DE9304639U1 - Photomechanische Mausstruktur - Google Patents

Description

Photomechanische Mausstruktur

Die Erfindung betrifft eine photomechanische Mausstruktur, insbesondere eine Mausstruktur, die einfach und preisgünstig mit geringer Ausschußrate hergestellt werden kann.

Eine herkömmliche photomechanische Mausstruktur weist im allgemeinen zwei Leuchtdioden, zwei Phot&ogr;transistoren, ein Gittermittel, ein Kugelbauteil auf, das drehbar in einem an einer gedruckten Leiterplatte ausgebildeten Kugelloch montiert ist und das Gittermittel antreibt, um den Durchgang des von der Leuchtdiode emittierten Lichts zu dem Phototransistor zu erlauben oder zu verhindern. Solch eine Mausstruktur ist in der US-PS 4,464,652 beschrieben, welche eine Kursorsteuerungsvorrichtung mit einem einstückigen Rahmen betrifft, der ein domartig gewölbtes Gehäuse, einen Freilaufradblock, eine Detektoreinheit sowie eine Codierereinheit aufweist, welche alle an einer gedruckten Leiterplatte montiert sind.

Die US-PS 4,533,830 beschreibt einen optischen Codierer, der mit Abschirmmitteln zum Abschirmen der Lichtquelle zu dem einen von zwei Lichtsensoren hin ausgerüstet ist, um eine positive oder negative Bewegung anzuzeigen. Ferner beschreibt die US-PS 4,654,525 einen optischen Drehcodierer, der vier Photodioden und eine Detektorschaltung auf einer einzigen Trägerplatte verwendet. Die US-PS 4,705,943 beschreibt einen optischen Rotationscodierer, der einen an einer Fläche angeordneten Rückspiegel verwendet, wobei die andere Fläche zwei Phototransistoren aufweist, die zu beiden Seiten der Leuchtdiode angeordnet sind.

Alle der oben erwähnten herkömmlichen Vorrichtungen haben die folgenden Nachteile:
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(1) Die am Boden des Mausgehäuse montierte Leiterplatte ist so groß wie der Gehäusebodenteil, so daß der Materialbedarf und die Fertigungskosten groß sind.

(2) Die in das Mausgehäuse anzuordnenden Komponenten/ wie die Drehwellen für die X- und Y-Richtungen, Schlitzscheiben, usw. können nur schwierig montiert werden, so daß die Herstellung der Maus kompliziert ist.

(3) Die Schlitzscheiben bestehen aus aus unterschiedlichen Materialien hergestellten Teilen, so daß die Montage der Schlitzscheiben einen großen Arbeitsaufwand erfordert und zeitraubend ist.

(4) Die Freilaufrolle wird in einen Rollenhalter montiert und die Montage der Rolle ist schwierig, so daß eine automatische Fertigung der Maus kaum durchgeführt werden kann.

(5) Die Freilaufrolle, die in den Rollenhalter zu montieren ist, erfordert mehrere Teile, so daß die Herstellungskosten groß sind.

Aufgrund dessen sind die herkömmlichen Mausstrukturen nicht gut ausgestaltet und ihre Herstellungskosten sind hoch. Ferner ist die Ausschußrate relativ hoch.

Durch die Erfindung wird die Aufgabe gelöst, eine Mausstruktur bereitzustellen, die weniger Teile aufweist, einfach und preisgünstig mit geringer Ausschußrate hergestellt werden kann.

Entsprechend der genannten Aufgabe ist gemäß der Erfindung die Schlitzscheibe aus einem Drehwellenabschnitt, einem Antriebsscheibenabschnitt und einem Schlitzscheibenabschnitt einstückig geformt ausgebildet, wobei diese Baueinheit unmittelbar in eine Wellenstütze eingesetzt werden kann. Ferner ist die Freilaufrolle in einem einstückigen Rollenhalter drehbar montiert. Die Leiterplatte ist zwischen an dem Gehäusebodenteil der Maus ausgebildeten Winkelstücken eingepaßt und wird von diesen festgeklemmt. Die Kugelaufnahme ist in einem zentralen Bereich des Gehäusebodenteils ausgebildet und die Kugel ist in der Kugelaufnahme angeordnet. Die Leiterplatte befindet sich in einem vorderen Abschnitt des Gehäusebodenteils

und erstreckt sich von dessen stirnseitigen Ende nur bis zu dem Ort der Schlitzscheiben. Die Leiterplatte ist an ihrer einen den Schlitzscheiben benachbarten Seite mit zwei rechteckigen Ausnehmungen versehen, von denen die eine in X-Richtung und die andere in Y-Richtung verläuft, wobei jeweils die Leuchtdiode und der Phototransistor zu beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Ausnehmungen angeordnet sind.

Figur 1 zeigt die erfindungsgemäße Mausstruktur in perspektivischer Explosionsdarstellung;

Figur 2 zeigt die Mausstruktur nach Figur 1 in Teilexplosionsdarstellung, und

Figur 3 zeigt die Codierbewegungen der erfindungsgemäßen photoelektrischen Einrichtung.

Zunächst wird Figur 1 erläutert. Die erfindungsgemäße photomechanische Mausstruktur weist im wesentlichen einen oberen Deckel 10, einen Gehäusebodenteil 20, eine Leiterplatte 30, ein Kugelbauteil 40, zwei Schlitzscheiben 50, eine mit einer Achsbohrung versehene Freilaufrolle 60 und zwei photoelektrische Einheiten 70 auf, von denen jede eine Leuchtdiode 71 und einen Doppelchip-Phototransistor enthält, wobei der Gehäusebodenteil 20 einstückig mit vier Winkelstücken 21, zwei Paaren von Wellenstützen 22, einer Kugelaufnahme 23 und einem Rollenhalter 24 versehen ist. Aus Figur 2 ist ersichtlich, daß die Leiterplatte 30 an den Winkelstücken 21 anliegt und von diesen festgeklemmt wird, die Kugelaufnahme in einem zentralen Bereich des Gehäusebodenteils 20 ausgebildet ist und die Kugel 40 in der Kugelaufnahme 23 angeordnet ist. Die Leiterplatte 30 ist in dem vorderen Abschnitt des Gehäusebodenteils 20 angeordnet und erstreckt sich von dessen stirnseitigen Ende nur bis zu dem Ort der Schlitzscheiben 50.

Die Leiterplatte 30 ist in ihrem den Schlitzscheiben 50 zugewandten Endbereich mit einer sich in X-Richtung erstreckenden und mit einer sich in Y-Richtung erstreckenden rechteckigen Ausnehmung 31 versehen, wobei die Leuchtdiode

und der Phototransistor 72 an zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeder der Ausnehmungen 31 angeordnet sind. Die Schlitzscheibe 50 ist einstückig aus einem Scheibenabschnitt 53, der an seinem Umfang mit radialen Schlitzen versehen ist, und einem Wellenabschnitt 52 ausgebildet, der an seinen beiden Enden jeweils einen axialen Zapfen aufweist. Die Wellenstütze 22 ist mit einer Wellenlagerungsbohrung 222 und einer über dieser ausgebildeten schrägen Führungsnut 221 versehen, so daß die Schlitzscheibe 50 in den schrägen Führungsnuten 221 der beiden einander gegenüberliegenden Wellenstützen nach unten geführt werden kann, bis die Zapfen des Wellenabschnitts 52 in die Wellenlagerungsbohrungen 222 derart eingesetzt sind, daß ein freies Drehen der Schlitzscheibe 50 um die Achse des Wellenabschnitts 52 ermöglicht wird. Die Wellenabschnitte 52 der beiden Schlitzscheiben 50 stehen mit dem Kugelbauteil 40 in Berührung und die Scheibenabschnitte 53 der beiden Schlitzscheiben 50 können gedreht werden, währenddessen sie in die rechteckigen Ausnehmungen 31 der Leitplatte 30 hineinragen. Wenn das Kugelbauteil 40 rollt, werden daher die Schlitzscheiben 50 drehend angetrieben. Dabei erlauben oder verhindern die Schlitze 532 des Umfangsbereichs der Schlitzscheiben 50 den Durchgang des von der Leuchtdiode 71 emittierten Lichts zu dem Phototransistor 72 hin, wodurch eine Codierwirkung erzielt wird.

Der Rollenhalter 24 ist eine S-förmige Blattfeder, die zwei obere Arme und eine zwischen diesen ausgebildete rechteckige Ausnehmung 241 aufweist. An der Innenseite der Arme ist jeweils ein Eingriffszapfen 242 ausgebildet, der in die Achsbohrungen 61 der Freilaufrollen 60 derart eingesetzt wird, daß ein freies Drehen der Freilaufrolle 60 in dem Rollenhalter 24 erzielt wird. Die Freilaufrolle 60 drückt gegen das Kugelbauteil 40, wodurch dieses mit den Wellenabschnitten 52 der Schlitzscheiben in enger Berührung steht.

Wie aus Figur 3 ersichtlich, erlaubt oder verhindert der mit Schlitzen 532 versehene Scheibenumfangsbereich den Durchgang des von der Leuchtdiode 71 emittierten Lichtes zu dem

Phototransistor 72. Die Breite des Zahnes 531 des Umfangsbereichs und die des Schlitzes 532 ist gleich mit der Breite der Chips 721 des Phototransistors 72, so daß die benachbarten Chips A, B des Phototransistors 72, wenn die Schlitzscheibe 50 sich dreht, zwei entsprechende Signale mit den folgenden vier Zuständen erzeugen:

(1) Das Licht 73 ist durch den Zahn 531 völlig abgeschirmt, die Chips A, B empfangen kein Licht, wie in Figur 3A gezeigt, so daß die Ausgänge der Chips A, B wie folgt bezeichnet werden:

[A B / 0 0]

(2) Ein Teil des Lichtes 73 ist durch den Zahn 531 abgeschirmt, Chip A empfängt kein Licht, während ein Teil des Lichtes 73 durch den Schlitz 532 strahlt und wird von dem Chip B empfangen, wie Figur 3 B zeigt, so daß die Ausgänge der Chips A, B wie folgt bezeichnet werden:

[A B / 0 1]

(3) Der Schlitz 532 befindet sich vor den Chips A, B, beide Chips A, B empfangen das Licht, wie Figur 3 C zeigt, so daß die Ausgänge der Chips A, B wie folgt bezeichnet werden:

[A B / 1 1]

(4) Ein Teil des Lichtes ist durch den Zahn 531 abgeschirmt, Chip B empfängt kein Licht, während Chip B einen Teil des Lichtes 73 empfängt, wie Figur 3 D zeigt, so daß die Ausgänge der Chips A, B wie folgt bezeichnet werden:

[A B / 1 0]

Wenn der Chip A des Phototransistors Licht empfängt, wird er angetrieben und am Ausgang einer Signalverarbeitungsschaltung der Leiterplatte 30 erscheint ein Pulssignal A mit H-Pegel, gekennzeichnet mit [I]. Wenn der Chip A durch den Zahn 531

abgeschirmt und demzufolge nicht angetrieben ist, erscheint am Ausgang der Signalverarbeitungsschaltung ein Pulssignal A mit L-Pegel, gekennzeichnet mit [O]. Ähnlich arbeitet der Chip B.

Durch eine Kombination der Zustände der Chips A und B kann man die oben dargestellten vier Zustände enthalten. Durch eine Kombination der vier Zustände kann man die charakteristischen Signalfolgen der Chips A und B erhalten. Durch den positiven oder negativen Phasenübergang der beiden Signalfolgen kann festgestellt werden, ob die Maus vorwärts oder rückwärts bewegt worden ist. Beispielsweise können Signalfolgen wie folgt beschrieben werden:

(1) Falls die Vorwärtsrichtung der Drehung der Schlitzscheibe im Uhrzeigersinn entspricht, so kommt eine Signalfolge entsprechend der folgenden Figurenfolge zustande (Figur 3):

3A-3B-3C-3D-3A.

(2) Falls die Rückwärtsrichtung der Drehung der Schlitzscheibe im Gegenzeigersinn entspricht, so kommt eine Signalfolge entsprechend der folgenden Figurenfolge zustande (Figur 3):

3A-3D-3C-3B-3A

Claims (3)

Schutzansprüche

1. Photomechanische Mausstruktur mit

einem Gehäusebodenteil (20),

einem an den Gehäusebodenteil (20) anschließbaren oberen Deckel (10),

einer von dem Gehäusebodenteil (20) und dem Deckel (10) eingeschlossenen Leiterplatte (30),
einem Kugelbauteil (40),

zwei Schlitzscheiben (50),

einer Freilaufrolle (60), und

einer photoelektrischen Einrichtung, die eine Leuchtdiode (71) und einen Doppelchip-Transistor (72) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusebodenteil (20) einstückig mit Winkelstücken (21) zum Festhalten der Leiterplatte (30) an dem Gehäusebodenteil (20), zwei Wellenstützen (22) und einem Rollenhalter (24) versehen ist, wobei die Leiterplatte (30) in einem vorderen sich von dem stirnseitigen Ende des Gehäusebodenteils (20) nur bis zum Ort der Schlitzscheiben (50) erstreckenden Bereich des Gehäusebodenteils (20) angeordnet ist, die Leiterplatte (30) in ihrem einen den Schlitzscheiben (50) benachbarten Endbereich mit einer in X-Richtung und einer in Y-Richtung verlaufenden rechteckigen Ausnehmung (31) versehen ist, wobei die Leuchtdiode (71) und der Phototransistor (72) an den beiden einander gegenüberliegenden Seiten jeder der Ausnehmungen (31) angeordnet sind, die Schlitzscheibe (50) aus einem Scheibenabschnitt (53), der mit Schlitzen (532) versehen ist, und einem mit zwei Endzapfen (51) versehenen Wellenabschnitt (52) ausgebildet ist, die Wellenstützen (22) mit einer Wellenlagerungsausnehmung (222) und einer über dieser ausgebildeten schrägen Führungsnut (221) versehen ist, so daß die Schlitzscheibe (50) in den schrägen Führungsnuten (221) der beiden einander gegenüberliegenden Wellenstützen (22) nach unten geführt werden kann, bis die Zapfen (51) des Wellenabschnitts (52) in die Wellenlagerungsausnehmungen (222) derart eingesetzt sind, daß ein freies Drehen der Schlitzscheibe (50) um die Achse des Wellenabschnitts (52) ermöglicht wird, der Rollenhalter (24)

als eine S-förmige Blattfeder ausgebildet ist, die zwei obere Arme und eine zwischen diesen ausgebildete rechteckige Ausnehmung (241) aufweist, an der Innenseite jedes Armes ein Eingriffszapfen (242) zum Eingreifen in die Achsbohrung (61) der Freilaufrolle (60) ausgebildet ist, so daß ein freies Drehen der Freilaufrolle (60) in dem Rollenhalter (24) erzielt wird, die Freilaufrolle (60) gegen das Kugelbauteil (40) drückt, wodurch, dieses mit den Wellenabschnitten (52) der Schlitzscheiben (50) derart in enge Berührung kommt, daß der Scheibenabschnxtt (53) der Schlitzscheiben (50) zwischen der Leuchtdiode (71) und dem Phototransistor (72) durch Drehung des Kugelbauteils drehend angetrieben wird, um pulsierende Signale zu erzeugen und eine Codierwirkung hervorzurufen.

2. Mausstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitzscheibe (50) aus dem Scheibenabschnxtt (53) und dem Wellenabschnitt (52) einstückig ausgebildet ist und die Schlitze (532) des Scheibenabschnitts (53) entlang dessen Außenumfangs ausgebildet sind.

3. Mausstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelchip-Transistor (72) zwei benachbarten Chips (A, B) aufweist, wobei der Durchgang des von der Leuchtdiode (71) emittierten Lichtes (73) zu dem Phototransistor (72) hin durch die Drehung der Schlitzscheibe (50) erlaubt oder verhindert wird, die benachbarten Chips (A, B) Empfangen- oder Nichtempfangen-Ausgangssignale erzeugen, und aufgrund der Zeitspanne zwischen den Ausgangssignale der Chips (A, B), welche einen Unterschied in der Reihenfolge der Signale hervorruft, festgestellt werden kann, ob die Mausstruktur vorwärts oder rückwärts bewegt worden ist.