专利名称：拇指触控的掌上光线鼠标器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电子计算机领域中的电脑终端输入控制设备，具体涉及一种控制显示终端鼠标指针移动、点击等操作的鼠标器。
技术背景随着电子信息技术的飞速发展和社会生活水平的提高，人们对电子终端设备的鼠标指针的移动控制方式提出了更高要求。特别是现行在桌面上使用的各种鼠标器，人们在长期长时间操作使用时会出现腕管综合症等不适症状，为了解决这些问题，市场上曾出现过轨迹球、触控板等能脱离桌面持于掌上使用的鼠标器，但由于这些鼠标器定位精度不高、体积大、使用不方便而未被人们广泛的使用。1999年美国微软公司和安捷伦公司首先发明和推出新一代鼠标光学感应及处理芯片IntelliEye和H2000-鼠标光学引擎，为现在已经成为桌面鼠标器主流的光学鼠标器的迅速推广和发展做出了开创性贡献。近几年，经各方面厂商的研究开发，各种鼠标用光学感应及处理芯片、接口控制芯片、无线接口芯片以及配套软、硬件技术已经相当成熟，由于光学鼠标器件体积小、灵敏度高、定位精准，使人们关注以手指替代桌面作相对移动能否制造出在手掌上操作的掌上光学鼠标器问题。2001年CN01120051发明专利申请提出指纹面滑移游标的光学鼠标设想；2003年CN03126649发明专利申请和CN03234283实用新型专利也分别提出了手指触摸驱动的光学鼠标和手握式光学鼠标的技术方案。但这些设想、方案都存在一定程度上的不足，至今未见到所依照实现的实用商品问世。
发明内容
本实用新型的目的是利用现代光学鼠标技术，发明创造出可不依赖于桌面操作的，满足人们在站走、坐卧、躺靠等身体姿态下均可持于手掌之中进行休闲使用的，主要由拇指触控、左右手可交换操作使用、反应灵敏、定位精准、无光污染、增加功能、手持舒适、长时间操作不累、外形小巧好看的掌上光线鼠标器。
本鼠标器是可以用下面技术方案实现基本使用效果的本鼠标器的基本外形是适于握于手中的各种香皂式样的外形和艺术造型；在鼠标器被持于手中面向使用者的鼠标器上表面(29)上，设计有一定面积大小的具有指纹光线反射口(4)的触控操作面(3)，在这个触控操作面下面，至少装有光线发射器件(22)、光线传导器件(24)和光线感应及处理芯片(23)即鼠标光学引擎等电路器件；对鼠标器上表面(29)及触控操作面(3)和下面这些部、器件起装载作用及电路、元器件支持的是外围支持包容体(2)，外围支持包容体(2)的外表面可以是鼠标器的外壳，也可以是鼠标器的外壳支撑物，它的盒状结构内装有鼠标器所剩余的其它必要电路、元器件、装置，在外围支持包容体(2)的外表体上有可更换装饰性外壳的榫头和镶嵌口；在触控操作面(3)上的指纹光线反射口(4)的外围，有提示操作者感知手指触控范围作用的凸起或凹陷的界域触感台面(6)，台面上可有防汗防湿涩的细麻点纹理，在指纹光线反射口的外围还可有凸起的界域触感边框(7)，拇指在这个台面和边框界定的区域中移动，实现对鼠标指针走向的控制；在凹陷的界域触感台面或凸起的界域触感边框的界定范围内可装有一个具有指纹光线反射口透孔的聚焦调整片(8)，以其厚薄程度来微调生产过程中出现的聚焦不准造成的灵敏度下降的偏差，一般光线感应晶片距离指纹光线反射口(4)上表面在8.6毫米左右，并且与光线传导器件(24)的感光孔透镜的焦距有关，这在设计上要把握控制，在聚焦调整片的上表面可有细麻点纹理，其在下面可以复合有一个防尘玻璃片(9)；在触控操作面(3)周边外围的鼠标器上表面(29)和鼠标器左右两个侧面之中，至少装有一个移页控制器件，它们可以是现行机械滚轮键或其它形式，有一个移页控制器件就是供上下移页用的，如有第二个移页控制器件就是供左右移页用的；在鼠标器前端面(40)上可安排有一个食指可触及进行辅助操作的辅助键区(48)，其内可用来安置鼠标左键、鼠标右键和其它功能键。
本鼠标器是用以下技术方案实现更高技术效果的将具有指纹光线反射口(4)的触控操作面(3)与装在其背后的光线发射器件(22)、光线传导器件(24)、光线感应及处理芯片(23)等元器件电路集合成一体，形成一个独立可动的触控集成键体(1)，对触控集成键体(1)起机械支撑和电路支持作用的是外围支持包容体(2)。拇指在触控集成键体(1)外露的触控操作面(3)的指纹光线反射口(4)上触摸移动，实现对鼠标指针走向的控制，在拇指施力作用下触控集成键体(1)至少可向下方向按动以触发鼠标左键开关(5)。
触控集成键体(1)在外围支持包容体(2)上的安装结构采取与鼠标器上表面(29)毗邻的四个边中有三个边开放或不作刚性连接，而在一个边上靠连体材料或铰链与外围支持包容体(2)相连；或者触控集成键体(1)四边开放，在向下方向由滑轨、导柱、导套、伸缩支架等导向机构，与外围支持包容体(2)相连；这些安装方式都是依靠连体材料的弹性或弹力制品或磁力排斥装置来支撑手指施力操作前的平衡静态位置，甚至可以采用功能键开关的键帽的弹力来支撑平衡静态位置。
触控集成键体(1)在外围支持包容体(2)之间的空隙可以有弹性防水材料充填或覆盖。
触控集成键体(1)是能实现五方向动作，具有一点击四平动触发功能的鼠标综合触控键体，即是能向下按动并触发鼠标左键开关(5)的，还能向前后、左右四方向平动来触发装在其上或装在外围支持包容体(2)上四个功能键开关。它是这样实现的，在外围支持包容体(2)设计有承托触控集成键体(1)的导向平台(12)和垂直导向机构，导向平台底下有鼠标左键开关(5)，平台面上有四方向十字导向槽(13)，在四个槽底或槽端头对应有四个移页触发开关(28)，一对开关控制上下移页操作，另一对开关控制左右移页或其它功能操作，在其中一个移页触发开关接通时，移页控制逻辑电路根据触发持续的时间模拟滚轮键滚动快慢的电脉冲信号密度传送给接口控制芯片的移页控制管脚；在触控集成键体(1)底部连接有可沿十字导向槽(13)移动的导向凸台(14)和弹性导件(15)，它们起到导向、触发和弹性复位的作用。
触控集成键体(1)是能实现五方向动作，具有一点击四倾动触发功能的鼠标综合触控键体，即是能向下按动并触发鼠标左键开关(5)，还能向前后、左右四方向倾动来触发装在其上或装在外围支持包容体(2)上四个功能键开关，它是这样实现的，在外围支持包容体(2)上设计有可下按动和向前后、左右四方向倾动的倾动云台(16)，云台上面撑托固定着触控集成键体(1)，云台底面有摆动支杆(17)，支杆从导向定位板(48)的十字状圆边孔中穿过，支杆下端有支点球头(18)插入被弹性支撑的定位导套(19)中并与下面的鼠标左键开关(5)机械联动接触，云台在四个方向对应装有移页触发开关(28)或触发推杆(20)，当其中一个移页开关被触发后，移页控制方式和电路原理同前面所述一样。
为了更好实现触控集成键体(1)所综合的拇指触控、点选、平动移页触发的鼠标器功能，就要使触控集成键体(1)有更小的体积，本方案采取把光线发射器件(22)和光线传导器件(24)与光线感应及处理芯片(23)，这三大件至少整合做在一个封装的三合一器件(21)中或组合在一起。具体做法在常规光线感应及处理芯片(23)的感光孔圆台长距边一侧留出的位置上嵌装一个面向上方或斜上方发射光线的光线发射器件(22)，并覆盖上联体或分体的光线传导器件(24)，三个元器件组合在一起后仍处于光线感应及处理芯片(23)的平面投影之中。根据三合一器件封装的引出管脚朝向可有三种封装形式，管脚朝向与感光孔圆台朝向一致的是腹式封装；管脚朝向感光孔圆台朝向相反的是背式封装；管脚或管脚面朝向水平方向的是平式封装。为了充分利用空间，电路所配套的一个晶体振荡器、一个电阻和一对电容器也可以安置在三合一器件(21)之中。这种集光线的发、传、收三个功能合一的三合一器件(21)要把握好光线感应晶片到触控表面的距离及透镜焦距等问题，在保证聚焦和灵敏度的前提下尽量减小器件高度，为触控集成键体(1)更加微型化，实现其五方向动作功能创造条件。
为了避免鼠标器中光线发射器件的可见光外泻所造成的工作环境视觉污染，本鼠标器的光线感应芯片首先选择的是对近红外线波段敏感的半导体晶片材料制作，光线发射器件首先选择的是发射红外线的二极管，其波长最佳是在750～1500nm的近红外线范围，这种近红外线既有可见光的物理特性又有不被人眼察觉的特性；其次光线发射器件也可以选择各种激光二极管，再次还是可以选择可见光发射二极管，但鼠标器上要采用遮光罩等防光污染措施；光线发射器件(22)可以不经光线传导器件的导光折射射出，可设计在20～70度入射角范围内直接对准指纹光线反射口(4)，但射出朝向的设计要避免对着使用者，在实际中的最佳射出朝向是前方。
本鼠标器对于所采用的光线感应及处理芯片(23)一般是现行具有X组和Y组信号输出脚的光学引擎芯片，电路图也是采用现行电路图。对于YA、YB、XA、XB这四条信号线怎样与接口控制芯片对接，这与现行光感应晶片帮定的位置方向有关，根据现行大多数晶片的帮定位置，是依据芯片的感光孔圆台到芯片的两端中最远的那个远孔台端的朝向，设计出与手指同步的对接方案，如果芯片远孔台端设计朝向为前方，即与操作者面对方向相同，此时Y组的YA、YB两线互换对接来线，如果是这个芯片远孔台端设计朝向为向后方向，即对着操作者，此时X组的XA、XB两线互换对接来线，设计的原则就是要保证触控同步、避免光线对着眼睛。对于采取串行位移信号和集成有接口控制电路的现行光线感应及处理芯片(23)，由于其外部没有X组和Y组这四条信号线管脚，就要对鼠标光学引擎的晶片内部的数字处理逻辑电路中X组或Y组信号线中选一组重新设计流片，将两条线互换对接来线。
在鼠标器不选用触控集成键体(1)做四方向移动进行移页控制方案时，毗邻触控操作面(3)的外围支持包容体(2)上可装有控制上下、左右移页的两个移页指辊(33)，移页指辊是形似一小节圆铅笔的新型控制移页显示的机械电子装置，工作原理同现行滚轮键一样，可认为是被扁化和拉长了轴的滚轮键，它的外形适合拇指作移页操作。在移页指辊的长轴上有一段辊齿与下面的滚轮键芯(35)或光电栅轮(34)的大外轮齿齿合，滚轮键芯(35)机械转动产生移页电脉冲信号，光电栅轮(34)转动使套在其两侧的光电感应脉冲产生器发出移页电脉冲信号。安装时移页指辊的轴线平行于触控操作面(3)并使辊边显露于鼠标器上表面(29)，其中至少有一个移页指辊在轴的方向上可以横向拨动，并触发与之机械触接的鼠标中间M键开关(27)，也可设计两个指辊都可以作横向拨动触发，多出的这个鼠标功能键可定义给鼠标器右键。移页指辊的布局以指辊的轴向为方向基准，将两个移页指辊中的一个横向布置于触控操作面(3)前方或后方作为上下移页的移页指辊(33-Y)，另一个纵向布置于触控操作面(3)左侧或右侧作为左右移页的移页指辊(33-X)。
利用鼠标常用器件可在鼠标器外围支持包容体(2)上装有控制上下、左右移页的两个移页滚轮键(32)，其轴平行于触控操作面(3)，滚轮的轮边露于鼠标器上表面(29)，并可设计用手指在滚轮直径方向或外侧轴向方向按压滚轮来触发与之机械触接的功能键开关，这功能键开关可定义给鼠标中间M键和鼠标右键等功能键。滚轮键的布局以滚轮的轴向方向为方向基准，两个移页滚轮键中的一个可纵向布置于触控操作面(3)前方或后方作为左右移页的移页滚轮键(32-X)，另一个可横向布置于触控操作面(3)左侧或右侧作为上下移页的移页滚轮键(32-Y)；两个移页滚轮键(32)也可置于触控操作面(3)左、右侧各一个。有时为了突出鼠标器的艺术造型效果还可将两个滚轮键的滚轮置于外围支持包容体(2)左右两侧，使滚轮全部或部分伸出暴露于鼠标器外，产生如同眼睛、车轮等感觉的艺术效果。
本鼠标器还可有发光二极管背光指示控制电路和软、硬透明塑料传导显示装置；在触控操作面(3)或指纹光线反射口(4)的外围，有闭环或分段的线状背光显示结构(36)，也可把光线引到透光的界域触感边框(7)上；鼠标器的一部分或全部背光显示可具有节电控制，由控制端来自光线感应及处理芯片(23)的接发光二极管脚的逻辑电路管理控制，使背光随光线发射器件(22)休眠而变暗。
为了增强掌上鼠标器的多种功能，在鼠标外围支持包容体(2)上有一拖几的USB接口的扩展电路，它的输入口以有线或无线形式对接驳的接终端设备，几个扩展的USB输出口可分配给本鼠标器、内部帮定的闪存、可插拔U盘、以及MP3。本方案还安排鼠标器中留有可容置插拔闪存的U盘舱室(37)和存放携带设备端USB接口无线收发器存放舱(38)，在收起的SUB无线收发器时，收发器内置电池已充足电量，在装入收发器存放舱(38)时通过其内的反哺充电插座，在鼠标器携带闲置过程中给鼠标内置电池反哺充电。
本鼠标器还可设计成手持掌上使用和桌面使用的两用形式，即在鼠标器外部设有一个手动双刀双掷开关或在内部设有一个靠重力摆锤作用实现翻体自动切换的双刀双掷开关，来变换X组或Y组中的两条信号线与接口控制芯片对应来线的互换，实现鼠标器在手持与桌面使用之间两用的转换。
与以往技术相比，本技术方案的优点是1.提出了新的鼠标器使用操作概念，特别是触控集成键体(1)的设计理念，使拇指位置在极小范围内移动就可完成鼠标指针移动控制、左键点击功能，使掌上鼠标更具方便性、舒适性。
2.在触控操作面(3)上具有细麻点纹理的界域触感台面(6)和界域触感边框(7)，使操作者眼睛观看屏幕时，手指可触觉感知指纹光线反射口(4)的中心，操作时顺滑、触感好、有界域感，有利拇指快速触摸、推动、点击。
3，提出了的光线鼠标引擎微型化的三合一器件方案，使主控部件可以进一步缩小，实现触控集成键体(1)能五向动作，进行平动或斜动移页控制。
4.使鼠标器更具人文关怀，改变传统鼠标器只能单一坐姿使用的身体姿态，使人们摆脱了桌面束缚，在行走、站立、坐卧、躺靠的身体姿态下都能使用鼠标器。如方便人们在站立讲演时使用、坐靠在沙发上体闲办公时使用、躺卧在床上进行网上浏览时使用，以及在行进中和野外操作使用。
5.它使人们摆脱了以往桌面上长时间使用鼠标器带来的弊病，避免了“鼠标手”等不适症状，使手臂、肩膀得以放松，用拇指操作可长时间使用不累，还可随时左右手互换使用，通用性强。
6.它解决了以往技术方案中未解决的光线感应口向上后光外泻造成的视觉污染问题，设计光线发射和接收的器件工作在近红外线波段，使用了红外线发射二极管。
7.它增加了鼠标器左右移页的常备功能，还有移页指辊这种新的页面移动控制装置和指辊轴横向拨动触发中间M键开关及鼠标右键开关等新形式，8、比以往的掌上鼠标，本方案使鼠标器有更小的体积，更美的外观和多样的人体工学造型；还增加了闪存内置、U盘内插和具有接口发射器携带舱室等功能。
现有十三个实施说明图。
图1是《掌上光线鼠标器基本结构图》图2-1、图2-2、图2-3是《触控集成键体结构及安装方式结构组图》图3是《四向平动的触控集成键体的结构关系图》图4是《四向倾动的触控集成键体的结构关系图》图5-1、图5-2、图5-3、图5-4是《三合一器件方案说明组图》图6-1、图6-2是《简易型掌上鼠标器说明组图》图7-1、图7-2是《双滚轮掌上鼠标器说明组图》图8是《采用可四向平动触控集成键体的掌上鼠标器说明图》图9是《采用可四向倾动触控集成键体的掌上鼠标器说明图》图10-1、图10-2是《艺术型掌上鼠标器构成说明组图》图11是《换壳艺术型掌上鼠标器构成说明图》图12-1、图12-2、图12-3、图12-4是《桌面和手持两用掌上鼠标器说明组图》图13-1、图13-2、图13-3是《双移页指辊掌上鼠标器及指辊工作结构组图》图中标号序列触控集成键体(1)、外围支持包容体(2)、触控操作面(3)、指纹光线反射口(4)、鼠标左键开关(5)、界域触感台面(6)、界域触感边框(7)、聚焦调整片(8)、防尘玻璃片(9)、连体材料(10)、连体铰链(11)、导向平台(12)、十字导向槽(13)、导向凸台(14)、弹性导件(15)、倾动云台(16)、摆动支杆(17)、支点球头(18)、定位导套(19)、触发推杆(20)、三合一器件(21)、光线发射器件(22)、光线感应及处理芯片(23)、光线传导器件(24)、鼠标左辅助键开关(25)、鼠标右键开关(26)、鼠标中间M键开关(27)、移页触发开关(28)、鼠标器上表面(29)、弹性制品(30)、磁力排斥装置(31)、移页滚轮键(32-X/Y)、移页指辊(33-X/Y)、光电栅轮(34)、滚轮键芯(35)、背光机构(36)、U盘舱室(37)、无线收发器存放舱(38)、可换造型彩壳(39)、鼠标器前端面(40)、USB接口无线收发射器(41)、脉冲产生器(42)、闪存U盘(43)、中指握沟(44)、遮光护围(45)、遮光立面(46)、接口控制芯片(47)、导向定位板(48)、辅助键区(48)、重力摆锤(49)、切换开关(50)。
具体实施例参见图1，这是掌上光线鼠标器的基本结构图，采用简单的剖面图方式，图上可见在手指下方是留有指纹光线反射口孔的聚焦调整片(8)，再下面是防尘玻璃片(9)，有界域触感边框(7)环绕着它们；边框外和下面是触控操作面(3)，触控操作面的面积一般不超过拇指指纹面积的三倍，它和鼠标器上表面(29)之间没有特别严格意义，可以用装饰线或台阶来区别，图上为凸起一点的触控操作面；触控操作面(3)上也留有指纹光线反射口，它的背面装有光线发射器件(22)、光线传导器件(24)、光线感应及处理芯片(23)，它们的发射、导光、透镜轴线和感光中心都对准并交汇于指纹光线反射口(4)表面；当手指在反射口上方前后、左右触摸移动时，射到指纹光线反射口(4)的光线被手指指纹反射，并产生一个移动变化的光影图象经光线传导器件(22)的透镜部分聚焦到光线感应芯片中心，经图象处理芯片数据处理得出X轴和Y轴的两组图象侦测数据信号由光线感应及处理芯片(23)的XA、XB、YA、YB信号线管脚输出，有了这四个数据信号或合成后的串行信号交给接口控制芯片(47)处理，就可完成鼠标指针的控制功能。
参见图2的各组图，这是触控集成键体的结构及安装方式结构组图，分别画有触控集成键体的三种安装形式。其中，图2-1是触控集成键体(1)与鼠标器上表面(29)三边留缝开放不连接，一面靠自身连体材料(10)与外围支持包容体(2)接连，触控集成键体(1)被按压点击鼠标左键开关(5)后，靠连体材料(10)的变形回弹力恢复静态位置；图2-2是触控集成键体(1)与鼠标器上表面(29)三边开放不刚性连接，一边靠自身连体铰链(11)与外围支持包容体(2)接连，本图上采用磁力排斥装置(31)的N磁极相对的排斥力在触控集成键体(1)被按压点击鼠标左键开关(5)后回到静态位置，实施中也可用弹性材料如弹簧等的变形回弹力，来恢复其静态位置；图2-3是触控集成键体(1)与鼠标器上表面(29)四边开放对合，靠自身下面的垂直导向机构与外围支持包容体(2)接连，触控集成键体(1)被按压点击鼠标左击键开关(5)后靠弹簧即弹性材料(30)变形回弹力恢复静态位置；在图2-1、图2-3两图中的鼠标左键开关(5)在外围支持包容体(2)上，在图2-2中鼠标左键开关(5)在触控集成键体(1)上，在三个分图中都可见触控集成键体(1)的触控操作面(3)上有聚焦调整片(8)、防尘玻璃片(9)、界域触感边框(7)、指纹光线反射口(4)，触控操作面(3)的背后都装有未经折光的直射光线发射器件(22)、光线传导器件(24)和光线感应及处理芯片(23)与之连为一体。
参见图3，这是四向平动的触控集成键体的结构关系图，采用简单立体分解图方式。图中由上到下可看到，属于外围支持包容体(2)的护框；带指纹光线反射口孔的聚焦调整片(8)；防尘玻璃片(9)；可作背光机构(36)用的界域触感边框(7)；带有凸起触控操作面(3)的触控集成键体(1)，在下面的导向平台(12)的十字导向槽(13)中有四个移页触发开关(28)的触头，导向凸台(14)和弹性导件(15)固定在触控集成键体(1)的底面上，导向凸台下方的左键触发杆穿过平台中心的十字圆边孔；触控集成键体(1)靠导向凸台(14)在十字导向槽中作四方向平动，每次手指平动施力结束后在弹性导件(15)的回弹力作用下触控集成键体(1)被回弹至中心位置；图的最下面是外围支持包容体(2)的基础壳体结构，上面装有鼠标左键开关(5)、接口控制芯片(47)等部件机构。
参见图4，这是可四向倾动的触控集成键体的结构关系图，采用简单立体分解图方式。图中由上到下可看到，属于外围支持包容体(2)的护框；带指纹光线反射口(4)和凹下界域触感台面(6)的触控集成键体(1)；下面是有四个触发推杆(20)的倾动云台(16)，云台下具有支点球头(18)的摆动支杆(17)穿过导向定位板(48)的十字圆边孔，将支点球头(18)插在定位导套(19)中，这个导套固定在一个由四个弹簧托起的板面上，板的下面有鼠标左键开关；在导向定位板(48)的四边上可装有四个移页触发开关(28)与四个触发推杆(20)接触一起平衡着倾动云台的中心位置，导向定位板(48)的十字圆边孔制约着云台倾动的方向，在每次移页操作手指施力结束后由触发开关(28)的键帽弹性将倾动云台回弹至中心位置，只有在中心位置才可以向下按动云台来点击鼠标左键开关(5)，图的最下面是外围支持包容体(2)的基础壳体结构和基础电路板，上面装有鼠标左键开关(5)、接口控制芯片(47)等部件机构。
参见图5各组图，这是微型化的三合一器件结合方案说明组图，展示三种封装方式、结合构造。其中，图5-1中为一个分解开的腹式封装三合一器件，在光线感应及处理芯片(23)距感光孔圆台长距端一侧嵌入一个光线发射器件(22)，两者上面覆盖有一个联体的透明树脂的光线传导器件(24)，这种结合属于简易组合封装；图5-2和图5-3为两个已封装好的平式封装三合一器件(21)的外观图，里面的光线发射器件为直射形式安置，在器件的壳体里面有足够空间装入配套的一个晶体振荡器、一个电阻和一组电容器；图5-4是一个背式封装的三合一器件(21)的分解立体图，图中发光二极管(22)的管脚直接焊在光线感应及处理芯片(23)的管脚内端子上，光线传导器件(24)分为聚焦透镜和折射镜两个分体，有一个遮光护围(45)将它们与芯片基座封套在一起并有遮光立面(46)将它们隔开，以防光干扰。
参见图6各组图，这是一种简易型掌上鼠标器说明组图。其中，图6-1是鼠标器前侧视立体图，可见鼠标器上表面(29)上触控操作面(3)中的指纹光线反射口(4)、界域触感台面(6)和界域触感边框(7)；在鼠标器前端面(40)上有食指进行辅助操作的辅助键区(48)，区内安置有鼠标左键开关(5)和鼠标右键开关(26)，在鼠标器左侧有一个上下移页的滚轮键(32-Y)。图6-2是鼠标器背面后视立体图可见手持时容放中指的中指卧沟(44)和滚轮键(32-Y)。
参见图7各组图，这是一种双滚轮掌上鼠标器说明组图。其中，图7-1是它的前侧视立体图，可见分别横置、纵置的上下移页滚轮键(32-Y)和左右移页滚轮键(32-X)，在具有界域触感台面(6)的触控集成键体(1)的后方位置，装有鼠标左辅助键开关(25)和鼠标右键开关(26)，在鼠标器后部有U盘舱室(37)，可插入闪存U盘(43)。图7-2画的是上下移页滚轮键(32-Y)触发鼠标中间M键开关(27)的工作原理图，可见滚轮键的长轴穿过滚轮键芯(35)的键轴孔触接到鼠标中间M键开关(27)的键头，在手指侧面按压滚轮使轴杆在轴向移动触发开关后，由弹性制品(30)弹簧的张力作用使滚轮恢复原位。
参见图8，这是一种可四向平动的触控集成键体的掌上鼠标器说明图，是鼠标器正面使用说明用立体图，图中可见安装在其上的触控集成键体(1)是能实现五方向动作，具有一点击四平动触发功能的鼠标综合触控键体，在键体下面有鼠标左辅助键开关(25)、鼠标右键开关(26)和鼠标中间M键开关(27)，鼠标器下部还集成装有MP3显示屏、操作键和耳机插孔。
参见图9，这是一种握把式样的可四向倾动的触控集成键体的掌上鼠标器说明图，侧视外观立体图，握把顶端安装的触控集成键体(1)是能实现五方向动作，具有一点击四倾动触发功能的鼠标综合触控键体，即是能向下按动并触发鼠标左键开关(5)，还能向前后、左右四方向倾动来触发装在其上或装在外围支持包容体上四个功能键开关，在它的手把上有分别可由食指、中指、无名指控制的鼠标左辅助键开关(25)、鼠标右键开关(26)和鼠标中间M键开关(27)。
参见图10各组图，这是一种艺术型掌上鼠标器构成说明组图，其中，图10-1可见具有界域触感台面(6)的触控集成键体(1)的正面视图上，在鼠标器底部有一个无线收发器存放舱(38)，在鼠标器不用携带时所配置的USB接口无线收发射器(41)可插入其中带走，在鼠标器外围支持包容体(2)的前部两侧有形似耳机的移页滚轮键(32)，在顶端上有鼠标左辅助键开关(25)、鼠标右键开关(26)。图10-2是鼠标器贴于掌心中的背面视图，可体现各种艺术造型的鼠标器背面，现可见形似宇航员人形鼠标器机身和两个滚轮键(32)、鼠标左辅助键开关(25)、鼠标右键开关(26)。
参见图11，这是一种换壳艺术型掌上鼠标器构成说明图，可见外围支持包容体(2)的外表体上有可更换装饰性外壳的镶嵌口，在围支持包容体(2)的两侧有形似大眼睛的的移页滚轮键(32)，中间装着有界域触感台面(6)的触控集成键体(1)，在顶端上有鼠标左辅助键开关(25)和鼠标右键开关(26)。有前后两部分的金鱼状可换造型彩壳(39)将围支持包容体(2)夹在其中，两个大眼睛状滚轮键和触控集成键体(1)的触控操作面及键开关暴露在外。
参见图12各组图，这是一种可桌面和手持两用的掌上鼠标器说明组图。其中，图12-1是鼠标器手持状态下的立体图，反映着鼠标器与手形态的关系，图上可见左侧的左右移页滚轮键(32-X)和右侧的上下移页滚轮键(32-Y)，中间是具有界域触感台面(6)的触控集成键体(1)；图12-2是鼠标器反过来处于桌面上使用的状况，图上可见两侧的左右移页滚轮键(32-X)和上下移页滚轮键(32-Y)，像汽车轮胎的样子，中间是鼠标左辅助键开关(25)和鼠标右键开关(26)；图12-3是本鼠标器中的滚轮键(32)在轮的直径方向按压滚轮来触发鼠标中间M键开关(27)的立体说明图，图上的滚轮键芯(35)处在一个垂直导槽之中，下方与发鼠标中间M键开关(27)的键帽接触；图12-4是鼠标器内部设有一个靠重力摆锤作用实现翻体自动切换装置的工作原理图，图中有两个双刀轻触切换开关(50)相对安装，中间有一个重力摆锤(49)，摆锤近轴部有凸出的横杠或双向触头，在重力作用下摆锤可压动触发切换开关中的一个，对X组或Y组中的两条信号线与接口控制芯片对应的来线进行切换，实现鼠标器在手持与桌面使用状态下的转换。
参见图13各组图，这是一种双移页指辊掌上鼠标器及指辊工作结构组图。其中，图13-1是双移页指辊鼠标器的外观图，可见在的外围支持包容体(2)的鼠标器上表面(29)上反L状装有控制上下移页的移页指辊(33-Y)和左右移页的移页指辊(33-X)，中间是触控集成键体(1)，在它的触控操作面(3)上有中心开有指纹光线反射口的界域触感台面(6)，指纹光线反射口是圆形或长圆形孔；图13-2是驱动机械滚轮键芯的移页指辊工作结构图，移页指辊(33)的一端轴上有一段辊齿与下面的滚轮键芯(35)的驱动大齿轮相齿合，在指辊的另一端，辊轴与鼠标中间M键开关(27)触接，当向右拨动移页指辊(33)时，鼠标中间M键开关(27)的键头被触发，当手指松开时靠弹性制品(30)弹簧的张力恢复静态位置；图13-3是驱动光电栅轮(34)的移页指辊工作结构图，移页指辊(33)的一端轴上有一段辊齿与下面的光电栅轮(34)的外圈齿轮相齿合，光电栅轮(34)被一个脉冲产生器(42)夹在当中，脉冲产生器(42)分开叉的一端有发光二极管，另一端有感应二极管，根据光电栅轮的转动方向产生移页控制信号，而指辊被向右拨动压迫弹性制品(30)的弹簧和触发鼠标中间M键开关(27)后回位，工作原理与前面叙述相同。
权利要求1.拇指触控的掌上光线鼠标器，它具有光线发射器件、光线传导器件、光线感应及处理芯片、外围电路器件、内部结构和壳体结构组合件，其特征在于在鼠标器被持于手中面向使用者的鼠标器上表面(29)上，有一个具有指纹光线反射口(4)的触控操作面(3)；在触控操作面(3)的背后，指纹光线反射口(4)下面，装有光线发射器件(22)、光线传导器件(24)、光线感应及处理芯片(23)；在触控操作面(3)上的指纹光线反射口外围，有提示操作者感知手指触摸范围的凸起或凹陷的界域触感台面(6)；触控操作面(3)由外围支持包容体(2)支持撑托，两者形成鼠标器的主体，在触控操作面(3)外围的鼠标器上表面(29)和鼠标器左右两个侧面之中，至少装有一个移页控制器件；在鼠标器前端面(40)上安排有食指辅助操作的辅助键区(48)。
2.根据权利要求1所述的拇指触控的掌上光线鼠标器，其特征在于具有指纹光线反射口(4)的触控操作面(3)和装在背后下面的光线发射器件(22)、光线传导器件(24)和光线感应及处理芯片(23)结合成一个独立可动的触控集成键体(1)；触控集成键体(1)在外力作用下至少可向下方向移动并触发鼠标左键开关(5)；触控集成键体(1)的触控操作面上有凸起的界域触感边框(7)，在边框界定范围内装有一个带孔的聚焦调整片(8)，在聚焦调整片的上面有细麻点纹理，在下面有防尘玻璃片(9)；触控集成键体(1)靠连体材料或铰链或导向机构与外围支持包容体(2)相连，并依靠连体材料的弹性或弹力制品或磁力排斥装置或触发开关键帽的支撑来平衡静态位置；触控集成键体(1)和外围支持包容体(2)之间的空隙有弹性防水材料充填或覆盖。
3.根据权利要求1或2所述的拇指触控的掌上光线鼠标器，其特征在于光线发射器件(22)是近红外线发射二极管；光线发射器件(22)不经导光折射，设计在20～70度入射角范围内其光轴直接对准指纹光线反射口(4)；光线发射器件(22)和光线传导器件(24)与光线感应及处理芯片(23)电路是封装在一个器件中，形成三合一器件(21)。
4.根据权利要求2所述的拇指触控的掌上光线鼠标器，其特征在于触控集成键体(1)是作向下按动触发鼠标左键开关并作向前后、左右四方向平动来触发装在其上或装在外围支持包容体(2)上功能键开关的鼠标综合触控键体；在外围支持包容体(2)上有承托触控集成键体(1)的导向平台(12)，平台下面有鼠标左键点击开关(5)，平台面上有十字导向槽(13)，在四个槽底或槽端头有对应的移页触发开关(28)或功能键开关，在触控集成键体(1)底部安装有沿十字导向槽(13)移动的导向凸台(14)和弹性导件(15)。
5.根据权利要求2所述的拇指触控的掌上光线鼠标器，其特征在于触控集成键体(1)是作向下按动触发鼠标左键开关并作向前后、左右四方向倾动来触发装在其上或装在外围支持包容体(2)上功能键开关的鼠标综合触控键体；在外围支持包容体(2)上装有向下按动和向前后、左右四方向倾动的倾动云台(16)，倾动云台的台面装有触控集成键体(1)，倾动云台下面有摆动支杆(17)，支杆下端有支点球头(18)与鼠标左键开关(5)机械联动接触，倾动云台在四个方向各有一个移页触发开关(28)或触发推杆(20)。
6.根据权利要求1或2所述的拇指触控的掌上光线鼠标器，其特征在于毗邻触控操作面(3)的外围支持包容体(2)上装有控制上下、左右移页的两个移页指辊(33)，移页指辊轴上有轴齿与下面的光电栅轮(34)或滚轮键芯(35)的外轮齿齿合；移页指辊的轴线平行于触摸操作面(3)并使辊边显露于鼠标器上表面(29)，其中至少有一个移页指辊在轴向方向上作横向拨动，来触发机械与之触接的鼠标中间M键开关(27)；以指辊的轴向布置为基准，横向布置于触控操作面(3)前方或后方一个上下移页指辊(33-Y)，纵向布置于触控操作面(3)左侧或右侧一个左右移页指辊(33-X)。
7.根据权利要求1或2所述的拇指触控的掌上光线鼠标器，其特征在于鼠标器上表面(29)上装有轴线平行于触控操作面(3)用来控制上下、左右移页的两个移页滚轮键(32)；以滚轮键轴向布置为基准，横向布置于触控操作面(3)左、右侧各一个移页滚轮键(32)，或者纵向布置在触控操作面(3)前或后方一个左右移页滚轮键(32-X)，横向布置于触控操作面(3)左或右侧一个上下移页滚轮键(32-Y)，并使滚轮的边露于鼠标器上表面(29)；两个滚轮键置于外围支持包容体(2)左右两侧，使滚轮全部或部分伸出暴露于鼠标器外，这两个滚轮键的滚轮在轴向方向上作向内按动或在直径方向上按动来触发与之机械触接的功能键开关。
8.根据权利要求1或2所述的拇指触控的掌上光线鼠标器，其特征在于鼠标器采用的光线感应及处理芯片(23)是对现行芯片内部的数字处理单元的Y、X轴侦测信号线中的YA、YB或XA、XB线互换对接来线重新设计流片的芯片；或鼠标器中装有一个实现桌面、手持两用切换的，对光线感应及处理芯片中引出的YA、YB或XA、XB线路进行切换对接来线的外部开关或重力摆锤自动开关。
9.根据权利要求1或2所述的拇指触控的掌上光线鼠标器，其特征在于鼠标器有半导体二极管背光指示控制电路和软、硬透明塑料传导显示装置；在触控操作面(3)或指纹光线反射口(4)的外围，有闭环或分段的线状背光显示结构或传导发光的界域触感边框(7)；鼠标器一部分或全部背光显示具有节电控制，由控制端来自光线感应及处理芯片的发光二极管控制脚的逻辑电路管理控制。
10.根据权利要求1或2所述的拇指触控的掌上光线鼠标器，其特征在于外围支持包容体(2)上有USB接口一进多出的扩展电路，它的输入口以有线或无线形式对接终端设备，几个输出口可分配使用，其中有鼠标用USB接线、内部帮定的闪存用USB接线；鼠标器内腔有可插拔更换U盘的USB接口插座及U盘舱室(37)，或有存放携带设备端的USB无线接口的无线收发器存放舱(38)。
专利摘要本实用新型是一种由拇指触控，可以脱离桌面使用的掌上光线鼠标器。其特征在于，鼠标器上表面有一个带有指纹光线反射口的触控操作面，反射口周围环绕有界域触感台面或界域触感边框，鼠标器前端面上有供食指辅助操作的辅助键区；触控操作面与其背面下方安装的光线发射器件、光线传导器件和光线感应及处理芯片等电路集合成的独立可动的触控集成键体(1)，触控集成键体可向下按动触发鼠标左键开关，向前后、左右四个方向平动或倾斜可触发移页控制电路和功能键开关，对触控集成键体起包容承载和电路支持的是外围支持包容体(2)。本掌上鼠标器灵敏可靠、定位精准、使用舒适、无光污染，可满足人们在站、坐、靠、卧等身体姿态下休闲使用需求，并适合野外操作使用的要求。
文档编号G06F3/033GK2852254SQ20052011042
公开日2006年12月27日 申请日期2005年6月23日 优先权日2005年6月23日
发明者张黎 申请人:张黎