TWI460618B - Multi-angle operation of the pen-type input device - Google Patents

Description

可多角度操作的筆型輸入裝置

本發明是關於一種筆型輸入裝置，尤指一種無須調校機構即可支援多角度操作的筆型輸入裝置。

按滑鼠、數位板、軌跡球等分別為不同形式的電腦輸入裝置，其用以與電腦連結，以執行輸入動作。前述裝置均為廣義的輸入裝置，但在形式上分別具有特定的空間型態，以滑鼠為例，一般人印象中的滑鼠不論是有線或無線，都是以較大的面積與一平面接觸，並在該平面上滑移。然而，近來前述的滑鼠在形式上出現了相當大的變化，其不再是必須以較大面積在一平面上滑移的形式，而是類似一種筆的型態，如我國新型專利權第M383776號「滑鼠筆結構」，請參閱圖8、圖9所示，其主要係在一筆管80內部的一容置空間801與一軌跡槽802內分別設有一觸控裝置81、一控制電路82及一供應前述元件工作電源的電池模組83。該觸控裝置81包括有一觸控開關811及上、下鍵812,813，該等觸控開關811及上、下鍵812,813係分設於前述筆管80的桿壁上，其中觸控開關811係提供傳統滑鼠的左鍵功能；又控制電路82包括一微處理器電路板821及一偵測模組822，偵測模組822係一光學模組，其可朝向筆管80前端的開口803發射光線，並經由該開口803接收反射的光線，以產生移動軌跡，經由微處理器電路板821處理後以無線方式傳送給電腦。

如前揭所述及圖9所示，該滑鼠筆是由筆管80內設的偵測模組822朝開口處801收發光線，由於偵測模組822的光發射器、光接收器係分別位在一相對的位置上，當偵測模組822位於指定的角度上，使用者令筆管80前端開口803左右移動時，即可令游標在X軸上移動，若令筆管80前端開口803上下移動時，則令游標在Y軸上移動。但由於筆管80係呈圓桿狀，使用者握持時很容易改變筆管80的徑向角度，從而偏移了偵測模組822可以正常工作的指定角度，在此狀況下，當使用者筆管80前端開口803左右移動時，除了會產生X軸資料外，也會產生Y軸資料，同樣的，若使用者令本體前端上下移動時，則除了產生Y軸資料外，也會產生X軸資料，因而造成操作上的困擾。

除了使用者握持筆管80的角度改變而造成前述困擾外，筆管80前端開口803的口徑稍大也是原因之一，因為其口徑大，稍微移動一下，即會產生相當大的焦距變化量，進而造成混淆或誤判。

儘管目前已有一種可自動校調的輸入裝置問世，主要係在電腦上安裝驅動程式，一旦輸入裝置出現角度偏移時，即透過軟體自動將當時位置轉換為原始指定的角度(0度)位置，而解決前述的操作困擾。但此種方式必須事先安裝軟體，且佔用電腦資源相當可觀，且由於輸入裝置送出資料到電腦後，仍須進行X,Y軸資料的校調，因此將出現延遲現象。

由上述可知，既有的筆型輸入裝置在操作上容易出現失焦及誤判的狀況，有待進一步檢討，並謀求可行的解決方案。

因此，本發明主要目的在提供一種可多角度操作的筆型輸入裝置，其可在不須調校機構輔助的狀態下，支援多角度操作，有效解決既有筆型輸入裝置操作上的困擾。

為達成前述目的採取的主要技術手段係令前述筆型輸入裝置包括：一外殼，係一適於握持的中空殼體，其具有一筆頭；一光學模組，係設於外殼內部；一筆前蓋，該筆前蓋內形成有一光通道，並對應於外殼內的光學模組，且該光通道的外側端孔緣處形成有一筆尖環，該筆尖環具有一環形周壁，該環形周壁的垂直高度係為逐漸遞減，並由該環形周壁的表面做為一接觸面；當使用者握持前述外殼，係以筆尖環的頂端構成一初始的接觸位置，並在自然的握筆姿勢下使其筆尖環頂端一平面接觸，由於筆前蓋上形成一光通道，因此將光收發路徑侷限在該光通道間，在維持前述初始位置的狀態下可確保光學模組的焦距準確；除此以外，該筆尖環與平面的接觸位置可由頂端移動到接觸面，藉以改變筆頭的角度，如是的角度改變，相對於光學模組所產生焦距變化量，均在可支援的範圍內，換言之，前述筆型輸入裝置透過筆前蓋上所設筆尖環的輔助，得以在無調校機構的前提下確保辨識準確，而更方便於操作。

又達成前述目的採取的又一技術手段係令前述筆型輸入裝置包括：一外殼，係一適於握持的中空殼體，其具有一筆頭；一筆前蓋，係為裝設於筆頭上，且該筆前蓋內形成有一光通道，該光通道的外側端孔緣處形成有一筆尖環，該筆尖環具有一環形周壁，該環形周壁的垂直高度係為逐漸遞減，並由該環形周壁的表面做為一接觸面。

本發明又一目的在提供一種可替換筆前蓋的筆型輸入裝置，其可在筆前蓋磨損時方便更換新的筆前蓋。

為達成前述目的採取的技術手段係令前述外殼的筆頭前端具有一端部，該端部中央及上端分別形成一通孔及一楔孔，又端部在通孔孔緣形成有一個以上內凹的定位槽；該筆前蓋的內側面分別形成有一楔柱及一個以上的定位片，該楔柱係對應插楔於前述筆頭端部的楔孔內，該定位片則對應***端部的定位槽內；利用前述構造，當筆前蓋長期使用後，以致筆尖環磨損時，可輕易替換新的筆前蓋。

關於本發明之一較佳實施例，請參閱圖1、圖2所示，主要係於一筆型且適於握持的外殼10前端具有一筆頭11，該外殼10內設有一光學模組，且趨近於筆頭11處，又筆頭11上可拆卸地設有一筆前蓋20，使筆前蓋20不可轉動地固定於筆頭11上；其中：該筆頭11具有一端部110，該端部110的中央及上 端處分別形成有一通孔111及一楔孔112，該通孔111的孔緣處形成有一個以上內凹的定位槽113，於本實施例中，該通孔111孔緣處形成有兩定位槽113，兩定位槽113係位於端部110的下端處；前述端部110上的楔孔112及定位槽113係供安裝筆前蓋20之用。

該筆前蓋20係由彈性材料(例如橡膠、矽膠等)構成，其具有一板片狀本體，於本實施例中，該本體的形狀與前述筆頭11的端部110匹配；又本體具有一內側面及一外側面，其內側面的上端形成一突出的楔柱201，該內側面的下端則形成兩定位片202，其中楔柱201的外徑係與前述端部110上的楔孔112孔徑匹配，兩定位片202分別對應於前述筆頭11上的定位槽113，利用楔柱201、定位片202分別***楔孔112與定位槽113內，可將筆前蓋20結合於筆頭11的端部110上(如圖1、圖3所示)。

又如圖2、圖3所示，該筆前蓋20的本體上形成有一光通道21，該光通道21係貫穿本體的內、外側面，又光通道21具有一內側端及一外側端，其孔徑係由內側端向外側端收歛而遞減，意即光通道21外側端孔徑較小，而光通道21的內側端係對應於外殼10內的光學模組；再者，筆前蓋20的本體外側面上在光通道21的外側端孔緣處向外突出形成有一筆尖環22，該筆尖環22具有一環形周壁，周壁的垂直高度係由上端向下端遞減，因而令周壁的頂端具有一傾斜角度，並由該周壁的頂端形成一接觸環緣221，又周壁的表面係呈圓弧形，從而構成一圓弧狀的接觸面222。以圖4B的使用狀態為例，圖式左側為環形周壁的前 方，圖式右側則為環形周壁的後方，在此使用狀態下，環形周壁前方的垂直高度較高，而環形周壁後方的垂直高度較低。前述的光發射器31並位於外殼10前端、環形周壁前方的上端處。

再者，該筆前蓋20的本體在前述筆尖環22的周壁底部形成有一個以上的操作孔23，本實施例中，係在周壁底部的上下端分別形成有一操作孔23，該操作孔23外並形成一突耳24，係方便工具***，以取換該筆前蓋20。

該外殼10內設的光學模組包括一光發射器31及一光感測器32，該光發射器31係一發光二極體，其投射光線方向係相對於筆前蓋20上的光通道21，而光感測器32的受光端則亦相對於該光通道21。由圖4A、4B可以看出，該光通道21的軸心與外殼10的軸心不在同一個軸心方向；該光學模組的光發射器31係位於外殼10的前端，且位於該環形周壁前方的上端。

由上述可知，本發明係在一筆型輸入裝置的外殼10前端設有一筆前蓋20，該筆前蓋20上具有一筆尖環22及一光通道21，其中筆尖環22上具有傾斜角度的接觸環緣221提供了一初始的接觸位置，亦即當使用者握持外殼10，並以筆尖環22接觸一平面時(如圖4A所示)，係以該接觸環緣221與該平面接觸，如前揭所述，由於接觸環緣221具有一傾斜角度，當使用時以握筆姿勢握持外殼10時適可令筆前蓋20以其筆尖環22的接觸環緣221與該平面接觸(如圖4B所示)，又筆前蓋20上所形成光通道21的外側端具有漸縮收歛的孔緣，因此將光收發路徑侷限在光通 道21外側孔緣的範圍內，以便在初始接觸位置下，可確保光學模組的焦距準確。

除此以外，該筆尖環22與平面的接觸位置可由接觸環緣221適度地移動到接觸面222(如圖6A、6B所示)，藉以改變筆頭11的角度，其中，當筆頭11透過筆尖環22的輔助，其左右角度置中(如圖5所示)，而其前後角度在45~85度之間，其產生焦距的變化量仍在光學模組可準確辨識的範圍內，亦即本發明的筆型輸入裝置支援在前述角度範圍內改變其握持角度，仍可正常地操作；除此以外，如圖7所示，該筆頭11允許左右約15度的搖擺。換言之，本發明的筆型輸入裝置透過筆前蓋上所設筆尖環的輔助，得以在無調校機構的前提下確保辨識準確，而更方便於操作。

再者，本發明是利用筆前蓋上的筆尖環與平面接觸，以產生前述的輔助效果，由於筆前蓋係由彈性材料構成，其上的筆尖環若長時間地與平面接觸，並在移動時磨擦，可能會出現磨損現象，因此筆前蓋可能為一耗材，為方便更換耗材，前述筆前蓋係利用其內側面上的楔柱、定位片結合於筆頭的端部上，且筆前蓋上形成有操作孔，可方便使用工具將筆前蓋自筆頭上取下，因此在替換作業上十分便利。

10‧‧‧外殼

11‧‧‧筆頭

110‧‧‧端部

111‧‧‧通孔

112‧‧‧楔孔

113‧‧‧定位槽

20‧‧‧筆前蓋

201‧‧‧楔柱

202‧‧‧定位片

21‧‧‧光通道

22‧‧‧筆尖環

221‧‧‧接觸環緣

222‧‧‧接觸面

23‧‧‧操作孔

24‧‧‧突耳

31‧‧‧光發射器

32‧‧‧光感測器

80‧‧‧筆管

801‧‧‧容置空間

802‧‧‧軌跡槽

803‧‧‧開口

81‧‧‧觸控裝置

811‧‧‧觸控開關

812‧‧‧上鍵

813‧‧‧下鍵

82‧‧‧控制電路

821‧‧‧微處理器電路板

822‧‧‧偵測模組

圖1 是本發明的立體圖。

圖2 是本發明的分解圖。

圖3 是本發明的剖視圖。

圖4A 是本發明的一使用狀態平面圖。

圖4B 是圖4A的局部放大圖。

圖5 是本發明的前視平面圖。

圖6A 是本發明的又一使用狀態平面圖。

圖6B 是圖6A的局部放大圖。

圖7 是本發明前視角度的操作示意圖。

圖8 是我國新型專利權第M383776號的一剖視圖。

圖9 是我國新型專利權第M383776號的一剖視暨動作示意圖。

10．．．外殼

11．．．筆頭

110．．．端部

111．．．通孔

112．．．楔孔

113．．．定位槽

20．．．筆前蓋

201．．．楔柱

202．．．定位片

21．．．光通道

22．．．筆尖環

221．．．接觸環緣

222．．．接觸面

23．．．操作孔

24．．．突耳

Claims (10)

1. 一種可多角度操作的筆型輸入裝置，包括：一外殼，係一適於握持的中空殼體，其具有一筆頭；一光學模組，係設於外殼內部；一筆前蓋，該筆前蓋內形成有一光通道，並對應於外殼內的光學模組，且該光通道的外側端孔緣處形成有一筆尖環，該筆尖環具有一環形周壁，該環形周壁的垂直高度係為逐漸遞減，並由該環形周壁的表面做為一接觸面，且該環形周壁前方的垂直高度較高而後方的垂直高度較低，使得該筆尖環置於一平面時具有一傾斜角度；其中該筆頭具有一端部，該端部的中央及上端處分別形成有一通孔及一楔孔，該通孔的孔緣處形成有一個以上內凹的定位槽；該筆前蓋具有一板片狀本體，該本體具有一內側面及一外側面，其內側面分別形成一突出的楔柱及一個以上的定位片，供對應***前述筆頭端部上的楔孔與定位槽內。
2. 如申請專利範圍第1項所述可多角度操作的筆型輸入裝置，該筆前蓋的光通道內徑係由內側端朝外側端收歛。
3. 如申請專利範圍第1項所述可多角度操作的筆型輸入裝置，該筆尖環的環形周壁頂端具有一傾斜角度，又環形周壁表面略呈一圓弧狀。
4. 如申請專利範圍第1項所述可多角度操作的筆型輸入裝置，該筆頭端部上的通孔孔緣處形成有兩定位槽，兩定位槽係位於端部的下端處； 該筆前蓋的本體內側面下端處形成有兩定位片，其分別對應於筆頭端部上的定位槽。
5. 一種可多角度操作的筆型輸入裝置，包括：一外殼，係一適於握持的中空殼體，其具有一筆頭；一筆前蓋，係為裝設於筆頭上，且該筆前蓋內形成有一光通道，該光通道的外側端孔緣處形成有一筆尖環，該筆尖環具有一環形周壁，該環形周壁的垂直高度係為逐漸遞減，並由該環形周壁的表面做為一接觸面，且該環形周壁前方的垂直高度較高而後方的垂直高度較低，使得該筆尖環置於一平面時具有一傾斜角度；其中該筆頭具有一端部，該端部的中央及上端處分別形成有一通孔及一楔孔，該通孔的孔緣處形成有一個以上內凹的定位槽；該筆前蓋具有一板片狀本體，該本體具有一內側面及一外側面，其內側面分別形成一突出的楔柱及一個以上的定位片，供對應***前述筆頭端部上的楔孔與定位槽內。
6. 如申請專利範圍第5項所述可多角度操作的筆型輸入裝置，該筆前蓋的光通道內徑係由內側端朝外側端收歛。
7. 如申請專利範圍第5項所述可多角度操作的筆型輸入裝置，該筆尖環的環形周壁頂端具有一傾斜角度，又環形周壁表面略成一圓弧狀。
8. 如申請專利範圍第6項所述可多角度操作的筆型輸入裝置，該筆頭端部上的通孔孔緣處形成有兩定位槽，兩定位槽係位於端部的下端處； 該筆前蓋的本體內側面下端處形成有兩定位片，其分別對應於筆頭端部上的定位槽。
9. 一種可多角度操作的筆型光學輸入裝置，包括：一外殼，其具有一筆頭；一光學模組，容置於該外殼內；該光學模組包括一光發射器；以及一筆前蓋，該筆前蓋係不可轉動地固定於筆頭之上，且該筆前蓋中具有一光通道，該光通道的軸心與外殼的軸心不在同一個軸心方向；該筆前蓋的前端具有一環形周壁，且該環形周壁前方的垂直高度大於後方的垂直高度，使得該筆前蓋置於一平面時具有一傾斜角度；又，該光學模組的光發射器係位於外殼的前端，且位於該環形周壁前方的上端。
10. 如申請專利範圍第9項所述可多角度操作的筆型輸入裝置，該光通道的外側端形成有一筆尖環。