专利名称：以红外线传输信号的免用电池无线光学鼠标系统的制作方法
技术领域：
本发明属于计算机外围设备领域，涉及一种以红外线传输信号的免用电池无线光学鼠标系统。
背景技术：
纵观当前计算机周边产品，新一代的无线光学鼠标，由于没有了连接线的约束，使用起来格外得心应手，因此深受广大消费者的喜爱，逐渐成为市场的新宠儿。
中国专利ZL97123376.4公开了一种三键红外遥控鼠标器，系将红外线信号传输技术应用于无线光学鼠标系统中。其于无线光学鼠标系统中设置一红外遥控发射装置及一红外遥控接收装置，红外遥控发射装置与无线光学鼠标操作信号产生装置连接构成无线光学鼠标本体装置，无线光学鼠标本体装置与鼠标供电装置连接构成无线光学鼠标装置。无线光学鼠标操作信号产生装置产生的鼠标操作信号经红外遥控发射装置编码、处理和调制后形成红外线信号的形式发射出去；红外遥控接收装置包含红外线接收器单元和鼠标信息资料转换单元含和计算机资料传输接口，红外遥控接收装置接收到该红外线信号后对其进行解调并转换成计算机所需格式并传递给计算机，以达到无线传输数据的目的。
然而上述无线光学鼠标装置中的鼠标供电装置一般采用干电池或充电电池的供电方式。干电池的缺点是使用一段时间后，该干电池的电能将会产生电能不足的现象，必须时常更换干电池，此时若正在使用中又无备用干电池，势必造成工作停顿，造成工作上的极不方便；此外，不断的购买电池也会增加使用成本，同时，废弃的电池更是对环境造成了污染；而充电电池的缺点是使用充电电池的无线光学鼠标的外表面设有两个金属接触片，再配合充电座上的两个电源接触片，将鼠标置于充电座上，使鼠标上的金属接触片与充电座上的电源接触片相碰触，进行充电动作。但是，若鼠标摆放不正，则该接触片易产生接触不良的情况；况且在金属接触片上，容易因长时间使用而产生污垢，造成过电不良或接触不良，使其充电效果大打折扣。
发明内容
本发明的目的在于针对上述问题，提供一种以红外线传输信号的免用电池无线光学鼠标系统。
本发明的技术方案如下以红外线传输信号的免用电池无线光学鼠标系统，包括一鼠标垫装置和一无线光学鼠标装置，鼠标垫装置包括一鼠标垫及一鼠标垫电子装置，鼠标垫电子装置包含红外线接收装置；无线光学鼠标装置包括一鼠标供电装置及一鼠标本体装置，鼠标本体装置包含红外线发射装置和无线光学鼠标操作信号产生装置；其特征是所述红外线接收装置包含一红外线接收器单元、一鼠标信息资料转换单元含和计算机资料传输接口；所述红外线发射装置包含一鼠标控制单元和一红外线发射器单元；所述鼠标垫电子装置还包含一主电磁感应线圈、一振荡器单元、一驱动器单元、一耦合单元及一电源开关单元；所述鼠标供电装置包括一鼠标电磁感应线圈、一耦合单元、一过压电流分路单元、一电源整流电路单元、一稳压电路单元及一低电压复位单元；鼠标电磁感应线圈耦合主电磁感应线圈产生电能，经电源整流电路单元整流及经稳压电路单元稳压后提供鼠标本体装置运作所需的电能；该鼠标控制单元产生红外线载波之振荡频率当作鼠标本体信号之载波，经由红外线发射器单元以红外线当媒介之方式将信号传递出去；此数据经一红外线接收器单元解调后，输出至鼠标讯息数据转换单元，将讯息数据转换成计算机所需格式传递给计算机；一低电压复位(RESET)单元为侦测电源供应电压电平，而复位(RESET)鼠标本体微处理器及光学感知位移信号产生电路或复位(RESET)鼠标本体微处理器后再由鼠标本体微处理器复位(RESET)光学感知位移信号产生电路。一过压电流分路单元为一分路装置以于过压条件时从电能电路中将电流分路。
本发明通过两感应线圈相互作电磁感应，且主电磁感应线圈作一种单向的能量传输，以提供无线光学鼠标本体装置所需的电能，此电能经过电压保护及电源稳压电路提供无线光学鼠标本体装置电源；以无线光学鼠标本体装置内的红外线发射器来传递鼠标光学感知位移数据，以达到无线传输数据功能，显示器则依传输数据来显示免用电池之无线光学鼠标系统状态。本发明系统稳定性好，而且免用电池，具有省电和实用的优点。
图1为本发明实施例的基本构件组成示意图；图2为本发明实施例中鼠标垫装置的内部组成方框图；图3为本发明实施例中无线光学鼠标装置的内部组成方框图；
图4为本发明实施例所述鼠标垫装置的具体实施电路原理图；图5为本发明实施例所述无线光学鼠标装置的具体实施电路原理图。
图中1鼠标垫装置11 主电磁感应线圈12 鼠标垫电子装置120 振荡器单元121 驱动器单元122 耦合器单元123 鼠标讯息数据转换单元含和计算机数据传输接口(即微处理器)124 电子电源开关单元125 红外线接收器单元13 电源及信号线14 鼠标垫15 显示器单元16 睡眠及唤醒单元2无线光学鼠标装置21 鼠标电磁感应线圈22 电源整流电路单元23 过压电流分路单元
24稳压电路单元25低电压复位(RESET)单元26无线光学鼠标本体装置261 鼠标本体微处理器262 光学感知位移之信号产生单元263 滚轮信号产生单元264 按键单元265 红外线发射器单元27耦合器单元3 计算机主机现结合附图和实施例对本发明作进一步说明具体实施方式
如图1至图3所示，本发明所述的以红外线传输信号的免用电池无线光学鼠标系统包含一鼠标垫装置1，包含一主电磁感应线圈11、一鼠标垫电子装置12、一电源及信号线13、一鼠标垫14、一显示器单元15、及一睡眠及唤醒单元16；该鼠标垫电子装置12包含一振荡器单元120、一驱动器单元121、一耦合器单元122、一鼠标讯息数据转换单元含和计算机数据传输接口(微处理器)123、一电子电源开关单元124及一红外线接收器单元125；及一无线光学鼠标装置2，包含一鼠标电磁感应线圈21、一电源整流电路单元22、一过电压电流分路单元23、一稳压电路单元24、一低电压复位(RESET)单元25、一无线光学鼠标本体装置26、一耦合器单元27，该无线光学鼠标本体装置26至少包含一鼠标本体微处理器261、一光学感知位移信号产生单元262、一滚轮信号产生单元263、一按键单元264及一红外线发射器单元265；一光学感知位移信号产生单元262、一滚轮信号产生单元263和一按键单元264组成无线光学鼠标操作信号产生装置。
此无线光学鼠标装置2不包含电源接头且免用电池。
该鼠标垫电子装置12之电能系由计算机主机3经电源及信号线13取得，鼠标垫装置1所产生之电磁能量主要由振荡器单元120产生一预设频率、该振荡器频率经驱动器单元121予以驱动、透过耦合器单元122、该频率电能耦合至主电磁感应线圈11构成。
该无线光学鼠标本体装置2运作所需电能之获得，系经由该鼠标电磁感应线圈21电磁耦合自该主电磁感应线圈11之电磁能量并且与一耦合器单元27作该振荡频率之电能耦合，该电能经该电源整流电路单元22予以整流，然后经过电压电流分路单元23及该稳压电路稳压供应该无线光学鼠标本体装置26的电源，并构成无线光学鼠标装置2不需电池提供电力之无线鼠标运作模式。
该鼠标本体微处理器261予以编码且经鼠标本体微处理产生之振荡器频率如38KHz或其它频率当作鼠标本体信号之载波，并以红外线作媒介方式将信号传递给鼠标垫内之红外线接收器单元125，此数据经解调后输出至鼠标讯息数据转换单元123，将讯息数据转换成计算机所需格式传递给计算机，以构成无线光学鼠标装置2以红外线无线方式提供讯息数据传递之无线鼠标运作模式。
该无线光学鼠标本体装置26运作所需之电能限制无线光学鼠标装置2移动范围，宜为鼠标垫14的面积区域内移动，此功能由一低电压复位单元25为侦测电源供应电压电平，而去复位鼠标本体微处理器261及光学感知位移信号产生单元262或复位鼠标本体微处理器261后再由鼠标本体微处理器去复位光学感知位移信号产生单元262，鼠标本体微处理器261致能时可在每一预设时间传出一预设数据，光学感知位移信号产生单元262致能时可在每一预设时间由鼠标本体微处理器261传出另一预设数据，鼠标讯息数据转换单元收到此预设数据时既可控制显示器单元15以使使用者知道目前状态，以及控制驱动器单元121来调整主电磁感应线圈11发射能量，达到省电与实用性。当计算机主机3进入休眠状态或使用者启动睡眠及唤醒单元16要免用电池之无线光学鼠标系统进入休眠状态时，鼠标讯息数据转换单元123得知上述状态后关闭电子电源开关单元124，然后鼠标讯息数据转换单元123本身也可进入省电模式或休眠模式，当然也可由计算机主机3或使用者启动睡眠及唤醒单元16唤醒鼠标讯息数据转换单元123而打开电子电源开关单元124，达到省电与实用性。
现结合图1至图5进一步阐述本发明的实施组成以及整体结构运作方式。
如图4所示，鼠标垫装置1中的习知振荡电路由U2F、U2E、R11、R14、Y2、C16、C15组成振荡器单元120产生一Y2之频率或由U2F、U2E、R21、R10、R2、C17组成振荡器单元120产生一可调之频率，该振荡器频率经缓冲U2D予以驱动，由预驱动C13、C14、R19、R20、R3、R4、Q1、Q2后再由大电流驱动Q3、Q4、R37、R38组成，上述组合成驱动器单元121，再透过由C4、C5组成耦合器单元122，将该频率电能耦合至由L1漆包线构成的主电磁感应线圈11，以达单向能量传输的目的。其信号数据由鼠标垫内之红外线接收器单元125由U3、C、R组成，其接收数据后，输出至由U1微处理器内含韧体与USB串联数据传输接口组成鼠标讯息数据转换单元123，U1微处理器控制LED1、LED2发光二极管组成显示器单元15，让使用者知道免用电池之无线光学鼠标系统状态，且U1微处理器以鼠标数据格式上传至计算机。该无线光学鼠标装置2运作超过限制无线光学鼠标本体移动范围时，U1微处理器控制R29降低驱动器单元121驱动能量，以达省电之效果，当计算机主机3进入休眠状态透过USB串联数据传输接口下传休眠、工作模式或使用者按S1按键启动睡眠及唤醒单元单元16进入休眠、唤醒进入工作模式，U1微处理器关闭、打开电源开关Q7、RC1、RC2、D5组成电子电源开关单元124，关闭、打开振荡电路，关闭时此时驱动器单元几乎不耗电，同时关闭显示器单元15，电路中并含必要之相关电子零件在此不再另述。
如图5所示，无线光学鼠标本体装置26的鼠标本体微处理器261由U1微处理器内含轫体组成；光学感知位移信号产生单元262由U4、LED1、Y1及相关习知零组件组成；一滚轮信号产生单元263由IRZY2、RZ2及相关习知零组件组成；及一按键单元264由SWL1、SWR1、SWM1、SW1、SW2、SW3、SW4、SW5及相关习知零组件组成。
由L2漆包线构成鼠标电磁感应线圈21，该L2电磁耦合自该主电磁感应线圈之电磁能量并且与一耦合单元27由C2、C3组成、作该振荡频率之电能耦合，该电能经习知全波桥式整流电路DS1、DS2、DS3、DS4组成该电源整流电路22予以整流，然后经ZD1过电压电流分路单元23，ZD1既可达成防止过电压同时又可达成电流分路效果，再经由习知EC1、U2、TC1、CB5之稳压电路单元24稳压供应该无线光学鼠标本体装置26的电源，而EC1亦同时另具储蓄电能之功能、以构成无线光学鼠标装置2不需电池提供电力之无线鼠标运作模式。
该无线鼠标装置2运作时，该U1微处理器之鼠标本体微处理器261、予以编码且经鼠标本体微处理器产生之振荡器频率如38KHz或其它频率当作鼠标控制信号之载波，经由Q1、IRLED、RB2、RB4所组成之红外线发射器单元265以红外线当媒介之方式将信号传递出去。
该无线光学鼠标装置2运作所需之电能限制无线光学鼠标本体移动范围，宜为鼠标垫14的面积区域内移动，此功能由一低电压复位(RESET)单元25由U3习知电压侦测集成电路来侦测电源供应电压电平，而复位(RESET)U1微处理器、鼠标本体微处理器261，再由U1微处理器复位(RESET)光学感知位移信号产生单元262，鼠标本体微处理器261、U1微处理器轫体可在每一预设时间传出一预设数据。
权利要求
1.以红外线传输信号的免用电池无线光学鼠标系统，包括一鼠标垫装置和一无线光学鼠标装置，鼠标垫装置包括一鼠标垫及一鼠标垫电子装置，鼠标垫电子装置包含红外线接收装置；无线光学鼠标装置包括一鼠标供电装置及一鼠标本体装置，鼠标本体装置包含红外线发射装置和无线光学鼠标操作信号产生装置；其特征是所述红外线接收装置包含一红外线接收器单元、一鼠标信息资料转换单元含和计算机资料传输接口；所述红外线发射装置包含一鼠标控制单元即鼠标本体微处理器，和一红外线发射器单元；所述鼠标垫电子装置还包含一主电磁感应线圈、一振荡器单元、一驱动器单元、一耦合单元及一电源开关单元；所述鼠标供电装置包括一鼠标电磁感应线圈、一耦合单元、一过压电流分路单元、一电源整流电路单元、一稳压电路单元及一低电压复位单元；鼠标电磁感应线圈耦合主电磁感应线圈产生电能，经电源整流电路单元整流及经稳压电路单元稳压后提供鼠标本体装置运作所需的电能；该鼠标控制单元产生红外线载波之振荡频率当作鼠标本体信号之载波，经由红外线发射器单元以红外线当媒介之方式将信号传递出去；此数据经一红外线接收器单元解调后，输出至鼠标讯息数据转换单元，将讯息数据转换成计算机所需格式传递给计算机；一低电压复位(RESET)单元为侦测电源供应电压电平，而复位(RESET)鼠标本体微处理器及光学感知位移信号产生电路或复位(RESET)鼠标本体微处理器后再由鼠标本体微处理器复位(RESET)光学感知位移信号产生电路。一过压电流分路单元为一分路装置以于过压条件时从电能电路中将电流分路。
2.根据权利要求1所述的以红外线传输信号的免用电池无线光学鼠标系统，其特征是红外线信号之载波由鼠标本体微处理器产生。
全文摘要
本发明属于计算机外围设备领域，涉及一种以红外线传输信号的免用电池无线光学鼠标系统。本发明系将免用电池技术结合红外线传输信号技术应用于无线光学鼠标系统中，通过两感应线圈相互作电磁感应，且主电磁感应线圈作一种单向的能量传输，以提供无线光学鼠标本体装置所需的电能，此电能经过电压保护及电源稳压电路提供无线光学鼠标本体装置电源；以无线光学鼠标本体装置内的红外线发射器来传递鼠标光学感知位移数据，以达到无线传输数据功能，显示器则依传输数据来显示免用电池之无线光学鼠标系统状态。本发明系统稳定性好，而且免用电池，具有省电和实用的优点。
文档编号G06F3/033GK1716174SQ20041002782
公开日2006年1月4日 申请日期2004年6月29日 优先权日2004年6月29日
发明者金昌中 申请人:金昌中