專利名稱：無線光電鼠標(biāo)筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種與計(jì)算機(jī)無線連接的光電鼠標(biāo)筆。這種鼠標(biāo)筆不需要專用的鼠
標(biāo)墊，可以在通常的光電鼠標(biāo)工作臺(tái)表面上工作，如計(jì)算機(jī)桌面、布料表面、硬紙板面、身體
皮膚表面等；可以適應(yīng)人們的傳統(tǒng)持筆習(xí)慣，可以適應(yīng)使用者在書寫、繪圖過程中的各種持 筆角度靈活變化，由于是以無線形式與計(jì)算機(jī)相連，使用者在書寫、繪畫創(chuàng)作中不受鼠標(biāo)連 線的干擾；鼠標(biāo)筆頭固定在一個(gè)可以平滑的底座上，并且鼠標(biāo)筆頭通過一個(gè)萬向節(jié)與桿連 接，筆頭與筆桿之間的電路隱藏在萬向節(jié)的轉(zhuǎn)軸內(nèi)。
背景技術(shù)：
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，人們常常需要在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行手書文字錄入或簽名、執(zhí) 筆繪畫或作圖。實(shí)踐表明，利用傳統(tǒng)的鼠標(biāo)器來完成上述工作是十分的不便，所以就出現(xiàn)了 將傳統(tǒng)鼠標(biāo)外形改變成筆桿的鼠標(biāo)筆，以及需要與專用書寫板配套的手寫筆，以此適應(yīng)人 們傳統(tǒng)的持筆書寫、作畫習(xí)慣。 相對(duì)于專用書寫板配套的手寫筆，鼠標(biāo)筆具有器具簡(jiǎn)單、適用性強(qiáng)的特點(diǎn)。因此人 們對(duì)其開發(fā)應(yīng)用給予了大量的關(guān)注。在鼠標(biāo)的技術(shù)領(lǐng)域，相對(duì)于機(jī)械式鼠標(biāo)，光電鼠標(biāo)山于 具有定位精度高、抗灰塵污染、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，已成為主流的技術(shù)趨勢(shì)。同理，光電鼠標(biāo)筆 技術(shù)也已成為鼠標(biāo)筆中的主流技術(shù)。 光電鼠標(biāo)筆的基本工作原理是，在光電鼠標(biāo)筆下端的筆頭內(nèi)部固定有一個(gè)發(fā)光二 極管，該發(fā)光二極管發(fā)出的光線，通過筆頭前端的開口照射到筆頭所接觸的某個(gè)工作臺(tái)表 面，從該工作臺(tái)表面反射回的一部分光線，同樣通過筆頭前端的這個(gè)開口 ，反射到筆頭內(nèi)部 固定好的一組光學(xué)透鏡，反射光線經(jīng)透鏡聚光后再傳輸?shù)揭粋€(gè)光感應(yīng)器件(微成像器)內(nèi) 成像。這樣，當(dāng)光電鼠標(biāo)筆移動(dòng)時(shí)，其移動(dòng)軌跡便會(huì)被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像。最 后利用光電鼠標(biāo)筆內(nèi)部的一塊專用圖像分析芯片(DSP，即數(shù)字微處理器)對(duì)移動(dòng)軌跡上攝 取的一系列圖像進(jìn)行分析處理，通過對(duì)這些圖像上特征點(diǎn)位置的變化進(jìn)行分析，來判斷鼠 標(biāo)筆頭的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，從而完成光標(biāo)的定位。顯而易見，如果筆頭的角度發(fā)生變 化，則筆頭內(nèi)發(fā)光二極管發(fā)出的照射光對(duì)工作臺(tái)表面的照射角度的就會(huì)變化，這會(huì)直接影 響反射光的反射角度，進(jìn)而影響到反射回到筆頭內(nèi)部的反射光線的多與少，如果反射光線 不足，將會(huì)影響光電鼠標(biāo)筆的正常工作，使光電鼠標(biāo)筆無法對(duì)光標(biāo)點(diǎn)的移動(dòng)進(jìn)行定位。
在較早的專利CN01802379. 7中，為了使筆形光鼠標(biāo)能對(duì)位移軌跡準(zhǔn)確定位，對(duì)筆 的光電系統(tǒng)采用長(zhǎng)焦距透鏡或遠(yuǎn)心光學(xué)系統(tǒng)，努力減小因反射光接收不足產(chǎn)生的信息失 真。在CN200420038841. 3、CN03277882. 1中，曾考慮為使筆頭光電系統(tǒng)更好地接收反射光， 采用了曲度較大的透鏡做為筆頭，增強(qiáng)對(duì)反射光的收集效果，但這也只能使筆頭的光電系 統(tǒng)因反射光接收不足產(chǎn)生的不良影響有所減弱，但是無法徹底消除這種不良影響，而且隨 著鼠標(biāo)筆使用過程中的摩擦作用，也會(huì)筆頭透鏡的光學(xué)功能受到影響，進(jìn)而影響其預(yù)期的 效果。在近年公開和公告的光電鼠標(biāo)筆專利技術(shù)C N200610043006. 2、CN200410022846. 1、 CN200420034922. 6、 CN200620145362. 0、 CN200620014690. 7、 CN200620082085. 6、
3CN200620050275. 7、 CN200620133946. 6、 CN200420073140. 3、 CN200420094135. 0、 CN200420049445. 0、 CN02291329. 7中，由于筆頭發(fā)光二極管光線照射角度和反射角度的不 允許大范圍變化，使得這些鼠標(biāo)筆的工作角度相對(duì)固定，因而均不能滿足人們?cè)跁鴮懟蜃?畫過程中靈活持筆的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以往光電鼠標(biāo)筆不能充分適應(yīng)人們?cè)跁鴮懟蚶L畫過程中持筆角度的靈 活變化的不足，并為持筆者提供無連線的工作筆，本發(fā)明提出了一種可以保持筆頭垂直向 下，并且筆桿可以進(jìn)行各種角度靈活變換的無線光電鼠標(biāo)筆，以保障持筆者用筆的靈活性、 舒適性需要。 本發(fā)明的無線光電鼠標(biāo)筆，以筆頭1、萬向節(jié)2、筆桿3組成筆的主體(見附圖1)，
無線信號(hào)接收器為另一個(gè)獨(dú)立部分(見附圖2)。筆的主體部分在初始狀態(tài)時(shí)，如將筆桿垂
直立起，其各部分相對(duì)位置是筆頭在下方，中間為萬向節(jié)，上方為筆桿。筆桿的下端、上端
分別命名為筆桿的前端、尾端，筆桿表面分為前側(cè)、后側(cè)、左側(cè)、右側(cè)。


如下 附圖1是無線光電鼠標(biāo)筆的主體， 附圖2是無線信號(hào)接收器， 附圖3(a)、附圖3(b)是無線光電鼠標(biāo)筆平放于工作臺(tái)面的示意圖，
附圖4是無線光電鼠標(biāo)筆的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式
筆頭1，有一個(gè)內(nèi)管5和一個(gè)外管6，內(nèi)、外管粗細(xì)與筆桿直徑相近，且高度基本一 致。內(nèi)管5固定于一個(gè)中心開有圓口的薄板底座4的中央位置上，在內(nèi)管5的內(nèi)部，固定有 一個(gè)發(fā)光二極管，和接收反射光的一組光學(xué)透鏡、一個(gè)光感應(yīng)器件(微成像器)，構(gòu)成一個(gè) 光電系統(tǒng)。外管6套于內(nèi)管5的外部，松緊適度，可軸向滑動(dòng)觸發(fā)一個(gè)隱蔽的壓力開關(guān)。
萬向節(jié)2，在筆頭1的上方，其一端與筆頭1的外管上部固定為一體，另一端與筆桿 3的前端固定為一體。以保障筆頭在以底座4為基礎(chǔ)、外管6僅可上下垂直滑動(dòng)前提下，筆 桿3可靈活地處于各種角度。并且筆頭1的光電系統(tǒng)和壓力開關(guān)的電路通過萬向節(jié)的球體 和轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部隱蔽地與筆桿內(nèi)部的印刷電路(PCB)相連接。 筆桿3，長(zhǎng)度與寫小楷的毛筆桿長(zhǎng)度相當(dāng)即可，粗細(xì)以可內(nèi)置7號(hào)電池為宜。針對(duì) 右手持筆習(xí)慣而言，筆桿左側(cè)設(shè)有兩個(gè)壓力感受按鈕，分別命名為左1鍵10、左2鍵ll，左 1鍵的具體位置處于硬筆持筆姿勢(shì)的拇指位置，左2鍵的位置處于軟筆持筆姿勢(shì)的拇指位 置，此兩鍵既可以通過按壓感受力度等級(jí)，也可以通過向前滑動(dòng)至相應(yīng)位置，將力度鎖定至 相應(yīng)等級(jí)，其力度等級(jí)的高低與鼠標(biāo)軌跡的粗細(xì)對(duì)應(yīng)。筆桿的右側(cè)偏前側(cè)方位設(shè)置一個(gè)按 鈕，位置處于硬筆持筆姿勢(shì)的食指位置，命名為右鍵12，此右鍵向前滑動(dòng)，即可將右鍵功能 關(guān)閉。筆桿3內(nèi)側(cè)的前部，安置有數(shù)據(jù)信息處理集成電路及無線傳輸裝置的PCB， PCB包括 處理筆頭光電系統(tǒng)信息的圖像處理芯片，包括筆頭壓力開關(guān)、左1鍵、左2鍵、右鍵信息處電 路，包括綜合信息集成處理電路。與PCB相連的是兩節(jié)7號(hào)電池的倉體，以兩個(gè)7號(hào)電池為 整個(gè)電路供電。筆桿的尾端是電池倉的絲扣式電池倉蓋14，電池的開關(guān)15也安置在倉蓋
4上。無線信號(hào)發(fā)射天線一金屬環(huán)13緊扣于筆桿尾部的外側(cè)，在起到發(fā)射功能同時(shí)，具有裝
飾效果?？紤]無信號(hào)技術(shù)的套性，無線信號(hào)的傳輸也可以考慮配套地采用計(jì)算機(jī)藍(lán)牙技術(shù)。 針對(duì)左手持筆習(xí)慣而言，可將筆桿兩側(cè)的按鍵進(jìn)行左右對(duì)調(diào)即可。 無線信號(hào)接收器，其外形例似于一個(gè)普通的U盤，內(nèi)置有無線信號(hào)接收裝置，并可
通過USB接口與計(jì)算機(jī)相連，從而使本發(fā)明的光電鼠標(biāo)筆通過無線方式與計(jì)算機(jī)連接。 本發(fā)明的主要特征在于，將筆頭和筆桿分成兩部分，并通過萬向節(jié)將這兩部分連
接，確保了鼠標(biāo)筆在工作狀態(tài)下，筆頭可保持垂直工作臺(tái)表面，使筆頭內(nèi)光電系統(tǒng)的反射光
透鏡能夠始終以最佳角度接收反射光，而筆桿可在使用者操縱下呈任意角度，無線光電鼠
標(biāo)筆形成的位移信息，通過無線信號(hào)傳輸技術(shù)傳達(dá)給計(jì)算機(jī)。本發(fā)明較全面地考慮了人因
工程因素，為使用者提供了舒適的執(zhí)筆書寫、作畫的環(huán)境條件。 當(dāng)無線接收器插到計(jì)算機(jī)USB接口上，或者開通計(jì)算機(jī)藍(lán)牙裝置，并將無線光電鼠標(biāo)筆電源接通，鼠標(biāo)筆即處于工作狀態(tài)。 通常的持筆姿勢(shì)是，將右手虎口對(duì)向筆桿后側(cè)、拇指放在左1鍵或左2鍵位置即可。 執(zhí)筆者可以目視筆頭或計(jì)算機(jī)顯示器上的鼠標(biāo)，在工作臺(tái)表面、或其它書寫面上靈活地平滑移動(dòng)筆頭，當(dāng)持筆手對(duì)筆桿施加一向下壓力時(shí)，筆頭的壓力開關(guān)便處于按下狀態(tài)，鼠標(biāo)電路產(chǎn)生持續(xù)壓住鼠標(biāo)左鍵的訊號(hào)，在此狀態(tài)下移動(dòng)筆頭或光標(biāo)，就會(huì)在顯示器上產(chǎn)生相應(yīng)的鼠標(biāo)軌跡。當(dāng)持筆手對(duì)筆桿施加的向下壓力消失，筆頭的壓力開關(guān)便處于松開狀態(tài)，鼠標(biāo)電路便產(chǎn)生鼠標(biāo)左鍵松開的訊號(hào)，此時(shí)移動(dòng)筆頭或鼠標(biāo)，顯示器上就不會(huì)產(chǎn)生鼠標(biāo)軌跡，只是鼠標(biāo)在移動(dòng)。 當(dāng)持筆者在顯示器上形成鼠標(biāo)軌跡同時(shí)，再用拇指按壓左1鍵或者左2鍵，顯示器上的鼠標(biāo)軌跡就會(huì)變粗，其變粗的程度將隨著左1鍵或左2鍵受到的壓力等級(jí)對(duì)應(yīng)。由此，可適應(yīng)人們的書法、簽字、作畫的具體需要。 當(dāng)持筆者向下單次點(diǎn)壓，或者連續(xù)兩次點(diǎn)壓筆桿時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)鼠標(biāo)器左鍵的
單擊、或者雙擊的效果，如果持筆者按下右鍵就會(huì)產(chǎn)生傳統(tǒng)鼠標(biāo)器的右鍵效果。 所以，本發(fā)明的無線光電鼠標(biāo)筆具有基本的寫字筆的功能，還具有書法筆和傳統(tǒng)
鼠標(biāo)器左、右鍵的功能。 在使用無線光電鼠標(biāo)筆進(jìn)行書寫、繪畫時(shí)，建議將右鍵向前推，關(guān)閉右鍵功能，防
止對(duì)運(yùn)筆操作產(chǎn)生右鍵干擾。 實(shí)施例1 參照附圖l，在筆頭1的內(nèi)管5固定有一個(gè)發(fā)光二極管，和接收反射光的一組光學(xué)透鏡、一個(gè)光感應(yīng)器件(微成像器)，構(gòu)成一個(gè)光電系統(tǒng)，在固定于內(nèi)管下面的經(jīng)過拋光、倒棱處理的正方形薄板底座的中心處開有圓口，以便發(fā)光二極管的光線可照射到其下的工作臺(tái)表面，也利于光學(xué)透鏡組接收反射回來的光線。外管6套于內(nèi)管的外部，松緊適度，可軸向滑動(dòng)以便觸發(fā)一個(gè)壓力開關(guān)。 利用萬向節(jié)2將筆頭1和筆桿3連成一體。并利用彈性柔軟導(dǎo)線從筆頭上端引出，跨越萬向節(jié)，引入到筆桿的前端，將筆頭的光電系統(tǒng)和筆桿內(nèi)的數(shù)據(jù)信息處理集成電路及無線傳輸裝置的PCB連通。 筆桿按鍵的設(shè)計(jì)，以適應(yīng)右手用筆習(xí)慣為例，在筆桿外側(cè)設(shè)置有左1鍵、左2鍵和
5右鍵(對(duì)于左手用筆習(xí)慣，只需將筆桿外側(cè)的按鍵位置左右對(duì)調(diào)即可)。 筆桿3內(nèi)側(cè)前部為數(shù)據(jù)信息處理和信號(hào)發(fā)射的PCB，與筆頭1的光電系統(tǒng)連通，以
兩個(gè)7號(hào)電池作為工作電源。筆桿尾端的電池倉蓋14安置有電源開關(guān)15。金屬環(huán)的形狀
的無線信號(hào)發(fā)射天線13，以緊扣于筆桿尾部的外側(cè)，具有發(fā)射和裝飾雙重效果。 無線信號(hào)接收器(見附圖2)，其外形類似于一個(gè)普通的U盤，內(nèi)置有無線信號(hào)接收
裝置，并可通過USB接口與計(jì)算機(jī)相連，從而使本發(fā)明的光電鼠標(biāo)筆通過無線方式與計(jì)算
機(jī)連接。 實(shí)施例2 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將筆頭1與筆桿3之間的連接電路由明線改為暗線，也就是利用萬向節(jié)球體9和轉(zhuǎn)軸7、轉(zhuǎn)軸8的內(nèi)部隱蔽電路將筆頭的光電系統(tǒng)和筆桿內(nèi)的數(shù)據(jù)信息處理集成電路及無線傳輸裝置的PCB連通，以此改善無線光電鼠標(biāo)筆的簡(jiǎn)潔性。
實(shí)施例3 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，為減輕筆頭1的重量，可以將筆頭底座4由正方形改成正三角形，通過減小底座的面積來減輕重量，同時(shí)對(duì)筆頭1的滑動(dòng)穩(wěn)定性不會(huì)產(chǎn)生明顯影響。或者，為了使鼠標(biāo)筆在運(yùn)用過程中與臺(tái)面上其它物體能較緩和地接觸，可將底座4加工成多
邊形或圓形，以消除底座周邊突出的角。
實(shí)施例4 在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，將筆桿內(nèi)置的PCB的無線信號(hào)發(fā)射功能，改成或增加藍(lán)牙技術(shù)功能，在不需要無線信號(hào)接收器的情況下，可實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的信息傳輸。
權(quán)利要求
一種無線光電鼠標(biāo)筆，筆的主體由帶有薄板底座的筆頭、萬向節(jié)、筆桿三部分組成，筆頭通過萬向節(jié)與筆桿聯(lián)成整體。筆頭內(nèi)置有一個(gè)發(fā)光二極管，和接收反射光的一組光學(xué)透鏡、一個(gè)光感應(yīng)器件(微成像器)，構(gòu)成一個(gè)光電系統(tǒng)。筆桿內(nèi)置有數(shù)據(jù)信息處理集成電路及無線傳輸裝置的PCB，和作為工作電源7號(hào)電池。
2. 如權(quán)利要求1所述的無線光電鼠標(biāo)筆，筆頭是由可以沿其軸向滑動(dòng)的套管及其下的 薄板底座組成基本的結(jié)構(gòu)。底座中央開有圓口，使安置在內(nèi)管內(nèi)側(cè)的發(fā)光二極管的光線可 照射到其下的工作臺(tái)表面，也利于光學(xué)透鏡組接收從工作臺(tái)表面反射回來的光線。薄板底 座在筆頭滑動(dòng)過程中能使筆頭保持不變的最佳工作角度。
3 如權(quán)利要求1所述的無線光電鼠標(biāo)筆，筆頭內(nèi)管之外套有一個(gè)外管，松緊適度，外管 在受到來自筆桿壓力時(shí)可沿其軸向與內(nèi)管相滑動(dòng)，并可按壓一個(gè)壓力開關(guān)，啟動(dòng)傳統(tǒng)鼠標(biāo) 品的左鍵功能。
4. 如權(quán)利要求1所述的無線光電鼠標(biāo)筆，筆頭的光電系統(tǒng)電路與筆桿內(nèi)置的PCB的連 接，是利用彈性柔軟導(dǎo)線從筆頭上端引出，跨越萬向節(jié)，引入到筆桿的前端，使筆頭與筆桿 兩部分的電路系統(tǒng)連通起來。
5. 如權(quán)利要求1所述的無線光電鼠標(biāo)筆，筆頭的光電系統(tǒng)電路與筆桿內(nèi)置的PCB的連 接，是利用萬向節(jié)球體和轉(zhuǎn)軸的內(nèi)部隱蔽電路將筆頭與筆桿兩部分的電路系統(tǒng)連通起來， 以此改善無線光電鼠標(biāo)筆外觀結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)潔性。
6. 如權(quán)利要求1所述的無線光電鼠標(biāo)筆，分在筆桿的硬筆執(zhí)筆姿勢(shì)和軟筆執(zhí)姿勢(shì)的拇 指位置處，分別設(shè)置左1鍵和左2鍵，此兩個(gè)鍵鈕即接受按壓力度等級(jí)控制，也可以接受滑 動(dòng)至相應(yīng)力度等級(jí)的控制。以此配合執(zhí)筆者在書寫和作畫過程中對(duì)鼠標(biāo)軌跡粗細(xì)變化的要 求。
7. 如權(quán)利要求1所述的無線光電鼠標(biāo)筆，在筆桿的硬筆執(zhí)筆姿勢(shì)的食指位置處，設(shè)置 右鍵按鈕。右鍵在按下時(shí)具有傳統(tǒng)的鼠標(biāo)右鍵功能。此右鍵可以通過滑動(dòng)至相應(yīng)位置，使 右鍵功能鎖閉，以避免在運(yùn)筆書寫、作畫過程中產(chǎn)生右鍵干擾。
8. 如權(quán)利要求1所述的無線光電鼠標(biāo)筆，具有無線信號(hào)發(fā)射裝置和無線信號(hào)接收裝 置。其無線信號(hào)接收裝置通過USB接口與計(jì)算機(jī)相連。
9. 如權(quán)利要求1所述的無線光電鼠標(biāo)筆，采用藍(lán)牙技術(shù)實(shí)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)的信息傳輸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種與計(jì)算機(jī)無線連接的光電鼠標(biāo)筆。這種鼠標(biāo)筆由筆頭1、萬向節(jié)2、筆桿3組成筆的主體，不需要專用的鼠標(biāo)墊，可以在通常的光電鼠標(biāo)工作面上工作，如計(jì)算機(jī)桌面、布料表面、硬紙板面、身體皮膚表面等，可以適應(yīng)硬筆和軟筆的持筆習(xí)慣，筆桿在執(zhí)筆者手中的傾斜角度可以靈活變化，由于是以無線形式與計(jì)算機(jī)相連，使用者在書寫、繪畫創(chuàng)作中不受鼠標(biāo)連線的干擾。
文檔編號(hào)G06F3/033GK101706694SQ20091018828
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者寧樂 申請(qǐng)人:寧樂