专利名称：笔式鼠标的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种计算机外围设备，具体地说涉及一种笔式鼠标。
回顾鼠标三十年的历史，其操作方式至今没有改变过，然而这种操作方式的方便性始终不尽人意，由于操作的不方便而使其与软件相适应的功能也受到严重的影响，使鼠标不能充分的发挥它的功能。随着软件形式的变化和功能的增强，特别是多媒体在软件中的实现，人们对鼠标的使用功能已有了较高的要求，希望鼠标能作更多的工作。现行的鼠标由于内外结构以及由此而限定的操作方式的限制，无法进行更为随意性的操作，例如无法在特定的软件环境下徒手划线、靠模划线或写字。
本实用新型的目的就是为了克服现有鼠标在技术和使用方面的不足，而提供一种可控性好、使用方便的笔式鼠标。
笔式鼠标，其特征在于鼠标笔呈适合人手握持的笔形，由电路板、笔杆、在人手触及的部位设有鼠标的左右键按钮、微动开关、光敏器件、红外线发光二极管、光电器件定位件、表面栅格类似于足球或均匀分布小园点的钢质传感球等元器件组成；电路板上有信号处理和传输电路，钢质传感球安装在鼠标笔的笔头部位，在钢质传感球的上端安装有光电器件定位件，光电器件定位件上有让开光路的结构槽，同时还有安装红外发光二极管和光敏元件的安装槽，该槽内安装有红外发光二极管和光敏元件；红外发光二极管和光敏元件分别置于光电器件定位件中心轴的两侧，光电元件定位件使红外发光二极管所发出的光柱的中心线指向光电器件定位件中心轴与传感球球面的交点，反射光柱的中心线反射在光敏元件的感光区的中心。
由于实用新型的这种结构，当红外线发射元件得到所需的符合硅感光性的光，此光直接射向一表面栅格类似于足球或均匀分布小园点的钢质高光传感球，这些栅格和小园点被制造成漫反射面或不反射面，传感球在受光后，将按照光学原理进行反射，我们将感光元件的感光区设置在反射光路上，这样，感光元件的感光区的受光特性将随着钢球的滚动以受光和不受光的方式连续变换，同时，受光边缘在感光区从上向下或从下向上飘过，使感光元件产生对应于光照特性的并能反映钢球滚动方向的一组电脉冲信号，在与上述光路所在平面垂直的平面内再设定一组光电器件，得到另一组电脉冲信号，这两组脉冲信号分别反映钢球在世界坐标系的XY平面内运动的X坐标参数和Y坐标参数，然后将此脉冲信号送入处理电路，再将信号送入计算机中央处理器(CPU)，中央处理器将最终完成对鼠标动作的反应而执行特定的任务。
本实用新型充分运用人体工程学的理论，分析了人们的一些自然的、习惯的动作特征，将鼠标设计为笔的形式，突破了传统鼠标的形式和概念，体现了科技以人为本的理念。鼠标呈现笔的形式，使鼠标的操控更为人性化、随意化，使鼠标的可控性有了较大的改变，更适应在特殊软件环境下的运用，使鼠标的使用功能和适应范围有了进一步的扩展，可以实现更为高级的、精细的操作，而不限于传统的仅对屏幕菜单、命令按钮、选择框、滚动条等软件控件的简单性操作，例如可以在Photoshop、Freehand、CorelDRAW、AutoCAD等软件中可以很自然流畅地徒手划线、靠模划线、写字或更为精细的操作。总之，从人体工程学和技术经济的角度，笔式鼠标是鼠标的一种新概念。
图1是本实用新型示意图；图2是本实用新型实施例一的光电器件定位件结构示意图；图3是本实用新型实施例二的光电器件定位件结构示意图；图4是本实用新型实施例一的发射电路图；图5是本实用新型实施例一的接收电路图。
以下结合附图详细说明。
本实用新型可以有无线或有线两种方式实现，首先说明无线方式，此时需在笔内加入电源装置。
如图所示，笔式鼠标呈适合人手握持的笔形，由电池盖1、电池套一2、电池触片一3、连接插针4、电池5、电池套二6、电池触片二7、电路板8、笔杆9、在人手触及的部位设有鼠标的左右键按钮10、微动开关11、光敏器件12、红外线发光二极管13、光电器件定位件14、表面栅格类似于足球或均匀分布小园点的钢质传感球15等元器件组成；电路板上有信号处理和传输电路，钢质传感球安装在鼠标笔的笔头部位，在钢质传感球的上端安装有光电器件定位件，光电器件定位件上有让开光路的结构槽，同时还有安装红外发光二极管和光敏元件的槽孔，该槽孔内安装有红外发光二极管和光敏元件；红外发光二极管和光敏元件分别置于光电器件定位件中心轴的两侧，光电元件定位件使红外发光二极管所发出的光柱的中心线指向光电器件定位件中心轴与传感球球面的交点，反射光柱的中心线反射在光敏元件的感光区的中心。
如图2所示，当选用的光电元件的外形为长方体时，在光电器件定位件上设有安装红外发光二极管和光敏元件槽16，在光电器件定位件的上部沿X方向和Y方向设有光电元件的安装槽16，在光电器件定位件的下部沿X方向和Y方向设有用于透光槽17，上部的槽16与下部的槽17互相对应，并且互通。
如图3所示，当选用的光电元件的外形为圆柱体时，在光电器件定位件上设安装红外发光二极管的孔18和光敏元件槽20，在光电器件定位件的上部沿X方向和Y方向设有安装红外发光二极管的安装孔18和安装光敏元件的安装槽20，在光电器件定位件的下部沿X方向和Y方向设有用于照射的孔19和反光的槽21，上部的槽孔与下部的槽孔互相对应，并且互通。
为了便于叙述，我们设想将鼠标笔置于世界坐标系并使鼠标笔的中心线与世界坐标系的Z轴重合，传感球的球心与世界坐标系的原点重合。当鼠标笔在桌面上写动时，由于传感球与桌面之间的摩擦力的作用，使传感球转动；传感球是表面栅格类似于足球或均匀分布小园点的钢质高光球，这些栅格和小园点被制造成漫反射面或不反射面，传感球受笔杆9和光电器件定位件14定位只能以它自己的中心(球心)转动。光电器件定位件是用于光电器件定位的一个零件，光电元件的定位包含有光电元件自身的空间位置和光电元件发光和受光角度两个含义，为此，根据所用光电元件的外形结构，在光电器件定位件的上部沿X方向和Y方向设有光电元件的安装槽或安装孔，在光电器件定位件的下部沿X方向和Y方向设有用于透光的槽或孔，上部的槽孔与下部的槽孔互相对应，并且互通；这些槽的对称面或孔的中心线分别在XZ平面和YZ平面内，并且这些槽的底面或孔中心线分别于Z轴有一定的夹角，另外槽的底面与照射光柱或反射光柱的中心线有适当的偏移；在光电器件定位件的上部在X方向和Y方向安装两组红外发射和接收器件，光电器件定位件将红外线发射和接收器件保持在固定的位置，并使红外线发光二极管发射的光柱的中心线与光电器件定位件的Z轴的交点在传感球的表面，另外使光敏元件的感光区的中心与反射光柱的中心线重合，这样使红外线发光二极管发射的光经反射后能够被光敏元件所接收，另外由于传感球表面栅格的作用光敏元件感光区的光照现象为照射和不照射两种情况，且照射边缘是随传感球的转动在感光区由上向下或由下向上移动的，这种光照特性完整的表达了传感球在鼠标笔写动时滚动的特征，相应的这种光照特性由感光元件转换成电脉冲信号并经一系列定制处理后呈现的屏幕效果就是随着鼠标笔笔头在桌面上前后左右快慢的移动屏幕光标在屏幕上的上下左右快慢的移动；光电器件定位件与笔杆的内壁呈过渡配合，并由笔杆内的键和平台使其不能在笔杆轴向转动和窜动。电路板由设在笔杆内的安装槽限制它的转动，保证在电路板上需要与其他相关元件对齐的元件的处于正确的空间位置，电路板的上端与电池套二通过硬导线相连接，在电池套二上设有与电源相连接的连接插针，电池套二的外壁与笔杆的内壁呈锥面过盈配合，在安装时，压紧电池套二将压力传给电路板和连接件使其定位；电池套一与电池盖组合在一起，在更换电池时可以从笔杆上取下，电池盖是卡在笔杆内的，电池套一上安装有接通电源的触片；两个按钮分别为左右键。
接收器内安装信号接收和处理电路，并通过信号线与计算机主机相连。
接收器也可以做成电路插件板直接插在计算机主板的插槽内。
当采用无线方式时，笔式鼠标采用微波进行信号传输，其穿透性好，抗干扰能力强，信号稳定且无方向性，鼠标笔可在距接收器两米的空间范围自由移动，同时，采用多频道分段技术，提供八个不同的频道，由于使用频道和距离的作用，在同一办公室可以多人同时使用。另外，鼠标笔电路具有自动省电功能，当停止使用鼠标笔超过五分钟时，鼠标笔将自动切断电源进入睡眠状态，以延长电池的使用寿命。
如图4所示，该电路是一种公开的电路，在发射电路中，由D101和D102发光照射DY101和DY102，产生电脉冲，触动开关K-LEFT和K-RIGHT产生电脉冲，这些电信号送入IC101进行编码后，由L101和C110等组成的振荡回路以微波的方式进行发射。
如图5所示，该电路是一种公开的电路，在接收电路中，由接收回路接收到微波信号后，经过整形送入IC201和IC202进行解码等一系列处理，然后由信号线接入计算机完成鼠标的工作。
本实用新型还可以做成有线方式，只需配以现有的标准的有线鼠标电路即可。
本实用新型将笔式鼠标的传感结构设计得非常简单，工作可靠性高，具有较高的技术经济指标。
权利要求1.笔式鼠标，其特征在于鼠标笔呈适合人手握持的笔形，由电路板、笔杆、在人手触及的部位设有鼠标的左右键按钮、微动开关、光敏器件、红外线发光二极管、光电器件定位件、表面栅格类似于足球或均匀分布小园点的钢质传感球等元器件组成；电路板上有信号处理和传输电路，钢质传感球安装在鼠标笔的笔头部位，在钢质传感球的上端安装有光电器件定位件，光电器件定位件上有让开光路的结构槽，同时还有安装红外发光二极管和光敏元件的安装槽，该槽内安装有红外发光二极管和光敏元件；红外发光二极管和光敏元件分别置于光电器件定位件中心轴的两侧，光电元件定位件使红外发光二极管所发出的光柱的中心线指向光电器件定位件中心轴与传感球球面的交点，反射光柱的中心线反射在光敏元件的感光区的中心。
2.如权利要求1所述的笔式鼠标，其特征在于在光电器件定位件上设有安装红外发光二极管和光敏元件槽，在光电器件定位件的上部沿X方向和Y方向设有光电元件的安装槽，在光电器件定位件的下部沿X方向和Y方向设有用于透光槽，上部的槽与下部的槽互相对应，并且互通。
3.如权利要求1所述的笔式鼠标，其特征在于在光电器件定位件上设安装红外发光二极管的孔和光敏元件槽，在光电器件定位件的上部沿X方向和Y方向设有安装红外发光二极管的安装孔和安装光敏元件的安装槽，在光电器件定位件的下部沿X方向和Y方向设有用于照射的孔和反光的槽，上部的槽孔与下部的槽孔互相对应，并且互通。
专利摘要笔式鼠标,鼠标笔呈适合人手握持的笔形,由电路板、笔杆、左右键按钮、微动开关、光敏器件、红外线发光二极管、光龟器件定位件、表面栅格类似于定球或均匀分布小圆点的钢质传感球等元器件组成;当红外线发射元件直接发光射向的钢质高光传感球,感光元件的感光区的受光特性将随着钢球的滚动以受光和不受光的方式连续变换,使感光元件产生一组电脉冲信号,然后将此脉冲信号送入处理电路,再将信号送入计算机中央处理器执行特定的任务。本实用新型使鼠标的可控性有了较大的改变,更适应在特殊软件环境下的运用,使鼠标的使用功能和适应范围有了进一步的扩展,可以实现更为高级的、精细的操作。
文档编号G06F3/033GK2394257SQ9923668
公开日2000年8月30日 申请日期1999年7月19日 优先权日1999年7月19日
发明者贾国玺 申请人:贾国玺