一种基于惯性定位的鼠标笔的制作方法

该发明有关于基于惯性定位的鼠标笔，它是一种以惯性来定位的计算机鼠标，但做成笔的形状，可当笔使用，使得在计算机屏幕上画图，写字变得十分方便，其中描述了几种以惯性来定位的方法。

背景技术

传统计算机鼠标用于计算机绘图，画画和屏幕写字及签字时，非常不方便，因此，如果把鼠标做成笔杆的形状，可使在计算机屏幕上画图，写字变得十分方便。目前已有以光学定位的鼠标笔方案(例如，天津天源时代科技发展有限公司刘建等，“一种鼠标笔”，申请号：cn201520362175.7，上海大学姜建生等，“一种具有球结构的鼠标笔的制作方法”，浙江省杭州市建德市建德南方水泥有限公司李攸兴，“实用鼠标笔”，申请号：201220277440.8，等等)，和光惯性定位的鼠标方案，例如：遵义金业机械铸造有限公司，在“惯性反射球无线鼠标笔”(申请号2013206833113)中，提出“一种惯性反射球无线鼠标笔，包含笔体外壳，笔体外壳内的鼠标电路板，与鼠标电路板电连接的电池、dpi调节按钮、中键开关、左右键、鼠标光头，以及中键开关上的中键滚轮轴和中键滚轮；该鼠标笔还包含惯性反射球、反射球支架、轴承滚珠和笔盖；所述的笔盖连接笔体外壳靠近鼠标光头的一端上，笔盖内壁设有球壳形的反射球支架，反射球支架上设有四个能自由转动的轴承滚珠；所述的笔盖内设有与四个轴承滚珠相切的惯性反射球。这种鼠标笔，内部设有惯性反射球，鼠标笔可以凌空使用，完全改变了现有鼠标依赖鼠标垫的现象，…”，本发明提出另一种基于惯性定位的鼠标笔，采用了完全不同的定位方法，而且不需要轴承滚珠。

技术实现要素：

该发明有关于基于惯性定位的鼠标笔。它是一种以惯性来定位的计算机鼠标，但做成笔的形状，笔尖的运动时，惯性球会产生惯性力，惯性力感应器能探测到三个方向上的惯性力的微弱变化，惯性力信息处理器再将每个方向上的惯性力信号提取，处理，集成并转换成运动加速度，由此求得笔尖移动量，通信通道将惯性力信号或方向上笔尖移动量信号送到计算机，控制按钮承担了常规计算机鼠标所有按键的功能，模式选择键和功能选择，写字压力传感器能探测到笔尖对纸面的压力，使得在计算机屏幕上画图时，有轻重的层次，为绘画提供真实的画笔境界，也使写字变得十分方便。

附图说明

图1，基于惯性力传输杆的惯性定位鼠标笔举例。

图2，基于直接惯性力感应的惯性定位鼠标笔举例。

图3，基于电容感应的惯性定位鼠标笔举例。

图4，基于光相位差感应的惯性定位鼠标笔举例之一。

图5，基于光相位差感应的惯性定位鼠标笔举例之二。

具体实施方式

郑重声明:虽然本专利是以特例形式描述，对于熟悉这个领域人来说,试图对本发明中的材料，构造，结构，尺寸，维度，实体，装置，微电子制造处理，操作步骤，算法，和数据处理方法,作各种不同的变化，修正，更改，装饰和扩展,是非常简单而明了的，但仍然属本发明的精髓和范畴。虽然在描述本发明的过程中,用到了特定首选的材料，构造,结构,实体和装置,但是应该了解，就像已宣称的，本发明不应只限于此特类定的材料，构造,结构,组合/配置,组件实施/实体和装置。

<整体设置〉

[段1]如图1所示(特别申明，这里只是举例说明，本发明精髓不限于此)，基于惯性的鼠标笔，它的构成元素包括：笔筒50，笔尖602，笔尖写字压力传感器600，惯性球500及惯性力传动杆502；一组惯性力感应器504，514，524，和与之相应的安装弹簧508，516，520，以及弹簧压力调节螺丝512，518，526，笔筒止停506，惯性力传动杆止停510；惯性力信息处理器404和供电电池402，以及信号发射驱动器406安装外加筒内400，与计算机通信通道(发射天线或电缆)408；笔筒上的控制按钮302，304，306308，210，和312；[段2]在此,笔尖602的运动时，惯性球500会产生惯性力，惯性力感应器安装在笔的尾部而不是头部，并能探测到三个方向上的惯性力的微弱变化，惯性力信息处理器再将每个方向上的惯性力信号提取，处理，集成并转换程运动加速度，求得笔尖移动量，通信通道将惯性力信号或方向上笔尖移动量信号送到计算机，控制按钮承担了常规计算机鼠标所有按键的功能，模式选择键和功能选择，写字压力传感器600能探测到笔尖对纸面的压力，使得在计算机屏幕上画图时，有轻重的层次，为绘画提供真实的画笔境界，也使写字变得十分方便

[段3]惯性球是具有高密度的金属球，它在笔尖运动时产生惯性力，惯性力感应器就能探测到这种力，高密度的金属球可使探测精度能够得到提高；惯性力传动构件是前面所提及的弹簧和传动杆，它把惯性力传送到惯性力感应器。惯性力感应器是压力传感器，能探测到三个方向上的惯性力的微弱变化，每个方向上的惯性力分别由一个压力传感器来测量。

[段4]如图2所示(特别申明，这里只是举例说明，本发明精髓不限于此)是基于这一思想的惯性鼠标笔的另一变种，惯性力感应器532，534，536和与之相应的安装弹簧538以及弹簧压力调节螺丝540都安装在笔的头部而不是像前面所述的那种，安装在笔的尾部，惯性力信息处理器(如图1中的402，404)和供电电池402，以及信号发射驱动器410安装在笔筒52内，而不需要外加筒400。惯性力感应器仍是压力传感器。

[段5]如图3所示(特别申明，这里只是举例说明，本发明精髓不限于此)是基于这一思想的惯性鼠标笔的第二变种，惯性力感应器558，560和与之相应的安装弹簧556都安装在笔的头部而不是尾部，惯性力信息处理器(如图1中的402，404)和供电电池402，以及信号发射驱动器410安装笔筒54内，而不需要外加筒内400。这时惯性力感应器是电容传感器，它能探测到三个方向上的惯性力的微弱变化，每个方向上的惯性力分别由一个电容传电压来测量。[段6]如图4所示(特别申明，这里只是举例说明，本发明精髓不限于此)是基于这一思想的惯性鼠标笔的第三变种，惯性力感应器570和与之相应的安装弹簧556都安装在笔的头部而不是尾部，惯性力信息处理器(如图1中的402，404)和供电电池402，以及信号发射驱动器410安装笔筒56内，而不需要外加筒内400。这时惯性力感应器是一种光相差传感器，能探测到三个方向上的惯性力的微弱变化，每个方向上的惯性力分别由这些光相差传感器来测量。

[段7]在此，如图4所示，激光通过光纤572导入，经过三棱镜界面574分为两束，一束投射到惯性球表面576，从表面576反射后再经过三棱镜界面578到接收器580，同时，另一束从三棱镜内部折返的光也到达接收器580，两路信号在接收器580发生干涉，这个相干信号包含了惯性球表面沿光入射方向的移动量信息，通过数学计算，可求解出惯性球表面沿各方向的移动量，从而可以转换为惯性球表面沿各坐标轴方向的速度和加速度。

[段8]如图5所示(特别申明，这里只是举例说明，本发明精髓不限于此)是基于这一思想的惯性鼠标笔的第四变种，惯性力感应器550和与之相应的安装弹簧都安装在笔的头部而不是尾部，惯性力信息处理器和供电电池402，以及信号发射驱动器410安装笔筒58内，而不需要外加筒内400。这时惯性力感应器也是一种光相差传感器，与第三种相比，只是惯性力感应器的安装位置有所不同，也能探测到三个方向上的惯性力的微弱变化，每个方向上的惯性力分别由这些光相差传感器来测量。

[段9]惯性力信息处理器是一个编程的运算和控制芯片，它首先接收所有方向上惯性力感应器的惯性力信号，再将每个方向上的惯性力信号提取，处理，集成并转换程运动加速度，最后对加速度两次积分，以分别得到每个方向上笔尖的速度和移动量，最后转换为延每个坐标轴方向上的速度和移动量，在无线模式时其供电方式是内装电池，在有线模式时其供电方式是导线，其中，对无线模式通信，通道是无线通信，包括红外，射频，和蓝牙，其中还包括发射天线，将惯性力信号或坐标轴方向上笔尖移动量信号送到计算机；对有线模式通信，通道是通信导线，包括usb和电缆，除了提供供电，还将惯性力信号或坐标轴方向上笔尖移动量信号送到计算机。

[段10]控制按钮承担了常规计算机鼠标所有按键的功能，包括鼠标的左按键，右按键，上下滚动键；此外还包括模式选择键，功能选择键和电源开关，所有按键可以从笔筒表面凸出的，也可以是隐含于笔筒表面之下的。

[段11]写字压力传感器600是另种压力传感器，能探测到笔尖对纸面的压力，对计算机制图，绘画都有很好的帮助，即，在计算机屏幕上画图时，有轻重的层次，为绘画提供真实的画笔境界，也使写字变得十分方便，画笔模式和鼠标模式的选择是由内装软件控制所决定的，或是由对笔筒按钮的按键所决定的。