CN1908878A - 一种操纵杆式光学鼠标 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种操纵杆式光学鼠标，有底座(1)、顶部具有球面形反射面(21)的反射座(2)、套设在该反射座(2)之上操纵杆(3)、设置在该操纵杆(3)内的光学定位系统(4)和设置在该操纵杆(3)之上的按键(5)与滚轮(6)，其中光学定位系统(4)中的光源照射在反射座(2)的反射面(21)之上，而按键(5)则与该光学定位系统(4)中的微动开关(46)传动相连。与现有技术相比，本发明把光学定位系统设置在一球面形的反射面之上，通过手掌摇动操纵杆带动光学定位系统相对反射面移动，就可实现光标定位，将垂直把持操作的操纵杆和光学鼠标有效的结合起来，改变了普通光学鼠标平面移动的操作方式，能有效避免长时间操作带来的某些手指和手腕疲劳酸疼的症状，操作起来更加顺手、舒适。

Description

一种操纵杆式光学鼠标

技术领域

本发明涉及一种用于计算机和电子设备上的光学鼠标，尤其涉及一种操纵杆式光学鼠标。

背景技术

目前用于计算机和电子设备上的各种鼠标，体积小巧，在外形上大多和人体手型相适应，即大致呈底部水平、背部拱起的款式设计，在使用时，操作者的腕关节一般抵在桌面上，而手掌则俯卧在鼠标的背部，并大致与背部相吻合，手指各就其位分布在鼠标的背部之上，这样，操作者的手腕呈向上弯曲的趋势，其手腕会自然的承受较大的压力，尤其当鼠标在平面上移动时更为突出，这样长时间的使用，就会损伤手部的肌肉和经脉，也会导致操作者的手臂酸痛和乏力，甚至产生一些病症，不利于健康。因此，一些操作方式脱离平面移动从而使使用更加舒适、随意的鼠标被发明出来，如专利号为ZL200320015688.5(公开号为CN2651839Y)的中国实用新型专利《拨杆式手握鼠标》，就公开了一种手掌能垂直把持操作的鼠标。该拨杆式手握鼠标在外形上大致呈T型，改变了普通鼠标的外形，它包括T型外壳、设置在T型外壳其横向部分侧面上的拨杆、与拨杆传动相连的纵横齿轮组件、光电发射器、光电接受器、T型外壳其竖直部分表面上的按键，该技术方案把现有的普通机电鼠标的工作原理结合拨杆和纵横齿轮组件的配合，实现光标的复合平面移动。在实际使用时，手掌把持住T型外壳的竖直部分，食指和中指分别位于其竖直部分表面上的相应按键之上，并使该T型外壳保持平衡，这样时间一长，整个手臂就会比较累，而大拇指用以操控拨杆，使拨杆在一定范围内拨动，从而实现鼠标定位，这对大拇指以及相连的肌肉、筋脉都有损伤，因此，这种拨杆式的设计还是不利于人体的健康。

另一方面，现有的鼠标主要包括机电鼠标和光学鼠标两种，上述专利的技术方案就属于一种机电鼠标。光学鼠标大多是在原有机电式鼠标的基础之上，采用光学定位系统来替换机电定位系统，即利用光学定位引擎的扫描，来检测和比较下一个单位时间的采样影像与上一个单位时间的采样影像，从而确定鼠标在平面上的移动位置。光学鼠标由于其定位准确、灵敏性好、移动流畅且不易脏污等特点，受到了广泛的认可并逐渐的取代了机电鼠标。因光学鼠标的定位原理和机电鼠标完全不同，如何将光学鼠标中的光学定位系统应用到能垂直把持的鼠标之上还是一个难题，目前还未出现一种手掌能垂直把持操作的光学鼠标。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种手掌能垂直把持操作的操纵杆式光学鼠标，它能有效避免长时间使用后产生的手指和手腕的疲劳酸疼，操作起来更加顺手、舒适。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该操纵杆式光学鼠标，包括有光学定位系统和按键，其特征在于：还包括顶部具有球面形反射面的反射座和套设在该反射座之上操纵杆，其中，所述光学定位系统设置在该操纵杆内，并使该光学定位系统中的光源照射在所述反射座的反射面之上，而所述按键设置在该操纵杆之上，并与该光学定位系统传动相连。

需要移动光标时，使用者的手掌把持操纵杆并摇动操纵杆，使操纵杆内光学定位系统中的光源相对反射座上的反射面移动，为便于操纵杆复位，所述反射座可以制作成呈帽状，其中央凸柱的顶部就作为球面形的反射面，该帽状反射座的底部边沿上设置有一圈弹簧，该弹簧的一端连接在所述操纵杆的底部边沿上，这样，向相对反射座的某个方向移动操纵杆，与该方向相反的弹簧就被拉伸，从而使操纵杆具有与该方向相反的复位趋势。

从理论上来看，设置在帽状反射座的底部边沿上的弹簧越多越好，但为便于生产，降低生产成本，而且能保证操纵杆在各个方向活动时，都具有归位到中央位置的复位趋势，所述的弹簧以在反射座的底部边沿上平均分布四个为佳。

依照光学定位原理，光学定位系统中的光源必须在反射面上产生漫反射，才能取得较好的采样影像，因而，该反射面以粗糙面为佳，而不是光滑的曲面，更绝非是镜面。

为防止灰尘等杂质进入鼠标内部，脏污光学定位系统以及其他部件，该操纵杆式光学鼠标还可以包括有一呈半球形且顶部开口的底座，该底座套设在所述操纵杆的底部之外，并将所述的反射座容纳其内，这样，在鼠标的底部，由帽状反射座的底部边沿、呈半球形的底座以及操纵杆的呈半球形的底部的结合，形成一个相对封闭的空间，使鼠标内部与外界隔离开来，提高了防尘效果。

所述按键一般设置有上按键、下按键两个，即相当于普通光学鼠标的左键、右键；为提高操纵杆的把持手感，所述操纵杆可以按人体工程学设计如下：操纵杆的上部位于上按键相对的位置具有向侧向凸出的外凸部，该外凸部与操纵杆的中部为圆滑过渡并呈流线型设计。

所述光学定位系统一般包括发光二极管、光学透镜、光学传感器、接口控制器芯片和微动开关，其中，所述光学透镜包括一面棱光透镜和一面圆形透镜，而所述的光学传感器包括CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor的简称，意为互补金属氧化物导体)感光器和DSP(Digital Signal Processor的简称，意为数字信号处理器)处理芯片，上述的按键就与该光学定位系统中的微动开关传动相连，而所述接口控制器芯片的输出端就是该光学鼠标的输出数据线，该输出数据线可以连接到计算机以及各种电子设备之上，而所述的发光二极管就是上述的光源。

上述的元器件可以采用现有的各种技术，如CMOS感光器可以采用美国安捷伦科技公司生产的ADNS-2051、ADNS-2610、ADNS-2620、ADNS-3060传感器，或是台湾原相科技股份有限公司生产的PAN101-204、PAN101-208传感器，DSP处理芯片可以采用盛扬半导体(上海)有限公司生产的HT82M98A、HT82M398A、HT82M39A芯片，或是上海贝岭矽创微电子有限公司生产的SMC522芯片，或是无锡市华方微电子有限公司生产的HM6204、HM6208芯片，或是台湾凌越公司(TOPRO)生产的TP8772芯片。

而该鼠标还可以像普通鼠标一样，设置有滚轮，即所述操纵杆上还可以设置有滚轮，而滚轮作为光学鼠标的另一个输入端，可以采用现有的带有滚轮的鼠标中的各种技术方案。

与现有技术相比，本发明的优点在于：把光学定位系统设置在一球面形的反射面之上，通过手掌摇动操纵杆带动光学定位系统相对反射面移动，就可实现光标定位，将垂直把持操作的操纵杆和光学鼠标完美而有效的结合起来，改变了普通光学鼠标平面移动的操作方式，这种手掌摇动操纵杆的方式，能有效避免长时间操作带来的某些手指和手腕疲劳酸疼的症状，操作起来更加顺手、舒适；本发明的产品结构简单、易于生产装配，操作起来定位准确、灵敏性好。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本发明实施例的立体分解图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～图3所示，该操纵杆式光电鼠标，包括有底座1、顶部具有球面形反射面21的反射座2、套设在该反射座2之上操纵杆3、设置在该操纵杆3内的光学定位系统4和设置在该操纵杆3之上的按键5与滚轮6；

其中，所述光学定位系统4包括发光二极管41、光学透镜、光学传感器、接口控制器芯片45和微动开关46，而其中的光学透镜包括一面棱光透镜42和一面圆形透镜(图中未示出，具体位置在CMOS感光器之下)，而所述的光学传感器包括CMOS感光器43和DSP处理芯片43，所述按键5就与该光学定位系统4中的微动开关46传动相连，而所述接口控制器芯片45的输出端就是该光学鼠标的输出数据线(该输出数据线在图中未表示出来)，所述的发光二极管41就作为光学定位系统4中的光源，并且，该发光二极管41照射在所述反射座2的反射面21之上；

所述底座1呈半球形且顶部开口，该底座1套设在所述操纵杆3的底部31之外，并将所述的反射座2容纳其内；

所述反射座2呈帽状，其中央凸柱22的顶部就作为球面形的反射面21，该反射面21是一粗糙面，该帽状反射座2的底部边沿上平均分布有四个弹簧7，该弹簧7的一端则连接在所述操纵杆3的底部31边沿上；

所述按键5包括有上按键51和下按键52，并且，所述操纵杆3的上部位于上按键51相对的位置具有向侧向凸出的外凸部32，该外凸部32与操纵杆3的中部为圆滑过渡并呈流线型设计。

附图中，各元器件之间的数据线连线均省略未示出。

下面结合本发明实施例，说明本发明实施例应用在计算机上的工作过程：使用者的手掌把持操纵杆3，需要移动计算机显示屏上的光标时，摇动操纵杆3，使操纵杆3连同其内部的光学定位系统4相对反射座2上的反射面21移动，光学定位系统4中的发光二极管41照亮采样表面，对比度强烈的待采样影像通过圆形透镜在CMOS感光器43上成像，CMOS感光器43将光学影像转化为矩阵电信号传输给DSP处理芯片44，DSP处理芯片44将此影像信号与存储的上一采样周期的影像进行比较分析，然后发送一个位移距离信号到接口控制器芯片45，接口控制器芯片45对由DSP处理芯片44发来的位移信号进行整合处理，而已传入计算机内部的位移信号再经过驱动程序的进一步处理，最终在系统中形成光标的位移。

Claims (8)

1、一种操纵杆式光学鼠标，包括有光学定位系统(4)和按键(5)，其特征在于：还包括顶部具有球面形反射面(21)的反射座(2)和套设在该反射座(2)之上操纵杆(3)，其中，所述光学定位系统(4)设置在该操纵杆(3)内，并使该光学定位系统(4)中的光源照射在所述反射座(2)的反射面(21)之上，而所述按键(5)设置在该操纵杆(3)之上，并与该光学定位系统(4)传动相连。

2、根据权利要求1所述的操纵杆式光学鼠标，其特征在于：所述反射座(2)呈帽状，其中央凸柱(22)的顶部就作为球面形的反射面(21)，该帽状反射座(2)的底部边沿上设置有一圈弹簧(7)，该弹簧(7)的一端连接在所述操纵杆(3)的底部(31)边沿上。

3、根据权利要求2所述的操纵杆式光学鼠标，其特征在于：所述的弹簧(7)在反射座(2)的底部边沿上平均分布有四个。

4、根据权利要求1所述的操纵杆式光学鼠标，其特征在于：所述反射面(21)是一粗糙面。

5、根据权利要求1所述的操纵杆式光学鼠标，其特征在于：还包括有一呈半球形且顶部开口的底座(1)，该底座(1)套设在所述操纵杆(3)的底部(31)之外，并将所述的反射座(2)容纳其内。

6、根据权利要求1所述的操纵杆式光学鼠标，其特征在于：所述按键(5)包括有上按键(51)和下按键(52)，并且，所述操纵杆(3)的上部位于上按键(51)相对的位置具有向侧向凸出的外凸部(32)，该外凸部(32)与操纵杆(3)的中部为圆滑过渡并呈流线型设计。

7、根据权利要求1至6中任一权利要求所述的操纵杆式光学鼠标，其特征在于：所述光学定位系统(4)包括发光二极管(41)、光学透镜、光学传感器、接口控制器芯片(45)和微动开关(46)，其中，所述光学透镜包括一面棱光透镜(42)和一面圆形透镜，而所述的光学传感器包括CMOS感光器(43)和DSP处理芯片(44)，所述的按键(5)就与该光学定位系统(4)中的微动开关(46)传动相连，而所述接口控制器芯片(45)的输出端就是该光学鼠标的输出数据线，所述的发光二极管(41)就作为所述光学定位系统(4)中的光源。

8、根据权利要求7所述的操纵杆式光学鼠标，其特征在于：所述操纵杆(3)上还设置有滚轮(6)。

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