專利名稱：帶有連接至按鈕的滾子的鼠標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)或跟蹤球，且具體地涉及包括一滾子的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)或跟蹤球。
在一種計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)中，一球從鼠標(biāo)殼底部凸出，并在一支持表面上滾動。該球的移動通常通過與該球接觸并轉(zhuǎn)動具有多個槽的一編碼器輪的若干軸被檢測。一LED位于該編碼器輪的一側(cè)上，且一檢測器位于另一側(cè)，以使對應(yīng)于一方向上的該球的移動的，一編碼器輪的轉(zhuǎn)動可通過照射通過一槽，且隨后在兩槽之間被阻擋的光的強(qiáng)度而被檢測到。跟蹤球具有安裝在頂部的一球，其殼是靜態(tài)的，但進(jìn)行類似的操作，以成90°配置的兩編碼器輪檢測X和Y向移動。已開發(fā)出光學(xué)鼠標(biāo)和跟蹤球。
這些鼠標(biāo)和跟蹤球通常還具有可被使用者按壓或敲擊的按鈕，其按壓一開關(guān)(微型開關(guān)、薄煎餅(pancake)型開關(guān)、光學(xué)開關(guān)等)。這些按鈕提供了除鼠標(biāo)或跟蹤球的位置以外的對計(jì)算機(jī)的其他輸入。一些鼠標(biāo)已加上了一可被用于例如卷動或圖象縮放的功能的滾子或滾輪。
在轉(zhuǎn)讓給多點(diǎn)技術(shù)公司(Multipoint Technology Corporation)的美國專利No．5，298，919中示出一滾子設(shè)計(jì)。其具有一使用者可操作的滾子，該滾子具有從其伸出的一軸，和一被連接至該軸的編碼器輪。該編碼器輪象在鼠標(biāo)或跟蹤球上使用的光學(xué)編碼器。微軟(Microsoft)專利No．5，473，344示出了類似于多點(diǎn)公司的一設(shè)計(jì)，其中一點(diǎn)在于自滾子伸出的一軸被連接至一分開的光學(xué)編碼器輪。一種微軟的產(chǎn)品具有一支持滾子和編碼器輪的軸，該軸自身被安裝在自該鼠標(biāo)的下殼通過一電路板中的開口向上延伸的分叉上。
在轉(zhuǎn)讓給蘋果計(jì)算機(jī)(Apple Computer)公司的美國專利No．5，313，230中示出了另一種設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)示出了帶有一軸的兩指狀滾輪，該軸驅(qū)動連接至一分開的編碼器上的一滑輪的一帶。在轉(zhuǎn)讓給鼠標(biāo)系統(tǒng)(Mouse System)公司的美國專利No．5，530，455中示出了一類似的滑輪系統(tǒng)。
在轉(zhuǎn)讓給鼠標(biāo)系統(tǒng)(Mouse System)公司的美國專利No．5，446，481中示出了另一種設(shè)計(jì)。在該設(shè)計(jì)中，該滾子具有連接至在該滾子外側(cè)的一齒輪的一軸，該軸用該齒輪驅(qū)動一光學(xué)編碼器。
除了可轉(zhuǎn)動的滾子外，多種設(shè)計(jì)允許滾子本身致動一開關(guān)，在微軟專利No．5，473，344中，這是用除了繞其軸滾動外，在手指的壓力下向內(nèi)樞轉(zhuǎn)的一滾子實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)被向內(nèi)樞轉(zhuǎn)時，它將按壓一微型開關(guān)以發(fā)送一致動信號給計(jì)算機(jī)。鼠標(biāo)系統(tǒng)專利No．5，530，455示出了一種設(shè)計(jì)，其中用于該滾子的整個殼體被壓靠支持彈簧，且當(dāng)被按壓時，致動在下面的微型開關(guān)。
轉(zhuǎn)讓給蘋果計(jì)算機(jī)公司的美國專利No．5，095，303示出了帶有三個刻度盤的一圖形控制器，至少一刻度盤被示出帶有一編碼器和若干檢測器，這些檢測器在一附圖中被示出在該刻度盤的任一側(cè)上。然而，不象上面所討論的一些設(shè)計(jì)，這些刻度盤在一固定軸上且不能被按壓以致動一微型開關(guān)并提供另一輸入信號。
在普瑞瑪克斯電子(Primax Electronics)公司的美國專利No．5，808，568中示出了在滾子輪自身中具有若干槽的一滾子設(shè)計(jì)。該專利還示出用于該輪的一支柱，其用該輪進(jìn)行樞轉(zhuǎn)以按壓一開關(guān)。
本發(fā)明提供了一種用于鼠標(biāo)、跟蹤球或其他輸入裝置的簡化的、便宜的滾子。該滾子的支柱被連接至一按鈕的底部。
在一實(shí)施例中，該滾子相對于該按鈕被固定以使當(dāng)該滾子被按壓時，該按鈕按壓以引致一開關(guān)致動。這與現(xiàn)有技術(shù)中的裝置(其中該滾子自身將按壓進(jìn)入該殼體)是相反的。這里，該殼體(按鈕)用該滾子進(jìn)行按壓。這將大大簡化設(shè)計(jì)。
在一實(shí)施例中，一線簧的一端被連接到該按鈕的內(nèi)部，另一端接觸在該滾子內(nèi)部的一波動的表面。這提供了當(dāng)使用者轉(zhuǎn)動該滾子時一棘輪的感覺。最好，該滾子由在該底部的下面上的支座上的一對簡單的銷子支持。該對銷子插進(jìn)咬住該滾子繞其轉(zhuǎn)動的該滾子中心處中的圓柱孔。
在本發(fā)明的另一方面，該按鈕用與該殼體一起的一單片塑料制成。盡管在以前已經(jīng)這樣作了，這里的該設(shè)計(jì)提供一可進(jìn)行簡單模制的簡單的U形圈。由該圈的鉸接效應(yīng)給出按壓該按鈕的能力，按鈕按壓的量和角度由該圈的一較薄部分控制。該圈可以是足夠地長以提供用于按壓的適當(dāng)?shù)你q接臂。
為對本發(fā)明的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)有進(jìn)一步的了解，以下參照附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施例的按鈕和滾子的下面的透視圖。
圖2是滾子被去除后的頂部殼及按鈕的下面的一實(shí)施例的透視圖。
圖3-5分別是圖1的實(shí)施例的殼的外部、底部殼的內(nèi)部和頂部殼的內(nèi)部的視圖。
圖6是圖1的實(shí)施例的殼和滾子的分解視圖。
圖7是滾子輪的一實(shí)施例的視圖。
圖1是具有兩個按鈕12和14的一鼠標(biāo)殼10的前部的下面的透視圖。替代典型的現(xiàn)有技術(shù)的鼠標(biāo)中的，在兩按鈕之間具有一非按鈕中心片，本發(fā)明提供了一第三按鈕16。一滾子18延伸通過第三按鈕16中的一槽20。該滾子繞支柱22轉(zhuǎn)動。一彈簧24通過一第一支座26和一第二支座28被固定。彈簧24的另一端接觸滾子18的一內(nèi)部、波動表面30。該波動表面可如題為“帶有棘輪的光-機(jī)滾子(Optical-Mechnical Roller with Ratchet)”的1997年10月14日遞交的先前的洛吉泰克公司申請中所示地被形成。
圖1還示出了通過U形鉸鏈34、36和38被連接至鼠標(biāo)的體32的三個按鈕。各鉸鏈可具有一被弄薄的，或較薄的部分例如鉸鏈34的部分40，其提供將發(fā)生彎曲的一位置。該被弄薄的部分的位置和厚度可被適配以使該按鈕具有在手指致動下的一期望的按壓量。
圖2示出了沒有滾子和連接的彈簧的圖1的鼠標(biāo)的頂部殼10的內(nèi)部。槽20在該圖中更加顯見。而且，可看見兩個支柱22。各支柱22具有向內(nèi)延伸的一銷子42以咬合滾子18的中心中的一圓柱孔，如圖1中所示。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的具有一滾子的一鼠標(biāo)的一實(shí)施例的外觀。
圖4示出了在該鼠標(biāo)的下殼46上安裝的一印刷電路板(PCB)44的布局。在該印刷電路板上安裝有一發(fā)光器，例如發(fā)光二極管(LED)48。LED48在該滾子的一側(cè)上，而在另一側(cè)上的，與LED48相對的是一光電探測器50。當(dāng)該滾子被轉(zhuǎn)動時，這些槽交替地阻擋和讓發(fā)射器48的光通過到檢測器50。該滾子中的這些槽可在圖7中的視圖中被看到。
圖4還示出位于圖1的兩側(cè)按鈕14和12下方的微型開關(guān)52和54。而且，提供一第三開關(guān)56以由第三按鈕16致動。該開關(guān)被定位以使它由在第三按鈕16的底部上的一突起58(在圖5中可見)致動。開關(guān)56是一種與微型開關(guān)52和54不同類型的開關(guān)。最好，它是一種薄煎餅型的開關(guān)(也稱之為觸覺開關(guān)或圓頂開關(guān))，其具有被壓成圓頂形狀的一金屬盤。由于薄煎餅型的開關(guān)具有較低的價格和較小的尺寸，使用其替代標(biāo)準(zhǔn)的微型開關(guān)52和54。這樣一薄煎餅型的開關(guān)當(dāng)被施加壓力時，圓頂產(chǎn)生抵抗，然后突然凹下，產(chǎn)生一觸知反饋。
圖6是示出可拆開的滾子18和彈簧24，以及上和下殼的分解視圖。還示出電路板44上的LED和開關(guān)。如可見到的，滾子18具有一中心套筒58，其帶有一用于圖2的咬合銷子42的圓柱空心的中心。該凹入的內(nèi)部允許彈簧24的一端部60咬合波動的內(nèi)部表面。從58內(nèi)看相對側(cè)是保持套筒58的該滾子的一平坦側(cè)上的一系列槽。這可從圖7中更清楚地看到，圖7示出了通過一系列輻條狀部件62被連接至該滾子的外部的套筒58的另一端，這些輻條在它們之間確定了槽64。如上所述，當(dāng)使用者滾動滾子時，這些槽交替地允許光通過，在之間由輻條62阻擋。在該實(shí)施例中示出的這些槽不是徑向的。其角度是使得當(dāng)該LED和傳感器被分開安裝到該滾子的中間點(diǎn)的側(cè)面上時，定位在該LED和傳感器之間的光軸上槽是垂直的。替換地，該LED和檢測器可被安裝在該中間點(diǎn)，這些槽被輕微地轉(zhuǎn)變角度以對應(yīng)于該滾子和按鈕被按壓的角度，以使當(dāng)該滾子和按鈕被按壓時，該槽將處于該LED和該檢測器的中間。在另一實(shí)施例中，這些槽的角度對該LED和檢測器兩者的位置進(jìn)行補(bǔ)償，且對按壓該滾子和按鈕時檢測器的移動進(jìn)行補(bǔ)償。
圖1中示出的U形鉸鏈34、36和38允許一單片塑料形成該殼和這些鍵。盡管在以前已作出了用與殼同一塑料形成按鈕，通常它要求在鍵和殼(該殼需要一用于塑料模制的插件)之間的一橋。本發(fā)明用一簡單的U形連接將該鍵連接至該殼，該U形連接允許簡單地使用一槽來形成U形而不需要一插件地模制該殼。該U形具有當(dāng)該鍵被按壓時發(fā)生彎曲的一較薄的，薄弱的部分。該U形的薄部分被弄得越長，在該薄弱點(diǎn)的彎曲就被要求的越小，減少了破裂的可能性并導(dǎo)致該鉸鏈的較長的使用壽命。
最好，在PCB上方的該U形連接的該薄部分，或柔性區(qū)的高度近似地與該滾子的軸的高度相同。這導(dǎo)致了當(dāng)該按鈕被按壓時其發(fā)生較少的水平移動，以使該滾子近似地垂直地向上和向下移動。這防止了當(dāng)該按鈕被按壓時，滾子輪上的這些槽發(fā)生橫向地移動，導(dǎo)致一人工制品(artifact)信號。這樣，這些槽可以是徑向的，允許一更簡單的設(shè)計(jì)。
如對本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員所顯見的，本發(fā)明可在不脫離其實(shí)質(zhì)特點(diǎn)的前提下與其他的具體型式組合。例如，該按鈕可不僅在一鼠標(biāo)上，而可在一跟蹤球、操縱桿、游戲墊或其他裝置上。該發(fā)光器和檢測器可被連接至該按鈕的底部，而非在底部殼上的一電路板上。該滾子可通過一不同的機(jī)構(gòu)，例如通過具有咬合支座內(nèi)部孔的突出銷子的滾子被連接。該發(fā)光器和檢測器可在該滾子的同一側(cè)上，該滾子具有一交替的反射和吸收表面。替換地，可使用一磁或其他的非光學(xué)編碼器。因此，以上的描述被期望是說明性的，而不限定由后附權(quán)利要求給出的本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種計(jì)算機(jī)輸入裝置，包括一殼；安裝在所述殼上的一按鈕，所述按鈕具有一槽；安裝在所述按鈕下方的一開關(guān)，以使所述開關(guān)可通過按壓所述按鈕而被致動；延伸通過所述按鈕中的所述槽的一滾子；及在所述按鈕的一內(nèi)部表面上安裝的用于所述滾子的一支柱，以使所述支柱和所述滾子與所述按鈕一起移動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括安裝在所述按鈕下方的所述殼內(nèi)部的一電路板；安裝在所述滾子的第一側(cè)上的所述電路板上的一發(fā)光器；安裝在所述滾子的第二側(cè)上的所述電路板上的光檢測器；及所述滾子具有多個槽，允許來自所述的發(fā)光器的光通過所述光檢測器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，還包括連接至所述滾子的一棘輪機(jī)構(gòu)，用于抵抗所述滾子的移動以提供給使用者一棘輪的感覺。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所述棘輪機(jī)構(gòu)包括在所述滾子的內(nèi)部上的一波動表面；及一彈簧，具有連接至所述按鈕的所述內(nèi)表面的第一端，和壓向所述波動表面的第二端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其中用于所述滾子的所述支柱包括一對與所述按鈕集成地形成的部件，所述各部件具有用于咬合所述滾子的中心中的一孔的一銷子以使所述滾子可繞所述銷子轉(zhuǎn)動。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的裝置，其中所述按鈕通過由一整片塑料形成而被連接至所述裝置的體部，所述塑料在所述體部和所述按鈕之間形成一U形，所述U形具有足夠的大小以允許所述按鈕相對于所述體部被按壓，所述U形形成一鉸鏈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其中所述U形包括一被弄薄的部分以使在所述被弄薄的部分發(fā)生彎曲，給出一期望的撓曲點(diǎn)。
8.一種計(jì)算機(jī)輸入裝置，包括一殼；安裝在所述殼上的一按鈕，所述按鈕通過由一整片塑料形成而被連接至所述裝置的殼體，所述塑料在所述殼體和所述按鈕之間形成一U形，所述U形具有足夠的大小以允許所述按鈕相對于所述殼體被按壓，所述U形形成一鉸鏈；安裝在所述按鈕下方的一開關(guān)以使所述開關(guān)可通過按壓所述按鈕而被致動。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其中所述U形包括一被弄薄的部分以使在所述被弄薄的部分發(fā)生彎曲，給出一期望的撓曲點(diǎn)。
全文摘要
一種用于鼠標(biāo)、跟蹤球或其他輸入裝置的簡化的、便宜的滾子。該滾子的支座被連接至一按鈕的底部。在一實(shí)施例中,該滾子相對于該按鈕被固定以使當(dāng)該滾子被按壓時,該按鈕按壓以引致一開關(guān)致動。這與現(xiàn)有技術(shù)中的裝置(其中該滾子自身將按壓進(jìn)入該殼體)是相反的。這里,該殼體(按鈕)用該滾子進(jìn)行按壓。這將大大簡化設(shè)計(jì)。
文檔編號G06F3/033GK1292518SQ99121938
公開日2001年4月25日 申請日期1999年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月29日
發(fā)明者馬克·A·比迪維爾, 安東尼·梅爾米諾德 申請人:羅技電子股份有限公司