DE4111710C2 - Drahtlose Eingabevorrichtung für Computer - Google Patents

Drahtlose Eingabevorrichtung für Computer

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine drahtlose Eingabevorrich­ tung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.
Eine solche, aus der US-PS 45 50 250 bekannte drahtlose Ein­ gabevorrichtung für Computer besitzt eine eine Lichtimpulse aussendende Lichtquelle enthaltende Eingabeeinrichtung und zwei Lichtempfangselemente, die jeweils einen Einfallswinkel des von der Lichtquelle einfallenden Lichts erfassen, sowie eine Eingabeeinheit, die eine Betriebseinheit zum Berechnen der Position der Eingabeeinrichtung aus den von den zwei Lichtempfangselementen erfaßten Lichtmengen hat, wobei die Lichtempfangselemente zwei Fühlereinrichtungen für Lichtmen­ gen haben und die Position aufgrund der von den Fühlerein­ richtungen empfangenen Lichtmengen und des Abstandes zwischen den Lichtempfangselementen berechnet wird. Dabei werden als Fühlereinrichtungen CCD - (charge coupled device) - Sensoren ver­ wendet, die in einem Gehäuse mit gewölbter Oberfläche unter­ gebracht sind, welches je ein rechteckiges und ein keilför­ miges Fenster besitzt, durch welche eine durch Schlitze in der Eingabeeinheit einfallende Lichtfläche auf die Sensoren auftrifft, wobei je nach Einfallswinkel des Lichts das Ver­ hältnis der Sensor-Ausgangssignale variiert.
Aus der EP 0 202 468 A1 ist eine weitere drahtlose Eingabe­ vorrichtung für Computer bekannt, die eine stiftartige Ein­ gabeeinrichtung umfaßt. Als Lichtempfangselemente werden von lichtundurchlässigen, mit einem Schlitz versehenen, rotieren­ den Zylindern umgebene Fühlereinrichtungen verwendet, wobei der zur Positionsbestimmung der Eingabeeinrichtung benötigte Winkel zwischen der Verbindungsachse beider Lichtempfangsele­ mente und ihrer jeweiligen Verbindungsachse zur Eingabeein­ richtung durch den jeweiligen Drehwinkel des Zylinders erhal­ ten wird, bei dem kurzzeitig Licht von der Eingabeeinrichtung durch den Schlitz auf die Fühlereinrichtung fällt.
Aus "PSD′s und ihre Anwendungen" von Dirk Zittlau, in: Der Elektroniker Nr. 8/1990, Seite 10-13, ist der Aufbau von po­ sitionssensitiven Dioden (PSD′s) und deren Verwendung zur Weg- und Winkelmessung bekannt, wobei ihre Ausgangssignale den Auftreffpunkt eines Lichtstrahls auf der Diodenfläche an­ zeigen. Dabei besitzt eine PSD eine die gesamte Diodenrück­ fläche umfassende Gegenelektrode, der zwei an den Diodenenden befindliche Kontakte gegenüberstehen. Durch auftreffendes Licht freigesetzte Ladungsträger fließen zu den seitlichen Elektroden ab und überwinden dabei Bahnwiderstände, die pro­ portional den zurückgelegten Strecken zwischen Auftreffpunkt und Elektrode sind. Die an den an den Diodenseiten befindli­ chen Elektroden austretenden Ströme repräsentieren dabei den auf der Verbindungsstrecke zwischen beiden seitlichen Elek­ troden befindlichen Auftreffpunkt des Lichtstrahls.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Eingabevorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art so weiterzu­ bilden, daß die Position der Eingabeeinrichtung einfach und genau festgestellt sowie eine verbesserte preisgünstigere Vorrichtung realisiert werden kann.
Bei einer Eingabevorrichtung der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Eingabevorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Fühlereinrichtungen jeweils zwei elektrisch von­ einander getrennte, nebeneinanderliegende PIN-Fotodioden be­ sitzen, welche den einfallenden Lichtmengen proportionale Ausgangssignale ausgeben. Dabei ist die Betriebseinheit der­ art ausgebildet, daß sie die Position der auf einer stiftar­ tigen Eingabeeinrichtung befindlichen Lichtquelle aufgrund des jeweiligen Verhältnisses der Differenz zwischen den von den jeweils zwei PIN-Fotodioden der jeweiligen Fühlereinrich­ tung empfangenen Lichtmengen zur Summe dieser jeweils beiden Lichtmengen und der Hälfte eines von den optischen Achsen der Lichtempfangselemente miteinander eingeschlossenen Winkels, welcher kleiner als 180° ist, berechnet.
Dabei ermöglicht die Verwendung von relativ einfach aufgebau­ ten und daher preisgünstigen PIN-Fotodioden in den Fühlerein­ richtungen eine Preissenkung der gesamten Eingabevorrichtung und die stiftartige Ausbildung der Eingabeeinrichtung ein auf den gewohnten Gebrauch stiftartiger Schreibgeräte ausgerich­ tetes, bequemes Arbeiten. Weiterhin gestattet die besondere geometrische Anordnung der beiden Lichtempfangselemente zu­ einander ein Heranrücken des detektierbaren Arbeitsbereiches an die Eingabeeinheit, wodurch Platzersparnis und erhöhter Komfort gegeben sind.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeich­ nung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei dem eine drahtlose Eingabevorrichtung mit einer stiftartigen Eingabeeinrichtung und einer drahtlosen Eingabeeinheit in einem Personalcomputer verwendet wird;
Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht der drahtlosen Eingabeeinheit;
Fig. 3 einen Querschnitt in der Draufsicht der drahtlosen Eingabeeinheit;
Fig. 4 eine vergrößerte Draufsicht der stiftartigen Eingabeeinrichtung;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der drahtlosen Eingabeeinheit;
Fig. 6 eine Seitenansicht des zweiten Ausführungsbeispiels der drahtlosen Eingabeeinheit;
Fig. 7 ein Blockschaltbild der stiftartigen Eingabeeinrichtung;
Fig. 8 ein Blockschaltbild der drahtlosen Eingabeeinheit;
Fig. 9 eine Wellenform der Lichtpulse der stiftartigen Eingabeeinrichtung;
Fig. 10 Wellenformen der Positions- und Klickpulse der stiftartigen Eingabeeinrichtung;
Fig. 11 und 12 schematische Ansichten, die die Positionsberechnung erklären, sowie
Fig. 13 bis 15 Kurven zum Bestimmen eines Parameters für die Positionsberechnung.
In den Fig. 1 bis 4 ist eine drahtlose Eingabevor­ richtung für Computer gezeigt, die die Konfiguration her­ kömmlicher Computer ohne irgendeine Modifikation verwenden kann. In Fig. 1 ist eine drahtlose Eingabeeinheit 4, die von einer geeigneten Stütze, wie etwa einem Tisch, getragen wird und mit dem Ende eines Mauskabels 6 verbunden ist, mit einem Personalcomputer 1 verbunden, der seinerseits mit ei­ ner Kathodenstrahlröhre (CRT) 2 und einer Tastatur 3 verbun­ den ist. Eine stiftartige Eingabeeinrichtung 5 ist so angeordnet, daß sie in einem Aufladeteil (einer Ladeeinheit) 39 der Eingabeeinheit 4 aufgenommen wird, wenn sie nicht verwendet wird um geladen zu werden, und zur Benutzung aus der Ladeeinheit 39 herausgezogen wird. Also ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel die Eingabeeinheit 4 anstelle einer herkömmlichen Maus mit einem herkömmlichen Computer verbunden und kann mit diesem verwendet werden.
Die Eingabeeinrichtung 5 wird hier als "stiftartige Eingabeeinrichtung" bezeichnet, da die Eingabeeinrichtung vorzugsweise die Form eines Stiftes besitzt. Jedoch ist die Eingabeeinrichtung nicht auf diese Konfiguration beschränkt und kann jede geeignete Form annehmen.
Die Konfiguration der Eingabeeinheit 4 und der stiftartigen Eingabeeinrichtung 5 wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 beschrieben. Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt, besitzt die Eingabeeinheit 4 ein kastenförmiges Gehäuse, das gegenüberliegende Vorderseiten besitzt, die diagonal nach außen vorstehen. Die Seitenwände sind mit Öffnungen versehen. Lichtempfangselemente 20 und 21 sind in dem Gehäuse so angeordnet, daß sie Licht von der stiftartigen Eingabeeinrichtung 5 durch die Öffnungen empfangen.
Die Lichtempfangselemente 20 und 21 umfassen Linsen 20a und 21a, die Licht von der stiftartigen Eingabeeinrichtung fokussieren, und Positions-detektierende, lichterfassende Fühlereinrichtungen 20b und 21b, wie etwa jeweils zwei nebeneinanderliegende PIN-Fotodioden, die auf den Brennpunkten angeordnet sind, um die Bilder des Lichtes zu detektieren und die Lichtmenge in den Positionen, in denen die Bilder geformt werden, in elektrische Signale umzuwandeln. Diese Lichtempfangselemente sind so angeordnet, daß sie zwischen sich einen vorgegebenen Winkel 20 bilden. Als Ergebnis kann die Position der stiftartigen Eingabevorrichtung durch den Abstand zwischen den Lichtempfangselementen 20 und 21, dem vorgegebenen Winkel 20 und der Lichtmenge, die von den Fühlereinrichtungen 20b und 21b der Lichtempfangselemente empfangen wird, berechnet werden. Ein Beispiel von zwei nebeneinanderliegenden PIN-Fotodioden als Lichtempfangselement wird später beschrieben. Auch wenn hier eine zweidimensionale Positionsdetektion gezeigt ist, kann die Fühlereinrichtung linienförmig sein, und eine flächenförmige Fühlereinrichtung, ist für die Verwendung zur dreidimensionalen Positionsdetektion erforderlich.
Die Eingabeeinheit umfaßt weitere Funktionselemente, deren Details unter Bezugnahme auf die Fig. 8 beschrieben werden.
Wie in Fig. 4 gezeigt, umfaßt die stiftartige Eingabeeinrichtung 5 ein Gehäuse und eine Lichtquelle 10, wie etwa eine LED (lichtemittierende Diode), am Ende ihres Gehäuses. Das Gehäuse umfaßt außerdem einen Mausschalter 11, Klickschalter 12 und 13 an seinem vorderen Bereich und einen Führungsstift 37 und Ladeanschlüsse 38.
Die Lichtquelle 10 emittiert Licht, in das Positions- und Klickinformationen entsprechend den Anweisungen eines Steuerschaltkreises, der später beschrieben wird, moduliert sind. Wenn zum Beispiel der Mausschalter 11 mit dem Daumen niedergedrückt wird, emittiert die Lichtquelle 10 Positionspulse für in das in dem Gehäuse erzeugte Licht. Da allgemeine lichtempfindliche Fühlereinrichtungen, auf einen sichtbaren Lichtstrahl reagieren, sind Filter (nicht gezeigt) vorgesehen, um einen Lichtstrahl nur einer bestimmten Wellenlänge zu senden, im allgemeinen einen Infrarotstrahl. Das Drücken des Mausschalters 11 veranlaßt die stiftartige Eingabeeinrichtung, in den Betriebszustand zu gehen, und schaltet die Lichtquelle zum Aussenden von Licht an, wie oben beschrieben. Die Klickschalter 12 und 13 arbeiten als Klick-Ein- und Klick-Aus-Schalter, wenn sie vom Zeigefinger gedrückt werden. Diese Klickschalter werden nur dann aktiv, wenn der Mausschalter 11 gedrückt ist. Es sollte festgestellt werden, daß die zwei Klickschalter nicht immer erforderlich sind und daß der Klick-Aus-Schalter 13 wegge­ lassen werden kann.
Der Führungsstift 37 dient als Führung, wenn die stiftartige Eingabeeinrichtung 5 in der Ladeeinheit 39 der Eingabeeinheit 4 aufgenommen wird. Die stiftartige Eingabeeinrichtung 5 wird entlang einer Führungsnut (nicht gezeigt) in die Ladeeinheit 39 eingeführt und herausgenommen.
Demnach sind die Ladeanschlüsse 38 der stiftartigen Eingabeeinrichtung 5 in Hinblick auf die entsprechenden Ladeanschlüsse (nicht gezeigt) der Eingabeeinheit 4 passend angeordnet.
Die stiftartige Eingabeeinrichtung umfaßt weitere funktionelle Elemente, deren Details in bezug auf Fig. 7 beschrieben werden.
In den Fig. 5 und 6 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer in einer Tastatur eingebauten, drahtlosen Eingabevorrichtung für Computer gezeigt, bei der die Eingabeeinheit in der Tastatur 3 angeordnet ist. Die Lichtempfangselemente 20 und 21 sind auf den gegenüberliegenden Seiten der hinteren, oberen Oberfläche der Tastatur 3 (Fig. 5 zeigt schematisch diese Lichtempfangselemente) angeordnet, und die Ladeeinheit 39 ist auf der linken Seitenoberfläche des hinteren Bereichs der Tastatur 3 angeordnet.
Außerdem sind, wie in Fig. 5 gezeigt, eine Betriebseinheit 8 und ein Wandlerschaltkreis 9 in dem Gehäuse angeordnet.
Also kann das zweite Ausführungsbeispiel das Problem der Handhabung der Eingabeeinheit in einem Kasten für den Fall, daß sie von der Tastatur getrennt ist, vermeiden.
In den Fig. 7 bis 10 wird die Anordnung (stiftartige Eingabeeinrichtung und Eingabeeinheit) und der Betrieb der drahtlosen Eingabevorrichtung für Computer beschrieben.
Zuerst wird in Fig. 7 ein Blockschaltbild der stiftartigen Eingabeeinrichtung gezeigt. Die Lichtquelle 10 emittiert Lichtpulse (siehe Fig. 9) und Positionspulse einschließlich von Klickinformationen (Klick-An- und Klick- Aus-Pulse) (siehe Fig. 10).
Ein Pulsgenerator 15 ist zum Erzeugen von Positionspul­ sen und dergleichen unter der Steuerung eines Steuerschaltkreises 18, basierend auf den Zuständen des Mausschalters 11 und der Klickschalter 12 und 13, vorgesehen. Der Mausschalter 11 wird verwendet, um die stiftartige Eingabeeinrichtung zwischen dem An- und Auszustand hin- und herzuschalten, und die Klickschalter 12 und 13 erzeugen Klick-An- und Klick-Aus-Si­ gnale für Klick-An- und Klick-Aus-Pulse.
Die Steuerschaltkreis 18 steuert den gesamten Betrieb der stiftartigen Eingabeeinrichtung und die Stromversorgung 19 wird über die Ladeanschlüsse 38 geladen.
In Fig. 8 ist ein Blockschaltbild der Eingabeeinheit 4 gezeigt. Wie oben erwähnt, empfangen die Lichtempfangselemente 20 und 21 Licht von der stiftartigen Eingabeeinrichtung 5. Diese beiden Lichtempfangselemente 20 und 21 sind mit einer Betriebseinheit 8 verbunden, die einen Differentialverstärker 23, einen Klickpulsdetektierschaltkreis 25, einen Differentialverstärker 26 und einen Positionsberechnungsschaltkreis 22 umfaßt. Die Differentialverstärker 23 und 26 erzeugen Ausgaben der Differenz zwischen den und der Summe der Lichtmengen, die von den jeweils zwei PIN-Fotodioden umfassenden Fühlereinrichtungen 20b und 21b der Lichtempfangselemente empfangen und in elektrische Signale umgewandelt werden, was hiernach im Detail beschrieben wird. Der Klickpulsdetektierschaltkreis 25 stellt fest, ob ein Klickpuls in den empfangenen und umgewandelten elektrischen Signalen enthalten ist. Die Detektion von Klickpulsen kann durch Überprüfen der Ausgänge der Lichtempfangselemente durchgeführt werden, da das einfallende Licht von einem Modulator (nicht gezeigt) innerhalb der stiftartigen Eingabeeinrichtung moduliert wird. Der Positionsberechnungsschaltkreis 22 berechnet die Position der stiftartigen Eingabeeinrichtung aus der Information über die Lichtmengen und andere Konstanten.
Ein Steuerschaltkreis 28 steuert den gesamten Betrieb der Eingabeeinheit.
Ein Wandlerschaltkreis 9 umfaßt einen Mauspulswandler­ schaltkreis 33, der die vom Positionsberechnungsschalt­ kreis 22 berechneten Werte in orthogonale Koordinatenwerte einer herkömmlichen Maus umwandelt, um Pulssignale zu erzeu­ gen. Der Mauspulswandlerschaltkreis wandelt auch die vom Klickpulsdetektierschaltkreis 25 festgestellten Klickpulse in Mausklickpulse um. Zusätzlich zu dem oben Erwähnten ist ein Verbindungselement 36 vorgesehen, um die vom Mauspulswandlerschaltkreis 33 erzeugten Positionspulse und Klickpulse über das Mauskabel 6 an den Personalcomputer zu übertragen und elektrischen Strom der Eingabeeinheit dadurch zuzuführen. Eine Stromversorgung 34 führt elek­ trischen Strom zum Steuerschaltkreis 28 und ebenso zu jedem funktionellen Element. Die Ladeeinheit 39 dient zur Strom­ versorgung der stiftartigen Eingabeeinrichtung.
Die Positionsberechnung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 15 beschrieben.
Fig. 11 zeigt ein optisches System zum Detektieren der Position und insbesondere die mit der Positionsberechnung verbundenen Parameter. Die einzustellenden Parameter, die für die Positionsberechnung erforderlich sind, sind folgende:
  • (1) Linse: Durchmesser der Linse, Krümmungsradius, Bre­ chungsindex und Dicke;
  • (2) Abstand zwischen Linse und Lichtempfangselement: ℓ (Der Abstand sollte in geeigneter Weise ausgewählt werden, da er mit dem Durchmesser des Lichtflecks und dem Verhältnis (R) der Differenz zwischen den Lichtmengen zur Summe der Licht­ mengen zusammenhängt.)
  • (3) Abstand zwischen den Linsen: 2A
  • (4) Winkel der optischen Achse einer Linse gegen die Ver­ bindungslinie beider Linsen: Θ
Fig. 12 zeigt ein Koordinatensystem eines optischen Systems zur Positionsdetektion. Die folgenden beiden Gleichungen werden aus dem Koordinatensystem abgeleitet:
Z = tan (Θ + α) · X - tan (Θ + α) · A (1)
Z = -tan (Θ + β) · X - tan (Θ + β) · A (2)
Der Schnittpunkt (X₀, Z₀) der Koordinaten wird aus den Glei­ chungen (1) und (2) hergeleitet und ergibt sich wie folgt:
X₀ = A · {tan (Θ + α) - tan (Θ + β} ÷ {tan (Θ + α) + tan (Θ + β)} (3)
Z₀ = - 2A {tan(Θ + α) · tan(Θ + β)} ÷ {tan(Θ + α) + tan(Θ + β)} (4)
Die Winkel α und β des einfallenden Lichtstrahls gegenüber den optischen Achsen der Lichtempfangselemente 20, 21 können jeweils aus den auf die beiden elektrisch voneinander ge­ trennten, nebeneinanderliegenden PIN-Fotodioden jedes Licht­ empfangselementes einfallenden Lichtmengen bestimmt werden.
Hierzu wird ein gegenüber Fig. 12 geändertes Koordinatensy­ stem bezüglich eines einzelnen Lichtempfangselementes be­ trachtet, wobei die Z-Koordinate in Richtung der optischen Achse und die X-Koordinate senkrecht dazu (parallel zur Ebene der beiden PIN-Fotodioden) liegen soll.
Wenn der Abstand in Z-Richtung konstant ist, besteht, wie durch die Berechnungen herausgefunden wurde, eine fast pro­ portionale Beziehung zwischen dem Verhältnis der Differenz (C-D) zwischen den von den zwei PIN-Fotodioden empfangenen Lichtmengen zu ihrer Summe (C+D) und dem Abstand in X-Richtung. Die Ergebnisse der Berechnung sind in den Fig. 13 bis 15 gezeigt. Es wurde außerdem herausgefunden, daß das Produkt der Steigung K jeder Kurve und der Z-Position der Kurve fast einen konstanten Wert (W) in einem bestimmten Be­ reich ergibt.
Aus den Kurven erhält man R = K · X, wobei R = (C-D)/(C+D), und K · Z = W. Daher erhält man X/Z = tan α = R/W (bzw. tan β = R′/W′).
Also kann der Wert von tan α von den zwei PIN-Fotodioden des Lichtempfangselements 21 erhalten werden. Auf ähnliche Weise kann der Wert von tan ß von den zwei PIN-Fotodioden des Lichtempfangselements 20 erhalten werden.
Schließlich wird für die Berechnung des Schnittpunkts (X₀, Z₀) nach den Gleichungen (3) und (4) noch folgende Umrechnungsformel benötigt: tan (Θ + α ) = (tan Θ + tan α)/ (1 - tan Θ tan α).
Ein Ablauf der Positionsberechnung wird im folgenden be­ schrieben.
Zuerst wird in einem vorbereitenden Schritt der konstante Wert W aus der Steigung K der R-X-Kurve und der Z-Position sowie der Wert von tan Θ bestimmt.
Wie oben erwähnt, geben die beiden Differentialverstär­ ker die Differenzen (C-D) und (C′-D′) und die Summen (C+D) und (C′+D′) der Lichtmengen (C, D) und (C′, D′), die auf den beiden zweigeteilten PIN-Fotodioden von der Lichtquelle empfangen werden, aus.
Das Verhältnis R für jedes Lichtempfangselement wird durch den Positionsberechnungsschaltkreis erhalten, und da­ her kann der Schnittpunkt (X₀, Z₀) durch Berechnung unter Verwendung der schon erhaltenen Werte W und tan Θ bestimmt werden.
Der Betrieb der drahtlosen Eingabevorrichtung für Computer wird im folgenden beschrieben.
Wenn der Mausschalter 11 der stiftartigen Eingabeeinrichtung gedrückt wird, erkennt der Steuerschaltkreis 18 die Schalter­ betätigung des Mausschalters 11 und veranlaßt die Eingabe­ einrichtung den An-Zustand zu gehen. Zur gleichen Zeit ver­ anlaßt er den Pulsgenerator 15, Lichtpulse, wie in Fig. 9 gezeigt, zu erzeugen, und veranlaßt die Lichtquelle 10, die Lichtpulse zu emittieren. Zu diesem Zeit­ punkt überprüft der Steuerschaltkreis 18 den Zustand der Klickschalter 12 und 13, um den Pulsgenerator 15 anzuweisen, Positionspulse und Klickpulse entsprechend den Stellungen der Klickschalter 12 und 13 zu erzeugen. Folglich emittiert Die Lichtquelle 10 die Positionspulse, wie in Fig. 10 gezeigt, die Information über die Stellungen der Klickschalter 12 und 13 umfassen.
Die Lichtempfangselemente 20 und 21 der Eingabeein­ heit 4 empfangen die emittierten Lichtpulse, die durch die Differentialverstärker 23 und 26 in den Klickpuls­ detektierschaltkreis 25 gehen, der feststellt, ob die Klick­ pulse eingefügt sind. Basierend auf der Ausgabe des Positi­ onsberechnungsschaltkreises 22 bestimmt die Berechnung die Position der stiftartigen Eingabeeinrichtung. Der Mauspulswand­ lerschaltkreis 33 wandelt die Positionspulse in Werte im or­ thogonalen Koordinatensystem der Maus und die Klickpulse in Mausklickpulse um. Diese Pulse werden über das Verbindungs­ element 36 zum Personalcomputer übertragen.
Auf die gleiche Weise werden die weiteren Positionskoor­ dinaten der stiftartigen Eingabeeinrichtung 5 der Reihe nach er­ halten. Zu diesem Zeitpunkt werden die Richtung und die Po­ sition einer Cursorbewegung auf der Anzeige der CRT 2 zum Beispiel durch den An-Zustand des Klick-An-Schalters 12 be­ stimmt.
Auch wenn die Ausführungsbeispiele im Hinblick auf eine zweidimensionale Bewegung beschrieben wurden, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ebenso auf eine dreidimensionale Bewegung angewandt werden. Das heißt, die dreidimensionale Bewegung kann durch eine solche Modifikation, bei der die beiden Lichtempfangselemente 20 und 21 der Eingabeeinheit das Licht in der Form einer Ebene und nicht einer Linie empfangen, erhalten wer­ den.

Claims (8)

1. Drahtlose Eingabevorrichtung für Computer mit einer Ein­ gabeeinrichtung (5), die eine Lichtimpulse aussendende Lichtquelle (10) hat, mit zwei Lichtempfangselementen (20; 21), die jeweils einen Einfallswinkel (Θ+β; Θ+α) des von der Lichtquelle (10) einfallenden Lichts erfassen, wobei das erste und zweite Lichtempfangselement (20; 21) jeweils eine Fühlereinrichtung (20b; 21b) zur Erfassung von einfallenden Lichtmengen umfaßt, und mit einer Eingabeeinheit (4), die eine Betriebseinheit (8) zum Berechnen der Position der Ein­ gabeeinrichtung (5) aus den von den zwei Fühlereinrichtungen (20b; 21b) erfaßten Lichtmengen sowie dem Abstand (2A) zwi­ schen den beiden Lichtempfangselementen (20; 21) hat, da­ durch gekennzeichnet, daß
die Eingabeeinrichtung (5) stiftartig ist;
die erste und zweite Fühlereinrichtung (20b; 21b) jeweils zwei elektrisch voneinander getrennte, nebeneinanderliegende PIN-Fotodioden besitzen, welche den einfallenden Lichtmengen proportionale Ausgangssignale (C, D; C′, D′) ausgeben;
die optischen Achsen der beiden Lichtempfangselemente (20; 21) einen Winkel von 2Θ < 180° miteinander einschließen; und
die Betriebseinheit (8) derart ausgebildet ist, daß sie die Position (X₀, Z₀) der Lichtquelle (10) aufgrund des Verhält­ nisses ((C-D)/(C+D)) der Differenz (C-D) zwischen den von den zwei PIN-Fotodioden der ersten Fühlereinrichtung (20b) empfangenen Lichtmengen zur Summe (C+D) dieser beiden Licht­ mengen, des Verhältnisses ((C′-D′) /(C′+D′)) der Differenz (C′-D′) zwischen den von den zwei PIN-Fotodioden der zweiten Fühlereinrichtung (21b) empfangenen Lichtmengen zur Summe (C′+D′) dieser beiden Lichtmengen, und des halben (Θ) von den Lichtempfangselementen (20; 21) eingeschlossenen Winkels (20) berechnet.
2. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß jedes Lichtempfangselement (20; 21) eine Linse (20a; 21a) umfaßt, welche das einfallende Licht auf die Füh­ lereinrichtung (20b; 21b) fokussiert.
3. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lichtempfangselemente (20; 21) zum Em­ pfang von Lichtimpulsen, die Positionsimpulse und Klickim­ pulse umfassen, die von der stiftartigen Eingabeeinrichtung (5) abgegeben werden, innerhalb der Eingabeeinheit (4) ange­ ordnet sind.
4. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (4) entweder auf einer Tastatur (3) oder einer Kathodenstrahlröhre (2) eines Computers angeordnet ist.
5. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (4) einen Auf­ ladeteil (39) zum Aufnehmen und Aufladen der stiftartigen Eingabeeinrichtung (5) aufweist.
6. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Eingabeeinheit (4) innerhalb einer Tastatur (3) angeordnet ist, wobei die Lichtempfangs­ elemente (20; 21) zum Empfangen der Lichtimpulse in der Tastatur (3) angeordnet sind.
7. Eingabevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tastatur (3) einen Aufladeteil (39) zum Aufneh­ men und Aufladen der stiftartigen Eingabeeinrichtung (5) aufweist.
8. Eingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die stiftartige Eingabeeinrichtung (5) mindestens einen Klickschalter (12; 13) hat.
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