CN107077232B - 指向装置托架组合件及系统 - Google Patents

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Abstract

一种指向装置系统(100)，其包含：伸长基座部件(108)；套筒(110)，其经安置以装配于所述伸长基座部件(108)的一部分上，所述套筒(110)经配置以在第一方向(A)上围绕所述伸长基座部件(108)旋转且在大体上正交于所述第一方向(A)的第二方向(B)上围绕所述伸长基座部件(108)滑动；第一支撑件(306)，其安置于所述伸长基座部件(108)的第一端处；第二支撑件(308)，其安置于所述伸长基座部件(108)的远侧第二端处；及多个支撑轨条(310)，其插置于所述第一支撑件(306)与所述第二支撑件(308)之间，其中所述第一支撑件(306)包含第一角度延伸部(312)且所述第二支撑件(308)包含第二角度延伸部(314)，所述第一角度延伸部(312)及所述第二角度延伸部(314)经配置以支撑对所述伸长基座部件(108)的按压。

Description

指向装置托架组合件及系统
技术领域
本文中所描述的标的物一般来说涉及计算机附件，且更特定来说，涉及一种用于控制计算机接口的指向装置系统。
背景技术
在计算机系统中，指向装置通常通过检测相对于其支撑表面的二维运动而起作用。指向装置可包含准许所述装置的用户执行系统相依操作的各种特征(举例来说，“轮子”)。其它特征(例如按钮)添加额外控制或维度输入。指向装置的运动通常翻译成指针在显示器上的运动(其允许对图形用户接口(GUI)的精细控制)。通常，这些指向装置利用将光标移动到所要位置且按压按钮来选择动作的“指向并点击”序列。计算机鼠标可能是此指向装置的最习知实例。其它习知实例可包含轨迹球、控制杆及触摸垫。
如所理解，计算机鼠标检测相对于其支撑表面的二维运动。物理上，鼠标由固持于用户的手中的一者下方、具有一或多个按钮的物体组成。鼠标可有时以准许用户执行各种系统相依操作的其它元件(例如“轮子”)或者可添加较多控制或维度输入的额外按钮或特征为特征。
轨迹球是由球组成的指向装置，所述球由含有用以检测所述球围绕两个轴线的旋转的传感器的插座固持；所述轨迹球类似于具有暴露突出球的经反转鼠标。用户利用手的拇指、手指或手掌使所述球滚动以移动光标。大的轨迹球常见于图形工作站上以用于增加精确度。
控制杆是由杆组成的输入装置，所述杆在基座上枢转且将其角度或方向报告给所述杆正控制的装置。控制杆通常用于控制视频游戏且通常具有一或多个按钮，所述一或多个按钮的状态也可由相关联计算机系统读取。
触摸垫由专门表面组成，所述专门表面可翻译用户的手指、手或触摸相对于光标的移动的运动及位置。触摸垫常见于膝上型计算机中且常规地用于其中表面空间不足的环境中。触摸垫还可存在于移动电话、数字助理及便携式媒体播放器中。
如上文所论述的常规指向装置具有多种缺陷。在一个此类缺陷中，常规指向装置需要预定义量的表面空间来操作装置。此外，已由指向装置的定位或对于使手臂、背部、肩部、颈部、手及手腕从事于激活指向装置的需要造成损伤或劳损。
发明内容
本文中所论述的方面及实施例针对于一种可由用户控制而不需要不必要移动的指向装置系统。特定来说，各种实施例促进消除可造成损伤或劳损的有害移动。除由于人体工学设计而使对手臂、背部、肩部、颈部、手及手腕的劳损最小化之外，如本文中所论述的指向装置的方面及实施例还改进指向装置的稳定性、结构完整性及对准。
根据一个方面，提供一种指向装置系统，其包含：伸长基座部件；套筒，其经安置以装配于所述伸长基座部件的一部分上，所述套筒经配置以在第一方向上围绕所述伸长基座部件旋转且在大体上正交于所述第一方向的第二方向上围绕所述伸长基座部件滑动；第一支撑件，其安置于所述伸长基座部件的第一端处；第二支撑件，其安置于所述伸长基座部件的远侧第二端处；及多个支撑轨条，其插置于所述第一支撑件与所述第二支撑件之间，其中所述第一支撑件包含第一角度延伸部且所述第二支撑件包含第二角度延伸部，所述第一角度延伸部及所述第二角度延伸部经配置以支撑对所述伸长基座部件的按压。
在一个实施例中，所述多个支撑轨条大体上邻近所述套筒的外表面安置。在实施例中，所述指向装置系统包含经配置以将所述第一角度延伸部保持于距所述第一支撑件第一延伸距离处的第一紧固件及经配置以将所述第二角度延伸部保持于距所述第二支撑件第二延伸距离处的第二紧固件。
在一个实施例中，所述指向装置系统包含经配置以装纳所述伸长基座部件的至少一部分以及所述第一支撑件及所述第二支撑件的装置外壳，其中所述装置外壳包含连接到所述装置外壳的基座的第一枢轴及连接到所述装置外壳的所述基座的第二枢轴，所述第一枢轴经配置以接纳所述第一角度延伸部且所述第二枢轴经配置以接纳所述第二角度延伸部，其中所述第一角度延伸部及所述第二角度延伸部经配置以响应于相对于所述装置外壳的所述基座对所述伸长基座部件施加向下压力而围绕所述第一及第二枢轴枢转。在实施例中，所述指向装置系统包含插置于所述装置外壳的所述基座与所述伸长基座部件之间的至少一个力调整器。在实施例中，所述至少一个力调整器位于接近所述伸长基座部件的一端处。在实施例中，所述至少一个力调整器可配置以调整所述伸长基座部件的向下压力。在实施例中，所述至少一个力调整器包含片式弹簧。在实施例中，所述指向装置系统包含插置于所述装置外壳的所述基座与所述第一支撑件之间的至少第一支撑弹簧。
在一个实施例中，所述指向装置系统包含经配置以响应于对所述伸长基座部件施加向下压力而激活及产生点击操作的点击触发器开关。在实施例中，所述指向装置系统包含经配置以检测所述套筒是否在所述第二方向上平移超出所述伸长基座部件上的预定位置的至少一个端传感器。在实施例中，所述至少一个端传感器选自光学传感器、霍尔效应传感器及电容性传感器。
在一个实施例中，所述套筒包含经配置以符合所述伸长基座部件的形状的触觉套筒。在实施例中，所述第一角度延伸部及所述第二角度延伸部包含大体上L形轨条。
在一个实施例中，所述指向装置系统包含由所述多个支撑轨条支撑且与所述套筒对准的导航传感器，其中所述导航传感器经配置以检测所述套筒在所述第一方向上的旋转移动及所述套筒在所述第二方向上的平移。在实施例中，所述导航传感器包括经配置以将光提供到所述套筒的表面且检测从所述套筒的所述表面反射的光的光学传感器。在实施例中，所述指向装置系统包含与所述导航传感器通信的电路板，所述电路板经配置以响应于所述套筒的所检测移动而将数据发射到处理器。
根据一个方面，提供一种指向装置系统，其包含：装置外壳；托架组合件，其包含：伸长基座部件；套筒，其环绕所述伸长基座部件安置，所述套筒经配置以在第一方向上围绕所述伸长基座部件旋转且在大体上正交于所述第一方向的第二方向上围绕所述伸长基座部件滑动；第一支撑件及第二支撑件，其安置于所述伸长基座部件的远端处，具有插置于其之间的多个支撑轨条，其中所述第一支撑件包含第一角度延伸部且所述第二支撑件包含第二角度延伸部，所述第一及第二角度延伸部经配置以支撑相对于所述装置外壳的基座对所述托架组合件的按压；至少一个导航传感器，其经配置以检测所述套筒的旋转及平移；及电路板，其安置于所述装置外壳内，所述电路板与所述导航传感器通信且经配置以响应于所述套筒的旋转及平移而将数据发射到处理器。
在一个实施例中，所述多个支撑轨条大体上邻近所述套筒的外表面安置。在实施例中，所述装置外壳包含连接到所述装置外壳的所述基座的第一枢轴及连接到所述装置外壳的所述基座的第二枢轴，所述第一枢轴经配置以接纳所述第一角度延伸部且所述第二枢轴经配置以接纳所述第二角度延伸部，其中所述第一角度延伸部及所述第二角度延伸部经配置以响应于相对于所述装置外壳的所述基座对所述伸长基座部件施加向下压力而围绕所述第一及第二枢轴枢转。
在一个实施例中，所述指向装置系统包含插置于所述装置外壳的所述基座与所述托架组合件之间的至少一个力调整器。在实施例中，所述至少一个力调整器位于接近所述伸长基座部件的一端处。在实施例中，所述至少一个力调整器可配置以调整所述伸长基座部件的向下压力。在实施例中，所述至少一个力调整器包含接近所述伸长基座部件的端安置的片式弹簧。
在一个实施例中，所述指向装置系统包含插置于所述装置外壳的所述基座与所述第一支撑件之间的至少第一支撑弹簧。在实施例中，所述指向装置系统包含经配置以响应于对所述伸长基座部件施加向下压力而激活及产生点击操作的点击触发器开关。
在一个实施例中，所述指向装置系统包含经配置以检测所述套筒是否在所述第二方向上平移超出所述伸长基座部件上的预定位置的至少一个端传感器。在实施例中，所述至少一个端传感器选自光学传感器、霍尔效应传感器及电容性传感器。
在一个实施例中，所述第一角度延伸部及所述第二角度延伸部包含大体上L形轨条。在实施例中，所述导航传感器包括经配置以将光提供到所述套筒的表面且检测从所述套筒的所述表面反射的光的光学传感器。
在一个方面中，提供一种设备，其包含：伸长基座部件；套筒，其经安置以装配于所述伸长基座部件的一部分上，所述套筒经配置以在第一方向上围绕所述伸长基座部件旋转且在大体上正交于所述第一方向的第二方向上围绕所述伸长基座部件滑动；第一支撑件，其包含经配置以支撑对所述伸长基座部件的按压的第一角度延伸部；第二支撑件，其包含经配置以支撑对所述伸长基座部件的按压的第二角度延伸部；及至少一个支撑轨条，其插置于所述第一支撑件与所述第二支撑件之间。
在一个实施例中，所述第一支撑件安置于所述伸长基座部件的第一端处且所述第二支撑件安置于所述伸长基座部件的第二端处。在实施例中，所述至少一个支撑轨条包含多个支撑轨条。
下文详细论述这些示范性方面及实施例的仍其它方面、实施例及优点。本文中所揭示的实施例可以任何方式与和本文中所揭示的原理中的至少一者相一致的其它实施例组合，且对“一实施例”、“一些实施例”、“替代实施例”、“各种实施例”、“一个实施例”或类似物的提及未必相互排斥且打算指示所描述的特定特征、结构或特性可包含于至少一个实施例中。此类术语在本文中的出现未必全部是指相同实施例。
附图说明
下文参考附图论述至少一个实施例的各种方面，所述附图不打算按比例绘制。各图经包含以提供对各种方面及实施例的图解说明及进一步理解，且并入本说明书中并构成本说明书的一部分，但不打算为对本发明的限制的界定。在各图中，图解说明于各种图中的每一相同或几乎相同的组件均由相似编号表示。出于清晰目的，并非每个组件均可标示于每个图中。在所述图中：
图1是根据本发明的方面的指向装置系统的实例；
图2是图1中所展示的指向装置系统的实例性实施例的额外描绘；
图3是根据本发明的方面的指向装置系统托架组合件的实例；
图4图解说明根据本发明的方面的指向装置系统的实例的透明视图；
图5图解说明图4中所描绘的实例性指向装置系统的增强型视图；
图6图解说明图4中所描绘的实例性指向装置系统的额外增强型视图；
图7图解说明图4中所描绘的实例性指向装置系统的仰视图；
图8是根据本发明的方面的托架组合件的额外实例；且
图9图解说明图4中所描绘的实例性指向装置系统的额外增强型视图。
具体实施方式
如上文所论述，常规指向装置具有多种缺陷(例如人体工学问题)。通常，常规指向装置的操作需要不必要量的敞开空间或者对用户造成损伤或劳损。因此，本文中所论述的方面及实施例减少操作指向装置所必需的空间量，同时使对用户的手臂、背部、肩部、颈部、手或手腕的劳损最小化。因此，本文中所论述的指向装置的各种方面及实施例已开发为常规计算机鼠标的替换件。
一般来说，本文中所描述的指向装置的各种实施例包含经安置以装配于伸长基座部件上且可由用户接达的可旋转套筒。通常，如本文中所揭示的指向装置定位于键盘下面。通过将套筒围绕中心轴线旋转且将所述套筒沿着中心轴线滑动，指向装置的用户可控制计算机系统的GUI(指向装置连接到其)中的光标位置的x及y坐标。伸长基座部件可由用户按压，从而准许用户执行对应于常规鼠标点击的动作。此外，本文中所论述的指向装置的各种实施例提供增加的稳定性、结构完整性及对准。
应了解，本文中所论述的方法及设备的实施例在应用中不限于以下描述中所陈述或附图中所图解说明的组件的构造及布置的细节。所述方法及设备能够在其它实施例中实施且能够以各种方式实践或实施。特定实施方案的实例在本文中仅出于说明性目的而提供且不打算具限制性。此外，本文中所使用的措辞及术语是出于描述目的且不应视为具限制性。本文中使用“包含(including)”、“包括(comprising)”、“具有(having)”、“含有(containing)”、“涉及(involving)”及其变化形式意指囊括其后所列示的项目及其等效物以及额外项目。对“或”的提及可解释为包含性的，使得使用“或”所描述的任何术语可指示单个、一个以上及所有所描述术语中的任一者。
转到图1，展示指向装置系统的第一方面。应了解，通常由箭头100指示的指向装置系统的各种实施例充当常规计算机鼠标的经改进替换件。在一个实施例中，指向装置100可包含装置外壳102。装置外壳102还可包含且装纳额外零件及组件，如下文所论述。举例来说，图1展示具有包含可移除腕垫104的装置外壳102的指向装置100。腕垫104可具有用以改进指向装置100的用户的手腕定位的一或多个缓冲垫106。图2展示从装置外壳102移除且可经由一或多个附接件202(例如磁铁)重新附接的腕垫104。返回到图1，在各种实施例中，指向装置100可包含托架组合件，所述托架组合件包含伸长基座部件108(“基座部件”)及经安置以装配于基座部件108的一部分上的套筒110。如下文论述的图中所展示，托架组合件的各种实施例还可包含在基座部件108的第一端处的第一支撑件、在基座部件108的第二端处的第二支撑件及插置于第一支撑件与第二支撑件之间的多个支撑杆。第一支撑件可另外包含第一角度延伸部，且第二支撑件可另外包含第二角度延伸部。第一及第二角度延伸部两者均经配置以支撑对伸长基座部件108的按压。包含于指向装置100中的一或多个开关用于在用户向下推按于套筒110上以起始本文中称作“点击操作”或“鼠标点击”的动作时检测对伸长基座部件108的按压。在各种实施例中，装置外壳102还包含盖。所述盖环绕装置外壳102的内组件(例如硬件)的部分，且保护所述组件免受灰尘、尘土、湿气等等的影响。
如本文中所论述，各种实施例可与计算机系统(例如计算机)通信。存在当前在使用中的计算机系统的许多实例。除其它外，这些实例包含网络电器、个人计算机、工作站、大型计算机、联网客户端、服务器、媒体服务器、应用程序服务器、数据库服务器及网络服务器。计算机系统的其它实例可包含移动计算机系统(例如，智能电话、平板计算机、膝上型计算机及个人数字助理)以及网络装备(例如，负载平衡器、路由器及交换机)。特定型号的移动计算机系统的实例包含：可从苹果公司(Apple)获得的运行iOS操作系统的iPhone、iPad及iPod touch；如三星盖乐世(Samsung Galaxy)系列、LG奈克瑟斯(Nexus)及摩托罗拉里程碑(Motorola Droid)X的安卓(Android)装置；可从黑莓公司(Blackberry Limited)获得的黑莓装置；以及地区电话(Areas Phone)装置。
各种实施例的计算机系统可包含处理器、存储器、互连元件、接口及数据存储元件。为实施本文中所揭示的方面、功能及过程中的至少一些方面、功能及过程，处理器执行产生经操纵数据的一系列指令。处理器可为任何类型的处理器、多处理器或控制器。实例性处理器可包含例如以下各项的可商业购得处理器：英特尔至强(Intel Xeon)、安腾(Itanium)、酷睿(Core)、赛扬(Celeron)或奔腾(Pentium)处理器；AMD皓龙(Opteron)处理器；Apple A4或A5处理器；Sun UltraSPARC处理器；IBM Power5+处理器；IBM大型计算机芯片；或量子计算机。处理器通过互连元件连接到其它系统组件(包含一或多个存储器装置)。
在计算机系统的操作期间，存储器存储程序(例如，经编码以可由处理器执行的指令序列)及数据。因此，存储器可为相对高性能易失性随机存取存储器，例如动态随机存取存储器(“DRAM”)或静态存储器(“SRAM”)。然而，存储器可包含用于存储数据的任何装置，例如磁盘驱动器或其它非易失性存储装置。
计算机系统的组件通过互连元件耦合。互连元件实现将在计算机系统的系统组件之间进行交换的通信(包含指令及数据)。计算机系统还包含一或多个接口装置(例如输入装置、输出装置及组合输入/输出装置)。接口装置可接收输入或提供输出。更特定来说，输出装置可再现信息以用于外部呈现。输入装置可从外部源(例如本文中所描述的人体工学指向装置的各种实施例)接受信息。
数据存储元件包含计算机可读及可写非易失性或非暂时性数据存储媒体，其中存储定义程序或由处理器执行的其它对象的指令。数据存储元件还可包含记录于媒体上或所述媒体中且在执行程序期间由处理器处理的信息。
在继续参考图1到2的情况下，现在转到图3，展示根据各种实施例的通常由箭头300指示的托架组合件。图3展示伸长基座部件(“基座部件”)302及经安置以装配于基座部件302的一部分上的套筒304。套筒304经配置以在第一方向上围绕基座部件302旋转且在大体上正交于第一方向的第二方向上围绕伸长基座部件302滑动。仅出于图解说明目的，箭头指示符A表示第一方向且箭头指示符B表示第二方向。举例来说，在一个实施例中，套筒304及基座部件302可相对于彼此同轴地布置。通过围绕基座部件302移动及旋转套筒304，用户可控制计算机的GUI(指向装置与其通信)中的光标位置的x及y坐标。此外，在各种实施例中，基座部件302可为可按压的，从而准许指向装置的用户执行一或多个点击操作(如下文所论述)。
在各种实施例中，套筒304可包含安置于套筒304的外侧表面上的触觉材料(例如握把)。套筒304还可为柔性的且由塑料、布、纸中的一者或其它材料构成。如所展示，套筒304呈伸长基座部件302的形状。在额外实施例中，套筒304可由刚性材料构成。在进一步实施例中，套筒304还可包含印刷于其上的标记且可由用户用第二套筒来替换。尽管未在图3中描绘，但在各种实施例中，套筒304通过允许围绕基座部件302的流畅旋转及滑动的一或多个衬套而支撑于伸长基座部件302上。虽然基座部件302及套筒304在图1到3中展示为包含大体管状形状，但在各种额外实施例中，基座部件302及套筒304可包含具有以下横截面的形状：大体圆形横截面；具有至少一个平坦表面及至少一个弯曲表面的横截面；或具有至少三个圆角的横截面。基座部件302可由任何耐用材料(例如铝)构成。在各种实施例中，基座部件302经选择以在基座部件302与套筒304之间具有低静摩擦系数以提供套筒304围绕基座部件302的流畅移动。
图3还展示安置于伸长基座部件302的远端处的第一支撑件306及第二支撑件308。每一支撑件经配置以接纳伸长基座部件302，且将伸长基座部件302及环绕的套筒304悬置以准许对所述伸长基座部件及环绕的套筒的按压。托架组合件300还可包含插置于第一与第二支撑件(306与308)之间的多个支撑轨条310。在各种实施例中，所述多个支撑轨条310大体上邻近套筒304的外表面安置。在进一步实施例中，多个支撑轨条310可包含一或多个柔性中空杆。应了解，柔性中空杆给托架组合件300增加结构完整性，同时减小组合件的重量。此外，如图3中所展示，使托架组合件300包含一个以上支撑轨条310会增加托架组合件300对基座部件302由于按压力而受到的扭矩的抵抗力。在各种实施例中，支撑轨条310可由能够耐受按压力的刚性材料(例如铝)构成。
在各种实施例中，第一支撑件306可包含第一角度延伸部312且第二支撑件308可包含第二角度延伸部314。每一角度延伸部(312及314)从相应支撑件(306及308)突出。如上文所论述，第一角度延伸部312及第二角度延伸部314经配置以支撑对伸长基座部件302的按压。在一个实施例中且如图3中所展示，第一及第二角度延伸部(312及314)可各自包含大体上“L”形轨条；然而，在进一步实施方案中，第一及第二角度延伸部(312及314)可包含大体上正方形、三角形、圆形或任何其它形状的轨条，且在一些特定实施方案中，可包含铰链。在各种实施例中，第一角度延伸部312及第二角度延伸部314在旋转轴线(指示为鬼线(ghost line)316的轴线)上大体上对准。对伸长基座部件302的按压使第一及第二角度延伸部围绕旋转轴线316上的点枢转。每一角度延伸部(312及314)可另外由实心或中空轨条构成。在进一步实施例中，托架组合件300可包含经配置以将角度延伸部(312及314)保持于距相应支撑件(306及308)一距离处的一或多个紧固件。举例来说，图3展示经配置以将第一角度延伸部312保持于距第一支撑件306第一延伸距离处的第一紧固件318及经配置以将第二角度延伸部314保持于距第二支撑件308第二延伸距离处的第二紧固件320。紧固件(318及320)可包含螺丝、螺纹螺栓或能够保持角度延伸部相对于相应支撑件的位置的任何其它锁定机构。因此，在其中安装托架组合件300的指向装置的制造或操作期间，紧固件准许角度延伸部被移动、定位或以其它方式设置。角度延伸部(312或314)的延伸或收回导致旋转轴线316的对应移动且可辅助指向装置的校准或对准。因此，本文中所论述的托架组合件的各种实施例增加相关联指向装置的结构完整性及稳定性。
现在转到图4，展示根据各种实施例的指向装置系统的透明视图。指向装置系统通常由箭头400指示。如图1及图2中所展示，在各种实施例中，指向装置400可包含由装置基座402界定的装置外壳，所述装置基座的底部侧适于放置于适合工作空间表面(例如桌面)上。装置外壳还可包含顶部壳体(未展示)。在各种其它实施例中，装置外壳还可由装置基座402及装置盖(未展示)界定。装置外壳经配置以将伸长基座部件302、套筒304及相关联托架组合件300(上文参考图3所论述)接纳于凹部中。如所展示，装置外壳使套筒304及伸长基座部件302部分暴露以便使所述套筒及伸长基座部件可由用户接达。
在各种实施例中，装置外壳包含连接到装置外壳的基座402的第一枢轴404及连接到装置外壳的基座402的第二枢轴406。第一枢轴404可经配置以接纳第一角度延伸部312且第二枢轴406可经配置以接纳第二角度延伸部314。因此，第一角度延伸部312及第二角度延伸部314经配置以响应于相对于装置外壳的基座(即，装置基座402)对伸长基座部件302施加向下压力而围绕第一枢轴404及第二枢轴406枢转。在各种实施例中，第一及第二枢轴(402及404)大体上对准以便使第一角度延伸部312及第二角度延伸部314沿着旋转轴线316的旋转大体上对准。如下文进一步详细论述，此向下压力可用于起始点击操作。
短暂地转到图5，展示参考图4所论述的指向装置400的增强型视图。在各种实施例中，指向装置400可进一步包含插置于装置基座402与支撑件之间的至少一个支撑弹簧。此可包含插置于装置基座402与第一支撑件306之间的第一支撑弹簧502及插置于装置基座402与第二支撑件308之间的第二支撑弹簧(未展示)。每一相应支撑弹簧提供抵抗对伸长基座部件302的按压的向上力。支撑弹簧将伸长基座部件302偏置远离装置外壳的基座(即，装置基座402)，从而在所述伸长基座部件与装置外壳的基座之间产生间隙。所述间隙允许伸长基座部件302被按压以激活一或多个开关(例如点击触发器开关)。尽管未在图5中展示，但第二支撑弹簧以类似于第一支撑弹簧502及第一支撑件306的方式对准及布置。
转回到图4，装置外壳还可装纳插置于装置基座402与第一及/或第二角度延伸部(312及314)之间的力调整器408。力调整器408可配置以调整伸长基座部件302的向下压力。在一个实施例中，力调整器408位于接近伸长基座部件302的一端处且插置于装置外壳的基座(装置基座402)与第一角度延伸部312之间。然而，在如图4中所图解说明的各种其它实施例中，力调整器408可插置于装置外壳的基座(即，装置基座402)与第二角度延伸部314之间。还应了解，相应力调整器可插置于装置外壳的基座(即，装置基座402)与第一角度延伸部312及第二角度延伸部314两者之间。
短暂地转到图6，在各种实施例中，力调整器408包含可调整片式弹簧602。片式弹簧602相对于第一及/或第二角度延伸部(312及314)横向放置且对第一或第二角度延伸部(312及314)施加向上压力。片式弹簧602下面的支点可由指向装置400的用户移动以选择产生点击操作所需的按压力的量。图7展示装置基座402的底侧，其中可调整支点702可由用户接达。
返回到图4，指向装置400的各种实施例可包含与一或多个导航传感器412通信的电路板410。在各种实施例中，电路板410可经配置以响应于套筒304的所检测移动而将数据发射到处理器。举例来说，电路板410可经配置以将关于套筒围绕基座部件302的移动的数据发射到计算机系统。指向装置400的各种组件安装到单个共同印刷电路板或分布于一个以上印刷电路板当中。举例来说，安装到主要电路板的组件可经由连接主要电路板与次要电路板的接线而与安装到次要电路板的组件电通信。电路板410利用一或多个保持器(展示为螺丝414)固定到装置外壳。
在各种实施例中，装置外壳还可装纳与电路板410电通信且与套筒304对准的一或多个导航传感器412。一或多个导航传感器412经配置以检测围绕伸长基座部件302的套筒304的旋转移动及套筒304的平移。举例来说，导航传感器412可包含经配置以将光提供到套筒304的表面且检测从所述套筒的表面反射的光的光学传感器。套筒304的移动使光的反射变化且使得导航传感器412能够检测移动。虽然在一个实施例中描述为包含光学传感器，但在各种实施例中，导航传感器412可包含能够检测套筒304的移动的任何激光传感器。
在各种实施例中，导航传感器412安置于多个支撑轨条中的一或多者上。图8演示此配置。图8展示一或多个导航传感器412(未图解说明)经由在第一支撑轨条804与第二支撑件轨条806之间延伸的传感器板802装纳及悬置于固定位置处。如图8中所展示，导航传感器板802可安置于与套筒304成角度的平面中。尽管在图8中展示为安置于套筒304及基座部件302外部，但在替代实施例中，导航传感器412可安置于伸长基座部件302中且在套筒304内部(例如在标题为“基于内传感器的指向装置(INNER-SENSOR BASED POINTING DEVICE)”的美国专利申请案第14/460,267号及标题为“基于内传感器的指向装置(INNER-SENSORBASED POINTING DEVICE)”的美国专利申请案第14/460,303号以及标题为“基于内传感器的指向装置(INNER-SENSOR BASED POINTING DEVICE)”的美国专利第8,823,644号中所揭示，所述专利中的每一者以其全文引用的方式并入本文中)。在此实施例中，伸长基座部件302界定至少一个孔口，导航传感器412可通过所述孔口检测套筒304相对于伸长基座部件302的移动。
返回到图4，在各种实施例中，装置外壳可进一步装纳经配置以检测套筒304是否平移超出伸长基座部件302上的预定位置的至少一个端传感器416。端传感器416可靠近基座部件302的端或在所述基座部件的端处远端地定位。在一些实施例中，至少一个端传感器416包含微开关，所述微开关通过套筒304移动到靠近伸长基座部件的端而致动。然而，至少一个传感器416还可包含光学传感器、霍尔效应传感器或电容性传感器。根据一些实施例，指向装置经配置使得在端传感器416检测套筒的移动以致动端传感器416之前，给定量的套筒移动与计算机系统的显示器上的给定量的指针移动相关。指向装置还经配置使得一旦端传感器416检测到通过套筒304的致动，便针对相同给定量的套筒304移动提供较大量的指针移动。在进一步实施例中，装置外壳可包含定位于伸长基座部件302的第一端处的第一端传感器及定位于伸长基座部件302的第二远端处的第二端传感器。
在一个实施例中，与电路板410电通信的导航传感器412可经配置以提供对计算机系统的显示器上的指针相对于套筒304围绕指向装置400的伸长基座部件302的移动的速度调整。另外，指向装置400可包含准许用户配置光标的速度设定的额外按钮。举例来说，图4展示光标速度按钮418。光标速度按钮418可用于在(举例来说)五个不同光标速度之间进行选择。根据一些实施例，光标速度随导航传感器412的分辨率而变。选定光标速度由在用户重复按下光标速度按钮418时被点亮或关断的对应数目个LED指示灯(图4中所展示的指示灯)指示。每一光标速度设定的数值可以每英寸点数(Dots Per Inch)(DPI)来表达。
短暂地转到图9，展示指向装置系统400的增强型视图。在各种实施例中，装置外壳还可包含安置于电路板410上且与所述电路板通信的一或多个点击触发器开关902。点击触发器开关902经配置以检测对伸长基座部件302的按压。由用户施加到套筒304的向下压力导致点击触发器自动进行点击操作(类似于常规鼠标装置上的左键鼠标点击)。可在套筒304上的任何位置处且于套筒304在伸长基座部件302上的任何位置处施加向下压力。在各种实施例中，点击触发器可为由点击触发器开关902致动且可由支撑轨条310中的一者以及套筒304及伸长基座部件302的向下移动激活的机械开关。在其它实施例中，举例来说，点击触发器可包含接近度传感器(例如霍尔效应装置)。霍尔效应传感器基于致动器到传感器的接近度而输出信号。举例来说，致动器可包含磁铁。随着磁铁增加到传感器的接近度，传感器将增加输出电压。一旦已达到预定阈值，便产生及激活点击操作。如图9中所展示，点击触发器开关902可由支撑轨条310中的一者或定位于支撑轨条310中的个别一者上的致动器904激活。在一些实施例中，点击触发器902还可用于给用户提供音频反馈(例如，咔哒声)以指示已发生主点击操作。点击操作可用于(举例来说)选择计算机系统接口的GUI中的项目或利用指向装置400执行拖放操作。应了解，可在其它实施例中使用其它种类的传感器技术(包含但不限于光学或电容性技术)以用于检测对伸长基座部件302的按压。
返回到图4，在各种实施例中，装置外壳可装纳多个按钮或按钮组。类似于上文所论述的组件，多个按钮或按钮组可安置于电路板410上且与所述电路板通信。按压多个按钮或按钮组中的任一者准许用户执行通常由常规鼠标执行的功能。举例来说，图4将装置外壳展示为包含滚轮420、复制按钮422、粘贴按钮424、左键点击按钮426、双击按钮428及右键点击按钮430。特定来说，滚轮420准许指向装置的用户通过将滚轮420向上或向下旋转而对计算机用户接口中呈现的信息执行滚动动作。所展示的额外按钮表示常见鼠标相关动作及其它用户接口相关动作。举例来说，在如上所述的各种实施例中，按钮表示包含复制、粘贴、右键点击、左键点击或双击的动作。类似于点击触发器开关902，每一相应按钮具有经配置以自动进行对按钮的激活的对应开关。每一开关可另外提供音频反馈(例如，咔哒声)以向用户指示已发生对应操作。应理解，多个按钮422到430可结合电路板410(包含存储于其上的微处理器)编程。还应理解，尽管上文描述为个别地经配置以执行复制、粘贴、右键点击、左键点击或双击功能，但在各种进一步实施例中，图4中所展示的多个按钮可由用户配置以执行用户定义的功能。举例来说，用户可选择所述多个按钮中的哪一个别按钮来执行复制操作，或指示所述个别按钮执行专门功能(例如，激活屏幕保护程序)。在不存在用户指令的情况下，所述多个按钮中的各种按钮可经配置以执行默认功能(例如，复制、粘贴、右键点击、左键点击或双击)，如上文所描述。
如上文所论述，指向装置400的各种实施例可经配置以与计算机系统或类似装置通信且将套筒304相对于伸长基座部件302的运动翻译成指针在计算机系统的显示器上的运动(其允许对GUI的精细控制)。举例来说，通信可包含通过有线连接(例如电缆440)的通信。然而，在各种额外实施例中，指向装置400由不存在到对应计算机系统的有线连接表征。一般来说，不存在连接指向装置400与计算机系统的导线进一步改进指向装置400的人体工学且从用户的工作空间移除障碍。因此，在一个实施例中，电路板410进一步包含发射器电路432，所述发射器电路包含用于与计算机系统处的无线发射器/接收器无线通信的无线发射器/接收器。举例来说，发射器可包含射频(RF)发射器，所述射频(RF)发射器可(举例来说)呈可连接到USB端口的USB类型装置的形式。处理器电连接到发射器或以其它方式与发射器相关联，且导致关于套筒304的所检测旋转及平移的数据的发射。套筒304的所发射运动由计算机接口电路翻译为计算机系统的光标控制信号。发射器编码且发射包含套筒304围绕基座部件302的移动、点击操作及按钮激活的信息。接收器经配置以接受所述发射且响应地解码所述信息。在各种实施例中，接收器经配置以插入到计算机系统的外围鼠标输入。为使干扰最小化，一个实施例的发射器及接收器可经配置以在2.4Ghz的频率下操作。还应了解，各种实施例可使用
Figure GDA0000983413140000131
RF技术来在指向装置与计算机系统之间进行通信。如本文中所使用，
Figure GDA0000983413140000132
是指短程临时(ad hock)网络(另外称为微微网(piconet))。
指向装置400还可包含可再充电电源434。在各种实施例中，可再充电电源434包含可再充电电池。电源434与安置于电路板410上的组件电通信且经配置以将电力提供到所述组件。举例来说，一个实施例的可再充电电源434可包含可再充电锂离子(LiOn)电池。如图4中所展示，一个实施例的可再充电电源434通过一或多个保持器436保持且耦合到电路板410。保持器436准许指向装置400的用户移除且替换一个实施例的可再充电电源434。
继续参考图4，在各种实施例中，装置外壳进一步装纳经配置以将由USB电缆440提供的电力供应到可再充电电源434的通用串行总线(USB)电路438。在一个实施例中，USB电路438安置于电路板410上且与所述电路板电通信。图4展示经配置以接纳USB电缆440的USB电路438。在进一步实施例中，指向装置可经配置以经由USB电缆440与计算机系统通信。举例来说，指向装置可经配置以经由电缆440将信息(例如所检测套筒304移动及点击操作)发射到计算机系统。因此，USB电路438可与电路板410及各种其它系统组件选择性通信。尽管图4展示与USB电路438耦合的USB电缆440，但在各种实施例中，USB电缆440是可移除的且指向装置400经配置以不含到计算机系统的所有有线连接。
因此，除减少由使用常规指向装置造成的损伤及劳损之外，本文中所论述的方面及实施例还改进指向装置的稳定性、结构完整性及对准。
上文已描述至少一个实施例的数个方面后，应了解，所属领域的技术人员可易于做出各种改变、修改及改进。此类改变、修改及改进打算为本发明的一部分且打算在本发明的范围内。因此，前述说明及图式仅是以实例方式，且本发明的范围应依据所附权利要求书及其等效内容的适当构造来确定。

Claims (33)

1.一种指向装置系统，其包括：
伸长基座部件；
套筒，其经安置以装配于所述伸长基座部件的一部分上，所述套筒经配置以在第一方向上围绕所述伸长基座部件旋转且在大体上正交于所述第一方向的第二方向上围绕所述伸长基座部件滑动；
第一支撑件，其安置于所述伸长基座部件的第一端处；
第二支撑件，其安置于所述伸长基座部件的远侧第二端处；
多个支撑轨条，其插置于所述第一支撑件与所述第二支撑件之间；
装置外壳，其经配置以装纳所述伸长基座部件的至少一部分以及所述第一支撑件及所述第二支撑件；
其中所述第一支撑件包含第一角度延伸部且所述第二支撑件包含第二角度延伸部，所述第一角度延伸部及所述第二角度延伸部经配置以支撑对所述伸长基座部件的按压，且
其中位于所述伸长基座部件与所述装置外壳的基座之间的一或多个点击触发器开关可由所述多个支撑轨条激活。
2.根据权利要求1所述的指向装置系统，其中所述多个支撑轨条邻近所述套筒的外表面安置。
3.根据权利要求1所述的指向装置系统，其进一步包括经配置以将所述第一角度延伸部保持于距所述第一支撑件第一延伸距离处的第一紧固件及经配置以将所述第二角度延伸部保持于距所述第二支撑件第二延伸距离处的第二紧固件。
4.根据权利要求1所述的指向装置系统，其中所述装置外壳包含连接到所述装置外壳的所述基座的第一枢轴及连接到所述装置外壳的所述基座的第二枢轴，所述第一枢轴经配置以接纳所述第一角度延伸部且所述第二枢轴经配置以接纳所述第二角度延伸部，其中所述第一角度延伸部及所述第二角度延伸部经配置以响应于相对于所述装置外壳的所述基座对所述伸长基座部件施加向下压力而围绕所述第一及第二枢轴枢转。
5.根据权利要求4所述的指向装置系统，其进一步包括插置于所述装置外壳的所述基座与所述伸长基座部件之间的至少一个力调整器。
6.根据权利要求5所述的指向装置系统，其中所述至少一个力调整器位于接近所述伸长基座部件的一端处。
7.根据权利要求5所述的指向装置系统，其中所述至少一个力调整器可配置以调整所述伸长基座部件的向下压力。
8.根据权利要求7所述的指向装置系统，其中所述至少一个力调整器包含片式弹簧。
9.根据权利要求8所述的指向装置系统，其进一步包括插置于所述装置外壳的所述基座与所述第一支撑件之间的至少第一支撑弹簧。
10.根据权利要求1所述的指向装置系统，其中所述一或多个点击触发器开关进一步经配置以响应于对所述伸长基座部件施加向下压力而激活及产生点击操作。
11.根据权利要求1所述的指向装置系统，其进一步包括经配置以检测所述套筒是否在所述第二方向上平移超出所述伸长基座部件上的预定位置的至少一个端传感器。
12.根据权利要求11所述的指向装置系统，其中所述至少一个端传感器选自光学传感器、霍尔效应传感器及电容性传感器。
13.根据权利要求1所述的指向装置系统，其中所述套筒包含经配置以符合所述伸长基座部件的形状的触觉套筒。
14.根据权利要求1所述的指向装置系统，其中所述第一角度延伸部及所述第二角度延伸部包含大体上L形轨条。
15.根据权利要求1所述的指向装置系统，其进一步包括由所述多个支撑轨条支撑且与所述套筒对准的导航传感器，其中所述导航传感器经配置以检测所述套筒在所述第一方向上的旋转移动及所述套筒在所述第二方向上的平移。
16.根据权利要求15所述的指向装置系统，其中所述导航传感器包括经配置以将光提供到所述套筒的表面且检测从所述套筒的所述表面反射的光的光学传感器。
17.根据权利要求16所述的指向装置系统，其进一步包括与所述导航传感器通信的电路板，所述电路板经配置以响应于所述套筒的所检测移动而将数据发射到处理器。
18.一种指向装置系统，其包括：
装置外壳；
托架组合件，其包括：
伸长基座部件；
套筒，其环绕所述伸长基座部件安置，所述套筒经配置以在第一方向上围绕所述伸长基座部件旋转且在大体上正交于所述第一方向的第二方向上围绕所述伸长基座部件滑动；
第一支撑件及第二支撑件，其安置于所述伸长基座部件的远端处，具有插置于其之间的多个支撑轨条，其中所述第一支撑件包含第一角度延伸部且所述第二支撑件包含第二角度延伸部，所述第一及第二角度延伸部经配置以支撑相对于所述装置外壳的基座对所述托架组合件的按压；
至少一个导航传感器，其经配置以检测所述套筒的旋转及平移；
电路板，其安置于所述装置外壳内，所述电路板与所述导航传感器通信且经配置以响应于所述套筒的旋转及平移而将数据发射到处理器；及
一或多个点击触发器开关，其安置于所述电路板上，其中所述一或多个点击触发器开关可由所述多个支撑轨条激活，
其中所述装置外壳经配置以装纳所述伸长基座部件的至少一部分以及所述第一支撑件及所述第二支撑件。
19.根据权利要求18所述的指向装置系统，其中所述多个支撑轨条邻近所述套筒的外表面安置。
20.根据权利要求18所述的指向装置系统，其中所述装置外壳进一步包括连接到所述装置外壳的所述基座的第一枢轴及连接到所述装置外壳的所述基座的第二枢轴，所述第一枢轴经配置以接纳所述第一角度延伸部且所述第二枢轴经配置以接纳所述第二角度延伸部，其中所述第一角度延伸部及所述第二角度延伸部经配置以响应于相对于所述装置外壳的所述基座对所述伸长基座部件施加向下压力而围绕所述第一及第二枢轴枢转。
21.根据权利要求20所述的指向装置系统，其进一步包括插置于所述装置外壳的所述基座与所述托架组合件之间的至少一个力调整器。
22.根据权利要求21所述的指向装置系统，其中所述至少一个力调整器位于接近所述伸长基座部件的一端处。
23.根据权利要求22所述的指向装置系统，其中所述至少一个力调整器可配置以调整所述伸长基座部件的向下压力。
24.根据权利要求22所述的指向装置系统，其中所述至少一个力调整器包含接近所述伸长基座部件的一端安置的片式弹簧。
25.根据权利要求18所述的指向装置系统，其进一步包括插置于所述装置外壳的所述基座与所述第一支撑件之间的至少第一支撑弹簧。
26.根据权利要求18所述的指向装置系统，其中所述一或多个点击触发器开关进一步经配置以响应于对所述伸长基座部件施加向下压力而激活及产生点击操作。
27.根据权利要求18所述的指向装置系统，其进一步包括经配置以检测所述套筒是否在所述第二方向上平移超出所述伸长基座部件上的预定位置的至少一个端传感器。
28.根据权利要求27所述的指向装置系统，其中所述至少一个端传感器选自光学传感器、霍尔效应传感器及电容性传感器。
29.根据权利要求18所述的指向装置系统，其中所述第一角度延伸部及所述第二角度延伸部包含大体上L形轨条。
30.根据权利要求18所述的指向装置系统，其中所述导航传感器包括经配置以将光提供到所述套筒的表面且检测从所述套筒的所述表面反射的光的光学传感器。
31.一种指向设备，其包括：
伸长基座部件；
套筒，其经安置以装配于所述伸长基座部件的一部分上，所述套筒经配置以在第一方向上围绕所述伸长基座部件旋转且在大体上正交于所述第一方向的第二方向上围绕所述伸长基座部件滑动；
第一支撑件，其包含经配置以支撑对所述伸长基座部件的按压的第一角度延伸部；
第二支撑件，其包含经配置以支撑对所述伸长基座部件的按压的第二角度延伸部；
至少一个支撑轨条，其插置于所述第一支撑件与所述第二支撑件之间；及
装置外壳，其经配置以装纳所述伸长基座部件的至少一部分以及所述第一支撑件及所述第二支撑件，
其中，位于所述伸长基座部件与所述装置外壳的基座之间的一或多个点击触发器开关可由所述至少一个支撑轨条激活。
32.根据权利要求31所述的指向设备，其中所述第一支撑件安置于所述伸长基座部件的第一端处且所述第二支撑件安置于所述伸长基座部件的第二端处。
33.根据权利要求32所述的指向设备，其中所述至少一个支撑轨条包含多个支撑轨条。
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