CN1091897C - 具有可左右旋转游标的控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

具有可左右旋转游标的控制方法及装置，它涉及计算机部件游标控制，在鼠标顶盖及底座间设有X轴滑杆及Y轴滑杆，并将X轴、Y轴滑杆作为X轴活动光栅片及Y轴活动光栅片，该X轴活动光栅片及Y轴活动光栅片可与底座成适当角度旋转，鼠标顶盖移动或旋转时，X轴及Y轴活动光栅片便同步移动旋转，并配合发光二极管、光电管、固定光栅片及控制电路板的设置，便可在很小的活动范围内控制电脑萤幕上的游标。

Description

具有可左右旋转游标的控制方法及装置

本发明涉及计算机部件，尤其涉及游标的控制方法和装置。

在传统电脑显示器的游标控制技术中，常用的包括有键盘、鼠标、轨迹球、触控萤幕、光笔等；然而，以传统控制装置来执行游标的移位、定位时，往往感到其操作不便，例如在使用传统的键盘移位键时，其游标移位的效率极低。而在使用传统的鼠标时，需要将鼠标在桌面上来回移动，且随着鼠标的移位必须移动整个手臂，因而使用滑鼠时间一长，造成手臂疲劳和酸痛。

如图1所示的美国专利第4,935,728号专利案的结构设计，其外壳体132a的顶板134a上包含有一方形开口136a，此方形开口136a乃作为边界，因其光栅片是以一排明暗相间隔，其光栅片于一英寸的移动范围(不包括中心柱)，如需产生320个信号，因有A.B相两组光源，所以在指控元件的光栅片上，一明一暗的最小距离是25.4mm/160≌0.16mm的切割长度，又因A.B两相位相差90度，所以指控元件移动0.08mm已接近人的手所能移动的最小距离。其每送出一信号，硬件的行走长度为0.08mm，所以以指控元件的距离25.4mm要产生320点信号已是相当精细的了；故以方形开口136a为边界，配合一排的光栅片，与制造过程需要方形开口136a与光栅片密切配合其平行度，否则方形开口136a边界Y轴方向每一点会有不同的X轴的边界值，同理在开口136a边界X轴方向，每一点会有不同Y轴的边界值。相较于这一先前技术，本发明易于组装、简易判别边界，在生产上容易。

为配合显示屏的解析度为800*600或1280*120，一是增加指控元件的长度；另一是减小指控元件光栅片每一明暗的距离。

但前者，增加指控元件的长度，很容易使手酸痛，而且受到人的手腕的局限。后者，每一明暗距离缩小，可能指控元件微量移动时，无法达到移动一次，产生一个的信号，而会产生每次微量移动一次都会产生二个甚至三个信号，所以在缩短光栅片距离，使手腕移动范围减小，更为舒适或在多媒体的遥控器使用大姆指对指控元件可很容易操作，如果指控元件仅16mm的范围或更短移动则将是很大难题。

为了克服前述传统装置的缺点，本人曾提出绝对座标式的定位装置。本发明人在先提出的申请案“机械光学式绝对坐标的游标控制装置(一)、(二)”，在台湾申请号为84205828、84205829、及在PCT国际专利申请号PCTCN950042、PCTCN950043案的新颖改良结构，此后又在台湾提出申请号为84217771的“游标定位装置”及申请号为85208588的“游标定位装置之改良结构”，本发明就是针对“游标定位装置”及“游标定位装置之改良结构”再作进步性的、实用性的改良。

本发前的目的，是为克服现有游标的控制方法和装置存在的上述缺点，提供一种具有可左右旋转游标的控制方法和装置，以提高游标定位的精确度和可靠性，并使操作方便，减轻疲劳。

为实现上述目的，本发明具有可左右旋转游标的控制方法的内容是：

一种具有可左右旋转游标的控制方法，其特征在于，在鼠标顶盖及底座间设置有光栅片、发光二极管、光电管、固定光栅片及控制电路板，光栅片可与底座成适当角度旋转，当鼠标顶盖移动或旋转时，光栅片便同步移动或旋转。

本发明具有可左右旋转游标的控制方法，即在鼠标顶盖及底座间设有X轴滑杆及Y轴滑杆，并将X轴滑杆、Y轴滑杆作为X轴活动光栅片及Y轴活动光栅片，该X轴活动光栅片及Y轴活动光栅片可与底座成适当角度旋转，当鼠标顶盖移动或旋转时，X轴活动光栅片及Y轴活动光栅片便同步移动或旋转，并配合发光二极管、光电管、固定光栅片及控制电路板的设置，便可在很小的活动范围内控制电脑萤幕上的游标。

本发明具有可左右旋转游标的控制装置采用如下技术方案：

一种具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：它包括有一上壳体、一中心体和一下壳体，所述的上壳体分为上壳盖板及上壳底板，上壳盖板上设有输入键及卡合块，上壳底板设有输入键按下接触开关且卡合口与上壳盖板相结合；所述的中心体，分为顶盖及底座，底座下方为圆盘状，底座上方设有可与顶盖套合的结构，在顶盖及底座间设有一X轴活动光栅片及一Y轴活动光栅片，该X轴活动光栅片，其上设有透光与不透光的光栅区，该Y轴活动光栅片，其上也设有透光与不透光的光栅区，顶盖内设有两发光二极管，底座内设有一X轴光电管及一Y轴光电管，该两光电管表面适当位置处均贴固一固定光栅片，底座四周设有U形且相对面大小对称的切口槽，以使X轴活动光栅片及Y轴活动光栅片能沿槽滑动，底座下方设有卡钩；以及

一下壳体，其分为下壳盖板及下壳底板，在下壳盖板及下壳底板间设有一控制电路板。

本发明的上述目的，还可通过以下技术措施来进一步实现：

其X轴滑杆、Y轴滑杆两端的滑块呈圆弧形，该X轴滑杆、Y轴滑杆可垂直置放入切口槽且不会相互碰撞或磨擦，上述下壳盖板的中间圆孔其下半部圆周较上半部为小，上述中心体的圆盘状底座下方设有凸圆体，该中心体，其圆盘状底座置入下壳盖板的圆孔中时，该底座的圆盘状表面与下壳盖板平齐或略低，而中心体的圆盘状底座下方的卡钩可钩住下壳盖板的中间圆孔，底座不脱离下壳盖板，且卡钩下缘亦可在下壳底板的凹槽内成滑动配合，中心体的圆盘状底座下方亦可设有若干凸柱，其中心体的圆盘状底座下方的凸柱亦可在下壳底板的凹槽内成滑动配合，其圆盘状底座下方的凸柱可改设在下壳底板内，而下壳底板内的数段凹槽同时改设在中心体的圆盘状底座下方。

本发明具有可左右旋转游标的控制装置还可采用如下技术方案：

一种具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于，它包括有：一上壳体，一中心体、一下壳体、一X轴活动光栅片、一Y轴活动光栅片、一X轴光电组、一Y轴光电组、一轴心棒、一集成电路的电子电路元件，所述的上壳体分为上壳盖板及上壳底板，上壳盖板上设有输入键及卡合块，上壳底板设有卡合口并可与上壳盖板结合；

所述的中心体分为顶盖及底座，顶盖为方形帽盖，底座下方为圆盘状；

所述的下壳体分为下壳盖板及下壳底板，在下壳盖板及下壳底板间设有一控制电路板，下壳盖板与下壳底板的四角均设有螺丝孔，并可用螺丝互相锁合，下壳底板中间设有旋转元件，下壳底板内设有凹底，可置放一控制电路板，该控制电路板包括下列组件；

一X轴活动光栅片，其上设有透光与不透光的光栅区，与活动光栅片相同圆心处设有中空轴体，且中空轴体上缠绕一绳体，中空轴体与控制电路板上的轴柱及轴承相互套合，绳体上包覆有保护管；

一Y轴活动光栅片，其上设有透光与不透光的光栅区，与活动光栅片相同圆心处设有中空轴体，且中空轴体上缠绕一绳体，中空轴体与控制电路板上的轴柱及轴承相互套合，绳体上包覆有保护管；

一X轴光电组，其上体装置设有发光二极管，下体装置设有光电管，并在光电管表面适当位置处贴固一固定光栅片，而上、下体结构间设有一贯穿槽道以使X轴活动光栅片能沿槽滑动；

一Y轴光电组，上体装置设有发光二极体，下体装置设有光电晶体，并在光电晶体板面适当位置处贴固一固定光栅片，而上、下体结构间设有一贯穿槽道；

一轴心棒，该轴心棒与下壳底板中间的旋转元件相套合；以及

一集成电路的电子元件。

本发明的上述目的仍可通过以下技术措施来进一步实现：

上述中心体的底座上方设有可与顶盖套合的凹槽结构，该凹槽的四面设有U形且相对面大小对称的切口槽，在顶盖及底座间设有一X轴滑杆及一Y轴滑杆，该X轴、Y轴滑杆的两端均设有滑块，在两滑块间的滑杆中间部位均设有条状空间，X轴、Y轴滑杆利用一绳体连接至控制电路板的一X轴活动光栅片及一Y轴活动光栅片，该绳体包覆有保护管，该X轴滑杆、Y轴滑杆可垂直置放入切口槽且不会相互碰撞或磨擦。上述下壳盖板的中间圆孔的下半部圆周较上半部为小。上述绳体中间有一固定点固定于活动光栅片的中空轴体上。上述活动光栅片的周缘设有凸点，而控制电路板上设有一挡柱，而中的中心体可采用一柱状体。

为了进一步阐明本发明的特征及技术内容，特结合有关实施例与附图详述如下：

附图说明：

图1为现有电脑输入装置示意图；

图2为本发明实施例一的元件分解示意图；

图2a为图2所示A-A部位的剖示图；

图3为本发明实施例一中心体的底座仰视立体示意图；

图4为本发明实施例一的部分组合立体示意图(一)；

图5为本发明实施例一的部分组合立体示意图(二)；

图6为本发明实施例一的组合立体示意图；

图7为本发明实施例二的元件分解示意图；

图8为柱状体来取代本发明实施例二中的中心体结构示意图；

图9A-C为本发明实施例示意图；

图10A、B为本发明实施例示意图；及

图11A-C为现有鼠标示意图；

图12A-F为本发明定位装置中所采用二组光电光管侦测的光电结构及波形图；

图13A-D为本发明定位装置中所采用侦测的光电结构示意图；

图14为图12的二组光电管侦测光电结构的应用电路图；

图15A-E为图14的二组光电管侦测的流程图；

图16为边界的中断程序流程图；

图17A为图15D的H1副程序流程图；

图17B为图15E的H2副程序流程图；

图18A-D为电脑驱动程序图；

图19为流程图及状态表。

图20为流程图各代号对照表。

图21为应用公式。

图12A-F所示为本发明定位装置中所采用二组光电管侦测的光电结构及波形；为了要侦测出其往何方向移动，故在该活动光栅片4上设有上下两排遮光区段与透光区段，其上下两排的遮光与透光区段的宽度相等，二者间的相位差90度。故当活动光栅片4与光电组6作相对移动时，其发光二极管61所发出的光，经由活动光栅片4、固定光栅62，并可由光电管63产生一连串的脉冲，分别送至控制电路板18，经图14所示的二组光电管侦测光电结构电路及图15A-C软件的控制；如此即可依据该二进位数据而得知其移动的方向究竟往左还是往右移动。

另外，该X轴活动光栅片4的两个端部，其中一端为透光区4c1段，另一端为不透光区4c2段，故不透光区4c2段与透光区4c1段可供判别左边界极限Xmin及右边界极限Xmax，Y轴活动光栅片5活动情形也与之相同。故本发明边界是直接由活动光栅片提供数位方式以供判别，且在程序设计上较为简洁。

除前述图12A活动光栅片4的两边界4c1及4c2外，其边界亦可如图12所示，活动光栅片4的边界4c3，即活动光栅片4在到达边际时，在移动1/4周期的距离，将同时改变XA、XB两相的相位。不同于未到边际时活动光栅片4，每移动1/4周期的距离时只改变XA、XB两相其中之一的相位，故当XA、XB两相的相位同时改变时即可判断到边际。

图19所示为当电脑在接收到前述的XA及XB讯号之后，可依据其讯号之二进位值而判别移动方向X+、X-，然后再依据该X+、X-的讯号而得到Xmax及Xmin的旗标讯号并暂存于记录器，以供控制程序的判读。

参阅图12B，其包括有一发光二极管61、一固定光栅片62、一光电管63。这些构件与活动光栅片4间的配置关系为平面示意图(参阅图12C所示)；亦即，该活动光栅片4是配置在固定光栅片62与发光二极管61之间的，故发光二极管61所发射的光线可经由活动光栅片4而透光到达光电管63或被遮断。固定光栅片62的平面示意图如图12C所示，固定光栅片62是以印刷的方式形成一薄透明片，有遮光区与透光区，其宽度是对应于活动光栅片4的遮光区与透光区。且该活动光栅片4紧贴固定光栅片62移动，可使发光二极管61所发射的光线，在透过活动光栅片4而到达光电管63时，不致扩散。图12E为依据图12C所产生的一连串脉冲讯号。

如图所示，本发明的活动光栅片4是采用叠纹方式(活动光栅片4紧贴固定光栅片62移动)来产生ON、OFF信号的，其所需的间距可达到每英寸320格，一般在此极小的间距下，需使用到激光发光二极管才能获得ON、OFF的效果。虽然传统式的光电组成本较低，但会产生扩散光源的问题，此一问题正是由本发明中所采用的固定光栅予以克服的。

图14为图12的二组光电管侦测光电结构的应用电路图；其中，X轴光电电路81中由发光二极管61发射光源，XA相经光电管63a；XB经光电管63b将X轴信号检出，Y轴光电电路82中由发光二极管71发射光源，YA相经光电管73a；YB相经光电管73b将Y轴信号检出，然后将XY轴的移动信号送至控制电路83计算处理，按钮电路84中设置有左开关11a、右开关12b、中开关13c，所产生的信号亦送至控制电路83；稳压电路85是提供稳定的电源供应电路；输出电路86将控制电路83的信号放大后经由传输线送至电脑内。

图15A所示为控制流程图，首先是设定RS232传输速率、起始位元、结束位元及长度，再清除所有旗标及记录器、及设定速度判别的预设值。并读入XA、XB、YA、YB，然后在比较状态表(同时参阅图19所示状态表)中找到X+方向、X-方向、Xmax、Xmin之值(状态表仅以X轴表示参考)，并将这些数值贮存以等待比较。在再次读入XA、XB、YA、YB的值之后，即比较是否等于前一次状态，若是，表示指控元件无位移，则回返再次读入XA、XB、YA、YB。若否，则首先执行X轴模式的判读(如流程图15A虚线所示的X轴模式)。在此模式的判读中，会分别比对前一次状态为(0，0)、(1，0)、(1，1)、(0，1)等四种可能状态。此时亦可由电脑的判读得知每次状态改变的时间，即可知指控元件的速度。由于电脑振荡器的时序是4-8MHz，然而实验得知手指控制指控元件的速度不会超过5KHz，两者的时序相差很大，所以很容易判断指控元件的速度。

先假定其前一状态为(0，0)，在图19的状态表以及参阅图12E中，如XA＝1，XB＝0即为X+方向，如XA＝0。XB＝1即为X-方向，如为XA＝1，XB＝1则可能有两种状况，一是离开最小，另一是到达最大，视旗标X+flag有无设而定。至此，得到X+方向、Xmin、Xmax……等旗标讯号，并暂存于记录器中，以供程序判别之用。所以开始时，需将指控元件移至左上角，归零后即可送出X、Y的正确坐标绝对值。

图15D及图15E分别是正方向及负方向的副流程图。游标在显示幕移动的距离正比于指控元件移动的距离，且指控元件在不同的速度区，有不同的正比常数。此程序目的是：

(1)将指控元件移动的距离缩小至16mm或更小，但显示幕的游标在显示幕移动时不会因指控元件距离缩短，或指控元件移动时的不同速度，游标在显示幕有不同正比于指控元件移动的距离，产生指控元件已到边界，而游标未到边界，或指控元件未到边界，而游标已到边界等不一致的状况发生。

(2)显示幕的游标移动至某一目标，在其目标四周都有精细位移。

(3)显示幕的游标移动的速度及其位置，能对应指控元件的速度及其位置：指控元件速度快，游标的速度相应增加，其位置亦对应，以达到平顺稳快的效果。

(4)指控元件(以X轴为例)在正方向有两个记录器，负方向亦有两个记录器，正方向与负方向是相互对应记录，指控元件使指标正确返回原点，因此游标在显示幕亦正确返回原点。

指控元件的移动速度为VX，分别在两个以上不同速度区变化，VX在各种速度V1、V2、V3……的上下区内对应不同比例的常数K值，K值代表游标在显示区移动距离正比于所侦测到指控元件在指标区移动的距离的比例常数；K1、K2主要配合观看游标移动的平顺，K1、K2可为1、2或1、3或1、4或2、4等等(K1、K2值可内设为参数并配合驱动程序，让使用者自由选定)，再配合公式一：C1+C2＝C3，图21中的公式三：(K1 C1)+(K2 C2)＝显示幕的距离，决定指控元件的第一及第二速度区的位移距离C1，C2(C1，C2依显示幕的解析度已内设为参数)。所以当显示幕解析度提高时，亦可选择只有K2的比例提高，如此游标的精细位移可配合显示幕解析度像素最小移动量而移动。因K2值随显示幕解析度提高而提高，最小移动像素距离亦缩小，所以游标在显示幕上亦可平稳，使游标在显示幕移动时非常顺畅。

例：

显示幕X轴解析度＝640，光栅片的距离＝196×0.08mm

                                 ≌15.68mm

640＝(1+C1)+(4×C2)              K1＝1，K2＝4

196＝C1+C2

∴C2＝148，C1＝48；

显示幕X轴解析度＝1024，    1024＝(1+C1)+(7×C2)       K1＝1，K2＝7

196＝C1+C2

∴C2＝138，C1＝58；

当显示幕解析度由640增加至1024，但显示幕PIXEL到PIXEL亦缩小，所以如K2由4增加到7并不影响游标在显示幕行走的平稳性。且于精细位移时无论显示幕解析度如何改变，在不缩小光栅片明、暗的距离下(也就是不增加解析度)，游标亦有PIXEL到PIXEL精细位移。且缩小光栅片距离C3，不以缩小光栅片明、暗，每一格的距离为第一选择，而是缩小光栅片格数(由先前技术的320格，缩小至200格，或更小)，所以不会发生指控元件移动一格，而显示幕游标移动2、3倍的情形，因此，由上可知，唯有利用本程序，才能在PIXEL到PIXEL精细位移下，达到将指控元件移动的距离缩小至16mm，而且借由改变记录器的值及常数K，更可以制作一个唯一能在约10mm×8mm活动范围的游标控制装置，而且该装置能控制游标至萤幕上的任何一点，要制作活动范围如此小的游标控制装置，只要设定C1＝15，C2＝27，C3＝113即可(1×15+5×27×+10×113＝1280)，因为这种设计可使得X轴光栅片的距离＝(15+27+113)×0.08mm≌12mm，Y轴光栅片的距离＝1024/1280×12mm≌10mm，而能将指控元件缩小至25mm至20mm或者更小，以适合大姆指操作。再者，图15D及15E以H1及H2来表示H1是正方向的副程序，H2是负方向的副程序，其记录器V1X1+reg、V1X1-reg、V2X2+reg、V2X2-reg，当指控元件在正方向移动时，正方向的记录器V1X1+reg及V2X2+reg增加多少，负方向的记录器V1X1-reg及V2X2-reg就减多少，相互对应。(当坐标在最小时，V1X1+reg为0、V1X1-reg为C1、V2X2+re为0、V2X2-reg为C2，当坐标在最大时，V1X1+reg为C1、V1X1-reg为0、V2X2+reg为C2、V2X2-reg为0)。且指控元件在正方向第三速度区所移动的距离亦配合图21中的公式4、5转成V1X1，V2X2的值并以记录器V1X1+reg及V2X2+reg记录，再配合图21中的公式2，计算K3的值。如此，可使指控元件在标区可以正确返回原点，游标在显示幕亦正确返回原点。

例：K1＝1，K2＝4

    K3＝(n-1)K2-(n-2)K1

      ＝(3-1)4-(3-2)1

      ＝7

因K3，是配合于指控元件位移量1时，游标在显示幕是移动7，再配合公式4、5可将在第三速度区时指控元件移动的位移转换V1X1+reg，V2X2+reg记录之。

当指控元件位移量1时，显示幕位移量为7

K3×V3X3＝K2×V2X2+K1×V1X1

    V3X3＝V2X2+V1X1

7×1＝4×V2X2+V1X1

   1＝V2X2+V1X1

∴V2X2＝+2     V1X1＝-1

∴V2X2+reg是增加2，V1X1+reg是减少1

所以从指控元件正方向的两个记录器而言V2X2+reg+V1X1+reg＝2+(-1)＝1与指控元件在第三速度区的实际位移量1是相同，再由

公式3：(K1×C1)+(K2×C2)＝显示幕的距离

即  K1XV1X1+reg+K2VX2X2+reg＝再显示幕的距离

即  (1×-1)+(4×2)＝7

与在指控元件在第三速度区相同，游标在显示幕的位移量为7。即指控元件在第三速度区移动距离，借由图21中的公式4、5将其转成V2X2，V1X1之值，并以V2X2+reg，V1X1+reg记录。

所以显示幕的游标移动的速度及其位置能对应指控元件的速度及其位置，指控元件速度快，游标的速度对应增加，其位置亦对应，以达到平顺稳快准的效果，指控元件有正方向的两个记录器、负方向亦有两个记录器，正方向与负方向是相互对应的，指控元件在指标区可以正确返回原点，因此游标在显示幕亦正确返回原点。

因为X轴正方向的两个记录器和负方向的两个记录器是与指控元件相互对应的，前述X轴用正、负方向各两个记录器，是为了解说更为清楚，但用正方向的两个记录器即可达到相同目的。所以，指控元件只要在X轴的其中一个方向上设有记录器即可。

在主程序判别出X+方向后，接着图15D、H1、步骤F41判别VX是否小于或等于一定的速度，若是，表示指控元件VX的速度在V1的下限，即第一速度区；接着步骤F42判别在第一速度区的记录器V1X1+reg值大于或等于C1；若否，则游标移动距离正比于指控元件移动的距离K1的倍数移动，并于V1X1+reg加1，V1X1-reg减1，并传输位元组，即步骤F43。若是，表示V1X1+reg为最大值，则游标移动距离正比于指控元件K2的倍数移动，并于V2X2+reg加1，V2X2-reg减1，并传输位元组，即步骤F46。

步骤F41为否，表示指控元件VX在速度V1的上限，接着步骤F44判断VX是否在V2的下限或上限，如在速度V2的下限，则到步骤F45，接着判断V2X2+reg记录器是否最大值，如是，则游标移动距离正比于指控元件移动距离K1的倍数移动，即到步骤F43。如否，则游标移动距离正比于指控元件移动距离K2的倍数移动，即到步骤F46。

如指控元件的速度VX只设定三个速度区域，则图15D流程图A与B是接连一起，所以步骤F44为否时，则到步骤F47，接着判断在正方向的V2X2+reg记录器还有多少未用，如果K2*V2X2-reg小于K3时，游标移动距离正比于指控元件移动距离K2的倍数移动，则到步骤F46，避免当指控元件速度高于V2移动时，游标值超出显示幕的边界，或不回原点。若前述结果为否时，则到步骤F48判断V2X2+reg是否已经大于或等于最大值，若已在最大值，则游标移动的距离必正比于指控元件移动距离K1的倍数移动。若步骤F48为否，表示V2X2+reg记录器还有距离，可以让指控元件在第三速度区正方向的位移的距离转换为V1X1+reg及V2X2+reg记录器记录，所以接着步骤F49，判断在正方向的精细位移量是否有超过一半，如果没有则到步骤F46，则游标移动的距离还是正比于指控元件移动距离K2的倍数移动。若是，则到步骤F50，正向记录器V1X1+reg减1，V2X2+reg加2，负向记录器V1X1-reg加1，V2X2-reg减2，如此，指控元件的速度VX在第三速度区时，保持V1X1-reg减2；如此，指控元件的速度VX在第三速度区时，保持V1X1+reg记录器最大的定值C1的一半，如此，便可使游标在显示幕移动至某一目标，在其目标四周都有精细位移。

图15D，指控元件的速度VX区分三个速度区，即0＜VX≤V1，V1＜VX≤V2与VX＞V2，指控元件的速度VX是否可分成两个速度区，其结果与上述图15D的4点目皆可达到。答案是肯定的。即步骤F41为否时，直接到步骤F47，只将步骤F44及F45省略，但步骤F46还保留。此意义即在于V1与V2值可设定非常的相近或相同，即指控元件速度VX的判别，省略第二速度区。也就是以单一速度的上限与下限即可达目的。所以亦可修改轨体，如图14的按键开关13a，按一下就如同指控元件位于第一速度区，即游标在显示幕精细位移。再按一下就如同指控元件位于第三速度区，即游标在显示幕快速位移。再则，游标于显示幕的移动亦可依指控元件在指标区速度的增量，即以指控元件速度的增量代替指控元件的速度。

图15E为负方向的副流程图，其流程说明同于图15D。

图17A为正方向指控元件速度VX，有数个速度区的副流程图。其A与B是连结图15D的A与B。所以在图15D步骤F44为否时，则是图17A的步骤F61，步骤F61为是时，则到图17D步骤F47。所以指控元件速度VX在正方向第三速度区、第四速度区……第n速度区都具有相同的流程。步骤F63亦在判别游标是否会超出边界，如是，则到前一个较小值的速度区，再判别游标是否会超出边界，直到游标不会超出边界，再执行步骤F64，指控元件的记录器V2X2+reg是否为最大值，若是，则到步骤F43；若否，则到F65，同样亦判别V1X1+reg记录器是否超出C1的1/2，如否，到步骤F46；若是，到步骤F66，并将指控元件在高速(即指控元件的速度在第三速度区或高于第三速度区)转成V2X2+、V1X1+的值，由V2X2+reg、V1X1+reg记录，并输入位元组。如此，游标在显示幕移动的速度及其位置能对应指控元件的速度及其位置；指控元件速度快，游标的速度相应增加，其位置亦对应，以达到平顺、稳定、准确的效果，图17B为负方向的副流程图，其理由同于图17A。

在执行完X轴模式之后，再执行Y轴模式的判读(其流程与X轴模式相同)。

图16所示指控元件已在边界时中断流程，分Xmax或Xmin每秒产生10次的中断信号，随后再判断Y轴模式，再返回。

如图2至图6所示，为本发明的实施例一，其包括有：一上壳体10、一中心体20及一下壳体30；

该上壳体10分为上壳盖板11及上壳底板12，上壳盖板11上设有中、左、右三个输入键111及卡合块112，上壳底板12设有输入键按下接触开关121及卡合口122可与上壳盖板11结合；

该中心体20，分为顶盖21及底座22，底座22下方为圆盘状且底座22上方设有可与顶盖套合的结构，在顶盖21及底座22间设有一X轴滑杆23及一Y轴滑杆24，该X轴、Y轴滑杆作为一X轴活动光栅片及一Y轴活动光栅片，该X轴活动光栅片23，其上设有透光区与不透光区的X轴光栅区231，并于光栅片两端设有滑块232，该Y轴活动光栅片24，其上设有透光区与不透光区的Y轴光栅片241，亦于光栅片两端设有滑块242，顶盖21内设有两个发光二极管(211，212)，底座22内设有一X轴光电管221及一Y轴光电管222，该两光电管表面适当位置处皆贴固一固定光栅片(2211，2221)，底座22四周设有U形且相对面大小对称的切口槽(223，224)，以供X轴括动光栅片23及Y轴活动光栅片24滑动，底座22下方设有卡钩225；上述下壳体30分为下壳盖板31及下壳底板32，在下壳盖板31及下壳底板32间设有一控制电路板33，下壳盖板31、控制电路板33及下壳底板32的四角均设有螺丝孔，可用螺丝互相锁合，下壳盖板31与控制电路板33的中间均设有圆孔(311、331)，该控制电路板33设有电阻、电容、电感、晶体管及集成电路等电气元件，且控制电路板33的四周都裁切掉一小部分，在下壳底板32内设有数段凹槽321，该数段凹槽321组合成圆环状。

利用上述构件的组合，构成一电脑游标的定位装置。

实施例一，其X轴滑杆23、Y轴滑杆24可垂直置放入切口槽(223，224)而且不会相互碰撞或磨擦；其X轴油杆23、Y轴滑杆24两端的滑块232，242)均呈圆弧形，以减少移动时的磨擦，如图1中的A-A剖面，下壳盖板31的中间圆孔311其下半部圆周较上半部为小。

在实施例一中，该中心体20的圆盘状底座22置入下壳盖板31的圆孔311中时，该底座22的圆盘状表面与下壳盖板31平齐或略低；且中心体20的圆盘状底座22下方设有凸圆体226，以减少该圆盘状底座22转动时所产生的磨擦；而中心体20的圆盘状底座22下方的卡钩225可钩住下壳盖板31的中间圆孔311，底座22不会脱离下壳盖板31，且卡钩225下缘可在下壳底板32的凹槽321内滑动。

在实施例一中，该中心体20的圆盘状底座22下方亦可设有若干凸柱227，其中心体20的圆盘状底座22下方的凸柱227亦可在下壳底板32的凹槽321内滑动，其下壳底板32内的数段凹槽321作为中心体20的圆盘状底座22旋转时角度的控制。

或者，本发明实施例一中，中心体20的圆盘状底座22下方的凸柱27可改设置于下壳底板32内，而下壳底板32内的数段凹槽321同时改设置在中心体20的圆盘状底座22下方。

实施例二；

如图7所示，其包括有：(1)一上壳体40，(2)一中心体50及(3)一下壳体60；

上述上壳体40，分为上壳盖板41及上壳底板42，上壳盖板41上设有中、左、右三个输入键411及卡合块412，上壳底板42设有卡合口421可与上壳盖板41结合；

上述中心体50，分为顶盖51及底座52，顶盖51为方形帽盖，底座52下方为圆盘状，底座上方设有可与顶盖51套合的凹槽结构53，该凹槽结构53的四面设有U形且相对面大小对称的切口槽(531、532)，在顶盖51及底座52间设有一X轴滑杆54及一Y轴滑杆55，该X轴、Y轴滑杆的两端皆设有滑块(541、551)，在两滑块间的滑杆中间部位设有条状空间(542。552)，以作为绳体56滑动空间用，X轴、Y轴滑杆分别利用绳体56连接至控制电路板63的一X轴活动光栅片631及一Y轴活动光栅片632，该绳体56包覆有保护管561；

上述下壳体60分为下壳盖板61及下壳底板62，在下壳盖板61及下壳底板62间设有一控制电路板63，下壳盖板61与下壳底板62的四角皆设有螺丝孔，可用螺丝互相锁合，下壳底板62中央部位设有轴承槽621、轴承槽621内设有轴承622，下壳底板62内还设有凹底623，以置放控制电路板63，该控制电路板63包括下列组成元件：

一X轴活动光栅片631，其上设有透光与不透光的光栅片6311，与X轴活动光栅片631相同圆心处设有中空轴体6312，且中空轴体6312上缠绕一绳体56，绳体56带动X轴活动光栅片631转动，中空轴体6312与控制电路板63上的轴柱6313及轴承6314相互套合，绳体56上包覆有保护管561；

一Y轴活动光栅片632，其上设有透光与不透光的光栅区6321，与Y轴活动光栅片632相同圆心处设有中空轴体6322，且中空轴体6322上缠绕一绳体56，绳体56带动Y轴活动光栅片632转动，中空轴体6322与控制电路板63上的轴柱6323及轴承6324相互套合，绳体56上包覆有保护管561；

一X轴光电组633，其上方设有发光二极管6331，其下方设有光电管6332，并在光电管6332表面适当位置处贴固一固定光栅片6333，该X轴光电组633中间设有一通槽道，以供X轴活动光栅片631滑动；

一Y轴光电组634，其上方设有发光二极管6341，其下方设有光电管6342，并在光电管6342表面适当位置处贴固一固定光栅片6343，该Y轴光电组634中间设有一通槽道，以供Y轴活动光栅片632滑动；

一轴心棒635，其轴心处设有螺孔6351，用一螺丝6352将中心体50的底座52与轴心棒635锁合，轴心棒635与下壳底板62中间的轴承622及轴承槽621相套合；以及包括电阻、电容、电感、晶体管及集成电路等电气元件。

利用上述构件的组合，构成一电脑游标的定位装置。

实施例二的X轴滑杆54、Y轴滑杆55可垂直置放入切口槽53且不会相互碰撞或磨擦，其X轴滑杆54、Y轴滑杆55两端的滑块(541、551)均呈圆弧形，以减少移动时的磨擦；如图2中的A-A剖面，下壳盖板31的中间圆孔31的中间圆孔611其下半部圆周较上半部为小，其绳体56中间有一固定点固定于X轴、Y轴活动光栅片(631、632)的中空轴体(6312，6322)上。

图13A-D所示为本发明第二实施例中所采用的侦测光电结构；其中X轴活动光栅片4呈一圆形，其中一端为透光区4c1段，另一端为不透光区4c2段，不透光区4c2段与透光区4c1段，供判别左边界极限Xmin及右边界极限Xmax用，外圈为XA相位，内圈为XB相位，Y轴活动光栅片5活动情形亦相同，故本发明边界是直接由活动光栅片提供数据方式供判别边界，在程序设计上较为简洁。

实施例二的活动光栅片的周缘设有凸点，而控制电路板上设有一挡柱，以控制活动光栅片的旋转角度。

实施例二中，以绳体带动X轴、Y轴活动光栅片转动的设计，可以缩小活动光栅片的体积，更可减少整体游标定位装置的体积。

实施例二中，中心体50可以用柱状体91来取代(如图8所示)，这种设计除可以减少整个机构的厚度外，更可以安装在笔记型电脑上，通过控制柱状体来达到游标的控制目的。

如图9-图11中所示，图9A，B，C为本发明实施例示意图，图10A，B亦为本发明实施例示意图，图11A，B为现有鼠标实施例示意图。

图9A(a)(b)为本发明的鼠标底盘固定在正放位置时，亦将本发明鼠标正放摆置)，手掌按住鼠标并依人类思考方向(向右平移)将游标在萤幕从a点至b点作平移操作，此时人的手掌按住鼠标自然为向右平移，图中手掌的X、y轴即为活动光栅片所形成的XY轴，结果在电脑萤幕图9A(c)上游标从a点至b点显示为向右水平移动。

如图9B(a)(b)所示，本发明的鼠标底盘固定在正放位置时，(即将本发明鼠标向左倾斜摆置)，手掌按住鼠标并依人类思考方向(向右平移)将游标在萤幕从a点至b点作平移操作，此时的手掌按住鼠标自然为向右上平移，图中手掌的XY轴即为活动光栅片所形成的XY轴，结果在电脑萤幕图9B(c)上游标从a点至b点显示为向右水平移动。

如图9C(a)(b)所示，本发明的鼠标底盘固定在正放位置时(亦将本发明鼠标向右倾斜摆置)，手掌按住鼠标并  依人类思考方向(向右平移)，将游标在萤幕从a点至b点作平移操作，此时人的手掌按住鼠标自然为向右下平移，图中手掌的XY轴即为活动光栅片所形成的XY轴，结果在电脑萤幕图9C(c)上游标从a点至b点显示为向右水平移动。

如图10A(a)(b)所示，本发明的鼠标底盘向右斜放摆置时，手掌按住鼠标并依人类思考方向(向右平移)将游标在萤幕从a点至b点作平移操作，此时人的手掌按住鼠标自然为向右平移，图中手掌的XY轴即为活动光栅片所形成的XY轴，结果在电脑萤幕图10B(c)上游标从a点至b点显示为向右水平移动。

如图10B(a)(b)所示，本发明的鼠标底盘向左斜放摆置时，手掌按住鼠标并依人类思考方向(向右平移)将游标在萤幕从a点至b点作平移操作，此时人的手掌按住鼠标自然为向右平移，图中手掌的XY轴即为活动光栅片所形成的XY轴，结果在电脑萤幕图10C(c)上游标从a点至b点显示为向右水平移动。

由以上可见，本发明的鼠标使用时，人类思考方向与人的手掌力学方向可以相互配合，萤幕游标移动方向会与人类思考方向一致，即将本发明的鼠标底盘任意摆置，不影响鼠标操作，或者将本发明的鼠标任意摆置成一个角度，鼠标仍然可以正常操作，不影响鼠标功能。

图11A(a)(b)为现有鼠标底盘固定在正放位置时，将现有鼠标向左倾斜摆置，手掌按住鼠标并依人类思考方向(向右平移)，将游标在萤幕从a点至b点作水平移动操作，此时人的手掌按住鼠标自然为向右上平移，图中手掌的XY轴即为光栅片中空部分所形成的XY轴，结果在电脑萤幕图11A(c)上游标a点至b点显示为向右上方移动。

图11B(a)(b)为现有鼠标底盘向左斜放摆置时，手掌按住鼠标并依人类思考方向(向右平移)将游标在萤幕从a点至b点作水平移动操作，此时人的手掌按住鼠标自然向右平移，图中手掌的XY轴即为光栅片中空部分所形成的XY轴，结果在电脑萤幕图11C(c)上游标a点至b点显示为向右下方移动。原本欲使游标向右水平移动，而在萤幕上游标却向右上方移动)。

由此可见使用现有鼠标，人类思考方向与人体手掌力学方向无法配合，萤幕游标移动方向往往会与人类思考方向不同。

Claims (20)

1、一种具有可左右旋转游标的控制方法，其特征在于在鼠标顶盖及底座间设有X轴滑杆及Y轴滑杆，并将X轴滑杆、Y轴滑杆作为X轴活动光栅片及Y轴活动光栅片，该X轴活动光栅片及Y轴活动光栅片可与底座成一角度的旋转，鼠标顶盖移动或旋转时，X轴活动光栅片及Y轴活动光栅片便同步移动或旋转，并配合发光二极管、光电管、固定光栅片及控制电路板的设置，便可以很小的活动范围内控制电脑萤幕上的游标。

2、权利要求1所述的具有可左右旋转游标的控制方法，其特征在于，它通过一控制电路以控制电脑显示幕上游标的移动及定位，该定位装置包括：

一壳体；一指控元件、二片以上光栅片与两个以上的光电组；二组以上的记录器；

二片以上的光栅片与两个以上的光电组，供产生明暗讯号，以读取指控元件移动的资料；

由二组以上的记录器计算光栅片产生明暗讯号的次数；定位以单一模式操作，此操作模式侦测该指控元件的移动，使游标于显示幕上移动的距离以两组以上的比例常数正比于指控元件在指标区移动的距离。

3、根据权利要求1所述的具有可左右旋转游标的控制方法，其特征在于：其中游标在显示幕移动依赖于指控元件移动的速度或指控元件速度的增量。

4、一种具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：它包括有一上壳体、一中心体和一下壳体，所述的上壳体分为上壳盖板及上壳底板，上壳盖板上设有输入键及卡合块，上壳底板设有输入键按下接触开关且卡合口与上壳盖板相结合；所述的中心体，分为顶盖及底座，底座下方为圆盘状，底座上方设有可与顶盖套合的结构，在顶盖及底座间设有一X轴活动光栅片及一Y轴活动光栅片，该X轴活动光栅片，其上设有透光与不透光的光栅区，该Y轴活动光栅片，其上也设有透光与不透光的光栅区，顶盖内设有两发光二极管，底座内设有一X轴光电管及一Y轴光电管，该两光电管表面处均贴固一固定光栅片，底座四周设有U形且相对面大小对称的切口槽，以使X轴活动光栅片及Y轴活动光栅片能沿槽滑动，底座下方设有卡钩；以及一下壳体，其分为下壳盖板及下壳底板，在下壳盖板及下壳底板间设有一控制电路板。

5、根据权利要求4所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：其X轴滑杆、Y轴滑杆两端的滑块呈圆弧形。

6、根据权利要求4所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的X轴滑杆、Y轴滑杆可垂直置放入切口槽且不会相互碰撞或磨擦。

7、根据权利要求4所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的下壳盖板的中间圆孔其下半部圆周较上半部为小。

8、根据权利要求4所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的中心体的圆盘状底座下方设有凸圆体。

9、根据权利要求4所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的中心体，其圆盘状底座置入下壳盖板的圆孔中时，该底座的圆盘状表面与下壳盖板平齐或略低。

10、根据权利要求4所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的中心体的圆盘状底座下方的卡钩可钩住下壳盖板的中间圆孔，底座不脱离下壳盖板，且卡钩下缘亦可在下壳底板的凹槽内成滑动配合。

11、根据权利要求4所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的中心体的圆盘状底座下方亦可设有若干凸柱。

12、根据权利要求4所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的中心体的圆盘状底座下方的凸柱亦可在下壳底板的凹槽内成滑动配合。

13、根据权利要求4所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的中心体的圆盘状底座下方的凸柱可改设在壳底板内，而下壳底板内的数段凹槽同时设在中心体的圆盘状底座下方。

14、一种具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于，它包括有：

一上壳体，一中心体，一下壳体，一X轴活动光栅片、一Y轴活动光栅片、一X轴光电组、一Y轴光电组、一轴心棒、一集成电路的电子电路元件，所述的上壳体分为上壳盖板及上壳底板，上壳盖板上设有输入键及卡合块，上壳底板设有卡合口并可与上壳盖板结合；

所述的中心体分为顶盖及底座，顶盖为方形帽盖，底座下方为圆盘状；

所述的下壳体分为下壳盖板及下壳底板，在下壳盖板及下壳底板间设有一控制电路板，下壳盖板与下壳底板的四角均设有螺丝孔，并可用螺丝互相锁合，下壳底板中间设有旋转元件，下壳底板内设有凹底，可置放一控制电路板，该控制电路板包括下列组件；

一X轴活动光栅片，其上设有透光与不透光的光栅区，与活动光栅片相同圆心处设有中空轴体，且中空轴体上缠绕一绳体，中空轴体与控制电路板上的轴柱及轴承相互套合，绳体上包覆有保护管；

一Y轴活动光栅片，其上设有透光与不透光的光栅区，与活动光栅片相同圆心处设有中空轴体，且中空轴体上缠绕一绳体，中空轴体与控制电路板上的轴柱及轴承相互套合，绳体上包覆有保护管；

一X轴光电组，其上体装置设有发光二极管，下体装置设有光电管，并在光电管表面处贴固一固定光栅片，而上、下体结构间设有一贯穿槽道以使X轴活动光栅片能沿槽滑动；

一Y轴光电组，上体装置设有发光二极体，下体装置设有光电晶体，并在光电晶体板面贴固一固定光栅片，而上、下结构间设有一贯穿槽道；

一轴心棒，该轴心棒与下壳底板中间的旋转元件相套合。

15、根据权利要求14所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的中心体的底座上方设有可与顶盖套合的凹槽结构，该凹槽的四面设明U形且相对面大小对称的切口槽，在顶盖及底座间设有一X轴滑杆及一Y轴滑杆，该X轴、Y轴滑杆的两端均设有滑块，在两滑块间的滑杆中间部位均设有条状空间，X轴、Y轴滑杆利用一绳体连接至控制电路板的一X轴活动光栅片及一Y轴活动光栅片，该绳体包覆有保护管。

16、根据权利要求14所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的X轴滑杆、Y轴滑杆可垂直置放入切口槽且不会相互碰撞或磨擦。

17、根据权利要求14所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的下壳盖板的中间圆孔的下半部圆周较上半部为小。

18、根据权利要求14所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的绳体中间有一固定点固定于活动光栅片的中空轴体上。

19、根据权利要求14所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：所述的活动光栅片的周缘设有凸点，而控制电路板上设有一挡柱。

20、根据权利要求14所述的具有可左右旋转游标的控制装置，其特征在于：其中的中心体可采用一柱状体。

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