CN102645983A - 一种多用鼠标笔 - Google Patents

Abstract

一种多用鼠标笔，是一种可调整操作姿势使用的鼠标器，具有至少两个平面位移传感器，其中第一平面位移传感器设置在鼠标外壳的平直底面，第二平面位移传感器设置在相对于鼠标的中心的±X轴或-Y轴指向的小锥角范围内的外壳处，且位于鼠标长轴的一端。第二平面位移传感器本身为一按键板或者设置有一旁轴按键板，其下设置按键开关或者压力传感器。当使用第一位移传感器做位移检测时相当于普通鼠标，当使用第一位移传感器做位移检测时可以提供与握笔近似的姿势，也可以提供电子手写笔的基本功能，利用手腕和手指的灵活控制可以灵活、迅速、准确的进行轨迹追踪。并且宽大的体积和宽松的按键分布可以提供比电子手写笔更舒适的控制手感。

Description

一种多用鼠标笔

技术领域

本发明涉及一种可调整操作方式的鼠标。 

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按键开关与负责驱动光标轨迹的探查人的动作输入的定位组件。按键开关一般使用微动开关。定位组件一般为使用光学导航技术或者机电滚球技术的平面位移传感器，检测鼠标体相对于工作面的相对位移变化。 

手写板及手写笔是另外的重要的轨迹输入装置，尤其在制图及绘画应用当中非常重要，通常在手写板与手写笔之间使用电阻、电容、电磁感应等技术追踪笔尖的位置及压力变化。 

常规的鼠标以其形状、大小、使用方式的限制，主要体现由肩、臂、腕控制的运动，很难体现由灵活的手指控制的运动。由手指参与控制的轨迹快速而精准，这也是在除“压力”这一原因之外，需要手写笔存在的重要原因。 

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，对常规鼠标器长时间操作带来的手、腕、肩等的疲劳和疼痛已经是一个严重而重要的问题，也产生了许多解决方案，但各有各的优缺点。 

随着光学导航传感器技术的进步，一些鼠标产品也可以做成笔样式的外形，获得与使用笔书写近似的操作手感。此类产品通常用以降低使用通常的鼠标因其操作方式造成疲劳的问题。 

笔式鼠标的思路很好却无法真正像使用笔一样舒服，因为真正的笔在真实的物理世界中也永远有它的绝对坐标，也不需要在操作笔尖之外有“点击按键”这样的操作，采用相对位移方式工作的笔式鼠标却需要以各种方式把这种操作整合进来，以区别在电脑中的坐标基准与轨迹本身的起止，或者区别在各个坐标点的不同按键操作。手写板可以提供绝对的坐标甚至按键，但 又有额外的成本问题。在“笔”上集成至少一个按键——通常为了向正常的鼠标功能看齐至少会集成两、三个按键——首先会有按键位置与持握位置及持握力度的问题，其次会出现操作按键的问题。如果持握位置有按键则不能在持握时用力持握。如果按键不在持握手指的指尖下则需要在按键操作时放松持握移动手指去操作按键，导致对笔式鼠标的控制能力降低。 

“垂直鼠标”(上表面大幅向手外侧倾斜的鼠标)，大面积的平面底盘限制着手腕的自由活动，握在手中的宽大体积又限制着手指活动，手指基本不能参与对位移的控制。 

发明内容

本发明以改善操作鼠标姿势的舒适度及增加鼠标器的功能为目标，提供一种可改变操作姿势的鼠标器，使人们在使用鼠标过程中可以使用变化的姿势、也可以拥有更加灵活的轨迹追踪方式。 

本发明解决这一问题所采用的方案是：鼠标器具有至少两个平面位移传感器，其中第一平面位移传感器设置在鼠标外壳的平直底面，第二个设置在相对于鼠标的中心的+X轴或-X轴或-Y轴指向的小锥角范围内的外壳处。鼠标外壳的平直底面用于相对工作面的移动，同时也用作设备本身放置的底面，鼠标的第一平面位移传感器与传统鼠标的设置一样，被设置在这一底面处。本发明的不同在于，在鼠标壳上由+X轴或-X轴或-Y轴所指的三个方位之一，设置有第二个平面位移传感器。 

优选的，所述鼠标具有一切换开关，用于控制切换使用第一平面位移传感器还是使用第二平面位移传感器进行轨迹追踪/位移检测的工作。这可以是切换两者线路的电路切换开关，或者仅是提供切换控制信号的控制开关形式(比如以象CPI切换开关那样的形式向鼠标微处理器单元提供切换信号)。这可以是手动开关，也可以是靠传感器(比如重力传感器、倾角传感器等)自动控制的开关。 

优选的，所述平面位移传感器为使用光学导航技术的光学位移传感器。 

优选的，所述第二平面位移传感器处设置一旁轴按键板，所述按键板下方为一按键开关或者一压力传感器。这里，对按键来说，以按按键时力的传递方向(向鼠标内部)为下方。 

因为第二平面位移传感器位置适合优选安装一个按键或者压力传感器，本文将之分为两种情况，一种是压力通过平面位移传感器模块传递，这里称为与平面位移传感器是同轴的结构，一种是压力不通过平面位移传感器模块传递，这里称此为通过平面位移传感器的旁轴的结构。 

为了表述方便，本文中不管按键盖板的大小和形状，均称为按键板，而不有意使用“按键按钮”、“按键短棒”等词语来区别非薄板形状的按键盖板。 

优选的，所述第二平面位移传感器处下方为一按键开关或者一压力传感器，所述第二平面位移传感器同时作为所述按键开关或者压力传感器的按键板使用。这需要该传感器与它的辅助结构形成一个刚性模块，由活动的支架支撑或由滑动导轨(导槽)容纳而有活动的余量，并有材料出露于鼠标外壳。 

优选的，所述压力传感器的上方或下方，设置有弹性元件。所述弹性元件可以为金属的螺纹弹簧或者金属弹片，或者塑料基础的弹力件，或者为橡胶、硅胶、塑料等弹性材料制成的弹性垫片。这用于给笔式操作的鼠标一个弹性的笔触，使接触压力在空间上有更长的反应行程，使施力大小更容易控制。 

所用到的压力传感器，可以是成本和体积合理的任何形式的压力传感器(据传感原理不同，主要有压阻式、电容式、压电式、隧道电流式、谐振式、热电耦合式和电磁式等)，但发明者个人认为使用微机械与微电子基础的MEMS微机电结构传感器会有体积和成本等方面的优势。 

优选的，所述第二平面位移传感器在相对于鼠标的+X轴或-X轴或-Y轴指向的±30度小锥角范围内的外壳处。包括30度及-30度的情况。 

优选的，所述第二平面位移传感器在所述鼠标体的长轴的一端，且此一端不是主要按键分布区域。 

根据人手的生理特点，靠手指点按操作的主要按键应分布在鼠标器前方，由食指中指等操作，后方主要供手掌按压和持握而不设置按键。此处的建议是：在前后长度大于左右宽度的竖式布局鼠标中，第二平面位移传感器位于-Y轴所指的鼠标器一端(也即与主要按键区域相对的另一端)，在左右宽度大于前后长度的横式布局鼠标中，第二平面位移传感器位于右手鼠标+X轴所指的鼠标壳体一端或者左手鼠标-X轴所指的鼠标壳体一端，以使使用第二平面 位移传感器做光标轨迹追踪工作时它所处的鼠标的底部没有主要按键分布区域，不影响在最下方的小拇指和无名指的持握。“主要按键”可以理解为象普通的鼠标左右键那样具有大面积按键盖板的按键。 

优选的，所述鼠标在顶面外壳沿一侧长边配置有按键。按键优选位于所述长边的中部。在鼠标顶面沿长边一侧的边缘中部配置按键主要可便于在使用第二平面位移传感器做光标轨迹追踪工作时操作按键，这种相当于横式鼠标(鼠标正姿态放置时左右尺寸大于前后尺寸的鼠标)的主按键的布置位置也方便使用立式姿势持握时供食指和中指操作。这样描述可以保证在使用第二平面位移传感器做光标轨迹追踪工作的第二工作状态，工作中的位移传感器的+Y轴指向的鼠标边缘有按键。 

在一个具体的应用本发明技术方案的产品中，其具有与常规鼠标器近似的外型：一个有相对于工作面移动的平直底面的外壳(平直底面同时作为设备本身放置的底面)，外壳为承托人手形成的顶面，连接外壳顶面和底面间的环周材料。所述第一平面位移传感器安置于所述底面。为了描述方便，将所述第一平面位移传感器的Y轴方向代指所述鼠标的Y轴方向，这通常也是使用者从手掌根部靠鼠标顶面处到中指靠鼠标顶面处的延伸方向，即手的前后方向；将所述第一平面位移传感器的X轴方向代指所述鼠标的X轴方向，这与前面所说的Y轴方向垂直，也是手的左右方向；这两个轴都与底面平行；与这两个轴都垂直的方向可以设置为鼠标的Z轴，可以知道，这与前面所述的底面及工作面的方向是垂直的。环周材料的概念更多是理论的描述，尤其是结合人体工程学的复杂设计后在实际的产品中它常与底面和顶面的材料融合，通常环周材料最明显的用途是作为供夹持持握的鼠标左右侧面，前后侧面则更多的与底面和顶面融合。 

而本发明的第二平面位移传感器将提供与前述外壳不同的方向描述——虽然使用的是同一外壳——从而带来不同的操作姿势。鼠标外壳作为一个封闭的固体外壳，在相对于鼠标中心的任何剖面的一周外壳表面都会包含360度的方向变化，设置于外壳表面的传感器孔作为接触工作面的地方，可以认为该处的切平面为该传感器的工作面，或者说最佳角度工作面。鼠标底面因为是平直的，所以该段表面的切平面没有什么变化。当第二平面位移传感器 在相对于鼠标的中心的±X轴或-Y轴指向的小锥角范围内的外壳处，比如在相对于鼠标的±X轴或-Y轴指向的±30度小锥角范围内的外壳处时，可以认为它是在环周上鼠标非Y轴正方向的三个轴所指向的位置的双侧30度锥角环内，这是一个与轴相交30度的直线绕轴旋转形成的锥角所包含的外壳区域。但考虑到鼠标外壳形状的复杂，用相对于某个中心“点”的、与轴相交30度的直线绕轴旋转形成的圆锥角所包含的区域来描述是不恰当的，可以借用外壳切平面来描述，即第二平面位移传感器优选出现在鼠标非Y轴正方向的三个轴所指的点及其周围切平面方向与所述轴方向相差在30度以内的点组成的外壳区域。这一描述追求的效果是第二平面位移传感器在它的最佳角度工作面工作时，鼠标的长轴与所述最佳角度工作面的交角在60度至90度的范围内。 

也可以说，在我们使第二平面位移传感器按其最佳角度工作面为其所处的外壳处的切面来安装的情况下，要求其最佳角度工作面的方向与鼠标的长轴交角在0至30度范围，作为优选方案。在比如平直面与曲面过渡处出现棱角的情况，在棱线上会出现曲率剧变，但在象平面位移传感器这样采样孔有一定面积的现实下，平面位移传感器模块显然能轻松的跨过这种在数学理论中有剧变的棱线区域，按我们的需要选择安装角度。 

也可以说，使所述第二平面位移传感器的Z轴与鼠标体最长轴的交角小于等于30度，作为优选方案。 

以光学平面位移传感器的工作原理来说，其最佳角度工作面显然是与其采样镜头的照射方向垂直的平面，为了有稳定的相对移动，显然“壳接触到”状态的最近面为最佳工作面。在使用凸封闭壳体的切平面作为最佳角度工作面安装平面位移传感器可以避免平面位移传感器的最佳角度工作面不被其它的壳体部分阻挡。以光学平面位移传感器的工作原理来说，其工作面可以离开一段距离，也可以与最佳角度工作面相差一定的角度，而仍然能够工作。假如光学平面位移传感器被安装在一段凹曲率的壳表面，其传感器与鼠标外壳接触到的如桌面这样的工作面悬空有一段距离或者有一定的倾角，而仍然能够正常工作，显然可以认为这时传感器是按凸壳的切平面安装的而忽略这种在数学原理上的小范围凹陷。同样，假如平直段的鼠标底面外壳被垫脚等 固定结构支撑离开桌面一定距离或角度，其最佳工作面显然就是有垫脚影响形成的这个接触面，而不是与平直段外壳材料接触的平面了，因为象桌面这种大型平面显然无法与被垫脚支起的平直段外壳材料那里接触到而成为那样的接触面了。这样的解释是为了避免这种基于现实的产品设计过分纠结于数学形成的尺度界限。 

第一平面位移传感器位于鼠标的平直底面是为了获得稳定的接触姿势，而第二平面位移传感器位于传统上非平直的区域，也要尽量的不形成平直外壳(进一步的说，在合理的操作范围内不出现转折边，使一般范围的操作倾斜过程中不因为跨越转折边角而影响动作和力的连续性)，从而把接触姿势控制完全交给手，给手以平滑顺畅的操作空间，发挥它灵活迅速的操作优势。相比大底座的垂直鼠标或相比有固定底座的摇杆，既实现了同样的健康手势，又行动更加自由灵活。在不想这样用时还可以选用第一平面位移传感器使用传统的鼠标用法。 

假如把平面位移传感器的位移检测工作面的垂线由传感器向平面的方向同时作为该平面位移传感器的指向(方向)及对应的工作面的指向(方向)，可以理解，第二平面位移传感器的指向是第一平面位移传感器的+X轴或-X轴或-Y轴指向，这三个方向轴具体选用哪一个，视鼠标的基础布局而定，即视鼠标使用第一平面位移传感器作为工作位移传感器且呈现常规的鼠标放置和工作状态情况下鼠标是什么布局形式，而第二平面位移传感器要优选在鼠标三维之最长维度的一端，这主要是为了更好的模仿笔的竖长条形状。 

在第二平面位移传感器处的结构上，当第二平面位移传感器本身具有按键板功能时，传感器形成一个模块，安装在一个与普通按键板类似的弹性(框架)结构上，而有表皮材料露在鼠标外壳表面；或者，传感器形成一个模块，安装在外壳上形成的一个具有导轨功能的凹槽中，可以允许传感器模块微量的上下移动从而把按压动作传递到内部的按键或者压力传感器上。 

优选的，所述位移传感器模块使用封闭的结构，用透明壳隔离外界与位移传感器模块内部并提供光滑连续的弧形接触面。 

优选的，所述位移传感器模块不使用透明壳封闭的结构，但围绕光学采样中心向鼠标壳表面伸出有材料环(全环或者不完全环)作为压力接触环， 或者在模块本身光学中心-Y轴向的位置上有伸出到鼠标壳表面的材料触点作为压力接触点。 

优选的，所述传感器模块使用的封闭结构的透明壳具有外凸的圆滑曲面。这样可以在使用第二平面位移传感器以不同的角度接触工作面时动作过渡顺滑流畅，更好的模拟持笔操作的动作优势。 

显然，这需要使用耐磨损的材料，以使产品持久的正常工作。选用坚硬耐磨的强化玻璃做透明壳材料，使用专用的柔软鼠标垫，或者将透明壳做成可更换的形式，都可用于解决磨损问题。 

优选的，所述位移传感器模块具有一外露的金属框架或者金属触头，用于在与工作面的摩擦中抗击磨损。 

在第二平面位移传感器处的结构上，当第二平面位移传感器旁具有旁轴按键板时，优选的，使用刚性“工”字型结构将按键板外触点送到近取景中心的地方，尤其是相对于其坐标系的-Y方向的位置。因为光学平面位移传感器镜头取景的中心是不能被阻挡的，所以尽量的靠近这一中心就成了旁轴结构最好的选择，尤其是在取景中心-Y方向的位置最适合使用的习惯。使梁柱从核心外的地方穿越位移模块层可以将按键板外触点送到贴近取景中心的地方，且力轴基本与位移模块同轴，还可以节省横向的空间。梁柱另一端的按键板内部压力触点可以“悬”在位移模块“上”方。 

推荐的，所述按键板外露压力接触部为环绕所述第二平面位移传感器的框架环，为环绕取景中心的全环或者不完全环，优选为圆环形，并且在鼠标壳外高于被环绕的第二平面位移传感器模块。 

使用本发明的设计，可以在保留完整鼠标的基础上给出笔式操作的选择权及可能性，也可以在笔式鼠标的基础上给出传统鼠标的选择可能性，并且相对于细长的模仿传统笔的鼠标笔或者手写笔，体积宽大，与手的接触丰富而自由，可以在应对“按键”的同时保持良好的控制能力，在传统的笔和传统的鼠标间找到合理的结合点和平衡点。 

相对于手写板手写笔，可以低成本的实现手写体验，甚至提供压力识别，避免了手写板带来的高成本与高体积，虽然因为工作原理的限制可能暂时无法完成配手写板的手写笔的比如笔杆旋转功能等高级功能，却能提供一个低 成本的良好的折中选择。 

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是一个以普通纵置布局为基础设计的鼠标方案，其中图1A兼作空间状态示意。 

图2是对图1方案的握姿示意图。 

图3是工作状态切换的示意图。 

图4是对鼠标的状态语言示意图。 

图5是一个以横置布局为基础设计的鼠标方案。 

图6是另一个以横置布局为基础设计的鼠标方案。 

图7是一组第二平面位移传感器侧结构原理图。 

图8、图9是一组第二平面位移传感器旁路按键板的结构示意图。 

图10是一个做成可伸缩一体的旁轴按键结构示意图。 

具体实施方式

图1是一个以普通纵置布局为基础设计的鼠标方案，其中图1A兼作空间状态示意，右侧三箭头坐标作为该鼠标的状态坐标，来辅助对鼠标器的描述。 

大多数鼠标通常呈现与人放置在桌面的手掌接近的长条形状，并且其安装在底面的平面位移传感器以左右作为控制光标的X轴向，以前后作为控制光标的Y轴向，这里借此作为鼠标体的描述坐标。图1B展示了另外的视角。 

该鼠标方案具有与通常鼠标类似的外型及布局，有一个承托手掌的弧形上盖1，在前方(Y轴正方向靠近鼠标边缘)有供人手前伸的手指(食指中指)操作的主要按键(左键3，右键5，滚轮4)，有一个供放置在桌面及滑动时起稳定作用的平直底面2，底面有第一平面位移传感器6。不同的是，在相对于鼠标坐标-Y轴指向的地方还有第二平面位移传感器7，另外在外壳上盖偏右侧还配置有一个较大的按键8(按键板)，在底面的凹陷9中更配置了另外的按键10和滚轮11。 

这样的鼠标方案，不仅可以在使用第一平面位移传感器做位移检测(可 以称为第一状态)时使用图2A所示的姿势操作鼠标，还可以在切换到以第二平面位移传感器做位移检测(可以称为第二状态)时使用图2B及图2C所示的操作姿势，其中图2B与握笔的手势相近，图2C与握摇杆的手势相近。此时在上盖增加的按键8因为处于人手的前方边缘，且在上下高度方向的中部，相比现在处于顶部的按键3、5更适合食指和中指的操作。此时在鼠标平直底面的按键10及滚轮11，因为处于左侧而适合大拇指的操作。此时，按键8处于相对第二平面位移传感器的+Y轴方向，上盖1处于相对第二平面位移传感器的+X轴方向，底面2处于相对第二平面位移传感器的-X轴方向。圆滑且有主要按键的顶盖一侧适合四指一侧持握和操作，平直的底面一侧适合大拇指一侧持握和操作。 

或者说，我们以鼠标器三个维度的最长轴为基础，并参考第一平面位移传感器的坐标系，在鼠标体的中心，来建立属于鼠标器本身的XYZ三轴直角坐标系，可以用以帮助说明本发明的方案。 

图3是两个平面位移传感器进行工作状态切换的示意图。图中6为第一平面位移传感器，图7为第二平面位移传感器，12和13为照明LED，14为桌面。图3A为使用第一平面位移传感器工作的状态，图3B为使用第二平面位移传感器工作的状态。箭头所指为相对于使用者桌面的坐标方向。 

图4是对鼠标的状态语言示意图。相对于此鼠标来说，显然维度A是它最长的维度，维度B和鼠标厚度方向的维度C不是最长的维度，为了在第二状态使用的舒适，推荐的第二平面位移传感器安装的位置要使鼠标的最长维度与工作面相交的角度在60度到90度，显然图中边A与边C所对应的范围最符合要求，但如果选择边A一侧，则工作时它被放到底侧与工作面接近，与不很灵活的且主要起持握作用的小拇指一侧接触而不是灵活的食指一侧，食指接触的区域到是空白，显然是不合适的。显然把主要按键在第二状态留在上部区域更加合适。另外，作为长条形基础的鼠标，显然边B和边D是“长边”，因为在第二状态此两边是四指持握的主体，所以在(前部)长边的中部附近设置的按键正好适合食指中指的操作，是推荐的设置。使鼠标的最长维度(在第二状态)与工作面相交的角度在60度到90度范围，既容易保证手的持握有足够的空间，也容易保证手内持握的部分不致过于宽大，可保证使 鼠标呈现长条立起的状态。显然这种推荐适合将第二平面位移传感器安置的“其最佳角度工作面的垂足与所述最长维度A的交角在0度到30度范围”。 

图5是一个以横置布局为基础设计的鼠标方案顶视图。与纵置布局相比，它的主要按键3和5沿长边分布，更适合直接在第二状态的使用。此时第二平面位移传感器相对于第一平面位移传感器，它在第一平面位移传感器的+X轴所指方向。对应左手使用的情况，就会出现在相对第一平面位移传感器的-X方向。 

图6是另一个以横置布局为基础设计的鼠标方案，增加了在第一状态适合大拇指操作的按键16，以及一个功能键15。功能键15可以作为通常的CPI切换信号键，或者作为第一状态和第二状态工作模式切换的信号键。图6A为顶视图，图6B为立体视图。图中7为第二平面位移传感器。 

图7是一组第二平面位移传感器结构原理图。为了方便，对主要的部件以图例表示，其中101为普通的光学平面位移传感器，102为模块化且有材料伸到鼠标壳外的光学平面位移传感器，103为微动开关，或者说按键开关，104为压力传感器元件，105为弹性元件。111为鼠标上盖，112为鼠标底面，113为第二平面位移传感器端的外壳，114为相对于外壳固定的承力底板。图7A为模块化的平面位移传感器102作为按键板安装在微动开关103上的情况，这样需要102模块相对于103是微量可动的，从而可以把力传导到103的触点上从而触发开关动作，这需要102采用与普通按键板类似的安装在一个活动支架或者弹性支架上的结构，或者采用安装在一个导轨/导槽中而且可以在导轨/导槽中受力滑动的结构，这样既可以固定它的正常位置又可以在受力时将力传导到按键开关。从力的传导角度来说102与103同轴。 

优选的，102采用透明壳封装取样孔的结构，其外接触部106采用弧形圆顶，这样可以在第二状态工作时自由顺滑的倾斜，模拟持笔操作的手感。但这样的结构可能会出现透明壳长时间被刮花而透明度下降影响性能的问题。 

次优选的，102的取样孔不封闭，但是有围绕取样孔(镜头光孔)环状的或者不完全环状的外接触部伸到鼠标壳表面。当外接触部为不完全环状时，其材料以相对于第二平面位移传感器取样镜头的-Y轴处为中心，或者为位于第二平面位移传感器取样镜头的-Y轴处的触点。非连续弧形面的外接触部或 者非点状的外接触部，比如环形，因为有接触平面的存在，在操作流畅度上要比连续弧形面的或者点状的差一些。 

“外接触部”用来描述按键板或其替代结构在被按压时在鼠标壳外的力接触点，在这里是与桌面接触的地方；“内接触部”109用来描述按键板或其替代结构在被按压时在鼠标壳内的力接触点，是力向下传递的地方，在这里是102模块与微动开关103的触点接触的地方。还可以是与压力传感器元件的测力点接触的地方，或者与弹性元件的一侧接触的地方，等等。 

最终，承力底板114产生反作用力顶住103的底座，从而使103能测到这一力的作用。 

图7B的结构不同处在于使用压力传感器元件104代替图7A中的微动开关103，从而可以在第二状态感测位移的同时感测压力的大小。这可以输出带压力信息的轨迹用于绘画等应用，也可以通过鼠标内置微处理器单元的程序，将压力阀值上、下的值转化为开、关的信号。 

图7B的右侧图例108示意了一种不使用弧形面透明壳，而是在光学中心-Y侧伸出一个材料柱(触点)的第二平面位移传感器模块，106外部触点为一个材料柱；图例109示意了一种不使用弧形面透明壳，而是围绕光学中心形成环状材料触点的模块。可以理解为108和109是中心剖面性质的示意图，但并不是平面位移传感器模块的实际结构图。 

图7C所示的结构，在力传递路径上的感测元件是压力传感器元件104，但在力传递路径上还有弹性元件105，弹性元件105可以有多种形式，可以是夹在114与105之间的一个弹簧，或者可以是一个简单的弹性材料垫片(比如橡胶片)，或者是一个与鼠标壳体材料连为一体的安装压力传感器元件的弹性底座(由另外的限位材料114来限制它的活动范围)。 

图7D的不同是，力先传给弹性材料105，再传到压力传感器元件104。 

图7E显示了一种第二平面位移传感器处使用旁轴按键的结构。此鼠标截面为左侧为+Y向右侧为-Y向，则旁轴按键板110通过其在自身光学中心-Y侧的外触部106来感知按压，通过中间的梁柱115绕过位移传感器的中心穿越位移传感器层将106送到位移传感器的下方，而其刚性结构可以保证将力传导到位移传感器上方的内接触部109处，再接触按键开关103。 

图8、图9是一组第二平面位移传感器旁路按键板的结构示意图。图中左侧为侧视图，右侧为立体图。 

其中A、B、C为力完全走位移传感器的旁轴而不穿透到位移传感器上方的结构，图中116为留给位移传感器采样镜头的孔洞，117为按键板的安装(轴)端，109所指为接触按键开关或者压力传感器元件的内接触部，106所指的外接触部在图8A中为一个不完全环，在图8B中为一个全环，在图8C中为一个触点。 

其中E、D、F为通过“工”字型结构将旁轴力的内接触部引到位移传感器模块上方的三种结构。其中D的内接触部109为环形面，外接触部106为触点，单根穿越梁柱115；E的内接触部109为环形面，外接触部106为环形；F的内接触部109为平面，外接触部106为环形，有两根穿越梁柱115。梁柱与其连接的内外接触部之间，可以是一体结构，也可以是组装在一起的刚性结构。 

第二平面位移传感器处按键板的旁轴结构，还可以将从按键板到承力底板114的元件组合成为“一体，但相对于鼠标体可活动的结构”，可以控制这个一体结构整体相对于鼠标外壳伸缩，从而将按键板的外接触部从鼠标壳体表面伸出或者缩回。比如图10所示意的结构，其中按键板125与微动开关103及容纳它们的框体123形成一体结构，微动开关安装在框体123上且以123为承力底板，按键板安置在框体中123但其相对于123是可滑动的，从而可以将外触头124受到的按压传给微动开关103。122是一个安装在承力底板114上的螺纹柱，121是驱动这个螺纹柱的旋钮，它可以在出露鼠标壳表面从而可以用手旋转，进而螺纹柱122顶框体123使外触头124伸到鼠标壳120外。缩回时可借助反向的弹簧推力。这是一个简化的示意图，图中省略了第二平面位移传感器。 

在另外的实施例中，同轴结构的第二平面位移传感器模块(按键板)其下测力元件的承力底板，及两者间的各元件，形成类似的一体结构。 

Claims (10)

1.一种多用鼠标笔，是一种鼠标器，包括一个有相对于位移检测工作面移动的平直底面的外壳及设置在所述平直底面的第一平面位移传感器，其特征在于：所述鼠标笔还具有第二平面位移传感器，所述第二平面位移传感器设置在相对于鼠标器的中心的+X轴或-X轴或-Y轴指向的小锥角范围内的外壳处。

2.根据权利要求1所述的一种多用鼠标笔，其特征在于：所述第二平面位移传感器在相对于鼠标体的+X轴或-X轴或-Y轴指向的±30度小锥角范围内的外壳处，包括30度及-30度的情况。

3.根据权利要求1所述的一种多用鼠标笔，其特征在于：所述第二平面位移传感器的Z轴与鼠标体最长轴的交角小于等于30度。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种多用鼠标笔，其特征在于：所述第二平面位移传感器处设置一旁轴按键板，所述按键板下方为一按键开关或者一压力传感器。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种多用鼠标笔，其特征在于：所述第二平面位移传感器与它的辅助结构形成一个刚性模块，所述刚性模块有材料出露于鼠标外壳，所述刚性模块下方为一按键开关或者一压力传感器，所述刚性模块作为所述按键开关或者压力传感器的按键板使用。

6.根据权利要求4或5所述的一种多用鼠标笔，其特征在于：所述压力传感器的上方或下方，设置有弹性元件。

7.根据权利要求5所述的一种多用鼠标笔，其特征在于：所述位移传感器模块使用封闭的结构，用透明壳隔离外界与位移传感器模块内部并提供光滑连续的弧形接触面。

8.根据权利要求1所述的一种多用鼠标笔，其特征在于：所述鼠标在顶面外壳沿一侧长边配置有按键，所述按键位于所述长边的中部区域。

9.根据权利要求1所述的一种多用鼠标笔，其特征在于：所述平面位移传感器为使用光学导航技术的光学位移传感器。

10.根据权利要求1所述的一种多用鼠标笔，其特征在于：所述第二平面位移传感器在所述鼠标体的长轴的一端，且此一端不是主要按键分布区域。

Images