两个人的电影免费视频_国产精品久久久久久久久成人_97视频在线观看播放_久久这里只有精品777_亚洲熟女少妇二三区_4438x8成人网亚洲av_内谢国产内射夫妻免费视频_人妻精品久久久久中国字幕

一種新型可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置的制作方法

文檔序號(hào):6452594閱讀:327來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:一種新型可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明是一種可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,特別是一種用手指操作的多自由度信號(hào)速控電腦輸入裝置,屬于電腦輸入裝置的創(chuàng)新技術(shù)。
背景技術(shù)
定位設(shè)備是現(xiàn)代圖形用戶界面電腦系統(tǒng)中廣泛采用的輸入設(shè)備。定位設(shè)備將操作員的輸入動(dòng)作轉(zhuǎn)換成電子控制信號(hào)。操作員的輸入動(dòng)作可以有多種形式,例如移動(dòng)的距離,力量的大小,或者作用時(shí)間的長(zhǎng)短等等。定位設(shè)備的輸出信號(hào)可以分成兩大類“定位信號(hào)”和“非定位信號(hào)”,其對(duì)應(yīng)于通常鼠標(biāo)操作的“指向”和“點(diǎn)擊”。定位信號(hào)(“指向”)用來(lái)控制受控目標(biāo)(如光標(biāo)或者機(jī)器人)的位置,非定位信號(hào)(“點(diǎn)擊”)則用來(lái)選擇或者改變受控目標(biāo)的屬性。
常見(jiàn)的定位設(shè)備有鼠標(biāo)器和指點(diǎn)桿(指針桿)。圖1顯示了一個(gè)常見(jiàn)的用鼠標(biāo)器作為定位設(shè)備的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。定位信號(hào)由移動(dòng)鼠標(biāo)器22產(chǎn)生。該信號(hào)用來(lái)控制屏幕14上的光標(biāo)16的位置。與此同時(shí),非定位信號(hào)由點(diǎn)擊按鈕24產(chǎn)生。該信號(hào)可用于選擇屏幕上的圖標(biāo)或菜單中的選項(xiàng)。
圖1中小寫x,y,z軸表示的坐標(biāo)系18叫做“輸入空間”。大寫X,Y,Z軸表示的坐標(biāo)系20叫做“輸出空間”。圖中,定位設(shè)備(鼠標(biāo)器22)操作于輸入空間之中。而受控目標(biāo)(光標(biāo)16)則是在輸出空間(屏幕14)移動(dòng)。從某種意義上講,鼠標(biāo)器是光標(biāo)在另一空間的行為代理,就是說(shuō)鼠標(biāo)器在輸入空間18的移動(dòng)對(duì)應(yīng)地被反映到光標(biāo)在輸出空間20的移動(dòng)中。當(dāng)用二維顯示設(shè)備(如一般的屏幕)來(lái)表現(xiàn)三維目標(biāo)的移動(dòng)時(shí),目標(biāo)沿Z軸的移動(dòng)一般可以用放大或縮小目標(biāo)在Z軸的投影來(lái)表現(xiàn)。
對(duì)受控目標(biāo)而言,共有六個(gè)自由度可以由定位設(shè)備輸入的信號(hào)來(lái)控制。其中三個(gè)自由度是目標(biāo)沿X,Y,Z軸的平移,另外三個(gè)自由度是目標(biāo)沿X,Y,Z軸的旋轉(zhuǎn)。每一個(gè)自由度需要定位設(shè)備提供一路控制信號(hào),而這些控制信號(hào)的強(qiáng)弱則反映了操作者輸入的強(qiáng)度。舉例來(lái)說(shuō),輸入的強(qiáng)度可以是鼠標(biāo)器移動(dòng)的距離或者是手壓在操縱桿上的壓力。
就定位控制信號(hào)對(duì)某一自由度的控制方式而言,定位設(shè)備又可分為“位控”和“速控”兩種。位控定位設(shè)備用信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)控制目標(biāo)在該自由度的位移,而速控定位設(shè)備用信號(hào)的強(qiáng)弱來(lái)控制目標(biāo)在該自由度的速度。無(wú)論是位控定位設(shè)備還是速控定位設(shè)備,輸入輸出的轉(zhuǎn)換可以是線性的,也可以是非線性的。常見(jiàn)的位控定位設(shè)備有鼠標(biāo)器。鼠標(biāo)器必須在平坦的桌面上操作,因而不適于與便攜電腦集成。另外,當(dāng)移動(dòng)光標(biāo)通過(guò)較長(zhǎng)屏幕距離時(shí),有時(shí)不得不反復(fù)地滑動(dòng)鼠標(biāo),這樣容易造成手的疲勞。
常見(jiàn)的速控定位設(shè)備有指點(diǎn)桿。和鼠標(biāo)器相比,指點(diǎn)桿底部安裝在固定的基礎(chǔ)上,占的地方比較小,可以裝在便攜電腦上。移動(dòng)光標(biāo)通過(guò)較長(zhǎng)距離時(shí),指點(diǎn)桿控制光標(biāo)在某一方向的移動(dòng)速度而不是距離,不需要反復(fù)地滑動(dòng)。但是,指點(diǎn)桿操作起來(lái)也有缺點(diǎn)。指點(diǎn)桿的操作部份是一個(gè)小棍,由于小棍的頂端一般很小,由手指來(lái)操作時(shí),手指不易控制它。同時(shí),當(dāng)手指操作小棍時(shí),手掌沒(méi)有支撐,容易造成疲勞。再有小棍的頂端很小,不可能加裝按鈕。為了產(chǎn)生非定位信號(hào),按鈕必須安裝在別的地方。這樣意味著手指必須在按鈕和小棍之間來(lái)回切換才能完成定位信號(hào)和非定位信號(hào)的輸入。
為了解決上述問(wèn)題,美國(guó)專利號(hào)為6,121,954中公開(kāi)了一種改進(jìn)的速控指點(diǎn)器,該指點(diǎn)器在指點(diǎn)桿的底端裝有一個(gè)傳感器。該傳感器對(duì)于桿在z軸的移動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào),該感應(yīng)信號(hào)可以用來(lái)模擬按鈕的選擇信號(hào),因而該指點(diǎn)器能同時(shí)完成定位信號(hào)和非定位信號(hào)的輸入而無(wú)需額外加裝按鈕。然而,由于一個(gè)指點(diǎn)桿只能觸發(fā)一個(gè)z軸的傳感器,該指點(diǎn)器只能模擬一個(gè)按鈕。換句話說(shuō),該指點(diǎn)器不適用于需要多個(gè)按鈕輸入的系統(tǒng),也無(wú)法區(qū)分左鍵與右鍵。
美國(guó)專利號(hào)為6,326,948中公開(kāi)了另一種有z軸傳感器的指點(diǎn)器,該專利建議把由z軸傳感器產(chǎn)生的信號(hào)來(lái)控制目標(biāo)在Z軸的移動(dòng)。但其專利中的z軸傳感器只能對(duì)手指向下壓起反應(yīng),而不能對(duì)手指向上提起反應(yīng)。這樣,操作員只能控制目標(biāo)往Z軸的一個(gè)方向上移動(dòng)。
美國(guó)專利號(hào)為6,246,391中公開(kāi)了另一種速控輸入裝置。該裝置是一個(gè)小球通過(guò)彈簧掛在一個(gè)框架上。操作員在輸入空間中轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)小球來(lái)控制目標(biāo)在輸出空間的運(yùn)動(dòng)。該裝置的體積相當(dāng)大,并且需要較大的空間來(lái)操作,因而不適合集成于便攜電腦中。該裝置提到可以在小球上裝上按鈕,從而讓操作員能同時(shí)完成定位信號(hào)和非定位信號(hào)的輸入。然而,操作員必須用幾個(gè)手指捏住球,另幾個(gè)手指來(lái)按按鈕,才能讓操作員能同時(shí)完成定位信號(hào)和非定位信號(hào)的輸入。換句話說(shuō),該裝置不能用同一手指同時(shí)進(jìn)行定位和按鈕的操作,因而不夠有效。另一方面,該裝置的設(shè)計(jì)缺乏人體工程學(xué)考慮,比如說(shuō)操作時(shí)手一直懸空而沒(méi)有倚靠,容易造成疲勞。
還有一個(gè)美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)枮?002/0,039,093中公開(kāi)的輸入裝置,該裝置實(shí)質(zhì)上是將一個(gè)鼠標(biāo)器安在指點(diǎn)桿上。與美國(guó)專利號(hào)為6,246,391中公開(kāi)的速控輸入裝置相似,由于缺乏特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),用同一手指同時(shí)進(jìn)行定位和按鈕的操作將十分困難。另外,該裝置只能控制目標(biāo)在兩個(gè)自由度的移動(dòng)。
綜上所述,一般的定位設(shè)備只能提供兩個(gè)自由度的控制信號(hào),也不能方便有效地用手指同時(shí)進(jìn)行“指向”和“點(diǎn)擊”的操作?,F(xiàn)有的提供多個(gè)自由度的控制信號(hào)的設(shè)備一般很復(fù)雜,制作成本很高。其中一些用起來(lái)也不很方便。如美國(guó)專利號(hào)為4,811,608中公開(kāi)的就是一個(gè)復(fù)雜的多自由度定位設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供一種可以提供多達(dá)六個(gè)自由度的輸入信號(hào),而且只需用手指便可完成全部操作的新型可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置。本發(fā)明尺寸小,符合人體工程學(xué)原理,易于操控,可提供手掌支撐和手感反饋,長(zhǎng)期操作不易疲勞;可以在不切換手指的情況下同時(shí)進(jìn)行“指向”和“點(diǎn)擊”的操作。本發(fā)明設(shè)計(jì)巧妙,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,制造成本低廉。
本發(fā)明的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其結(jié)構(gòu)示意圖如附圖所示,包括有a)可在某一平面內(nèi)平移的移動(dòng)體(34);b)至少一個(gè)與移動(dòng)體集成的輸入元件A;c)檢測(cè)移動(dòng)體的位移信號(hào)作為定位控制信號(hào)的檢測(cè)元件B;d)輸入端與檢測(cè)元件連接、輸出端與電腦連接的信號(hào)處理裝置46;e)移動(dòng)體不受其它外力時(shí)將移動(dòng)體從位移后的位置返回到原點(diǎn)位置的復(fù)位元件C。
本發(fā)明的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,上述a)移動(dòng)體(34)置于不動(dòng)的基體(32)上;b)復(fù)位元件C連接在移動(dòng)體(34)與基體(32)之間;c)檢測(cè)元件B位于移動(dòng)體(34)與基體(32)之間;d)信號(hào)處理裝置(46)裝在基體(32)的底部,信號(hào)處理裝置(46)的輸入端分別與輸入元件A和檢測(cè)元件B連接,輸出端通過(guò)輸出電纜(36)與電腦信號(hào)處理單元連接。
上述輸入元件A可為按鈕、滾輪、壓敏元件、觸控板、微型軌跡球或微型指點(diǎn)桿;上述復(fù)位元件C可為復(fù)位彈簧(48)、也可為彈性桿、橡皮筋、彈性充填料,或是磁性材料;上述檢測(cè)元件B包括有壓敏傳感器(38)和橡皮邊(44),或檢測(cè)元件B為觸控板。
上述輸入元件A是按鈕(52),且按鈕(52)的上方有可供手指同時(shí)移動(dòng)移動(dòng)體和操作開(kāi)關(guān)按鈕的操控機(jī)構(gòu)。
上述操控機(jī)構(gòu)可為防滑的橡皮層(76),也可為按鈕蓋(26),按鈕蓋(26)的頂端分別設(shè)有一個(gè)大小可由手指尖嵌入的凹槽(28)。
上述移動(dòng)體(34)與基體(32)之間設(shè)有可減小摩擦力的減摩結(jié)構(gòu)E;移動(dòng)體(34)做成塊狀。
上述移動(dòng)體(34)還可繞某一與其平移平面垂直的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
上述檢測(cè)元件B還可包括有檢測(cè)移動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)式變阻器(56)和相應(yīng)的旋桿(60),旋桿(60)的下端固定在旋轉(zhuǎn)式變阻器(56)上,上端經(jīng)孔(58)穿過(guò)基體(32)支撐面(66)插入移動(dòng)體(34)底部、直徑比旋桿(60)稍大的小孔(61)中,且旋桿(60)的頂端通過(guò)定位銷(62)連接到移動(dòng)體(34)上,信號(hào)處理裝置(46)的輸入端還與變阻器(56)連接。
本發(fā)明的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,包括有a)可在某一平面內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)體(34);b)可繞某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)體D;c)檢測(cè)移動(dòng)體移動(dòng)的檢測(cè)元件B,產(chǎn)生至少兩路定位控制信號(hào);d)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)的檢測(cè)元件F,產(chǎn)生至少兩路定位控制信號(hào);本發(fā)明的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,還包括有在移動(dòng)體不受其它外力時(shí)將移動(dòng)體從位移后的位置返回到原點(diǎn)位置的復(fù)位元件C。
上述移動(dòng)體(34)的在某一平面內(nèi)的移動(dòng)包括在該平面內(nèi)平移和繞與其平移平面垂直的某一軸線轉(zhuǎn)動(dòng),且檢測(cè)元件B產(chǎn)生三路定位控制信號(hào)。
上述轉(zhuǎn)動(dòng)體D的繞某一點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)包括繞x,y,z軸的旋轉(zhuǎn),且檢測(cè)元件F產(chǎn)生三路定位控制信號(hào)。
上述轉(zhuǎn)動(dòng)體D可集成在移動(dòng)體(34)上,也可不集成到移動(dòng)體(34)上。
上述移動(dòng)體(34)做成塊狀,轉(zhuǎn)動(dòng)體D是軌跡球(96),檢測(cè)元件B包括壓敏傳感器(38)和旋轉(zhuǎn)式變阻器(56)和相應(yīng)的旋桿(60);或檢測(cè)元件B是觸控板(82)和相應(yīng)的觸點(diǎn)筆,檢測(cè)元件F包括多個(gè)滾動(dòng)編碼器(98),復(fù)位元件C包括彈簧。
本發(fā)明與現(xiàn)有電腦輸入裝置相比,具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明可以與各類輸入元件集成,其中包括,但不限于滾輪,壓敏傳感器,觸控板,微型軌跡球,微型指點(diǎn)桿等等;2、本發(fā)明尺寸小、薄,而且只需用手指便可完成全部操作,特別適合集成到便攜式電腦上;3、本發(fā)明可以提供多達(dá)六個(gè)自由度的輸入信號(hào);4、本發(fā)明簡(jiǎn)捷高效,可以在不切換手指的情況下同時(shí)進(jìn)行“指向”和“點(diǎn)擊”的操作;5、本發(fā)明符合人體工程學(xué)原理,易于操控,可提供手掌支撐和手感反饋,長(zhǎng)期操作不易疲勞;6、本發(fā)明的各部份零件可靈活地搭配,且大部份零件可以在市場(chǎng)上直接獲得,因而制造成本低廉;7、本發(fā)明是速控指點(diǎn)設(shè)備,只需很小的操作空間。因而它適合被用在空間狹小的環(huán)境中。


圖1為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與常規(guī)鼠標(biāo)器連接的示意圖;圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的透視圖;圖3為圖2中的2-2剖視圖;圖4為圖2中的3-3剖視圖;圖5為本發(fā)明實(shí)施例1在一只手操作下的透視圖;圖6A~6B為本發(fā)明實(shí)施例1的移動(dòng)體在操作下的各個(gè)位置的示意圖;圖7A~7C為本發(fā)明實(shí)施例1手指操控結(jié)構(gòu)的局部放大的剖視圖8為本發(fā)明實(shí)施例2的透視圖;圖9為圖8中的8-8剖視圖;圖10為圖8中的9-9剖視圖;圖11A~11B為本發(fā)明實(shí)施例2移動(dòng)體在操作中位置改變后在觸控板上產(chǎn)生的感應(yīng)軌跡示意圖;圖12為本發(fā)明實(shí)施例3移動(dòng)體集成有一個(gè)滾輪和兩個(gè)按鈕的透視圖;圖13為本發(fā)明實(shí)施例4移動(dòng)體集成有一個(gè)微型軌跡球和兩個(gè)按鈕的透視圖;圖14A為常規(guī)軌跡球采用兩個(gè)滾動(dòng)編碼器來(lái)感應(yīng)軌跡球在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的位置變化的示意圖;圖14B為本發(fā)明實(shí)施例4中軌跡球采用三個(gè)滾動(dòng)編碼器來(lái)感應(yīng)軌跡球在三個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度的位置變化的示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2、3、4所示,包括有a)可在某一平面內(nèi)平移的移動(dòng)體(34);b)至少一個(gè)與移動(dòng)體集成的輸入元件A;c)檢測(cè)移動(dòng)體的位移信號(hào)作為定位控制信號(hào)的檢測(cè)元件B;d)輸入端與檢測(cè)元件連接、輸出端與電腦連接的信號(hào)處理裝置46;e)移動(dòng)體不受其它外力時(shí)將移動(dòng)體從位移后的位置返回到原點(diǎn)位置的復(fù)位元件C。
本發(fā)明的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,上述a)移動(dòng)體(34)置于不動(dòng)的基體(32)上;b)復(fù)位元件C連接在移動(dòng)體(34)與基體(32)之間;c)檢測(cè)元件B位于移動(dòng)體(34)與基體(32)之間;
d)信號(hào)處理裝置(46)裝在基體(32)的底部,信號(hào)處理裝置(46)的輸入端分別與輸入元件A和檢測(cè)元件B連接,輸出端通過(guò)輸出電纜(36)與電腦信號(hào)處理單元連接。
上述輸入元件A可為按鈕、滾輪、壓敏元件、觸控板、微型軌跡球或微型指點(diǎn)桿;上述復(fù)位元件C可為復(fù)位彈簧(48)、也可為彈性桿、橡皮筋、彈性充填料,或是磁性材料。上述檢測(cè)元件B包括有壓敏傳感器(38)和橡皮邊(44),或檢測(cè)元件B為觸控板。
本實(shí)施例中,上述移動(dòng)體34做成塊狀,移動(dòng)體34置于基體32的內(nèi)腔中,移動(dòng)體34與基體32之間留有間隙30,移動(dòng)體34可以在間隙30中移動(dòng),移動(dòng)體34的側(cè)面42環(huán)繞著一圈彈性橡皮邊44,檢測(cè)元件B包括有檢測(cè)移動(dòng)體平移的若干個(gè)壓敏傳感器組38和環(huán)繞在移動(dòng)體34的側(cè)面42的一圈彈性橡皮邊44,若干個(gè)壓敏傳感器38均勻地分布在與橡皮邊44相對(duì)的基體32的內(nèi)壁40上,移動(dòng)體34的上表面開(kāi)有若干個(gè)圓槽68,輸入元件A為設(shè)置在圓槽68內(nèi)的按鈕52,按鈕52的頂端分別設(shè)有可供手指同時(shí)移動(dòng)移動(dòng)體和操作開(kāi)關(guān)按鈕的操控機(jī)構(gòu),若干個(gè)復(fù)位元件C連接在移動(dòng)體34與基體32之間,將移動(dòng)體34和基體32連在一起,信號(hào)處理裝置46裝在基體42的底部,信號(hào)處理裝置46的輸入端分別與壓敏傳感器38和按鈕52連接,輸出端通過(guò)輸出電纜36與電腦信號(hào)處理單元連接。本實(shí)施例中,上述移動(dòng)體34做成碟型,基體32做成碗型,碟型移動(dòng)體34置于碗型基體32的內(nèi)腔中,且移動(dòng)體34做成扁平塊狀,其寬度可等于或大于其平均高度,且其上表面基本平坦。另外,移動(dòng)體34的上表面開(kāi)有兩個(gè)圓槽68A、68B,輸入元件A為設(shè)置在兩個(gè)圓槽68A、68B內(nèi)的兩個(gè)按鈕52A、52B,按鈕的頂端分別設(shè)有可供手指同時(shí)移動(dòng)移動(dòng)體和操作開(kāi)關(guān)按鈕的操控機(jī)構(gòu),如圖2所示。
上述操控機(jī)構(gòu)可為防滑的橡皮層76,如圖7B所示,也可為按鈕蓋26,按鈕蓋26的頂端分別設(shè)有一個(gè)大小可由手指尖嵌入的凹槽28。本實(shí)施例中,兩個(gè)按鈕52A、52B的頂端分別設(shè)有兩個(gè)按鈕蓋26A、26B,按鈕蓋26A、26B的頂端分別設(shè)有一個(gè)大小可由手指尖嵌入的凹槽28A、28B,如圖2、3、4所示。
上述凹槽28的斜壁表面72上做出有增加摩擦力的防滑粗糙紋路,或按鈕蓋26由防滑的材料制成。本實(shí)施例中,凹槽28的斜壁表面72做出有增加摩擦力的防滑粗糙紋路。
上述移動(dòng)體34與基體32之間設(shè)有可減小摩擦力的減摩結(jié)構(gòu)E,本實(shí)施例中減摩結(jié)構(gòu)E為滾珠軸承50,其設(shè)在移動(dòng)體34與基體32之間的支撐面66上,本實(shí)施例中,移動(dòng)體34與基體32之間的支撐面66設(shè)有兩個(gè)滾珠軸承50A、50C,如圖3所示。
本實(shí)施例中,復(fù)位元件C為連接在移動(dòng)體34與基體32之間,將移動(dòng)體34和基體32連在一起的若干個(gè)復(fù)位彈簧48A~48H,圖4顯示壓敏傳感器38包括有8個(gè),分別為壓敏傳感器38A~38H,多個(gè)壓敏傳感器38A~38H均勻地分布在基體32的內(nèi)壁40上,多個(gè)復(fù)位彈簧48A~48H組成的復(fù)位元件通過(guò)間隙30將移動(dòng)體34和基體32連在一起。當(dāng)移動(dòng)體34相對(duì)基體32平移或旋轉(zhuǎn)時(shí),彈簧48會(huì)被相應(yīng)地拉伸或壓縮,這樣就產(chǎn)生一個(gè)將移動(dòng)體34往回拉的回復(fù)力。這種回復(fù)力也給下面將要描述的操作中的手指提供感覺(jué)反饋。
為能實(shí)現(xiàn)對(duì)z軸自由度的控制信號(hào)輸入,上述移動(dòng)體(34)還可繞某一與其平移平面垂直的軸線轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)3個(gè)自由度的控制信號(hào)輸入,與此相對(duì)應(yīng),上述檢測(cè)元件B還包括有檢測(cè)移動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)式變阻器56和相應(yīng)的旋桿60,旋轉(zhuǎn)式變阻器56焊在印制線路板46的中間,旋桿60的下端固定在旋轉(zhuǎn)式變阻器56上,上端經(jīng)孔58穿過(guò)基體32支撐面66插入移動(dòng)體34底部、直徑比旋桿60稍大的小孔61中,且旋桿60的頂端通過(guò)定位銷62連接到移動(dòng)體34上,信號(hào)處理裝置46的輸入端還與變阻器56連接,輸出端通過(guò)輸出電纜36與電腦信號(hào)處理單元連接。
圖3顯示變阻器56的電阻可由轉(zhuǎn)動(dòng)旋桿60來(lái)控制,由于小孔61的直徑比旋桿60稍大,因而旋桿60在必要時(shí)可以垂直地在小孔61中滑動(dòng),加上旋桿60有彈性可以彎曲,使旋桿60不致影響移動(dòng)體34的水平移動(dòng)。另外,由于旋桿60頂端的定位銷62將移動(dòng)體34的轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到變阻器56,從而達(dá)到調(diào)節(jié)電阻的目的。信號(hào)處理裝置46負(fù)責(zé)采集和處理壓敏傳感器38,變阻器56和按鈕52產(chǎn)生的信號(hào)。
圖5顯示本實(shí)施例在操作過(guò)程中的狀態(tài),操作者的手70自然放松,拇指和無(wú)名指為支點(diǎn)按住基體32,食指和中指通過(guò)按鈕蓋26水平地推動(dòng)移動(dòng)體34。操作者也可以將食指和無(wú)名指放在鈕蓋26A、26B上,這時(shí)中指可以放在兩個(gè)按鈕蓋26A、26B的中間來(lái)幫助推動(dòng)移動(dòng)體34。
上述移動(dòng)體34的運(yùn)動(dòng)可以是平移也可以是旋轉(zhuǎn)。圖6A顯示移動(dòng)體34在某一方向平移的情況。由于移動(dòng)體34的平移,致使橡皮邊44壓迫壓敏傳感器38。從圖中看到,橡皮邊44壓迫傳感器38D較重而產(chǎn)生較強(qiáng)的信號(hào)。橡皮邊44對(duì)傳感器38C和38E的壓迫則較輕,產(chǎn)生的信號(hào)也就較弱。
由于輸入力量的強(qiáng)度和方向通過(guò)移動(dòng)體34的移動(dòng)反映在傳感器38感應(yīng)的信號(hào)上,通過(guò)對(duì)各個(gè)傳感器單元上產(chǎn)生的信號(hào)的測(cè)量就可以推算定位信號(hào)在x和y軸的強(qiáng)度。下面的公式(1)和公式(2)給出這樣一個(gè)推算的例子(1)C1*M.x=(-1)*(S1)+(-0.7)*(S2+S8)+0*(S3+S7)+0.7*(S4+S6)+1*(S5)(2)C1*M.y=(-1)*(S7)+(-0.7)*(S6+S8)+0*(S1+S5)+0.7*(S4+S2)+1*(S3)公式中M.x和M.y是定位信號(hào)在x和y軸的強(qiáng)度。C1是調(diào)整系數(shù)。S1到S8是各個(gè)傳感器單元上產(chǎn)生的有效信號(hào)。所謂“有效信號(hào)”是說(shuō)這些信號(hào)是由橡皮邊44壓迫傳感器38而產(chǎn)生的。這些信號(hào)可以與用力強(qiáng)度相關(guān),也可以與用力時(shí)間長(zhǎng)短相關(guān)。此外,本實(shí)施例的位移檢測(cè)元件除采用上述的橡皮邊和壓敏傳感器以外,還可以采用類似的相關(guān)檢測(cè)元件。比如在移動(dòng)體34的周圍傳感器38可以是電磁傳感器或光傳感器,而在移動(dòng)體34上置入電磁發(fā)射源或光源。這樣通過(guò)傳感器上的感應(yīng)信號(hào)也可檢測(cè)移動(dòng)體的移動(dòng)。
圖6B顯示當(dāng)手指順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)體34的情況。從圖3中已經(jīng)知道,轉(zhuǎn)動(dòng)移動(dòng)體34會(huì)改變變阻器56的電阻。這樣轉(zhuǎn)動(dòng)輸入的強(qiáng)度M.z可以從公式(3)算出(3)C2*M.z=R2-R1公式中R1和R2是在移動(dòng)體34轉(zhuǎn)動(dòng)之前和之后的變阻器的阻值。C2是調(diào)整系數(shù)。
信號(hào)處理裝置46按照公式(1),(2)和(3)對(duì)壓敏傳感器和變阻器上的信號(hào)進(jìn)行處理,產(chǎn)生三路與M.x,M.y和M.z相關(guān)的控制信號(hào)。這三路控制信號(hào)可以用來(lái)控制受控目標(biāo)在三個(gè)自由度上的移動(dòng)。一般上說(shuō),這些控制信號(hào)最好用來(lái)控制受控目標(biāo)在X,Y和Z軸移動(dòng)的速度,因而本發(fā)明屬于速控定位設(shè)備。
另外,由于要控制目標(biāo)在X,Y和Z軸上雙向的移動(dòng),控制信號(hào)M.x,M.y和M.z必須有正負(fù)之分。本發(fā)明利用檢測(cè)移動(dòng)體的順時(shí)針和逆時(shí)針的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)產(chǎn)生雙極性信號(hào),從而解決了控制信號(hào)M.x,M.y和M.z的正負(fù)之分。在本發(fā)明中,手指的向下按動(dòng)被用來(lái)操作按鈕而不是用來(lái)產(chǎn)生方向控制信號(hào)。
從上面的描述可以看出,本實(shí)施例中可同時(shí)產(chǎn)生多路定位信號(hào)與非定位信號(hào)。本實(shí)施例中將按鈕集成在移動(dòng)體上,并以特殊的手指操控結(jié)構(gòu)讓手指在無(wú)需切換的情況下同時(shí)進(jìn)行兩類信號(hào)的輸入。
圖7A~7C具體描述了在本實(shí)施例中的按鈕集成與手指操控結(jié)構(gòu)。圖7A展示一個(gè)手指74如何操控按鈕蓋26來(lái)同時(shí)推動(dòng)移動(dòng)體34和按下按鈕52。按鈕蓋26的頂部是凹槽28。凹槽28的斜壁表面72使得手指不用太往下按變可以水平用力推動(dòng)移動(dòng)體。凹槽28的斜壁表面72上的防滑紋路同樣也起到幫助手指操控移動(dòng)體34的作用。與此同時(shí),按鈕蓋26還可以在圓槽68中垂直移動(dòng),這樣手指就可以向下按觸發(fā)按鈕52。由于按鈕52有預(yù)設(shè)的觸發(fā)門限,按鈕52不會(huì)在手指推動(dòng)移動(dòng)體時(shí)被錯(cuò)誤地觸發(fā)。
圖7B展示另一個(gè)可以讓手指同時(shí)推動(dòng)移動(dòng)體34和按動(dòng)按鈕52的方法。圖中,手指操控的元件是一層防滑的橡皮層76。橡皮層76封住了裝有按鈕52的圓槽68的頂部。當(dāng)手指輕壓在橡皮層上時(shí),橡皮層會(huì)稍微形變,手指和橡皮層之間的摩擦力使手指能水平地推動(dòng)移動(dòng)體。橡皮層76和按鈕52之間的空隙78使得在橡皮層會(huì)稍微形變時(shí),手不會(huì)錯(cuò)誤地觸發(fā)按鈕52。此外,由于按鈕52有預(yù)設(shè)的觸發(fā)門限,按鈕52不會(huì)被較小的壓力錯(cuò)誤地觸發(fā)。但當(dāng)需要時(shí),手指可以較重地按在橡皮層上,通過(guò)橡皮層按動(dòng)按鈕52。
圖7C展示一個(gè)結(jié)合上述兩種結(jié)構(gòu)(按鈕蓋26和橡皮層76)的手指操控結(jié)構(gòu)。在這一結(jié)構(gòu)中,橡皮層拉住按鈕蓋,較圖7A的結(jié)構(gòu)而言,使按鈕52更不容易被錯(cuò)誤地觸發(fā)。橡皮層也幫助橫向傳力,使水平推動(dòng)移動(dòng)體更容易,可靠。
上述三種手指操控結(jié)構(gòu)中不加修改地采用市場(chǎng)上標(biāo)準(zhǔn)的按鈕。其實(shí),為了讓手指在無(wú)需切換的情況下同時(shí)進(jìn)行定位信號(hào)與非定位信號(hào)的輸入,也可以采用非標(biāo)準(zhǔn)元件。比如說(shuō),可以將按鈕蓋做成按鈕的一部分。
從本實(shí)施例中可以看到,本發(fā)明完全由手指操作;可以控制目標(biāo)在三個(gè)自由度的移動(dòng)。本發(fā)明中的特殊的手指操控結(jié)構(gòu)和集成的按鈕可以讓手指在無(wú)需切換的情況下同時(shí)進(jìn)行定位信號(hào)與非定位信號(hào)的輸入。
實(shí)施例2本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖8、9、10、11所示,上述移動(dòng)體34置于基體32的上方,移動(dòng)體34的上表面開(kāi)有若干個(gè)圓槽68,輸入元件A為設(shè)置在圓槽68內(nèi)的按鈕52,按鈕52的頂端分別設(shè)有可供手指同時(shí)移動(dòng)移動(dòng)體和操作開(kāi)關(guān)按鈕的操控機(jī)構(gòu),若干個(gè)復(fù)位元件C連接在移動(dòng)體34的底部與基體32的頂部之間,將移動(dòng)體34和基體32連在一起,檢測(cè)元件B為設(shè)置在移動(dòng)體34與基體32之間、可在觸點(diǎn)筆或手指的作用下用來(lái)檢測(cè)移動(dòng)體34的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)的若干塊觸控板82,信號(hào)處理裝置46裝在基體42的底部,信號(hào)處理裝置46的輸入端與觸控板82連接,輸出端通過(guò)輸出電纜36與電腦信號(hào)處理單元連接。
本實(shí)施例中,移動(dòng)體34的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同,也有一個(gè)可以在基體32上滑動(dòng)的移動(dòng)體34。不同之處在于本實(shí)施例并不采用壓敏傳感器組來(lái)檢測(cè)移動(dòng)體的平移,也取消了檢測(cè)移動(dòng)體的轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)式變阻器和相應(yīng)的旋桿。本實(shí)施例采用兩片觸控板82A、82B來(lái)檢測(cè)移動(dòng)體34的移動(dòng),兩片觸控板同時(shí)檢測(cè)移動(dòng)體34的平移和轉(zhuǎn)動(dòng)。信號(hào)處理裝置46可以收集并處理觸控板產(chǎn)生的信號(hào)。觸控板屬常規(guī)的定位元件。它的主要特點(diǎn)是在觸點(diǎn)筆或手指的作用下,能通過(guò)感受觸點(diǎn)的壓力來(lái)給觸點(diǎn)定位。
上述移動(dòng)體34與基體32的支撐面66之間設(shè)有若干個(gè)可減小二者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力的滾珠軸承50。滾珠軸承50可以使移動(dòng)體34在基體32滑動(dòng)時(shí)只有很小的摩擦力。本實(shí)施例中,上述移動(dòng)體34與基體32的支撐面66之間設(shè)有四個(gè)滾珠軸承50A、50B、50C、50D,其中的兩個(gè)滾珠軸承50A、50C分別置于兩片觸控板82A、82B上,起到觸點(diǎn)筆的作用,如圖9、10所示。
上述復(fù)位元件C可為復(fù)位彈簧、也可為彈性桿、橡皮筋、彈性充填料,或是磁性材料。本實(shí)施例中,復(fù)位元件C為連接在移動(dòng)體34的底部與基體32的頂部之間、將移動(dòng)體34和基體32連在一起的兩個(gè)復(fù)位彈簧80A、80B,如圖9所示。從圖9中還可以看到,兩個(gè)復(fù)位彈簧80A、80B的一端分別置于基體32所設(shè)的小孔84A、84B中,另一端支撐在移動(dòng)體34上,彈簧80A、80B將移動(dòng)體34的底部與基體32的頂部連接起來(lái)。
圖10顯示滾珠軸承50的四個(gè)滾珠50A、50B、50C、50D均勻分布在移動(dòng)體34下。圖中顯示,在沒(méi)有外力的情況下,移動(dòng)體34處于一個(gè)中性的位置。這時(shí)兩個(gè)觸點(diǎn)滾珠50A、50C基本位于各自觸控板的中間位置。
圖11A顯示移動(dòng)體34在外力下產(chǎn)生一個(gè)位移。圖中,觸點(diǎn)滾珠50A和50C也從位置A′和B′移到位置A和B。這種位置移動(dòng)被各觸控板記錄下來(lái)。
如在圖11A中的兩個(gè)放大圖所示,第一個(gè)觸控板82A記錄下觸點(diǎn)滾珠50A的位移A′A。第二個(gè)觸控板82B則記錄下觸點(diǎn)滾珠50C的位移B′B。通過(guò)這兩個(gè)位移可以推算出在x-y平面上定位信號(hào)的強(qiáng)度。公式(4)和公式(5)給出這樣一個(gè)推算的例子(4)C3*M.x=A′A.x+B′B.x(5)C3*M.y=A′A.y+B′B.y公式中M.x和M.y是沿x軸和y軸產(chǎn)生的定位信號(hào)的強(qiáng)度。A′A.x和B′B.x是位移AA′和BB′在x軸的投影(分量);A′A.y和B′B.y是位移AA′和BB′在y軸的投影。C3是調(diào)整系數(shù)。
圖11B顯示移動(dòng)體34順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的情形。在圖中,觸點(diǎn)滾珠50A從位置A′移動(dòng)到位置A;觸點(diǎn)滾珠50C從位置B′移動(dòng)到位置B。經(jīng)公式(6)可以推算由移動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的定位信號(hào)的強(qiáng)度M.z(6)C4*M.z=R公式中R是位移AA′和BB′間的夾角。C4是調(diào)整系數(shù)。
觸控板一直以來(lái)被用作常規(guī)的位控指點(diǎn)裝置。本發(fā)明創(chuàng)新地將觸控板用在速控指點(diǎn)裝置中。就是說(shuō),觸控板被用來(lái)檢測(cè)移動(dòng)體的相對(duì)于某一固定原點(diǎn)的移動(dòng),移動(dòng)的距離決定了產(chǎn)生的控制信號(hào)的強(qiáng)度。作為速控指點(diǎn)裝置,控制信號(hào)的強(qiáng)度被用來(lái)控制目標(biāo)在輸出空間的速度。
此外,在本實(shí)施例中,也可只用一片觸控板就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)觸點(diǎn)滾珠的檢測(cè)。
另外,在本實(shí)施例中,除了上述的觸點(diǎn)滾珠加觸控板的方法以外,也可以用光源在光敏元件上掃描來(lái)檢測(cè)移動(dòng)體的位移。其它的位移檢測(cè)技術(shù),像模式識(shí)別,電磁偶合等等,都可以用在本實(shí)施例中。
本實(shí)施例的使用方式與實(shí)施例1相同。
實(shí)施例3
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖12所示,上述按鈕52的旁側(cè)、移動(dòng)體34上還集成有滾輪94,滾輪94滾動(dòng)產(chǎn)生的信號(hào)可以用來(lái)卷動(dòng)文件窗內(nèi)的文件。滾輪94與一般的滾輪鼠標(biāo)(如微軟的IntelliMouse)上的滾輪相似。使用時(shí),食指和無(wú)名指操作按鈕蓋26,中指則滾動(dòng)滾輪。滾輪滾動(dòng)產(chǎn)生的信號(hào)可以用來(lái)卷動(dòng)文件窗內(nèi)的文件。
實(shí)施例4本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖如圖13所示,其創(chuàng)新地將移動(dòng)體和軌跡球產(chǎn)生的多路定位信號(hào)分別控制目標(biāo)在各個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng),本發(fā)明包括有a)可在某一平面內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)體(34);b)可繞某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)體D;c)檢測(cè)移動(dòng)體移動(dòng)的檢測(cè)元件B,產(chǎn)生至少兩路定位控制信號(hào);d)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)的檢測(cè)元件F,產(chǎn)生至少兩路定位控制信號(hào);本發(fā)明的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,還包括有在移動(dòng)體不受其它外力時(shí)將移動(dòng)體從位移后的位置返回到原點(diǎn)位置的復(fù)位元件C。
上述移動(dòng)體(34)在某一平面內(nèi)的移動(dòng)包括在該平面內(nèi)平移和繞與其平移平面垂直的某一軸線轉(zhuǎn)動(dòng),且檢測(cè)元件B產(chǎn)生三路定位控制信號(hào)。
上述轉(zhuǎn)動(dòng)體D的繞某一點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)包括繞x,y,z軸的旋轉(zhuǎn),且檢測(cè)元件F產(chǎn)生三路定位控制信號(hào)。
上述轉(zhuǎn)動(dòng)體D可集成在移動(dòng)體(34)上,也可不集成到移動(dòng)體(34)上。本實(shí)施例中,為方便使用,轉(zhuǎn)動(dòng)體D集成在移動(dòng)體(34)上。本實(shí)施例中,轉(zhuǎn)動(dòng)體D是軌跡球(96)。
本實(shí)施例中,上述移動(dòng)體34做成塊狀,其寬度可等于或大于其平均高度,且其上表面基本平坦,檢測(cè)元件B可包括壓敏傳感器(38)和旋轉(zhuǎn)式變阻器(56)和相應(yīng)的旋桿(60);或檢測(cè)元件B是觸控板(82)和相應(yīng)的觸點(diǎn)筆,復(fù)位元件C為彈簧,其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1、2相同。
上述檢測(cè)元件F包括多個(gè)滾動(dòng)編碼器(98),軌跡球的工作原理和使用方法是人們所熟知。如圖14A所示,常規(guī)的軌跡球含有兩個(gè)滾動(dòng)編碼器98A、98B,每個(gè)編碼器將軌跡球96沿某一方向的轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成一路定位控制信號(hào)。常規(guī)的軌跡球因而只能產(chǎn)生兩路控制信號(hào)。如圖14B所示,本發(fā)明中引入第三個(gè)滾動(dòng)編碼器98C來(lái)檢測(cè)軌跡球(96)繞z軸的旋轉(zhuǎn),這樣,軌跡球的滾動(dòng)就產(chǎn)生第三路控制信號(hào)。使用時(shí),食指和無(wú)名指操作按鈕蓋26,中指則滾動(dòng)軌跡球。
與實(shí)施例1、2一樣,本實(shí)施例通過(guò)操縱移動(dòng)體可以產(chǎn)生三路控制目標(biāo)沿X,Y,Z軸的平移的信號(hào)。另外,軌跡球被用以產(chǎn)生三路定位信號(hào),軌跡球產(chǎn)生的三路定位信號(hào)則可以用來(lái)控制目標(biāo)沿X,Y,Z軸的旋轉(zhuǎn)。從而實(shí)現(xiàn)了一種創(chuàng)新的六自由度輸入方法。
另外,本實(shí)施例將軌跡球96的轉(zhuǎn)動(dòng)影射到目標(biāo)的轉(zhuǎn)動(dòng)十分貼切自然。比起常規(guī)軌跡球?qū)⑵滢D(zhuǎn)動(dòng)影射到目標(biāo)的平移,本實(shí)施例更易學(xué)習(xí)和掌握。其它的用于軌跡球的檢測(cè)技術(shù)如光學(xué)的圖像識(shí)別的方法也可以在本實(shí)施例采用。
另外,如在通常只需要兩個(gè)自由度控制信號(hào)的情況下,上述實(shí)施例1中的旋轉(zhuǎn)式變阻器和相應(yīng)的旋桿可以不要,實(shí)施例2中只需要一片觸控板和一個(gè)觸點(diǎn)滾珠。簡(jiǎn)化后的結(jié)構(gòu)不能實(shí)現(xiàn)對(duì)z軸的輸入,但因?yàn)樵p少,整個(gè)裝置的復(fù)雜程度和生產(chǎn)成本都降低了。另外也可采用市場(chǎng)上現(xiàn)有的方位檢測(cè)元件,如指點(diǎn)桿,來(lái)替換實(shí)施例1中的壓敏傳感器或?qū)嵤├?中的觸控板來(lái)產(chǎn)生方位信號(hào)。這種結(jié)構(gòu)雖只能作兩個(gè)自由度控制信號(hào)的輸入,但比常規(guī)的指點(diǎn)設(shè)備仍然優(yōu)越很多。和普通的指點(diǎn)桿相比,本發(fā)明移動(dòng)體的頂部寬而平坦,易于被手指控制和操作,并能有效地支撐手指。本發(fā)明的移動(dòng)體與按鈕集成在一起,因而沒(méi)有必要在別處另外加裝按鈕。和鼠標(biāo)器相比,本發(fā)明只需要很小的操作空間。且由于本發(fā)明屬速控指點(diǎn)設(shè)備,在移動(dòng)光標(biāo)通過(guò)較長(zhǎng)距離時(shí),不需要象鼠標(biāo)和其它位控指點(diǎn)設(shè)備一樣反復(fù)地滑動(dòng)。
本發(fā)明的手指操控結(jié)構(gòu)可以讓手指同時(shí)進(jìn)行“指向”和“點(diǎn)擊”。由于介入操作的手指較少,故本發(fā)明的尺寸可以很小。
此外,本發(fā)明除了可以將各類輸入元件集成到移動(dòng)體上,輸入元件更可以集成到基體上。比如在圖5中,在拇指和無(wú)名指下可以各放置一個(gè)按鈕(未示出)。在本發(fā)明中,按按鈕的手指同時(shí)可以推動(dòng)移動(dòng)體,這樣其它的手指就可以空出來(lái)進(jìn)行別的操作了。
權(quán)利要求
1.一種新型的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于包括有a)可在某一平面內(nèi)平移的移動(dòng)體(34);b)至少一個(gè)與移動(dòng)體集成的輸入元件A;c)檢測(cè)移動(dòng)體的位移信號(hào)作為定位控制信號(hào)的檢測(cè)元件B;d)輸入端與檢測(cè)元件連接、輸出端與電腦連接的信號(hào)處理裝置46;e)移動(dòng)體不受其它外力時(shí)將移動(dòng)體從位移后的位置返回到原點(diǎn)位置的復(fù)位元件C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于a)移動(dòng)體(34)置于不動(dòng)的基體(32)上;b)復(fù)位元件C連接在移動(dòng)體(34)與基體(32)之間;c)檢測(cè)元件B位于移動(dòng)體(34)與基體(32)之間;d)信號(hào)處理裝置(46)裝在基體(32)的底部,信號(hào)處理裝置(46)的輸入端分別與輸入元件A和檢測(cè)元件B連接,輸出端通過(guò)輸出電纜(36)與電腦信號(hào)處理單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于上述輸入元件A可為按鈕、滾輪、壓敏元件、觸控板、微型軌跡球或微型指點(diǎn)桿;上述復(fù)位元件C可為復(fù)位彈簧(48)、也可為彈性桿、橡皮筋、彈性充填料,或是磁性材料;上述檢測(cè)元件B包括有壓敏傳感器(38)和橡皮邊(44),或檢測(cè)元件B為觸控板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于上述輸入元件A是按鈕(52),且按鈕(52)的上方有可供手指同時(shí)移動(dòng)移動(dòng)體和操作開(kāi)關(guān)按鈕的操控機(jī)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于上述操控機(jī)構(gòu)可為防滑的橡皮層(76),也可為按鈕蓋(26),按鈕(26)的頂端分別設(shè)有一個(gè)大小可由手指尖嵌入的凹槽(28)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4或5所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于上述移動(dòng)體(34)與基體(32)之間設(shè)有可減小摩擦力的減摩結(jié)構(gòu)E;移動(dòng)體(34)做成塊狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于上述移動(dòng)體(34)還可繞某一與其平移平面垂直的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于上述檢測(cè)元件B還可包括有檢測(cè)移動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)式變阻器(56)和相應(yīng)的旋桿(60),旋桿(60)的下端固定在旋轉(zhuǎn)式變阻器(56)上,上端經(jīng)孔(58)穿過(guò)基體(32)支撐面(66)插入移動(dòng)體(34)底部、直徑比旋桿(60)稍大的小孔(61)中,且旋桿(60)的頂端通過(guò)定位銷(62)連接到移動(dòng)體(34)上,信號(hào)處理裝置(46)的輸入端還與變阻器(56)連接。
9.一種新型的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于包括有a)可在某一平面內(nèi)移動(dòng)的移動(dòng)體(34);b)可繞某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)體D;c)檢測(cè)移動(dòng)體移動(dòng)的檢測(cè)元件B,產(chǎn)生至少兩路定位控制信號(hào);d)檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)的檢測(cè)元件F,產(chǎn)生至少兩路定位控制信號(hào);
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于還包括有在移動(dòng)體不受其它外力時(shí)將移動(dòng)體從位移后的位置返回到原點(diǎn)位置的復(fù)位元件C。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于上述移動(dòng)體(34)的在某一平面內(nèi)的移動(dòng)包括在該平面內(nèi)平移和繞與其平移平面垂直的某一軸線轉(zhuǎn)動(dòng),且檢測(cè)元件B產(chǎn)生三路定位控制信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10或11所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于上述轉(zhuǎn)動(dòng)體D繞某一點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)包括繞x,y,z軸的旋轉(zhuǎn),且檢測(cè)元件F產(chǎn)生三路定位控制信號(hào)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于上述轉(zhuǎn)動(dòng)體D可集成在移動(dòng)體(34)上,也可不集成到移動(dòng)體(34)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置,其特征在于移動(dòng)體(34)做成塊狀,轉(zhuǎn)動(dòng)體D是軌跡球(96),檢測(cè)元件B包括壓敏傳感器(38)和旋轉(zhuǎn)式變阻器(56)和相應(yīng)的旋桿(60);或檢測(cè)元件B是觸控板(82)和相應(yīng)的觸點(diǎn)筆,檢測(cè)元件F包括多個(gè)滾動(dòng)編碼器(98),復(fù)位元件C包括彈簧(48)。
全文摘要
本發(fā)明是一種可用于電腦輸入的多自由度信號(hào)輸入裝置。包括有a)可在某一平面內(nèi)平移的移動(dòng)體(34);b)一個(gè)可與移動(dòng)體集成的輸入元件A;c)檢測(cè)移動(dòng)體的位移信號(hào)作為定位控制信號(hào)的檢測(cè)元件B;d)輸入端與檢測(cè)元件連接、輸出端與電腦連接的信號(hào)處理裝置46;e)移動(dòng)體不受其它外力時(shí)將移動(dòng)體從位移后的位置返回到原點(diǎn)位置的復(fù)位元件C。本發(fā)明還可包括有可繞某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)體D及檢測(cè)轉(zhuǎn)動(dòng)體轉(zhuǎn)動(dòng)的檢測(cè)元件F,本發(fā)明可以提供多達(dá)六個(gè)自由度的輸入信號(hào),而且只需用手指便可完成全部操作。其尺寸小,符合人體工程學(xué)原理,易于操控,可提供手掌支撐和手感反饋,長(zhǎng)期操作不易疲勞;可以在不切換手指的情況下同時(shí)進(jìn)行“指向”和“點(diǎn)擊”的操作。
文檔編號(hào)G06F3/033GK1477490SQ0312356
公開(kāi)日2004年2月25日 申請(qǐng)日期2003年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月14日
發(fā)明者陳長(zhǎng)城 申請(qǐng)人:陳長(zhǎng)城
網(wǎng)友詢問(wèn)留言 已有0條留言
  • 還沒(méi)有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1
汝城县| 甘孜县| 南丹县| 新乡县| 宁德市| 调兵山市| 读书| 河西区| 永春县| 来安县| 临夏市| 乐都县| 泊头市| 青田县| 丽江市| 永年县| 依安县| 茂名市| 水城县| 杂多县| 和田市| 股票| 西盟| 三江| 吐鲁番市| 江华| 桑日县| 瑞丽市| 察雅县| 和田市| 奈曼旗| 邢台市| 桦甸市| 莲花县| 阿拉善右旗| 公主岭市| 库伦旗| 彰武县| 苗栗市| 巫溪县| 莱州市|