CN102141848B - 笔式输入装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种笔式输入装置，包含一笔具、一衬套、一活动笔头及一复位模块；活动笔头的中空球体具有一供衬套的固定杆穿伸的穿槽及二个分别位于穿槽二相对侧的限位槽；复位模块具有一桥接件及二弹性件，桥接件具有二臂部，各臂部具有一彼此相连接的臂身及一相互远离的自由端，各弹性件固定于臂身及固定部之间，自由端穿设于限位槽；借此，活动笔头与平面呈倾斜且下压时，桥接件以固定轴为支点，各自由端于限位槽范围内产生位移，且令其中一弹性件受压缩变短则另一弹性件拉伸，进而使活动笔头的延伸体底壁能贴附于平面。
Description
技术领域
本发明关于一种笔式输入装置，特别关于一种笔头能自然贴附于平面移动的笔式输入装置。
背景技术
触控板(Touch pad)依其侦测触控点的物理原理，一般常见的可分为电阻式、电容式及电磁式几种，无论何种型式的触控皆可使用笔式输入装置。
参阅图1，一笔式输入装置8在一触控板9上绘图或书写后可定位出绘图或书写的轨迹，其原理是：笔式输入装置8内部具有线圈并作为讯号发射端，触控板9的感测天线板92为讯号接收端，当笔式输入装置8接近感测天线板92时，磁通量发生变化，令电路控制模块93利用感测天线板92取得的讯号来计算笔式输入装置8目前的位置。
然而，现有的笔式输入装置8必须要有感测天线板及电路控制模块才能产生X，Y，Z坐标，现有的笔式输入装置8的笔头为模仿一般书写笔的尖端设计，笔具倾斜时笔头无法完全贴附于平面移动。
发明内容
本发明的目的在于提供一种笔式输入装置，其笔头能自然贴附于平面移动，而且不需要感测天线板及电路控制模块就能产生X，Y，Z坐标，可实现笔式输入绘图或书写功能，成本低、更便利又具环保功效。
为实现上述目的，本发明提供一种笔式输入装置，包含：
一笔具，具有一笔管及一位于该笔管末端的笔头座，该笔头座具有一与该笔管区隔并界定一半球形空间的球形壁，及一由该球形壁内侧的中心轴横向穿过该半球形空间的固定杆；
一衬套，具有一设置于该笔头座的半球形空间内及该固定杆上方的碗状体，及二个分别位于碗状体内壁面的相对侧的固定部；
一活动笔头，具有一中空球体及一延伸体，该中空球体开设有一供该固定杆穿伸的穿槽，及二个分别位于穿槽二相对侧的限位槽，该延伸体具有一连接该中空球体底侧的周壁及一位于该周壁底侧且与该平面贴附的底壁；及
一复位模块，具有一桥接件及二弹性件，该桥接件具有一跨过该固定杆的跨接部，及二分别位于该跨接部二侧的臂部，各该臂部具有一彼此相连接的臂身及一相互远离的自由端，各该弹性件固定于该桥接件的各该臂身及该碗状体内壁的各该固定部之间，各该自由端穿设于该中空球体的各该限位槽；
该活动笔头与该平面呈倾斜且下压时，该桥接件以该固定杆为支点，各该自由端于各该限位槽范围内产生位移，且令其中一弹性件受压缩变短则另一弹性件拉伸，进而使该活动笔头的延伸体底壁贴附于该平面移动。
该笔具还具有一位于该笔管内侧的挟持部，及一受该挟持部固定的第一感测单元。
该第一感测单元是一电磁定位传感器。
该第一感测单元具有一受该挟持部固定的壳体、一位于该壳体内部的铁芯、及一缠绕于该壳体外侧的感应线圈。
该活动笔头还具有一设置于该延伸体的周壁内的第二感测单元。
该第二感测单元是一光学传感器。
该第二感测单元是一雷射定位传感器或一红外线定位传感器。
本发明的有益效果：本发明的笔式输入装置，其笔头能自然贴附于平面移动，而且不需要感测天线板及电路控制模块就能产生X，Y，Z坐标，可实现笔式输入绘图或书写功能，成本低、便利及具环保功效。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中，
图1是现有笔式输入装置在触控板上绘图或书写的定位原理示意图；
图2是本发明一较佳实施例的笔式输入装置的内部组件的部分半剖结构分解图；
图3是本发明笔式输入装置在无施力状态下时的内部组件的结构图；及
图4是本发明笔式输入装置于平面施力下压时的内部组件的结构图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
参阅图2及图3，本发明一较佳实施例的笔式输入装置100，包含一笔具5、一衬套2、一活动笔头3及一复位模块4。
笔具5具有一笔管51及一位于笔管51末端的笔头座1，笔头座1具有一与笔管51区隔并界定一半球形空间110的球形壁11，及一由球形壁11内侧的中心轴横向穿过半球形空间110的固定杆12。
衬套2具有一设置于笔头座1的半球形空间110内及固定杆12上方的碗状体21，及二个分别位于碗状体21内壁面的相对侧的固定部211、212。
活动笔头3具有一中空球体31及一延伸体32，中空球体31开设有一供固定杆12穿伸的穿槽310，及二个分别位于穿槽310二相对侧的限位槽311、312；延伸体32具有一连接中空球体31底侧的周壁321及一位于周壁321底侧且可与平面7(如图4)贴附的底壁322。
复位模块4具有一桥接件41及二弹性件431、432，桥接件41具有一跨过固定杆12的跨接部403，及二分别位于跨接部403二侧的臂部401、402，各臂部401、402具有一彼此相连接的臂身410、420及一相互远离的自由端411、421，弹性件431固定于桥接件41的各臂身410的穿孔451及碗状体21内壁的固定部211之间，弹性件432则是固定于桥接件41的臂身420的穿孔452及碗状体21内壁的固定部212之间，各自由端411、421则是穿设于中空球体31的各限位槽311、312。
参阅图3及图4，借由上述构件，图3是当笔式输入装置100的活动笔头3平均施力下压时，二弹性件431、432具有相同的位移；图4是当笔式输入装置100的笔具5与平面7呈一预定角度θ倾斜且活动笔头3下压时，桥接件41以固定杆12或跨接于固定杆12的跨接部403为支点，而让各自由端411、421于各限位槽311、312范围内产生位移，且朝向倾斜的预定角度θ的其中一弹性件432由于受压缩变短且另一弹性件431拉伸，进而使活动笔头3的延伸体32的底壁322能贴附于平面7任意移动。
参阅图2及图4，作为一种优选实施例，笔具5还具有一位于笔管51内侧的挟持部511，及一受挟持部511固定的第一感测单元61，在本实施例中，第一感测单元61是一电磁定位传感器，其具有一受挟持部固定的壳体611、一位于壳体611内部的铁芯612，及一缠绕于壳体611外侧的感应线圈613；当壳体611上下位移时，带动其上的感应线圈613相对于铁芯612产生磁通量变化，因此可作为Z轴的位移讯号。
较佳地，活动笔头3还具有一设置于延伸体32的周壁321内的第二感测单元62，且第二感测单元62是一光学传感器，且可以是一雷射定位传感器或一红外线定位传感器；当活动笔头3在平面7位移时，第二感测单元62借由类似雷射或红外线鼠标的光学感测原理，具有X轴及Y轴的定位功能。
本发明的笔式输入装置100的活动笔头3与平面7呈倾斜且下压时，桥接件41以固定杆12或跨接于固定杆12的跨接部403为支点，各自由端411、421于各限位槽311、312范围内产生位移，且令弹性件431、432受压缩变短或弹性拉伸，进而使活动笔头3的延伸体32的底壁322能贴附于平面7移动；且本发明的笔式输入装置100不需要感测天线板及电路控制模块就能产生X，Y，Z坐标，可实现笔式输入绘图或书写功能。
综上所述，本发明的笔式输入装置，其笔头能自然贴附于平面移动，而且不需要感测天线板及电路控制模块就能产生X，Y，Z坐标，实现笔式输入绘图或书写功能，成本低、便利及具环保功效。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (7)
1.一种笔式输入装置，用以在一平面移动，其特征在于，包含：
一笔具，具有一笔管，及一位于该笔管末端的笔头座，该笔头座具有一与该笔管区隔并界定一半球形空间的球形壁，及一由该球形壁内侧的中心轴横向穿过该半球形空间的固定杆；
一衬套，具有一设置于该笔头座的半球形空间内及该固定杆上方的碗状体，及二个分别位于碗状体内壁面的相对侧的固定部；
一活动笔头，具有一中空球体及一延伸体，该中空球体开设有一供该固定杆穿伸的穿槽，及二个分别位于穿槽二相对侧的限位槽，该延伸体具有一连接该中空球体底侧的周壁及一位于该周壁底侧且与该平面贴附的底壁；及
一复位模块，具有一桥接件及二弹性件，该桥接件具有一跨过该固定杆的跨接部，及二分别位于该跨接部二侧的臂部，各该臂部具有一彼此相连接的臂身及一相互远离的自由端，各该弹性件固定于该桥接件的各该臂身及该碗状体内壁的各该固定部之间，各该自由端穿设于该中空球体的各该限位槽；该活动笔头与该平面呈倾斜且下压时，该桥接件以该固定杆为支点，各该自由端于各该限位槽范围内产生位移，且令其中一弹性件受压缩变短则另一弹性件拉伸，进而使该活动笔头的延伸体的底壁贴附于该平面移动。
2.如权利要求1所述的笔式输入装置，其特征在于，该笔具还具有一位于该笔管内侧的挟持部，及一受该挟持部固定的第一感测单元。
3.如权利要求2所述的笔式输入装置，其特征在于，该第一感测单元是一电磁定位传感器。
4.如权利要求3所述的笔式输入装置，其特征在于，该第一感测单元具有一受该挟持部固定的壳体、一位于该壳体内部的铁芯、及一缠绕于该壳体外侧的感应线圈。
5.如权利要求1所述的笔式输入装置，其特征在于，该活动笔头还具有一设置于该延伸体的周壁内的第二感测单元。
6.如权利要求5所述的笔式输入装置，其特征在于，该第二感测单元是一光学传感器。
7.如权利要求6所述的笔式输入装置，其特征在于，该第二感测单元是一雷射定位传感器或一红外线定位传感器。
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