CN1214485A - 光学式鼠标与鼠标用垫板 - Google Patents

Abstract

现有光学式鼠标中由于是把发光二极管发出的光经垫板反射通过透镜、反射镜等而探测的,存在抗机械冲击力弱和成本高的缺点。本发明的光学式鼠标是由探测其水平方向移动的X轴传感器、探测其垂直方向移动的Y轴传感器与接收发光二极管光的光纤构成。发光二极管发出的光最后为垫板所反射,此垫板的上部有按该光纤直径二倍宽度形成的一批行向格条,而下部则有按该光纤直径二倍宽度形成一批列向格条。

Description

光学式鼠标与鼠标用垫板

本发明涉及个人计算机用鼠标，具体涉及到采用两个一维位置传感器与光纤的，与现有光学式鼠标相比能廉价生产且即使是鼠标倾斜45°也能探测其运动的光学式鼠标与鼠标用垫板。

个人用计算机的输入装置之一的鼠标可以分为：通过内部所设球的转动来探测鼠标运动的球式鼠标和通过光照射根据光的反射量来探测鼠标运动的光学式鼠标。

球式鼠标是在其内设有由球转动的编码器，当鼠标移动时，利用鼠标内部的球由于与底面摩擦在转动时产生编码器信号，来探测出鼠标的X轴与Y轴的移动。

图5为示明现有光学式鼠标结构的纵剖侧视图，这种鼠标包括：产生光的发光二极管1、反射发光二极管1发出的光的格子条纹垫板2、使垫板2反射的光聚焦的透镜3、通过反射镜4接收透镜3会聚的光的光学传感器5、对根据光学传感器5接收的光而输出鼠标移动量测定信号的控制部6。

在具有上述结构的光学式鼠标中，由发光二极管发出的光为垫板2反射，再由透镜3聚焦。透镜3会聚的光被反射镜4依一定角度反射后为光学传感器5接收。接收到上述光的光学传感器5，根据所接收的光的反射量的变化，探测出鼠标的移动而输出预定的信号，输出的信号输入到控制部6中，由计算机输出表明鼠标的X轴与Y轴运动的信号。

上述球式鼠标虽可以廉价制造，但作为此球式鼠标主要构件的球以及通过球而转动的编码器之类的机械部件，则有会由灰尘与污物影响鼠标精度以及因底部状态而致球的滑动状态不均一的问题。

与此相反，上述光学式鼠标则无机械的运动部分，由于能用光学的方法来探测垫板的格子部，故能进行精细的运动也不打滑，但是构成鼠标的透镜、反射镜和光学传感器之类与光学有关的部件，在使用过程中因掉落或受到部件冲击则会使其机械布置形式变动，致光的运动路径变化造成发光二极管发出的光未能到达光学传感器，而令鼠标不能具有良好的功能，此外还有这种鼠标中所用二维光学传感器的价高致鼠标价格增加的问题。

再有，如图6所示，为使光学式鼠标的动作精细，必须使形成于垫板中的二维格子体的格子7具有极小的间隔，但用现有的对金属面进行腐蚀或印刷的技术，则会限制垫板2中格子的缩小，存在着制作时的费用高和垫板2丢失或损坏时难以求得适当的替代物等问题。

另外，当鼠标处于垫板中二维格子体的格子中的位置，而使用中的鼠标相对于垫板的格栅体的格子倾斜45°时，会有探测不到格栅体中的格子和计算机不能识别鼠标移动等问题。

为了解决上述问题，有把垫板的格栅体中的格子作成为下角形，或使构成垫板的格子的横条与竖条取不同颜色的作法，但当鼠标相对于垫板的格栅体中的格子倾斜45°时，即使能够察觉出鼠标的移动，也还存在着不能像未倾斜时可圆滑地进行探测。

本发明的提出即在于解决上述种种问题，其目的在于提供这样的鼠标，它用光纤取代与高精密性光学相关的部件，在垫板中分别形成行方向的格子与列方向的格子，于鼠标内部设有X轴传感器与Y轴传感器，此种鼠标相对于垫板即使倾斜45°也能觉察其移动并能廉价生产。

为了实现上述目的，本发明的光学式鼠标的特征在于，它是由探测在水平方向移动的X轴传感器、探测鼠标在垂直方向移动的Y轴传感器、以及用来接收由发光二极管所发出的光的光纤所构成。

本发明的光学式鼠标的垫板的特征则是，此垫板的上段中有按光纤直径二倍形成的多个行向格条，下段中有按光纤直径二倍形成的多个列向格条。

取上述结构的本发明的光学式鼠标，用廉价的光纤取代了与要求高精密性的光学相关的部件，这样就可取得如下效果：能够降低成本和延长鼠标寿命，而且即使是垫板与鼠标间有45°倾斜时，也能察觉出鼠标的运动。

在附图中：

图1是本发明的采用光纤的光学式鼠标的纵剖侧视图。

图2详细表明了图1中所示的发光二极管的发光与光纤的发光。

图3是本发明的鼠标的底视图。

图4是本发明的垫板的平面图。

图5是示明现有光学式鼠标结构的纵剖侧视图。

图6是示明现有光学式鼠标与垫板的使用状态的平面图。

图中各标号的意义如下：

1，发光二极管；2，垫板；3，透镜；4，反射镜；5，光学传感器；6，控制部；10，发光二极管；15，垫板；16，行向格条；17，外向格条；20，光纤；31，X轴传感器；32，Y轴传感器；40，鼠标。

现来说明本发明的实施形式。

以下根据附图详细说明本发明的结构与作用。

图1是本发明的采用光纤的光学式鼠标的纵剖侧视图，本发明的光学式鼠标40包括：探测鼠标40沿水平方向移动的X轴传感器31；探测鼠标沿垂直方向移动的Y轴传感器32；发光二极管10、10’；接收由发光二极管10、10’发出的光的光纤20、20’。

如图1与图2所示，鼠标40内设有光纤20、20’来代替现有光学式鼠标中所用透镜3与反射镜4的作用，上述光纤接受发光二极管10、10’发出的光并传送给传感器。由于光纤20、20’极其柔软，不会在鼠标使用中因发生脱落或受到外部冲击而变形，从而可以延长鼠标寿命。这时鼠标40内的光纤20、20’最好依如下规格设置。

设光纤20、20’的直径为d而光纤20、20’的端部与垫板15的间隔为g时，则最好有：d＜g＜2d。光纤20、20’的端面则加工成平面。

图3为本发明的鼠标40的底视图，鼠标40之中，探测鼠标水平方向移动的X轴传感器31按距鼠标中心C的间隔D设于鼠标前方，而探测鼠标垂直方向移动的X轴传感器32则按距中心C的间隔D设于鼠标后方。X轴传感器31与Y轴传感器32的位置虽然有变动也无关系，但为了使用者的方便，最好将X轴传感器31设置于远离手腕的位置。

图4为本发明的鼠标用垫板15的平面图，垫板15中有行向格条16与列向格条17分别形成于垫板15的上段与下段。形成于垫板15中的格条本身与现有光学式鼠标中所用的不同，要是按较大的宽度形成，则在垫板的制造中不会花费很多的费用，即使丢失时，使用者也可用自已的计算机和打印机容易制出。

形成于垫板15上格条的宽度最好为2d。2d以下时，相位差减少；2d以上时，精密度差。

下面说明取上述结构的本发明的作用。

由发光二极光10、10’发出的光入射到垫板15之上，为垫板15反射。此时，由于垫板15中形成有格条，通过鼠标的移动，从垫板15上反射的光量便发生变化。

从垫板15反射的光入射到光纤20、20’中，经光纤20、20’而传送给传感器。此时，垫板15之中的上段与下段分别形成了行向格条16和列向格条17，于是由发光二极管10发出的光经光纤20输入X轴传感器31，而由发光二极管10’发出的光径光纤20’输入Y轴传感器32。当鼠标40未移动时，由垫板15所反射的光量无任何变化，因而X轴传感器31与Y轴传感器32无信号输出，但当鼠标40沿垫板15之上移动时，行向格条16便使光的反射量变化，而X轴传感器31所探测到的光量也发生变化；同样，列向格条17也使光的反射量产生变化，导致Y轴传感器32探测的光量也发生变化。

根据X轴传感器31与Y轴传感器32探测出的光量输出信号，此信号输入个人计算机(图中未示明)中，让使用者了解到鼠标40的移动。

此外，当鼠标40的设置方向与行向的格条16或行向的格条成45°时，与现有的光学式鼠标不同，也能探测出鼠标的移动。

Claims (2)

1．一种光学式鼠标，其特征在于：此鼠标是由一对发光二极(10、10’)、探测鼠标水平方向移动的X轴传感器(31)、探测鼠标垂直方向移动的Y轴传感(32)、接收上述发光二极管(10,10’)发出的光并传送给X轴传感器(31)与Y轴传感器(32)的光纤(20,20’)所构成。

2．一种光学式鼠标用垫板，其特征在于：此垫板的上部具有按光学式鼠标的光纤直径的二倍宽度形成的许多行向格条，而此垫板的下部具有按该光纤二倍宽度形成的许多列向格条。

Images