Механизм управления перемещением курсора Советский патент 1980 года по МПК G01D5/34 G05G9/00 

(54) МЕХАНИЗМ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ КУРСОРА

I

Изобретение относится к управляющим устройствам, в частности к устройствам управления перемещением курсоров по экрану электроннолучевой трубки (ЭЛТ).

Известно устройство управления, содержащее корпус, в котором установлен элемент передачи, два приемника с преобразователями 1.

Недостатками такого устройства является малое быстродействие и невысокая точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является механизм со следящим шаром, содержащее корпус, внутри которого перемещается элемент управления, выполненный в виде щара, опорой которого служит отлитая форма, два взаи.мно перпендикулярных конических элемента, установленных на цапфах, несущих два перфорированных элемента, выполненных в виде дисков, прохо.аящих через два фотодатчика, содержащих два светоизлучателя и два фотоприемника 2.

Однако данное устройство имеет низкое быстродействие установки курсора в заданное положение и малую точность отслеживания, что связано с необходимостью перемещения вращающихся дисков на 360° и более, наличием проскальзывания между щаром и коническими элементами и отсутствием жесткой позиционной связи между положением диска и курсора.

Целью изобретения является повыщение

быстродействия установки курсора в заданное положение за счет уменьщения требуемого для этого угла перемещения перфорированного элемента, а также повыщение точности отслеживания за счет устранения

Ю проскальзывания и введения жесткой позиционной связи между пepфopиpoвaнньi i элементом и курсором.

Это достигается тем, что устройство содержит два коаксиальных кольца с двумя взаимно перпендикулярными осями качания,

(5 стержни, упоры и ограничительную рамку-, связанную с корпусом, причем внешнее кольцо установлено в корпусе на цапфах, внутреннее кольцо установлено во внещнем кольце с помощью других цапф, первый стержень щарнирно скреплен с элементом управления, а его ось совпадает с осью качания внещнего кольца, второй стержень, жестко связанный с элементом управления, щарнирно закреплен в цапфах внутреннего кольца, a ось второго стержня совпадает с осью качания внутреннего кольца, первый стержень выполнен поворотным вокруг оси элемента управления, проходящего через ограничительную рамку, причем перфорированные элементы выполнены в виде полуколец, каждое из которых шарнирно закреплено на концах соответствующего стержня и расположено между упорами. На чертеже дана кинематическая схема устройство управления перемещением курсора. Устройство имеет корпус 1, в который помещены внещнее кольцо 2, установленное на цапфах, обеспечивающих качение внещнего кольца 2 вокруг одной из диаметральных осей, внутреннее кольцо 3, связанное с внещним кольцом 2 также при помощи цапф, чем обеспечивается качение внутреннего кольца 3 относительно внешнего кольца 2 вокруг диаметральной оси, перпендикулярной оси качания внешнего кольца 2, стержень 4 и стержень 5. Стержень 4 шарнирно укреплен на элементе управления - ручке 6, а стержень 5 жестко связан с ручкой 6, при этом стержень 4 может поворачиваться вокруг оси ручки. Стержень 5 укреплен в цапфах внутреннего кольца 3 так, что его ось совпадает с осью качания внутреннего кольца 3, а ось стержня 4 совпадает с осью качания наружного кольца 2. Такое соединение колец 2 и 3, стержней 4 и 5 и ручки 6 позволяет последней вращаться вокруг точки пересечения осей качания внещнего кольца 2 и внутреннего кольца 3 в пределах, ограниченных проемом ограничительной рамки 7. Первое перфорированное полукольцо 8 шарнирно укреплено на концах стержня 5 и может качаться на оси подвеса, второе перфорированное полукольцо 9 укреплено на концах стержня 4 таким же образом. Упоры 10 в корпусе 1 не позволяют первому перфорированному полукольцу 8 и второму перфорированному полукольцу 9 качаться относительно осей их подвески, но допускают вращение первого перфорированного полукольца 8 и второго перфорированного полукольца 9 вокруг соответствующих осей качания внешнего кольца 2 и внутреннего кольца 3. Излучатели (светоизлучатели) 11 и приемники (фотоприемники) 12 установлены с обеих сторон первого перфорированного полукольца 8 и второго перфорированного полукольца 9. При перемещении ручки 6 в какое-либо положение происходит (в общем случае) поворот внешнего кольца 2 и внутреннего кольца 3 на некоторый угол, при этом происходит вращение первого перфорированного полукольца 8 и второго перфорированного полукольца 9 относительно осей качания внещнего кольца 2 и внутреннего кольца 3. За счет изменения положения полуколец происходит изменение сигналов, воспринимаемых фотоприемниками 12, и измененные сигналы поступают в преобразователь 13 и далее на экран ЭЛТ 14. Преобразователь 13 может быть выполнен на фотоэлектрическом или оптическом принципе. Таким образом, использование предложенного устройства позволит повысить быстродействие установки курсора в заданное положение за счет уменьшения угла перемещения перфорированного полукольца 8 и перфорированного полукольца 9 в пределах, определенных ограничительной рамкой 7, а также повысить точность отслеживания за счет исключения проскальзывающих поверхностей и наличия жесткой позиционной привязки положения ручки 6 к положению курсора на экране ЭЛТ 14. Расчеты показывают, что при ограничении с помощью ограничительной рамки угла перемещения первого перфорированного полукольца 8 и второго перфорированного полукольца 9 в пределах 90° скорость установки курсора в заданное положение увеличивается как минимум в два раза. Формула изобретения Механизм управления перемещением курсора, содержащий элемент управления, корпус, в котором между излучателями и приемниками установлены подвижные перфорированные элементы и преобразователь, соединенный с выходами приемников, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и точности, он содержит два коаксиальных кольца с двумя взаимно перпендикулярными осями качания, стержни, упоры и ограничительную рамку, связанную с корпусом, причем внешнее кольцо установлено в корпусе на цапфах, внутреннее кольцо установлено во внешнем кольце с помощью других цапф, первый стержень шарнирно скреплен с элементом управления, а его ось совпадает с осью качания внешнего кольца, второй стержень, жестко связанный с элементом управления, шарнирно закреплен в цапфах внутреннего кольца, а ось второго стержня совпадает с осью качания внутреннего кольца, первый стержень выполнен поворотным вокруг оси элемента управления, проходяшего через ограничительную рамку, причем перфорированные элементы выполнены в виде полуколец, каждое из которых шарнирно закреплено на концах соответствующего стержня и расположено между упорами. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 471580, кл. G 05 G 9/02, 1972. 2.Патент США № 3789218, кл. 250-231, опублик. 1973.