專利名稱：無(wú)線鼠標(biāo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電腦指標(biāo)裝置(COMPUTER POINTING DEVICE)的鼠標(biāo)，尤指一種排除了鼠標(biāo)信號(hào)線，而經(jīng)由近接磁場(chǎng)的結(jié)合，將鼠標(biāo)信息傳遞給電腦的無(wú)線鼠標(biāo)。
現(xiàn)有無(wú)線化鼠標(biāo)的鼠標(biāo)發(fā)訊部與收訊部并未成為一體，由于設(shè)置條件的差異，會(huì)產(chǎn)生鼠標(biāo)信息無(wú)法穩(wěn)定傳達(dá)的問(wèn)題。因此，在考慮最差傳達(dá)狀況下，有必要確保充分的發(fā)訊功率、收訊靈敏度。
因而為了避免與鄰近使用無(wú)線鼠標(biāo)的混訊問(wèn)題，因此必須分配個(gè)別的通訊頻道，但發(fā)訊功率變大可能抵觸電波法，同時(shí)無(wú)線鼠標(biāo)尚有所搭載電池壽命短等問(wèn)題。
本實(shí)用新型的主要目的是使現(xiàn)有用于防止鼠標(biāo)球滑動(dòng)的鼠標(biāo)墊具有能動(dòng)性，成為收訊墊。收訊墊中設(shè)置有能與頻率產(chǎn)生共振的收訊回路。無(wú)線鼠標(biāo)會(huì)在收訊墊上方密接移動(dòng)，如此收訊墊與鼠標(biāo)的位置關(guān)系將被限定。無(wú)線鼠標(biāo)中設(shè)置有與收訊線圈相等的頻率共振發(fā)訊回路，兩者間經(jīng)由磁力耦合，達(dá)成無(wú)線化，以解決現(xiàn)有鼠標(biāo)結(jié)構(gòu)的上述各項(xiàng)問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案在于提供一種無(wú)線鼠標(biāo)，其特征在于其包括一對(duì)經(jīng)由電線與電腦相連的收訊墊(MAT)，與收訊墊上方密接移動(dòng)的無(wú)線鼠標(biāo)，經(jīng)由磁力耦連，將鼠標(biāo)信息透過(guò)收訊墊傳達(dá)給電腦。
所述的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征在于該收訊墊底部組裝有一導(dǎo)體板。
所述的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征在于該收訊墊外圍組裝有短路環(huán)(short ring)。
所述的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征在于該無(wú)線鼠標(biāo)將鼠標(biāo)球兼用做圍繞其周圍的發(fā)訊回路的球形磁心。
本實(shí)用新型的無(wú)線鼠標(biāo)，將運(yùn)用上惱人的鼠標(biāo)信號(hào)線加以排除，予以無(wú)線化，并可解決達(dá)成無(wú)線化目的所產(chǎn)生的電波法限制、鼠標(biāo)間干涉、鼠標(biāo)驅(qū)動(dòng)電池壽命等問(wèn)題。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)特征及目的。


圖1顯示現(xiàn)行最普遍的附信號(hào)線鼠標(biāo)與電腦的關(guān)系。
圖2顯示舊有無(wú)線鼠標(biāo)與電腦間的關(guān)系。
圖3顯示本實(shí)用新型的無(wú)線鼠標(biāo)與電腦間的關(guān)系。
圖4顯示收訊墊與在其上移動(dòng)的無(wú)線鼠標(biāo)間的位置關(guān)系、及發(fā)訊回路與收訊回路間的位置關(guān)系。
圖5是收訊墊的平面圖。
圖6是收訊墊的X軸截面圖。
圖7顯示無(wú)線鼠標(biāo)的發(fā)訊線圈與球形磁心的位置關(guān)系。
圖8顯示球形磁心所產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布情形。
圖9顯示鼠標(biāo)所產(chǎn)生的鼠標(biāo)信息如何傳遞給電腦。
圖10顯示實(shí)驗(yàn)所用收訊墊尺寸。
圖11是將無(wú)線鼠標(biāo)與收訊墊間的傳達(dá)電力衰減量，依無(wú)線鼠標(biāo)位置的改變，測(cè)定所得的圖形。
圖12顯示實(shí)驗(yàn)所用兩個(gè)收訊墊的位置關(guān)系。
圖13是將兩個(gè)收訊墊間的干涉情況，依墊間距離的改變，所測(cè)得的圖形。
圖14是從無(wú)線鼠標(biāo)到收訊墊間傳達(dá)電力的測(cè)定圖形。
本實(shí)用新型的實(shí)施型態(tài)參考附圖加以說(shuō)明。
首先，圖1是現(xiàn)有的有線鼠標(biāo)4相關(guān)的運(yùn)用狀態(tài)。其中，鼠標(biāo)信息經(jīng)由訊號(hào)線4a直接傳遞給電腦。
圖2顯示現(xiàn)有無(wú)線鼠標(biāo)6的運(yùn)用狀態(tài)。無(wú)線鼠標(biāo)6與收訊部5可自由設(shè)置。
圖3及圖4顯示本實(shí)用新型的實(shí)施型態(tài)。收訊墊7與電腦經(jīng)由訊號(hào)線7a連接，而無(wú)線鼠標(biāo)6則在收訊墊7上移動(dòng)，兩者間經(jīng)常維持磁力耦合，將無(wú)線鼠標(biāo)6的鼠標(biāo)信息傳遞給收訊墊7。
圖5及圖6顯示收訊墊7的實(shí)施范例。在圖6的截面圖中，在具有高頻損失少的適當(dāng)厚度電介質(zhì)基板9上面，設(shè)置由與回路線圈LR產(chǎn)生共振用電容CR所組成的收訊回路。在電介質(zhì)基板9底面設(shè)置導(dǎo)體板10。
在電介質(zhì)基板9與導(dǎo)體板10外圍卷曲有一點(diǎn)電力耦合的短路環(huán)11。短路環(huán)11因能降低對(duì)高頻電流的阻抗，因此使用截面周長(zhǎng)大的結(jié)構(gòu)及導(dǎo)電率高的材料較具效果。
上蓋12是使鼠標(biāo)球能圓滑旋轉(zhuǎn)的低高頻損失電介質(zhì)。底蓋13是用于保護(hù)收訊墊7內(nèi)部。
圖7是本實(shí)用新型的無(wú)線鼠標(biāo)6相關(guān)部分的示意圖。鼠標(biāo)球14除了具有鼠標(biāo)原本的旋轉(zhuǎn)量計(jì)量目的外，同時(shí)亦用做為高頻磁心。但是其不僅僅用做為高頻磁心，同時(shí)也如后說(shuō)明般將鼠標(biāo)球14的球形加以積極利用。在鼠標(biāo)球14周圍設(shè)置有由開(kāi)孔電路基板15上設(shè)發(fā)訊線圈LT及如圖4所示的共振電容器CT所構(gòu)成的發(fā)訊電路。發(fā)訊線圈LT的形狀可為螺旋狀，亦可為螺管狀。發(fā)訊回路激起球形磁心所形成的磁場(chǎng)分布情形如圖8所示。此點(diǎn)相關(guān)說(shuō)明容后述。
圖9顯示鼠標(biāo)所產(chǎn)生的鼠標(biāo)信息如何傳遞給電腦。鼠標(biāo)脈沖發(fā)生部份所產(chǎn)生的位置移動(dòng)信息及按鈕信息，經(jīng)由鼠標(biāo)介面IC匯整后，透過(guò)并聯(lián)/串聯(lián)轉(zhuǎn)換IC轉(zhuǎn)換成一系列串聯(lián)脈波。利用此脈沖對(duì)振蕩器進(jìn)行調(diào)制。調(diào)制形式雖有各種方法，但最簡(jiǎn)單最廉價(jià)的方法為，將振蕩器的自身振蕩直接ON/OFF的脈沖振幅調(diào)制方式。事實(shí)上，此無(wú)線鼠標(biāo)方式最適用于脈沖調(diào)幅方式。
圖14顯示從發(fā)訊回路到收訊回路的綜合傳達(dá)電力頻率特性。當(dāng)發(fā)訊回路位于收訊中心時(shí)耦合最松。3dB的頻寬雖然僅有170KHz，但對(duì)鼠標(biāo)信息的調(diào)幅傳送而言，頻帶寬已屬充分。
發(fā)訊回路或球形磁心所產(chǎn)生的部份磁場(chǎng)將與收訊墊的收訊回路相交叉，使收訊回路發(fā)電。其將被從輸出端取出，并經(jīng)由設(shè)置于收訊墊內(nèi)部的高頻放大器及與其相連的信號(hào)處理電路予以復(fù)原。經(jīng)復(fù)原的鼠標(biāo)信息將經(jīng)由訊號(hào)線傳送給電腦。
電腦雖可區(qū)分為直接接受串聯(lián)數(shù)據(jù)及僅可以并聯(lián)數(shù)據(jù)動(dòng)作，但后者的情況是在收訊墊中裝設(shè)串聯(lián)/并聯(lián)轉(zhuǎn)換IC，必須將其轉(zhuǎn)換為并聯(lián)數(shù)據(jù)后送出。
以下以實(shí)驗(yàn)證實(shí)本實(shí)用新型的效果。
如下列記載般，因預(yù)估在收訊中心的衰減量最大，因此以最壞條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，制作了實(shí)用上被認(rèn)為是最大尺寸的收訊墊。設(shè)定發(fā)訊回路與收訊回路的共振頻率為12.8MHz。
首先放置收訊墊的桌子計(jì)有木制、塑膠制、金屬制等材料，在材料的影響下，收訊墊的收訊回路共振頻率會(huì)產(chǎn)生變化，會(huì)使收訊靈敏度產(chǎn)生變化。但本實(shí)用新型因已于收訊墊底部設(shè)置有導(dǎo)體板，故其收訊感度不會(huì)因桌子材料的不同而有所變化。
圖10顯示了實(shí)驗(yàn)所用收訊墊的外型尺寸及收訊回路的尺寸。發(fā)訊端使用外形尺寸22mm的鼠標(biāo)球、發(fā)訊回路使用內(nèi)徑36mm的螺旋形線圈。圖11是將圖10沿X軸移動(dòng)發(fā)訊回路，在個(gè)別位置上測(cè)定從發(fā)訊回路到收訊回路的傳達(dá)電力衰減量(獲得量的倒數(shù))。
當(dāng)發(fā)訊回路在收訊墊的中心時(shí)，鼠標(biāo)端與產(chǎn)生磁通內(nèi)收訊回路的耦合少，因而衰減量最大一事已被預(yù)期，實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明該預(yù)期的衰減量。實(shí)驗(yàn)分別使用球形磁心及不使用球形磁心。圖10顯示當(dāng)使用球形磁心時(shí)，中心位置的衰減量減少情形。此是受發(fā)訊回路激發(fā)，球形磁心所產(chǎn)生的磁場(chǎng)延伸到收訊墊X軸(及Y軸)的水平方向(如圖8所示)，但其不會(huì)延伸到垂直的Z方向，亦即會(huì)呈現(xiàn)水平方向的扁平分布。因此，球形磁心具有能減少信號(hào)傳遞系統(tǒng)的最大衰減量的效果。球形磁心的功效不單僅限于此，同時(shí)兼具傳遞電力衰減量360°等方位性、增加發(fā)訊回路線圈的品質(zhì)因數(shù)Q、提高發(fā)訊效率、可使電路板上回路模樣設(shè)計(jì)取得良好平衡等多種優(yōu)點(diǎn)。
當(dāng)發(fā)訊回路處于收訊回路的正上方時(shí)，因收訊回路所發(fā)生的發(fā)電力正好被抵消，故衰減量正好產(chǎn)生最低點(diǎn)。但在中心點(diǎn)的衰減量對(duì)應(yīng)差距幅度約2mm，實(shí)用上不會(huì)產(chǎn)生障礙。
至于當(dāng)發(fā)訊回路在收訊回路內(nèi)側(cè)與外側(cè)時(shí)，收訊回路將會(huì)產(chǎn)生高頻發(fā)電力的相位相反，但在脈沖調(diào)幅下則完全不成問(wèn)題。
對(duì)發(fā)訊回路位于收訊墊外側(cè)時(shí)的衰減特性進(jìn)行測(cè)定。此測(cè)定雖然未使用收訊回路及短路環(huán)，但使用具有與收訊回路相同的積層結(jié)構(gòu)進(jìn)行。測(cè)定結(jié)果顯示當(dāng)發(fā)訊回路遠(yuǎn)離收訊墊時(shí)，衰減量即急速擴(kuò)大。亦即實(shí)驗(yàn)證明了本實(shí)用新型的無(wú)線鼠標(biāo)具有強(qiáng)烈相互干涉性，其理由說(shuō)明如下。
在上述實(shí)驗(yàn)中雖然未顯示Y軸方向的測(cè)定結(jié)果，但基本上Y軸方向的特性與X軸方向的特性并無(wú)不同。
圖12顯示兩個(gè)收訊墊間的相互干涉實(shí)驗(yàn)的位置關(guān)系。兩收訊墊配合X軸設(shè)置，一邊改變間隔D一邊測(cè)定相互干涉情況。總之運(yùn)用收訊墊A作為收訊墊，而收訊墊B則用做為產(chǎn)生干擾的鄰接收訊墊。
當(dāng)發(fā)訊回路在收訊墊A中心時(shí)，其傳達(dá)電力衰減量為15.6dB，以此值當(dāng)做基準(zhǔn)值(ReferenceLevel)。其次將發(fā)訊回路固定于對(duì)收訊墊B產(chǎn)生最小衰減量的P點(diǎn)上。然后改變兩墊間的間隔D而測(cè)定其衰減量。其所得結(jié)果如圖13所示。
實(shí)驗(yàn)分別在安裝短路環(huán)及將其拆下的兩種狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)定。在此兩種狀態(tài)下，收訊回路的共振頻率雖然僅有少許改變，但在其個(gè)別狀態(tài)下將其再調(diào)整為12.8MHz。
短路環(huán)對(duì)于其內(nèi)側(cè)已形成的閉回路磁場(chǎng)未產(chǎn)生任何影響。因此短路環(huán)的內(nèi)側(cè)，發(fā)訊回路與收訊回路再度磁力耦合上不會(huì)產(chǎn)生任何障礙，但對(duì)于發(fā)訊回路所產(chǎn)生的磁場(chǎng)內(nèi)短路環(huán)的外射磁場(chǎng)及由外而來(lái)的磁場(chǎng)則充當(dāng)塞流線環(huán)，具有阻止這些磁場(chǎng)的功能。此效果如圖13般已被實(shí)驗(yàn)證明。亦即使用短路環(huán)比不使用時(shí)，可使干涉降低約6bB。此意味著當(dāng)使用短路環(huán)時(shí)，兩收訊墊的距離可縮短為不使用短路環(huán)時(shí)的約一半左右。
在收訊墊的期望信號(hào)與干涉信號(hào)之間，雖然可經(jīng)由層級(jí)(LEVEL)差異進(jìn)行辨別，但若使此辨別基準(zhǔn)具有余裕的40dB的話，則使用短路環(huán)者可使兩墊間的間隔縮小到12.5mm。此意味著當(dāng)很多電腦被配置于狹小空間中，而當(dāng)其分別使用此無(wú)線鼠標(biāo)時(shí)，將可充分發(fā)揮本實(shí)用新型的有效性。
其次就無(wú)線鼠標(biāo)的發(fā)訊電力進(jìn)行說(shuō)明。為達(dá)成最低限度的發(fā)訊電力，而進(jìn)行下列設(shè)定。
設(shè)定示波器的信號(hào)噪聲比(S/N比)為20dB、高頻放大器的噪聲指數(shù)為3dB。因此收訊回路的輸出端S/N比須為23dB。假定現(xiàn)行收訊部的綜合頻寬為200KHz、周圍絕對(duì)溫度為290°K的話，則收訊部的內(nèi)部噪聲電力層級(jí)為-121dBm。因而收訊回路輸出端的應(yīng)產(chǎn)生電力為-98dBm。并假定其衰減量為16dB，則發(fā)訊電力為-82dBm。將其換算為瓦特則為6.3E-6μW，此是極低的電力，遠(yuǎn)低于電波法的規(guī)定。在如此低電力下可進(jìn)行信息傳遞，其是由于本實(shí)用新型的傳送系統(tǒng)衰減量極低的緣故。
驅(qū)動(dòng)無(wú)線鼠標(biāo)的電池電流，除本發(fā)訊電力外，亦被使用在獲得光脈沖的發(fā)光二極管的IC上，而流到這些元件上的電流遠(yuǎn)大于用在發(fā)訊電力的電流。亦即在發(fā)訊電力降低到如此程度后，對(duì)電池的壽命也有所貢獻(xiàn)。亦即上述的發(fā)訊電力計(jì)算為理論上的最低電力。但實(shí)際上必須考虛外來(lái)電波及外來(lái)噪聲干涉等，在考慮電波法限制、電池電流分配等的前提下，令發(fā)訊電力增大超過(guò)上述計(jì)算值，使該增大部份設(shè)計(jì)為能抑制收訊靈敏度降低。該部份能使其對(duì)外來(lái)噪聲變強(qiáng)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)線鼠標(biāo)，其特征在于其包括一對(duì)經(jīng)由電線與電腦相連的收訊墊，與收訊墊上方密接移動(dòng)的無(wú)線鼠標(biāo)，經(jīng)由磁力耦合，將鼠標(biāo)信息透過(guò)收訊墊傳達(dá)給電腦。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征在于該收訊墊底部組裝有一導(dǎo)體板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征在于該收訊墊外圍組裝有短路環(huán)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線鼠標(biāo)，其特征在于該無(wú)線鼠標(biāo)將鼠標(biāo)球兼用做圍繞其周圍的發(fā)訊回路的球形磁心。
專利摘要一種無(wú)線鼠標(biāo),將現(xiàn)有用于鼠標(biāo)球防滑的鼠標(biāo)墊用做為收訊墊,使其與無(wú)線化的鼠標(biāo)經(jīng)由磁力耦合,而進(jìn)行鼠標(biāo)信息傳送。運(yùn)用此方法可將收訊墊與無(wú)線鼠標(biāo)的位置關(guān)系加以限定,從而使兩者間的傳輸電力衰減量獲得限制。進(jìn)一步在收訊墊上設(shè)置導(dǎo)體板及短路環(huán),可降低收訊墊間的干涉。另一方面,將無(wú)線鼠標(biāo)的鼠標(biāo)球兼做為高頻球形磁心使用,如此可降低因無(wú)線鼠標(biāo)與收訊墊間的位置關(guān)系所導(dǎo)致的衰減量變化。
文檔編號(hào)G06F3/033GK2299338SQ9721102
公開(kāi)日1998年12月2日 申請(qǐng)日期1997年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月8日
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