CN102737886A - 锁定手持式指针设备按键的方法及可锁定按键的手持式指针设备 - Google Patents

Abstract

一种锁定手持式指针设备按键的方法，其特征在于：提供一机械结构或零件，安装于与按键盖板材料相对的不可动材料侧，通过在按键盖板材料与不可动材料侧之间填塞支撑材料或者通过将按键盖板材料卡位固定，使设备的按键盖板失去接触对应的按键开关“触点”的能力，通过反向操作恢复设备的按键盖板接触对应的按键开关“触点”的能力。使用此方法，不仅可以在使用手持式指针设备的过程中避免不希望被触动的按键被误触，还可以在被锁定的按键处提供可承压的表面，使按键盖板有标准外壳的手感。本发明同时还包括使用此方法的手持式指针设备。

Description

锁定手持式指针设备按键的方法及可锁定按键的手持式指针设备

技术领域

本发明涉及手持式指针设备的功能和结构，包括鼠标器以及结合了额外功能的鼠标器——或者说——整合了鼠标器功能的电脑外部设备。 

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运动的导航系统/定位系统。在今天鼠标被集成越来越多的功能或者使用方式，比方与轨迹球结合，与加速度传感器结合，与遥控器/指示器结合，与游戏手柄结合，或者单纯的增加按键数量(可提供标准按键之外的按键命令或者可自定义按键功能)，但是结合另外的使用方式或者结合另外的功能也往往伴随着增加按键数量，按键数量的增加及增加的按键分布的位置使使用鼠标时可能遇到误触的问题，通常有两种措施来减轻这一问题：一是将按键的位置和按键板面积设计的尽量不易被碰到，一是在不需要时屏蔽一些按键的信号。 

中国专利申请200920217661.4更提出了旋转鼠标外壳(而保持通过相对桌面的移动取得位移信号的鼠标工作方式)达到改变鼠标外壳形状从而可提供多种持握手势的方案，这使得“按键可能出现在不需要出现的位置”的情况更加突出，因为在一种姿势下的主要按键在另一种姿势下可能就是支撑手掌的位置。按需屏蔽按键的信号仍然不够完美，因为按键板仍然是可被按下的且按键开关在被按下时会发出声音，仿佛这里仍然是一个正常的普通的可操作的按键，容易使人产生已经触发了按键的感觉以及要避免接触它的心理，这使应用体验不够完美。 

发明内容

本发明为解决手持式指针设备按键误触的问题并提高多按键设备的操作体验，提供一种锁定按键的方法以及使用这种方法的装置。 

本发明解决这一问题所采用的方案是：提供一机械结构或零件，可用于 使设备的按键盖板失去接触对应的按键开关“触点”的能力，这包括在按键盖板(或其辅助材料)与不可动材料(相对按键开关不可动的材料及按键开关本身非触点材料)间填塞支撑材料阻止按键盖板下压，以及将按键盖板(或其辅助材料)卡位固定而同时限制其下压及抬起动作，两种实现方法。 

为了描述方便，以标准鼠标为例，将按键盖板及其联动的内部辅助结构(包括盖板、盖板延伸的柱头及附加且固定在盖板结构上的辅助材料)称为按键盖板材料；将按键盖板操作的对象一侧，包括触点以外的微动开关本身的材料部分以及相对微动开关不可动的其他鼠标材料(包括微动开关及其支撑体、电路板、鼠标底板、鼠标外壳、及附加安装的固体件)称为不可动材料。这种称呼不是一个包括了罗列的所有部件的组合结构的名称，而只是一个类别称谓，用来代替可能出现的繁琐叙述——解决方案可部署在多种部位而实际上在机械上是联为一体的。虽然有鼠标使用与外壳一体的按键板的情况，这里的描述及表达的意思显然仍是清楚的。本文语境中关于“下压”、“抬起”等说法，实际上为描述方便认为按键盖板一侧为“上”而微动开关一侧为“下”。 

填塞材料的方法包括两种形式：使安装于不可动材料侧的固体材料上升，缩短与按键盖板材料的缝隙进而顶住按键盖板材料；使合适的固体材料移动到按键盖板材料与不可动材料之间的空间中，将这个空间占据。 

卡位方法包括：1、使用安装在不可动材料侧的夹具夹持而固定按键盖板材料；2、在按键盖板材料和安装于不可动材料侧的锁键装置的工作部分两者间，一侧设置孔、凹陷或缺口，另一侧设置与所述孔、凹陷或缺口对应的突起，所述工作部分从动而可以实现所述突起与对应的孔、凹陷、缺口的嵌合从而锁定按键盖板材料的上下活动空间。第一种方法可能需要大的驱动力或者需要产生弹力的结构，不如第二种方法简便。 

所述填塞或卡位的方法可以通过反向操作解除对按键盖板材料的限制。 

采用填塞或卡位的方案方法，可以形成一种用于锁定按键的机械装置，简称为“锁键装置”或“锁键结构”，所述锁键装置包括驱动部分和工作部分，驱动部分可接受人力的驱动产生机械运动驱动所述工作部分，工作部分受到驱动后可形成障碍阻止按键盖板材料触动按键开关的触点，所述锁键装置可 以被反向操作解除对按键盖板材料触动按键开关的触点的阻止。 

采用这一方案的装置，首先是一种手持式指针设备，属于电脑外部设备，包括至少一个按键开关，对它提供以机械结构形成的锁键装置，安装于不可动材料一侧，包括露于鼠标壳外的驱动部分及在鼠标内部的工作部分，驱动部分接受人的推动、转动、扳动操作，工作部分从动，通过滑动平移、旋转、提升、夹持等动作形式，最终实现自身材料或支撑、或卡、或夹紧按键盖板材料的动作结果。锁键结构的驱动部分与工作部分间的传动有两种情况，一种情况是两者连为一体，驱动部分的滑动或旋转直接导致工作部分的移动；一种情况是两者未固定为一体，驱动部分的运动通过接触推移、螺纹牵引、齿轮咬合、连杆或弹簧等等传动形式带动工作部分工作，使工作部分锁定按键或者释放按键锁定。 

优选的，所述的按键开关为微动开关。 

这种手工的机械操作需要驱动部分外露于鼠标壳体外侧，可以是一个滑动块，可以接受人的推动，可以是一个旋钮，可以接受人的转动，可以是一个带轴杠杆，可以接受人的扳动。工作部分获得驱动部分的机械动力后获得零件材料的平移或抬升，或者产生夹持动作，完成对按键盖板材料的限制。机械力转变方向或形式非常容易，有无数种结构可以实现，有可能限制某种结构能否应用在鼠标内的原因只有空间和成本，锁键的关键是工作部材料要完成阻止按键被按下，使用填塞、卡位或者夹持抱紧手段。 

优选的，所述锁键结构的驱动部分为一滑块或者旋钮或者带轴杠杆。这又包括旋钮是垂直轴旋钮(轴与安装面垂直)及平行轴旋钮(轴与安装面平行)的情况。带轴杠杆就像大直径的旋钮的变形，它的轴也有安装方向，但应用在鼠标这样小的体积里，平行轴方式更容易实现小体积、易收纳、省力的效果。 

优选的，所述锁键结构的工作部分为一滑块，可移动将自身的材料填充在按键盖板材料侧与不可动材料侧之间形成按键锁定效果，并通过反向操作解除锁定。 

优选的，在按键盖板材料和安装于不可动材料侧的锁键装置的工作部分两者间，一侧设置孔、凹陷或缺口，另一侧设置与所述孔、凹陷或缺口对应 的突起，所述工作部分可以从动而实现所述突起与对应的孔、凹陷、缺口的嵌合以及解除所述突起与对应的孔、凹陷、缺口的嵌合状态。 

优选的，所述驱动部分与所述工作部分的联接是直接联接，两者直接固定在一起，从而人手的驱动动作可以直接驱动工作部分。 

优选的，所述驱动部分与所述工作部分的联接为直接联接，通过螺纹的牵引原理拉动结合体自身整体的移动完成对按键盖板材料的支撑或挤压或卡位。所说“结合体”为所述驱动部分与所述工作部分联接形成的结合体。 

优选的，所述驱动部分与所述工作部分的联接为间接联接，通过螺纹的牵引实现工作部材料的移动。 

优选的，所述驱动部分与所述工作部分的联接为间接联接，通过齿轮原理(改变驱动动作的方向后)驱动所述工作部分，所说齿轮原理，包括为一个齿、二个齿或多个齿的情况。 

优选的，所述驱动部分与所述工作部分的联接为间接联接，通过楔形面或坡面的滑动把平动变为升降动作。 

优选的，所述锁键结构的工作部分为一夹具，可以被驱动而将按键盖板材料夹紧以及松开夹紧的键盖板材料。 

优选的，所述工作部分对应于一个按键开关的使能控制。 

优选的，所述工作部分对应于多于一个的一组按键开关的使能控制。 

优选的，所述工作部分对应多组按键开关(比如两组或三组)，在一组锁定时其它的组解锁。 

优选的，所述锁键结构的驱动部分为一滑块，所述锁键结构的工作部分为一滑块，所述驱动部分与所述工作部分固定为一体，通过滑动所述驱动部分可以使所述工作部分的材料填充在按键盖板材料侧与不可动材料侧之间形成支撑，通过反向滑动可以解除所述的支撑状态。 

优选的，所述锁键结构的驱动部分为一滑块，所述锁键结构的工作部分为一滑块，所述驱动部分与所述工作部分固定为一体，在按键盖板材料和所述工作部分的材料两者间，一侧设置孔、凹陷或缺口，另一侧设置与所述孔、凹陷或缺口对应的突起，通过滑动所述驱动部分所述工作部分可以从动而实现所述突起与对应的孔、凹陷、缺口的嵌合，通过反向滑动可以解除所述的 嵌合状态。 

优选的，所述锁键结构的驱动部分为一旋钮，所述锁键结构的工作部分为一固体材料块，所述驱动部分与所述工作部分固定为一体，通过旋转所述驱动部分使所述工作部分的材料移动可对按键盖板材料侧形成支撑，通过反向旋转可以解除所述的支撑状态。 

优选的，所述锁键结构的驱动部分为一旋钮，所述锁键结构的工作部分为是一个由螺纹或齿轮牵引的滑块，所述驱动部分以螺纹或者齿轮牵引所述工作部分滑动。通过旋转所述驱动部分使所述工作部分的材料移动可对按键盖板材料形成支撑或卡位咬合，通过反向旋转可以解除所述的支撑或卡位状态。 

优选的，所述锁键结构的驱动部分为一旋钮，所述锁键结构的工作部分为一固体材料块，所述驱动部分与所述工作部分固定为一体，通过旋转所述驱动部分使所述工作部分的材料移动可对按键盖板材料侧形成支撑或卡位，通过反向旋转可以解除所述的支撑或卡位状态。 

优选的，所述锁键结构的驱动部分为一旋钮，所述锁键结构的工作部分为一固体材料块，所述驱动部分与所述工作部分固定为一体，在按键盖板材料侧与所述工作部分材料之间有互相对应的可形成咬合的特征，通过旋转所述驱动部分使所述工作部分的材料移动可对按键盖板材料侧形成卡位咬合，通过反向旋转可以解除所述的卡位状态。 

优选的，对应于二个以上的按键的锁定的工作部分连成一体形成一个大的工作部分，由一个驱动部分驱动。 

优选的，所述锁键结构的驱动部分为一旋钮，所述锁键结构的工作部分为一对应多个(二个及以上)按键盖板成组锁定的固体材料构件所述旋钮以齿轮或螺纹驱动所述材料块移动完成按键的锁定和解锁。 

优选的，锁键结构的驱动部分为一带轴杠杆，具有长臂和与长臂同轴的短臂，所述锁键结构的工作部分为一对应多个(二个及以上)按键盖板成组锁定的固体材料构件，驱动部分被扳动旋转时以短臂拖动工作部分移动，所述短臂的形式为短杆或齿轮。 

优选的，锁键结构的驱动部分为一带轴杠杆，具有长臂和与长臂同轴的 短臂，所述短臂的为半径由小变大的形式，驱动部分被扳动旋转时短臂产生垫升作用将工作部分向按键盖板一侧推高。 

本发明所述方案包括鼠标的按键盖板不单纯的是一块材料板而是演化成其他的功能组件情况。包括盖板演化成滚轮、触控条、触摸板等等功能组件的情况(亦即按键开关作为滚轮或者触摸板等等功能件下隐藏的开关的情况)。此时，这些作为按键盖板使用的功能件仍然属于“按键盖板材料”这一概念中的一部分。 

优选的，所述按键开关为微动开关。 

在使用导电膜结构的按键开关(三层结构，上层与下层都有电路，中间则是绝缘层)作为鼠标的按键电路时，在锁键方案的描述上需要把弹性键帽作为微动开关的触点来对待，按键盖板应是在弹性键帽之外的部件，支撑和锁定发生在按键盖板对弹性键帽的操作之间。 

因此在这种按键结构中，弹性键帽直接作为按键的最外层盖板的情况是不能用锁键结构实现按键外壳的机械锁定的。虽然移动绝缘层可以屏蔽电路，但是在触觉上按键还是能被按下的；而通过支撑和填塞占据弹性键帽的活动空间在结构上不容易实现，即使通过改变按键结构最终实现也会缺少价值。 

在非典型的锁键方案中，驱动部分可以是控制开关/电路开关，工作部分在鼠标内部以马达驱动产生动作来完成按键的锁定和解锁，但这种机械与电混合的结构虽然容易实现，但会造成鼠标的结构复杂及成本升高，不如直接的机械结构的简单且成本低。 

按键的功能锁定可以靠屏蔽按键的电信号实现，但这样的按键在感觉上还是能被按下去的，也仍然能发出按键声。 

按键的功能锁定还可以靠“移空”方式实现——将微动开关的触点与按键盖板材料的触头移开，可以是平移分开或者是微动开关下沉——但这样的方案中按键盖板还是能按下去的，虽然不会再发出声响，但这样的按键盖板表面相比标准外壳还是会让人产生不确定感使人不敢依靠。同时基于鼠标结构的现实，平移微动开关或者它所依附的电路板都显得得不偿失。 

使用本发明提供的方案不仅可以较好的解决按键误触的问题，还可用以提供完美的表面，被锁定的按键处象本就没有按键，按键盖板是壳体的一部 分一样。 

本发明提供的可锁定按键的鼠标，通过用机械的方法将材料填塞在按键盖板材料与不可动材料之间，或者用机械结构将按键盖板材料与不可动材料锁定，不仅可以避免不希望被触动的按键被误触，还可以在被锁定的按键处提供可承压的表面，使按键盖板有标准外壳的手感。 

一种可锁定按键的鼠标，可以用机械的方法将材料填塞在按键盖板材料与不可动材料之间，或者用机械结构将按键盖板材料与不可动材料锁定，不仅可以避免不希望被触动的按键被误触，还可以在被锁定的按键处提供可承压的表面，使按键盖板有标准外壳的手感。所提供的机械锁键结构包括：露于外的操作部分(驱动部分)，包括一滑块或旋钮或带轴杠杆；在内部的工作部分，工作部分接受操作部分传来的力，转化成工作部分的滑动平移、旋转、提升、夹持动作，完成对按键盖板材料的锁定或阻碍。 

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是一个多键鼠标实例。 

图2是对鼠标结构进行分解说明。 

图3是使用垫升/填塞方法对鼠标按键锁定的示例。 

图4是使用卡位方法锁定按键的示例。 

图5是锁键结构的变形和扩展。 

图6是带轴杠杆和旋钮作为驱动部分以齿轮方式驱动工作部分产生移动实现锁键的方案。 

图7是带轴杠杆直接垫升实现按键锁定的方案。 

图8是一组锁键装置通过螺纹原理实现按键锁定的图示。 

图9和图10是两种直接靠旋转产生的工作部材料位置变化锁定按键的示例。 

图11展示一组以顶面外壳为锁定力基础的结构。 

图12是一个现有的多键产品示意图。 

图12、13、14是三种以弹力为基础的夹持结构作为工作部的情况。。 

图15和图16展示两种改变驱动力方向的驱动部结构示意图。 

具体实施方式

图1是一个多键鼠标实例。左侧为俯视图，右侧为立体视图。其中序号标示分别为：按键1(通常可称为“左键”)、滚轮及按键2(通常隐藏在滚轮下方的按键可称为“中键”)、按键3(通常可称为“右键”)、按键4、按键5，鼠标上壳6。通常鼠标最主要的按键配置是左键、右键和中键加滚轮，之外再增加的按键一般是小面积按键，配置在鼠标的侧面或者滚轮的前后。本例使用的鼠标配置的按键4和按键5都是大面积按键，在持握时造成的冲突更加突出，比如按通常的持握手势时，按键4和按键5更容易被中指和无名指的指根以及手掌部分按压到。 

图2对鼠标结构进行分解说明。其中图2A是图1鼠标的缩减的分解视图，主要显示与按键5相关的结构部分在鼠标整体的状态，图2B是关键部分的放大，图2C是示意图，抽象而放大关键特征。 

在分解状态下图示5也可理解为按键5的按键板(或称“按键盖板”，在鼠标外可以观察到可以操作的部分)，即在图2C中图示18所指的部分；图示9是按键5在鼠标内部对应的按键开关，此处为一微动开关，是产生按键操作的电信号的部分，通常以导电引脚焊接在电路板上；电路板又固定在鼠标底壳上。图示7为电路板；图示8为鼠标底壳。 

按键板主体通常为薄板，通过延伸的材料形成肋板或柱体等形式的触头(图示11，这里称为按键板的触头或柱头)来接触微动开关的触点(图示16箭头所指)，根据鼠标内部空间的不同、按键板形状的不同、以及按键板与鼠标其他部件的安装结构等需要，触头会有各种的形状和大小，触头与微动开关触点接触位置的形状(图示北0)也可保证按键盖板受到的力以合适的接触位置和施力方向传导到开关触点。 

按键开关在此处表示为一个现有鼠标产品中常用的长条型微动开关的形状(图示9)，这种开关体积较大，方便于说明利用微动开关本身非触点部分的材料进行按键锁定的情况。实际的微动开关产品中有的型号触点占据了较大的面积而非触点部分面积较小，不易被用作按键锁定的基础。 

显然的，在按键板触头的底面(111所指)与微动开关9的壳上非触点的表面(161所指)之间填塞合适厚度的材料，就可以阻止触头11在下按时接触到微动开关的触点16(或者说阻止触头11产生足够触发触点16动作的行程)，从而不能产生按键信号。显然的，在按键板18的内侧表面(181所指) 任何位置与安装为一体的微动开关外壳、电路板、鼠标底壳之间以合适的、足够的材料填充都可以阻止按键板被按下到触发触点的动作的程度。在按键板延伸的触头与不动材料侧之间也是一样，只要位置及形状合适，材料可填充在触头11与电路板7之间或者与鼠标底壳8之间。在附加且固定在按键盖板结构上的辅助材料与不动材料侧之间也是一样。在不以接触触点为目的、专门为锁定按键制作的材料柱(如图示12，按键板附加材料)与不动材料侧之间也是一样。所以，为了描述方便，将按键盖板及其联动的内部辅助结构(包括盖板、盖板延伸的柱头及附加且固定在盖板结构上的辅助材料)简称为按键盖板材料，或者称为可动材料侧(图示10箭头所指带阴影部分)，或者按键盖板材料侧。 

相对微动开关不可动的其他鼠标材料(包括微动开关及其支撑体、电路板、鼠标底板、鼠标外壳、及附加安装的固体件)简称为不可动材料(图示20箭头所指无阴影填充的一侧)，包括微动开关本身触点以外的材料部分，甚至包括鼠标侧面外壳以及鼠标顶面外壳非按键板的部分(图示17，鼠标侧面及顶面外壳)。因为鼠标的侧面、顶面与底面的外壳是安装为一体的，所以从侧面或顶面外壳伸出的材料，或者安装在侧面或顶面外壳上的材料，只要有恰当的形状、位置，足够的强度，都可以作为锁定按键的基础，阻止按键板的按键操作。 

在按键盖板材料一侧还可设置凹槽、缺口、孔洞、凸起等特征，可以设置在按键板的触头材料柱上(比如设置在图示11上)，也可以设置在按键板的附加材料上(比如图示12)，这些特征与安装在不可动材料侧的锁键部件上对应的凸起或凹槽、缺口、孔洞特征嵌合，不仅可以阻止按键板向开关触点下压，还可阻止按键板远离开关方向，从而使按键板被双向锁定，仿佛成为鼠标壳上一块嵌合的表面。 

这种完全锁定还可通过安装在不可动材料侧的夹持结构来实现，夹持结构将按键盖板侧的一部分材料夹紧固定就可以限制按键板逼近或远离按键开关的触点。此图中其他的图示包括：按键板附加材料的底面120，凹陷121，凸起122，圆形孔13，圆角矩形凹槽14，矩形缺口15。 

图3是使用垫升/填塞方法对鼠标按键锁定的示例。左侧图分别为锁定前状态，右侧图分别为对应的锁定后的状态。图3A显示锁键结构的工作部材料30填塞在按键盖板材料(可动材料侧)10的端面与不可动材料侧20之间， 图3B显示工作部材料30填塞在可动材料侧的特征(此处是一个相对的凸起)与不可动材料侧20之间。 

图3C是一个最简单的完整的锁键结构的实例，驱动部为一个滑块31，工作部也是一个滑块，工作部与驱动部之间直接连接成为一体，从而工作部可进行与驱动部同步的滑动。此处图示20可理解为一个鼠标的底面外壳，21为鼠标壳上容纳驱动部的凹槽，工作部与驱动部通过鼠标壳上的孔22连接，孔22的空间可以允许锁键结构在一定范围内滑动，在本图中，锁键结构位于左侧时不会阻挡按键盖板材料下压(见左图)，锁键结构滑动到右侧时就会填塞在按键盖板材料与鼠标底板之间，对按键盖板材料形成支撑，阻止按键操作(见右图)。 

由于一般的鼠标按键板都有不同程度的限制按键板离开鼠标表面的限制结构，所以锁键结构并不必须限制按键板离开按键开关方向，但如果对离开方向也加以限制则可以提供更紧固的锁定表面。在鼠标空间紧凑的情况下(比如鼠标本身就是超薄鼠标)也不必须使用按键的双向锁定。 

由于将驱动部安装在不容易接触到的地方(比如鼠标底面)才不容易破坏鼠标表面的舒适手感，所以以顶面或侧面外壳为基础锁定按键板的结构比较复杂不容易用示意图表现，将在后面的图11中补充一个示意图。为了表述方便，在本说明的多数实例图可认为是安装在鼠标底板的结构。 

图4是使用卡位方法锁定按键的示例。图4A是凹槽、缺口、孔洞三种按键盖板材料侧特征与对应的工作部特征的示意图，此处可以理解为图示10为附加材料柱12的一部分，图示30为工作部的一部分，从而可以少考虑工作部与微动开关及电路板的关系。图4A中的A1、A2、A3均为立体视图，为了展示位置关系均提供了两个视角。其中101为圆角矩形凹槽，301为圆角矩形凸起，102为矩形缺口，103为圆形孔，303为圆柱形凸起。 

图4B是一个简单的完整的锁键结构的实例，使用与图3C相同的滑块驱动部31，与工作部直接连接。此图可以理解为剖面示意图，可以理解为具有凹槽或缺口的附加材料柱与含有对应的凸起的工作部32间的工作示意图，当锁键结构位于右侧时不影响按键盖板侧的运动，当锁键结构滑动到左侧时，图中10的缺口与32的凸起嵌合，使按键盖板材料在上下方向被锁定，既无法被按下触动开关，也无法被抠起离开鼠标外壳表面。 

图4C是另一个实例，是将特征翻转，在按键盖板材料侧提供凸起，在不 可动材料侧提供凹槽或缺口。没有本质的区别。不再为扣合特征为孔的情况提供实例示意图。 

图5是锁键结构的变形和扩展。图中箭头表示工作部进行按键锁定时需要移动的方向。图5A展示扣合特征为一个环绕按键材料柱的框架305上的一部分，其中图示10可以理解为附加材料柱12，或者触头材料柱11，因为以框架305为基础的工作部可以很容易避开触头下的微动开关的影响。图中104为圆形孔，304为圆柱形凸起。(工作部)框架305也可以是不完全环绕按键材料柱的，比如仅保留含有扣合特征的一侧，但使用环绕的框架也有优点，比如容易保持结构的刚性，比如容易实现多个按键的锁键结构的联合、联动，等等。 

图5B展示锁键结构的工作部(框架306)上使用圆角矩形凸起306作为嵌合材料，并从另一个方向与按键盖板材料侧的缺口106嵌合的情况。甚至可以没有306凸起，直接使用305框架的材料移动到106的缺口中将之锁定。 

图5C展示将两个图5B的结构结合成一体307，同时控制两个按键的锁定，比如150和140分别代表图1所示鼠标的按键5和按键4，将框架状的工作部沿箭头移动，就能同时将150和140的缺口107和108卡住。这种结合可以根据需要将一组的多个按键纳入一个锁键结构当中，比如对应三个按键，将左中右三个按键一齐锁定或解锁。这种结合可以根据需要将两组或更多的按键纳入，比如以互补的形式将图1所示鼠标的左中右键作为组A，将4、5作为组B，以互补的形式纳入一个框架，在将组A的三个按键锁定时组B的两个按键解锁，在将组B的两个按键锁定时组A的三个按键解锁。 

在有侧键的鼠标中，也可用于鼠标侧键的单独锁定或者成组锁定，比如将大拇指侧键区的一个或多个键作为一组锁定用于操作比较频繁精神比较紧张的应用情况(比如电脑游戏)，将二者解锁用于比较舒缓但需要较多功能按钮的应用情况(比如在网络浏览或视频播放时作为前进后退的功能按钮)。 

图5D展示框架型的工作部在实际中会采取的一种结构，相比图5C，框架308添加了底框架309，之间通过支柱310连接，底框架309还有孔(图示311)，用于在锁键操作时避开微动开关等鼠标内部零件的阻挡。支柱将框架308撑起使它获得支撑，同时将它送到适合的高度。 

图6展示除滑块外另外的几种驱动部驱动工作部的形式。图6A是用带轴杠杆作为驱动部产生平移运动的情况，工作部为一个滑动框架，左侧图为正 常状态，右侧图为锁定状态。带轴杠杆33的长臂331是施力端，绕轴332转动时短臂333拨动工作部材料30的受力点使30移动，这里受力点是一个浅窝330(也可以是一个横杆)，短臂333和工作部材料受力点330的配合也可以看成是仅有一个齿的齿轮产生的驱动，有更多的驱动齿来驱动工作部材料产生平移效果和远离都是一样的。带轴杠杆33可以绕轴转动大约180度(在鼠标壳外侧进行)，稳定状态收拢在鼠标底壳平面内(参考右侧图示，用虚线框和圆弧箭头示意转动的过程)，这个转动可以驱动产生平移，也可以产生抬升等其他的运动方式，杠杆的好处是可以施加较大的驱动力，缺点是只能旋转大约180度，占用空间较大。 

带轴杠杆好像一个旋钮，但只适合以转动轴与壳表面平行的方式安装，旋钮真正的旋钮既适合以转动轴与壳表面平行的方式安装也适合以转动轴与壳表面垂直的方式安装，然后以齿轮原理产生拨动力或者以螺纹原理牵引/推动力。 

图6B显示了工作部材料被平行轴齿轮驱动产生移动的原理，齿轮34用来示意安装方向，齿轮的驱动力可能来自与人的直接拨动，或者来自于另一个齿轮的驱动，人驱动的部分外露于壳表面，可能是一个旋钮，或者是一个带轴杠杆。作为工作部材料的框架312通过受动齿35接受齿轮34的驱动，以填塞的方式对作为按键盖板材料的一部分的材料柱341和351进行单方向锁定，(在按键锁定状态时)填塞在341和351下方使两个按键都不能按下。图6B的右侧图为从零件底部观察的状态。 

使用填塞的方式，使用附加材料柱，可以比较容易的在非电路板的地方找到空间，使锁键结构做的简单、小巧。 

图6C显示了工作部材料被垂直轴齿轮驱动产生移动的原理，垂直鼠标底壳平面的轴的旋转通过工作部材料框架313上的受动齿35，驱动框架313按图中箭头方向移动，形成对按键盖板的材料柱140和150锁定。 

反向操作实现解锁。 

图7A显示了一种用带轴杠杆直接产生垫升效果的原理，带轴杠杆的短臂转换成半径由小变大的形式并作为锁键结构的工作部334，在长臂331从鼠标外侧转动180度后可以将按键盖板材料10顶住，左侧图为按键未锁定的状态，右侧图为按键锁定后的状态，箭头指示转动方向。 

图7B是一个实例化结构，12为按键板附加材料柱，8为鼠标底壳，201 所指为鼠标底壳内表面，202为鼠标底壳上为容纳带轴杠杆33形成的孔，332为转动轴，335为轴座，336为可对带轴杠杆的转动进行限位和控制的齿轮。长臂331在鼠标壳外侧有180度的转动范围，此图未画出对它进行限制使它不会转动到鼠标内部的结构。 

图8是一组通过螺纹原理实现按键锁定的图示。图8A展示一个水平轴旋钮安装在鼠标底壳8上的凹陷360中，以螺纹拖动滑块364沿其轴361滑动，比如361从图示位置滑倒箭头365所指的虚框的位置，或者反向滑动。362是供手操作的旋钮，363是旋钮的轴361上的螺纹。滑块364可以理解为图5和图6中的工作部材料框架的一部分，进而对它的拖动造成整个工作部框架的移动，从而完成按键锁定或解锁。 

在另外的实施例中，这种拖动来自自锁自复位按钮的行程。 

图8B展示旋钮因为螺纹，在被手指旋转时产生自身的整体移动，从而自身的材料(这里是轴361)作为锁键结构的工作部材料，完成按键的锁定或解锁。左图为解锁状态，右图为将按键板附加材料12夹紧在轴361和固体墙366之间、通过摩擦力将按键板附加材料12固定，形成上下双向锁定。假如按键板附加材料12上有对应361轴端的合适的凹槽，轴361可以伸到凹槽中，则可以通过卡位的方法实现上下双向锁定。假如按键板附加材料12与轴361的安装位置改变，比如轴361在按键板附加材料12下端面的下方，则可以以填充方式实现对按键的单方向锁定。 

图8C是一个垂直轴旋钮37，其露于鼠标壳外的旋钮帽371有与螺丝钉帽一样的豁口，可以通过螺丝刀或指甲旋转，因为螺纹363的存在，旋钮整体可以抬升从而填塞按键板附加材料与鼠标底壳之间的空间，使按键不能被按下实现单方向的锁定(如图8C右图)。或者反向操作解除锁定。 

图9和图10是两种直接靠旋转产生的工作部材料位置变化锁定按键的示例。这种由材料绕轴旋转产生的位置变化实现按键锁定的原理与滑块滑动带动工作部材料平移锁定按键的原理相似，只是材料的移动不是直线的，带有角度。图9中按键盖板材料10上具有矩形缺口102。锁键结构的驱动部为旋钮380，工作部为383，两者通过轴382直接相连，扇形工作部383的前沿385作为卡入按键盖板材料10上的缺口102中的材料。384为扇形工作部的后沿，381为旋钮露于鼠标壳外侧的凹槽，可用改锥或指夹驱动旋钮旋转。图9B为解锁状态。图9C为旋钮旋转大约90度后，扇形工作部的前沿材料卡进缺口 102内的状态，为按键被双向锁定的状态。图9D为从另一个角度观察锁定状态，图9E为由底部方向观察的锁定状态。 

图10的工作部为一个矩形薄片393，在解锁状态顺在按键盖板的附加材料柱12近旁(如左侧图示)，在受驱动转动90度后部分材料会垫在按键板的材料柱12下方(如右侧图示)阻止按键操作，形成单方向锁定。8为鼠标底壳，203为鼠标底壳外侧旋钮的容置空间，390为旋钮，391为旋钮驱动凹槽，392为连接工作部材料393与旋钮390的轴。这可以说是利用旋转轴径向上工作部材料半径的变化，在旋转时产生工作部材料与按键盖板材料相对位置的变化，而实现按键的锁定和解锁。 

图11展示一组以顶面外壳为锁定力基础的结构。19为鼠标顶面外壳，191为其内侧附加结构；18为按键板，181为按键板内侧附加结构；30为工作部材料，300为其运动方向；其他图例参照图2C解释。在图11A中，工作部材料30垂直视图平面运动插入到181与191之间，从而限制按键板的上下运动。这里可以认为工作部材料形成了凸起特征，配合按键板材料形成的凹槽形成锁定配合；稍有不同的是工作部材料还同时与顶面外壳材料形成了锁定配合。在图11B中，无A图中的181材料，191与19形成的结构可以保证工作部材料30可以阻止按键板的下压。图11C中，工作部材料30沿191形成的结构滑行达到锁定位置。 

因为上壳与按键在同一表面，而上壳是人手主要抚摸的地方，不连续不光滑的表面容易影响手感，所以以顶面外壳作为锁定的力的基础时可能还需要将驱动部安装于鼠标底面或前后左右的侧面来增强手感，但安装在顶面的驱动部如果位置合适或面积合适也是可以保持手感的，比如在滚轮所在的条状区域(许多鼠标的CPI调节键就放在这里)等等。 

图12、13、14是三种以弹力为基础的夹持结构作为工作部的情况。图12使用两个同轴的带轴杠杆620和631，内杆631的转动被限制在固定块601和固定块602之间的范围，外杆620被鼠标壳限制在外侧180度范围内转动，拉力弹簧622分别连接在内杆的624点与外杆的623点从而拉紧二者，当外杆621如图A在左侧时内杆631工作部材料被拉到与601固定块靠紧，按键盖板材料处于被释放状态；当如图B外杆转动到处于右侧时，内杆被弹簧拉到图示的位置，工作部材料30与固定块601将按键盖板材料10夹紧，摩擦力限制按键盖板材料的上下运动，图中625是外杆的初始位置，600是外杆的 转动轨迹。这种工作部需要维持弹力(来自本身材料的形变或者来自于辅助弹簧)来保持摩擦力而将按键盖板材料固定的结构可以简称为“弹力夹子”结构。 

图13使用类似剪刀结构产生的夹持力将按键盖板材料10加紧，730、733、735、737是四根连杆，通过两个固定轴(730和738)三个活动轴(732、736和734)互相连接并固定在鼠标内部。在驱动点700处按701所指示方向施力，就可驱动在按键盖板材料10两侧的两个工作部材料30将按键盖板材料夹紧，以摩擦力双向锁定按键。图A是锁定前的状态，图B是锁定后的状态。 

图14使用图13的简化结构，以固定块601代替一侧的工作部材料与剩下的一侧工作部材料进行夹持，图中730为固定轴，700为驱动点。左侧图为开锁状态，右侧图为锁定状态。锁定既可以由701所指由下向上方向的驱动力实现，也可以由702所指的从右到左方向的驱动力实现。 

图15和图16展示两种改变驱动力方向的驱动部结构，将水平滑块的运动转化到垂直方向。图15中，8为鼠标底壳，821为鼠标底壳外侧的滑块安置空间，827为一滑槽导轨，连杆825的一段连接在驱动滑块822上的轴824，一端连接在滑槽导轨内的滑动轴826。滑动轴826为驱动力的输出点，受到805所指的由上往下的弹簧力压紧。当滑块按箭头806所指方向从右侧滑到左侧，由801所指位置到802所指位置时，滑动轴826从803位置移动到804位置。因为弹力805的存在，以及容置空间821的限制，801位置和802位置是滑块822的仅有两个稳定位置。滑动轴826在803位置与804位置间变化时会经过一个最高位置，需要805的弹力源允许这个余量空间存在。 

图16展示通过带坡面的滑块920将水平方向(901所示)的驱动转变成垂直方向(902所示)的驱动，受动块920从903位置移动到904位置。 

机械力转变方向或形式非常容易，有无数种结构可以实现，有可能限制某种结构能否应用在鼠标内的原因只有空间和成本，锁键的关键是工作部材料要完成阻止按键被按下，使用填塞、卡位或者夹持抱紧手段。 

锁键装置的实际结构，需要在完全锁定状态及完全开锁状态保持相对的稳定，以避免在非使用者主观的情况下(比如因晃动)改变锁定或开锁的状态，现实中许多限位弹簧结构、许多档位开关使用的结构都可以移植到锁键装置的结构中使用，因与本发明主体方案的相关性不大，许多锁键结构图中未画出或者未画全用于稳定状态的结构的细节。 

Claims (11)

1.锁定手持式指针设备按键的方法，其特征在于：提供一机械结构或零件，安装于与按键盖板材料相对的不可动材料侧，通过在按键盖板材料与不可动材料侧之间填塞支撑材料使设备的按键盖板失去接触对应的按键开关“触点”的能力，通过移除填塞恢复设备的按键盖板接触对应的按键开关“触点”的能力。

2.锁定手持式指针设备按键的方法，其特征在于：提供一机械结构或零件，安装于与按键盖板材料相对的不可动材料侧，通过将按键盖板材料卡位固定而同时限制其下压及抬起动作，从而使设备的按键盖板失去接触对应的按键开关“触点”的能力，通过解除卡位限制恢复设备的按键盖板接触对应的按键开关“触点”的能力。

3.可锁定按键的手持式指针设备，包括至少一个按键开关，其特征在于：其配置有以机械结构形成的锁键装置，安装于与按键盖板材料相对的不可动材料侧，包括驱动部分和工作部分，驱动部分可接受人力的驱动产生机械运动驱动所述工作部分，工作部分受到驱动后可形成障碍阻止按键盖板材料触动按键开关的触点，所述锁键装置可以被反向操作解除对按键盖板材料触动按键开关的触点的阻止。

4.根据权利要求3所述的可锁定按键的手持式指针设备，其特征在于：所述锁键装置的驱动部分为一滑块或者为一旋钮或者为一带轴杠杆。

5.根据权利要求3所述的可锁定按键的手持式指针设备，其特征在于：所述的按键开关为微动开关。

6.根据权利要求3或4或5所述的可锁定按键的手持式指针设备，其特征在于：所述锁键装置的工作部分为与所述驱动部分固定为一体的固体材料块。

7.根据权利要求3或4或5所述的可锁定按键的手持式指针设备，其特征在于：所述锁键装置的工作部分是与所述驱动部分分体的构件，驱动部分通过机械传动驱动所述工作部分，使所述工作部分锁定按键或者释放按键锁定。

8.根据权利要求3或4或5所述的可锁定按键的手持式指针设备，其特征在于：在所述锁键装置的工作部分与按键盖板材料两者间，一侧设置孔、凹陷或缺口，另一侧设置与所述孔、凹陷或缺口对应的突起，所述工作部分可以从动而实现所述突起与对应的孔、凹陷、缺口的嵌合以及解除所述突起与对应的孔、凹陷、缺口的嵌合状态。

9.根据权利要求3或4或5所述的可锁定按键的手持式指针设备，其特征在于：所述锁键装置的驱动部分为一滑块，所述锁键装置的工作部分为一与所述驱动部分固定为一体的固体材料块，通过滑动所述驱动部分可以使所述工作部分的材料填充在按键盖板材料侧与不可动材料侧之间形成支撑，通过反向滑动可以解除所述的支撑状态。

10.根据权利要求3或4或5所述的可锁定按键的手持式指针设备，其特征在于：所述锁键装置的驱动部分为一滑块，所述锁键装置的工作部分为一滑块且与所述工作部分固定为一体，在按键盖板材料和所述工作部分的材料两者间，一侧设置孔、凹陷或缺口，另一侧设置与所述孔、凹陷或缺口对应的突起，通过滑动所述驱动部分所述工作部分可以从动而实现所述突起与对应的孔、凹陷、缺口的嵌合，通过反向滑动可以解除所述的嵌合状态。

11.根据权利要求3或4或5所述的可锁定按键的手持式指针设备，其特征在于：所述锁键装置的工作部分对应于二个以上的按键，由对应于二个以上的按键的锁定的工作部分连成一体形成一个大的工作部分，由一个驱动部分驱动，可对二个以上的按键进行锁定和解锁操作。

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