DE69108013T2

DE69108013T2 - Tastatur mit integrierter Maus zur Dateneingabe und Steuerung.

Info

Publication number: DE69108013T2
Application number: DE69108013T
Authority: DE
Inventors: Erik Solhjell
Original assignee: Tandberg Data AS
Current assignee: Tandberg Data AS
Priority date: 1991-06-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1995-07-06
Anticipated expiration: 2011-12-21
Also published as: EP0520090B1; EP0520090A1; JPH05189107A; DE69108013D1; US5621436A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft eine Maus, die in Verbindung mit tragbaren Computern benutzt wird.
Eine Tastatur wird normalerweise benutzt, um Daten manuell in ein Computersystem einzugeben. Diese Tastaturen können in vielen unterschiedlichen Versionen aufgebaut sein. Jedoch sind sie alle um dasselbe grundsätzliche Konzept gestaltet: die Tastatur enthält eine Gruppe von "Tasten", die jede einem spezifischen Buchstaben oder einer Zahl oder einem oder mehreren Zeichen zugeordnet ist. Zusätzlich enthalten die meisten modernen Tastaturen für Datensystem auch eine Anzahl von Funktionstasten. Jede Funktionstaste kann eine spezielle Operation aktivieren, abhängig von dem Programm, das in dem Computer ausgeführt wird.
Um die Operationen zu vereinfachen, sind viele Datensystem und Computerprogramme auch so gestaltet, daß sie mit einer "Maus" zusätzlich zu der Tastatur arbeiten. Obwohl diese Mäuse viele Farmen annehmen können, ist ihre grundsätzliche Funktion dieselbe: eine Einheit, die einen Ball enthält, und eine oder mehrere Tasten, die gedrückt werden können. Zwei Typen von Ballsystemen existieren, wie sie hiernach beschrieben sind.
Bei dem ersten Typ ist der Ball auf der Unterseite des Mausgehäuses angebracht. Wenn die Maus bewegt wird, indem das Mausgehäuse auf einem Tisch gerollt wird, wird der Ball gerollt werden. Diese Rollballoperation wird in einen entsprechende Bewegung des Cursors auf dem Datenbildschirm des angeschlossenen Computers übertragen. Die Balloperation kann in eine Entfernung und Richtung, bewegt entlang einer x-Achse, und einer Entfernung und einer Richtung, bewegt entlang einer y-Achse, übersetzt werden. Diese Bewegung wird dann zu dem Computer übertragen, der den Cursor auf dem Bildschirm in Richtungen und Abstände entsprechend denen bewegt, die durch die Mausbewegung gegeben sind. In den meisten Programmen kann die Beziehung zwischen einer gegebenen Rollentfernung des Mausballs und der entsprechenden Bewegung des Cursors programmiert werden. Auch kann die Beschleunigung des Mausbetriebes programmiert werden.
Der zweite Typ der Mausgestaltung unterscheidet sich, da der Ball auf der Oberseite des Mausgehäuses ist. Wieder kann das Mausgehäuse bewegt werden, jedoch wird die grundsätzliche Operation durchgeführt, indem man die Maus im wesentlichen dauernd ruhen läßt. Der Ball wird bewegt, indem man ihn mit der Hand rollt. Dies wiederum wird einer Bewegung des Cursors wie oben beschrieben entsprechen.
Dieser zweite Typ der Maus wurde zuvor oftmals als ein "Spurball" bezeichnet. Heutzutage wird das Wort Maus weitergehend auch für diesen Typ benutzt und wird somit auch im Rest dieses Textes verwendet.
Beide Mausgestaltungen betreiben somit den Cursor auf dieselbe Weise, wobei der Unterschied zwischen den Gestaltungen die Bewegung des Balles betrifft. Beide Versionen haben typischerweise eine oder mehrere Tasten 6, 7, wie in Figur 1 gezeigt, oder 8, 9, wie in Figur 4 gezeigt, die der Bediener zusätzlich zu der Operation des Balles aktivieren kann. Abhängig von dem Computerprogramm wird die Betätigung des Balles zusammen mit dem Drücken einer oder mehrerer Tasten spezifische Operationen oder Reaktionen durch das Computerprogramm erzeugen.
Obwohl Mausoperationen die Leistungsfähigkeit eines Bedieners erhöhen können, stellt die Maus auch manche Probleme. Mäuse, die so gestaltet sind, daß sie auf einem Tisch bewegt werden (Rollball auf der Unterseite), können eine wesentlich glatte Tischfläche erfordern. In manchen Computerfeldern kann dies Probleme verursachen. Auch muß der Bediener seinen oder ihren Arm weg von dem Tastaturbereich bewegen, was die Gesamtleistungsfähigkeit herabsetzen und Muskelprobleme erzeugen kann.
Der andere Maustyp mit dem Rollball auf der Oberseite erfordert keinen großen zusätzlichen Tischbereich für seinen Betrieb. Jedoch können beide Maustypen für Computersysteme ungeeignet sein, die so ausgelegt sind, daß man sie auf einfache Weise mit sich trägt.
Die Figuren 1 und 2 zeigen im allgemeinen bei 10 eine typische Mausgestaltung mit einem Ball 11 auf der Unterseite eines Mausgehäuses 12. Zur Vereinfachung wird dieses in dem folgenden Text als "Typ 1" bezeichnet. Die Figuren 3 und 4 zeigen eine Maus 13 mit einem Ball 14 auf der Oberseite eines Gehäuses 15. Dieses wird als ein "Typ 2" im folgenden Text bezeichnet werden.
Wenn der Ball auf einer Maus des Typs 2 durch die Hand des Operators gerollt wird, wird die Ballbewegung in ein "x"- und ein "y"-Steuersystem übertragen, das sich innen in dem Mausgehäuse befindet. Obwohl dieses Steuersystem in der Gestaltung variieren kann, besteht das grundsätzliche Prinzip darin, die Bewegung des Balles auf einer x- und y-Achse zu registrieren.
Typischerweise berührt der Ball 19 drei oder vier Walzen, so wie sie in Figur 5 bei 16, 17 und 18 gezeigt sind, wobei eine oder zwei leer Laufende sind (so wie 18) und die anderen beiden (so wie 16 und 17) über Meßvorrichtungen 20 oder 21 mit Systemen verbunden sind, um die Richtung der Umdrehungen der Walzen und die Strecke des Walzens zu erfassen, wie es in Figur 3 gezeigt ist. Eine dieser Erfassungswalzen wird als die x-Achsen-Steuerung 16 bezeichnet, die andere (um 90º von der x-Achsen-Walze 16 versetzt) wird als die y-Achsen-Steuerung 11 bezeichnet. Die Leerlaufwalze ist bei 18 gezeigt (siehe Figur 3). Die beiden Walzen 16 und 17 arbeiten unabhängig. Die Richtung und Bewegung der x- und y-Steuerungen werden zu dem Cursor auf dem Datenbildschirm des angeschlossenen Datensystems übertragen. Die meisten Programme erlauben es, daß das Verhältnis zwischen der Bewegung des Balles in der x-Richtung und der y-Richtung und die entsprechende Bewegung des Cursors in dieselben Richtungen so eingestellt werden kann, daß es den speziellen Vorstellungen und Anforderungen des Bedieners entspricht.
Die Maus vom Typ 1 arbeitet in derselben Weise, mit der Ausnahme, daß der Ball sich auf der Unterseite befindet und der Ball rollt, indem die Maus entlang des Tisches bewegt wird.
Die zusätzlichen Maustasten, die von dem Bediener gedrückt werden können, werden benutzt, um spezielle Cursorstellungen zu markieren, Start und Stop einer Cursorbewegung usw. Dies wird abhängig von dem Programm, das läuft, variieren. Typischerweise kann eine Maus zwei oder drei Tasten zusätzlich zu dem Ball haben. Mehr als drei Tasten sind normalerweise nicht praktisch.
Für Computer, die so gestaltet sind, daß sie leicht bewegt werden können ("Laptop"-Computer, "Notebook"-Computer usw.) ist der verfügbare Bereich für die Tastatur sehr oft begrenzt. Daher werden die Gestalter dieser Computer normalerweise versuchen, so viel wie möglich des verfügbaren Bereiches für die Tasten zu verwenden.
Da Programme, die für den Mausbetrieb ausgelegt sind, immer populärer werden, sind verschiedene Gestaltungen ausprobiert worden, um es auch bei diesen Arten von Computern zu ermöglichen, auf wirksame Weise eine Maus zu verwenden. Die normale Maus vom Typ 1 mit dem Ball auf der Unterseite und dazu ausgelegt, auf einem Tisch abgerollt zu werden, ist normalerweise für diese Typen der Computer nicht sehr praktisch. Der Typ der Maus 2 ist besser, da er keine Bewegung der gesamten Mausanordnung erfordert. Aber sie erfordert immer noch zusätzlichen Raum, der nicht immer leicht verfügbar ist.
Eine Cursor-Steuerungs- und Befehleingabevorrichtung zur Verwendung bei Computeranwendungen ist in dem Dokument US-A 5,021,771 offenbart. Das Gerät umfaßt zwei Kugeln zum positionieren des Cursors, die drehbar innerhalb der Reichweite von Daumen eines Benutzers auf der oberen Fläche einer Tastatur angebracht sind. Befehlstasten sind auch benachbart der Kugeln zum positionieren des Cursors vorgesehen, die auch mit den Daumen des Benutzers bedient werden können. Dies ist ein Beispiel der Gestaltung, die bei der Maus (des Typs 2) versucht worden ist, welche in die Tastatur selbst integriert worden ist, beide Tasten auf der Oberseite der Tastatur. Jedoch nimmt dieses beträchtlichen Raum in Anspruch, der für Tasten benutzt werden könnte. Weiterhin erfordert die Betätigung dieser rollenden Kugeln, selbst wenn sie so gestaltet werden kann, daß sie praktisch nahezu die Rollbewegung des Mausballs nachempfindet, spezielles Training für den Bediener.
Eine weitere Gestaltung erlaubt es bei einer Maus des Typs 2, daß diese an die Seite der Tastatur eingehängt wird. Ein Beispiel ist in dem Dokument WO 91/06048 gegeben, wo die Mausanordnung entfernbar an einer Tastatur über eine Klemme befestigt werden kann, die an wählbaren Positionen an die Tastatur angekoppelt werden kann. Obwohl dieses Beispiel keinen Raum an der Tastatur selbst erfordert, erhöht es die gesamt Fläche, die für den Computer erforderlich ist, und es erfordert natürlich, daß der Besitzer des Computers seine Art der Maus zusammen mit dem Computer selbst trägt.
Schließlich gibtes eine Gestaltung, bei der eine Taste durch eine spezielle druckempfindliche Taste ersetzt worden ist. Das Drücken einer Ecke dieser Taste wird die Operation des Mausballes simulieren. Wieder erfordert dieses System ein Training des Bedieners, und es nimmt einigen Bereich auf der Oberfläche der Tastatur ein.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, daß eine Integration eines oder mehrerer Maussysteme des Typs 2 in die Tastatur ermöglicht wird, ohne daß der obenliegende Bereich, der für die Tasten verfügbar ist, verkleinert wird.
Diese Aufgabe wird von einem Tastatur-Maus-System für Computer nach Anspruch 1 gelöst.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine Seitenansicht eines Maussystems des Standes der Technik eines sogenannten "Typs 1", bei dem der Ball auf der Unterseite eines Gehäuses des Maussystems ist;
Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht des in Figur 1 gezeigten Maussystems;
Figur 3 ist eine Seitenansicht eines Maussystems des Standes der Technik des sogenannten "Typs 2", bei dem der Rollball sich auf der Oberseite des Gehäuses des Maussystems befindet;
Figur 4 ist eine perspektivische Ansicht des Maus systems vom Typ 2, das in der Figur 3 gezeigt ist;
Figur 5 ist eine schematische Darstellung von internen Walzen im Kontakt mit einem Ball eines Maussystems, von der Seite her, gemäß dem Stand der Technik;
Figur 6 ist eine teilweise perspektivische Ansicht der Computertastatur mit einer Mausanordnung, die auf dessen vorderer Seitenwand gemäß der Erfindung angebracht ist;
Figur 7 ist eine teilweise Seitenansicht der Mausanordnung auf der vorderen Seitenwand einer Tastatur, wie es in Figur 6 gezeigt ist;
Figur 8 ist eine Ansicht einer Tastatur von oben mit einer Mausanordnung, die an jeder seitlichen Seitenwand angebracht ist, gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausführungsform;
Figur 9 ist eine Ansicht einer Tastatur von oberi, mit zwei Mausanordnungen, die an der vorderen Seitenwand angebracht sind, gemäß der Erfindung in einer dritten Ausführungsform;
Figur 10 ist eine perspektivische Teilansicht einer Tastatur mit einer Mausansicht mit benachbarten Maussteuertasten auf einer vorderen Seitenwand einer Tastatur gemäß einer vierten Ausführungform der Erfindung; und
Figur 11 ist eine Querschnittsansicht einer Mausanordnung des Maussystems gemäß der Erfindung, das auf einer vorderen Seitenwand einer Tastatur eingerichtet ist und eine Ausführungsform zeigt, bei der die Mausanordnung vor Schädigungen durch zufällig nach innen gerichtete Kräfte geschützt ist, die von außerhalb der Vorderwand der Tastatur auf die Mausanordnung aufgegeben werden.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Bei der Erfindung, wie sie in Figur 6 gezeigt ist, hat eine vordere Wand oder eine Ummantelung 23 einer Tastatur 22 eine Maus 24 des Typs 2 in sich integriert. Eine Maus 25 oder 26 kann auf jeder seitlichen Seitenwand 28 oder 29 der Tastatur 27 integriert sein, wie es in Figur 8 gezeigt ist. Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der zwei Mäuse 30 und 31 auf der vorderen Seitenwand 33 der Tastatur 32 integriert sind. Offensichtlich ist es auch möglich, diese Ausführungsformen zu kombinieren.
Diese oben beschriebenen Maussysteme sind im Prinzip in derselben Weise aufgebaut wie eine normale Maus, wie zuvor beschrieben, mit der Ausnahme, daß der Mausball selbst normalerweise kleiner ist, als der, der bei Standardmaussystemen verwendet wird. Die Mäuse können nur aus dem Ball/den Bällen bestehen. Einige Tasten auf der Tastatur werden dann so programmiert, daß sie als ein Ersatz für die Maustasten wirken. Auch in einer weiteren Ausführungsform sind die Tasten 34 zusammen mit dem Mausball 35 auf der vorderen Seitenwand (oder der seitlichen Seitenwand) 37 der Tastatur 36 integriert. Dies ist in Figur 10 gezeigt.
Da dieses integrierte Maus system normalerweise bei Tastaturen und Computern verwendet wird, die so gestaltet sind, daß sie leicht mit sich getragen werden können, ist es sehr wichtig, daß die Gestaltung die Stöße und Schläge aufnehmen kann, denen diese Computersysteme typischerweise ausgesetzt sind. Um Schädigungen an der Maus zu vermeiden, wenn der Computer herumgetragen wird, sollte das ganze Maussystem so gestaltet sein, daß es flexibel ist, so daß ein hoher Druck gegen den Ball oder die Maustasten (wenn sie verwendet werden) lediglich die gesamte Mausanordnung tiefer in die Tastaturseite zwingen, ohne daß sie beschädigt wird. Dies wird erreicht, indem ein Mausgehäuse 38 mit einer Feder 39 so angebracht wird, daß eine Mausanordnung 40 normalerweise nach außen gedrückt wird, wie es in Figur 11 gezeigt ist. Ein hoher Druck auf den Ball 41 der Anordnung 40 wird lediglich die gesamt Anordnung 40 nach innen bewegen. Bevorzugt hat die Mausanordnung 40, die in einer Öffnung 42 einer vorderen Seitenwand 43 (oder seitlichen Seitenwand) der Tastatur aufgenommen wird, einen sich nach außen erstreckenden Flanschabschnitt 44, der gegen eine innere Seitenkante 45 der Öffnung 42 als ein Ergebnis der Federkraft anschlägt, die von der Feder 39 ausgeübt wird.

Claims

1. Tastatur-Maus-System für einen Computer, mit einer Computer-Tastatur (22, 27, 36) mit einer Tafelfläche mit einer Vielzahl von Tasten darin und mit wenigstens einer vorderen Seitenwand (33) oder einer seitlichen Seitenwand (28, 29, 37), und einer Mausanordnung (24, 25, 26, 30, 31, 40) mit einem Rollball, dadurch gekennzeichnet, daß die Mausanordnung (24, 25, 26, 30, 31, 40) in wenigstens einer der vorderen Seitenwände oder seitlichen Seitenwände derart angebracht ist, daß der Ball (35) von einer Außenfläche der vorderen Seitenwand oder der seitlichen Seitenwand hervorragt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mausanordnung (24, 30, 31) in der vorderen Seitenwand (23, 33) der Tastatur angebracht ist.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mausanordnung in einer der seitlichen Seitenwände der Tastatur angebracht ist.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mausanordnung (25, 26) an jeder seitlichen Seitenwand an einander gegenüberliegenden Seiten der Tastatur (22) angebracht ist.

5. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rollball (41) in einem Ballhalteelement (38) gehalten ist, das durch eine Öffnung (42) in der vorderen Seitenwand oder in der seitlichen Seitenwand hervorragt, und daß eine Federeinrichtung (29) vorgesehen ist, um das Ballhalteelemten nach außen vorzuspannen.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ballhaltelement eine Anschlageinrichtung zum Anlegen gegen eine rückwärtige Seitenkante der seitlichen Seitenwand an der Öffnung hat.

7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei der Mausanordnungen (30, 31) in einer vorderen Seitenwand (33) der Tastatur vorgesehen sind.

8. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Steuertaste (34) für die Mausanordnung in der Nähe der Mausanordnung auf der vorderen Seitenwand oder der seitlichen Seitenwand angeordnet ist.

9. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Maus-Steuertaste, die in Verbindung mit der Mausanordnung benutzt wird, so programmiert ist, daß sie einen spezielle Taste auf der Plattenfläche ist.

10. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Maus-Rollball (40) in einer Öffnung (42) einer Seitenwand (43) an einer Vorderseite oder einer seitlichen Seite angebracht ist.