DE10332614A1

DE10332614A1 - Eingabegerät für eine Datenverarbeitungsanlage

Info

Publication number: DE10332614A1
Application number: DE2003132614
Authority: DE
Inventors: Walter Engl
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Qualcomm Inc
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2023-07-18
Also published as: DE10332614B4

Abstract

Offenbart ist ein Eingabegerät für eine Datenverarbeitungsanlage, insbesondere in der Ausführung eines Trackballs (TB). Das Eingabegerät hat ein im Querschnitt ringförmiges drehbar gelagertes Bedienelement (BE), in Abhängigkeit von dessen Drehung ein Steuersignal für eine Datenverarbeitungsanlage erzeugt wird. Ferner hat es eine im Querschnitt ringförmige Struktur (RS), welche im Inneren des Bedienelements kraftschlüssig zu diesem angeordnet ist und entlang ihres Umfangs eine Mehrzahl von Ausnehmungen (VT) aufweist. Im Inneren der ringförmigen Struktur ist eine magnetisch wechselwirkende Kugel (MK) frei beweglich, die in einer der Mehrzahl von Ausnehmungen aufnehmbar ist. Außerdem hat das Eingabegerät ein magnetisch wechselwirkendes Element, das außerhalb des Bedienelements angeordnet ist und das ausgelegt ist, die magnetisch wechselwirkende Kugel in eine der Mehrzahl von Ausnehmungen zu ziehen, um so einen mechanischen Widerstand bei der Drehung des Bedienelements zu bewirken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Eingabegerät für eine Datenverarbeitungsanlage, und insbesondere betrifft sie am Eingabegerät in der Form eines Trackballs, der einem Benutzer ein haptisches Feedback bei der Bedienung vermittelt.

Der Trend bei Mobiltelefonen oder auch bei PDAs (PDA: Personal Digital Assistant) geht zu immer mehr Funktionen sowie zu immer größer werdenden Displays, welche auch eine immer höher werdende Auflösung aufweisen. Derartige Displays gestatten die Darstellung von Benutzeroberflächen beispielsweise mit einer Vielzahl von so genannten Icons, die entweder mittels einer Zeigeeinrichtung (Mauszeiger) oder mittels Tasten anwählbar sind. Insbesondere die Bedienung derartiger komplexer Benutzeroberflächen bzw. das Auswählen von Icons aus derartigen Benutzeroberflächen gestaltet sich mit einem herkömmlichen Navikey, einer in vier Richtungen verkippbaren Taste, sehr umständlich. Es werden somit Eingabeelemente benötigt, um den Komfort bei der Bedienung zu erhöhen. Eine Möglichkeit dabei besteht darin, die Bedienung der Benutzeroberfläche mittels eines sogenannten Trackballs (einer drehbar gelagerten Bedienkugel, in Abhängigkeit von deren Drehung Steuersignale erzeugt werden) zu verbessern. Der Nachteil bei herkömmlichen Trackballs besteht darin, dass sie dem Benutzer keine spürbare Rückmeldung bzw. kein haptisches Feedback über das Ausmaß einer Drehung geben, so dass der Benutzer beispielsweise bei der Bedienung eines Menüs nicht weiß, wie weit er noch bis zu einem bestimmten Menüpunkt bzw. zu einem Icon drehen muss.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Möglichkeit zur Bedienung einer Datenverarbeitungsanlage zu schaffen, bei der der Benutzer ein haptisches Feedback erhält.

Diese Aufgabe wird durch ein Eingabegerät gemäß einem der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Eingabegerät für eine Datenverarbeitungsanlage umfasst dabei ein im Querschnitt ringförmiges drehbar gelagertes Bedienelement, in Abhängigkeit von dessen Drehung ein Steuersignal für die Datenverarbeitungsanlage erzeugt wird. Das Bedienelement kann dabei die Form eines Ringes, eines Zylinders oder auch die einer Kugel aufweisen. Hat das Bedienelement die Form einer Kugel, so kann man bei dem Eingabegerät von einem so genannten Trackball sprechen. Ferner hat das Eingabegerät eine im Querschnitt ringförmige Struktur, welche im Inneren des Bedienelements angeordnet ist und entlang ihres Umfangs eine Mehrzahl von Ausnehmungen aufweist. Diese ringförmige Struktur kann kraftschlüssig oder aber auch form- und kraftschlüssig zu dem Bedienelement angeordnet sein, d.h. die ringförmige Struktur soll derart angeordnet sein, dass sie eine Kraft auf das Bedienelemet überträgt. Ferner ist es auch möglich, die ringförmige Struktur einstückig mit dem Bedienelement auszubilden bzw. die ringförmige Struktur im Inneren des Bedienelements auszubilden. Das Eingabegerät hat ferner eine magnetisch wechselwirkende Kugel, die im Inneren der ringförmigen Struktur beweglich ist und in einer der Mehrzahl von Ausnehmungen aufnehmbar ist. Schließlich hat das Eingabegerät noch eine magnetisch wechselwirkende Einrichtung bzw. ein magnetisch wechselwirkendes Element, das außerhalb des Bedienelements angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, die magnetisch wechselwirkende Kugel in eine der Mehrzahl von Ausnehmungen zu zwingen bzw. zu ziehen, um so einen mechanischen Widerstand bei einer Drehung des Bedienelements zu bewirken. Anders ausgedrückt, wird die von dem magnetisch wechselwirkenden Element auf die Kugel ausgeübte Kraft über die ringförmige Struktur auf das Bedienelement übertragen, so dass ein Benutzer, der versucht, das Bedienelement zu drehen, einen Widerstand erfährt.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Mehrzahl von Ausnehmungen der ringförmigen Struktur derart ausgelegt sein, dass die magnetisch wechselwirkende Kugel bei einem bestimmten Drehwinkel des Bedienelements ausgehend von einer Stellung benachbart zu dem magnetisch wechselwirkenden Element aus der gerade aufgenommenen Ausnehmung in eine Ausnehmung in der Nähe des magnetisch wechselwirkenden Elements gezogen wird. Das heißt, es wird von der Ausgangsstellung ausgegangen, bei der sich die magnetisch wechselwirkende Kugel in einer Ausnehmung befindet, welche auf einer Linie zwischen der Mitte des ringförmigen Bedienelements und dem magnetisch wechselwirkenden Element (außerhalb des Bedienelements) liegt. Wird das Bedienelement nun um einen bestimmten Winkel gedreht, so entfernt sich die Ausnehmung mit der magnetisch wechselwirkenden Kugel von dem magnetisch wechselwirkenden Element. Da sich bei größer werdender Entfernung der magnetisch wechselwirkenden Kugel sich die Kraft zum Halten der Kugel in der Ausnehmung verringert (und ferner auch wirkende Schwerkräfte nicht mehr die Kugel in die Ausnehmung zwingen), greift vielmehr die magnetische Anziehungskraft derart an der magnetisch wechselwirkenden Kugel an, dass diese ins Innere der ringförmigen Struktur aus der gerade besetzten bzw. aufgenommenen Ausnehmung herausgezogen wird. Anschließend wird die magnetisch wechselwirkende Kugel in eine weitere Ausnehmung der ringförmigen Struktur gezogen, die dem elektrisch wechselwirkenden Element näher als die vorangegangene Ausnehmung ist. Insbesondere ist es möglich, dass die magnetisch wechselwirkende Kugel in eine Ausnehmung gezogen wird, welche sich in oben genannter Ausgangsstellung, d. h. unmittelbar benachbart zu dem magnetisch wechselwirkenden Element befindet. Das bedeutet, durch diese Ausbildung der ringförmigen inneren Struktur, sowie durch die Aufnahme der magnetisch wechselwirkenden Kugel in einer Ausnehmung in dieser zum Herstellen eines Kraftschlusses erhält der Benutzer bei der Drehung des Bedienelements ein haptisches Feedback, wobei insbesondere bei einem Übergang der magnetisch wechselwirkenden Kugel von einer Ausnehmung zu einer weiteren ein Rasteffekt bzw. eine Rasterhaptik entsteht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die magnetische wechselwirkende Kugel eine Metallisierung bzw. Metallschicht auf, oder ist vollständig aus Metall ausgebildet. Ferner ist es möglich, dass das magnetisch wechselwirkende Element einen Permanentmagneten aufweist, der dann mit der Metallisierung bzw. der Metallschicht der magnetisch wechselwirkenden Kugel wechselwirkt und somit auf die magnetisch wechselwirkende Kugel eine Anziehungskraft ausübt. Anstelle des Permanentmagneten kann das magnetisch wechselwirkende Element ferner einen Elektromagneten aufweisen, der ein- bzw. abschaltbar ist. Das bedeutet, die Verwendung eines Elektromagneten als magnetisch wechselwirkendes Element hat den Vorteil, dass zwei Betriebsmodi bei dem Eingabegerät einstellbar sind. Wird der Elektromagnet eingeschaltet und übt somit eine magnetische Anziehungskraft auf die magnetisch wechselwirkende Kugel aus, so kann in diesem Betriebsmodus die oben beschriebene Rasterhaptik erreicht werden, während im zweiten Betriebsmodus bei abgeschaltetem Elektromagnet keine Anziehungskraft vom Elektromagneten ausgeht und so das Eingabegerät wie ein herkömmliches Eingabegerät bzw. ein herkömmlicher Trackball (bei Ausführung des Bedienelements als eine Kugel) ohne Rasterhaptik verwendbar ist.

Zur Erfassung der Drehung des Bedienelements hat das Eingabegerät ferner eine Rotationserfassungseinrichtung. Diese Rotationserfassungseinrichtung kann beispielsweise einen oder mehrere optische Sensoren aufweisen, die die Rotation des Bedienelements erfassen, wobei es hier vorteilhaft ist, wenn auf der Oberfläche bestimmte Muster, wie in unregelmäßigen Abständen angeordnete Punkte bzw.

Flecken, vorgesehen sind. Ferner kann die Rotationserfassungseinrichtung mechanische Elemente, wie mit der Kugel in Kontakt stehende Walzen aufweisen, die entsprechend der Drehung der Kugel mitgedreht werden und dementsprechend Steuersignale (für die Datenverarbeitungsanlage) erzeugen.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ferner ein Eingabegerät für eine Datenverarbeitungsanlage geschaffen, die wiederum ein im Querschnitt ringförmiges drehbar gelagerten Bedienelement aufweist, in Abhängigkeit von dessen Drehung ein Steuersignal für die Datenverarbeitungsanlage erzeugt wird. Ferner hat das Eingabegerät eine im Querschnitt ringförmige Struktur, welche insbesondere im Inneren des Bedienelements angeordnet ist und entlang des Umfangs des Bedienelements eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten magnetisch wechselwirkenden Komponenten aufweist. Außerdem hat das Eingabegerät ein magnetisch wechselwirkendes Element (wie einen Elektromagnet oder Permanentmagnet), das außerhalb des Bedienelements angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, auf die magnetisch wechselwirkenden Komponenten eine Anziehungskraft auszuüben, um so einen mechanischen Widerstand bei einer Drehung des Bedienelements zu bewirken. Das bedeutet wiederum, dass entsprechend oben erläutertem Eingabegerät das magnetisch wechselwirkende Element auf die magnetisch wechselwirkende Komponenten eine Anziehungskraft ausübt, um so einen mechanischen Widerstand bei einer Drehung des Bedienelements zu bewirken, und insbesondere eine Rasterung bzw. einen Rasterhaptik bei der Bedienung bzw. Drehung bewirken. Vorteilhaft bei diesem Aspekt ist, dass im Inneren des Bedienelements keine beweglichen Teile, wie eine Kugel, vorgesehen sind, so dass beispielsweise eine geringere Anfälligkeit bezüglich Verschleiß besteht.

Bei diesem zweiten Aspekt ist ferner denkbar, dass die magnetisch wechselwirkenden Komponenten auch an der Außenseite des Bedienelements entlang dessen Umfang und beabstandet voneinander angeordnet sind. Dadurch kann dann beispielsweise auch eine griffige Oberfläche des Bedienelements erreicht werden.

Ein gerade beschriebenes Eingabegerät eignet sich beispielsweise zur Steuerung einer Datenverarbeitungsanlage mit kleinen Abmessungen. Insbesondere ist sie dafür geeignet, in einer Datenverarbeitungsanlage, wie einem Mobilfunkgerät bzw. Mobiltelefon oder einem kleinen tragbaren Computer (PDI, Organizer) vorgesehen zu werden. Es ist auch denkbar, das Eingabegerät als selbstständiges Modul auszubilden, das beispielsweise über ein Kabel oder eine sonstige Verbindung (beispielsweise eine Funkverbindung oder sonstige drahtlose Verbindung, wie eine Infrarotverbindung) mit einer Datenverarbeitungsanlage verbunden wird.

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Eingabegeräts in der Form eines Trackballs gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
2 eine schematische Darstellung eines Eingabegerät s in der Form eines Trackballs gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform, wobei das Bedienelement bzw. die Bedienkugel um einen bestimmten Winkel α nach links gedreht worden ist;
3 eine schematische Darstellung eines Eingabegeräts in der Form eines Trackballs gemäß einer zweiten Ausführungsform.
Es sei nun zunächst auf 1 verwiesen, in der eine erste bevorzugte Ausführungsform eines Eingabegeräts gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt ist. Das Eingabegerät ist hier in der Form eines Trackballs TB ausgebildet, dessen zentrales Bedienelement für einen Benutzer eine Bedienkugel BE ist. Diese Bedienkugel BE ist in einem Gehäuse GH des Trackballs TB drehbar gelagert, wobei die Drehung der Kugel beispielsweise in der Bildebene gegen den Uhrzeigersinn (wie es unten noch bezüglich 2 erläutert werden wird) durch eine Rotationserfassungseinrichtung RE erfasst wird. Diese Rotationserfassungseinrichtung kann beispielsweise einen optischen Sensor aufweisen, der die Bewegung von auf der Kugel vorgesehenen Mustern erfasst und in Steuersignale umsetzt, die dann schließlich zu einer Datenverarbeitungsanlage weitergeleitet werden.
Es sei erwähnt, dass das erfindungsgemäße Prinzip gemäß der ersten Ausführungsform sowie auch der zweiten Ausführungsform (vergleiche 3) anhand einer Querschnittsdarstellung erläutert wird, bei der die Bedienkugel BE einen ringförmigen bzw. kreisförmigen Querschnitt aufweist. Im Inneren der Bedienkugel BE ist eine Struktur RS vorgesehen (welche in den Figuren ebenso einen ringförmigen Querschnitt aufweist), wobei diese "innere" Struktur RS Ausnehmungen bzw. Vertiefungen VT entlang des Umfangs der Bedienkugel BE aufweist. Diese Ausnehmungen bzw. Vertiefungen VT können entlang der gesamten Innenfläche der Bedienkugel BE angeordnet sein. Die Vertiefungen sind dabei vorteilhafterweise derart ausgebildet, dass eine magnetisch wechselwirkende Metallkugel MK zumindest teilweise in einer Vertiefung VT aufgenommen werden kann, wie es beispielsweise in 1 gezeigt ist. Es sei bemerkt, dass obwohl in den Figuren die Vertiefungen als in der Form mit der Metallkugel MK übereinstimmend dargestellt sind, es nicht unbedingt notwendig ist derartige Vertiefungen auszubilden. Es genügt vielmehr, dass die innere Struktur RS allgemein Ausnehmungen aufweist, in denen die Metallkugel soweit (teilweise) aufnehmbar ist, dass ein gewisser Kraftschluss zwischen Kugel und Ausnehmung bewirkt wird, der ein Halten der Kugel in der Ausnehmung ermöglicht. Anders ausgedrückt soll, wie im Folgenden erläutert werden wird, durch einen mechanischen Kontakt zwischen der Metallkugel MK und der Ausnehmung bzw. der inneren Struktur RS erreicht werden, dass durch eine Anziehungskraft auf die Metallkugel MK von außen, die Bedienkugel BE einen Widerstand bei der Drehung erfährt. Benachbart und außerhalb der Bedienkugel BE befindet sich ein Elektromagnet EM, der über einen Schalter mit einer Stromquelle verbindbar ist (nicht dargestellt), so dass er in einem eingeschalteten Zustand eine magnetische Kraft (Anziehungskraft) auf die Metallkugel MK in der Bedienkugel BE ausüben kann.
In 1 ist der Fall dargestellt, bei dem sich die Metallkugel in der untersten dem Elektromagneten am nächsten befindlichen Vertiefung VT befindet. Es sei bemerkt, dass für die folgenden Erläuterungen immer der Betriebsmodus angenommen wird, bei dem der Elektromagnet EM angeschaltet ist, und somit eine Anziehungskraft auf die Metallkugel MK ausübt.
Befindet sich nun diese Metallkugel MK in der benachbarten Stellung zu dem Elektromagneten EM, während sie in der untersten Vertiefung aufgenommen ist und in Kontakt mit den Seitenwänden der Vertiefung steht, wird bei einer von einem Benutzer bewirkte Rotation der Bedienkugel BE, durch die die Metallkugel MK von dem Elektromagneten EM wegbewegt wird, ein (mechanischer) Widerstand für den Benutzer spürbar.
Es sei nun auf 2 verwiesen, in der die gleiche Ausführungsform des Trackballs TB wie in 1 dargestellt ist, wobei in der Darstellung von 2 die Bedienkugel BE in der Bildebene gegen den Uhrzeigersinn, d. h. in Richtung des Pfeils DR, gedreht worden ist. Das bedeutet, ein Benutzer hat gegen die Anziehungskraft des Elektromagneten EM (auf die Metallkugel MK) die Vertiefung mit der Metallkugel nach oben wegbewegt. Ausgehend von einer Ausgangsstellung, bei der die Metallkugel sich in der untersten Vertiefung befindet, die auf einer Verbindungslinie von dem Kugelmittelpunkt zu dem Elektromagneten liegt, wurde in 2 die Kugel um einen Winkel α entlang des Umfangs der Bedienkugel BE in eine zweite Stellung bzw. Übergangsstellung bewegt. Kennzeichen dieser Übergangsstellung ist, dass aufgrund der mit dem Abstand von der Metallkugel zu dem Elektromagnet sich verringernden Anziehungskraft in Richtung Vertiefung hinein diese Kraft zum Halten der Metallkugel MK in der Vertiefung so gering wird, dass die Kugel über die Seitenwand der Vertiefung "hinaus fällt". Wie es ferner anhand der Abbildung von 2 zu erkennen ist, ist bei einem Winkel α die von dem Elektromagneten EM ausgehende Anziehungskraft eher derart gerichtet, die Kugel MK aus ihrer momentan besetzten Vertiefung herauszuziehen und in eine Vertiefung zu ziehen, die dem Elektromagneten EM näher ist. Das bedeutet, bei einer Bewegung der Bedienkugel BE um den Winkel α wird somit ein Übergang von einer Vertiefung in eine andere, dem Elektromagneten näher liegende Vertiefung erzwungen. Der Übergang der Kugel von einer entfernten zu einer nahen Vertiefung bedeutet jedoch wieder, dass die Anziehungskraft des Elektromagneten auf die Kugel MK stark ist, so dass ein Benutzer nach dem Übergang wieder eine stärkere Kraft zur Drehung der Bedienkugel BE aufbringen muss, als vor dem Übergang. Somit wird durch den Übergang der Kugel eine Rasterung bzw. ein Rastereffekt des Trackballs erreicht.
Es sei nun auf 3 verwiesen, in der eine zweite Ausführungsform eines Eingabegeräts in der Form eines Trackballs TB1 gezeigt ist.
Der Trackball TB1 entspricht im wesentlichen dem in den 1 und 2 gezeigten Trackball TB und weist ein Bedienelement in der Form einer Bedienkugel BE auf, die in einem Gehäuse GH drehbar gelagert ist. Die Drehung der Bedienkugel wird durch eine Rotationserfassungseinrichtung RE erfasst und in Steuersignale für eine Datenverarbeitungsanlage umgesetzt bzw. verarbeitet. Ferner ist benachbart zu der Bedienkugel BE ein Elektromagnet EM angeordnet. Im Gegensatz zu dem Trackball TB, bei dem im Inneren der Bedienkugel BE eine magnetisch wechselwirkende Metallkugel MK vorgesehen ist, die in Vertiefungen VT der inneren Struktur RS aufnehmbar ist, weist die Bedienkugel BE keine Metallkugel im Inneren auf. Die Bedienkugel BE umfasst vielmehr eine derartige innere Struktur RS1, bei der allgemein gesagt, magnetisch wechselwirkende Komponenten ML entlang des Umfangs in bestimmten Abständen voneinander angeordnet sind. Hier im konkreten Beispiel von 3 werden diese regelmäßig angeordneten Komponenten dadurch erzielt, dass entlang des Umfangs der Bedienkugel BE vorgesehene Vertiefungen beispielsweise mit einem magnetisch wechselwirkenden Material, wie einem ferromagnetischen Metall, beschichtet sind bzw. die innere Struktur von einem magnetisch wechselwirkenden Metallkörper gebildet wird. Wie es in 3 zu sehen ist, sind auf diese Weise die Vertiefungen bzw. die Böden der Vertiefungen VT entlang des Umfangs der Bedienkugel BE voneinander beabstandet (insbesondere in regelmäßigen Abständen) angeordnet. Es sei bemerkt, dass zur einfacheren Darstellung lediglich die unteren drei Vertiefungen VT aus mit einer Metallschicht versehen (durch die dicke punktierte Linie dargestellt) dargestellt sind, wobei es zu verstehen ist, dass natürlich auch die anderen Vertiefungen VT mit einer derartigen Metallschicht versehen sind. Obwohl im Beispiel die innere Struktur RS1 entlang des Umfangs bzw. der Innenfläche der Kugel mit magnetisch wechselwirkendem Material versehene, von einander beabstandete Vertiefungen aufweist, ist der Aufbau der inneren Struktur RS1 nicht hierauf beschränkt. Vielmehr ist es auch denkbar, die magnetisch wechselwirkenden Komponenten beispielsweise in der Ausführung von Metallplättchen oder Beschichtungselementen ohne Vertiefungen in bestimmten, insbesondere regelmäßigen, Abständen entlang des Umfangs bzw. der Innenfläche des Bedienelements (wie der Kugel) auszubilden bzw. zu befestigen.
Wie es in 3 zu sehen ist, befindet sich die unterste Vertiefung der inneren Struktur RS1 in unmittelbarer Nachbarschaft zu dem Elektromagneten EM, so dass die Anziehungskraft auf diese Vertiefung VT durch den Elektromagneten hier am größten ist. Das bedeutet, dass der Benutzer, der die Bedienkugel BE beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn drehen möchte, einen großen Widerstand zu überwinden hat. Hat er die Kugel um einen bestimmten Winkel gedreht, so wird sich die Lücke zwischen zwei Vertiefungen bzw. Böden von Vertiefungen in unmittelbarer Nachbarschaft zum Elektromagneten befinden, wobei in diesem Fall die Anziehungskraft weniger stark auf die innere Struktur RS1 wirkt, da in einem derartigen Fall bzw. einer derartigen Stellung das magnetisch wechselwirkende Material weiter von dem Elektromagneten entfernt ist. Dreht der Benutzer die Kugel wieder um einen bestimmten Betrag (gegen den Uhrzeigersinn) weiter, so wird wieder ein Boden der Vertiefung in unmittelbarer Nähe des Elektromagneten EM bewegt, wodurch die Anziehungskraft aufgrund des geringeren Abstands zu einem magnetisch wechselwirkenden Material der inneren Struktur RS1 wieder zunimmt. Das bedeutet, wenn die Kugel BE gedreht wird, durchläuft sie Stellungen, bei denen die Anziehungskraft groß ist (bei unmittelbarer Nähe eines Bodens einer Vertiefung zum Elektromagneten) und Stellungen, bei denen die Anziehungskraft kleiner ist (Lücken zwischen Vertiefungen in unmittelbarer Nähe zum Elektromagneten), so dass ein Benutzer, der die Kugel BE berührt, um sie zu drehen, einmal einen großen Widerstand beim Drehen erfährt (wenn die Vertiefungen in unmittelbarer Nähe des Elektromagneten sind) und Zustände erfährt, in denen der Widerstand beim Drehen gering ist (wenn Lücken zwischen Vertiefungen in unmittelbarer Nähe des Elektromagneten sind). Auf diese Weise wird somit auch ein Rasteffekt bzw. eine Rasterhaptik beim Drehen der Kugel erzeugt. Es sei abschließend erwähnt, dass natürlich auch eine Vertiefung vollständig mit einem magnetisch wechselwirkenden Material ausgefüllt sein kann, um den Anziehungseffekt und somit die Rasterhaptik zu verstärken.
Es sei nun auf 4 verwiesen, in der eine Datenverarbeitungsanlage in der Form eines Mobiltelefons MT gezeigt ist. Das Mobiltelefon MT weist dabei eine Tastatur TAS zum Eingeben von Steueranweisungen bzw. zum Eingeben von alphanumerischen Zeichen auf. Ferner weist das Mobiltelefon MT eine Anzeige DSP zum Darstellen einer Benutzeroberfläche auf, wobei gerade vier Symbole bzw. Icons ICO gezeigt sind, durch deren Auswahl ein Steuerbefehl eingegeben bzw. eine Anwendung gestartet werden kann, usw. Zum Auswählen der Icons bzw. zum Steuern der Benutzeroberfläche ist ein Mauszeiger MZ vorgesehen, dessen Position mittels eines Trackballs TB, TB1 (wie oben erläutert) gesteuert bzw. verändert werden kann. Insbesondere kann ein Benutzer durch Drehen der Kugel BE die Position des Mauszeigers MZ auf der Benutzeroberfläche verändern. Der Trackball TB, TB1 kann, wie in der Figur gezeigt, im Mobiltelefon vorgesehen sein, oder kann aber auch als ein separates Modul ausgebildet sein, das Steuerbefehle bzw. Steuersignale über eine drahtgebundene oder drahtlose Verbindung an das Mobiltelefon kommuniziert.

Claims

Eingabegerät (TB) für eine Datenverarbeitungsanlage (MT) mit folgenden Merkmalen: einem im Querschnitt ringförmigen drehbar gelagerten Bedienelement (BE), in Abhängigkeit von dessen Drehung ein Steuersignal für die Datenverarbeitungsanlage (MT) erzeugt wird; einer im Querschnitt ringförmigen Struktur (RS), welche im Inneren des Bedienelements (BE) angeordnet ist und entlang ihres Umfangs eine Mehrzahl von Ausnehmungen (VT) aufweist; einer magnetisch wechselwirkenden Kugel (MK), die im Inneren der ringförmigen Struktur (RS) beweglich und in einer der Mehrzahl von Ausnehmungen (VT) aufnehmbar ist; einem magnetisch wechselwirkenden Element (EM), das außerhalb des Bedienelements angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, die magnetisch wechselwirkende Kugel (MK) in eine der Mehrzahl von Ausnehmungen (VT) zu ziehen, um so einen mechanischen Widerstand bei einer Drehung des Bedienelements zu bewirken.
Eingabegerät nach Anspruch, bei dem die Mehrzahl von Ausnehmungen (VT) der ringförmigen Struktur (RS) derart ausgelegt ist, dass die magnetisch wechselwirkende Kugel (MK) bei einem bestimmten Drehwinkel des Bedienelements (BE) ausgehend von einer Stellung benachbart zu dem magnetisch wechselwirkenden Element (EM) aus der gerade aufgenommenen Ausnehmung in eine Ausnehmung in der Nähe des magnetisch wechselwirkenden Elements (EM) gezogen wird.
Eingabegerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die magnetisch wechselwirkende Kugel (MK) eine Metallisierung aufweist, und insbesondere als eine Metallkugel ausgebildet ist.
Eingabegerät (TB) für eine Datenverarbeitungsanlage (MT) mit folgenden Merkmalen: einem im Querschnitt ringförmigen drehbar gelagerten Bedienelement (BE), in Abhängigkeit von dessen Drehung ein Steuersignal für die Datenverarbeitungsanlage (MT) erzeugt wird; einer im Querschnitt ringförmigen Struktur (RS), welche an dem Bedienelement (BE) ausgebildet ist und entlang des Umfangs des Bedienelements eine Mehrzahl von voneinander beabstandeten magnetisch wechselwirkenden Komponenten (ML) aufweist; einem magnetisch wechselwirkenden Element (EM), das außerhalb des Bedienelements angeordnet ist und dafür ausgelegt ist, auf die magnetisch wechselwirkenden Komponenten eine Anziehungskraft auszuüben, um so einen mechanischen Widerstand bei einer Drehung des Bedienelements zu bewirken.
Eingabegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das magnetisch wechselwirkende Element einen Permanentmagnet aufweist.
Eingabegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das magnetisch wechselwirkende Element (EM) einen ein- und abschaltbaren Elektromagnet (EM) aufweist.
Eingabegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem das Bedienelement (BE) als eine Kugel ausgebildet ist, wobei die ringförmige Struktur auf der Kugelinnenfläche angeordnet ist.
Eingabegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem das Bedienelement mit der ringförmigen Struktur einstückig ausgebildet ist.
Eingabegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, das ferner eine Rotationserfassungseinrichtung (RE) zum Erfassen einer Drehung des Bedienelements, insbesondere auf mechanische oder optische Weise, aufweist.
Datenverarbeitungsanlage (MT) mit einem Eingabegerät (TB) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 10, die als ein Mobilfunkgerät (MT) oder als ein tragbarer Computer ausgebildet ist.