小键盘装置

本发明涉及电话、移动电话、遥控器、电文字符发报机、计算器、 电子设计机等设备用的小键盘装置，其中控制部件在用操作员手指手 动操作时适合于执行至少两种指令；而且控制器件的运动最好可由手 指感觉到，或可选择地用声音和/或光和/或显示器例如液晶显示器表 示出来。

尤其在移动电话上使用许多按键或多功能键已众所周知。这些键 通过使用人将其压下而被操作。一般，这些已知功能键连接于微开关， 只有数目有限的功能集于同一键上而不会使功能度变得复杂或难于使 用。微开关一般具有不准确的接通特征，这也是周知的。今天的移动 电话除普通的电话功能外还包括许多功能，而且装有贮存器，像小型 计算机的贮存器一样。这样便使使用人可以编辑信息例如编制电话号 码和地址目录。移动电话已趋于进一步改进，它将形成为一种完全的 通信装置，将利用例如在PC机上常用的英特网进行文字和声像通信。 一种这样的新形式称作WAP，对全球卫星电话的英特网服务，这种形 式是标准的。所有这些新服务和功能均需要更简单的有逻辑的有效的 操作和导向方法，像标准按键小键盘一样。很明显，标准按键小键盘 要求数目很大的按键，以便能够服务如此多的功能，结果，在同时键 盘变得难以使用，并且体积大。尤其是移动电话，由于一直趋向于小 型化，因此在如何制造小功能键而不产生小键盘操作问题方面存在局 限性。

因此本发明的目的是指供一种装置，在此装置中可用同一键实现 至少两个功能，最好实现许多数目的各种功能，此时使用人可以以简 单的有逻辑的可靠方式应用这种装于各种设备最好是装在移动电话上 的装置，达到有效地操作接连的功能或菜单，同时在简单操作期间例 如用移动电话(如拨号)期间，使用人不依赖于目视监视该装置。因 此，增强MMI即人机相互联系也是本发明的目的。

在所附权利要求1、16、13、14、45、53、54、60、61、69、71、 74、75、77和79的特征化条目及附属的亚权利要求条目中说明了优 选实施例装置的特征化特征。

下面参考附图更详细说明本发明。

图1～10示出本发明装置第一实施例的例子。

图11～37作为例子示出本发明的装置的第二典型实施例，此实施 例可理解为是图1～10所示实施例的变体。

图38～47示出本发明装置的第三实施例。

图48～52示出本发明装置的第四实施例，此实施例是第三实施例 的变型。

图53和54示出本发明装置的第五实施例，此实施例代表第三和 第四实施例的另一种变型。

图55和56是本发明装置的第六实施例，它代表第三和第四实施 例的变型。

图57和58示出本发明装置的第七实施例，该实施例代表上述第 三、第四和第五实施例的进一步发展，应用了上述第一和第二实施例 的部件。

图59～63示出本发明装置的第八实施例。

图64～70示出本发明装置的第九实施例。

图70和72示出本发明装置的第十实施例，它是第九实施例的改 型变体。

图73～79示出本发明装置的第十一实施例。

图80示出图57所示实施例的变体。

图81～87示出图80所示装置的另一种变型。

图89～91更详细示出图59-62所示实施例的可能有的检测方 式。

图92～95示出图73～79的示实施例的进一步细节。

图96和97更详细示出与图73～79和92～95所示和说明对象有 关的典型的可能有的检测方式。

图98～103示出本发明装置第十二实施例的原理。

图104～115示出本发明装置的第十三实施例。

图116～123示出图104～115所示装置的改型。

图124～128示出图80～87所示装置的改型。

图129～133示出图124～128所示装置的变型。

图134～138示出本发明装置的第十四实施例。

图139～144示出图134～138所示装置的变型。

具体是，图1、2和3分别示出键的顶部件、滑动部件和键底座部 件。

图4是侧视图，示出滑动部件和键底座部件之间的相互作用，图 中已切去底键座部件的一些部分。

图5示出从上面看到的图4的组件。

图6、7和8示出已组装的顶部件和中间位置的滑动部件，分别示 出处于第一作用位置和第二作用位置。

图9是透视图，示出从下侧见到的图6、7和8所示的组件。

图10是分解图，示出图1～9所示的装置以及装入该装置的机壳。

图11和12是纵向横截面图，分别示出装入本发明装置的典型机 壳的顶部分和底部分。

图13和14分别是该顶部分和底部分的端视图。

图15是该底部分的顶视图。

图16是该底部分的顶视图，但滑动件已装在其中。

图17示出从滑动部件上面看到的顶部分以及滑动部件位置的指 示器。

图18示出从下侧见到的顶部分。

图19示出如图11和12所示的机壳，滑动部件已装在其中。

图20是沿图19的XX-XX线截取的截面图。

图21示出简化的电路图，该图将在图26～38中更详细地讨论。

图22是穿过滑动部件的纵向横截面图，它在图19中以较小比例 示出。

图23是沿图22的XXIV-XXIV线截取的截面图。

图24示出从上面见到的图22所示的滑动部件。

图25～27示出在中间位置的滑动部件上的控制按键，分别示出向 两侧中一侧摆动的摆动位置(也可以向另一侧摆动)以及压下位置。

图28示出用于检测滑动部件运动的光发射器和光接收器的典型 配置，但这种配置决不能理解为构成对本发明的约束。

图29示出在一个电路板实施例上光发射器和光接收器的排列，但 这种排列绝不能理解为构成对本发明的约束。

图30～33示出在滑动部件的控制按键的不同位置可能有的检测 方式。

图34～37示出滑动部件相对于装置键底座部件或图29所示的电 路板进行纵向运动时可能有的不同的对正定位。

图38是具有检测单元和编码杆的装置的透视图，该编码杆可穿过 该装置。

图39是示出这种编码杆的例子。

图40是图39所示编码杆的局部图。

图41是沿图38的XL1-XL1线截取的横截面图。

图42是图41所示截面图的变体。

图43是图39所示编码杆的变体，具有多角形横截面，用于例如 图42所示的情况。

图44示出本发明典型编码杆的例子。

图45示出控制按钮如何相对于显示装置移动。

图46示出控制按钮移动时装置能够提供的字母、符号和数码的排 列。

图47是图中特别是图38所示装置的典型的简化电路图。

图48示出从上面看到的插入检测单元的编码杆以及控制装置。

图49是图48所示的装置的侧视图。

图50示出图49所示的装置，图中编码杆已完全推入装置的检测 单元。

图51示出以支在弹簧上的方式可转动连接于键座部件上的检测 单元，图52示出压下控制装置时如何使检测单元与编码杆一起摆动。

图53和54是从上面见到的透视图，分别示出图48～50、51和 52所示装置的变型，其中与编码杆相对的一侧的控制装置(例如转动 轮)装有移动控制器或定位杆。在编码杆的定位凹槽万一占据过分大 空间，因而对用于检测的穿过编码杆的孔的可能数目产生不利影响 时，这可能是有利的。该运动控制杆还可选择性设计为辅助编码杆。

图55和56分别是从上面见到的局部截面图和端视图，示出更常 用的控制编码杆位置的控制装置。

图57示出装置的变型，该变型包括绕在辊上上的环形带，该带与 可转动的编码杆形成滚动接触。

图58a和58b示出图57所示编码杆及其有关光发射器/光接收器 套的进一步细节。

图59～63示出装置的方案，其中应用支承在一个支架上而可以步 进转动的光读编码轮。图59以侧视截面图示出该装置；图60是装置 的端视图，局部为截面图；图61是局部切面图，示出从上面看到的装 置；图62是装置的横向于编码轮截取的横截面图；图63是该装置的 从侧面看到的局部截面图。

图64～70示出装置的实施例，其中使用编码轮，该轮具有沿直径 配置的通光光道，并具有一套或多多光发射器/光接收器；光发射器配 置在编码轮的直径相对侧。图64是装置的简化透视图；图65示出从 上面看到的装置；图67、68和69是侧视图，分别示出装置如何反抗 弹簧的作用保持在正常位置、在编码轮的中心传动区直接向下压的位 置或向下压编码轮外周缘上所示点中一个点而使该轮相对于中心摆动 的位置。图70是透视图，示出从上面看到的装在设备机壳上的编码 轮。

图71和72示出图65和67所示装置的变型，其中有中央共用光 源和许多光接收器。图71示出从上面看到的装置，以及从侧面看到的 部分截面

图73～79示出装置的另一实施例，其中应用的编码轮的下侧具有 标记，取代轮中的通光光通。图73a、73b和73c分别示出组成该装置 的三个部件，即编码轮、具有弹簧部件的机壳和用于固定编码轮的安 装部件。图74和75分别另外示出用于检测编码轮转动和编码轮摆动 的许多光发射器和光接收器。图76示出从下侧见到的非限制实施例的 编码轮。图77示出从上面看到的编码轮。图78示出图73b所示的从 上面看见的机壳部件。图79示出从上面看到的用于安装编码轮的部 件，该部件在图73中以截面示出。

图80是透视图，示出图57所示实施例的变体。

图81～87所示方案是图80所示实施例的简化形式，图81是装置 的透视图；图82是在第一操作位置见到的装置的纵向截面图；图83 是侧视图，示出位于第二操作位置的装置；图84是装置的纵向水平截 面图；图85是装置的横截面图；图86是装置的端视图；图87是装置 向一侧摆动的端视图。

图88示出图59-62所示编码轮的检测原理；图89～90示出检测 原理；图91出示当编码轮向一侧或另一侧摆动或直着往下压时所发生 的状态。

图92～95示出图73～79所示实施例的进一步细节，图92是具有 凸缘的机壳的局部图，图93示出固定支架装置的细节，图94和95 示出机壳上凸出部和固定支架装置之间的相互作用。

图96和97更详细示出图73～79和92～95所示和说明对象有关 的可能有的典型检测方式。

图98示出从上面见到的装置，图99示出支承该装置控制轮的支 架，图100示出从下侧见到的控制轮，图101示出从侧面见到的装置， 图102示出从下面看到的支架，而图103示出装置底板上检测器的配 置。

图104示出从上面看到的装置；图105示出从上面看到的支架； 图106示出从下面看到的控制轮；图107是装置的侧视图；图108是 从下面见到的支架；图109示出装置底板上检测器的配置；图110示 出装置的横截面图；图111示出从上面看到的支架；图112和113是 透视图和侧视图，分别示出支架的弹性装置细节；图114和115分别 是从支架上面和下面看到的透视图，示出如图110所示的没有弹性装 置的支架。

图116示出从上面看到的控制轮。图117是装置的侧视图。图118 是从上面看到的装置的支架。图119是从下面看到的支架。图120是 从下面见到的控制轮。图121是装有检测器和处理设备的装置底座。 图122和123是侧视图，分别示出不摆动和摆动状态的支架。

图124是透视图，示出从一侧的上面见到的装置。图125是装置 的垂直纵向横截面图。图126是装置中部的横截面图。图127是装置 的端视图。图128是装置中间的纵向水平横截面图。

图129是从一侧看去的透视图，示出装置的转鼓部分。图130是 装置的垂直纵向截面图。图131是装置中部的横截面图。图132是装 置的端视图。图133是装置中间的纵向水平横截面图。

图134是装置的顶部透视图。图135是横截面图。图136是与图 135的图成90°的横截面图。图137是装有检测器的装置底板的顶视 图。图138是从上面看去的视图，示出装置的机架部分，图中可见到 底板上的两个检测器。

图139是横截面图；图140是与图139成90°的横截面图，该装 置的顶视图类似于图134的顶视图。图141是转动操作轮的底视图。 图142示出位于操作轮底侧的光反射环的例子，该反射盘还具有不反 射光的扇形部分。图143是从上面看到的视图，示出装置的机架部分， 图中可见到底板上的两个检测器。图144是装有检测器的装置底板的 顶视图。

在下面说明中将更详细说明实施例。

图1中编号1表示键的顶部件，它具有用于固定适当控制按钮3 (见图6～10)的凸出部2。该顶部件1具有向下部分4，该部分用于 阻挡光发射器5、6和其相关光接收器5’、6’之间光路中的两个或一个 光路。该顶部件1还具有另一向下凸出部分7，该部分具有凹槽或孔 8’、8”、8。在图1中不能见到的向下凸出部分4一侧上也具有相应 凹槽。该凹槽预定与滑动部件9的垂直部分11上的孔或凹槽发生相互 作用。在相应的凹槽8’、10’；8”、10”；8、10之间可以放置小 球，使得当顶部件1相对于凹槽8”、10”之间的球向一侧或另一侧摆 动时，该球将根据摆动方向脱离凹槽8’或8”。在滑动部件的垂直部分 12上同样有相应应凹槽13’、13”、13，这些凹槽与顶部件1向下凸 出部分4的外侧相对面上形成的凹槽形成相应相互作用。当顶部件1 例如向一侧或另一侧摆动时，向下凸出部分4的对应于凹槽13’或13 的凹槽将与上述凹槽13’、13相关的球脱开，同时相对于支承在凹槽 13”中的球进行转动或摆动。当发生这种摆动运动时，可以观察到发 生这种摆动的典型指示，因为当顶部件转到其凹槽对平行的水平位置 时，所有球将快速卡合就位。为清楚起见，图1和2中未示出这些球。

为使摆动部件的向下凸出部分4和7能够相对于滑动部件摆动， 在滑动部件上形成相应开口14、15。当顶部件例如向一侧或另一侧摆 动时，向下凸出部分4和7的至少一部分将向下进入相应开口14、15。 可以在凹槽8”的位置采用例如固定在顶部件上的上的轴销16来取代 与连接球和凹槽或孔10”相互作用的该凹槽或孔8”，因此顶部件1装 有轴销16，该轴销可在孔10”中形成支承。在这种情况下，例如凹槽 或孔8’、8和10’、10可以省去，利用分别在垂直部分12向下凸 出部分4上的凹槽以及有关的连接球使摆动部件在中间位置形成快速 卡合定位。

除检测器对5、5’和6、6’外，还可配置附加的光发射器17、18 和光检测器17’、18’，如图3所示。对此下面进行详细说明。为使滑 动部件相对于键底座部件19进行步进式位移，配置具有尖部20’的啮 合弹簧20，该弹簧可依次地与滑动部件下侧的纵行凹槽21相互作用， 如图9所示。

如图4、5以及9所见，以简化形式示于图4和5的滑动部件9在 其下侧具有T形肋，该肋具有直立部分22’和梁部分22”。在T形肋的 直立部分上形成许多横向孔23、24、25和26。取决于装置必须满足 的技术要求当然可以有更少或更多的孔。另外在T形肋的梁部分22’ 上具有两个通孔27和28，以便在光发射器5和光检测器5’之间以及 在光发射器6和光检测器6’之间分别形成光路。

如下面图21所示，光发射器和光接收器连接于控制检测电路29， 该电路在图3、4、5中只像征性示出。但可以明显看出，这种电路当 然可定位在装置的别处，可选择地连接于底座部件9的延伸部分。

图6示出顶部件1如何与滑动部件9装在一起图6中顶部件和滑 动部件位于起始位置或中间位置。在图7中，顶部件1的端部分1’已 通过控制按键3被压到下面，因而向下凸出部分4的所有三个凹槽均 与图2所示凹槽或孔13’、13”、13”相关的球脱开。

在此位置，向下凸出部4将阻挡通常在光发射器5和光接收器5’ 之间以及光发射器6和光接收器6’之间经T形件22的梁部22”穿行的 光束。这种状况例示于图9的右侧。

图8中示出事实上为摆动部件的顶部件如何向一侧或另一侧摆 动，图8只示出向一侧摆动。然而应当看出，还可以向其相对侧摆动， 如前所述，可以绕摆动点尤其是由凹槽8”、10”形成的有效摆动点进 行摆动，图中为简单起见用新编号30表示该摆动点。

上述球(未示出)最后用弹簧加载，或垂直部11、12最好可稍为 产生弹性形变。

取决于顶部件1是向一侧或另一侧摆动，还是可选择地直接被压 下而使向下凸出部分4伸过开口或间隙15，光接收器5’和6’将检测到 不同信号。如果将这些信号与T形件直立部分的孔23～26移过光接收 器17’、18’时该光接收器17’、18’的信号对比，则对滑动部年9相对 于底座部件19的不同位置可以形成二进编码。如下面表II例举的例 子中所示，对于顶部件相对于滑动部件的摆动压下通过开口15实际上 有三种可能的连接状态，表中用单个字母(A或B)表示摆动，用两个 字母表示阻挡两个接收器5’和6’接收光的压下。应当看到，在选择的 例子中，T形肋直立部分相对光接收器17’、18’有四个可能的位置设 定。然而所示位置的数目无论如何不能理解为构成对本发明的限制。

光发射器、光接收器和具有附件的电路19可以配置在底座部件19 的底部，或者底座部件可由电路板构成。光发射器5、6和17、18可 以是例如发光二极管。

当向下凸出部分4阻断光发射器5、6和相应光接收器5’、6’之间 的光路时，事实上可检测到二进码00。当向下凸出部分4只阻挡这些 光路中的一个光路时可检测到二元码01或10。

如果梁部22”代表在X方向的状态变化，则直立部分22’的运动将 导到y方向的变化，而且如果向一侧或另一侧的摆动或向下压顶部件1 的向下凸出部分4代表在Z方向的运动，则可以列出下面的表。因而 对于相应的倾斜、压下位置以及滑动部件相对于底座部件在纵方向进 行的位移可以形成二进码。下面的表I作为例子示出和本发明作例如 电话的小键盘时所需的指令。如表I所示的指令数目当然可以通过增 加与T形肋的柱22’发生相互作用的光发射器和光检测器的数目而增 加。

        表I   1   4   7   *   2   5   8   0   3   6   9   #

                        表II   编码   Y方向位置   数字   X   Y  在Z方向的按压   1   01   00   1  A   2   00   00   1  A和B   3   10   00   1  B   4   01   10   2  A   5   00   10   2  A和B   6   10   10   2  B   7   00   11   3  A   8   01   11   3  A和B   9   10   11   3  B   0   00   01   4  A   *   01   01   4  A和B   #   10   01   4  B

顶部件1、滑动部件9和底座部件19最好装在由顶盖和底盖31 和32构成的机壳内。该顶盖31和底盖32内均具有装入电子设备或电 源的空间，如用凹部31’、32’表示的。

下面参考图11～37说明本发明装置的另一实施例。

图11示出用于装入本发明装置的机壳的顶盖33和底盖34。机壳 上具有预定装入作为装置构成部件的可动和固定元件的切口33’、33’ 以及类似的切口34’、34”、34。图16中滑动部件用编号35表示， 可以看出，在滑动部件35的侧部有许多凹槽36，这些凹槽预定用于 与定位弹簧37相互作用。切口33”预定用于显示或指示部件，例如形 为发光二极管38、39、40、41的指示部件，以便更准确地指示控制键 42相对于装置底座部件的位置，如下面详细说明的。因此对于切口33” 形成孔38’、39’、40’、41’，以使发光二极管的光穿过这些孔。应当 看出，发光二管可以用显示装置例如液晶显示屏代替。

外壳顶盖33具有导向件43，该导向部件用于包含在装置中的装 置控制键和滑动部件。

对于控制键42装有盖板44，以便在控制键于导向槽43中前后移 动时可以防止在灰尘、外物等进入开口45。

在图1～10中示出光发射器、光接收器及单元29的配置。在图 21中用编号46表示例如为通信设备、附加计算设备、显示面板等的 外围设备。

滑动部件35更详细地示于图22～24。滑动部件具有安装控制键 42的安装件42’。该安装件42’可转动地支承在轴47上，该轴构成滑 动部件35的固定部分。安装件42’相对于轴47具有最小的横向游隙， 但具有一定的垂直游隙，因而允许控制键向下压一段距离。

控制键42可以直接向下移动(Z方向)，也可以绕轴47向一侧 或另一侧摆动。为了在不用控制键42时或该键位于中间位置时达到该 键的稳定，如图25所示，将弹簧48例如将将盘簧或弯曲的叶簧配置 控制键安装件42’和滑动部件35之间。滑动部件具有两个向下的倾斜 部分，其中一个示于图22，并用编号49表示。该倾斜部分49的底部 具有向下凸出件50，该凸出件具有孔51，该孔视情况可使光在光发射 器5和光接收器5’之间或光发射器6和光接收器6’之间穿行。簧片52、 53配置在向下凸出部分49，图22中只示出其中簧片52。这些簧片利 用例如螺钉连接件44牢固固定于滑动部件35的一个端部。更仔细研 究图22可以看出，控制键安装件42’在其底部具有几乎平行于滑动部 件倾斜部分49的斜面。压下控制键42可使该键压压在叶簧52和/或 53上，因而使该叶簧向下压靠在滑动部件35的倾斜部分49上可以看 到，在叶簧的与固定端部相对的端部上具有向下凸出部分或交叉件 52’、53’，当叶簧被下压时，该向下凸出部分位于滑动部件向下凸出 部分50上的孔51的前方。因此上述交叉件52’、53’将阻止光在例如 光发射器5和光接受器5’之间或光发射器6和光接收器6’之间穿行。

图25中可以看到，滑动部件在其下侧具有如图1～10说明的大体 T型肋。然而完全可以想像到，至少肋的直立部分可以分成分开的件 例如图22和29所示50’、50”。在滑动部件35的向下凸出件上即事 实上形成T形肋的梁部分50上有两个分别用编号51’和51”表示的 孔。当控制键42向一侧或另一侧例如向箭头56表示的方向摆动时， 键42便反抗弹簧48的作用力，使簧片52向下移动而与倾斜部分49 对接，从而挡住孔51”。因此控制键42被按压在“b”侧。如果控制 键42沿图27所示箭头57的方向在轴向被向下压，则两个孔51’、51” 均被挡住。

图25的状态重现于图30，而图26和27的状态分别重现于图32 和31。使滑动部件35相对于小键盘装置的底座部件58移动。(在本 例中该底座部件为电路板)便可对滑动部件相对底座部件的不同位置 确立二进码，上述T形肋的“直立”部分具有孔或切口59，光可通过 该孔在光发射器和光接收器之间穿行。

因此在滑动部件35相对底座部件58运动期间便形成编码格式， 该格式对应于表II所示的格式，该格式在下面表3中示出。

                    表III   字符   X   Y  在Z方向的按压   1   2   3   4   5   6   7   8   9   0   *   #   01   00   10   01   00   10   01   00   10   01   00   10   01   01   01   00   00   00   11   11   11   10   10   10  B  A和B  A  B  A和B  A  B  A和B  A  B  A和B  A

将图28和29(也见图34～37)所示的状态与例如从图3明显看 出的状态相比较可以看出，光发射器6和光接收器6’已交换位置，同 样光发射器18和光接收器18’已交换位置。这种切换的目的是避免“光 的相互干扰”，即避免两个光发射器发出的光射在不相关的接收器上。 图28和29所示的实施例被认为是现时关于光发射器和光接收器定位 方面的优选实施例。

图26中应注意到，如果控制键安装件42’的边缘42”压靠在机壳 顶盖33下侧部分的下侧面上，则可向簧片52或53提供较大转矩。

下面参考附图38-47说明装置的再一实施例。

图38示出固定的检测装置60和滑动部件61，该滑动部件作成编 码杆。该固定装置60具有如图41所示的贯穿的纵向槽62。为相对于 固定装置60步进式引导编码杆，在编码杆上形成与啮合装置64例如 球、肋等相互作用的痕迹或凹槽，该编码杆由弹簧65支承，该弹簧的 用编号65’表示的一端固定在固定装置60上。在编码杆61的纵方向形 成隔开规定距离的横向孔66。在编码杆或滑动部件61的各侧装有至 少第一和第二套光发射器/光接收器67，67’；68，68’，用于发出光和 检测横向于沟槽62的穿过编码杆孔66的光。还可以形成若干平行孔 例如66’和66’，这些组孔彼此形成的角度在0～360°范围内。在不应 构成对本发明限制的实施例中，此角度例如为5°～90°。当然可以具有 例如两组或三组孔，虽然可以想像出更多组的孔。

虽然至少有第一和第二套光发射器/光接收器对67，67’；68， 68’，，但最好应用若干对这样的发光射器/光接收器，例如如图38和 47所示的用相应编号69、69’；70、70’；71、71’表示的第三、第四 和第五套，这些光发射器/光接收器套可以放置在一个公用电路板上， 如例如图29说明的。滑动部件61相对固定部件60的步进式机械运动 将使光穿过编码杆上的孔66、66’或66”，或不使光穿过编码杆到达相 应的光接收器67’、68’、69’和71’，这将导致光接收器的输出转换成 相应组的二进制“1”和“0”编码。

虽然编码杆最好具有大体圆形横截面，如图38、39和41所示， 但是在本发明范围内可以选择大体为多角形横截面例如六角形截面的 编码杆设计。此种编码杆更详细示于图42和43，其中编码杆用编号 72表示。在这些图中，痕迹或凹槽73沿编码杆的外周配置，这些凹 槽与用弹簧75加力的弹簧加压啮合装置74相互作用。在这种情况下， 最好使图中用编号75、75’、75”和75表示的孔从六角形编码杆的一 个侧面伸到相对侧面。从图41和42可以明显看出，如果上述孔组横 向穿过编码杆的纵向中心轴线，则是合适的。如图39和43所示，在 一个组例如组66、75中的孔位于编码杆上相应的横向平面内，此平面 不同于其它孔组例如孔组66’、66”中的孔所在的平面。然而可以想像 出，在第一组孔例如孔组75中的至少一个孔可与第二组孔例如孔组 75中的一个孔处于同一平面上，如图43所示。这种相同也适用于图 39及孔66’和66”。

下面参考图44详细说明实施例，其中出发点是一排用箭头和编号 66示出的孔。该排孔由字母b、d、e、h、k、l、m、n、p和q表示的 孔组成。可以看出，当调节编码杆，使固定装置60中的光接收器只适 合于接收通过该排孔66的光时，由孔a、c、f、g、i、j和o组成的 角度错开的一排孔不允许光通过。

当这种编码杆移过检测器阵列67、67’、68、’68’、69、69’、70、 70’和71、71’时，由于编码杆的步进式运动，所以可顺序产生如以下 表IV所示的二进码格式，表中示出在a-r点光是穿过(LP)还是不穿 过该排孔66。

                                    表IV   LP   0   1   0   1   1   0   0   1   0   0   1   1   1   1   0   1   1   1   Ch.   a   b   c   d   e   f   g   h   i   f   k   l   m   n   o   p   q   r   1   0   1   0   1   1   2   1   0   1   1   0   3   0   1   1   0   0   4   1   1   0   0   1   5   1   0   0   1   0   6   0   0   1   0   0   7   0   1   0   0   1   8   1   0   0   1   1   9   0   0   1   1   1   0   0   1   1   1   1   *   1   1   1   1   0   #   1   1   1   0   1   +   1   1   0   1   1   -   1   0   1   1   1

光发射器67、68、69、70、72依次配置在编码杆的相对侧上，如 图47所示。然而所有光发射器67～71也可以配置在编码杆的同一侧， 而光接收器配置在编码杆的相对侧。

还可以想像到，光发射器和光接收器可以顺序起动，以防止散射 光传播到错误的光接收器。成套的光发射器和光接收器可用微处理器 76控制，该微处理器包括控制和分析电路以及将检测到的二进制码转 换成唯一的正确字符指示的电路。产生的连续字符可以输送到例如显 示器77，其它的外围设备例如用编号78表示的无线电通信设备装有 通信天线79以及通信话筒等。无线电通信设备78由例如开关81控 制。

为了在编码杆相对于固定装置60的不同位置起动装置，必须配置 起动装置例如控制键82，该控制键与开关82’或82”相互作用。作为 这种开关82’、82”的替代装置，可以想象到将固定装置60装在电路 板83上，该电路板上也装有部件67～71、67～72’、76和78，而且 该电路板的一端装在或通过装置84铰接连接于装置底板85或机壳， 而在电路板82下侧的另一端部配置开关例如微开关。在图39和47 中此种开关用编号86表示。如果控制按钮预定控制例如开关82’或 83’，则这种开关最好配置在动作的编码杆上并通过导线连接于微处理 器76。如果需要尽可能避免导线连接，则在底板或机壳85和电路板 83之间的一个或多个开关86可以是在相应时间读出二进码的适当装 置。

这种开关86是普通商品，只需在控制压钮82上加不大的力使线 路板83对连接装置84稍为弯曲便可以驱动该开关。

图48示出可移过检测装置88的编码杆87，该检测装置由光发射 器89～92和光接收器93～96组成。编码杆87本身与图39和43所示 的实施例相同。它可以前、后移动，如图50中的箭头及控制装置97 所示。该控制装置97可以是控制轮或控制按钮。光发射器和光接收器 如前面实施例所述，例如可以装在如图49的编号98所示的公共电路 板上。和编码杆先前实施例的情况一样，该编码杆也具有许多通孔 99，因而当选择的孔位于光发射器和光接收器之间的直线上时，该孔 将通过光线。为使光更好地通过，各个孔当然可以装上光导纤维，以 增加光的通过。和先前实施例一样，此处也有性的啮合装置100、101， 如图49所示。啮合装置部分101适于阻止弹簧作用，形成与编码杆上 的痕迹或凹槽的可松开啮合，这些凹槽在图48上用编号102表示或用 编号103表示。即使认为编码杆最好为圆形横截面，但也可以具有不 同的横截面例如多角形横截面。

例如采用三行平行的定位啮合凹槽63(见图40)或103(见图48～ 50)而不同许多行的凹槽，如果需要使编码杆绕其轴线转360°或例如 转30°～90°，则形成很大数这种平行非共面凹槽行是不合适的，因为 这些凹槽行显著减小编码杆上贯穿码孔的可能数目。因此在图48和 49中用编号102表示的凹槽或痕迹最好配置在编码杆的自由端部分。 这样便允许编码杆事实上绕其轴线步进式转动360°或更小的角度，在 这种情况下，在编码杆的纵方向只需要一行凹槽63或103便可确保编 码杆在纵方向的步进式运动。或者最好可选择地将这些凹槽或痕迹作 成贯穿的角度相互错开的共面孔，以便利用光学检测单元检测编码杆 的转动或轴向运动。

图51和52示出控制装置能与分别用编号104和105示出的光发 射器和光接收器对发生相互作用。如图51所示，有如图48～50所示 的控制装置97，该控制装置可使编码杆87移动通过检测单元88。从 图出可看出，光发射器/光接收器对104、105装在电路板98的下侧面 上，当然这不应理解为构成对本发明的限制。在底板106上装有垂直 的光路阻挡板107，该板在压下时，如在图52中沿向下指向的箭头方 向向下压时，将阻断光发射器104和光接收器105之间的光路，如图 52所示。检测装置88通过铰接连接装置108可转动地连接于底板 106。检测装置适合于弹性地压向底部件106、这种机构用弹簧装置109 例好盘簧形成。

从图53可以看出，在控制装置97上，可在其各侧上与其共轴地 配置上述编码杆87和位置调节杆110，该调节杆能与啮合装置111相 互作用，该啮合装置的设计类似于图49和50所示的啮合部件100、 101。如图54详细示出的，编码杆87和位置调节杆110均可滑动地支 承在机壳部件112内，因此杆87和110可进行轴向运动和转动运动或 摆动运动。装有底板如底板106；图54中用编号106’表示的该底板。 机壳112经铰接连接装置连接于底板106’，该铰接装置在此图中用编 号108’表示。在图54所示的技术方案中也形成像图51中弹簧109那 样的弹簧装置，此弹簧装置用编号109’表示。如编号113所示，杆部 件110可选择地作成具有通孔的辅助编码杆形式，使得利用与光接收 单元115相互作用的光发射单元114可使光通过这些孔。这样利用这 种设备可获得额外的编码可能性。啮合装置111可与例如孔111’相啮 合，这些啮合装置和孔类似于图48～50以及前面的图尤其是图40、 41和42所示和所说明的装置和孔。

光发射器单元114例如由编号分别为116、117和118、119表示 的第六和第七套光发射器/光接收器对组成。另外，在形成辅助光学检 测单元的光发射器单元114和光发射器单元115上还有其编号分别为 120、121；122、123；124、125的第八、第九、第十套的光发射器/ 光接受器对。

如图55和56所示，控制装置由图中编号为126的杯形按钮构成。 在这种情况为简化起见，编码杆用编号127表示，该编码杆与光发射 器单元相互作用，该光发射单元由光发射器128、129、130、133以及 相关的光接收器132、133、134、135组成。在编码杆上形成图中其编 号为136的通孔。在控制按钮126的内周面上形成例如凹槽137的装 置，该凹槽啮合弹性装置138，导致与属于本装置的机架139的外部 分形成可弹性的可脱开的位置啮合。如图所示，编码杆127采用例如 销钉127’同轴固定于控制按钮，该销钉与编号为140的固定螺钉等形 成螺纹啮合。因此可使装置本身在轴向很紧凑。

图57示出本发明装置的再一种变型。在这种情况下，控制装置由 环形带141构成，该带绕在两个相对的转动辊142和143上。带的外 侧面如图57的箭头144所示与编码杆145形成摩擦啮合，在使带沿箭 头146所示的方向转动时可带动编码杆转动。编码杆上可按常规形成 通孔147，应当看到，孔的数目当然可以根据要求而很不相同。例如 如图58a和58b所示可以形成四个或多个通孔147。带141在其内侧 面上可选择地形成横向肋148，以便更好地啮合辊142和143。位于辊 142支承件上的步进机构150与辊142表面上的凹痕151形成顺序的 可脱开的啮合。如果上述凹痕由辊142表面上的轴向平行槽构成，则 可使肋片148例如间隔开，使得在辊142转动时，该肋片可啮合该平 行槽，由此阻止带的任何滑移。

转动轴142和143最好相互用弹簧张紧。这种张力弹簧用编号149 示意示出。为利用张力弹簧149使带141张紧，必须使其中一个辊在 例如铰接点174铰接连接于支架160。

图57及图58中其编号为152、153的光发射器和光接收器分别位 于编码杆的相对两侧，该编码杆不能沿轴向移动，但可转动，但应当 看到，为检测横向穿过编码杆145的光可以配置若干光发射器和光检 测器，如图58b所示应用了附加的光发射器154、155、156以及相关 的光接收器157、158、159。

编码杆145和转动辊142、143可转动地支承在支架160上。该支 架160可绕摆动轴164向两侧摆动，如由箭头161、162所示，或者可 以在支架的端部分165被往下压。

端部分165具有从支架160凸出的凸耳166和167。形成与相应 凸耳166、167相互作用的两个两个活动式检测器，以便在支架向一侧 或另一侧如向编号161或162所示的侧进行摆动运动，或进行如编号 163所示的向下运动时在各个检测器对中形成光路。检测器对分别用 编号168、169；170、171表示，分别表示成对的光发射器和光接收器。

在图57和58所示的技术方案中，不仅检测编码杆145上的编码 孔而且还另外检测支架的摆动或可能的向下运动，从而获得截断一个 或多个光接收器153、157～159的编码孔的读数。可以选择性配置编 号为172的弹簧机构，以便使支架相对于底板173进行弹回运动。该 支架可绕其轴164进行倾斜，因而相对于底板173是活动的。利用例 如图59和61右侧所示的铰接部分可将支架支承在端部165的轴向相 对侧。

上述支枢点在图57上因作图技术原因而未示出，但是技术人员可 以很快看出如何进行这种支承。

图80所示的技术方案应用了绕在一对辊269、270上的带268。 辊270具有许多间隔的平行的轴向延伸孔271。光发射器272和光接 收器273位于辊270的相应端部，形成检测辊转动的检测器。在辊转 动时，顺序通过孔271的光被检出，该检出信号可周性性控制记录器 274，以便输出需要的参数，该参数被送到适合于控制外围设备276 的微理器275上。辊269、270与其带268一齐装在支架277上，该支 架的自由端具有凸耳278和279，当支架277向一侧或另一侧摆动时 或将其端部分277’向下压时，该凸耳可控制这些检测器中相应光发射 器和光接收器280、281和282、283之间的光路。

图81～85示出两个辊285、286，该辊由带284包围和转动。该 辊装在可相对支架支承289摆动和下压的支架287上，该支承配置在 底板292上。辊286与辊270是相同的。检测器对293、294检测辊 286转动时顺序穿过该辊286上通孔286’的光。此装置具有带的支承 和加压板288，该加压板在其垂直截面上具有大体椭圆形的槽290，并 与配置在支架支承289上的轴289形成转动连接。加压板288由弹簧 291支承。如图87所示，支架287可向一侧或另一侧摆动，直接向下 压带284即向下压加压板288也可使支架垂直运动。这种运动在作用 上与图80示出和说明的运动是相同的，也和图57的运动是相同的。 检测器295和296检测支架向一侧或另一侧的摆动，在压下支架时， 检测器295和298均被启动。支架的摆动和压下均要反抗弹簧291的 作用力，以确保可以明显感知这种运动。

在另一方面，本实施例在功能上与图80所示和说明的实施例相 同。

下面参考图59～63说明本发明的另一实施例。

在此实施例中，支架175可通过例如设备支架177上的球支枢点 176进行可摆动地支承。支架可绕其纵轴178摆动，而且也可相对该 纵轴进行摆动，如编号178’所示，选择性可读编码轮179可转动地支 承在支架175上。转动是基于在轮子179的内部分180上具有许多凹 槽181，该凹槽位于轮179的内壁上。这些槽181最好与弹簧加载的 球182啮合，该球由弹簧183选择性张紧。弹簧装置183最好固定在 支架上，如图61所示，使得轮的支承事实上最好通过由弹簧加载的球 来实现。因为支架的两侧也要为支架中轮子本身提供侧向稳定性，所 以应当明白，轮的外廓支承是充分的。编码轮179具有如图63所示的 编码部分，由光发射器185和光接收器186组成的第一检测器检测编 码轮上的标记，上述标记最好是透明的。第一光学检测器185、186 最好配置在相对支架为固定的安装板187上。光学读出编码轮179具 有编码部分184，该部分至少由一组透明的和不透明的扇形部分构 成，该组延伸的扇形角在1°～360°范围内。最好形成两组或多组这样 的扇形部分，其中各组跨越的扇形角在1°～360°范围内。各个扇形具 有沿位于不同径向的透明部分和不透明部分，各个这种扇形形成特定 光学码。上述第一光学检测器在光学接收器侧连接于步进计数器 188，因此编码轮的转动可以实现在含有数码、符号等的记录器189 中的搜索，使得这些数码、符号等可以输出到显示器190上，并再由 连接于移动电话的发射-接收设备192的微处理器191利用。然而这 绝不能理解为构成应用本发明的限制。

另外，支架175具有两个侧向配置的凸耳193和194，它与第二 和第三检测器相互作用，该第二和第三检测器分别由光发射器195、 光接收器196以及光发射器197、光接收器198组成。

当使支架175绕其纵轴178摆动时，将使第二光检测器195、196 或第三检测器197、198的光路改动。光接收器例如光接收器198然后 可以连接于微处理器191。如从例如图60、61以及图63明显看出的， 除向侧向摆动而外，最好使支架在其对着球支枢点176的一端受到弹 簧的支承。在例示的例子中可以看到应用了盘簧199。当向下压支架 175时，其端部分175’便向下移动，因而支架将绕球支枢点176转动， 其纵轴将占据由向下倾斜轴178’表示的位置。在这种状态下，第二和 第三检测器195、196和197、198的光路当然将分别被致动，因而通 过支架的侧向摆动以及其端部的压下事实上可以发出三种信号。然而 技术人员应当明白，利用变形例，支架可能位置的数目以及可能的发 出信号的数目可以更小或更大而不背离本发明。

编码轮179可被设计成例如图89所示的用编号297表示的编码 轮。在编码轮297上最好形成均匀间隔开的许多孔298。采用例如光 发射器299和两个光接收器300和301可以获得比只用一个光发射器 185和一个光接收器186更大的检测能力，这种检测示于图90，图中 CW代表顺时针转动，CCW代表反时针转动。具体是，不管编码轮往那 个方向转动均可以准确检测壁和孔之间的结合部。图91更详细示出当 示意示出的支架175保持或者不动，或在检测器195、196的一侧被压 下或在检测器197、198的一侧被压下或直接在中间将其压在弹簧199 上时所发生的状态。C、D分别表示光接收器196和198。

这种技术方案的优越性在于，它可服务于很多功能，同时能除去 很多按钮，而且还可以在原本就小的设备机壳上形成较大的显示屏， 这在移动电话工艺中是周知的。这种装置容易操作，机械结构简单， 活动部件少。而且生产成本低，可以作得相当小，也不容易磨损。但 不太防水和防尘。

下面参考图64-70说明本发明的再一实施例，其变体示于图71 和72。在此实施例中，在设备机壳200中可转动地配置控制轮201。 该控制轮具有许多沿径向配置的角度错开的通孔202。控制轮在其至 少三个位置受到弹簧支承，例如用所谓簧203支承。至少一个光发射 器204和光接收器205配置在控制轮的相对两侧。在图65中示出分别 用编号206-210和211-215表示的许多光发射器和光接收器。如图 66所示，可用例如四个弹簧203来使控制轮绕轴线dbe或abc或ad、 cd、ce或ae摆动以及可以在B点直接向下压该控制轮。虽然在图64 中只示出一个光发射器204和一个光接收器205，但应当看出，可以 配置许多光发射器和光接收器，如图65所示。像图59-63所示实施 例一样，最好将例如光接收器205连接到计数电路188和微处理器191 二者，从而不仅可以计数个别的移动步而且还可以检测光发射器204 和光接收器205之间的光路。例如，通过摆动控制轮201，如图61所 示，也可以致动光发射器204和光接收器205之间的光路，使得可以 理解为不存在由光接收器205接收的光信号。在图68中，已在例如点 B将控制轮压下，因此也压下所有弹簧203。

控制轮201最好弹性地由支承件216支承，如图68所示。在图 71和72所示的技术方案中，可以设计成只用一个光发射器217，该发 射器经光通道218与许多光接收器219-232通信息，这些光接收器已 在图71中示作本发明的不限制例子。光接收器的输出可以送到例如微 处理器233，该微处理器又进一步连接于外围设备234。微处理器233 除检测控制轮201的运动外，还可以例如周期性扫描所有光发射器的 输出，以决定那一接收器在接收或不接收光。外围设备234可以是例 如显示装置。微处理器233可选择地连接于无线电发射和接收装置 235，该发射接收装置具有天线装置和用于发射和接收声音的选择性装 置。

图73-79示出本发明的再一实施例。在这种情况下，设备机壳用 编号236表示，在机壳中装有控制轮237，其中控制轮至少在其三点 由弹簧238支承。图77示出控制轮237的顶视图。该控制轮具有下凹 部分239，因而易于用手指将控制轮转向一侧或另一侧。外壳236具 有边缘凹部240，控制轮237可以部分嵌入该凹部。在此凹部内有例 如三个形成控制轮摆动点的升高部241、242和243。该控制轮具有向 下伸出的销钉244，该销钉与固定支架装置245形成可转动约束。该 固定支架装置245或者装有允许销钉244因而允许控制轮237相对于 固定支架装置转动的轴承(未示出)，或者销钉244在其底部具有快 速卡合装置，使得它可以快速卡合就位并且不能拔出来，但是可以相 对固定支架装置转动。作为另一种替代方案，该销钉可由具有选择性 分开区域244’的两部分组成，使得销钉244是一个整体，但控制轮237 本身可以以相对于销钉转动的方式或者快速卡合在销钉234上或用螺 钉固定在该销钉上。图73C示出固定支架装置的侧视图，图79示出固 定支架装置的顶视图。固定支架具有开口247、248和249，使得可以 检测控制轮下侧面上的光学标记264。该光标记总的用编号250表示， 并且应当明白，可以应用例如两个或多个同心部分的这种光学标记。 因此，部分263只是这种标记的辅助区域。

固定支架装置具有例如三个钩形凸耳251、252和253，该凸耳与 机壳236的凸缘254上的切口265啮合，具体参见图92和93。固定 支架装置245装有例如步进弹簧245’，该弹簧的自由端可步进式啮合 控制轮237下侧面上的环形槽部分263。形成的摆动点241-243可使 控制轮237相对于点241和243、241和241或242和243摆动。靠 着固定支架的这种设计，从图75可以看出，利用用编号255、256和 257表示的相应的成对检测器可以检测控制轮相对于点241和243或 241和242或242和243的摆动。该检测器255、256和257由其编号 分别为255’、255”，256、256”和257’、257”的光发射器和光接收器 组成。参考图75，如果假定，当控制轮摆时预定起动运行的是检测器 257，则可以看出，当控制轮倾斜压接弹簧238时凹耳253将凸缘(见 图94和95)稍为向下运动，但仍保持在其相应的切口265中，和其 它两个凸耳一样。这意味着，光发射器257’和光接收器257”之间的光 路一定会改动，使得光穿过支架装置的孔266和上述凸缘254上的孔 267。

如图74所示，例如光发射器256和光接收器256”连接于微处理 器258，该微处理器再连接于微处理器外围设备例如显示装置259。另 外微处理器258还可选择性连接于发射接收设备260，该设备可选择 地具有声音的发射和接收装置。从图73可看出，可以配置至少一个检 测器261来检测控制轮的转动，该检测器当然也连接于微处理器258。 另外，还可配置另一个用于读出控制轮下侧面上光学标记264的检测 器262。检测器216当然也可以读出这些标记，对检测器262读取的 读数提供补充。

虽然在图74上未示出，但应当明白，其它的光发射器和光接收器 当然也连接于微处理器258，为明晰起见，图上未示出与微处理258 的连接。光读编码轮最好具有至少一组标记的和未标记的扇形部分， 其中这组扇形部分覆盖的扇形角在1°-360°范围内。当然也可形成两 个或多个这种同扇形角在1°-360°范围内。作为一个例子，图76示出 两个这种可读扇形部分263和264，这些扇形部分是同心的，而且各 个扇形部分跨越的扇形角在1°-360°范围内，当然，这不能理解为构 成对对本发明的限制。

图96示出控制轮237顺时针方向的转动以及例如检测器261或 262如何取决于该轮步进转动位置形成二进制的输出信号。CW代表顺 时针方向转动，而CCW代表反时针方向转动。

图97中示出如何在点C、D和E摆动或压下控制轮237，因而也 压下支架装置245，使相应的检测器255、256和257启动，亦可参考 图74和78。   检测器------＞  255   256   257   不压下轮237  0   0   0   在C点压下  1   0   0   在D点压下  0   1   0   在E点压下  0   0   1   在轮237的中心压下  1   1   1

这种方案的优点是可以维持许多功能，同时可以去掉许多按扭。 而且容易操作，结构简单，牢固，制作成本低，并且可作得很细小。 然而它需要一定表面，例如直径约20mm的表面。

图98-103示出具有嵌入手指的凹部303的控制轮302。该控制 轮302由支架304支承，该支架可相对于装置机壳305摆动，但不能 绕其轴转动。该轮具有轴306，该轴经孔307穿过支架304，其间形成 一定游隙，该轴利用弹簧310和支架装置309弹性安装在底板308上。 该支架具有由三个倾斜垫321-314支承的辅助框架311。该控制轮 302在其下侧面上具有编码部分315和步选啮合部分316例如为一个 由相隔很近的凹带组成的带，该凹部带可与支承的步进控制凸出部 317-319顺序啮合。检测器320-322配置在底板上，用于在控制轮 步进式转动时通过支架上的开孔323-325检测编码部分315。检测器 320-322是光电检测器，而检测器326-328最好由微开关开组成， 用于检测支架绕一对垫子312、313，313、314或314、312的摆动。 光电检测器和机械开关检测器均连接于微处理器329(为简单起见图 中只示出连接其中的两个)，该微处理器又连接于选择的外围设备 329’。

图104-115示出的技术方案其运行方式基本上与刚参照图98- 103说明的方式相同。图104-115示出的控制轮330具有嵌入手指的 凹部331。控制轮330由支架332支承，该支架可相对于装置绕其轴 线摆动，但不能绕其转动。控制轮330具有轴334，该轴穿过支架332 上的孔335，可转动地固定于该支架。该支架具有由三个弯曲的倾斜 垫336-338组成的辅助支架。在控制轮302的下侧面上具有编码部分 339和步进啮合部分340，后者例如为一个由间隔很近的凹部组成的 带，该带可与支承的步进控制凸部341-343依次啮合。检测器344- 346配置在底板上，用于在控制控轮步进式转动时通过支架上的开口 347-349检测编码部分339。检测器344-346是光电检测器，和用 于检测支架向检测器350-352中相应一个检测器向下摆动的检测器 350-352一样。支架在末端点经销钉353-355连接于机壳上的导孔 358(在图110中只示出一个)，以确保可以在所有时间可控制支架的 摆动。在这一方面，此技术方案使人想起图92-95所示的方案。光电 检测器344-346和350-352均连接于微处理器356(为简明起见图 中只示其中两个的连接)，该微处理器又连接于选择的外围设备356’。

在支架的下侧有弹簧357以及装在支架332和弹簧357之间的连 接垫359。三个凸销360-362也从支架的下侧面向下伸出，设凸销用 作摆动的制动件和遮光件。

图116-123所示的技术方案具有很多与图104-115所示方案共 同的特征。图中示出具有用于嵌入手指的凹部363’的控制轮363。该 轮363由支架364支承，该支架配置成可相对于装置机壳365绕其轴 线摆动，但不能绕其转动。该轮363具有轴366，该轴穿过支架334 上的孔367，并被固定，使得可相对于该支架转动，该轴结束于机壳 365底板368的下侧，由弹簧369例如盘簧或螺簧张紧。该支架具有 由三个弯曲摆动垫370-372构成的辅助支架。该轮363的下侧面上具 有编码部分373和步进啮合部分374，后者例如为一个由相隔很近凹 部形成的带，该带可与位于支架表面上支承的步进控制凸部374-376 顺序啮合。检测器377-379配置在底板上，用于在控制轮363步进转 动时通过支架上的开孔380-382检测编码部分373。检测器377-379 是光电检测器，和用于检测支架向检测器383-385中相应一个检测器 向下摆动的检测器383-385一样。支架364通过销钉386-389连接 于机壳上的导孔，该导孔与图110所示的导孔358一样，以确保可以 在所有时间可控制支架的摆动。在这一方面，本技术方案使人多少想 到图92-95所示的方案。光电检测器377-379和383-385均连接 于微处理器389(为简明起见图中只示出其中两个被连接)，该微处 理器又连接于选择的外围设备389’。

为限制支架摆动，最好配置如图114和115所示的摆动限制销， 该限制销在支架的下侧从垫370-372的端部向下延伸，该限制销用编 号390-392表示。

如图124-128所示，装置包括可绕其纵轴线转动的转鼓393。该 转鼓利用毂装置395可转动地装在支架394上。该支架394因而该转 鼓393可以反抗机壳397上的弹簧396的弹力在两端摆动或在其中央 区域被压下。该支架394可绕轴398摆动，该轴配置在支架394的扁 长导孔399内，因此能使支架394摆动和被向下压。转鼓393具有许 多纵向延伸的贯穿的平行孔400。第一对光发射器401和光接收器402 在转鼓393转动时通过光顺序穿过上述孔400而协助检测转动位置及 转鼓393的这种转动。在功能方面可参考图80-87所示的结构。第二 对光发射器403和光接收器404配置在转鼓的一个端部。第三对光发 射器405和光接收器406配置在上述转鼓的另一端部。支架和转鼓在 上述一端的向下摆动将阻止光从发射器403射到发射器404，因为支 架片407挡住了其间的光路。支架和转鼓在上述另一端的向下摆动将 阻止光从发射器405射到接收器406，因为支架片408阻断了其间光 路。在将转鼓和支架于其中央区域向下按时，在上述一端和另一端均 阻止光通过。

如图129-133所示，装置包括可绕其纵轴线转动的转鼓409。在 转鼓的内壁上形成光的反射带410和非反射带410’。转鼓利用毂装置 412可转动地装在支架411上。支架411以及转鼓409可反抗机壳414 上弹簧413的弹力或反抗位于转鼓相应端部上电动式开关415和416 形成的弹力而向两端中的一端摆动或在其中间区域被往向压。支架 411可绕轴417摆动，该轴配置在支架394的扁长导孔418中因而既 可摆动支架又可往下压支架411。第一组光发射器和光接收器419利 用转鼓409转动时发射光依次射向上述带410和410’可以检测转鼓 409的转动位置和转动。第一电动式微开关415配置在转鼓的一个端 部。第二电动式微开关416配置在转鼓的另一端部。支架和转鼓在上 述一个端部的向下摆动将使开关415操作，而支架和转鼓在上述另一 端部的向下摆动将使开关416操作。如果在转鼓的中间区域将其压 下，则使两个微开关415和416操作。

图134-138以及图139-144所示的装置对于运行大的操作菜单 和文件或例如在互联网上的许多网页以及例如在蜂窝电话上的电子设 备是特别有用的。开关装置使四触点开关(中央开关)421、433-436、 437-440与控制轮422结合起来，该轮可转动，另外还具有四个下压 点427-430，以操作在其上的开关。然而本发明决不限制于使用四个 下压点，这只应当理解为说明本发明的一个例子。因此本装置可无限 制转动，在轮422上有n个下压点427-430，而在装置的中央按钮或 开关421上可以有m个下压点423-426，因此可以产生总数为n+m 个下压点加转动，最好n＝m＝4但是n和m可以为其它值，而且n≠m。 中央按钮421具有配置轴432的孔431，使得按钮421可绕轴432摆 动。然而应当注意到，该孔321的开口部在垂直方向为长方形，而在 其中心大体为圆形。这种结构能使按钮421进行四向摆动，即平行于 大体为X形横截的孔(点424和426)摆动和绕轴432(点423和425) 摆动。利用下压式微开关433、434、435和436提供的弹力可使按钮 保持在中间位置，该微开关分别啮合从按钮421底部区域伸出的四个 臂437、438、439和440，在点423压下将通过上述臂中相应一个臂 操作开关433，而在点425压下将操作开关434，在点434压下将操作 开关435，在点426压下，将操作开关436。

按钮423及其可能的四个开关位于轮422的中央。该轮422能够 无限制地转动。轮的底面具有许多反光扇形部441和不反光扇形部 442，如图142所示。另外，为使轮422步进式转动，沿其周边形成许 多V形或U形槽443。上述槽443通过轮的转动可依次使至少一个槽 啮合弹簧装置444。具有上述扇形部分441和442的轮422的下侧面 由一对光发射和光接收单元445和446照明。因此可以检测轮422的 步进转动，检测方式类似于例如图98-103所示实施例的方式。轮422 骑在框架447的平台447’上，该平台具有两个开孔448和449，通过 这两个开孔，上述单元445和446可检测上述扇形部分。在下压点或 位置427-430，轮422通过压在微开关450-453上的框架447可以 作用在这些相应的微开关上。轴432由一对配置在装置底板455上的 柱子454支承。

图134-138和图139-144所示实施中共通的部件用相同编号表 示。图139、140和144所示的臂460-463其结构稍不同于图135- 137所示的相应臂。微开关433-436分别用光发射器/光接收器套 456、456’；457、457’；458、458’和459、459’以及光发射孔装置456”、 457”、458”和459”取代，以便产生射向相应光接收器的一束细光束。 当将按钮向下压在位置423-426中的相应一个位置上时，该臂460- 463的一部分将阻止光在相应一组光发射器和光接收器之间穿过。杯 形弹簧464固定在底板455和按钮421的底部之间，在不进行摆动/ 压下操作时该弹簧使按钮421保持在要求不作用的中间位置。另外， 在进行摆动操作时，该弹簧可以提供运动指示。装置具有顶部板465， 如图136、136、139、140和141所示。

另外，为防止轮422在规定的摆动位置之间摆，配置防摆动件 466、467、468、469。

虽然位置423、427；424、428；425、429和426、430分别是对 准的，但对最好避免例如通过使位置427-430变位45°来进行准直。

所有实施例提供的装置即使用一支手也容易操作，并可省去许多 按钮。装置可随同构成该装置的部件进行三维运动即可在X、Y、和Z 平面内运动。

虽然在若干方面应用由光发射器和光接收器组成的光电检测器， 但在某些应用中可以整个地或部分地用机械的、电容的或电感的检测 器或开关替代这些光电检测器，对此并不违背本发明的原理。

虽然附图示出本发明装置的优选实施例，但是可以明显看出，在 所附权利要求书中确定的范围内，部件的设计和配置均可以改变。