CN101776963B - 光学笔 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学笔。该光学笔包括壳体、底座、笔头、至少一触动开关及光感应器。底座以可活动或可变形方式连结于壳体的一端。底座具有底座周缘与底座贯穿孔。笔头设置于底座上。触动开关设置于底座周缘及壳体之间，并位于底座周缘的活动或变形范围内。光感应器设置于壳体中，光感应器的收光路径部分延伸于底座贯穿孔中。当外力施加于笔头时，笔头会使底座活动或变形，进而触发触动开关。通过本发明的光学笔，使用者将笔头抵靠于投影幕上，即可立即启动光学笔并进行书写或绘画。

Description

光学笔

技术领域

本发明是有关于一种光学笔，且特别是有关于一种可以在投影幕上书写或绘画的光学笔。

背景技术

投影机具有画面大、体积小等优点，且投影机近年来已大幅提升亮度与解析度，使得投影机越来越普及于办公室简报及家庭剧院等设备。

在使用者进行简报过程中，经常需要在投影片上做某些注记说明。目前较常使用的方式为：在电脑上以鼠标或键盘在投影片上做注记。然而，此种方式将会修改到投影片的内容，且可以做的注记受限于简报软件的功能。例如，简报软件在切换于“播放”模式时，则无法进行编辑的动作。即使可以进行编辑，也无法随意的在投影片上划线、手写字、擦拭笔迹等。

发明内容

本发明有关于一种光学笔，其利用各种机构设计，使得使用者手持着光学笔，并将笔头抵靠于投影幕上，即可立即启动光学笔并接收来自投影机的光讯号后，量测出笔头的尖端点选投影幕的位置，以进行书写。并且光学笔的结构设计更结合各种光学设计让光感应器可以提高位置量测的精准度。

根据本发明的一方面，提出一种光学笔。光学笔包括壳体、底座、笔头、至少一触动开关以及收光透镜及感光晶片。底座以可活动或可变形方式连结于壳体的一端。底座具有底座周缘与底座贯穿孔。笔头设置于底座上。触动开关设置于底座周缘及壳体之间，并位于底座周缘的活动或变形范围内。收光透镜及感光晶片皆设置于壳体中，感光晶片设置于收光透镜的后侧，收光透镜及感光晶片的收光路径部分延伸于底座贯穿孔中。当外力施加于笔头时，笔头会使底座活动或变形，进而触发触动开关。

根据本发明所述的光学笔，还包括复数个触动开关，这些触动开关的设置位置对称环绕于该感光晶片的该收光路径。进一步地，该光学笔还包括弧形电路板，设置于该底座与该壳体之间，这些触动开关设置于该弧形电路板上。更进一步地，该弧形电路板为U型结构，该感光晶片的该收光路径穿越该弧形电路板的中央缺口。

根据本发明所述的光学笔，底座具有第二底座贯穿孔，该光学笔还包括激光指标器，设置于该壳体中，该激光指标器的射光路径部分延伸于该第二底座贯穿孔中。进一步地，笔头具有至少一笔头镂空孔，该激光指标器的该射光路径部分延伸于该笔头镂空孔中。

根据本发明所述的光学笔，笔头材质为透明材料，该收光路径穿透该笔头。

根据本发明所述的光学笔，笔头具有至少一笔头镂空孔，该收光路径部分延伸于该笔头镂空孔中。

根据本发明所述的光学笔，笔头材质为透明材料，该底座的材质为弹性材料，该笔头与该底座为一体成型的结构。

根据本发明所述的光学笔，还包括按钮，设置于该壳体上，该按钮的功能选自于鼠标左键功能、向上翻页功能、向下翻页功能、开关激光指标功能、擦拭图案功能及更换笔色功能的群组的其中之一。

根据本发明所述的光学笔，还包括红外线发射器和按钮，该红外线发射器设置于该壳体的第二端，该按钮设置于该壳体上，该按钮用以启动该红外线发射器以传送开机指令或关机指令至投影机。

根据本发明所述的光学笔，该笔头的尖端位于该收光透镜的焦点。

根据本发明所述的光学笔，笔头具有两个笔头镂空孔，该笔头包括环型支架和V型支架，该环型支架套合于该底座，该V型支架设置于该环型支架上，并设置于该些笔头镂空孔之间。进一步地，环形支架沿该收光路径具有第一长度，该笔头沿该收光路径具有第二长度，该第一长度为该第二长度的40％～60％。或者进一步地，环形支架倾斜于该收光路径的法平面。

根据本发明所述的光学笔，壳体具有第一卡合部，该底座周缘具有第二卡合部，该底座透过该第一卡合部及该第二卡合部而选择性地结合于该壳体上。进一步地，第一卡合部为环状凹槽，第二卡合部为环状凸肋，该环状凸肋卡合于该环状凹槽，用以使该底座周缘及该壳体间预留间隙收纳该触动开关。更进一步地，第一卡合部沿该收光路径的第一宽度大于第二卡合部沿该收光路径的第二宽度。

根据本发明所述的光学笔，底座沿垂直于收光路径的部分截面为椭圆形，第一底座贯穿孔沿收光路径的截面为圆形。进一步地，底座沿收光路径的椭圆形截面具有椭圆偏心，第一底座贯穿孔沿收光路径的圆形截面具有圆心，该圆心位于该椭圆偏心。

透过上述的机构设计，使用者手持着光学笔，并将笔头抵靠于投影幕上，即可立即启动光学笔并进行书写。并且光学笔的结构设计更结合各种光学设计让收光透镜可以接收到的穿越笔头的尖端及其邻近处的光讯号，以精准地量测出笔头的尖端点选投影幕的位置。此外，光学笔更结合多种简报功能于一身，方便使用者进行简报。

附图说明

图1绘示本发明第一实施例的光学笔的立体图。

图2绘示图1的光学笔朝X轴负方向的侧视图。

图3绘示图1的光学笔的分解图。

图4绘示图2的光学笔沿4-4’截面线的部分剖面图。

图5绘示图2的光学笔沿5-5’截面线的部分剖面图。

图6绘示图4的光学笔沿截面线6-6’的剖面图。

图7绘示本发明第二实施例的光学笔的剖面图。

具体实施方式

以下提出实施例进行详细说明，实施例仅用以作为范例说明，并不会限缩本发明欲保护的范围。此外，实施例中的图式省略了不必要的元件，以清楚显示本发明的技术特点。

请参照图1至图3，图1绘示本发明第一实施例的光学笔100的立体图，图2绘示图1的光学笔100朝X轴负方向的侧视图，图3绘示图1的光学笔100的分解图。光学笔100包括壳体110、底座120、笔头130、四触动开关140、光感应器150、弧型电路板160、激光指标器170、数个按钮180及红外线发射器190(触动开关140、光感应器150、弧型电路板160及红外线发射器190绘示于图3，激光指标器170绘示于图2至图4)。如图3所示，本实施例的底座120以可变形方式连结于壳体110的第一端E1。笔头130设置于底座120上。触动开关140设置于底座120的底座周缘121及壳体110之间，并位于底座周缘121的变形范围内。当外力施加于笔头130时，笔头130会使底座120形变，进而触发触动开关140。如此一来，使用者以手持着光学笔100，并将笔头130抵靠于投影幕上，即可立即启动光学笔100。

请参照图3，本实施例的光学笔100包括四个触动开关140，这些触动开关140的设置位置对称环绕于光感应器150的收光路径L1。这些触动开关140设置于弧形电路板160上，而弧形电路板160设置于底座120与壳体110之间。如此一来，笔头130被施加外力时，不论底座120朝那个方向形变，均可按压到该复数个触动开关140其中之一。在其他实施例中，光学笔100也可包括一个、两个、三个或四个以上触控开关140，只要笔头130被施加外力时，底座120可以按压到触动开关140其中之一均不脱离本发明所述的范围。

请参照图4和图5，图4绘示图2的光学笔100沿4-4’截面线的部分剖面图，图5绘示图2的光学笔100沿5-5’截面线的部分剖面图。壳体110具有第一卡合部111，底座120具有第二卡合部122，底座120透过第一卡合部111及第二卡合部122而可选择性地结合或拆卸于壳体110。第一卡合部111及第二卡合部122可选用多种方式结合。以图3为例，本实施例的第一卡合部111为环状凹槽，本实施例的第二卡合部122为环状凸肋。环状凹槽与环状凸肋的形状实质上相互配合且相互卡合。藉由环状凹槽与环状凸肋的卡合，底座周缘121限制于特定位置而不会一直往壳体110内部退缩。这样使得底座周缘121与壳体110间可以预留间隙来收纳触动开关140。如此一来，笔头130没有被外力按压时，底座周缘121不会按压到触动开关140。

如图4和图5所示，本实施例笔头130与底座120也可以是一体成型的结构，但两者最好能采用不同材料；例如：底座120材质为弹性材料，而笔头130材质可采用较为钢性且透明的材料。如此当笔头130被外力按压时，底座周缘121将会产生形变，进而触发位于形变范围内的触动开关140。

其中，如图4所示，第一卡合部111沿收光路径L1的第一宽度W1大于第二卡合部122沿收光路径L1的第二宽度W2，使得第二卡合部122可以很容易的卡合于第一卡合部111内。

请再参照图4，光感应器150设置于壳体110中。光感应器150的收光路径L1部分延伸于底座120的第一底座贯穿孔123中。藉此，投影机射出代表投影幕位置的光讯号可以顺利地穿越第一底座贯穿孔123传递至光感应器150，以正确计算出笔头130抵靠的位置。

此外，请参照图3，本实施例的弧形电路板160为U型结构，光感应器150的收光路径L1穿越弧形电路板160的中央缺口161。使得光讯号沿收光路径L1可以穿越弧形电路板160，而不会被遮档。

此外，光感应器150包括收光透镜151及感光晶片152。收光透镜151设置于壳体110中，感光晶片152设置于收光透镜151的后侧。笔头130的尖端133实质上位于收光透镜151的焦点附近。如此一来，感光晶片152经由收光透镜151接收到笔头130尖端133及其邻近区域的光讯号，以精准地量测出笔头130的尖端133点选投影幕上的位置。

在本实施例中，笔头130的材质为透明材料，如此收光路径L1可以穿透笔头130，使得光讯号不会被笔头130遮档掉部份光讯号。

再者，如图1与图5所示，本实施例的笔头130具有二笔头镂空孔131、132。笔头130包括环型支架134及V型支架135。环型支架134设置于底座120上。V型支架135设置于环型支架134上，并设置于两个笔头镂空孔131、132之间。藉此，光讯号可以在传递过程中更不会被遮挡。

其中，如图1所示，环形支架134沿收光路径L1具有第一长度D1，笔头130沿收光路径L1具有第二长度D2，第一长度D1为40％～60％的第二长度D2。也就是说，笔头镂空孔131、132至少占了笔头130约60％～40％的长度，如此可让大部分的光讯号皆可顺利传递至光感应器150(绘示于图3)。

请参照图4，环形支架134实质上沿着Z轴正方向向内倾斜于收光路径L1的法平面。使用者握持光学笔100时，一般是以倾斜于投影幕的方式握持，而环型支架134倾斜的设计可以让笔头镂空孔131朝向较容易收光的Z轴正方向。

再者，请参照图6，其绘示图4的光学笔100沿截面线6-6’的剖面图。本实施例的底座120沿垂直于收光路径L1的部分截面120a实质上为椭圆形，第一底座贯穿孔123沿收光路径L1的截面123a实质上为圆形。并且，底座120沿收光路径L1的椭圆形截面120a具有二椭圆偏心C1、C2，第一底座贯穿孔123沿收光路径L1的圆形截面123a具有圆心C3，圆心C3实质上位于较靠近Z轴正方向的椭圆偏心C1。也就是说，第一底座贯穿孔123比较靠近于Z轴正方向，使用者握持光学笔100时，一般是以倾斜于投影幕的方式握持，而第一底座贯穿孔123较靠近于Z轴正方向的设计可以让第一底座贯穿孔123比较容易接收外界的光讯号。

此外，如图2和图3所示，底座120更具有第二底座贯穿孔124。激光指标器170设置于壳体110中，激光指标器170的射光路径L2部分延伸于第二底座贯穿孔124中。并且，激光指标器170的射光路径L2部分也延伸于笔头镂空孔132(标示于图1)中。如此一来，激光指标器170射出的激光可以穿越第二底座贯穿孔124及笔头贯穿孔132，而射出至外界。

再者，数个按钮180设置于壳体110上。按钮180的功能选自于鼠标左键功能、向上翻页功能、向下翻页功能、开关激光指标功能、擦拭图案功能及更换笔色功能的群组的其中之一。在一实施例中，一个按钮180可以只具有一项功能，例如是用以启动设置于壳体110的第二端E2的红外线发射器190，以传送开机指令或关机指令至投影机。或者，一个按钮180可以同时具有多项功能，并在多项功能之间作切换。

请参照图7，其绘示本发明第二实施例的光学笔200的剖面图。本实施例的光学笔200与第一实施例的光学笔100不同之处在于本实施例的光学笔200的底座220是以可活动的方式连结于壳体210的第一端E1，其余相同之处不再重述。

如图7所示，本实施例的光学笔200更包括弹性元件300。以图7为例，本实施例的第一卡合部211为沿着壳体长轴延伸(实质平行于收光路径L1)的四个槽道，本实施例的第二卡合部222为沿着壳体长轴延伸的四个凸肋。弹性元件300例如是弹簧，其设置于凸肋状的第二卡合部222及壳体210之间。透过弹性元件300的压缩，底座周缘221具有活动范围。当外力施加于笔头130时，笔头130会使底座220向内活动，进而触发触动开关140。如此一来，使用者可以手持着光学笔200，并将笔头130抵靠于投影幕上，即可立即启动光学笔200。

透过上述各项实施例的机构设计，使用者手持着光学笔100、200，并将笔头130抵靠于投影幕上，即可立即启动光学笔100、200并进行书写。并且光学笔100、200的结构设计更结合各种光学设计让收光透镜151可以接收到的穿越笔头130的尖端133及其邻近处的光讯号，以精准地量测出笔头130的尖端133点选投影幕的位置。此外，光学笔100、200更结合多种简报功能于一身，更方便使用者进行简报。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (20)

1.一种光学笔，其特征在于包括：

壳体；

底座，以可活动或可变形方式连结于该壳体的第一端，该底座具有底座周缘与第一底座贯穿孔；

笔头，设置于该底座上；

至少一触动开关，设置于该底座周缘及该壳体之间，并位于该底座周缘的活动或变形范围内；以及

收光透镜及感光晶片，皆设置于该壳体中，该感光晶片设置于该收光透镜的后侧，该收光透镜及该感光晶片的收光路径部分延伸于该第一底座贯穿孔中；

当外力施加于该笔头时，该笔头会使该底座活动或变形，进而触发该触动开关。

2.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于该光学笔包括复数个触动开关，该些触动开关的设置位置对称环绕于该感光晶片的该收光路径。

3.如权利要求2所述的光学笔，其特征在于还包括弧形电路板，设置于该底座与该壳体之间，该些触动开关设置于该弧形电路板上。

4.如权利要求3所述的光学笔，其特征在于该弧形电路板为U型结构，该感光晶片的该收光路径穿越该弧形电路板的中央缺口。

5.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于该底座具有第二底座贯穿孔，该光学笔还包括激光指标器，设置于该壳体中，该激光指标器的射光路径部分延伸于该第二底座贯穿孔中。

6.如权利要求5所述的光学笔，其特征在于该笔头具有至少一笔头镂空 孔，该激光指标器的该射光路径部分延伸于该笔头镂空孔中。

7.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于该笔头的材质为透明材料，该收光路径穿透该笔头。

8.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于该笔头具有至少一笔头镂空孔，该收光路径部分延伸于该笔头镂空孔中。

9.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于该笔头的材质为透明材料，该底座的材质为弹性材料，该笔头与该底座为一体成型的结构。

10.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于还包括按钮，设置于该壳体上，该按钮的功能选自于鼠标左键功能、向上翻页功能、向下翻页功能、开关激光指标功能、擦拭图案功能及更换笔色功能的群组的其中之一。

11.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于还包括：

红外线发射器，设置于该壳体的第二端；

按钮，设置于该壳体上，该按钮用以启动该红外线发射器以传送开机指令或关机指令至投影机。

12.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于该笔头的尖端位于该收光透镜的焦点。

13.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于该笔头具有两个笔头镂空孔，该笔头包括：

环型支架，套合于该底座；以及

V型支架，设置于该环型支架上，并设置于该些笔头镂空孔之间。

14.如权利要求13所述的光学笔，其特征在于该环型支架沿该收光路径具有第一长度，该笔头沿该收光路径具有第二长度，该第一长度为 该第二长度的40％～60％。

15.如权利要求13所述的光学笔，其特征在于该环型支架倾斜于该收光路径的法平面。

16.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于该壳体具有第一卡合部，该底座周缘具有第二卡合部，该底座透过该第一卡合部及该第二卡合部而选择性地结合于该壳体上。

17.如权利要求16所述的光学笔，其特征在于该第一卡合部为环状凹槽，该第二卡合部为环状凸肋，该环状凸肋卡合于该环状凹槽，用以使该底座周缘及该壳体间预留间隙收纳该触动开关。

18.如权利要求17所述的光学笔，其特征在于该第一卡合部沿该收光路径的第一宽度，大于该第二卡合部沿该收光路径的第二宽度。

19.如权利要求1所述的光学笔，其特征在于该底座沿垂直于该收光路径的部分截面为椭圆形，该第一底座贯穿孔沿该收光路径的截面为圆形。

20.如权利要求19所述的光学笔，其特征在于该底座沿该收光路径的椭圆形截面具有椭圆偏心，该第一底座贯穿孔沿该收光路径的圆形截面具有圆心，该圆心位于该椭圆偏心。 

Images