[發(fā)明專利]超微型鼠標器及其平移式方向輸入裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 91111024.0
• 申請日: 1991-11-26
• 公開（公告）號: CN1072782A
• 公開（公告）日: 1993-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 尚小衛(wèi)
• 申請（專利權(quán)）人: 尚小衛(wèi)
• 主分類號: G06F3/02
• 分類號: G06F3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明是關(guān)于用手操作輸入方向控制信號裝置的一項發(fā)明，特別是用于計算機光標控制信號輸入裝置（英文為MOUSE）的一項發(fā)明。

目前計算機光標控制信號的輸入裝置有多種多樣，一般有游戲桿，鼠標器，觸模屏，方向鍵盤，指點器等裝置。在這些設(shè)備中鼠標器是使用最多的一種，其特點是使用協(xié)調(diào)但其體積太大不適合便攜機的應(yīng)用。方向鍵盤和指點器雖然體積小但其操作方式與光標運動方式不協(xié)調(diào)。本發(fā)明的目的是提供一種即體積微小，又操作協(xié)調(diào)的光標控制信號輸入裝置。

一般的微型方向控制裝置是由底板、控制體、彈性元件、檢測元件、蓋板組成，其配合機構(gòu)是在底板上位于控制體和底板工作面之間，按照方位裝有檢測垂直于底板方向操作力的傳感器，如觸點開關(guān)或壓力傳感器等，底板和控制體通過彈性元件配合空載時保持相對固定的上下位置，控制體可在各個方位相對底板工作面上下運動輸入方向操作信號，蓋板用于防止控制體脫離底板。

本發(fā)明的基本構(gòu)思是在一個外框[1]內(nèi)安裝活動的內(nèi)芯[2]，并在外框[1]和內(nèi)芯[2]之間留有檢測間隙[3]，利用當外框[1]和內(nèi)芯[2]受側(cè)向推力做平行移動時不同方向檢測間隙[3]大小會發(fā)生變化這一事實，通過檢測這一間隙的變化及大小，或外框[1]和內(nèi)芯[2]的相對位移及大小來輸入方向控制信號及其大小。

圖-1所示結(jié)構(gòu)為本發(fā)明的一個實例。這種平移式方向輸入裝置（簡稱PS傳感器）有一對外框[1]和內(nèi)芯[2]，在外框[1]和內(nèi)芯[2]之間留有檢測間隙[3]，在檢測間隙內(nèi)裝有檢測間隙大小變化的信號檢測和/或定位元件[4]。當內(nèi)芯[2]或外框[1]之一受到某一方向的推力時，這一方向上的運動間隙就要變小，信號檢測元件的輸出信號就要發(fā)生變化從而產(chǎn)生方向輸入信號，對于不同方向的二維方向信號可以通過合成XY兩個方向的信號得到。

為了縮小體積，可以將外框[1]和/或內(nèi)芯[2]做成扁平外形，特別是內(nèi)芯[2]的厚度可小于5MM，直到0.1MM，外框[1]做成帶有底面[6]的淺凹，內(nèi)芯[2]可以在其中平行于底面滑動。

為了檢測方向或位移信號，一般裝有2至8個檢測元件，按檢測方位安裝在檢測間隙內(nèi)和/或內(nèi)芯[2]與底面之間，信號檢測元件在檢測間隙大小變化時和/或受到壓力變化時其電阻、和/或電磁、和/或電感、和/或電容、和/或光學參數(shù)會產(chǎn)生相應(yīng)的變化。

為降低成本簡化電路特別可使用一種受壓力時電阻會發(fā)生變化的導(dǎo)電體或電接觸點。

這種微型的方向信號輸入裝置可以裝配在一其長小于50mm、和/或?qū)捫∮?0mm、和/或厚小于20mm的微型操作盤上，配備一個直徑小于15mm的微型方向操作機構(gòu)，構(gòu)成微型的鼠標器。

為了滿足精確的輸入位移信號，還可以在各方位裝置精確控制位移的點動鍵[9]以產(chǎn)生步進信號和/或緩慢的連續(xù)信號。

為了使這種新型的傳感器能輸出與目前光電機械鼠標傳感器兼容的電信號，本發(fā)明中采用圖-2所示的信號生成電路，其特征在于所使用的信號生成電路是每兩個檢測相反運動方向的信號檢測元件為一組，使用兩個非門[G1][G2]，兩個電容[C1][C2]分別接在[G1][G2]的輸入端，這兩個檢測相反運動方向的信號檢測元件交叉接在[G1][G2]的輸出端和[G2][G1]的輸入端，在[G1][G2]的輸入端跨接電阻[R]。當信號檢測元件[S1][S2]等有輸入時，電路輸出信號如（a），（b）所示，隨檢測間隙的變化，信號檢測元件的電參數(shù)發(fā)生變化則輸出信號頻率和相位亦隨之變化。圖中[r1]，[r2]為[G1]，[G2]的輸入電阻或外接調(diào)整電阻。在其他一些應(yīng)用領(lǐng)域，所使用的信號生成電路是，每一信號檢測元件獨立地接在各自輸入端接有電容的非門的輸入輸出端，輸出各方向獨立的信號。

為降低成本簡化結(jié)構(gòu)，所使用的信號檢測元件為一種受壓力時電阻會發(fā)生變化的導(dǎo)電體[S1][S2]和/或觸點開關(guān)[K1][K2]串接電阻[R1][R2]。為降低電路的功耗，所使用的的信號生成電路中的非門為CMOS電路。