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Die Erfindung betrifft eine Bildsteuervorrichtung nach
dem Oberbegriff des Anspruches (EP-A-0 024 813).
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Das Tastatursystem, das Spurkugelsystem
(Track-Ball-System) und das Bedienungshebelsystem sind gut bekannte
Vorrichtungen zum Verschieben eines die
Bearbeitungsposition angebenden Punktes. Das Tastatursystem benötigt zum
Verschieben des die Bearbeitungsposition angebenden
Punktes zwei separate Schritte, sowohl entlang der Richtung
der X-Koordinatenachse als auch der Y-Koordinatenachse,
und daher kann der die Bearbeitungsposition angebende
Punkt nicht schnell verschoben werden. Daher ist das
Tastatursystem unfähig dazu, Spiele, in welchen sich ein
Bild schnell auf dem Monitor ändert, zu bewältigen, und
daher wird das Tastatursystem selten zur Bildsteuerung
verwendet. Auf der anderen Seite sind das Spurkugelsystem
und das Bedienungshebelsystem dazu fähig, die Komponenten
der X-Koordinatenachse und der Y-Koordinatenachse
zusammenzusetzen und den die Bearbeitungsposition angebenden
Punkt schnell durch eine einzige Handlung in die
zusammengesetzte Richtung zu verschieben, daher sind sie zu
einer schnellen Bildsteuerung fähig. Daher erachtet man
das Spurkugelsystem und das Bedienungshebelsystem als
bevorzugt zur Bildsteuerung. Dennoch, da die Vorrichtung
eines Spurkugelsystems von kompliziertem Mechanismus und
großer Größe ist, wird die Vorrichtung des
Bedienungshebelsystems, welche einfach und nicht teuer ist,
häufiger benutzt.
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Fig. 2 (a) und 2 (b) stellen die Art der Anwendung bzw.
die Grundkonstruktion einer herkömmlichen Vorrichtung des
Bedienungshebelsystems dar.
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In Fig. 2 (a) werden eine Steuereinheit C', eine
Bearbeitungseinheit MPU und eine Fernsehbildschirmeinheit D
gezeigt. Eine Abbildung wird auf dem Monitor der
Fernsehbildschirmeinheit D gezeigt. Gewöhnlich wird die
Steuereinheit C' in der Nähe der Bedienungsperson zur
Fernbedienung der Bearbeitungseinheit MPU angeordnet. Die
Steuereinheit C' weist eine Basis B mit einem mittigen
Vorsprung und einem Hebel L auf, der sich von der oberen
Oberfläche tp des mittigen Vorsprungs durch eine in dem
zentralen Bereich des mittigen Vorsprungs gebildete
Durchgangsbohrung h nach oben erstreckt. Der Hebel L ist
in dem durch die Bohrung h gekennzeichneten Bereich
beweglich.
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Druckknöpfe pb sind auf dem Oberteil des Griffes G und
auf der oberen Oberfläche der Basis B beispielsweise als
Triggerknöpfe zur Verfügung gestellt, um ein Geschoß oder
dergleichen zu starten.
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Die Grundkonstruktion der Steuereinheit C' wird in Fig. 2
(b) dargestellt. Gemäß Fig. 2 (b) ist der Hebel L an
seinem oberen bzw. unteren Ende mit einem Griff G bzw. einem
Druckball P ausgerüstet, und ist in alle Richtungen
bezüglich eines auf der zentralen Achse desselben
zwischenliegenden Punktes O kippbar, so daß der Griff G innerhalb
des Bereiches, der durch eine gestrichelte Linie R
beschränkt ist, zu einer gewünschten Position bewegt werden
kann. Vier Schalter S1 bis S4 haben Kontaktverbindungen
S1a und S41b, S2a und S2b, S3a und S3b bzw. S4a und S4b,
und sind auf vier Seiten des Druckballs P angeordnet.
Wenn der Griff G in eine Richtung R1 bewegt wird, drückt
der Druckball P den biegsamen Kontaktanschluß S1a des
Schalters S1 gegen den starren Kontaktanschluß S1b
desselben. Wenn der Griff G in Richtung R2 bewegt wird,
drückt der Druckball P den biegsamen Kontaktanschluß S2a
des Schalters S2 gegen den starren Kontaktanschluß S2b
desselben. Wenn der Griff beispielsweise in Richtung R3
bewegt wird, drückt der Druckball die jeweiligen
biegsamen Kontaktanschlüsse S3a und S4a der Schalter S3 und S4
gegen die entsprechenden starren Kontaktanschlüsse S3b
und S4b derselben. Somit sind die Schalter S1 bis S4 in
Abhängigkeit von der Stellung des Griffes G wahlweise
geschlossen oder offen. Der die Bearbeitungsposition
angebende Punkt wird in eine Richtung, die dem geschlossenen
Schalter oder den geschlossenen Schaltern in mitten der
Schalter S1 bis S4 entspricht, um einen Abstand, der der
Dauer des geschlossenen Zustands des Schalters oder der
Schalter entspricht, bewegt.
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In solch einer herkömmlichen Steuereinheit C' des
Bedienungshebelsystems wird der Hebel L durch Ziehen oder
Drücken des Griffes G gekippt, so daß der Griff G im
wesentlichen innerhalb einer Ebene parallel zu der
Grundoberfläche der Basis B bewegt wird. Daher, wenn die
Steuereinheit C' auf einem Tisch plaziert ist, wirkt auf
die Basis B eine Kraft in der Richtung der Neigung des
Hebels L, und daher neigt die Basis B dazu, auf dem Tisch
zu gleiten. Wenn die Basis B gleitet, kann der Hebel L
nicht in einem gewünschten Maße gekippt werden, und daher
ist die gewünschte Handhabung der Steuereinheit G'
unmöglich.
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Zum Kontrollieren des Gleitens der Basis B ist auf der
Rückseite der Basis B eine Saugscheibe oder dergleichen
angebracht. Wenn jedoch der Spieler im Übermaß mit dem
Spielen des Spieles absorbiert ist und angeregt ist, eine
übermäßige Kraft an den Hebel L anzulegen, ist die
herkömmliche Vorrichtung zum Kontrollieren des Gleitens der
Basis B, wie eine Saugscheibe, unfähig, das Gleiten der
Basis B zu verhindern. Daher ist es wünschenswert
gewesen, eine grundsätzliche Maßnahme zu entwickeln, die zur
Verhinderung des Gleitens der Basis B fähig ist.
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Der Druckball P des Hebels L und die biegsamen
Kontaktanschlüsse
S1a bis S4a der Schalter S1 bis S4 sind mit
Lücken von einer vorherbestimmten Breite dazwischen
angeordnet, um eine fehlerhafte Arbeitsweise zu verhindern,
und der Abstand zwischen dem dazwischenliegenden Punkt O
des Hebels L und dem Griff G ist größer als der Abstand
zwischen dem dazwischenliegenden Punkt O und dem
Druckball P, um die Steuereinheit C' in einer kompakten
Struktur zu bilden. Daher muß der Griff G des Hebels L
über einen verhältnismäßig großen Abstand bewegt werden,
um die Schalter S1 bis S4 zu betreiben.
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Bewegen des Griffes G erfordert die Bewegung der Muskeln
des Arms und der Schulter. Dennoch, da die Reaktion
dieser Muskeln vergleichsweise langsam ist, ist es unmöglich
auf das schnell Handeln der Hand beim Bewegen des die
Bearbeitungsposition angebenden Punktes in Antwort auf
die Veränderung des Bildes zu zählen, was ein Nachteil
des Bedienungshebelsystems ist.
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Außerdem, da der Hebel L grundsätzlich in alle Richtungen
gekippt werden kann, ist der Hebel L dazu geneigt, eine
Präzession um den dazwischenliegenden Punkt O zu machen,
wenn der Griff G in eine Richtung gezogen oder gedrückt
wird. Solch eine Präzession des Hebels L führt zu
fehlerhafter Handlung der Schalter, und daher kann die
gewünschte Handhabungsweise der Steuereinheit C' nicht
erreicht werden.
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Um die Präzession des Hebels zu verhindern, wird ein
Beschränker, nicht gezeigt, innerhalb der Basis B zur
Verfügung gestellt, jedoch, da die Muskeln des Arms und der
Schulter dazu neigen, eine große Kraft an den Hebel L
anzulegen, ist der Beschränker schnell abgenutzt, wodurch
das Leben der Steuereinheit G' reduziert wird.
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EP-A-0 024 813 offenbart eine Joy-Stick-Steuerung, die
dem Verschieben eines die Bearbeitungsposition angebenden
Punktes dient. Die Joy-Stick-Steuerung umfaßt einen Griff
zum Betreiben von Schaltern, um vorbestimmte Operation
auszuführen.
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Demgemäß ist es ein Ziel der gegenwärtigen Erfindung eine
Bildsteuervorrichtung zu liefern, die nicht teure
Schalter benutzt; eine einfache Konstruktion aufweist; zur
schnellen Reaktion auf die Veränderung des Bildes fähig
ist; durch einen leichten, nach unten gerichteten Druck,
der durch das Anlegen der Hand an dieselbe entsteht,
betrieben werden kann; eine Steuereinheit aufweist, die
niemals auf dem Tisch herumgleitet, und dazu fähig ist,
eine fehlerhafte Handlungsweise, die durch die Präzession
des Bedienungshebels hervorgerufen wird, zu verhindern.
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Daher benutzt die Bildsteuervorrichtung gemäß der
gegenwärtigen Erfindung Schalter als wesentliche Mittel;
jedoch benutzt die Bildsteuerungsmethode anstatt eines
Steuerhebels eine Steuerplatte, die von einer
Schwingwelle getragen wird, die an einem mittigen Punkt
aufgestellt ist, so daß sie in alle Richtungen geneigt
werden kann, um die Schalter zu steuern.
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Gemäß der gegenwärtigen Erfindung sind zwei oder mehr
gewünschte Schalter inmitten einer Vielzahl von Schaltern
in gleichen Winkelabständen um einen Mittelpunkt herum
angeordnet und werden durch das Anlegen eines leichten
vertikalen Druckes an die Steuerplatte, die von der an
einem mittigen Punkt aufgestellten Schwingwelle getragen
wird, geschlossen, um die Steuerplatte in eine gewünschte
Richtung zu neigen.
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Die Bildsteuervorrichtung gemäß der gegenwärtigen
Erfindung ermöglicht Neigen der Steuerscheibe mit der Hand und
überträgt sicher einen vertikalen Druck, der an einen
Betätigungsball angelegt wird, auf den Schalter oder die
Schalter, so daß der Schalter oder die Schalter
geschlossen
werden.
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Das obige und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile
der gegenwärtigen Erfindung werden deutlicher durch die
folgende Beschreibung des bevorzugten
Ausführungsbeispiels derselben, die zusammen mit den beiliegenden
Zeichnungen vorgenommen wird.
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Fig. 1 (a) ist eine Teilansicht im Frontschnitt eines
wesentlichen Bereiches einer Bildsteuervorrichtung in
einer bevorzugten Ausführungsform gemäß der gegenwärtigen
Erfindung;
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Fig. 1 (b) ist eine fragmentarische Schnittansicht von
Fig. 1 (a);
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Fig. 1 (c) ist eine allgemeine perspektivische Ansicht
einer Bildsteuervorrichtung in einer bevorzugten
Ausführungsform gemäß der gegenwärtigen Erfindung;
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Fig. 1 (d) ist eine Teilansicht im Frontschnitt, ähnlich
der von Fig. 1 (a), zur Unterstützung beim Erklären der
Wirkungsweise der Bildsteuervorrichtung von
Fig. 1 (c);
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Fig. 2 (a) ist eine allgemeine perspektivische Ansicht
eines computerisierten Spielapparates, der eine
herkömmliche Bildsteuervorrichtung benutzt; und
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Fig. 2 (b) ist ein perspektivische Ansicht, die die
herkömmliche Bildsteuervorrichtung von Fig. 2 (a) zeigt.
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Die gegenwärtige Erfindung wird im Anschluß mit Bezug auf
eine bevorzugte Ausführungsform, die in den Fig. 1 (a)
bis 1 (d) dargestellt ist, beschrieben.
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In Fig. 1 (a), die einen wesentlichen Bereich einer
Bildsteuervorrichtung
C der gegenwärtigen Erfindung
darstellt, werden eine zylindrische Basis 1 mit einer oberen
Wand, die deren oberes Ende schließt, ein auf dem
Mittelpunkt der oberen Wand der zylindrischen Basis 1 zur
Verfügung gestelltes Lager 2, und vier Schalter 3 (nur zwei
von ihnen sind in Fig. 1 (a) gezeigt) gezeigt. Eine
pfannenartige Ausnehmung ist in dem oberen Ende des
Lagers 2 ausgebildet.
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Jeder der Schalter 3 umfaßt, wie in Fig. 1 (a) mit Hilfe
eines Beispieles gezeigt, Kontaktanschlüsse a und b, eine
Springfeder s zum gewöhnlichen öffnen des Schalters, ein
Gehäuse 31, das die Kontaktanschlüsse a und b und die
Springfeder s enthält, und ein Betätigungselement 32 zum
Schließen des Schalters, das aus der oberen Oberfläche
des Gehäuses 31 hervorschaut. Die Kontaktanschlüsse a und
b sind mit einer Bearbeitungseinheit MPU verbunden durch
Leiter, die sich durch den inneren Hohlraum der
zylindrischen Basis 1 erstrecken. Die vier Schalter 3 sind auf
der oberen Wand der zylindrischen Basis 1 mit gleichen
Winkelabständen um und mit gleichem Abstand vom
Mittelpunkt des Lagers 2 angeordnet.
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Die zylindrische Basis 1, das Lager 2 und die Schalter 3
formen die untere Struktur der Bildsteuervorrichtung der
gegenwärtigen Erfindung.
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Die obere Struktur der Bildsteuervorrichtung der
gegenwärtigen Erfindung umfaßt eine Steuerscheibe 4; einen
Gelenkstift 5, der an dem Mittelpunkt auf der Rückseite
(Unterseite) der Steuerscheibe 4 zur Verfügung gestellt
wird; einen Kontaktring 6, nämlich einen kreisförmigen
Vorsprung, der in der Rückseite der Steuerscheibe
ausgebildet ist, und einen Betätigungsball 7, der in einem mit
der Steuerscheibe 4 ausgebildet ist.
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Der Gelenkstift 5 hat eine vorherbestimmte Länge und
einen
vorherbestimmten Durchmesser. Die Spitze des
Gelenkstiftes 5 ist halbkreisförmig ausgebildet, so daß die
Spitze des Gelenkstiftes 5 in die Ausnehmung des Lagers 2
eingesetzt werden kann.
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Der Kontaktring 6 ist so ausgebildet, daß dessen
Mittelpunkt mit dem Mittelpunkt des Gelenkstiftes 5
zusammenfällt, so daß er das Gegenstück zu den
Betätigungselementen 32 der Schalter 3 ist.
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Der Betätigungsball 7 bedeckt die obere Oberfläche der
Steuerscheibe 4 komplett und weist eine Manschette 71
auf, die sich bis unterhalb des Umfanges der
Steuerscheibe 4 erstreckt. Der Betätigungsball 7 ist ein gewölbtes
Element, das eine Form aufweist, die im wesentlichen
dreiviertel einer Kugel entspricht. Demgemäß ist die
Steuerscheibe 4 durch die Bodenöffnung des
Betätigungsballes 7 sichtbar. Der innenseitige Durchmesser der
Bodenöffnung des Betätigungsballes 7 ist um einen
vorherbestimmten Wert größer als der außenseitige Durchmesser der
zylindrischen Basis 1.
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Die halbkreisartige Spitze des Gelenkstiftes 5 paßt in
die Ausnehmung des Lagers 2, um die obere und untere
Struktur zusammenzubauen.
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Die Länge des Gelenkstiftes 5 und die Höhe des
Kontaktringes 6 sind so gewählt, daß der Kontaktring 6 teilweise
in Kontakt mit den Betätigungselementen 32 der vier
Schalter 3 kommt, und die Größe des Betätigungsballes 7
ist so gewählt, daß die Manschette 71 des
Betätigungsballes 7 einen vorherbestimmten oberen Bereich der
zylindrischen Basis bedeckt, wenn die obere und untere Struktur
zusammengebaut sind. Außerdem sind die jeweiligen
Dimensionen der Komponenten so gewählt, daß der
Betätigungsball 7 behaglich in die Handfläche aufgenommen wird.
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Fig. 1 (c) stellt die allgemeine Gestaltung der
Bildsteuervorrichtung der gegenwärtigen Erfindung dar. Die
zylindrische Basis 1 ist auf einem Behälter 8 fest
angebracht. Eine Vielzahl von Druckknöpfen pb, beispielsweise
Druckknöpfe zum Starten von Geschossen oder dergleichen,
werden in einer äußeren Erweiterung des Behälters 8 zur
Verfügung gestellt.
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Die Art der Wirkungsweise der Bildsteuervorrichtung C der
gegenwärtigen Erfindung wird im Anschluß beschrieben. Der
Betätigungsball 7 der Bildsteuervorrichtung C, die auf
einem Tisch plaziert ist, wird in der Handfläche
aufgenommen. Wenn es gewünscht wird, daß die Steuerscheibe 4
nach rechts oder links geneigt wird, wird das Handgelenk
etwas in Richtung des kleinen Fingers beziehungsweise in
Richtung des Daumens gedreht; wenn es gewünscht wird, daß
die Steuerscheibe 4 zu dieser Seite oder zur
gegenüberliegenden Seite geneigt wird, wird das Handgelenk nach
unten beziehungsweise nach oben gebeugt; und wenn es
gewünscht wird, daß die Steuerscheibe 4 in Richtung einer
Zwischenseite, zwischen der rechten und dieser oder der
gegenüberliegenden Seite oder zwischen der linken und
dieser oder der gegenüberliegenden Seite, geneigt wird,
wird der Betätigungsball 7 durch die Kombination einer
Drehbewegung und Drückbewegung des Handgelenks
dementsprechend bewegt. Wenn ein Druck daher an den
Betätigungsball 7 angelegt wird, wird der Gelenkstift 5 der
Steuerscheibe 4 entsprechend an der Spitze des Lagers 2,
beispielsweise wie in Fig. 1 (d) gezeigt, gedreht.
Folglich wird die Steuerscheibe 4 entsprechend der
Handlungsrichtung des an dem Betätigungsball 7 angelegten
Druckes geneigt, und dadurch drückt der Kontaktring 6,
der in schwachem Kontakt mit den Betätigungselementen 32
der Schalter 3 gewesen ist, gegen das Betätigungselement
oder die Betätigungselemente 32 des entsprechenden
Schalters oder der entsprechenden Schalter 3. Das so gedrückte
Betätigungselement oder die so gedrückten
Betätigungselemente
32 werden gegen die elastische Kraft der Feder oder
der Federn s heruntergedrückt, um den Kontaktanschluß
oder die Kontaktanschlüsse a in Kontakt mit dem
Kontaktanschluß oder den Kontaktanschlüssen b des Schalters oder
der Schalter 3 zu bringen.
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Wenn der Druck, der an den Betätigungsball 7 durch die
Handfläche 10 angelegt wird, entfernt wird, wird der
Kontaktanschluß a, der in Kontakt mit dem Kontaktanschluß b
war, weg von dem Kontaktanschluß b bewegt, und das
entsprechende Betätigungselement 32 wird durch die Feder s
emporgehoben, so daß der Betätigungsball 7 zurück in die
in Fig. 1 (a) dargestellte Stellung gebracht wird.
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Natürlich können in einer Abänderung sechs Schalter 3 in
Winkelintervallen von jeweils 60º angeordnet sein, oder
acht Schalter 3 können in Winkelintervallen von jeweils
45º angeordnet sein. Außerdem, obwohl die
Kontaktanschlüsse a und b und die Feder s, die normalerweise den
Schalter 3 öffnen, in einem Gehäuse 31 enthalten sind,
kann das Gehäuse 31 bloß als ein Stopper benutzt werden;
kann der Schaft des Betätigungselementes 32 sich durch
den Stopper 31 und eine Bohrung in der oberen Wand der
zylindrischen Basis 1 in den inneren Hohlraum der
zylindrischen Basis 1 erstrecken, und die Kontaktanschlüsse a
und b und die Feder s können innerhalb des inneren
Hohlraumes der zylindrischen Basis 1 angeordnet sein.
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Außerdem, die Steuerscheibe 4, der Gelenkstift 5 und der
Betätigungsball 7 sind in diesem Ausführungsbeispiel als
eine Einheit ausgebildet, dennoch können diese
Komponenten entweder durch Formen eines synthetischen Harzes als
ein einziges Glied oder durch mechanisches oder
aneinanderheftendes Zusammenbringen dieser Komponenten, die
einzelnd aus synthetischem Harz oder anderem passenden
Material ausgeformt sind, jeweils gebildet werden. Daher ist
das Verfahren des Bildens dieser Komponenten komplett
wahlfrei.
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Wie aus der vorangegangenen Beschreibung des bevorzugten
Ausführungsbeispiels der gegenwärtigen Erfindung
offensichtlich ist, ermöglicht die Bildsteuervorrichtung der
gegenwärtigen Erfindung schnelles Antworten auf die
Veränderung eines Bildes nur durch das Anlegen eines
leichten Druckes an den Betätigungsball mit der Hand, und
daher wird ein Gleiten und das ungewünschte Bewegen der
Bildsteuervorrichtung auf dem Tisch niemals auftreten.
Dementsprechend wird die korrekte Steuerungshandlung
sichergestellt, und die Bedienungsperson wird weniger Müde.
Außerdem, da nur ein vertikaler Druck an den
Betätigungsball der Bildsteuervorrichtung angelegt wird, während
jeder laterale Druck oder rotierende Druck nicht an den
Betätigungsball angelegt wird, ist die
Bildsteuervorrichtung weniger anfällig für Beschädigung, daher wird das
Leben der Bildsteuervorrichtung verlängert. Außerdem, da
die Bildsteuervorrichtung der gegenwärtigen Erfindung
nicht teure Schalter benutzt und eine einfache
Konstruktion aufweist, kann die Bildsteuervorrichtung der
gegenwärtigen Erfindung mit verkleinerten Herstellungskosten
hergestellt werden.