数据输入装置制造方法及图纸

一种包括一个可转动球（１）和用于检测所说球（１）的转动的转动检测装置（４）的数据输入装置，其特征在于，在所说球（１）上面或中间的预定位置设置有至少一个第一相互作用装置（２），在所说球（１）周围的预定位置设置有至少一个第二相互作用装置（３），所说第一和第二相互作用装置（２；３）能够发生相互作用以施加力，使得转动所说球（１）所需的力依赖于所说第一和第二相互作用装置（２；３）之间的位置关系。所以，所说球能够处于预定的、有限数量的状态，并且使用者能够感觉到并且可取的是能够听到球处于这些状态。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数据输入装置，特别涉及旋转球类型的数据输入装置，例如跟踪球。
技术介绍
和现有技术已知有多种类型的用于将数据手动输入电子装置中的装置，例如键盘或按钮组。随着使用显示屏向用户提示信息和帮助用户与装置进行交流的电子装置的出现，变得重要的是提供这样的数据输入装置，即可以操纵屏幕上突出显示的部分(例如光标和指针)，即移动到屏幕上所需位置。一种众所周知的这类数据输入装置就是鼠标。鼠标通常包括可转动地支承在壳体中的一个球，因为球与外壳下面的表面摩擦接触，所以使用者移动壳体会使球发生转动。球的旋转由在两个不同方向测量转动的传感元件检测。然后将球在这两个方向的移动转换成光标或指针在两维显示屏上的移动。按照基本相同的原理工作的一种输入装置就是所谓的跟踪球。一个跟踪球也包括设置在外壳中的一个可转动球，其中也检测球的转动，但是不同之处在于在跟踪球的情况下，外壳不移动，而是由使用者直接操纵球本身。其优点是不需要鼠标移动的空间。因此，在必须经济地使用可用空间的装置，即特别是在诸如膝上型计算机一类的便携式装置中，跟踪球是优选的。用于测量球的转动的各种技术也是已知的。一种是提供与球接触的多个滚柱，其中滚柱的取向为使之能够拾取球的不同转动方向。然后，例如通过安装在滚柱所在轴上的扫描盘的光学测量评估滚柱的转动。还可以提供一种直接测量球转动的光学方法，如在WO-94/22071中所示。根据该文献，球的表面上覆盖有多个凹面反射镜，从而就象一个高尔夫球一样。在球的周围设置光发射和光接收装置，利用球的不断变化的反射检测球的转动。球的表面覆盖有透明层，从而能够平滑地旋转。在DE-3045133A1中给出了一种类似的方案。此外，从DE-3912354A1中可以获知一种用于精确测量转动距离的系统，其中在可转动球中设置至少两个永磁体，所说的两个磁体彼此以非零角度相交。在球周围设置至少两个磁性传感器，例如霍尔传感器，以根据磁场的变化测量球的转动。上述系统的特征在于光标或指针可以移动到屏幕上的任何希望的点上，从而选择与该点相关的命令，然后使用者必须按动一个按钮或按键，以使装置执行所说命令。当可视条件变差时，即当使用者看不清屏幕时，这种明显的优点就变成了缺点。例如在户外直射阳光下使用便携式电子装置时就会出现这种情况。如果使用者是盲人也会出现这种情况。虽然盲人经常使用键盘和按键组，例如仅通过按压处于已知位置的按键预定次数就可以执行所需命令，但旋转球类型的输入装置对于盲人来说通常是不适用的。DE-4140780C2公开了一种输入装置，这种装置对使用者提供了触觉反馈。所述输入装置与鼠标类似，不同之处仅在于一部分使用者放手的区域被一组按键覆盖，按键高度可以响应指针在屏幕上的位置而加以调节。从而，使用者能够借助于按键组中升高按键的位置“感觉”到屏幕指针的位置。因为需要能够升高的按键，并且需要从屏幕控制系统的反馈，所以这个系统很复杂，此外，它占用了很多空间。DE-3828416C2公开了用于手动控制电子装置的一种装置。该文献给出了磁带放音机的例子，其中有选择地使用跟踪球调节磁带位置和移动屏幕上的光标。跟踪球包括一个球和许多滚柱，其中滚柱的轴与制动器相连。所说制动器响应来自屏幕或磁带调节装置的信息反馈而启动，从而让使用者感觉到在一定位置的球的阻力。例如，当光标到达屏幕边缘时可以启动两个制动器，从而使用者“感觉”到边缘。如在前述情况中一样，这种装置也是相当复杂的，并且制动器需要足够的空间。JP-62-75830公开了包含旋转球用制动器的一种鼠标。由于它们的复杂性和它们占用的空间，这些输入装置不适于小型化，所以它们不便应用于便携式装置，特别是不能用于那些小尺寸的装置，例如移动电话。但是小型便携式装置领域对于跟踪球输入装置的应用是非常有前途的，因为跟踪球可以比四个方向键需要较少的空间。这是由于按键必须具有足够的面积和彼此之间足够的距离，否则使用者很难只按动一个键而不同时触动几个键。专利技术公开本专利技术的目的在于提供一种旋转球类型的数据输入装置，其中在转动所说球时使用者无需仅仅依赖观看屏幕上的指针，其中所说输入装置的构造简单，并且容易小型化。这个目的是通过包括一个可转动球和用于检测所说球的转动的转动检测装置的一种数据输入装置实现的，其特征在于，在所说球上或球内的一个预定位置设置至少一个第一相互作用装置，在所说球周围的一个预定位置设置至少一个第二相互作用装置，所说第一和第二相互作用装置能够发生相互作用以施加作用力，使得转动所说球所需的作用力依赖于所说第一和第二相互作用装置之间的位置关系。根据本专利技术的优选实施例，第一相互作用装置为球上的空腔，而第二相互作用装置为与所说空腔机械接合的弹簧元件。根据另一个优选实施例，第一相互作用装置为设置在球内的永磁体，而第二相互作用装置为设置在球周围的磁体。后面的磁体最好是场强可以控制的电磁体。其它有利的实施例在从属权利要求中阐述。由于这两个相互作用装置之间的相互作用，使用者可以感觉到，可取的是能够听到球在分立状态之间的移动，这些分立状态由第一和第二相互作用装置的布置来确定。因为在操纵所说输入装置时使用者感觉到的力是基于由于设置在球上和球周围的元件的相互作用的，所以能够实现简单和紧凑的结构。本专利技术实现了包含旋转球的一种数据输入装置，其中球能够占据具有预定和有限数量的状态，使用者可以感觉(可取的是听到)所说球占据这些状态。附图介绍从以下对于本专利技术实施例的详细描述可以清楚地了解本专利技术的特征和优点。参见附图，其中附图说明图1为本专利技术的一个实施例的示意图，其中相互作用装置按照机械相互作用原理工作；图2为本专利技术的另一个实施例的示意图，其中相互作用装置按照磁性相互作用原理工作；图3为用于固定在图2所示球中包含的磁体的结构透视图；图4为本专利技术的一个实施例的示意图，该实施例使用了一种光学旋转检测器。实施例的详细介绍图1表示本专利技术的一个第一实施例。数字1指可转动球，数字2指球1表面中的空腔，数字3指与球1表面空腔2相互作用的机械相互作用装置(接合装置)，数字4指用于检测球1转动量的转动检测装置。可取的是机械相互作用装置3包含一个附着在弹簧32上的球31。转动检测装置4与转动测定电路(未示出)相连，其中检测器4检测到的球1转动量被转换成电信号，该电信号又作为输入信号提供给安装了目前所述实施例的电子装置。图1所示的构造包含在一个外壳(未示出)中，从而构成转动球型数据输入装置，例如跟踪球或鼠标。当图1所示的球1从如图中所示的位置，即被弹簧32推顶的小球31保持在空腔2中的位置转动时，使用者会感觉到一定程度的机械阻力。另一方面，如果球31处于给定空腔2中的位置，则转动球1所需的力要小于球31在空腔2之一中的情况。此外，如果其中一个球31到达空腔2的边缘21，则球31将嵌入(snap)空腔2中。这种嵌入(snap)接合能够很容易地被操纵球1的使用者感觉到，可取的是球31的嵌入(snap)发出可听到的卡搭声。这样，使用者就能够感觉和听到转动球1的移动。机械相互作用装置3和空腔2接合的状态数量是有限的，并取决于球1表面上的空腔2的数量，以及由沿周边1排列的相互作用装置3的数量。状态数还取决于空腔和接合装置的相对几何布置，以及空腔与接合装置布置的对称性。可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据输入装置，该装置包括一个可转动球（１）和用于检测所说球（１）的转动的转动检测装置（４；７３），其特征在于，在所说球（１）上面或中间的预定位置设置有至少一个第一相互作用装置（２；５１），在所说球（１）周围的预定位置设置有至少一个第二相互作用装置（３；６１；６２），所说第一和第二相互作用装置（２；５１；３；６１；６２）能够发生相互作用以施加力，使得转动所说球（１）所需的力依赖于所说第一和第二相互作用装置（２；５１；３；６１；６２）之间的位置关系。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：W科迪姆，
申请(专利权)人：艾利森电话股份有限公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]