CN102033627A - 一种鼠标及方法 - Google Patents

Abstract

一种鼠标，是一种可调整操作姿势使用的鼠标，包括壳体、PCB电路板和以平面位移传感器为基础的定位模块，其特征在于：所述鼠标本体可绕所述定位模块所处的三维空间坐标系的X、Y、Z三个轴向的至少一轴转动，在转动停止后，所述鼠标体与所述定位模块间的方向保持稳定，所述鼠标进入正常工作状态。这使得鼠标可以在扭转或直立起来后仍然可以使用。并且通过鼠标按键的功能管理方案实现鼠标按键的功能复制、转移、失效和恢复来配合/优化新姿势的使用。这样使用者可以随时的改变拿握鼠标的姿势，活动不同的肌肉群，促进局部的血液循环的恢复，而不影响效率，从而可以减少使用鼠标时疲劳和病痛的发生。

Description

一种鼠标及方法

技术领域

本发明涉及一种可调整操作姿势使用的鼠标及方法。

背景技术

鼠标是应用广泛的一种重要的计算机输入装置，通常包括供持握的壳体、分布在壳体上的按键板与滚轮和内部元件，内部元件又包括对应按键板及滚轮等被操作部件的微动开关与负责探查鼠标体相对桌面的移动的定位组件，其使用方式为手握供持握的壳体部分，以食指中指负责点按按键或者拨动滚轮发出点击或者上下等信号，以手持鼠标体的整体移动使鼠标在桌面上滑动并且由鼠标底部贴近桌面的定位组件探查移动的方向以及量，传导到计算机后控制屏幕上光标的位置。现在流行的定位原理有两种。根据使用的平面位移传感器的类型不同，一种叫通常称为机械式或光机式(光学机械式)，用机械结构探查鼠标体与桌面间的相对移动，是靠一个与桌面接触的胶球的滚动磨擦鼠标内的分管水平和垂直两个方向的栅轮的滚轴，带动栅轮转动，转动的栅轮上的锯齿样栅格周期性的遮断光电开关的信号从而产生能代表位移状态的脉冲信号，通常鼠标内部有一个芯片会根据这些数据转换成“X”和“Y”轴的位移，再由控制芯片将鼠标的变化数据通过接口电路传给电脑从而驱使光标移动。实际上为了区分辊轴转动的方向，每个光栅轮隔断的光敏传感器有一对，就是有两个，这两个光敏传感器接收到的光信号有90度的相位差，这两个传感器收到光信号的先后就反映了辊轴转动的方向。相对于原始的以机电式编码器为基础的纯机械鼠标，以光电式编码器为基础的“光机鼠标”精度高且不易磨损，是历史上最成功的设计，统治鼠标市场二十余年。

另一种通常称为“光学式”的鼠标，使用光学成像器件(“成像芯片”)为测定位移的基础。典型的光学鼠标通常包括以下组成部分：发光二极管、光学透镜、光学引擎、控制芯片、轻触式按键、滚轮、连线、接口(PS/2或USB或无线)、PCB电路板、外壳等。工作方式是：发光二极管产生光学鼠标工作时所需要的光源；光学透镜组件负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部，并予以照亮，由凸透镜将已经被照亮的鼠标底部图像成像至光学引擎芯片底部的小孔中；光学引擎一般包括一个半导体光学成像器件(微型摄像头)以及一个专用于对这个摄像头采集到的图像数据进行快速处理的光学定位DSP(数字信号处理器)，微型摄像头以一定的时间间隔不断进行图像拍摄，将图像转化成二进制的数字图像矩阵，光学定位DSP则负责前后相邻图像矩阵的分析比较，对比相邻图像中相同特征点的位置变化信息并据此计算出鼠标在X、Y两个坐标方向上的移动方向和距离，并将计算结果传递到控制芯片；控制芯片可以说是光学鼠标的神经中枢，但由于主要的计算工作由光学引擎中的定位DSP芯片所承担，控制芯片就不需要负责这部分工作，它的任务就集中在负责指挥、协调光学鼠标中各部件的协调工作，同时也承担与主机连接的I/O职能(就是说接口控制模块一般也整合在控制芯片当中，比方鼠标采用PS/2接口、USB接口或者是蓝牙技术，就需要控制芯片整合相应的控制功能)。现有的光学鼠标产品，除了一般3键滚轮鼠标的标准功能往往有更多的功能，比如可以切换CPI(每英寸鼠标位移驱动光标移动的点数)输出标准，或者有多个可以自定义功能的附加按键(可以定义按键在击发时会发出的信号)，甚至可以存储多种自定义按键功能设置方案在鼠标器中，这些功能的实现一般都集成在控制芯片中。

与使用平面位移传感器的主流光标定位产品相比，还有通常称为“轨迹球”的产品，用产品上自带的球体代替鼠标下的桌面的作用，用转动球体代替移动鼠标；还有使用微机电系统(MEMS微型机械结构和芯片的结合体)的产品，主要是使用两轴或三轴的加速度传感器和/或陀螺仪来侦测定位产品本身的位移和/或转动，从而控制光标的移动。

随着电脑越来越多的应用在人们工作和生活的各个方面，许多人需要长时间的操作电脑。作为最主要的输入设备之一，对鼠标器长时间操作也带来的手、腕、肩等的疲劳和疼痛，因此消除/减少操作鼠标的疲劳成了鼠标改进的主要目的之一，让鼠标外壳拿起来更舒服更适合人手生理特点的“人体工程学”设计成为重要的研究方向，但推陈出新的人体工程学外壳始终未能满足人们的“健康”要求。造成疲劳的根源是长时间的压力和肌肉紧张，不合适的外壳导致的不合适姿势固然是重要原因，但在任何手势下长时间保持不动都会成为肌体的压力并影响血液循环，哪怕开始时是舒适的。

为了可以变化操作姿势，许多产品进行了轨迹球和光学平面位移传感器的结合，或者MEMS传感器和光学平面位移传感器的结合。使用轨迹球结合可以在持握移动鼠标和固定操作鼠标间切换，但轨迹球不适合快速的定位操作，而且摸球的手指运动强度较大。结合MEMS空间传感器则鼠标可以脱离桌面使用，非常适合幻灯片演示等远距离操作，也因为脱离桌面而可以有新的持握手势，带来短时间的舒适感，但长时间的悬空手臂运动也是非常累人的，而且MEMS传感器的精度有限，需要频繁的进行方向校准。而传统的光学或机械位移传感器的鼠标不仅精准快速，也因为有桌面的支撑而异常稳定，牢牢占据着市场的主流。

为了使用平面位移传感器也能有舒适的姿势，设计人员进行了各种尝试。主流的鼠标形状可以概括为一个纵置的扁平长方体，除此之外还有圆柱或者半球风格的、以推动为主要移动方式的横置长方体风格、模仿手枪柄的“直立式”或“摇杆式”风格，但这些风格在摆脱传统的持握纵置长方体鼠标的手势的同时也有各种新的问题，没有任何一种得到普及。

也有设计人员设计了可变形的鼠标外壳。有的产品附加了一个上盖，上盖可以以前端为轴整体弹起，使鼠标可以在后部变高后使用，略微改变一下持握的手感(参考图1A)。有的产品附加了一个两段式上盖，可以使上盖弓起而使鼠标体中后部变高；或者有的产品壳体的后面一段可变形而使鼠标体弓起，但这样的设计多是为了在扁平的收拢状态时减小体积便于携带，弓起的变形是对此造成的手感损失的弥补措施，弓起的姿势是它工作的姿势，所以并无比一般产品更强的舒适度(参考图1B、C)。

有美国Smartfish公司的产品，将鼠标上盖与底盘以一个可以自由摆动的关节相连，为摆动不受阻挡关节周围的鼠标体被挖空，通过这样的设计手是可以在一个范围内自由的前后左右摆动的，但在偏离轴的地方施力(比方按键)需要靠使用者自身保持平衡而不能借助桌面的支撑，控制有些小难度。另外鼠标壳上下两部分之间的外围挖空也对持握造成影响(参考图1D所示)。

这些设计对手势的改变幅度有限，且与桌面接触的放置传感器的鼠标底面始终是底面，紧贴桌面一侧而无法被接触到。

发明内容

本发明以改善操作鼠标姿势的舒适度为目标，提供一种以平面位移传感器为基础的可改变操作姿势的鼠标器，使人们在使用鼠标过程中可以随时改变姿势、变化动作，从而缓解固定姿势、动作带来的疲劳，活动不同的肌肉，改善血液循环。

本发明解决这一问题所采用的方案是：通过相对于鼠标定位模块所处的三维空间坐标系旋转鼠标本体达到改变鼠标形状的效果，从而可以改变持握鼠标的姿势。假设这一三维空间坐标系是以空间直角坐标系表示的，那么鼠标本体可以绕定位模块的三个互相垂直的坐标轴中的至少一根轴转动。在转动结束后，鼠标进入正常工作的状态。

另外，通过按键管理方案，让鼠标按键间的功能做适当的转移、交换，来配合改换放置姿态后的鼠标的操作，更能提高在非默认姿态下的工作效率。

等度量单位的笛卡尔直角坐标系是在生活和科学中最常用到的坐标系，鼠标定位组件一般也使用这样的坐标系，以带度量单位的X射线轴标示左右方向的位移，由左向右是正方向，以Y射线轴标示上下/前后方向的位移，由下向上是正方向。过两者垂直相交的原点O与两者都垂直的射线Z就形成了空间笛卡尔直角坐标系的第三轴“Z”。虽然现在的鼠标产品多数是平面取样用不到Z轴，但Z轴的概念对本发明的阐释很重要，本发明的解释也将以空间笛卡尔坐标系为例。在初始状态，认为鼠标体坐标系O’的三轴X’、Y’、Z’与定位模块的坐标系O的三轴X、Y、Z是重合的，定位模块在任何坐标方向上的位移，鼠标体都会产生同样的移动。鼠标体相对于定位模块的转动使鼠标的姿势发生改变，变化完成后，鼠标体以新的姿势与定位组件一起移动。

鼠标壳体相对于定位模块的旋转相当于改变鼠标的形状，这个改变可能是微量的——比方鼠标体仅在桌面上逆时针转动了0～15度——也可以是巨大的——比方由趴在桌面的长条扁平小盒子变成一个类似飞行摇杆的“立式的”控制器。

这个“旋转”的幅度值是连续的或者离散的。就是说鼠标体(工作时所处的空间角度之值)可以在一个范围内连续的取值(比在0°～30°之间任意的偏转角度工作)，或者只能在固定的几个姿势间变化(比如只能在偏离原始位置0度、30度和90度的姿势下工作，在其他的位置不能实现)。

所述的“旋转”可以通过直观的机械旋转方式实现，也可以通过等效的方式实现。

在本文中，把与鼠标的取样信号的方向基准相关的最小零件部分称作“定位模块”或者“定位器件”。根据已有鼠标的结构原理，在机电鼠标中意味着至少包括：围绕并接触滚球的、锁定为一组的、互相垂直的两个辊轴，与它们连带的栅轮，与栅轮配合的光电编码器；在光学鼠标中意味着至少包括负责对位移平面进行图像取样的“成像芯片”。取样的图像方向基准在成像芯片的感光元件矩阵中就被决定了。因为成像芯片通常被与DSP“数字信号处理器”模块集成在一片称为“光学引擎”的芯片内，显然在这种形式下提到“定位模块”在三维空间的位置和姿态至少会包括整个“光学引擎”芯片的位置和姿态。随着半导体技术的发展以及对低成本的追求，又出现了将“光学引擎”芯片与“控制芯片”集成到一起的芯片，假如这颗芯片没有使用微机械结构将自己与“光学感应器”的绑定分开，只能通过改变自身的偏转角度使“光学感应器”的角度发生同步偏转的话，显然这整颗芯片都因为从动跟随而从属于“定位模块”的方向的概念叙述。容易理解，机械鼠标的滚球以及现有光学鼠标的凸透镜，都不能必然影响到取样信号的坐标方向基准，尤其是在后面讲到“绕定位模块自身Z轴的旋转”时。滚球因为是一个自身对称的独立活动部件不需要特别强调它的扭转，凸透镜则完全不需要参与与成像芯片的同轴转动。但是在成像芯片围绕另外的轴转动时就需要凸透镜的跟随了，这时它属于另外一个概念——“定位组件”。

为了实现“相对于鼠标定位模块所处的三维空间坐标系旋转鼠标本体”的目标，在一些旋转方式上需要特殊的结构来辅助才能实现，“定位组件”是为了其中一些方案的描述方便而产生的定义，是指定位模块以及它的附属零件所组成的功能整体，这个功能整体在与鼠标本体的相对位置或相对姿态发生改变时也能实现正常的取样定位的功能。

在后面还会定义更大范围的“子部分”概念，包含更多的机械辅助部件，附加的都是与功能实现不相关只与姿态相关的部分。可以简略认为，定位模块是取样和坐标相关的最小部分；定位组件则还包含必要的取样辅助零件，比如灯、透镜以及小块的PCB板等，可以完成完整的取样定位功能；“子部分”则还要附加与定位和取样完全无关的变形结构等机械部分。

显然，定位模块及其需要电路连接的辅助零件在转动发生前和结束后都需要与鼠标的电路主板正常连接以保证功能的实现，使用软导线或者插接头进行这种活动部件间的连接都是非常成熟的技术。

在本文中，把相对于鼠标的整体会发生变化的定位器件等部分之外的部分称作“鼠标本体”。

为了描述方便，可以把由鼠标内部向外穿过定位模块的窗口(也即穿过定位模块)而与取样平面垂直的方向定义为定位模块的指向，由于定位模块的工作原理，这个方向还可以用来描述被取样的平面的方向。除了定位模块的“指向”方向，定位模块的方向是由其X、Y、Z三个轴向的指向决定的。实际当中鼠标的取样平面多数情况下可称为“桌面”——当然也有使用大腿上的衣料的时候——所以如果新取样平面的方向与原取样平面的方向相同，则只能是与原平面平行的平面或者仍然是原平面这两种答案，这意味着仅是桌面升高或降低了一点或者干脆没动，如果鼠标本身没有旋转则没有任何姿势变化，对鼠标的工作也没有任何实质影响。需要注意的是使用桌面的背面则是与初始取样平面方向完全不同的平面，因为这时鼠标至少在某个方向上旋转了180度，是一种完全不同的姿势。假如把定位模块由鼠标内部向外的指向作为取样平面的正方向，则“桌面”这个平面的方向是垂直向下的，而“桌面的背面”这一平面的方向是垂直向上的。

“取样器件”是一个按功能定义的概念，在光学鼠标中所指的更适合是“光学感应器”和成像透镜的组合，在机电鼠标中更适合是滚球、辊轴、栅轮和光电编码器的组合，但这个概念仍然是和取样信号的方向基准相关的。这样的称呼在一些说明中，尤其是在与“取样平面”概念相配合的说明中，显得更直观，容易辅助理解相关概念。

使用平面位移传感器的鼠标以探查自身相对于另外的物体的移动来获取坐标数值、控制光标的移动，这样的方式需要为定位器件在鼠标的外壳上开窗孔以使定位器件可以与外界物体接触或者可以探查外界的物体，在这样的鼠标结构中，鼠标本体相对于定位模块的转动可能会表现为“窗口”内定位模块相对于鼠标外壳的转动，或者定位模块跟随“窗口”在外壳上的移动、切换。定位组件相对于自身或鼠标壳体的旋转、定位组件相对于鼠标壳体表面的移动、多个定位组件间的切换，这几种变动方式都达到定位组件相对于鼠标体旋转而实际上改变了鼠标相对于定位组件/定位平面的姿态的效果(因为一般定位平面——比如桌面——相对于使用者的状态是不变的，定位组件要靠近定位平面取样，并且其前后左右的方位要与使用者的方位统一，所以最终表现是鼠标改变了接触定位平面的姿势；相对于人的持握来说，鼠标实际改变了自身的形状)，都是“鼠标壳体绕定位组件三个互相垂直的坐标轴中的至少一根轴转动”的方法在实际中的具体实现形式。

作为被持握的主体，以及内部元器件依靠和固定的基础，鼠标外壳显然是鼠标形体的最主要部分，本文中有时用“鼠标外壳”或“鼠标壳体”与“定位组件”的关系来说明本发明的方案，而忽略定位组件的窗口是鼠标外壳的一部分。相对于那些在鼠标的壳体的不同部分间实现相对的壳体分部分之间的形状变化，本发明的鼠标器作为一个整体通过实现相对定位模块的转动产生工作姿态的变化，可以做到结构完整，手感舒适，变化姿势多、幅度大。

鼠标壳体相对定位组件旋转的方式中，最简单实用且容易实现的是仅绕定位模块的Z轴旋转某个角度θ，因为只需利用鼠标壳体上初始的定位窗口就可以完成，在旋转前后鼠标使用的是同样方向的取样平面。优选的，定位模块安置在一个可以相对鼠标壳体滑动自旋的托板上。滑动的最终位置可以靠压簧和定位凹槽确定的档位来控制，或者靠橡胶等弹性物体压紧产生的摩擦力来控制，这样使定位模块只在使用者需要时才能手动旋转，而不会在工作状态下不受控制乱动而影响正常使用。

这可以是一个比较小的角度(比如0～30度，用于修正鼠标的X轴指向与使用者手部实际左右运动的方向的偏差)参考图2，也可以是一个较大的角度(比如θ＝90度，从而互换X、Y轴，使鼠标打横)；或者打横后带修正角度，比如θ属于60～120度)。这里未指定旋转的方向(比如顺时针或逆时针)，考虑到角度的对称性，为简化说明，这里也不使用-30＜θ＜30度这样的表示方法，象前述的说明应该是明确而且易于理解的。后继的说明，也将以右手为惯用手进行，不再单独针对左右手的问题做说明。

显然的，互换X、Y轴使鼠标打横可以靠物理上转动定位组件实现，也可以靠交换X、Y轴的取样电路的连接实现。因为在X、Y两个方向的位移信号一般是分开传输的，所以可以交换连接它们的电路。交换连接X、Y两组位移距离反馈电路的连接并将Y轴位移方向信号取反后，就可模拟定位模块顺时针转动90度的效果。

因为鼠标的壳体是一个固体的封闭曲面而定位模块处于鼠标壳体内部的，要想实现绕Z轴旋转以外更多方向的旋转就需要定位模块跟随其所用的窗口在鼠标壳体有曲率的表面部分移动或者突破到鼠标壳体之外移动。这样的旋转相当于鼠标改变了取样位置，改变了鼠标的取样平面(使用了与原来不同方向的取样平面)。

优选的，鼠标体可绕定位模块的X、Y两轴之至少一轴旋转超过45度角。优选的，旋转的结果要使鼠标器长宽高三个维度中尺寸最长的维度方向与桌面的夹角超过45度。这样，在定位模块接触桌面工作时，长条状的鼠标体可呈现站立在桌面的姿态。此时操作者可以使用大拇指在鼠标体一侧而四指在鼠标体另一侧的握姿持握鼠标器，手指可以接触到鼠标体原来的底面。为了适应人手的生理特点，便于持握发力和操作按键，优选使鼠标体长轴与桌面的夹角大于60度，这意味着定位模块的要相对于鼠标器要做同样幅度的旋转。此时持握的姿势，以四指接触原鼠标背面一侧而大拇指接触原鼠标底面一侧为首选，这样方便四指操作原在鼠标背面一侧的多数按键等控制单元，大拇指则可以操作在原鼠标底面一侧设置的控制单元。容易知道，鼠标体与桌面的夹角很小时，圆柱形状的一根大拇指对鼠标体的控制会很困难，也不容易发力。

优选的，在鼠标壳体等曲率等半径的曲面部分有一个较大窗口，定位模块安置在一个有弧度的托板中，并在所述托板上有对应的取样窗口，此托板可以沿鼠标壳体上有同样弧度的所述较大窗口滑动，从而定位模块可以在滑动过程中完成绕空间某个轴的旋转。比如与定位模块本身X轴平行的某个轴线。使用同样方向的取样平面，在平面部分平行滑动定位模块对改变鼠标姿态是没有效果的。同样绕与坐标轴平行的轴线转动与绕坐标轴本身转动实现的取样平面的角度变化是一样的。

保持定位组件的滑动处在鼠标壳体的范围之内，且想要有最大的滑动范围，鼠标就需要变成标准的球形，而实际中球形或半球形的人体工学感受是比较差的，所以这一方法实现的转动角度不会很大。而且对接近球形的鼠标进行转动的引起的形状变化也不大。因为此托板有弧度，所以也不容易以此为底部实现鼠标的站立，因此不适合作为第一定位组件。

优选的，包含所述定位模块的定位组件的功能整体处于一个子部分中，鼠标壳体有一个容置槽容置所述子部分，所述子部分以枢轴与鼠标的壳体相联接，所述子部分可绕所述枢轴旋转而离开在所述容置槽的原始位置，并以取样孔接触桌面。这样，鼠标在做对应的旋转后仍可进行位移取样。显然以这样的复杂结构实现绕定位模块Z轴的旋转有些得不偿失，这适合实现绕定位模块的X、Y轴的旋转，并使鼠标产生类似站立的姿势。

优选的，鼠标定位组件的功能整体处于一个可与鼠标体分离、接合的子部分中，所述鼠标有至少二个容置槽位可容置所述子部分，所述容置槽中均有与鼠标体内电路板相连接的电路接头，所述子部分具有与所述容置槽中电路接头对应的接头，所述子部分放置于所述容置槽中时可通过所述接头与所述鼠标体内部电路板实现电路连接，以放置其中的子部分的定位模块的方向定义为该容置槽的方向，则各容置槽指向方向不同的取样平面，或者指向同一方向的取样平面(即Z轴指向相同)而各容置槽的坐标系间互有角度。

显然，这一可分离接合的定位模块及其容置槽之间，仅能实现前述可旋转的定位模块能实现的有限的角度取值，但这仍然可以实现许多好用而有效的方案：比如在鼠标底面有两个相差90度的容置槽，可以实现鼠标的横竖模式转换；或者除了在鼠标底面的第一容置槽，在第一容置槽的X轴或者Y轴的指向的小角度范围内有第二个容置槽，则可以实现由扁平的横式或竖式鼠标向立式鼠标的转换。

优选的，所述容置槽为可以以相差某个角度的两个方向容置所述的子部分，并且分别有电路接头供所安置的子部分连接。优选的，所述容置槽可以以相差90度的两个方向容置所述的子部分，并且分别有电路接头供所安置的子部分连接。当此容置槽结构以一槽实现多个角度的对所述子部分的容置，则其实是定位模块绕Z轴旋转的另一实现方式，与前述可旋转的托板方案的不同仅是：前述方案以软导线连接定位组件与鼠标主电路板，后述方案以接头连接。这时候至少需要一个容置槽就可以有多种状态了。

这里，所述定位子部分为了囊括定位组件的功能整体以实现正常的功能，显然需要包括：在机械鼠标中需要包括滚球及其框架、长辊轴和栅轮、光电编码器、必需的电路板；在光学鼠标中需要包括光源、透镜、成像芯片、必需的电路板。之外的机械部分显然需要包括安装所述组件的壳体，以及，可能需要的枢轴结构。

上述需要以活动连接的机械结构实现旋转的方案实现起来都比较复杂，另外一种结构简单的等效方案就是：用多于一个的定位组件间的切换，模拟一个定位组件旋转到多个位置的效果。

优选的，所述鼠标具有多于一个的定位模块，所述定位模块通过一个切换电路与鼠标的主电路板耦接，所述鼠标可以旋转到以其中任意一个定位模块接触定位平面，并且通过所述切换电路切换到该接触到定位平面的定位模块执行取样定位工作。

这可以是全部的固体结构，用固定的两个或以上的小窗代替一个可以处于两个或以上的旋转位置的定位组件。也可以包含活动结构，至少某一个定位模块是以活动连接的机械结构与鼠标本体相连的，从而可以实现某种形式的旋转。

并且不排除“使用处于同一个平面内、指向相同的两个或多个定位模块来模拟一个可绕自身Z轴自旋的定位模块的多个停泊状态”这样的方案，虽然这样实现的效果有限且增加了定位模块的成本，但仍然可以实现通过在两个固定的定位模块间切换实现鼠标可以扭转15度或者90度这样的简单功能。在已有的产品中，仅有一款罗技公司的MouseManDualOptical鼠标使用过在同一取样平面的双光学平面传感器进行定位，但它的两个传感器只是作为互相的定位错误的校验，最后通过控制芯片输出的仍是一份位移数据，并不能借以实现鼠标的旋转使用。

这是与上述可分离接合的定位子部分相似的方案，可以认为是在多个容置槽中同时安装了定位组件，用增加的定位模块的成本代替复杂的活动结构。

可分离接合的方案和使用多个定位模块的方案都可以看成是是旋转一个定位组件方案的离散取值，是一个初始状态值和一个或更多个最终状态值的组合。

考虑到结构和零件成本，处于合适位置的两个定位组件的方案是优选方案。第二定位组件处于第一定位组件的X轴或Y轴所指的方向的一个锥形角度范围内是效果最明显的方案。优选的，第二定位组件处在鼠标体长宽高三个维度中最常的维度方向的无按键的一端，从而在以第二定位组件为工作模块时持握的小手指和无名指不会按压到按键。

优选的，有手动的切换电路对各个定位组件进行使能控制。比如完成在第一和第二定位组件之间的切换。

优选的，使用重力开关或者倾角传感器或者加速度传感器进行各个定位组件的切换控制，使接近桌面的定位组件(处于下方)生效而使离开桌面的失效。

在有多于一个定位模块的情况下，可以通过切换电路控制我们需要其进行位移采样的定位模块进入工作状态，这个切换控制电路可以完全是手动的，也可以是通过传感器器件自动工作的，比如加速度传感器、倾角传感器、陀螺仪等。以微机电系统(MEMS)技术为基础的加速度传感器芯片、倾角传感器芯片、陀螺仪芯片体积小巧，成本也可接受，正以各种形式获得越来越多的应用。MEMS模块可以直接输出数字信号，使用这样的信号交给鼠标控制芯片就可以根据设定的限值进行计算控制或者电路控制。比如，使用倾角传感器就可以指定一个倾角范围来控制部分电路是否要断开或导通，倾角传感器以倾角为零安装在原始状态的鼠标器中，在倾角为0～30度时控制第一定位组件导通，在倾角为60～90度时控制第二定位组件导通。除了单一轴向的传感器，还可以使用两轴向的或者三轴向的传感器，可以感应更多方向的状态信息。其实鼠标的光学引擎就是一个两轴向的传感器，可以感应X、Y两个轴向的位移。重力开关相对是更简单的控制元件，包括水银重力开关，滚珠开关等形式。

鼠标壳体通过相对与它的定位模块的旋转达到或多或少的改变自身姿势的目的，为了配合这种变化，对鼠标的按键、滚轮等功能组件进行优化是必不可少的措施。这种优化包括功能组件配置的优化以及对旋转前后的功能组件的功能改变两种。对功能组件的优化配置包括，在鼠标的底面预先设置滚轮或者按键为直立使用鼠标器做准备，等等。对旋转前后的功能组件的功能改变包括，在纵置鼠标打横使用以后使原本的右键代替左键的功能，等等。

鼠标壳体相对于定位组件的变动使鼠标的姿势发生的改变可能很大，从而给描述功能组件在鼠标上的位置带来困难。比如一个常规鼠标交换坐标轴后打横变成横式布局鼠标，原先鼠标的左键(第一按键)和右键(第二按键)分别处于鼠标的前左方和前右方，在完成交换X、Y坐标轴并扭转鼠标体90度使原X轴对应于人的左右方向后，就只能说第一按键处于鼠标的左后方、第二按键处于鼠标的左前方了；假如定位组件的X、Y轴分别取得原来鼠标壳的Z轴和X轴的方向，则鼠标的“上表面”、“下表面”等等概念都会发生变化，叙述时不仅要说明方位，还得随时说明当时鼠标的状态才能不造成错误。为了避免这种描述的困难、冗长和可能造成的混乱，在本文中说明鼠标的功能组件的位置时，尤其是涉及到状态变化前后效果的比较的时候，将尽量进行区分。鼠标的状态在变化前后的差别可能较大，甚至可能有多种变化状态，但鼠标在最开始的状态是稳定的，初始状态的鼠标可以被称为“处在鼠标的原始状态”。鼠标在变化后的状态可称为鼠标的“第二状态”，虽然这个“第二状态”可能有多种取值，但可以代表“变化的结果的状态”的意思，已足以和初始状态相区分，使相关的描述意思清楚。

很显然鼠标在原始状态有一个接触桌面的“底部”，而鼠标在第二状态接触桌面的可能是另外的部分，因为桌面水平，这时的接触桌面的部分仍可称为“底部”。为了将这样两个状态区分而不致混淆，说明部件在鼠标体上的位置时，统一用比较固定的原始状态的相对位置表示而不用变化较多的“第二状态”的相对位置表示；为了语言的简洁，将用“原”字代替“原始状态”之意而与“第二状态”的鼠标上的位置区分。比如用“原鼠标”表示“原始状态的鼠标”，而不是另外一个鼠标，只是同一个鼠标在变化前的状态；比如用“原鼠标的底部”简略代替“鼠标在原始状态时鼠标的底部”；而“在鼠标的原始状态时处于鼠标的背面(顶面)”简说成“原在鼠标背面”或“在原鼠标的背面”。

优选的，鼠标体的长宽高三个维度中最长的维度的尺寸要至少达到手掌并拢时四指的宽度——也即手掌以需要的姿势放置在桌面上时并起来的四指的高度，以供鼠标使用“站立”姿势时优点的发挥。

优选的，鼠标的基础形状采用“横式鼠标”的设计，而使原先在鼠标长边排列的按键更容易被新的“站立”的姿势利用。

优选的，定位子部分到达原“长”方向的一端后，包括定位子部分的鼠标体在新姿势下的总高度至少满足并拢四指的高度，以供新姿势优点的发挥。

优选的，鼠标的基础形状是一个以纵置扁长方体为基础的鼠标，其作为左、右两键的第一按键和第二按键，以及滚轮，处于长条形鼠标体最长维度的一端，在将按键端置于上方时而在其右键的下方是另一按键。这样的布局可以在纵置和横置布局变换时轻松的实现有两个容易被按到的按键，而两个容易被按到的键之外的那个键也不容易被误按到。这样的布局还使“立”姿时鼠标同样有两个方便操作的按键。

优选的，可变换操作姿势的鼠标的部分或全部按键都是可以快速按需要改变功能的。某个按键可以快速复制其它按键的功能，或者失掉功能。失掉功能后按键处就没有被“按下”的危险，尤其是对那些在改变姿势后容易被误按的按键很重要。

复制按键功能可以采用这样的方法：存在一个“复制功能键”，在它被按下后，按一下A键，再按一下B键，松开复制功能键后B键就是原来A键的功能；而同理B键也可以复制A键的功能；某键要恢复默认的功能只需要按同样的步骤操作，比方按下复制功能键后连续按两下A键，则松开复制功能键后A键就是A键原来的功能了。其中的思路是：在按住复制功能键时，所有的按键都是“默认的”按键，这样就有一个固定的标准，不至于在后来的更改中出现混乱。尤其是鼠标按键并不能动态显示自身功能、暂时不是能动态显示自身功能名称的(像是显示屏的)设备，一般只是一个塑料板而已。这样，在不能查看到关于功能设置的(反馈)信息的情况下，合理的操作标准就可以帮助使用者快速的确定鼠标按键的功能。

现今的鼠标按键有多有少，但主流的操作默认系统支持的可以称为“五键鼠标”，其按键包括通常称为：左键、右键、中键(滚轮键)及滚轮代表的上下滚动两个方向键。除此之外更多的按键的功能一般需要鼠标厂商配送单独的驱动软件来实现。所以提供默认的形势下默认的按键是有现实的基础和需要的，在为了更灵活的操作提供更多的替代位置的按键后，管理它们的方法也就变得很重要。对基础按键功能的复制、转移和失效，可以极大的提高可以变换姿势操作的鼠标的效率，并使鼠标在有可变动(扭转、移位)的定位组件之后，不再受鼠标原来按键功能安排的限制。

屏蔽按键功能(使按键失能)可以采用这样的方法：有一个“失能功能键”，在它被按下后，按一下A键，结果松开失能功能键后A键就不再起作用。

恢复被屏蔽的按键可以使用与恢复被转移功能的按键的原始功能的方法相同的方法：按下“复制功能键”后连续按两下A键，则松开“复制功能键”后A键就是A键原来的功能。尤其是在存在“复制功能键”和“失能功能键”两个功能管理键的时候。

但在只使用一个功能管理按键时，也可以使用这样的方法：只有一个被称作“编辑功能键”的功能管理按键，在按下“编辑功能键”时按一下A键，则松开“编辑功能键”后A键失能；当按下“编辑功能键”时先后按两个不同的键A、B键各一次，而后松开，则后键B复制前面键A的功能；当按下“编辑功能键”时按A键两次，而后松开，则A键恢复原始A键功能。

实现这一逻辑的方案可以这样描述：优选的，所述鼠标器使用如下的方法进行按键的功能管理和设置，其特征在于，存在一“功能键”，在其被按下时，按动某个按键A，则A键产生的代码信号被控制芯片捕获并存储，之后按动另一按键B并松开所述“功能键”，则B被赋予A的原始功能；所述B键可以是所述A键的代称；或者，在按动A键之后没有按动所述B键的操作而所述“功能键”被松开，则控制芯片对所述A键赋予空值。所述A键的原始功能，是在所述“功能键”被按下时始终一致的功能，是鼠标产品初始设定的绝对代码值。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。所有图示均以右手操作为例。

图1是几种已有的可变形鼠标的变形示意图。

图2是一个普通鼠标，及手掌对该普通鼠标的握姿示意图，为俯视图

图3是一个可转动定位组件的机械鼠标转动前后的内部结构示意图。

图4是一个可转动定位组件的光学鼠标转动前后的内部结构示意图。

图5是一个以档位转动的光学定位组件的分解示意图。

图6是一个可连续转动的光学定位组件的示意图。

图7是一个切换机械鼠标的坐标轴的电路示意图。

图8是一个切换光学鼠标的坐标轴的电路示意图。

图9是一个普通鼠标的抽象图。

图10是一种有可转动的子部分的鼠标的示意图。

图11是另一种有可转动的子部分的鼠标的示意图。

图12是一种定位组件可沿鼠标壳体表面滑动的鼠标的示意图。

图13是可分离接合的定位模块和一个具有三个容置槽的鼠标的示意图。

图14是另一种有多方向容置槽的鼠标的示意图。

图15是一个具有双定位组件的横式鼠标。

图16是另一个具有双定位组件的横式鼠标的抽象图。

图17是一个典型的优化的鼠标实施例。

图18是图17鼠标的四种典型使用手势示意图。

图19是一个以水银重力开关为切换控制元件的电路切换原理示意图。

图中，1.鼠标外壳，2.主电路板，3.微动开关，4.滚轮，5.小电路板，6.栅轮，7.栅轮轴，8.光电开关，9.滚球，10.成像芯片，11.棱镜，12.发光管，13.左键，14.右键，15.控制芯片，16.旋转拨轮，17.定位窗口，18.定位子部分，19.容置槽

具体实施方式

图1是几种已有的可变形鼠标的变形示意图。它们的定位模块都是固定在底面上的，工作时与桌面接触姿势只有一种。

图2A是一个普通的左右对称的长条状纵置鼠标，图2B是手掌对它的握姿示意图。鼠标正前后方向的轴线301与人手正前后方向的轴线302之间的夹角303，显示持握鼠标时有θ角度的偏转。

图3A是一个可转动定位组件的机械鼠标内部结构示意图，是普通纵置布局。在图中有两个微动开关3是分别对应于鼠标“左键”和“右键”的，一个滚轮4，一个机械定位组件包括栅轮6及其栅轮轴7、光电开关8、滚球9，带轴栅轮和光电开关8处在一块环形的小电路板5上而与主电路板2分开，两者间用软导线连接(图上未表示)，从而小电路板5可以带动两个带轴栅轮及对应的光电开关相对于鼠标体(包括主电路板)滑动扭转到另外的工作角度。图3B是图3A所示鼠标在其定位组件顺时针转动某个角度之后的状态示意图。定位组件可以保持相对使用者的正向而鼠标体在逆时针旋转与前述定位组件转动的角度相对应的角度后被使用。

图4是一个可转动定位组件的光学鼠标转动前后的内部结构示意图。与图3所示的例子不同的是它是一个横式布局的三键滚轮鼠标，而定位组件是以光学传感器为基础的结构，包含成像芯片10、棱镜11、发光管12等。一般的，所述成像芯片10是一个成像芯片和DSP集成在一起的一枚“光学引擎”芯片。在可扭转的小电路板5上只需要有成像芯片10就能达到扭转取样坐标的效果了。图4A和图4B分别是所述鼠标在定位组件转动某个角度之前和之后的示意图。

图5是一个以档位转动的定位组件的分解示意图。图中具有小块电路板的可旋转滑动的圆形托板508安装在鼠标底板501上的带滑槽结构502的圆孔中，508可在人力拨动下转动而带动其上安装的LED发光管12、棱镜11以及光学引擎芯片10一起转动，圆形托板上有36个凹坑503，弹簧支架506安装在图中507所示的位置，在安装好后弹簧片505以其末端的凸起504压入圆形托板边缘的凹坑中。因而，在弹簧的压力控制下此结构可以在被拨动时每隔10度进入一个稳定点，总共可进行360度的旋转而有36个稳定工作角度。

图6是一个可连续转动的定位组件的示意图。其使用一个直径更小的但厚度更大的圆形托板608，棱镜11在圆形托板的边缘从下方将照明光传至光学引擎芯片的镜头孔下方，此镜头孔处于此圆形托板608的圆心位置，因而托板的转动不会影响到照明和成像。此托板608的圆柱侧壁，被相对的两块橡胶块601夹紧，需要克服摩擦力才能转动托板，橡胶块压紧产生的摩擦力可以使托板608稳定在任意的拨动停止时的位置。圆形托板608具有可供光学引擎芯片10连接的小电路板，并且通过软导线与鼠标的主电路板相连接。

图7是一个切换机械鼠标的坐标轴电路的实施例。图中703是Y轴栅轮的两个光电传感器；701是一个支持PS/2接口的可用于机械3键滚轮鼠标的控制芯片TP8472，其12引脚(X1)、13引脚(X2)与14引脚(Y1)、15引脚(Y2)可分别连接同组的一对光电传感器；702是切换电路板，所示8条导线左侧4根为一组A，右侧四根为一组B，图中所示为A组接通状态。当702电路板向左移动使B组接头负责接通传感器与控制芯片，则相对与A组接通的状态，Y轴光电传感器的信号反向后传给控制芯片的X组引脚，X轴光电传感器的信号传给控制芯片Y组的引脚。则原向鼠标Y轴正方向的运动现在产生沿X轴负向运动的信号，则原向鼠标X轴正方向的运动现在产生沿Y轴正向运动的信号。这相当于定位模块顺时针转动了90度而鼠标可以逆时针转动90度使用。假如把末状态看成起始状态，把起始状态看成末状态，则可知把起始X轴电路反向后与Y轴电路交换连接，则相当于鼠标可顺时针转动90度。在此例中同轴的两个光电传感器信号的相位差标示了位移方向，脉冲次数代表了位移距离。假如在某个实例中位移距离和方向是在同轴向同组的两条线路中独立传输的，则可对其方向信号取反达到翻转方向的目的(在线路中加反相器，即一个非门电路)，将传输位移距离信号的线路直接与另一个轴向的线路交换连接。

图8是一个切换光学鼠标的坐标轴电路的实施例。图中803是安捷伦HDNS2000光学引擎芯片，它同时集成了控制模块，可完整控制一个三键滚轮鼠标，具有双模式的(PS/2或四状态输出)输出接口模块，可选择使用PS/2接口输出还是使用X向与Y向两通道四状态输出。在四状态输出模式XA(引脚2)、XB(引脚3)指示X向移动状态，而YA(引脚5)、YB(引脚4)指示Y向移动状态，可将此信号连接USB控制芯片制作出支持USB接口的光学定位鼠标。在这里为了说明方便，将四状态输出信号连接到TP8472控制芯片。这样组合的结果仍然是一个PS/2接口的光学定位鼠标。图中切换电路板802的B组接头处于导通状态。

图9是一个图2所示的普通鼠标的抽象图。鼠标被抽象为一个长方形盒子的形状以方便一些讲解的说明。将可以看到的三个面(如图)分别定义为A、E、D面，而它们的对面分别为B、F、C面。显然，说“鼠标体长宽高三个维度中尺寸最长的维度方向”在此时是从C面到D面的方向。鼠标的定位窗口在F面。

图10是一种有可转动的子部分的鼠标的示意图。图10A是收拢状态(初始状态)的鼠标与放大显示的定位“子部分”18，其中17为定位窗口，定位窗口外的环状物为旋转拨轮16，通过旋转拨轮可旋转内部的圆形托板而带动定位模块旋转，这一旋转绕定位模块自身的Z轴方向进行。图中109为定位子部分的旋转枢轴，通过绕109的转动，定位子部分可离开在容置槽19中的位置。停止在图10B中所展示的位置后鼠标可呈现高挑站立的姿势，适合以右手、以大拇指在鼠标F面而四指在鼠标E面的方式持握此鼠标。可以理解，此例以鼠标器纵置为原始状态的具有可转动的定位子部分的鼠标，需要将定位模块顺时针转动90度才适合以右手持握图10B所示的站立姿势的鼠标体使用。图中110是旋转臂。

图11是另一种有可转动的子部分的鼠标的示意图。图11A是收拢状态(初始状态)的鼠标与放大显示的定位“子部分”18。与图10的结构不同的是，所述定位子部分18具有两个旋转枢轴，其旋转臂110可绕109旋转枢轴旋转180度，而定位子部分18可绕旋转枢轴111逆向旋转90度，从而定位子部分可以旋转到鼠标体的D面一侧，使用如图11B中左图所示的方式使定位模块在下方接触桌面。这使得使鼠标体在转动变形后依然形状修长而易于持握。图中112所示是为旋转臂110的转动设置的凹槽。

显然易于得出：可以为这些枢轴结构设置档位或者摩擦力控制结构，使枢轴的转动可以得到控制，稳定在“第二状态”时的工作姿势。

图12是一种定位组件可沿鼠标壳体表面滑动的鼠标的示意图。其中图12A是拆开的鼠标体和定位组件，定位组件被放大显示。图中122为“有弧度的托板”，123为鼠标壳体上的“较大窗口”。在本例中，鼠标的D面为一具有弧度的曲面，这一曲面具有连续的等曲率等半径的区域，其上开有一“较大窗口”123。“有弧度的托板”122具有与上述“较大窗口”段同样的曲率。122与其上的定位模块10，以及辅助定位模块的LED灯12、棱镜11和小电路板121，共同组成的定位组件模块，在安装到鼠标体中对应的位置后，“有弧度的托板”122上的定位窗口17在所述“较大窗口”123中显露。并且在123窗口的内部一侧有供所述122托板滑动的导轨，所述122托板可沿所述导轨滑动而带动在窗口123中的小定位窗口17滑动，这样可产生定位模块沿大窗口部分的曲率弧度转动的效果。

图13是可分离接合的定位模块和一个具有三个容置槽的鼠标的示意图。图中所示的鼠标在D、B、F三面分别具有一带接插电路的容置槽19，容置槽中均有与鼠标体内电路板相耦接的电路接头132。图中画出三个定位子部分用以展示安装时的方向。定位子部分具有与容置槽中132接头对应的接头131，在定位子部分安装在其中某个容置槽中后，定位子部分中的定位组件的电路通过131和132的接头组与鼠标内部的电路板相连，获得电源并传输信号，从而可完成鼠标的定位工作。忽略此例图中D面和B面的弧度，定位子模块安置在上述三个容置槽中时的取样平面分别是与D、B、F平面平行的平面。

图14是另一种，具有多方向的容置槽的鼠标之示意图及其定位子部分的放大图，展示的是鼠标底面一侧。此例中鼠标在D、B、F三面均有一容置槽。容置槽141和142均允许定位子部分18以单一的姿势安置其中，容置槽中有与定位子部分上的电路接头146相对应的电路接头144。容置槽143是与上述两个容置槽不同的容置槽，其槽口成十字型，可允许安装截面为长方形的定位子部分以相差90度的两种姿势安置其中，在容置槽中为每种允许的安装姿势都准备了电路接头。图中显示定位子部分以D面至C面的方向安装其中，而图中145所指的电路接头是空置的，可以将现在的定位子部分取出旋转90度后与145所指的电路相连接。

图15是一个具有双定位组件的横式鼠标。在鼠标的底面F面有鼠标的第一定位模块，在图中17所指的窗口是第二定位模块所用取样窗口。与竖式(纵置)鼠标相比，在使底面的定位模块旋转到鼠标体长条方向的一端时不需要再将定位模块进行90度的旋转，因为横式鼠标已经相对于竖式鼠标进行了定位模块的90度旋转。另外横式鼠标在“站姿”使用时按键的位置更贴近手指而适宜操作。

图16是另一个具有双定位组件的横式鼠标的抽象图。此例是展示鼠标的第二状态相对于原始状态，不仅绕定位模块的Y轴转动了90度，也绕原定位模块的X轴向转动了一个角度。使用如图这样在G面的定位模块接触桌面以“站姿”使用时，鼠标体的上端向使用者倾斜，更接近持笔书写的姿势。

图17是一个典型的优化的鼠标实施例，无论其按键还是其形状。可以认为图17A显示的是它的初始状态，其背部有171、173、174三个主要按键和一个滚轮和按键结合的结构172(滚轮下有一隐藏按键，一般为“中键”)，以如图所显示的方式排列。鼠标的底部有有一个第一定位模块177，它是一个可绕自身Z轴旋转的模块，可通过旋转拨盘170进行旋转。在鼠标底面的凹坑179中有一个按键176、一个滚轮175。在与鼠标按键集中的一端相对的另一端、也即鼠标体最长维度方向的另一端，有第二定位模块178。

图18是图17鼠标的四种典型使用手势示意图。图18A中鼠标作为纵置鼠标使用，按键173为左键，171为右键，172为滚轮加中键。因通常按键的手指悬空，174键在这时并不会受到操作右键的中指的过多压力。图18B中鼠标作为横置鼠标使用，在第一定位模块177相对于图18A中的状态旋转90度后，相对应的，此时按键174为通常的左键功能，按键173为通常的右键功能，172为滚轮加中键。按键171几乎不会被手指碰到。图18C和18D是鼠标切换到以第二定位模块工作的“站立”状态下两种略有差别的持握姿势。其中18C所示的姿势更接近握笔书写时的姿势。18D所示的姿势更接近持握手枪柄的姿势，但是因为主要按键在侧面而不是前面，所以握姿更轻松，四指也可以更舒展。在18C和18D的使用方式时，键173为左键功能，174为右键功能，主要由大拇指使用175做滚轮。在此种姿势下，靠虎口压动鼠标原底部以及食指指根压动173键可以很轻松的按动173键，只需要略微的变动使力方式，使用大拇指尖压动较远的鼠标原底部而食指前面的指节压动174键就可以很轻松的按动174键。此时使用大拇指做拨动滚轮的动作最轻松，四指一侧的手指因为要持握鼠标，任何一根都不容易作出拨动动作。这种立姿的鼠标使用方式可以更自由的控制鼠标移到的轨迹，以及像使用笔书写一样更自由的在任何时刻提起鼠标使它脱离与取样平面的接触。这更适合以鼠标做手写输入操作了。

在另外的实施例当中以第一定位模块177在立姿时切换成滚轮信号发生模式，从而可以省去滚轮175。这需要第一定位模块有较高的分辨能力以及表面适应性，因为许多使用红光的光学引擎对含有红色的血液的半透明的人体皮肤的适应很差，识别困难。

上述所说的纵置、横置、立姿，三种使用方式时对主要的按键做了不同的定义，为了在没有反馈的情况下能快速的进行此类定义，本发明所说的按键管理方法就显得非常有用了，此时在鼠标原底面的176键就适合作为前文所说的“编辑功能键”，鼠标以纵置时的按键状态为原始状态，则在“编辑功能键”176被按下时第一个被按到的173键永远代表“左键”(同理在此状况下172永远代表“中键”，171永远代表“右键”)，然后如果按动174一次再松开176，则174在之后被按动时可发出“左键”之信号。此时173依然可发出“左键”信号。再在“编辑功能键”的帮助下顺次按动171和173，则173被设置成“右键”。此时，注意，在“编辑功能键”的帮助下顺次按动173和172，则172得到的不是“右键”功能而是“左键”功能。依据同样的逻辑，已经变成“右键”的173在“编辑功能键”的帮助下连按两次而后松开“编辑功能键”，则173恢复为最初的、原始的“左键”功能。为了使在立姿状态时的171键不被误碰，在176被按下的状态下按动171一次，而后松开176，则再按动171不会产生任何操作，该键被失能。可以用同样方式把所有的按键失能，据前述说明可知可正常的进行按键功能的设定或者回复操作，因为在“编辑功能键”被按下时第一个被按动的键永远回报的是自身的原始功能。

图19是一个以水银重力开关为切换控制元件的电路切换原理示意图。

在有多于一个定位模块的情况下，可以通过切换电路控制我们需要其进行位移采样的定位模块进入工作状态，这个切换控制电路可以完全是手动的，也可以是通过传感器器件自动工作的，比如加速度传感器、倾角传感器、陀螺仪等。此实施例中使用一个双端水银重力开关194，其是一个两端各有一组电极的玻璃管，玻璃管中封有一滴水银195，其顺鼠标器最长维度方向而与该维度方向及鼠标底面都有45度交角，如图19A、19B，水银滴始终会滚动到接近桌面的一端而使对应的电极的两个触头因接触到水银而导通，因此可以用以在图19A的姿态下使在鼠标原底面的第一定位组件导通，在图19B的姿态下使在鼠标原尾端的第二定位组件导通。图中191桌面，192第一光学引擎，193第一LED，196第二光学引擎，197第二LED。

Claims (18)

1.一种鼠标，包括壳体、PCB电路板和以平面位移传感器为基础的定位模块，其特征在于：所述鼠标本体可绕所述定位模块所处的三维空间坐标系的X、Y、Z三个轴向的至少一轴转动，在转动停止后，所述鼠标体与所述定位模块间的方向保持稳定，所述鼠标进入正常工作状态。

2.根据权利要求1所述的一种鼠标，其特征在于：所述定位模块安置在一个可以相对所述鼠标壳体滑动的且位于所述壳体上的托板上，所述托板通过相对鼠标壳体的滑动实现绕自身Z轴的旋转，所述定位模块与所述鼠标的电路板耦接，所述定位模块旋转某个角度后，所述鼠标逆向旋转对应角度工作。

3.根据权利要求1所述的一种鼠标，其特征在于：所述鼠标本体可相对所述定位模块的X、Y两个坐标轴向之至少一轴旋转超过45度角，在转动停止后，以所述定位模块接触工作平面工作。

4.根据权利要求1或3所述的一种鼠标，其特征在于：包含所述定位模块的定位组件的功能整体处于一个子部分中，所述子部分有供所述定位模块工作取样的取样孔，所述鼠标壳体有一个容置槽容置所述子部分，所述子部分以枢轴与鼠标的壳体相联接，所述子部分可绕所述枢轴旋转而离开在所述容置槽的原始位置，并以取样孔接触桌面。

5.根据权利要求1或3所述的一种鼠标，其特征在于：包含所述定位模块的定位组件的功能整体处于一个可与所述鼠标体分离、接合的子部分中，所述鼠标有至少二个可容置所述子部分的容置槽，所述容置槽中均有与鼠标体内电路板相连接的电路接头，所述子部分具有与所述容置槽中电路接头对应的接头，所述子部分放置于所述容置槽中时可通过所述接头与所述鼠标体内部电路板实现电路连接，所述子部分可放置于任一所述容置槽中，所述各容置槽使放置其中的子部分的定位模块指向不同的方向。

6.根据权利要求1或3所述的一种鼠标，其特征在于：包含所述定位模块的定位组件的功能整体处于一个可与所述鼠标体分离、接合的子部分中，所述鼠标有至少一个可容置所述子部分的容置槽，所述容置槽可以多于一种的角度方向容置所述子部分，针对每个容置位置，所述容置槽中均有与所述鼠标体内电路板相连接的电路接头，所述子部分具有与所述容置槽中单个位置的电路接头对应的接头，所述子部分放置于所述容置槽中时可通过其安置位的接头与所述鼠标体内部电路板实现电路连接。

7.根据权利要求1或3所述的一种鼠标，其特征在于：所述鼠标具有多于一个的定位模块，所述各定位模块通过一个切换电路与鼠标的主电路板耦接，所述鼠标可以旋转到以其中任意一个定位模块接触定位平面，并且通过所述切换电路切换到该接触到定位平面的定位模块执行取样定位工作。

8.根据权利要求1或2所述的一种鼠标，其特征在于：所述定位模块绕其旋转轴旋转的角度范围，达到或超过90度角，旋转结束后所述定位模块和所述鼠标本体间进入稳定状态，所述鼠标逆向旋转90度工作。

9.根据权利要求1或2所述的一种鼠标，其特征在于：在所述鼠标的壳体存在一等曲率等半径的区域，在此区域有一较大窗口，所述定位模块安置在一个有弧度的托板中，所述托板上有与所述定位模块对应的取样窗口，所述托板与所述较大窗口之区域弧度相同，所述较大窗口之区域之鼠标壳体内侧设置有可供所述托板安装及滑动的导轨，所述托板安置在所述导轨后，所述定位模块的取样窗口从所述较大窗口显露，所述定位模块可借助所述托板在所述导轨的滑动实现绕空间某个轴的旋转，所述鼠标体绕对应的方向旋转后使所述定位模块接触定位平面工作。

10.根据权利要求1所述的一种鼠标，其特征在于：所述定位模块的X、Y轴向的信号电路通过一个切换电路与所述鼠标的电路板实现耦接，所述的切换电路有至少两种连接状态，所述切换电路可通过交换交换X、Y轴的两组信号电路的连接并反接原Y轴信号的电路实现所述定位模块绕自身Z轴顺时针转动了90度的效果，这种“交换”是就所述鼠标使用所述切换电路进行切换前后的两种状态之间的比较而言的，而所述鼠标体相对所述Z轴逆时针旋转90度工作；或者通过此方法的反向操作，实现鼠标体顺时针扭转90度的工作姿态。

11.根据权利要求1所述的一种鼠标，其特征在于：所述定位模块的X、Y轴向的信号电路通过一个切换电路与所述鼠标的电路板实现耦接，所述的切换电路有至少两种连接状态，所述切换电路可通过交换交换X、Y轴的数值信号电路的连接并对原Y轴的方向信号电路反相实现所述定位模块绕自身Z轴顺时针转动了90度的效果，这种“交换”是就所述鼠标使用所述切换电路进行切换前后的两种状态之间的比较而言的，而所述鼠标体相对所述Z轴逆时针旋转90度工作；或者通过此方法的反向操作，实现鼠标体顺时针扭转90度的工作姿态。

12.根据权利要求7所述的一种鼠标，其特征在于：所述多于一个的定位模块在空间上的指向方向各不相同，分别使用方向不同的定位平面工作。

13.根据权利要求7所述的一种鼠标，其特征在于：所述多于一个的定位模块在空间上指向方向相同的同一组平行的平面或指向同一个平面，但各定位模块间的X、Y轴指向有交角。

14.根据权利要求7所述的一种鼠标，其特征在于：所述切换电路通过其使用的控制元件产生的信号控制电路的切换，所述控制元件为由拨动开关、重力开关、微动开关、加速度传感器、角速度传感器、陀螺仪构成的组中的一种。

15.根据权利要求1所述的一种鼠标，其特征在于：所述鼠标体与所述定位模块间，在非转动状态的稳定靠连接两者的机械结构提供的摩擦力或者卡压产生的档位实现。

16.根据权利要求1或2或3或4所述的一种鼠标，其特征在于：所述鼠标具有一控制芯片。

17.根据权利要求16所述的一种鼠标，对其按键功能进行管理的方法，其特征是：所述鼠标具有一“功能键”，在其被按下时，按动某个按键A一次，则A键产生的代码信号被控制芯片捕获并存储，之后按动另一按键B一次并松开所述“功能键”，则B被赋予A的原始功能；所述B键可以是所述A键的代称。

18.根据权利要求16所述的一种鼠标，对其按键功能进行管理的方法，其特征是：所述鼠标具有一“功能键”，在其被按下时，按动某个按键A一次，则A键产生的代码信号被控制芯片捕获并存储，之后松开所述“功能键”，则所述控制芯片对所述A键赋予空值。

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