangsanschluß abwechselnd in Daten übersetzt, die dem Abstand und der Richtung entsprechen, welcher durch die Gehäuseeinrichtung längs einer zweiten Richtung zurückgelegt wurde, die im wesentlichen senkrecht zur ersten Richtung ist.
17. Positionssteuersystem nach Anspruch 16, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dekodiereinrichtung eine Erkennungseinrichtung und Schalteinrichtung aufweist, wobei die Schalteinrichtung die Dekodiereinrichtung veranlaßt, den gepaarten Satz der binär kodierten Ausgangs signale an zwei der Ausgangsanschlüsse der Dekodiereinrichtung in Abhängigkeit von der Erkennungseinrichtung zu übersetzen, die einen vorgegebenen nicht informativen gepaarten Satz von Ausgangs- signalen an den anderen zwei Ausgangsanschlüssen der Dekodiereinrichtung erkennt.
18. Positionssteuersystem nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß der Mikrocomputer eine Erkennungseinrichtung und eine Schalteinrichtung aufweist, wobei die Schalteinrichtung den Mikrocomputer veranlaßt den gepaarten Satz von Ausgangssignalen durch ein Paar der Komparatoren zu übersetzen, wenn die Erkennungseinrichtung einen vorgegebenen nicht informativen gepaarten Satz von Ausgangssignalen durch das andere Paar der Komparatoren erkennt.
19. Positionssteuersystem nach Anspruch 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine optische Einrichtung vorgesehen ist, die zwischen der Oberfläche und den Photodektoren positioniert ist, um das Licht zu verstärken, welches durch eine Einheitsfläche des reflektierenden Oberflächenbereiches reflektiert wird, wobei die Einheitsfläche eine Fläche ist derart, daß das durch die besagte Einheitsfläche reflektiere und durch die optische Einrichtung verstärkte Licht einen Querschnitt aufweist, der im wesentlichen in der Größe dem Abstand zwischen den Mittelpunkten der Photodetektoren entspricht, wenn das reflektierte und dann verstärkte Licht auf den Photodetektor auftrifft.
20. Positionssteuersystem für einen Cursor oder ähnlichem, g e k e n n z e i c h n e t durch a) eine Oberfläche weist einen ersten Satz von parallelen Leitr;ings- oder Streifensegmenten auf, wobei die Breite j.edee der Leitungssegmente des ersten Satzes beträchtlich unterschiedlich ist gegenüber dem Abstand, der benachbarte erste Sätze von Leitungssegmenten trennt, wobei der erste Satz von Leitungssegmenten einen ersten Oberflächenbereich bildet und Flächen, die nicht durch die Leitungssegmente besetzt sind, einen zweiten Oberflächenbereich bilden, wobei der erste Oberflächenbereich eine erste Wirkung auf das Licht und der zweite Oberflächenbereich eine zweite Wirkung auf das Licht aufweist, b) eine bewegbare lichtabstrahlende Einrichtung ist auf diese Oberfläche ausgerichtet, und c) eine bewegbare Lichtdetektoreinrichtung ist mit der lichtabstrahlenden Einrichtung zur Tandembewegung gekoppelt und angeordnet, um das durch die lichtemittierende Einrichtung abgestrahlte Licht zu empfangen, welches auf eine der Oberflächenbereiche auf trifft, und elektrische Ausgangssignale in Abhängigkeit vom empfangenen Licht erzeugt.
21. Posistionssteuersystem nach Anspruch 20, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Oberfläche außerdem einen zweiten Satz von parallelen Leitungssegmenten aufweist, wobei der zweite Satz von Leitungssegmenten den ersten Satz von Leitungssegmenten kreuzt, wobei die Breite jedes der. Leitungssegmente des zweiten Satzes beträchtlich unterschiedlich ist ge- genüber dem Abstand, der benachbarte zweite Sätze von Leitungssegmenten trennt, wobei der zweite Satz von Leitungssegmenten Teil des ersten Oberflächenbereiches ist.
22. Positionssteuersystem nach Anspruch 21, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die ersten und zweiten Sätze von Leitungssegmenten gegenseitige orthogonale Leitungen sind.
23. Positionssteuersystem für einen Cursor oder ähnlichem, g e k e n n z e i c h n e t durch: a) eine Oberfläche weist einen ersten Satz von parallelen.Leitungs- oder Streifensegmenten auf,-wobei die Breite jedes der Leitungssegmente des- ersten Satzes beträchtlich unterschiedlich ist gegenüber dem Abstand, der benachbarte erste Sätze von Leitungssegmenten trennt, wobei der erste Satz von Leitungssegmenten einen ersten Oberflächenbereich bildet und~wobei die durch die Leitungssegmente nicht belegten Zwischenräume einen zweiten Oberflächenbereich bilden, wobei der erste Oberflächenbereich eine erste Wirkung auf das Licht und der zweite Oberflächenbereich eine zweite Wirkung auf das Licht hat, und b) eine Umwandlereinrichtung ist über die Oberfläche bewegbar, um ein erstes elektrisches Ausgangssignal zu erzeugen, wenn sie den ersten Oberflächenbereich abtastet und ein zweites elektrisches Ausgangssignal, wenn sie den zweiten Oberflächenbereich abtastet.
24. Positionssteuersystem nach Anspruch 23, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wandler- oder Umwandlungseinrichtung einen ersten und zweiten Wandler aufweist, die benachbarte Flächen auf der Oberfläche abtasten, wobei jeder der Wandler das erste oder zweite elektrische Ausgangssignal erzeugt.
25. Positionssteuersystem nach Anspruch 24, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Oberfläche außerdem einen zweiten Satz von parallelen Leitungssegmenten und einen dritten Satz von parallelen Leitungssegmenten aufweist, wobei der zweite und dritte Satz der Leitungssegmente mit dem ersten Satz von Leitungssegmenten verbunden sind, wobei die Breite jedes der Leitungssegmente des zweiten und dritten Satzes beträchtlich unterschiedlich ist gegenüber dem Abstand, der benachbarte zweite und dritte Sätze von Leitungssegmenten jeweils trennt, wobei der zweite und dritte Satz von Leitungssegmenten einen Teil des ersten Oberflächenbereiches bilden und wobei der erste, zweiteund dritte Satz von Leitungssegmenten Flächen einschließen, die den zweiten Oberflächenbereich enthalten.
26. Positionssteuersystem nach Anspruch 25, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Wandlereinrichtung dritte und vierte Wandler aufweist, wobei die dritten und vierten Wandler Flächen auf der Oberfläche abtasten, die benachbart zueinander sind sowie benachbart zu entsprechenden Flächen, die durch den ersten und zweiten Wandler abgetastet werden, wobei jeder der dritten und vierten Wandler das erste oder zweite elektrische Ausgangssignal erzeugt.
27. Positionssteuersystem für einen Cursor oder ähnlichem, g e k e n n z e i c h n e t durch a) eine Oberfläche weist krummlinige bzw. gekrümmte Segmente auf, die angeschlossen bzw. verbunden sind, um eine regelmäßige Anordnung oder einen Bereich von Flächen einzuschließen und zu definieren, wobei die gekrümmten Segmente einen ersten Oberflächenbereich bilden und wobei die eingeschlossenen Flächen einen zweiten Oberflächenbereich bilden, wobei die ersten Oberflächenbereiche eine erste Wirkung auf das Licht und der zweite Oberflächenbereich eine zweite Wirkung auf das Licht hat, und b) eine Wandlereinrichtung ist über die Oberfläche bewegbar, um ein erstes elektrisches Ausgangssignal zu erzeugen, wenn sie den ersten Oberflächenbereich abtastet und um ein zweites elektrisches Ausgangssignal zu erzeugen, wenn sie den zweiten Oberflächenbereich abtastet.
28. Positionssteuersystem für einen Cursor oder ähnlichem nach Anspruch 27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die eingeschlossenen Zwischenräume Quadrate sind.
29. Positionssteuersystem für einen Cursor oder ähnlichem nach Anspruch 27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die eingeschlossenen Zwischenräume Sechsecke sind.
30. Positionssteuersystem für einen Cursor oder ähnlichem nach Anspruch 27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die eingeschlossenen Zwischenräume Kreise sind.
31. Positionssteuersystem für einen Cursor oder ähnlichem nach Anspruch 27, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Kodiereinrichtung vorgesehen ist, die angeschlossen ist, um die elektrischen Ausgangssingale zu empfangen, um die elektrischen Ausgangssignale in binär kodierte Signale umzuwandeln, und daß eine Dekodiereinrichtung vorgesehen ist, die angeschlossen ist, um die binär kodierten Signale zur Umwandlung dieser binär kodierten Signale in Daten zu empfangen, die dem Abstand und der Richtung entsprechen, welcher durch diese Wandlereinrichtung zurückgelegt ist und angeschlossen ist, um Positionssignale abzugeben entsprechend den Daten zur Steuerung der Position eines Cursors oder ähnlichem.
32. Positionssteuersystem für einen Cursor oder ähnlichem nach Anspruch 31, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kodiereinrichtung erste bis vierte Ausgangsanschlüsse aufweist und daß die Dekodiereinrichtung die gepaarten Sätze von binär kodierten Ausgangssignalen an zwei der Ausgangsanschlüsse und an den beiden anderen Ausgangsanschlüssen abwechselnd in Daten übersetzt entsprechend dem Abstand und der Richtung, welcher durch die Wandlereinrichtung längs einer ersten Richtung zurückgelegt ist.
33. Positionssteuersystem für einen Cursor oder ähnlichem nach Anspruch 32, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dekodiereinrichtung eine Erkennungseinrichtung und Schalteinrichtung aufweist, wobei die Schalteinrichtung die Dekodiereinrichtung veranlaßt, um den gepaarten Satz von binär kodierten Ausgangssignalen an zwei der Ausgangsanschlüsse auf die Erkennungseinrichtung hin zu übersetzen, die einen vorgegebenen nicht informativen gepaarten Satz von binär kodierten Ausgangssignalen an den anderen zwei Ausgangsanschlüssen erkennt.