光标形状随菜单条上的指示器位置改变的数字转换器系统

摘要

一种数字转换器系统,包括在图形输入板的工作表面由用户操纵的一指示器(例如,记录针或游标)。该图形输入板上包括有一菜单条区。指示器在图形输入板上的位置是通过与图形输入板通信的相应的监视器或显示器上的光标形状来显示的。依据本发明的特定实施例,在显示器上显示的光标形状随指示器在图形输入板的菜单条区内位置的变化而改变。因此,例如,当指示器在菜单条的第一区域上时,可以在显示器上显示第一光标形状,而当指示器在菜单条的第二区域上时,可显示第二光标形状。

说明书

本发明涉及一种数字转换器系统，该数字转换器系统包括了在相应的图形输入板上或沿其移动的指示器(例如，记录针、游标，等等)。特别地，所述系统用于改变绘在一个相应的显示屏上的指示器的光标形状，其中所述光标形状是随指示器在图形输入板的菜单条区域内的位置变化而改变的。

很多年以来，用于数字化、写入或图示的图形输入板就已经包含了菜单条(menu strips)。沿绘图区域的上沿通常有一系列方块或长方块。用指点器卡搭菜单条中的一个方块将执行一个命令或改变一个图形输入板操作参数。一直存在的问题是操作者为了定位到所需菜单块必须将视线从屏幕移到图形输入板上，而这是所不希望的。

显然，从上面可以看出，在本领域存在着对一种数字转换器系统的需要，其中，用户能够有效地被通知或知晓指示器(例如，记录针、鼠标或游标)在图形输入板的菜单条区域内的位置，以使得用户不必将视线从屏幕上移到图形输入板就能知道指示器正处于菜单条的哪一部分。

本发明的一个目的就是为了满足上述需要，同时从下述说明中本领域的其他需要对于本领域技术人员来说将变得更加明显。

总体上说，本发明通过提供一个数字转换器系统满足了本领域的上述需要，所述数字转换器系统包括：

一个数字转换器图形输入板，具有菜单区和包括在菜单区中的多个不同的菜单项；

一个指示器(例如，记录针或游标)，用于在图形输入板上和菜单区上移动；以及

用于在相应的显示屏上提供一个屏幕提示的装置，所述提示向用户表明指示器最接近菜单区中的哪一个菜单项。

本发明还通过提供一种改变绘在显示屏上的光标形状的方法满足了本领域的上述需要，其中光标形状是随指示器在数字转换器图形输入板的菜单区内的位置变化而改变的，所述方法包括下列步骤：

提供一个具有菜单区的数字转换器图形输入板，其中所述菜单区内具有多个菜单项以供选择；

提供一个在图形输入板上移动并选择菜单项的指示器；

提供一个与图形输入板通信的显示器，其中光标形状绘在显示器上一个由指示器在图形输入板上的位置确定的位置；以及

当指示器在菜单区从一个菜单项向另一个菜单项移动时，调整绘在显示器上的光标形状，以使得用户不必看图形输入板表面就能确定指示器指在哪一个菜单项上。

下面将参考附图结合特定实施例说明本发明，其中，

图1是显示本发明的一个实施例的功能方框图，其中，图形输入板驱动程序、操作系统，和应用程序都置于计算机内，数字转换器图形输入板和相应的指示器通过该计算机相互通信；

图2是可以依据本发明的特定实施例使用的双端记录针的示意图，一端用于写，一端用于擦除；

图3显示了依据本发明的特定实施例用于使图2的记录针的擦除端发射出一个不同相位的擦除频率的可变电路；

图4显示了依据本发明的一个实施例用于使图2的记录针的写端发射出不同写频率和相位的调谐电路；

图5显示了依据本发明的特定实施例当系统未处于擦除模式时要显示或绘在显示屏上的四个典型的不擦除指示的光标形状；

图6(a)显示了指示指示器在图形输入板上的位置的八个不同的光标形状，这些光标形状可以在相应的显示屏上显示，以使用户不必将视线从显示屏移开就知道指示器在菜单条内的位置；

图6(b)显示了图5的三个处于擦除指示形状的光标形状，该擦除指示形状通知用户，系统的擦除模式在起作用；

图7(a)是依据本发明的特定实施例的数字转换器图形输入板和相应的擦除记录针的示意图；

图7(b)是与图形输入板结合使用的(图2和图7(a))擦除/写记录针或笔的透视图；以及

图8是依据本发明的一个实施例的数字转换器图形输入板的俯视图，其中，图形输入板包括可以在其中操纵指示器的菜单条区域。

下面参考附图进行说明，在这几个图中，相同的标号代表相似的部件和/或功能。

这里的数字转换器图形输入板包括在其上的菜单区(例如，菜单条)，除菜单区之外还包括工作区。一个典型的数字转换器系统包括一个图形输入板、一个指示器和一个相应的具有显示器的计算机。检测指示器在图形输入板上的移动，一个对应的光标也因此在计算机的显示器上移动。这使用户通过使用与数字转换器图形输入板结合的指示器能在一个计算机上工作(例如，画图，写文本等)。用户可以在图形输入板的菜单区和工作区的每一个上或每一个内操作指示器。例如，当在工作区内时，用户可以以已知方式在相应的显示屏上画图或写文本。用户还可以将指示器(例如，记录针或游标)移到菜单区内，以便以已知方式改变系统参数。图形输入板的菜单区具有在其内定义的多个不同的子区或方块。本发明的一个主要特征是使指示器的用户能够在不必将视线从显示屏移开的情况下知道指示器位于菜单区的哪一个子区或方块上。

图8显示了依据本发明的一个例示性实施例的数字转换器图形输入板15，图形输入板15包括工作区102、菜单区或条103以及包围工作区和菜单区的边界区104。菜单条或区103包括多个不同的子区或方块105-115。用户可以在图形输入板的工作区102以及菜单区103内的任何子区105-115上移动指示器。对不同菜单子区105-115的选择使用户能改变系统的不同的控制或图形参数。例如，用户可以用菜单子区以已知方式来改变所画图像的线宽、所画图像的颜色、与指示器有关的压力阈值或参数等。图形输入板15一般是与一个具有显示屏9(例如，LCD，CRT，等离子显示板，等等)的相应的计算机1相连。指示器17、19在图形输入板15上的移动使系统产生具有一形状的相应光标以一相应方式在显示器9上移动。用户可以通过在图形输入板15上移动指示器17、19来控制光标在显示器上的位置。图形输入板15包括一个通常为平面的工作表面，指示器可以在该工作表面上移动。

依据本发明的特定实施例，当指示器17、19在菜单区103的第一区(例如，区105)上时，在显示屏9上显示第一种光标形状，当指示器在菜单区103的第二区(例如，区109)上时，在显示屏9上显示第二种不同的光标形状。以这种方式，用户仅仅通过观察显示器上的光标形状就可以准确地知道指示器在菜单区上的位置，而不必低下头来看图形输入板15。从而，通过根据用户指示器所在的菜单项给用户/操作者一个屏幕提示(cue)例如，改变光标形状，消除了用户低下头来看图形输入板的必要。当指示器在菜单项上时，在选择该菜单项之前给出这种提示是很重要的，因为这种提示在选择过程中是非常有用的。因此，光标形状作为指示器在菜单区的位置函数在显示器9上迅速改变。

虽然改变光标形状是本发明的一个最佳屏幕提示，应该注意的是，也可以用其他屏幕提示来代替。例如，信息可以作为指示器所在的菜单项的函数在屏幕9上显示为浮动窗口中的文本或图形。

图1是显示本发明的数字转换器系统例子的功能方框图，这个方框图概略地显示了由计算机1的CPU实现的功能。无论是软件(例如，参见microficheappendix)还是硬件都可以用于实现这里所描述和显示的各种功能。

计算机1(例如带有680XX处理器的Macintosh)包括典型的计算机部件，包括CPU(未显示)、与CPU相连的总线(未显示)以及存储器。存储在存储器中的是一个操作系统(OS)3、图形输入板驱动程序5、应用程序7、以及可选择的诸如倾斜数据、开关数据、高分辨率数据等的详细信息8。CPU根据特定情况通过执行所需程序，与操作系统3和图形输入板驱动程序5一起实施应用程序7。应用程序7与操作系统3和图形输入板驱动程序5一起进行的处理显示在显示单元9上，这主要通过显示单元控制器11和视频RAM 13完成，OS 3与显示控制器11和RAM 13进行通讯，将驱动程序软件加载进RAM 13以指令控制器的操作。RAM 13由控制器11访问，以更新显示屏9的图像。

坐标检测设备或数字转换器图形输入板15检测电子笔17和/或电子光标或游标(puck)19(即另一种指示器)的位置及它们相应的发射频率和/或开关状态。在美国流水号No.08/388,265和08/352,133中公开了由图形输入板15和计算机1检测多个指点设备(17和19)的位置和开关状态所使用的例示方法和系统，在这里将其作为参考。

坐标检测数字转换器图形输入板15和计算机1通过图形输入板15的接口21和计算机1的接口23相连。根据本发明不同的实施例，可以将应用程序7设计为与(或不与)图形输入板15和记录针(stylus)17一起使用。在图1所示配置中，图形输入板驱动程序5将与一单个指点设备(例如鼠标或笔)一起使用，并将其设计为只从一个设备接受坐标和开关信息。然而，当应用多个指点设备、例如笔17和光标或鼠标19时，可以根据特定实施例实施上述的08/352,133和08/388,265的系统。

操作系统3是诸如Macintosh、MS-DOS或MS-WINDOWS(二者都是微软公司的商标)的软件。任何常规的Macintosh或其他PC类型的操作系统(OS)也都适用。应用程序7指的是常规的数据库软件、图形软件、电子表格软件、CAD软件和字处理器软件。微软的WORD^TM、Excel^TM、PowerPoint^TM、Fractal Design Dabbler^TM、Macromedia Freehand^TM、AdobePhotoshop^TM、Adobe Illustrator^TM、Fractal Design PAINTER^TM、Wordperfect^TM和LOTUS 1-2-3^TM都是可以在本发明的不同实施例中使用的例示性应用程序。依据本发明的不同实施例，可以或也可以不将应用程序7设计为与数字转换器图形输入板15和记录针一起使用。例如，FractalDesign PAINTER被设计为与一些笔压力和位置数据一起工作，而Wordperfect则不是这样。这两者都可用作为程序7，因为驱动程序5被设计为向用户提供对于很多应用程序的擦除能力。

图形输入板驱动程序5是由坐标检测设备15和数字转换器系统的制造者为用户提供的所谓的驱动设备。图形输入板驱动程序5常常是(例如通过软盘)安装在计算机1内的一个程序，用于从检测数字转换器图形输入板15的记录针坐标向操作系统3或应用接口层(API)或应用程序7传输坐标信息、开关信息、频率信息和其他详细信息。这个传输不仅包括数据的主动传输，还包括使应用程序7等能获得数据的被动传输。由于这三种程序都是软件，因此可以将它们每个的功能的一部分包含在其他程序中。例如，图形输入板驱动程序5的所有功能可以被包括在应用程序7中。

当操作员或用户通过擦除/写记录针17或光标指示器19执行一个坐标输入时，操作员从视觉上检查显示在显示屏9上的内容。交互输入主要是由应用程序7管理的。例如在一个图形处理器(CAD)中进行的指点输入，如果指点的位置是在图形输入板15的绘画区102内，则应用程序7在屏幕9上(例如通过诸如箭头或十字的光标形状)显示表示指点位置的指示器。如果指点位置在例如Microsoft WORD的菜单显示区103，则应用程序7绘出一个由指示器在菜单区内的位置确定的光标形状。例如，图6(a)的光标形状可用于指示菜单区103内的不同指示器位置。

在观察屏幕9时，操作员或用户移动指点设备(17或19)来选择所需点或菜单项，当达到所需位置时，操作员可以打开(turn on)记录针开关(例如，记录针侧开关或压力开关)以便进行写、选择、拖动、擦除等之一的操作。因为显示器9上的光标形状向用户指示出指示器正位于哪一个菜单项上以供选择，所以用户不必低下头来看图形输入板。驱动程序5和应用程序7接收开关数据、频率数据和坐标值，并通过操作系统3对其进行处理，以便在显示单元9上输出对其响应的处理信息。

在某些实施例中，因为OS 3不能识别记录针和图形输入板数据(例如，倾斜检测、压力开关数据等)，因此将这些详细数据存储在8中供应用程序7以后检索。例如，将高分辨率记录针位置数据、记录针压力和倾斜数据、开关数据和记录针擦除数据存储在详细信息区8，以供以后的检索使用。光标形状信息也可以存储在这里，虽然可使用任何一个存储器存储。

图2显示了具有一擦除端31和一写端33的无塞绳数字化笔(digitizingpen)或记录针(stylus)17。提供了并联谐振调谐电路35(参见图4)，允许写端33发射出多个不同的写频率(例如，频率A、B和C)和相位。与写电路35分开并分立的是图3的擦除调谐电路37，该电路处于记录针17的擦除端31。

依据特定实施例，擦除端31用于从OS 3和/或应用程序7用一笔选择和删除在显示屏幕9上显示的文本、单元或其他对象。在一次运动中，用户在图形输入板15上按下笔17以选择擦除文本，在要擦除的文本上移动笔17(即端31)，然后在选择的终点从图形输入板15提起端31，使选择部分被擦除。

图3所示擦除电路37包括可变线圈39和电容器41。线圈39的两端都与电容器41相连，电容器41由图形输入板充电。依据本发明的特定实施例，线圈39的变化(为了改变频率的相位)和因此由电路37输出的相位是由擦除端31加到图形输入板15的表面的压力量引起的。一旦超过一预定压力阈值，则使电路37发射表示选定擦除媒体的一预定相位的频率(擦除信号)。换句话说，当用户未超过压力阈值时(例如，当端31未与图形输入板接触或低于压力阈值轻轻接触时)，电路37发射一个擦除指示信号，当用户向图形输入板按下端31使该阈值被超过时，电路37发射一个擦除信号(特别是频率的相位)。于是，当端31上的压力值高于一预定阈值时，由端31经过的媒体(material)被选定擦除，接着，当由于端31从图形输入板15上提起导致压力值落至低于阈值时，将所选媒体实际从屏幕9上移去。或者，电路37可以应用一固定线圈和一可变电容器来替代。使电路37开始发射擦除信号(带有预定相位的频率)的阈值可以由用户根据用户喜好调节。虽然依据特定实施例从电路37发射的擦除指示信号为一预定频率，但也可以采用识别擦除端31的其他常规信号。

因此，擦除电路37连续地发射一预定频率的擦除指示信号，并且如果由线圈39的变化确定的频率作为端压力(tip pressure)阈值被超过，发射处于一特定相位的擦除信号。

写调谐电路35(参见图4)是一个由线圈41、电容器43和可变电容器45(例如，压敏开关)组成的并联调谐电路。调谐电路35(和电路37)具有一个能够与在电源加到图形输入板的传感线圈上时由传感线圈产生的频率一致的谐振频率。线圈41的两端都通过第一可选开关49(例如，第一侧开关)与电容器47相连，以使得调谐电路35的电磁波的频率在第一开关49接通时改变。除了第一开关49之外，可选的第二开关51(例如，第二侧开关)和相应的电容器53可以与第一开关并联连接，以使得写调谐电路35的电磁波的频率在第二开关51接通或启动时改变。第二开关51沿记录针17的外部排列，而第一开关49的位置为例如当操作员手持记录针17时操作员的手指能够容易地触到并启动的位置(参见图7(b))。

例如，当开关49和51断开时，写电路35可以发射频率“A”(例如531KHz)，当开关49闭合而开关51断开时，写电路35发射频率“B”(例如562KHz)，当开关49断开而开关51闭合时，写电路35发射频率“C”(例如590KHz)。依据本发明的特定实施例，擦除电路37还发射与当开关49断开而开关51闭合时由电路35发射的频率相同的频率“C”(作为其擦除指示信号)。图13陈述了克服写电路和擦除电路能够为不同原因发射相同频率而产生的困难，下面将对其进行说明。

图7(a)显示了数字转换器图形输入板15的X-方向检测单元61及笔17的擦除端31。图形输入板15的检测单元的线圈位于图形输入板的外壳内，而菜单条区标示在图形输入板外壳的外面。X轴向检测单元61包括多个传感线圈C₁、C₂、C₃、---C₄₇和C₄₈，这些传感线圈由部分重叠的并在X轴方向相互平行排列的环行导体组成。这些线圈的纵向指向同一方向：即Y方向。虽然这个实施例显示了X方向检测单元61包括了48个传感线圈，但本发明并不限于这个数字，如本领域所公知的，还包括Y方向的线圈。

传感线圈的一端与第一端口单元63相连，另一端与第二端口单元65相连。第一单元63的一个端口与第一选择端口67选择性地相连，其他端口悬空。端口67一次只与单元63的一个端口相连，并顺序地扫过这些端口。第二选择端口69与第一选择端口67连接，以便连接传感线圈的另一端。第一和第二端口单元63和65、第一和第二选择端口67和69构成了一个选择电路。以这样一种方式，通过接口21将读出的坐标、频率和开关数据从图形输入板15输出到放置在计算机1中的图形输入板驱动程序5。

图7(b)显示了记录针17(包括擦除端31和写端33)结合图形输入板15的使用。在该图中，擦除端31在图形输入板15的传感邻近内，而写端33在邻近之外。图中所示的记录针17的开关49和51为由用户的一个手指选择启动的侧开关。

图5显示了当系统未处于擦除模式时可以在显示器9上显示的不同的光标形状71、73、75和77。图6(b)显示了在屏幕9上显示的作为擦除指示光标形状的光标形状100、102和104。

下面再看将光标形状作为在本发明的实施例中的菜单区103中的指示器位置的函数进行的调整，在特定实施例中，光标形状(例如，图6(a)中光标形状中的任何一个)向用户传递表示指示器所在处的菜单项105-115的功能或标号的信息。例如，图6(a)中所示左上角的光标形状可用作为当指示器在菜单项105上时显示器9上的光标形状，这样在该光标形状上的方块内部的标号模仿或指示指示器所在处的菜单方块。于是，用户不用低下头来看图形输入板15就知道可以选择最接近指示器的哪一个菜单项。

例如，下列代码可用于改变屏幕光标：If(X positionbottom of menu item)AND(Y positiontop of menu item)

 AND(normal cursor＝TRUE)∥in the menu

 Normal cursor＝FALSE；∥remember we changed it

 Old cursor＝current cursor；∥remember the old

                              shape to restore

 Set Cursor(menu shape)；∥display a square system

                           cursorElse

If(Normal cursor＝FALSE)∥were over menu but

                           no longer

Normal cursur-TRUE；∥back to normal shape

Set Cursor(Old Cursor)；∥set the shape

上述的语句意为：

如果(X位置＞菜单项底部)AND(Y位置＜菜单项顶部)

AND(普通光标＝TRUE)∥在菜单中

普通光标＝FALSE；∥记住，我们改变了它

旧光标＝当前光标；∥记住旧光标以便恢复

设置光标(菜单形状)；∥显示一个方形系统光标ELSE

IF(普通光标＝FALSE)∥曾经在菜单上，但已不再在菜单上

普通光标＝TRUE；∥返回正常形状

设置光标(旧光标)；∥设置形状

因为图形输入板15上的每个菜单项105-115由系统通过x和y坐标定位，所以可以使用上述代码。于是，在菜单项105内的区域定义为在一个小的x坐标数值和一个小的y坐标数值之间。通过确定指示器在图形输入板15上的坐标值，并将这些值插入诸如上述的一个程序中，系统可以确定指示器位于哪一个菜单框符或菜单区中，从而在显示器9上显示一个预先确定的对应的光标形状。

因此，一旦给出了上述公开，各种其他修改、特征或改进对于本领域技术人员将变得显而易见。这种其他特征、修改和改进都被认为是本发明的一部分，本发明的范围是由本发明的权利要求确定的。