CN1864126A - 笔型鼠标装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种笔型鼠标装置，用来防止图像传感器性能劣化——这种性能劣化产生于照射在图像传感器上的发散光，并且允许用户在各种角度下使用该笔型鼠标，以便于笔型鼠标的使用。该笔型鼠标装置包括：一个鼠标体；一个设置在该鼠标体内用来发光的辅助光源；一个感应来自辅助光源的照射光以将感应到的光转换为电信号的图像传感器；一个用于过滤从底面反射的反射光的不必要部分的光阑；一个用于在所述图像传感器上使从所述底面反射的反射光正确成像的成像透镜；以及一个从所述图像传感器向上延伸到所述鼠标体一端的导光件，用来阻挡在所述辅助光源产生的发散光引入所述图像传感器。

Description

笔型鼠标装置

技术领域

本发明涉及一种例如计算机或电子装置的输入装置，更具体地，涉及一种笔型的鼠标装置，用来防止图像传感器性能劣化——这种性能劣化产生于射入图像传感器上的发散光，并且允许用户在各种角度下使用该笔型鼠标，以便于笔型鼠标的使用。

背景技术

通常，鼠标是计算机的外部设备，它通过使用在计算机系统的显示设备上显示的光标指示位置。鼠标包括用于提取坐标的滚球和功能设定按钮。

然而，传统的滚球型鼠标的缺点是，滚球无法在光滑的底面上平滑地转动。因此，由于有限的使用空间，需要用来使滚球平滑转动的垫。

此外，传统的滚球型鼠标的缺点是，即使在垫上操作，通过滚球的转动操作的坐标轴也不会精确旋转，由此导致光标不能在显示屏上平滑移动。特别是，传统的滚球型鼠标有这样一个缺点：其形状使得它难以如同一般的书写装置那样完成自然的书写或绘图操作。

为了解决上述缺点，开发出了一种笔型鼠标，用来在精细的绘图或签名工作时精确控制光标。

上述笔型鼠标包括一个鼠标体、一个发光单元、一个反光板、一个成像模块、一个图像传感器、一个控制单元、一个传输单元、一个设定按钮、一个操纵轮开关和一个笔尖。

详细地说，鼠标体的形状构造成具有例如圆形或椭圆形的截面，使用户通过手可以抓住鼠标。此外，当鼠标体的前端接触预定的底面——例如桌面——时，笔尖感应到压力。此外，当笔尖按压底面时，发光单元感应到笔尖的接触压力。

更详细地说，当信号指示出笔尖已接触到底面从而发弱光的状态转变为正常发光的状态时，发光单元发光。此外，当图像传感器感应到图像的任何变化时，或者当设定按钮或操纵轮开关被选定时，发光单元发光。

另外，反光板引导发射光，从而发射光以预定角度照射到底面上。底面反射照射光以提供反射光。此外，透镜单元使反射光成像。此外，图像传感器接收汇聚的和成像的光并且将其转换成电信号。此外，控制单元根据从图像传感器提供的转换的电信号完成放大、过滤和光电转换功能，并且计算在监视器上显示的光标的坐标值。

此外，传输单元通过使用鼠标按钮向计算机体的微电脑提供了计算的坐标值和设定按钮的设定信号。此外，设定按钮和操纵轮开关允许通过控制单元在监视器上完成预定的工作。

同时，如上构造的笔型鼠标制造成保持一个角度，在此角度下，反射的光以小角度照射到底面上。详细地说，制造该笔型鼠标，使其在照射光和底面之间维持大约10度至25度的角度。

在光线通过反光板以小角度从发光单元照射到底面上的情况下，该光线照射到形成在底面上的凸出部的左侧倾斜面上，但是永远不会照射到凸出部的右侧倾斜面上。

因此，由于在凸出部的左侧和右侧倾斜面上具有不同的亮度而观察到一个图像。这用来有效地形成图像。

发明内容

然而，在此情况下，在使用时存在一个不便之处，因为上述笔型鼠标应当总是保持在小角度。即，当用户使用笔型鼠标写字或绘图时，他/她以不同的角度抓住笔型鼠标。然而，由于传统的笔型鼠标只能在角度范围为10度至25度的小角度下使用，在大角度下使用该笔型鼠标会产生不便，并且该笔型鼠标无法在各种角度下使用。

此外，由于笔型鼠标在小角度下使用，用户在其手腕低于接触该笔型鼠标的手指的状态下长时间工作。因此，该笔型鼠标导致了用户的不舒适的姿态，例如前臂扭曲和手腕弯曲。即，该笔型鼠标的缺点是无法在非常自然和舒适状态下工作。

此外，传统的笔型鼠标具有一个缺点：发散光从辅助光源引入图像传感器，从而劣化了图像传感器的功能。

因此，本发明是这样一种笔型鼠标装置，该装置显著地排除了由于相关技术的限制和缺点而产生的一个或多个问题。

本发明的一个目的是提供一种带有预定结构的笔型鼠标装置，用来阻挡发散光射入图像传感器，以避免劣化图像传感器的性能。

本发明的另一目的是提供一种笔型鼠标装置，其中在入射光和反射光之间的角度设定在预定的角度，允许用户在各种角度下使用笔型鼠标，从而便于该笔型鼠标的使用。

根据上述构造，本发明的笔型鼠标装置包括导光件，该导光件从图像传感器向鼠标体端部延伸以提供这样一种效果：阻挡在辅助光源产生的发散光引入图像传感器。

附图说明

图1是剖视图，示出了根据本发明第一实施方式的笔型鼠标的内部结构；

图2至7是示出根据本发明的笔型鼠标的图像识别程度的视图，这种图像识别程度依赖于在入射光和反射光之间的角度变化；

图8至10是剖视图，示出了根据本发明的笔型鼠标的使用状态；

图11示出了这样一个状态，其中一个根据本发明的笔型鼠标竖直地安装在一个支架内；

图12示出了这样一个状态，其中一个根据本发明的笔型鼠标倾斜地安装在一个支架内；

图13是示出根据本发明第二实施方式的笔型鼠标的视图；

图14是剖视图，示出了根据本发明第三实施方式的笔型鼠标的内部结构；

图15是剖视图，示出了根据本发明第四实施方式的笔型鼠标的内部结构；

图16是剖视图，示出了根据本发明第五实施方式的笔型鼠标的内部结构；

图17是示出根据本发明的笔型鼠标的入射光和反射光之间的角度θ为21度时的剖视图；

图18是示出根据本发明的笔型鼠标的入射光和反射光之间的角度θ为40度时的剖视图；以及

图19是示出根据本发明的笔型鼠标的入射光和反射光之间的角度θ为51度时的剖视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本发明的优选实施方式。

【第一实施方式】

图1是剖视图，示出了根据本发明第一实施方式的笔型鼠标的内部结构。

参考图1，本发明的笔型鼠标200包括一个鼠标体201，该鼠标体具有例如圆形或椭圆形截面形状，使得用户可方便地用手抓住该鼠标体；并且包括一个形成在鼠标体201前端的尖端部280。尖端部280包括一个与例如桌面等底面202接触的笔尖281，从而作为使光成像的参照点；并且包括一个用于支撑和遮盖笔尖281的尖端夹持器282。

详细地说，笔尖281可以替换，并且包括笔嘴和接触感应单元，该接触感应单元用来感应笔嘴和底面是否接触。此外，至于该笔嘴，有一个笔嘴充满墨水而另一个笔嘴没有墨水。因此，笔嘴的按压状态通过接触感应单元感知。此外，充满墨水的笔嘴用来在纸上写字或绘图，同时该字或图通过监视器输出。此外，在墨水完全耗尽的情况下，使用时可仅替换笔尖281。

此外，本发明的笔型鼠标200包括一个开关单元240。该开关单元240包括：第一开关241，当笔尖281按压底面202时该第一开关用来感应压力；设置在鼠标体201周向上端的第二开关242，用来上下调节显示屏；和第三开关243，当为了将光标在监视器上移动到期望位置而移动笔型鼠标200之后，该第三开关用来在监视器上选定或执行一个图标、程序等。

详细地说，第一开关241体现为，当笔尖281受压时使用一个开闭型开关感应压力。因此，若用户如同握笔那样抓住鼠标体201并且对着例如桌面等底面202按压笔尖281，可实现一个例如选定、执行或拖动图标或程序的点击功能。

此外，第一开关241的压力感应功能可允许有非开闭功能。详细地说，根据按压笔尖281的压强，第一开关241可感应不同水平的压强，例如8级、16级、…、256级以及512级，用以表达在笔型鼠标200的书写和绘图功能中粗细不同的线条。

此外，第三开关243可由用户按压以执行与普通鼠标的点击单元相同的操作。详细地说，在用户移动笔型鼠标200以在监视器上将光标移动到期望位置之后，他/她按压第三开关243以选择或执行在显示屏上的图标、程序等。此外，第三开关243设置在鼠标体201的左侧和右侧，以适于左撇子使用。

这里，应当指出，第一开关241、第二开关242和第三开关243可根据需要改变功能。

可选地，本发明的笔型鼠标200包括：辅助光源210，用于当尖端部280感应到压力时发光；凸透镜211，用于汇聚在周围发散的发射光，以在发射光抵达底面之前提供平行光；以及窗212，该窗设置在鼠标体201端部以阻挡例如灰尘等杂质从底面202引入。

此外，本发明的笔型鼠标200包括：图像传感器220，用于引入来自底面的反射光，并且识别反射光的图像；和导光模块230。导光模块230包括：一个成像透镜232，用于使反射光在图像传感器220上准确成像；一个设置在成像透镜232和图像传感器220之间的光阑231，用来调整引入图像传感器220中的反射光的数量；和一个在反射光路径上从图像传感器220延伸到鼠标体201端部的导光件233。

详细地说，如果设置在鼠标体201前端的尖端部280感应到压力，笔尖281与底面202的接触就产生了一个信号。该信号使得辅助光源210发光。此外，辅助光源210可设置在鼠标体201的外部或内部，以增加对所需图像的探测能力。

此外，一般地，即使尖端部280在预定的底面202上使用也不会有问题。然而，由于在例如平板个人电脑中成像困难，可提供一个电子线圈800用来探测电磁场的变化和感知一个位置。这里电子线圈800设置在尖端部280的笔尖281上。然而，本发明不限于此。即，电子线圈800可设置在鼠标体201内的合适位置。

此外，当通过在平板个人电脑中的电子线圈800进行位置感应时，暂时不进行光感应。换言之，执行了一个等待功能以暂时阻挡通过辅助光源210照射光和图像传感器220的处理过程。上述等待功能是一个用来减少耗电的功率节省功能。

同时，若笔型鼠标没有在平板个人电脑中体现，当笔尖281感应到压力或者图像传感器感应到图像的变化时，辅助光源210可在正常亮度下工作。

此外，通常使用发光二极管(LED)作为辅助光源210。本发明的笔型鼠标200使用高亮度LED作为辅助光源210。辅助光源210在1500mcd至3000mcd的发光强度下发光。此外，在图像传感器220具有良好灵敏度的情况下，辅助光源210甚至可在500mcd至3000mcd的较小发光强度下发光。

此外，当前生产的红外线LED，具有830nm、850nm或880nm的波长。本发明的笔型鼠标200辅助光源210的波长为380nm至780nm。由此，可使用可见光作为照射到底面202的光以表达一种颜色。因此，能够考虑到人们对颜色的偏好并且可最终促进精神的和情绪的稳定。

此外，凸透镜211汇聚光线——这些光线以预定的角度从辅助光源210分散和发射，使得从辅助光源210发出的入射光到达底面之前成为平行光。这里，从辅助光源210发散出的入射光的角度介于20度的小角度和140度的大角度之间。

此外，鼠标体201与底面202接触的端部通常打开，但是安装了窗212以阻挡例如灰尘等杂质从底面202引入。

这里，窗212优选由透光的透明材料——例如玻璃——制成以传递光。如图所示，窗212和凸透镜211可由透光的透明材料一体形成。

同时，如上所述，成像透镜232使反射光在图像传感器220上正确成像。光阑231根据图像传感器220的特性调节成像光线的数量。此外，导光件233阻挡了在辅助光源210中产生的发散光引入图像传感器。

详细地说，当图像传感器220进行图像识别时一些反射光是不必要的。此外，随着引入图像传感器220的不必要的反射光数量的增加，图像传感器220难以正确进行图像识别。因此，需要阻挡不需要的反射光。

在本发明的笔型鼠标200装置中，光阑231根据图像传感器220的灵敏度阻挡了反射光，仅向图像传感器220引入了对于图像识别所需的反射光。此外，导光件233阻挡了发散光引入图像传感器220，仅允许对于图像识别所需的反射光被引入图像传感器220。

换言之，光阑231和/或导光件233只允许对于图像识别必需的反射光引入图像传感器220，从而图像传感器220可更容易地进行图像识别。因此，本发明的笔型鼠标200无需为了图像识别而将入射角保持在小角度。图像识别可在后述的角度范围内实现。

同时根据需要，导光模块230可包括一个作为路径改变单元的反光镜或直角棱镜。详细地说，反光镜或直角棱镜安装在光线通过成像透镜232的路径上用来改变照射光的路径，由此在图像传感器220上正确成像。

此外，图像传感器220接收汇聚并且成像的光线，并且将这些光线转换为电信号，用以向控制单元(以后描述)提供转换的光。这里，图像传感器220甚至可以通过使所接收的反射光路径垂直改变的路径改变单元而安装在笔型鼠标体201的内表面。因此，图像传感器220可安装在鼠标体201内部任何地方，即使其水平长度大于笔型鼠标200的直径。因此，笔型鼠标200装置能以减小的厚度制造。

此外，本发明的笔型鼠标200装置包括：一个控制单元290，用于接收电信号；一个传输单元250，用于向计算机的微电脑传输在控制单元290内计算的坐标值；一个电池270，用于为传输单元250供电；和一个配重260，用来根据需要配重，以固定鼠标体201的姿态并且阻挡鼠标体201倾倒。

详细地说，控制单元290根据电信号进行放大、过滤和光电转换，用来计算显示在监视器上的光标的坐标值。更详细地说，控制单元290读取从图像传感器220中提供的图像，对比随时间变化的图像，探测图像的变化量并且将探测到的变化量转换成X轴和Y轴上的坐标值。

进一步，传输单元250通过鼠标端口向计算机的微电脑传输计算的坐标值和多种设定信号。此外，传输单元250执行所有的有线或无线传输。在有线传输中，使用了连接器进行通讯。在无线传输中，需要电池270作为电源。此外，可在电池270尾部安装一个激光二极管271，该激光二极管271作为一个激光指示器，在作报告——例如演示文稿——时进行指示。

此外，在从辅助光源210发出而照射到底面上的入射光和从底面上反射的反射光之间有一个角度θ，图像识别程度根据该角度的大小而不同。依赖于该角度的图像识别程度在以后描述。

在下文中，描述了根据本发明的如上构造的笔型鼠标200装置的操作。

首先，用户用手抓住鼠标体201并且按压鼠标体201，使笔尖281接触底面。如此，第一开关241感应到压力。在此状态下，用户移动笔型鼠标200，从而在监视屏上将光标移动到期望位置。此外，用户按压第三开关243以在监视屏上选择和执行图标、程序等。

同时，如果笔尖281受压，辅助光源210因感应到的压力信号而发光。此外，发射光通过凸透镜211汇聚并且转换成平行光。此外，平行光入射到底面202上。此外，入射光以预定的角度θ反射。此外，反射光引入导光件233，并且通过光阑231调节数量。此外，反射光通过成像透镜232在图像传感器220上正确成像。此外，在图像传感器220上接收的反射光提供到控制单元290。控制单元290将从图像传感器220提供的图像转换成坐标值。最后，利用传输单元250通过鼠标端口将转换的坐标值传输到计算机的微电脑中。

图2至7是示出根据本发明的笔型鼠标的图像识别程度的视图，这种图像识别程度依赖于在入射光和反射光之间的角度变化。

详细地说，图2示出了所述角度θ设定在15度至20度之间的情况；图3示出了该角度θ设定在21度至25度之间的情况；图4示出了该角度θ设定在26度至29度之间的情况；图5示出了该角度θ设定在30度的情况；图6示出了该角度θ设定在40度的情况；图7示出了该角度θ设定在51度的情况。

参考图2，当所述角度θ设定在15度至20度之间时，亮度不明显。因此，不容易进行图像识别。此外，参考图3，亮度与图2相比区别很明显。因此可以确定，与在图2的角度范围下相比图3的图像识别得到改善。

参考图4，其亮度比图3的亮度更容易区别。因此可以确定，图像识别得到极大改善。另外，参考图5至7，随着所述角度θ非线性但接近线性地增加，亮度可有更明显区别。因此可以确定，图像识别得到极大改善。

这里，随着所述角度θ增大，该笔型鼠标200呈现出很高的性能。然而，随着用于图像识别的角度增大，笔型鼠标200的截面变厚。因此，需要有合适的角度范围。

换言之，小于20度的角度范围对于图像识别不是所期望的。相反，超过50度的角度范围对于图像识别没有问题，但是需要考虑到厚度。

因此，期望所述角度θ设定在20度至51度之间。

图8至10是示出根据本发明的笔型鼠标的使用状态的剖面图。

在图8示出的根据本发明的第一实施方式的笔型鼠标200中，其笔尖281和底面之间角度约为120度，在图9示出的笔型鼠标200中，其笔尖281和底面之间是大约90度的垂直角度，而在图10示出的笔型鼠标200中，在笔尖281和底面之间有约为60度的倾角。

虽然本发明的笔型鼠标200根据用户偏好而具有各种各样的使用姿态，但是在照射到底面的光线和从底面的反射光之间的角度θ恒定。

换言之，所述角度θ设定在21度至51度之间，从而用户可自然地和方便地在各种角度下使用该笔型鼠标200，这与传统的笔型鼠标只能在小角度下使用不同。

图11示出笔型鼠标竖直固定在支架上，而图12示出笔型鼠标倾斜固定在支架上。

参考图11和12，本发明笔型鼠标200以预定的角度靠着底面202保持。笔型鼠标200安装、支撑和固定在支架700上，从而鼠标体201没有转动。

详细地说，笔型鼠标200包括一个在鼠标体201外周表面一侧的鼠标充电端741，当笔型鼠标200处于安装在支架700内的状态时该充电端741用来给该笔型鼠标200充电。

此外，支架700包括：一个用来供应电流的充电端742，该充电端742设置在内周表面一侧并且与鼠标充电端741接触；一个配重710，用来设定支架的重心；一个控制单元720，该控制单元720允许与笔型鼠标200进行无线通讯；和一个设置在支架700下部的脚730，用来在底面上平滑地移动支架700。

此外，支架700有一个在下表面的孔线(hole line)(未示出)，通过该孔发射光线和接收光线，使得笔型鼠标200可以在安装到支架700上的状态下使用。

详细地说，该孔是入射光和反射光的通过路径，其中来自笔型鼠标200的辅助光源210的入射光照射到底面202上，而反射光从底面202上反射。

更详细地说，支架700包括：一个设置在下侧的存放空间(未示出)，用来存放笔尖281；和一个设置在内周表面的突出槽(未示出)，用来阻挡笔型鼠标200在安装状态下转动。

如上构造的支架700的优点是，安装了笔型鼠标200以方便其存放，并且在周围干净地设置桌台。此外，如上构造的支架700的优点是，能够使该笔型鼠标200在安装到支架700的状态下操作。

在下文中，参考附图描述不同的实施方式。这里，与第一实施方式的笔型鼠标200相同的构件标以相同的标号。此外，省略了对与第一实施方式相同的部件的描述，只描述了不同的部件。

【第二实施方式】

图13示出了根据本发明第二实施方式的笔型鼠标。

参考图13，根据本发明第二实施方式的笔型鼠标200的特征在于，图像传感器320设置在鼠标体201内的一个侧面上。

详细地说，本发明的笔型鼠标200包括：一个辅助光源210，用于当尖端部280感应到压力时发光；一个凸透镜211，用于汇聚在周围发散的发射光，从而使发射光到达底面之前成为平行光；以及一个设置在鼠标体201一端的窗212，用来阻挡例如尘土等杂质从底面202引入。

此外，本发明的笔型鼠标200包括：一个竖直设置在鼠标体201内的图像传感器320，用来引入从底面反射来的发射光，并且识别引入的反射光的图像；以及一个导光模块230。导光模块230包括：一个成像透镜232，用于在图像传感器320上使反射光正确成像；一个设置在成像透镜232上方的光阑231，用来调整引入图像传感器320的反射光数量；一个反光镜234，用来朝向图像传感器220改变反射光的路径，其中反射光经过光阑231；和一个导光件233，该导光件233从鼠标体201端部竖直延伸到反光镜234，并且从反光镜234接近垂直地折向图像传感器220，从而容纳了成像透镜232、光阑231和反光镜234。

详细地说，导光件233沿着反射光的路径弯折。这是因为与本发明第一实施方式不同，图像传感器320垂直于底面安装。因此，反光镜234允许反射光的路径折向图像传感器220，并且导光件233的形状沿着反射光的路径弯折。

如上所述，在图像传感器320的水平长度大于笔型鼠标200的直径的情况下，图像传感器220垂直安装以减少鼠标体的厚度。

即使在此情况下，在从辅助光源210照射到底面202入射光和从底面202反射的反射光之间的角度θ恒定地设置在21度至51度之间。

根据以上构造，从辅助光源210发射的光入射到底面上，并且从底面反射的反射光经过设置在导光件233内的成像透镜232。此外，通过光阑231调节了通过的反射光数量。此外，反光镜234改变了反射光的路径，用来在图像传感器220上使反射光成像。

【第三实施方式】

图14是一个剖面图，示出了根据本发明第三实施方式的笔型鼠标的内部结构。

参考图14，本发明的笔型鼠标200的特征在于，导光模块430包括一个光阑431、一个成像透镜432、一个导光件433、第一反光镜434和第二反光镜435。

详细地说，本发明的笔型鼠标200的特征在于：鼠标体201前端倾斜，从而为了方便用户在笔尖281侧具有大体流线型的形状。此外，为了在图像传感器220上容易成像，作为路径改变单元的第一反光镜434安装在路径上，使得在来自底面的反射光到达成像透镜432而汇聚起来之前改变反射光的路径。此外，作为路径改变单元的第二反光镜435安装在通过成像透镜432的光线的路径上，从而在反射光到达成像透镜432而汇聚起来之后再一次改变反射光的路径。

在如上构造的笔型鼠标200中，第一反光镜435主要改变反射光的路径，其中该反射光从底面反射而来。之后，反射光沿着改变的路径在成像透镜432上汇聚并且通过光阑432。然后，第二反光镜435第二次改变了通过光阑431的反射光的路径。反射光在经过两次改变路径之后最终在图像传感器220上成像。

【第四实施方式】

图15是一个剖面图，示出了根据本发明第四实施方式的笔型鼠标的内部结构。

参考图15，其特征在于本发明的笔型鼠标200包括一个窗组件510。窗组件510包括：一个汇聚入射光的凸透镜511，从而在从辅助光源210发射的入射光到达底面202之前产生平行光；一个设置在鼠标体201下部并且与底面202接触的窗512，用来阻挡例如尘土等杂质从底面202引入；和一个反光板513，该反光板513倾斜设置在凸透镜511和窗512中间。详细地说，当由于从辅助光源210发出的入射光垂直于底面而难以形成入射角时使用了反光板513。更详细地说，反光板513允许入射光在照射到底面202之前就经历一个路径改变过程。因此，入射光能容易地照射到底面202上。此外，窗组件510还具有这样的效果：凸透镜511、反光板513和窗512彼此做成一体，从而缩小了鼠标体201尺寸或降低了鼠标体201的制造成本。

另外，由于成像透镜232也由透光的透明材料制成，它也可以与窗组件510一体形成。

【第五实施方式】

图16是一个剖面图，示出了根据本发明第五实施方式的笔型鼠标的内部结构。

参考图16，本发明笔型鼠标200的特征在于：以不同方式形成了一个控制单元690，用来根据由图像传感器220转换的电信号执行放大、过滤和光电转换功能，从而计算显示在监视器上的光标的坐标值。

详细地说，控制单元690从鼠标体201的上端朝向笔尖281侧的前端竖直延伸一个预定的长度。控制单元690在其预定点弯折一个预定角度，从而变得倾斜。控制单元690在倾斜部分的预定点在相反方向上再一次弯折，从而变成水平的。此外，导光模块230安装在控制单元690的水平部分之下，并且第一开关241设置在控制单元690的水平部分的端部之下。

一般地，控制单元690由印刷电路板(PCB)组件形成。本发明的笔型鼠标200的特征在于控制单元690由柔性PCB形成。因此，在鼠标体201内的路径可在长度上缩减。因此，存在的优点是在鼠标体201内空间可更容易地利用。

图17是示出根据本发明的笔型鼠标的所述角度θ为21度时的剖面图。图18是示出根据本发明的笔型鼠标的所述角度θ为40度时的剖面图。图19是示出根据本发明的笔型鼠标的所述角度θ为51度时的剖面图。

如上所述，在本发明的笔型鼠标200中，即使鼠标体201的形状、以及其内部结构的形状和尺寸不同，在从辅助光源210发出的入射光和从底面上反射的反射光之间的角度θ可恒定地保持在21度至51度之间，从而允许用户在各种角度下使用该笔型鼠标。

利用根据本发明的笔型鼠标，阻挡了在辅助光源中产生的发散光引入图像传感器，同时，在入射光和反射光之间的角度设定在21度至51度之间，从而用户可在各种角度下使用该笔型鼠标，由此提供了非常好的工业应用性。

虽然已经参考优选实施方式对本发明进行了描述和阐释，对于本领域的技术人员来说，很明显可在不背离本发明的要旨和范围的情况下做出多种修改和改进。因此，本发明意图涵盖那些落入所附的权利要求及其等同物之内的本发明的修改和改进。

Claims (21)

1、一种笔型鼠标装置，包括：

一个鼠标体；

一个设置在该鼠标体内用来发光的辅助光源；

一个图像传感器，用于感应该辅助光源发出的光，并将感应到的光转换为电信号；

一个光阑，用于过滤从底面反射的反射光中的不必要部分；

一个成像透镜，用来在所述图像传感器上使从所述底面反射的反射光准确成像；以及

一个从所述图像传感器向上延伸到所述鼠标体一端的导光件，用来阻挡所述辅助光源产生的发散光引入所述图像传感器，

其中从所述辅助光源照射到所述底面的入射光和从该底面反射的反射光之间的角度介于21度至51度之间。

2、如权利要求1所述的笔型鼠标装置，其中所述入射光是表示一种颜色的可见光。

3、如权利要求1所述的笔型鼠标装置，还包括一个用来支撑和固定所述鼠标体的支架，该支架在下表面上有一个孔线，用以允许光通过该孔进行传送和接收，从而该鼠标体可在装配状态下使用。

4、如权利要求1所述的笔型鼠标装置，还包括一个支架，该支架在内周表面的一侧具有一个充电端，用以为笔型鼠标充电。

5、如权利要求1所述的笔型鼠标装置，其中所述图像传感器设置在所述导光件的上端。

6、一种笔型鼠标装置，包括：

一个鼠标体；

一个设置在该鼠标体前端作为参照点的笔尖，用来在底面上并且与底面接触的情况下产生一个图像；

一个设置在所述鼠标体内用于发光的辅助光源；

一个图像传感器，用于感应辅助光源发出的光，以将感应到的光转换为电信号；

一个导光模块，该导光模块具有：

一个成像透镜，用于使从所述底面反射的反射光在所述图像传感器上准确成像，

一个设置在该成像透镜和该图像传感器之间的光阑，用来过滤所述反射光中的不必要部分，

一个从该图像传感器向上延伸到该鼠标体端部的导光件，用来阻挡在所述辅助光源发出的发散光引入该图像传感器，和

一个设置该导光件内来改变所述反射光路径的反光镜；

一个控制单元，用来接收所述转换的电信号并且计算显示在计算机监视器上的光标的坐标值；以及

一个传输单元，用来向一个微电脑传输所计算的坐标值。

7、如权利要求6所述的笔型鼠标装置，其中所述鼠标体包括一个用来通过探测电磁场的变化来感应其位置的电子线圈。

8、如权利要求6所述的笔型鼠标装置，其中所述反光镜设置在所述光阑的上侧，并且

其中所述导光件沿着被反光镜改变了的反射光路径弯折，从而允许反射光到达所述图像传感器。

9、如权利要求6所述的笔型鼠标装置，其中所述反光镜设置在所述光阑的上侧并且设置在所述成像透镜的下侧，并且

其中所述导光件沿着被反光镜改变了的反射光路径弯折，从而允许反射光到达所述图像传感器。

10、如权利要求6所述的笔型鼠标装置，包括：

设置在笔尖上侧的第一开关，用来感应笔尖的压力并且允许在监视屏上执行选定、执行或拖动一个图标或程序的点击功能；

设置在第一开关上侧的第二开关，用来上下调节显示屏；和

设置在鼠标体左右两侧的第三开关，用来允许在监视屏上选定或执行所述图标或程序。

11、如权利要求6所述的笔型鼠标装置，其中所述鼠标体包括一个第一开关，该第一开关用于感应当执行书写或绘图功能时按压笔尖的压强值，该压强分成各种等级以表示不同宽度的线条。

12、一种笔型鼠标，包括：

一个鼠标体；

一个设置在该鼠标体内用来发光的辅助光源；

一个图像传感器，用于感应辅助光源发出的光，以将感应到的光转换为电信号；

一个导光模块，用来使从底面反射的反射光在所述图像传感器上准确成像；

一个窗组件，具有：

一个汇聚来自所述辅助光源的入射光的凸透镜，用来在该入射光到达底面之前产生平行光，

一个反光板，用来改变通过所述凸透镜的入射光的路径，从而所述入射光和反射光之间的角度在21度至51度之间，和

一个用于阻挡来自底面的杂质引入所述鼠标体的窗；

一个控制单元，用于接收转换的电信号并且计算显示在计算机监视器上的光标的坐标值；以及

一个传输单元，用于向微电脑传输该计算的坐标值。

13、如权利要求12所述的笔型鼠标装置，其中所述凸透镜、反光板和窗由透光材料形成。

14、如权利要求12所述的笔型鼠标装置，其中所述凸透镜、反光板和窗一体形成。

15、如权利要求12所述的笔型鼠标装置，其中所述导光模块包括：

以预定长度延伸的导光件，用来阻挡在辅助光源产生的发散光引入所述图像传感器；以及

至少一个设置在所述导光件内的反光镜，用来改变反射光的路径，

其中该导光件在所述反射光的方向上弯折，该发射光的路径被该反光镜改变。

16、如权利要求12所述的笔型鼠标装置，其中所述导光模块包括：

一个成像透镜，用来使从底面上反射的反射光在所述图像传感器上准确成像；和

一个设置在所述成像透镜和所述图像传感器之间的光阑，用来过滤从底面反射的反射光中不必要的部分。

17、一种笔型鼠标装置，包括：

一个鼠标体；

一个设置在该鼠标体内用来发光的辅助光源；

一个图像传感器，用来感应该辅助光源发出的光，以将感应到的光转换为电信号；

一个导光模块，用来使从底面反射的反射光在所述图像传感器上准确成像；

一个控制单元，该控制单元由柔性材料制成并且以预定的角度弯折，用于接收所转换的电信号并且计算显示在计算机监视器上的光标的坐标值；以及

一个传输单元，用于向微电脑传输该计算的坐标值。

18、如权利要求17所述的笔型鼠标装置，其中所述控制单元从所述鼠标体的上端向该鼠标体下端延伸一个预定长度，并且在其预定点处弯折。

19、如权利要求17所述的笔型鼠标装置，其中所述控制单元在其预定点处沿所述鼠标体的直径方向弯折，以减小导光模块的长度，从而减小所述路径的长度。

20、如权利要求17所述的笔型鼠标装置，其中在鼠标体内安装了激光二极管以执行激光指示器的功能。

21、如权利要求17所述的笔型鼠标装置，其中照射到底面的入射光和从该底面反射的反射光之间的角度在21度至51度之间。

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