[发明专利]一种鼠标及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种可调整操作姿势使用的鼠标及方法。

背景技术

鼠标是应用广泛的一种重要的计算机输入装置，通常包括供持握的壳体、分布在壳体上的按键板与滚轮和内部元件，内部元件又包括对应按键板及滚轮等被操作部件的微动开关与负责探查鼠标体相对桌面的移动的定位组件，其使用方式为手握供持握的壳体部分，以食指中指负责点按按键或者拨动滚轮发出点击或者上下等信号，以手持鼠标体的整体移动使鼠标在桌面上滑动并且由鼠标底部贴近桌面的定位组件探查移动的方向以及量，传导到计算机后控制屏幕上光标的位置。现在流行的定位原理有两种。根据使用的平面位移传感器的类型不同，一种叫通常称为机械式或光机式(光学机械式)，用机械结构探查鼠标体与桌面间的相对移动，是靠一个与桌面接触的胶球的滚动磨擦鼠标内的分管水平和垂直两个方向的栅轮的滚轴，带动栅轮转动，转动的栅轮上的锯齿样栅格周期性的遮断光电开关的信号从而产生能代表位移状态的脉冲信号，通常鼠标内部有一个芯片会根据这些数据转换成“X”和“Y”轴的位移，再由控制芯片将鼠标的变化数据通过接口电路传给电脑从而驱使光标移动。实际上为了区分辊轴转动的方向，每个光栅轮隔断的光敏传感器有一对，就是有两个，这两个光敏传感器接收到的光信号有90度的相位差，这两个传感器收到光信号的先后就反映了辊轴转动的方向。相对于原始的以机电式编码器为基础的纯机械鼠标，以光电式编码器为基础的“光机鼠标”精度高且不易磨损，是历史上最成功的设计，统治鼠标市场二十余年。

另一种通常称为“光学式”的鼠标，使用光学成像器件(“成像芯片”)为测定位移的基础。典型的光学鼠标通常包括以下组成部分：发光二极管、光学透镜、光学引擎、控制芯片、轻触式按键、滚轮、连线、接口(PS/2或USB或无线)、PCB电路板、外壳等。工作方式是：发光二极管产生光学鼠标工作时所需要的光源；光学透镜组件负责将发光二极管发出的光线传送至鼠标的底部，并予以照亮，由凸透镜将已经被照亮的鼠标底部图像成像至光学引擎芯片底部的小孔中；光学引擎一般包括一个半导体光学成像器件(微型摄像头)以及一个专用于对这个摄像头采集到的图像数据进行快速处理的光学定位DSP(数字信号处理器)，微型摄像头以一定的时间间隔不断进行图像拍摄，将图像转化成二进制的数字图像矩阵，光学定位DSP则负责前后相邻图像矩阵的分析比较，对比相邻图像中相同特征点的位置变化信息并据此计算出鼠标在X、Y两个坐标方向上的移动方向和距离，并将计算结果传递到控制芯片；控制芯片可以说是光学鼠标的神经中枢，但由于主要的计算工作由光学引擎中的定位DSP芯片所承担，控制芯片就不需要负责这部分工作，它的任务就集中在负责指挥、协调光学鼠标中各部件的协调工作，同时也承担与主机连接的I/O职能(就是说接口控制模块一般也整合在控制芯片当中，比方鼠标采用PS/2接口、USB接口或者是蓝牙技术，就需要控制芯片整合相应的控制功能)。现有的光学鼠标产品，除了一般3键滚轮鼠标的标准功能往往有更多的功能，比如可以切换CPI(每英寸鼠标位移驱动光标移动的点数)输出标准，或者有多个可以自定义功能的附加按键(可以定义按键在击发时会发出的信号)，甚至可以存储多种自定义按键功能设置方案在鼠标器中，这些功能的实现一般都集成在控制芯片中。

与使用平面位移传感器的主流光标定位产品相比，还有通常称为“轨迹球”的产品，用产品上自带的球体代替鼠标下的桌面的作用，用转动球体代替移动鼠标；还有使用微机电系统(MEMS微型机械结构和芯片的结合体)的产品，主要是使用两轴或三轴的加速度传感器和/或陀螺仪来侦测定位产品本身的位移和/或转动，从而控制光标的移动。

随着电脑越来越多的应用在人们工作和生活的各个方面，许多人需要长时间的操作电脑。作为最主要的输入设备之一，对鼠标器长时间操作也带来的手、腕、肩等的疲劳和疼痛，因此消除/减少操作鼠标的疲劳成了鼠标改进的主要目的之一，让鼠标外壳拿起来更舒服更适合人手生理特点的“人体工程学”设计成为重要的研究方向，但推陈出新的人体工程学外壳始终未能满足人们的“健康”要求。造成疲劳的根源是长时间的压力和肌肉紧张，不合适的外壳导致的不合适姿势固然是重要原因，但在任何手势下长时间保持不动都会成为肌体的压力并影响血液循环，哪怕开始时是舒适的。