专利名称：一种移动终端的方向键的使用方法以及相应的滚轮式按键的制作方法
技术领域：
本发明涉及计算机、移动终端等装置的外部设备，具体地说，涉及一 种按键以及该按键的使用方法。
背景技术：
目前，由于移动终端主要用于手持使用，所以， 一般而言，这些移动 终端不会连接外置的鼠标或其他外部设备，所以，移动终端的方向键往往 是由四个按键组成，分别用于向上、向下、向左、向右操作，例如大部分
移动电话都是如此(例如Sony Ericsson公司生产的W810C型号产品)， 或者方向键采用两个按键组成，分别用于向上(向左)以及向下(向右) 操作。这样的移动终端在普通的操作下还可以适用，例如编写文本、翻看 菜单等，但在某些情况下则显得有些笨拙，例如现在很多的移动终端都装 有Windows CE系统，而在这些系统中通过传统方向键来选择一个图标或 者其他对象则很不方便、很不自由。由于同样使用Windows系统，但用 户在普通的个人计算机上可以通过鼠标在屏幕上自由滑动，并可以方便地 选择相应的对象，而在移动终端上无法实现这一点，所以，这会令用户非 常地不适应。
在申请号为"99241162.9"、发明名称为"一键拨号式手机"的中国 专利申请中提出了一种采用轨迹球的球型按键，并通过该按键来选择显示 屏上的目标数字和功能，相应地提供了一套机械结构和相应的电路设置。 但该申请的发明目的特定于具有小数码盘的图形界面的显示屏，其应用范 围比较狭窄。因此，本发明以此为参考提出一种可以使得用户方便地在移 动终端上移动光标的按键。
发明内容
为此，本发明的目的是提供一种滚轮式按键，其使得用户可以自由、
方便地移动光标，其可以应用于移动终端上，也可以应用于普通的个人计 算机或者其他计算设备上。
根据本发明的一个方面，提供一种滚轮式按键，包括
一壳体，其包括一面板，该面板上设有一滚球槽，
一主板，设于上述壳体中，其上设有第一控制电路，
一滚球，置于所述滚球槽内并可以在上述滚球槽内360度角滚动，
一传感装置，设于所述壳体内，
其特征在于，
所述传感装置包括四个滚轮，以及与每个滚4仑相对应的发光元件、光
接收元件，
所述四个滚轮的中心轴线相交并在同一平面上，每个滚轮的上部与所 述滚球的下部相接触且滚球滚动时可以带动所述滚轮沿其自身中'"、轴线
旋转，
所述每个滚轮上均匀间隔地设有若干个开放部，与该滚轮对应的所述 发光元件所发射的光恰好可以穿过该等开放部并被与该滚轮对应的所述 光接收元件所接收，
所述光接收元件均连接至上述第一控制电路中，并在每次接收到所述 发光元件所发射的光至不能接收到所述光的过程中产生一脉沖信号。
上述滚轮式按键，在所述主板上还设有第二控制电路，且所述壳体内 设有一第二开关装置，该开关装置位于所述滚球的正下方并在当滚球被下
压时该开关装置控制所述第而控制电路连通。
所述第二开关装置包括
一电感应块，设于所述主板上，在受到压力时使得所述第二控制电路
连通，
该电感应块的上端与 一连接杆的下端相连接，该连接杆的上端设于所 述滚球的正下方，
且在正常状态时，所述连接杆的上端与所述滚球不接触，但当滚球被 下压时可以与该连4妻杆相接触并向该连接杆施加一压力。
在上述滚轮式按键中，所述连接杆的上端还设有一接触面，该接触面 的面积大于所述连接杆的上端面积，该接触面设于所述滚球的正下方，且
在正常状态时，所述接触面与所述滚球不接触，但当滚球被下压时可以与 该4I"触面相4妾触并向该4姿触面施力口一压力。
在上述滚轮式按键中，所述接触面为与所述滚球的形状相匹配的弧 面，且该弧面的圓心与所述滚球的球心为同 一 点。
在上述滚轮式按键中，所述面板可以是平面也可以是弧面。
上述开放部是圓形的；该开放部也可以是矩形的。
所述滚轮为弹性材料，在所述滚球下压时可以被轻微挤压并在滚球下 压力消失后恢复原状。
根据本发明的又一个方面，提供一种移动终端上方向键的使用方法， 该移动终端至少包括一显示装置，且该方向键为一种滚轮式按键，该滚轮 式按键包括滚球，其特征在于
当拨动所述滚轮式按键的滚球向右时，光标在显示装置上向右移动一 个单元；或者
当拨动所述滚球向左时，光标在显示装置上向左移动一个单元；或者 当拨动所述滚球向上时，光标在显示装置上向上移动一个单元；或者 当拨动所述滚球向下时，光标在显示装置上向下移动一个单元； 上述方法，其特征在于当向左上、左下、右上或右下方向拨动滚球
时，光标在显示装置上相应地向左上、左下、右上或右下方向移动一个单元。
上述方法，其特征在于当对所述滚球施加轻微压力时，完成一次单
击操作。
上述方法，其特征在于当连续两次对所述滚球施加轻微压力时，完
成一次双击操作。
所述滚轮式按键为上述根据本发明的 一个方面所提供的 一种滚轮式按键。
通过本发明，用户可以在安装有上述滚轮式按键的移动终端或其他设 备上通过该滚轮式按键控制光标自由地滑动，例如向左、向右、向下、向 上等移动，又例如向左上、左下、右上或右下方向拨动滚球时，光标在显 示装置上相应地向左上、左下、右上或右下方向移动。同时，通过该滚轮 式按键还可以实现单击或双击的搡作。从而大大地方便了用户的操作。而
且本发明也可以直接应用于普通的个人计算机，例如可以作为笔记本计算 机上的鼠标，或者在普通键盘上替代原方向键。
图1是本发明的第一实施例的滚轮式按键的分解结构图2是本发明的第一实施例的滚轮的正视平面示意图3是本发明的第一实施例的按键的剖面图4是本发明的第二实施例的按键的剖面图5描述了根据本发明第二实施例的第二控制电路的电路结构图;
图6是本发明的第三实施例的按键的剖面图；以及
图7是本发明的第四实施例提供的移动终端的示意图。
支撑体 支撑轴
标号说明 1 、滚球
2、 壳体
21、面板 22
3、 滚轮
31、开放部 32
4、 主板
5、 第二开关装置
51、电感应块
6、 普通按键
7、 显示装置
8、 第二控制电路
81、电源 82、电阻
84、输出端 85、开关
23、滚球槽 34、发光元件
52、连接杆 53、接触面
83、电阻
具体实施例方式
通过参考上述附图来详细地描述优选实施例，本发明的上述以及其他
优点将变得更为明显。
参考图1 ,其描述了本发明的第 一实施例的滚轮式按键的分解结构图。 其中，为了更清楚地显示本实施例结构，所以将滚球1与壳体2予以分离，
但本领域技术人员可以理解，在实际使用过程中，滚球1置于壳体2内， 并按照下述方式予以工作。其中，滚球1置于壳体2内，且一般而言，滚 球1的直径略大于壳体2的面板21上开设的滚球槽23的直径，从而使得 滚球可以放置于滚球槽23内而不至于从滚球槽23内脱落。而壳体2包括 面板21，面板21上开设有滚球槽23,且壳体内至少包括两个支撑体22。 参考图1，其中显示了两个滚轮3，这两个滚轮3的中心轴线互相垂直， 且滚轮3包括支撑轴32,支撑轴32穿过滚轮3且其一端与上述支撑体22 相连接，从而固定所述滚轮3且使得滚轮3可以围绕支撑体22旋转。同 时，上述支撑轴32的正下方对应地设有发光元件34,发光元件发射出的 光线与滚轮的中心轴线相平行，且该光线正好可以在滚轮3的一个开放部 位于最低点时从该开放部内穿过，并且穿过该开放部31的光线可以相应 地被光接收元件(图中未示出)所接收。在本实施例中，该发光元件34 紧贴于所述支撑体22的一侧，而上述光接收元件则对应地位于滚轮3的 另一侧，以使得所述光线在穿过所述开放部31后可以被光接收元件所接 收。
本领域技术人员可以理解，在本实施例的变化例中，上述发光元件以 及光接收元件的位置可以适当地改变，只要满足发光元件发射出的光线正 好可以在滚轮的一个开放部位于最低点时从该开放部内穿过，并且可以相 应地被光接收元件接收即可。例如，在一个变化例中，所述发光元件可以 更靠近滚轮3而不紧贴于支撑柱22。
本领域技术人员可以理解，在本实施例中，上述支撑体22可以是两 个， 一个如图1所示，另一个对称的置于壳体2的另一个角落。而在本实 施例的变化例中，上述支撑体22也可以是四个，则对称的置于壳体2的 四个角落内，并分别与支撑轴32相连接。
参考图2，其描述了本发明的第一实施例的滚轮的正视平面示意图。 其中，其对图1中所示的滚轮3作了更加详细的描述。滚轮3包括开放部 31以及支撑轴32。开放部31用于使得上述发光元件发射的光线可以穿过 该开放部而被光接收元件所接收，支撑轴32用于支撑该滚轮3，且在外
力作用下滚轮3可以围绕支撑轴32转动。在本实施例中，所述开放部31 是圓形的，而在本实施例的变化例中，所述开放部31也可以是其他形状， 例如矩形的，这并不影响本发明的实质内容。类似地，本领域技术人员理 解，上述支撑轴32也可以有其他实现方式，在此不赘述。
再参考图2，本领域技术人员理解，在上述实施例中，所述滚轮3具 有6个均匀分布的开放部31,而在上述实施例的变化例中，上述开发部 31的数量可以变化，例如8个。本领域技术人员理解，开放部31的数量 越多，则转动滚球l时所产生的脉沖信号越频繁，如果对每次脉沖信号都 予以处理的话，则可以相应地更频繁地产生光标移动操作。换句话说，开 放部31的数量越多，则本发明提供的方向键越灵活。
参考图3,其描述了本发明的第一实施例的剖面图。其中，为了显示 方便，只描述了其中对称的两个滚轮3,但本领域技术人员理解，实际上 还存在着与所述两个滚轮3各成90度角的另两个滚轮3。同时，本领域 技术人员理解，上述主板4上设置有第一控制电路，但在该图中并没有示 出，
参考图3，本领域技术人员理解，在本实施例中，当滚球l按照顺时 针方向转动时，则其带动滚轮3逆时针方向转动，从而使得滚轮3上的开 放部31转动。假设在转动前开放部31正好使得发光元件34发射的光线 从该开放部31内穿过，则由于本次转动，使得该光线经历了一次被开放 部31以外的部分阻挡，又重新穿过下一个开放部31的过程。
再参考图1、图2以及图3，本领域技术人员可以理解，通过上述结 构，当用户操作滚球1进行滚动时，可以产生一次发光元件34发射的光 线穿过开放部31—^f皮阻挡—再次穿过下一个开^:部31的过程，从而该过 程可以被光接收元件所接收。根据本发明内容，本领域技术人员理解，由 于在本实施例中，上述主板4上还设置有第一控制电路，所述光接收元件 连接至该第一控制电路中，从而在每次接收到所述发光元件所发射的光至 不能接收到所述光的过程中产生一个脉沖信号。本领域技术人员理解，可 以有多种方式实现，例如可以设置一个光电二极管，当上述发光元件34 发射的光线穿过开放部31时，该光电二极管转换脉沖信号然后将其放大， 从而产生高电平，而当上述发光元件34发射的光线未穿过开放部31时，
相应地，该光电二极管产生低电平。
根据该脉冲信号以及产生脉沖信号的滚轮3的位置，可以确定根据第 一实施例的按键向左、向右、向上或向下移动。本领域技术人员进一步可 以理解，如果该按键被安装至一个移动终端内，则当该按键向左、向右、 向上或向下移动时，通过CPU和/或其他部件的处理，可以控制光标相应 地向左、向右、向上或向下移动，从而在显示屏上显示光标相应地移动。
关于通过CPU和/或其他部件的处理以控制光标在显示屏上相应地移动的
实现方式，本领域技术人员可以理解并实施，在此不赘述。
类似地，在上述实施例的变化例中，当滚球1不是按照支撑轴32的 轴线方向移动，而是按照支撑轴32的轴线方向相交的方向移动，例如向 左上、左下、右上或右下移动，则相应地，滚球1的移动将带动至少两个 中心轴线互相垂直的滚轮一起滚动，从而使得在两个方向上产生上述脉沖 信号，此时，则类似地，通过CPU和/或其他部件的处理，可以控制光标 相应地向左上、左下、右上或右下移动。
参考图4，其描述了本发明的第二实施例的剖面图。与上述第一实施 例不同的是，在本实施例中增加了第二开关装置5。该第二开关装置5用 于实现该方向键的点击操作。在第二实施例中，所述第二开关装置5包括 电感应块51以及连接杆52。其中，连接杆52的上端与滚球1的下部之 间存在很小的间隙，且当滚球1被外力压下时可以给连接杆52以压力从 而带动连4妻杆52向下移动；连4妄杆52的下端与电感应块51相连接，且 当连接杆52向下移动时可以给该电感应块51以压力。所述电感应块51 设于主板4上，并与一个同样设置于所述主板4上的第二控制电路(图中 未示出)相配合。而且在没有外力作用的情况下，仅仅是电感应块51的 边缘与主板4相固定，其余部分是悬空的。上述第二控制电路在上述电感 应块51的悬空部位的下方的相应电路是断开的，且当上述电感应块51的 悬空部分被压下时，该悬空部分与上述断开电路的两端相接触，从而使得 第二控制电路被导通，在上述压力消失后，则上述电感应块51的悬空部 分再次悬空，使得上述第二控制电路再次断开，从而产生一次电信号。本 领域技术人员理解，当上述滚球1被外力压下时，则滚球1压迫连接杆 52的上端，从而导致连接杆52压迫电感应块51，使得电感应块51的悬空部位与上述第二控制电3各的断开部分的电路的两端相接触，从而使得第 二控制电路被导通，进而产生一次电信号。进一步地，本领域技术人员理 解，如果该按键被安装至一个移动终端内，则通过CPU和/或其他部件的 处理，上述电信号可以被处理为一次单击操作。
参考图5，其描述了根据本发明第二实施例的第二控制电路的电路结
构图。该控制电路8包括电源81、电阻82、电阻83、输出端84以及开 关85。其中，所述输出端84用于输出一个电压，根据电压高低变化确定 上述的电信号；所述电阻83接地；所述开关85用于控制该电路是否接通， 当开关85被按下时，该电路接通，所述输出端84输出一个高电压，当开 关85弹起时，该电路不接通，则所述输出端84输出一个低电压。在本实 施例中，上述开关85就是图4所示的电感应块51，当用户向滚球l施加 压力时，则电感应块被压下，所以上述输出端84输出一个高电压，反之， 则输出一个低电压。而本领域技术人员理解，上述开关85也可以采用其 他方式实现，并且图5所示的电路结构也可以采取其他方式实现。
类似地，本领域技术人员理解，当用户通过对上述滚球1连续施加两 次压力，则上述电感应块51会使得上述第二控制电路连续两次被导通， 从而会连续两次产生电信号。进一步地，本领域技术人员理解，如果该按 键被安装至一个移动终端内，则通过CPU和/或其他部件的处理，上述连 续两次的电信号可以被处理为 一 次双击操作。
在类似地，本领域技术人员理解，也可以产生连续三次或其他次数的 电信号，而通过CPU和/或其他部件的处理，上述电信号可以纟皮处理为不 同的操作方式。
关于通过CPU和/或其他部件对上述电信号进行处理以实现单击或双 击操作的实现方式，本领域4支术人员可以理解并实施，例如，可以设定该 移动终端的CPU监控上述电信号，若在设定时间内接收到一次电信号， 则执行单击的操作；若在设定时间内接收到两次电信号，则执行双击的操
作，在此不赘述。
再参考图6，其描述了本发明的第三实施例的剖面图。与上述第二实 施例不同的是，上述第二开关装置5除包括电感应块51、连接杆52以夕卜， 还包括一个接触面53,该接触面53固定于上述连4妄杆52的上端，且该
接触面53的面积大于所述连接杆52的上端面积，该接触面53同样设于 所述滚球1的正下方并与滚球1的下部存在很小的间隙。类似地，当上述 滚球l被外力压下时，则滚球1压迫上述接触面53,从而带动连接杆52 压迫电感应块51，使得电感应块51的悬空部位与上述第二控制电路的断 开部分的电路的两端相接触，从而使得第二控制电路被导通，进而也产生 一次电信号。
本领域技术人员理解，上述接触面53的设置的好处至少在于使得用 户通过滚球1施加的压力可以更好地被连接杆52所接受，从而可以更方 便用户操作。进一步地，本领域技术人员理解，也可以采用与上述接触面 53类似的其它方式来实现类似目的。
再参考图7，其显示了本发明的第四实施例提供的移动终端的示意图。 其中，移动终端至少包括显示装置6、普通按键7,同时，该移动终端还 包括本发明提供的滚轮式按键。由于上述滚轮式按键已经嵌入该移动终 端，因此，从外表上看只能看到其中的滚球1，如图7所示。本领域技术 人员可以理解，应用于该移动终端的滚轮式按键可以是上述第一实施例、 第二实施例、第三实施例中提供的滚轮式按键，而该滚轮式按键也可以是 根据本发明内容所实现的其他实施例。因此，应用上述滚轮式按键的移动 终端至少可以实现通过该滚轮式按键控制光标在显示装置7上向左、向 右、向下、向上移动或者向左上、左下、右上或右下方向移动。而且还可 以通过上述滚轮式按键实现单击、双击等操作。
本领域技术人员理解，上述实施例仅仅揭示了本发明提供的移动终端 的方向键的使用方法的一种实现方式。还可以通过其他方式实现以滚轮式 按键作为方向键的移动终端上的方向键的使用方法，例如，在一个变化例 中，上述滚轮式按键并非图1所示实施例中显示的按键，而是图l所示实 施例的一个变化例(例如只有2个滚轮的机械结构)。
在本发明的另 一个实施例中，对上述方向键的用法做了不同的设置。 例如当用户单击该方向键时执行一次确认的操作，又例如，当双击该方向 键时执行一次取消的操作。本领域技术人员可以理解，在确定了单击或双 击或更多次数的点击操作后，该等操作可以被该方向键所在移动终端的处 理器所处理，从而完成确认或取消的操作，在此不赘述。根据本发明内容，
本领域技术人员还可以对上述方向键的使用方法做出更多的变化。
尽管本发明已经以如上所述的优选实施例予以:说明，1旦上述实施例并 非用来限定本发明，任何对该领域熟悉的技术人员，根据本发明的设计思 想、具体发明内容以及实施例的启示，应该可以各种改动和调整'而通过 这些改动和调整所得到的新的内容应被本发明内容所涵盖。
权利要求
1.一种滚轮式按键，包括一壳体(2)，其包括一面板(21)，该面板上设有一滚球槽(23)，一主板(4)，设于上述壳体(2)中，其上设有第一控制电路，一滚球(1)，置于所述滚球槽(23)内并可以在上述滚球槽(23)内360度角滚动，一传感装置，设于所述壳体(2)内，其特征在于，所述传感装置包括四个滚轮(3)，以及与每个滚轮(3)相对应的发光元件(34)、光接收元件，所述四个滚轮(3)的中心轴线相交并在同一平面上，每个滚轮(3)的上部与所述滚球(1)的下部相接触且滚球(1)滚动时可以带动所述滚轮(3)沿其自身中心轴线旋转，所述每个滚轮(3)上均匀间隔地设有若干个开放部(31)，与该滚轮(3)对应的所述发光元件(34)所发射的光恰好可以穿过该等开放部(31)并被与该滚轮对应的所述光接收元件所接收，所述光接收元件均连接至上述第一控制电路中，并在每次接收到所述发光元件所发射的光至不能接收到所述光的过程中产生一脉冲信号。
2. 如权利要求1所述的按键，其特征在于，在所述主板(4)上还设 有第二控制电路，且所述壳体(2)内设有一第二开关装置(5)，该开 关装置(5 )位于所述滚球(1 )的正下方并在当滚球(1 )被下压时该开 关装置控制所述第二控制电路连通。
3. 如权利要求1或2所述的按键，其特征在于，所述第二开关装置 (5 )包括一电感应块(51 ),设于所述主板(4)上，在受到压力时使得所述 第二控制电路连通，该电感应块(51)的上端与一连接杆(52)的下端相连接，该连接 杆(52 )的上端设于所述滚球(51 )的正下方，且在正常状态时，所述连接杆(52 )的上端与所述滚球(1 )不接触， 但当滚球(1 )被下压时可以与该连接杆(52 )相4妾触并向该连接杆(52 )施力口 一压力。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的按键，其特征在于，所述连接 杆(52)的上端还设有一接触面(53)，该接触面(53)的面积大于所 述连接杆(52)的上端面积，该接触面(53)设于所述滚球的正下方， 且在正常状态时，所述接触面(53 )与所述滚球(1 )不接触，但当滚球(1 )被下压时可以与该接触面(53)相接触并向该接触面(53)施加一 压力。
5. 如权利要求4所述的按键，其特征在于，所述接触面(53)为与 所述滚球(1 )的形状相匹配的弧面，且该弧面的圆心与所述滚球(1 ) 的球心为同一点。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的按键，其特征在于，所述面板 (21 )可以是平面也可以是弧面。
7. —种移动终端上方向键的使用方法，该移动终端至少包括一显示装置，且该方向键为一种滚轮式按键，该滚轮式按键包括滚球，其特征 在于当拨动该滚轮式按键的滚球向右时，光标在显示装置上向右移动一个单元；或者当拨动该滚球向左时，光标在显示装置上向左移动一个单元；或者 当拨动该滚球向上时，光标在显示装置上向上移动一个单元；或者 当拨动该滚球向下时，光标在显示装置上向下移动一个单元。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于当向左上、左下、右上 或右下方向拨动所述滚球时，光标在显示装置上相应地向左上、左下、 右上或右下方向移动一个单元。
9. 如权利要求7或8中任一项所述的方法，其特征在于当对所述 滚球施加轻微压力时，完成一次单击操作；并且，当连续两次对所述滚 球施加轻微压力时，完成一次双击操作。
10. 如权利要求7至9中任一项所述的方法，其特征在于所述滚 轮式按键为权利要求1 6所述的滚轮式按键。
全文摘要
本发明提供一种移动终端上方向键的使用方法以及相应的滚轮式按键，该按键包括壳体、主板、滚球及传感装置，所述传感装置包括四个滚轮以及与每个滚轮相对应的发光元件、光接收元件，四个滚轮的中心轴线相交并在同一平面上，每个滚轮上均匀间隔地设有若干个开放部，光接收元件均连接至一个第一控制电路中，并在每次接收到发光元件所发射的光至不能接收到该光线的过程中产生一脉冲信号。本发明还提供一种移动终端，包括上述滚轮式按键作为方向键。基于一种移动终端上的方向键的使用方法，用户可以在该移动终端上通过该滚轮式按键控制光标自由地滑动，例如向左、向右、向下、向上方向移动。同时可以实现单击或双击操作。从而大大方便用户的操作。
文档编号G06F3/033GK101174185SQ20061011774
公开日2008年5月7日 申请日期2006年10月30日 优先权日2006年10月30日
发明者何代水, 王春华 申请人:英华达(上海)电子有限公司