[发明专利]操纵杆中的滚轮功能

说明书

技术领域

本发明涉及指示设备，特别涉及一种包括一个滚轮的指示设备如操纵杆。

发明背景

一些鼠标设备中包括一个滚轮，其在功能上用来实现诸如控制光标沿第三轴移动、滚动或缩放等功能。用户手指操纵的滚轮就像收音机上的调盘。例如，美国专利US5473344披露了一种用户可操作的滚轮，该滚轮包括一个延伸到一个光编码器轮处的轴，美国专利US5530455披露了一种具有轴的滚轮，该轴用来驱动一个与分离的编码器上的滑轮相连的传动带。迄今为止，滚轮一直应用于鼠标等类似设备中来实现诸如光标移动、滚动和缩放等设备在特定场合中所需操作的功能。

发明概述

本发明提供了一种在指示设备如操纵杆、游戏垫或方向盘中的滚轮，其在功能上用来完成这些设备的操作。例如滚轮旋转一预定角度可解释为按压按钮，滚轮旋转多个预定角度可解释一系列地续按压按钮。按压按钮可以被指定为如下一种功能：如从菜单中选择一个项目或用来调整那些显示在计算机屏幕上的对象或数据的属性，如一个视频游戏中选择武器或开火或者调整保护的等级。除了按压按钮，滚轮的旋转例如还可以产生相对的轴向移动的数据流，该数据流被预先指定了一些与之相关的功能。

本发明的一个方面是，一种操作具有一个带有滚轮的输入设备的方法，该方法包括探测滚轮的旋转运动，响应于滚轮沿第一方向上的旋转运动产生一个第一信号。响应于第一信号激活第一按钮。

在特定的实施例中，第一信号是一个第一按钮“开”信号，该信号包括第一按钮在“开”状态持续预定时间后进入第一按钮“关”状态。滚轮在第一方向上旋转一个预定量产生第一按钮“开”信号。响应滚轮在第一方向上旋转多个预定量，且每个预定量都对应于单个的第一按钮“开”信号而产生第一按钮连续“开”信号。第一功能被定为第一按钮“开”信号，一系列的第一按钮“开”信号表示了多次地重复第一功能。响应于第一信号，第一按钮可以激活在项目中的一个第一菜单内连续选择下一个项目的一个第一预定功能。

本发明的另一个方面是一种操作带有一个滚轮的输入设备的方法，其包括探测在离散的转动步进中测量的滚轮的旋转运动、响应于滚轮的旋转运动产生一个信号。第一信号包括相对位移数据，该数据包括每一预定时间间隔内的转动步进数。响应于该信号而将一预定功能激活。在特定的实施例中，该预定功能随着每一预定时间间隔内的转动步进数而不同，也可随着滚轮的旋转方向而不同。

附图说明

图1为本发明的一个实施例中具有一个滚轮的操纵杆的透视图；

图2为本发明一个优选实施例中滚轮的透视图；

图3为图2中滚轮另一侧的透视图；

图4为图3中滚轮的分解透视图；

图5为图1中操纵杆设备的模块图；

图6为展示图1中具有滚轮的操纵杆设备的运行流程图；

图7为一个按钮“开”信号的示意图。

特定实施例

图1展示了一个操纵杆设备2，该操纵杆具有一个壳体3和移动地支撑在其上的一个用户可操作的操纵杆4。操纵杆4通常支撑在一个万向节机构上，并具有位置传感器或信号转换器如一对电位计用来探测操纵杆4在前—后或Y方向上以及左—右或X方向上的运动。操纵杆设备2包括附加的输入部件。例如安装在操纵杆4顶面上的是一个控制垫5和一个转盘6。其它的按钮7、8布置在壳体3上。此外还有一个滚轮12穿过壳体3的一个槽。

图2展示了一个安装在基板14之上的滚轮12，该基板安装在操纵杆壳体3的内部，为了用户的操作，该滚轮12穿过壳体3内的槽。滚轮12具有多个狭缝16，该狭缝被加长，并由中心沿径向延伸。如下所述，一个发射器和一个探测器通过监视从发射器发出穿过狭缝16并到达探测器的光线来探测滚轮12的旋转。狭缝16的数目可从6个到48个甚至更多。优选的实施例中，狭缝16的数目为滚轮12的棘齿数目的1/4或者是该1/4数目的倍数。棘齿由下述的一个棘齿形成机构产生。通过将狭缝16做入滚轮本体中，就不需要将机构连接到一个分离的编码器轮上。

滚轮12在平移中可以上下移动。滚轮12可以绕一个内滚轮或环(图2中未示出)进行旋转，该内滚轮或环则绕着轴18旋转。轴18安装在支撑结构22内的一个狭缝20中。通过沿垂直轴将发射器和探测器与狭缝20对准，滚轮的上下运动不会影响对旋转运动的探测。