光学迷你鼠标的制作方法【专利摘要】一种光学迷你鼠标，包含鼠标壳体和导航模组。该鼠标壳体包含沿长度方向设置的凹部和平面区且所述凹部延伸于宽度方向。当所述鼠标壳体以所述凹部被旋转时，所述导航模组用以检测转动量。【专利说明】光学迷你鼠标【
技术领域：
】[0001]本发明有关一种输入装置，更特别有关一种操作轻松并具有扩充功能的光学迷你鼠标。【
背景技术：
】[0002]个人电脑系统(personalcomputersystem)的周边装置通常包含鼠标供使用者与系统进行互动。例如，图1A显示一种已知鼠标装置，使用者以手掌抓取整个鼠标装置以在工作表面上移动，用以相对控制电子装置。然而，此种鼠标装置体积大且携带不易，并不适合搭配行动电脑或平板电脑等行动装置。[0003]为了使鼠标装置便于携带，业界提出了一种迷你鼠标装置，如图1B所示。此种迷你鼠标装置的宽度小于4公分以供单一手指在其上操作。虽然此种迷你鼠标装置大幅缩小了尺寸以便于携带，然而在实际操作时，使用者必须利用至少三只手指抓取所述迷你鼠标装置来进行移动，在长时间操作下使用者很容易感到疲劳。[0004]有鉴于此，本发明还提出一种光学迷你鼠标，其具有符合人体工学的设计以避免长时间操作的疲劳感，并可通过检测转动量以扩充操作功能和增加实用性。【
发明内容】[0005]本发明提供一种光学迷你鼠标，其可供使用者放置两或三只手指于其操作区以在工作表面上移动或转动，可增加操作便利性以和扩充操作功能。[0006]本发明提供一种光学迷你鼠标，其上表面的操作区形成凹部，以让使用者放置手指在所述操作区的同时能够轻松地在工作表面上移动或转动鼠标装置，即使于长时间操作也不会感到疲劳。[0007]本发明提供一种光学迷你鼠标，包含鼠标壳体、导航模组和手指检测单元。所述鼠标壳体包含沿长度方向设置的操作区和容纳空间；其中，所述容纳空间的厚度介于0.7公分至1.3公分之间，所述操作区的宽度介于4公分至6公分之间且所述操作区的厚度小于所述容纳空间的所述厚度。用以检测所述光学迷你鼠标相对于工作表面的移动量的所述导航模组设置于所述容纳空间内部。所述手指检测单元用以检测所述操作区内的点击事件和/或滑动事件。[0008]本发明还提供一种光学迷你鼠标，包含鼠标壳体、导航模组和手指检测单元。所述鼠标壳体具有宽度和长度，沿所述长度的长度方向具有第一厚度和第二厚度；其中，所述宽度大于所述长度且所述第二厚度大于所述第一厚度。设置于所述鼠标壳体的所述第二厚度的区域的内部空间的所述导航模组，用以检测所述光学迷你鼠标相对于工作表面的移动量和转动量。用以检测点击事件和/或滑动事件的所述手指检测单元形成于所述鼠标壳体的所述第一厚度的区域。[0009]本发明还提供一种光学迷你鼠标，包含鼠标壳体、导航模组和手指检测单元。所述鼠标壳体包含沿长度方向相邻地设置的凹部和平面区，所述凹部延伸于宽度方向。当所述鼠标壳体以所述凹部被旋转时，所述导航模组用以检测所述光学迷你鼠标相对于工作表面的转动量。所述手指检测单元用以检测所述凹部的点击事件和/或滑动事件。[0010]一实施例中，所述手指检测单元包含设置于所述操作区的至少一个机械式按键、滚轮、至少一个电容式开关和/或至少一个光学式开关。[0011]一实施例中，所述导航模组包含透过所述鼠标壳体的开孔照明所述工作表面的光源以及透过所述开孔接收所述工作表面的反射光以输出图像帧的图像传感器。[0012]一实施例中，所述操作区沿所述长度方向形成为两侧高且中间低的凹部或朝向远离所述容纳空间倾斜的倾斜面(tiltedsurface)O[0013]本发明实施例的光学迷你鼠标中，所述鼠标壳体的操作区用以容纳两或三只手指的指面。当使用者使用本发明实施例的光学迷你鼠标时，手掌部分可放置于工作表面，仅利用手指即可于工作表面上轻松地移动光学迷你鼠标，因此长时间使用也不会感到疲累。此夕卜，本发明实施例的光学迷你鼠标可以所述操作区(或凹部)被手指转动以扩充操作功能，例如用以控制两相参数(例如音量调节、缩放功能、卷动功能)的增减。[0014]为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显，下文将配合所附图示，详细说明如下。此外，在本发明的说明中，相同的构件以相同的符号表示，在此先述明。【专利附图】【附图说明】[0015]图1A显示一种已知鼠标装置的示意图；[0016]图1B显示一种已知迷你鼠标装置的示意图；[0017]图2A和图2B显示本发明实施例的光学迷你鼠标的立体图；[0018]图3显示本发明实施例的光学迷你鼠标的方块示意图；[0019]图4A和4B显示本发明实施例的光学迷你鼠标的操作示意图；[0020]图5A-5C显示本发明实施例的光学迷你鼠标的操作和所获取图像帧的示意图。[0021]附图标记说明[0022]1、I’光学迷你鼠标[0023]10容纳空间[0024]11操作区[0025]12导航模组[0026]121光源[0027]122图像传感器[0028]123处理单元[0029]13手指检测单元[0030]131、132按键[0031]133滚轮[0032]14电池模组[0033]15通信界面[0034]151通信插槽[0035]16数据储存模组[0036]17二维重力传感器[0037]18无线收发模组[0038]81显示器[0039]82主机[0040]9手指[0041]C操作区中心[0042]IBS底面[0043]IBH开孔[0044]F1-F3图像帧[0045]W宽度[0046]L长度[0047]H1、H2厚度[0048]B、B’亮度特征[0049]S工作表面。【具体实施方式】[0050]请参照图2A、图2B和图3所示，图2A和图2B显示本发明实施例的光学迷你鼠标I的立体图；图3显示本发明实施例的光学迷你鼠标I的方块示意图。本发明实施例的光学迷你鼠标I用以供使用者以其两或三只手指操作在工作表面S上，并包含鼠标壳体、导航模组12和手指检测单元13。所述鼠标壳体具有宽度W和长度L，且沿所述长度L的长度方向(例如图中X方向)具有第一厚度Hl和第二厚度H2;其中，所述第二厚度H2大于所述第一厚度H1。本实施例中，所述长度L较佳小于所述宽度W以尽量缩短装置尺寸。[0051]本发明实施例中，为符合人体工学设计并尽量缩小整体体积，所述宽度W较佳介于4公分至6公分之间，以容纳两或三只手指于其内；例如，图2A显示容纳三只手指的实施例，此时所述宽度W较佳介于5公分至6公分之间；而图2B显示容纳两只手指的实施例，此时所述宽度W较佳介于4公分至5公分之间。所述长度L较佳介于3公分至5公分之间；其中，所述长度L可根据容纳所有元件在所述鼠标壳体内所需的内部空间而决定；所述第一厚度Hl可介于0.3公分至0.5公分之间；其中，所述第一厚度Hl越薄越好，只要能够维持其结构强度以及设置手指检测单元13(容述于后)即可。所述第二厚度H2可介于0.7公分至1.3公分之间；其中，所述第二厚度H2的区域用以容纳大部分元件，所述第二厚度H2越薄越好，只要能够放置例如导航模组12、电池模组14、通信界面15、数据储存模组16、二维加速度计(G)17和/或无线收发模组(RF)IS等运作所需的各元件即可。换句话说，所述宽度W根据容纳手指的数目决定，故具有最低限制；而所述长度L越短越好，只要能容纳所有元件在其内即可，以尽量缩小装置体积。[0052]必须说明的是，虽然图2A和图2B显示所述光学迷你鼠标I或Γ的前端呈波浪状，但本发明并不以此为限，所述前端也可形成为拋物线状或直线，并无特定限制。[0053]所述鼠标壳体具有操作区11和容纳空间10沿长度方向例如图中X方向)设置；其中，所述操作区11具有所述第一厚度Hl和所述宽度W;所述容纳空间10为所述第二厚度H2的区域的内部空间，因此具有所述第二厚度H2。一实施例中，为方便使用者的手指易于在所述工作表面S上推动所述光学迷你鼠标1，所述操作区11沿所述长度方向可形成为两侧高且中间低的凹部，且所述凹部延伸于宽度方向(例如图中Y方向)；此时，所述第一厚度Hl为所述凹部的平均厚度。一实施例中，所述凹部的表面可为粗糙面以增加与指面间的静摩擦力。相对所述第二厚度H2的区域的上表面可形成平面区。然而本发明并不以此为限，所述第二厚度H2的区域的上表面也可形成为曲面。另一实施例中，所述操作区11也可形成为倾斜面，而所述倾斜面的表面可形成为粗糙面以增加与指面间的静摩擦力。本发明中，所述操作区11和所述容纳空间10的所述宽度W可相同或不同；所述鼠标壳体的所述宽度W也可设计为沿所述长度方向逐渐递减或递增。[0054]另一实施例中，所述操作区11和所述容纳空间10的上表面均为平面或曲面，而两表面间可以垂直面、斜面或曲面相连接。[0055]所述导航模组12设置于所述容纳空间10内部用以检测所述光学迷你鼠标I相对于所述工作表面S的移动量。例如，所述导航模组12可包含光源121、图像传感器122和处理单元123。所述光源121可为发光二极体、雷射二极体或其他主动光源，较佳用以发出不可见光；所述光源121通过所述鼠标壳体的下表面IBS的开孔IBH照明所述工作表面S。所述图像传感器122可为CCD图像传感器、CMOS图像传感器或其它光传感器，用以通过所述开孔IBH接收来自所述工作表面S的反射光，以输出图像帧。所述处理单元123例如为数位处理器(DSP)，用以后处理所述图像传感器122所输出的图像帧，并根据至少两张图像帧计算所述光学迷你鼠标I相对于所述工作表面S的位移量(例如利用图像间的相关性)。例如参照图4A和图4B所示，使用者只要将手指9置入所述操作区11并弯曲或伸展手指9，即能够轻松的于所述工作表面S上移动所述光学迷你鼠标1，由于使用者的手掌末端不需离开所述工作表面S或于所述工作表面S上移动，即使于长时间使用也不会感到疲劳。此夕卜，所述导航模组12可还包含至少一个导光件用以引导所述光源121所发出的光和/或所述工作表面S的反射光。[0056]本实施例中，由于所述导航模组12设置于所述容纳空间10内部，因此所述底面IBS的开孔IBH相对于所述容纳空间10和其上表面；也即，所述开孔IBH位于所述鼠标壳体的后半部而非位于中央部分。此外，所述底面IBS以适合于工作表面S移动的材料所制成。[0057]另一实施例中，所述导航模组12还可根据所述图像传感器所获取的多个图像帧计算所述光学迷你鼠标I相对于所述工作表面S的转动量。例如参照图5A-图5C所示，其显示所述光学迷你鼠标I的操作状态以及所获取的图像帧的示意图；其中，图5A显示所述光学迷你鼠标I未被转动时获取图像帧Fl;图5B显示所述光学迷你鼠标I以所述操作区11被逆时针转动时获取图像帧F2;图5C显示所述光学迷你鼠标I以所述操作区11被顺时针转动时获取图像帧F3。所述导航模组12则根据图像帧间的相关性(correlat1n)识别相对应亮度特征B的位置变化，并据以计算转动量；例如根据所述图像帧Fl和F2计算逆时针转动量或根据所述图像帧Fl和F3计算顺时针转动量。必须说明的是，本实施例中，光学迷你鼠标I以所述凹部(即所述手指操作区11)被手指旋转(例如以所述凹部的中心C被旋转)，并非以所述光学迷你鼠标I的中心旋转。此外，所述图像帧F1-F3中的亮度特征B和B’的个数和位置仅为例示性，并非用以限定本发明。此外，虽然图5A-图5C仅显示两手指的操作，三指的操作与其类似，均是以所述操作区11进行旋转，故于此不再赘述。[0058]另一实施例中，所述转动量可通过另外设置二维重力传感器17或至少一个无线收发模组18，例如射频识别模组来实现。利用二维重力传感器17传感转动的方式已为已知，故于此不再赘述。一实施例中，可在所述光学迷你鼠标I两端分别设置无线收发模组18，以接收来自固定位置(例如，但不限于，主机82或显示器81)的信号，当所述光学迷你鼠标I转动时，所述无线收发模组18所接收到的信号强弱会因为与所述固定位置的距离改变而产生变化，借此可传感转动量。所述射频识别模组可用以量测距离(例如参照欧洲专利EP2127120A1)，例如可于主机82的两不同位置分别设置一个标签(TAG)，所述处理单元123则分别计算所述标签与主机82间的距离来据此计算所述转动量。可以了解的是，所述标签并不限于设置于所述主机82。当本发明的光学迷你鼠标I为无线鼠标时，前述无线收发模组18也可同时用来与所述主机82进行数据传输。[0059]所述手指检测单元13设置于所述操作区11内，用以检测所述操作区11内的点击事件和/或滑动事件。例如，所述手指检测单元13可包含至少一个机械式按键、滚轮、至少一个电容式开关和/或至少一个光学式开关设置于所述操作区11内。[0060]一实施例中，所述手指检测单元13可利用传统鼠标的左键131、右键132和滚轮133(如图2B所示)来检测点击事件和/或卷动事件，所述处理单元123则据此相对控制主机82在显示器81上显示相对应动作；例如图示点选或画面卷动等功能。[0061]另一实施例中，所述手指检测单元13可利用电容式开关检测手指的点击(例如单击、双击或多击)并检测手指的滑动以作为卷动事件(如图2A所示的单一区域)。另一实施例中，电容式开关也可分割成不同区域来检测不同手指(如图2B所示);其中，利用电容式开关检测手指的点击和滑动的方式已为已知，故于此不再赘述。[0062]另一实施例中，所述手指检测单元13可利用光学式开关检测手指的点击并检测手指的滑动以作为卷动事件(如图2A所示的单一区域)。另一实施例中，电容式开关也可分割成不同区域来检测不同手指(如图2B所示)。本实施例中，当所述手指检测单元13包含光学式开关，所述光学式开关可与所述导航模组12分享同一光源(例如121)或使用不同光源。[0063]必须说明的是，虽然图3中显示所述导航模组12以及所述手指检测单元13耦接至相同处理单元123，但本发明并不以此为限。所述手指检测单元13也可耦接至另一独立的处理单元而不与所述导航模组12分享相同的处理单元。此外，所述手指检测单元13所包含的组件数目及种类可根据所具有的功能而决定，并不限于说明书中所揭示者。[0064]一实施例中，所述光学迷你鼠标I可通过无线或有线技术与主机82进行通信，因此所述光学迷你鼠标I可包含通信界面15(例如无线界面或有线界面)设置于所述容纳空间10内部。例如，所述光学迷你鼠标I还可包含USB模组，当所述光学迷你鼠标I以USB传输线与所述主机82连接时(例如通过通信插槽151)则进行有线传输，当解除连接时则改用无线传输，并无特定限制。有线和无线传输技术已为已知，故于此不再赘述。[0065]一实施例中，所述光学迷你鼠标I可包含电池模组14位于所述容纳空间10内部，用以提供运作时所需的电力。例如所述光学迷你鼠标I还可包含USB模组，当所述光学迷你鼠标I以USB传输线与所述主机82连接时，可利用主机82供电并对所述电池模组14进行充电。另一实施例中，所述USB传输线可仅提供电力而不对所述电池模组14进行充电。[0066]一实施例中，所述光学迷你鼠标I可包含数据储存模组16设置于所述容纳空间10内部，如此所述光学迷你鼠标I可用作为随身碟并通过USB界面或PS2界面与主机82进行数据存取；或者，所述光学迷你鼠标I可利用鼠标本身的频道(例如传输位移量的频道)进行无线数据传输。[0067]一实施例中，所述手指检测单元13可还用以检测生理特征，例如包含指纹、脉搏和血氧等。例如，所述光学迷你鼠标I可利用指纹限定预设使用者才能进行启动，以增加数据安全性；例如，所述光学迷你鼠标I可包含光学手指鼠标(opticalfingermouse)。利用所述手指检测单元13检测生理特征的方式例如可参照由本案申请人:所共同拥有的美国专利申请第13/614，999号的内容。[0068]一实施例中，所述导航模组12可以可调回报率(adjustablereportrate)回报所计算出的移动量和/或转动量。例如可根据所述主机82目前所执行的应用程式决定回报率的数值；例如，当所述主机82正在执行游戏程式时，所述导航模组12可以较高回报率进行位移量和/或转动量的回报；而当所述主机82正在执行文书处理程式时，所述导航模组12可以较低回报率进行位移量和/或转动量的回报；其中，回报率的调整可由使用者选择或由所述光学迷你鼠标I直接根据所述主机2传送的信号来自动决定。[0069]本发明实施例中，所述容纳空间10设置于光学迷你鼠标I的后方，故在操作时位于手掌下方。所述光学迷你鼠标I的大部分元件设置于所述容纳空间10内部以使整体重心位于后方，如此可提升使用者的使用手感。[0070]本发明实施例中，所述光学迷你鼠标I所计算的位移量可用以控制显示器81上的光标，而所述转动量可用以控制两相参数，例如音量调整、尺寸缩放(zooming)、画面卷动(scrolling)等具有两种变化的各种参数，并无特定限制。因此，当所述光学迷你鼠标I同时具有检测转动量功能时，可不另外设置滚轮133而完全以其所检测的转动量取代滚轮133的功能；也亦即，所述手指检测单元13可仅用以检测点击事件而不检测滑动事件。[0071]综上所述，已知迷你鼠标装置系通过三只手指抓取鼠标装置以在工作表面移动，在长时间操作下使用者容易感到疲劳。因此，本发明还提供一种光学迷你鼠标(图2A-图2B和图3)，使用者于操作时仅需自然地将手指置放置于操作区，则可轻松地在工作表面上移动鼠标装置，具有操作轻松的优点；此外，还可进行转动操作以扩充功能并增加装置实用性。[0072]虽然本发明已通过前述实例披露，但是其并非用以限定本发明，任何本发明所属【
技术领域：
】中具有通常知识的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定的范围为准。【权利要求】1.一种光学迷你鼠标，用以操作在工作表面上，所述光学迷你鼠标包含:鼠标壳体，包含沿长度方向设置的操作区和容纳空间；其中，所述容纳空间的厚度介于0.7公分至1.3公分之间，所述操作区的宽度介于4公分至6公分之间且所述操作区的厚度小于所述容纳空间的厚度；导航模组，设置于所述容纳空间内部，用以检测所述光学迷你鼠标相对于所述工作表面的移动量；以及手指检测单元，用以检测所述操作区内的点击事件和/或滑动事件。2.根据权利要求1所述的光学迷你鼠标，其中所述手指检测单元包含设置于所述操作区的至少一个机械式按键、滚轮、至少一个电容式开关和/或至少一个光学式开关。3.根据权利要求1所述的光学迷你鼠标，其中所述操作区沿所述长度方向形成为两侧高且中间低的凹部。4.根据权利要求1所述的光学迷你鼠标，其中所述鼠标壳体沿所述长度方向的长度小于所述操作区的所述宽度。5.根据权利要求1所述的光学迷你鼠标，其中所述鼠标壳体还包含底面，所述底面具有位于所述容纳空间下方的开孔；所述导航模组包含透过所述开孔照明所述工作表面的光源以及透过所述开孔接收所述工作表面的反射光的图像传感器。6.根据权利要求5所述的光学迷你鼠标，其中所述导航模组还根据所述图像传感器所获取的多个图像帧计算所述光学迷你鼠标相对于所述工作表面的转动量。7.根据权利要求1所述的光学迷你鼠标，该光学迷你鼠标还包含用以检测所述光学迷你鼠标相对于所述工作表面的转动量的二维重力传感器或至少一个无线收发模组。8.根据权利要求1所述的光学迷你鼠标，其中所述手指检测单元还用以检测生理特征。9.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的光学迷你鼠标，该光学迷你鼠标还包含设置于所述容纳空间内部的电池模组。10.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的光学迷你鼠标，该光学迷你鼠标还包含无线界面或有线界面。11.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的光学迷你鼠标，该光学迷你鼠标还包含设置于所述容纳空间内部的数据储存模组。12.根据权利要求1-8中任一项权利要求所述的光学迷你鼠标，其中所述导航模组以可调回报率输出所述移动量。13.—种光学迷你鼠标,用以操作于工作表面,所述光学迷你鼠标包含:鼠标壳体，具有宽度和长度，沿所述长度的长度方向具有第一厚度和第二厚度；其中，所述宽度大于所述长度且所述第二厚度大于所述第一厚度；导航模组，设置于所述鼠标壳体的所述第二厚度的区域的内部空间，用以检测所述光学迷你鼠标相对于所述工作表面的移动量和转动量；以及手指检测单元，形成于所述鼠标壳体的所述第一厚度的区域，用以检测点击事件和/或滑动事件。14.根据权利要求13所述的光学迷你鼠标，其中所述宽度介于4公分至6公分之间，所述长度介于3公分至5公分之间、所述第一厚度介于0.3公分至0.5公分之间且所述第二厚度介于0.7公分至1.3公分之间。15.根据权利要求13所述的光学迷你鼠标，其中所述手指检测单元包含至少一个机械式按键、滚轮、至少一个电容式开关和/或至少一个光学式开关。16.根据权利要求13所述的光学迷你鼠标，其中所述壳体还包含底面，所述底面具有相对于所述第二厚度的区域的开孔；所述导航模组包含透过所述开孔照明所述工作表面的光源以及透过所述开孔接收所述工作表面的反射光的图像传感器。17.根据权利要求13所述的光学迷你鼠标，其中所述第一厚度的区域沿所述长度方向形成为两侧高且中间低的凹部，所述第一厚度为所述凹部的平均厚度。18.—种光学迷你鼠标,该光学迷你鼠标包含:鼠标壳体，包含沿长度方向相邻设置的凹部和平面区，所述凹部延伸于宽度方向；导航模组，用以当所述鼠标壳体以所述凹部被旋转时，检测所述光学迷你鼠标相对于所述工作表面的转动量；以及手指检测单元，用以检测所述凹部的点击事件和/或滑动事件。19.根据权利要求18所述的光学迷你鼠标，其中所述光学迷你鼠标的宽度大于长度。20.根据权利要求18所述的光学迷你鼠标，其中所述手指检测单元包含设置于所述凹部的至少一个机械式按键、滚轮、至少一个电容式开关和/或至少一个光学式开关。【文档编号】G06F3/0354GK104281281SQ201310274855【公开日】2015年1月14日申请日期:2013年7月2日优先权日:2013年7月2日【发明者】李盈慧,陈俊玮,张彦闵申请人:原相科技股份有限公司