CN103309467A - 应用于输入装置的滚轮模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用于输入装置的滚轮模块，包括电路板、设置于电路板上方的滚轮摇摆座以及设置于滚轮摇摆座上的滚轮、设置于电路板与滚轮摇摆座之间的模式切换元件、多个设置于电路板与滚轮摇摆座之间的开关元件以及微控制单元。当滚轮相对于滚轮摇摆座向下移动一距离时，滚轮无法转动。当滚轮被施力而使滚轮摇摆座被往一方向倾斜或向下移动时，相对应的开关元件或模式切换元件会被触发。当模式切换元件被触发时，滚轮模块由一第一工作模式转换为一第二工作模式。本发明确保使用者仅透过单一手指头操作即可转换其工作模式以及执行所有的功能。

Description

应用于输入装置的滚轮模块

技术领域

本发明关于一种滚轮模块，尤其是关于一种应用于输入装置的滚轮模块。

背景技术

科技发展日新月异，多媒体以及电脑时代的来临使人们对于电脑设备的依赖程度日益增加，因此介于电脑系统以及使用者间的外围输入装置扮演了十分重要的角色，该些外围输入装置包括：鼠标、键盘以及麦克风等，由于鼠标装置可被使用者以手掌握持而控制鼠标光标的移动，并由电脑屏幕端输出鼠标光标的移动轨迹，如此的操作方式贴近人类的使用习惯，使鼠标装置成为最普遍的外围输入装置。

再者，当使用者浏览文件档案或网页时，文件档案或网页的画面太大，常常需要于电脑屏幕画面进行垂直以及水平方向的卷动才可阅读完整的内容。而一般的鼠标装置，其滚轮仅能进行单一方向的滚动，也就是于电脑屏幕画面中进行垂直方向的卷动。而水平方向的卷动仍必须按压着鼠标的左键自行移动鼠标以进行一水平方向的卷动。此种仅具单一轴向滚动的鼠标装置已无法满足使用者于文件档案或网页浏览时的使用，因而推出了可进行电脑屏幕画面的水平方向的摆动的倾斜式滚轮鼠标装置。

请参阅图1，其为现有倾斜式滚轮鼠标装置的外观示意图。倾斜式滚轮鼠标装置1包括壳体10以及滚轮11，壳体10具有一开孔101，使滚轮11可伸出于壳体10表面以供使用者拨动。当使用者对滚轮11进行前后方向(方向D1以及方向D2)的拨动时，倾斜式滚轮鼠标装置1会输出第一控制指令使电脑执行第一功能，如使电脑屏幕画面中的窗口进行垂直方向的卷动，而当使用者对滚轮11进行左右方向(方向D3以及方向D4)的摆动时，倾斜式滚轮鼠标装置1会输出第二控制指令使电脑执行第二功能，如使电脑屏幕画面中的窗口进行水平方向的卷动。

然而，现有倾斜式滚轮鼠标装置1的滚轮11虽然具有前后方向(方向D1以及方向D2)滚动以及左右方向(方向D3以及方向D4)摆动的功能，但当使用者以食指对滚轮11进行左右方向的摆动时，滚轮11常常容易因为使用者的食指的不当施力而同步进行前后方向的滚动，故电脑会同时接收第一控制指令以及第二控制指令而无法判断该执行哪一指令而发生误动作，这样的误动作对使用者带来相当大的困扰。

再者，随着现今电脑专业软件越趋多元化，其所能带来的功能也越来越多，但相对地在操作上却也更复杂。是以，现有倾斜式滚轮鼠标装置的滚轮因其仅具有前后方向滚动以及左右方向摆动的功能而不再能满足使用者的需求。

有鉴于此，市面上已存在设置有模式切换按键12的倾斜式滚轮鼠标装置，使用者只要透过按压或是调整模式切换按键12即可使鼠标装置1的滚轮11具有更多的操作功能，举例来说，当鼠标装置1的滚轮11处于初始工作模式时，滚轮11进行左右方向的摆动可使电脑屏幕画面中的窗口进行水平方向的卷动，而当使用者按压或是调整模式切换按键12而使鼠标装置1的滚轮11处于另一工作模式时，滚轮11进行左右方向的摆动则可使电脑屏幕画面中的窗口进行上一页与下一页的转换。

然而，模式切换按键12通常是设置在鼠标装置1的壳体10的表面上，如位于鼠标装置1的壳体10的侧边表面，亦可能是位于鼠标装置1的壳体10的下表面，以致于当使用者欲对鼠标装置1进行模式切换时，必须透过食指以外的手指头按压或是调整模式切换按键12，抑或是使用者必须翻动鼠标装置1的壳体10才得以按压或是调整模式切换按键12，因此，现有倾斜式滚轮鼠标装置会令使用者感觉操作起来不顺手。

根据以上所述可知，现有知鼠标装置仍具有改善的空间。

发明内容

本发明主要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的上述不足，提供一种应用于输入装置的滚轮模块，令使用者仅透过单一手指操作即可执行其所有功能以及变换工作模式。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种应用于输入装置的滚轮模块，其包括模式切换元件、触发感测元件组、电路板、滚轮摇摆座、滚轮、第一弹性体、滚轮感测元件以及微控制单元，其中，该模式切换元件用以被触发而产生输出模式切换信号；该触发感测元件组用以被触发而相对应产生输出至少一控制信号；该电路板用以供该模式切换元件以及该触发感测元件组设置于该电路板上；该滚轮摇摆座设置于该电路板的上方，并使该模式切换元件以及该触发感测元件组位于该电路板与该滚轮摇摆座之间；该滚轮设置于该滚轮摇摆座上，并用以相对于该滚轮摇摆座转动；其中，当该滚轮被施予一外力而相对于该滚轮摇摆座向下移动一距离时，该滚轮无法转动，而当滚轮无法转动且该滚轮被施予一另一外力而使该滚轮摇摆座相对于该电路板摆动或移动时，该模式切换元件或该触发感测元件组被触发；该第一弹性体用以提供第一弹性力予该滚轮，以于该滚轮被停止施予该外力时使该滚轮相对于该滚轮摇摆座向上移动；该滚轮感测元件设置于该滚轮的一邻近处，用以于该滚轮转动时产生输出滚轮信号；该微控制单元电性连接于该模式切换元件、该触发感测元件组以及该滚轮感测元件；其中，当该微控制单元接收到该模式切换信号时，该滚轮模块由一第一工作模式转换为一第二工作模式。

较佳地，当该滚轮模块处于该第一工作模式且该微控制单元接收到该至少一控制信号时，该微控制单元产生输出第一功能指令，而当该滚轮模块处于该第二工作模式且该微控制单元接收到该至少一控制信号时，该微控制单元产生输出第二功能指令。

较佳地，当该滚轮模块处于该第一工作模式且该微控制单元接收到该滚轮信号时，该微控制单元产生输出第一功能指令，而当该滚轮模块处于该第二工作模式且该微控制单元接收到该滚轮信号时，该微控制单元产生输出第二功能指令。

较佳地，该滚轮具有供使用者操作的操作面，且该操作面上具有多个凹陷部，而该滚轮摇摆座上具有位于该滚轮的下方的凸部，其中，当该滚轮模块处于摆动模式时，该凸部容置于该多个凹陷部中的一凹陷部内。

较佳地，该滚轮具有供使用者操作的操作面，且该滚轮摇摆座的一上表面具有摩擦件，当该滚轮模块处于摆动模式时，该滚轮接触该摩擦件。

较佳地，该滚轮摇摆座具有第一支撑件与第二支撑件，且该滚轮具有滚轮轴，该滚轮轴的两端分别设置于该第一支撑件与该第二支撑件上。

较佳地，该第一支撑件与该第二支撑件上分别具有第一限位孔与第二限位孔，且该滚轮轴的两端分别穿过该第一限位孔与该第二限位孔，其中，该第一限位孔与该第二限位孔分别用以限制该滚轮轴的两端仅能于该第一限位孔与该第二限位孔中移动。

较佳地，该第一弹性体呈长条状，其围绕且固定于该第一支撑件与该第二支撑件上，并用以支撑该滚轮轴的两端。

较佳地，该触发感测元件组包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件以及第四开关元件，且该滚轮摇摆座的一底面具有分别相对应于该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件的第一触发部、第二触发部、第三触发部以及第四触发部；其中，该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件分别设置于该电路板上的前侧、后侧、左侧以及右侧。

较佳地，该模式切换元件设置于该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件之间，且该滚轮摇摆座的该底面具有对应于该模式切换元件的下压触发部。

较佳地，该模式切换元件为弹性体，且该弹性体的弹性系数大于该第一弹性体的弹性系数。

较佳地，当该滚轮模块处于该第一工作模式时，该第一开关元件与该第二开关元件是分别用以控制一电脑屏幕画面的窗口的上一页与下一页的转换。

较佳地，当该滚轮模块处于该第一工作模式时，该第三开关元件与该第四开关元件是分别用以水平卷动一电脑屏幕画面。

较佳地，当该滚轮模块处于该第二工作模式时，该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件是分别用以提供一前方指向功能、一后方指向功能、一左方指向功能以及一右方指向功能。

较佳地，当该滚轮模块处于该第二工作模式时，该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件中至少一者用以转换一电脑系统中的应用程序。

较佳地，所述应用于输入装置的滚轮模块还包括至少一第二弹性体，该至少一第二弹性体设置于该滚轮摇摆座与该电路板之间，用以提供第二弹性力予该滚轮摇摆座。

较佳地，该第二弹性体的弹性系数大于该第一弹性体的弹性系数。

较佳地，该第二弹性体是由橡胶材料所制成。

较佳地，该触发感测元件组为电阻式压力传感器或电容式压力传感器。

较佳地，该滚轮感测元件为编码器。

较佳地，该输入装置包括壳体，且该壳体的一上表面具有一开孔，用以供该滚轮的一部分暴露于该壳体之外。

较佳地，该滚轮模块是应用于鼠标装置、键盘装置或移动装置。

本发明应用于输入装置的滚轮模块具有以下有益效果：(1)滚轮模块的滚轮可被锁定，因此当使用者使用摇杆功能时不会因施力不当而不小心转动滚轮；(2)滚轮模块的开关元件数量充足，故能够提供使用者更多元化的操作功能；(3)使用者仅透过单一手指头操作即可转换滚轮模块的工作模式以及执行所有的功能。

附图说明

图1：为现有倾斜式滚轮鼠标装置的外观示意图。

图2：为本发明应用于输入装置的滚轮模块于第一较佳实施例中的结构示意图。

图3：为图2所示的滚轮模块于另一视角的结构示意图。

图4：为图2所示的滚轮模块的立体分解图。

图5：为图2所示的滚轮模块的另一视角的立体分解图。

图6：为图2所示的滚轮模块中各元件的电性连接关系的方块示意图。

图7A：为图2所示的滚轮模块处于初始状态时的状态示意图。

图7B：为图2所示的滚轮模块处于滚轮锁定状态时的状态示意图。

图8：为图2所示的滚轮模块处于不同工作模式下的操作功能示意图。

图9：为本发明应用于输入装置的滚轮模块于第二较佳实施例中的结构示意图。

图10：为图9所示的滚轮模块于另一视角的结构示意图。

图11A：为图9所示的滚轮模块处于初始状态时的状态示意图。

图11B：为图9所示的滚轮模块处于滚轮锁定状态时的状态示意图。

图12：为本发明滚轮模块的电路板、第二弹性体以及滚轮摇摆座的一种实施方式的结构示意图。

图13：为图12所示的电路板以及第二弹性体的俯视图。

图14：为本发明滚轮模块的电路板、第二弹性体以及滚轮摇摆座的另一种实施方式的结构示意图。

图15：为图14所示的电路板、第二弹性体以及滚轮摇摆座的立体分解图。

图16：为本发明第二较佳实施例中的滚轮模块应用于输入装置的一较佳实施方式的结构示意图。

图17：为图16所示的输入装置的部分内部结构示意图。

具体实施方式

首先说明的是，本发明提供一种滚轮模块，使用者可藉由操作滚轮模块而控制相对应的电子设备，且滚轮模块可设置于各类输入装置中，如鼠标装置、键盘装置、手机或是个人数字助理(PDA)等，但不以此局限滚轮模块的应用范畴。

请参阅图2～图6，图2为本发明应用于输入装置的滚轮模块于第一较佳实施例中的结构示意图，图3为图2所示的滚轮模块于另一视角的结构示意图，图4为图2所示的滚轮模块的立体分解图，图5为图2所示的滚轮模块的另一视角的立体分解图，图6为图2所示的滚轮模块中各元件的电性连接关系的方块示意图。滚轮模块2包括电路板21、设置于电路板21上方的滚轮摇摆座22、设置于滚轮摇摆座22上且具有一操作面231的滚轮23、第一弹性体24、第二弹性体25、滚轮感测元件26、模式切换元件27、触发感测元件组28以及微控制单元29；其中，模式切换元件27、触发感测元件组28以及微控制单元29设置于电路板21上，且微控制单元29电性连接于模式切换元件27、触发感测元件组28以及滚轮感测元件26。

再者，模式切换元件27以及触发感测元件组28位于电路板21与滚轮摇摆座22之间，且滚轮23可相对于滚轮摇摆座22转动或上下移动，而滚轮感测元件26连接于滚轮23以与滚轮23同步上下移动，并因应滚轮23的转动距离或转速而产生一滚轮信号S1至微控制单元29，较佳地，滚轮感测元件26可为一编码器。

又，当滚轮23被一使用者的手指拨动而往一方向倾斜或被一使用者的手指按压时，滚轮23会同步带动滚轮摇摆座22相对于电路板21摆动或移动，藉此用以触发触发感测元件组28中的至少一开关元件或模式切换元件27，进而产生相对应的控制信号S2～S5或模式切换信号S6至微控制元件29；而当使用者的手指停止拨动滚轮23时，滚轮摇摆座22则因应第二弹性体25所提供的第二弹性力而恢复原位。

特别说明的是，当微控制单元29接收到模式切换信号S6时，滚轮模块2则由一第一工作模式转换为一第二工作模式、或由该第二工作模式转换为该第一工作模式，且微控制单元29因应所处的工作模式以及滚动信号S1或控制信号S2～S5而产生输出相对应的功能指令至与输入装置9信号连接的电子设备8而达到控制电子设备8的效果，此将会在以下内容中举例说明。

于第一较佳实施例中，触发感测元件组28包括分别设置于电路板21的前侧、后侧、左侧以及右侧的第一开关元件281、第二开关元件282、第三开关元件283以及第四开关元件284，且滚轮摇摆座22的底面229具有分别相对应于第一开关元件281、第二开关元件282、第三开关元件283以及第四开关元件284的第一触发部221、第二触发部222、第三触发部223以及第四触发部224。

其中，当滚轮23因应使用者的拨动而往方向D5倾斜时会同步带动滚轮摇摆座22往方向D5摆动，进而使第一触发部221触发第一开关元件281，以产生输出第一控制信号S2至微控制单元29；当滚轮23因应使用者的拨动而往方向D6倾斜时会同步带动滚轮摇摆座22往方向D6摆动，进而使第二触发部222触发第二开关元件282，以产生输出第二控制信号S3至微控制单元29；当滚轮23因应使用者的拨动而往方向D7倾斜时会同步带动滚轮摇摆座22往方向D7摆动，进而使第三触发部223触发第三开关元件283，以产生输出第三控制信号S4至微控制单元29；而当滚轮23因应使用者的拨动而往方向D8倾斜时会同步带动滚轮摇摆座22往方向D8摆动，进而使第四触发部224触发第四开关元件284，以产生输出第四控制信号S5至微控制单元29。

再者，于第一较佳实施例中，模式切换元件27位于第一开关元件281、第二开关元件282、第三开关元件283以及第四开关元件284的中心处，且模式切换元件27的高度大于第一开关元件281、第二开关元件282、第三开关元件283以及第四开关元件284的高度。此外，滚轮摇摆座22的底面229具有对应于模式切换元件27的下压触发部225，且第二弹性体25是由一橡胶材料所制成，并形成于模式切换元件27的周围。

当滚轮23因应使用者的按压而向下移动时，会同步带动滚轮摇摆座22往下移动，进而使下压触发部225触发模式切换元件27，以产生输出模式切换信号S6至微控制单元29。特别说明的是，由于模式切换元件27的外部是由橡胶材料所制成的第二弹性体25，故无论滚轮23往任一方向倾斜或是向下移动，当滚轮23被停止施力的时候，第二弹性体25会提供第二弹性力予滚轮摇摆座22，使滚轮摇摆座22恢复未摆动或未移动时的状态。

又，于第一较佳实施例中，滚轮摇摆座22的上表面228具有第一支撑件226、第二支撑件227以及位于滚轮23的下方且具有高摩擦系数的摩擦件220，且第一支撑件226与第二支撑件227上分别具有第一限位孔2261与第二限位孔2271，而滚轮23具有一穿过滚轮感测元件26的滚轮轴232，且滚轮轴232的两端分别穿过第一限位孔2261与第二限位孔2271，其中，第一限位孔2261与第二限位孔2271分别用以限制滚轮轴232的两端仅能于第一限位孔2261与第二限位孔2271中移动。

再者，第一弹性体24呈长条状，其围绕且固定于第一支撑件226与第二支撑件227上，并用以支撑滚轮轴232的两端，使滚轮轴232的两端分别位于第一限位孔2261与第二限位孔2271的第一位置处P1。

请参阅图7A与图7B，图7A为图2所示的滚轮模块处于初始状态时的状态示意图，图7B为图2所示的滚轮模块处于滚轮锁定状态时的状态示意图。图7A示意了当滚轮23的操作面231未接触摩擦件220，使用者可轻易使滚轮23朝方向V1或方向V2转动；而图7B示意了当滚轮23被施予一外力F而相对于滚轮摇摆座22向下移动一距离长度L时，亦即滚轮轴232的两端分别由第一限位孔2261与第二限位孔2271的第一位置处P1移动至第一限位孔2261与第二限位孔2271的第二位置处P2时，滚轮23的操作面231会接触到摩擦件220，由于摩擦件220具有高摩擦系数，因此滚轮23不容易相对于滚轮摇摆座22朝方向V1或方向V2转动。此时，使用者可进而拨动滚轮23往方向D5、方向D6、方向D7以及方向D8中的任一者倾斜，进而令滚轮摇摆座22摆动而触发相对应的开关元件281～284。

特别说明的是，该外力F必须大于第一弹性体24的第一弹性力，滚轮23才能相对于滚轮摇摆座22向下移动，较佳地，第二弹性体25的弹性系数大于第一弹性体24的弹性系数，故当滚轮23被施予该外力F时，滚轮仅会相对于滚轮摇摆座22移动，而不会使滚轮摇摆座22相对于电路板21摆动或移动，因此不会发生误触发第一开关元件281、第二开关元件282、第三开关元件283、第四开关元件284以及模式切换元件27中的任一者的情形。当然，若使用者欲进而拨动滚轮23而带动滚轮摇摆座22相对于电路板21摆动或移动，就必须再施予滚轮23一大于第二弹性体25的第二弹性力的另一外力。

再者，当滚轮23停止被施予该外力F时，滚轮轴232的两端会因应第一弹性体24所提供的第一弹性力而分别向上移动至第一限位孔2261与第二限位孔2271的第一位置处P1，因此滚轮23的操作面231离开了摩擦件220，使得滚轮23可再相对于滚轮摇摆座22朝方向V1或方向V2转动，也就是滚轮模块回到图7A所示意的状态。

由以上描述可知，当使用者欲使第一开关元件281、第二开关元件282、第三开关元件283、第四开关元件284或模式切换元件27被触发时，可先施与该外力F下压滚轮23使滚轮23接触摩擦件220而无法转动，再施该另一外力予滚轮23使滚轮23往相对应的方向倾斜或是向下移动，如此滚轮23就不会因为使用者的不当施力而同步进行转动，也就是说，滚轮23的转动与滚轮摇摆座22的摆动或向下移动并不会同时发生，故微控制单元29就不会因同时接收了滚轮信号S1以及任一控制信号S2～S5而无法判断该执行哪一功能，藉此以避免发生误动作。

请参阅图8，其为图2所示的滚轮模块处于不同工作模式下时的操作功能示意图，其中，在此电子设备8为一搭载有操作系统以及多个应用程序的电脑系统。

首先说明滚轮模块2处于第一工作模式下所能提供的操作功能，当微控制单元29接收到第一控制信号S2时则产生输出第一功能指令至电脑系统，当微控制单元29接收到第二控制信号S3时则产生输出第二功能指令至电脑系统，当微控制单元29接收到第三控制信号S4时则产生输出第三功能指令至电脑系统，当微控制单元29接收到第四控制信号S5时则产生输出第四功能指令至电脑系统，而当微控制单元29接收到滚轮信号S1时则产生输出第五功能指令至电脑系统。

较佳地，第一功能指令以及第二功能指令可分别使电脑屏幕画面的窗口进行上一页与下一页的转换，第三功能指令以及第四功能指令可使电脑屏幕画面进行水平方向的卷动，第五功能指令则可使电脑屏幕画面进行垂直方向的卷动。惟，上述仅为一实施方式，并不以此为限，此当亦可由本技术领域的技术人员依据实际应用需求而进行任何均等的变化设计。

接着说明模式切换元件27被触发而使滚轮模块2由第一工作模式转换为第二工作模式时所能提供的操作功能。于第二工作模式下，当微控制单元29接收到第一控制信号S2时则产生输出第六功能指令至电脑系统，当微控制单元29接收到第二控制信号S3时则产生输出第七功能指令至电脑系统，当微控制单元29接收到第三控制信号S4时则产生输出第八功能指令至电脑系统，当微控制单元29接收到第四控制信号S5时则产生输出第九功能指令至电脑系统，而当微控制单元29接收到滚轮信号S1时则产生输出第十功能指令至电脑系统。

较佳者，第六功能指令、第七功能指令、第八功能指令以及第九功能指令可分别被设定用以提供电脑系统一前方指向功能、一后方指向功能、一左方指向功能以及一右方指向功能，举例来说，使用者可透过上述指向功能对电脑屏幕画面的选单进行选择。惟，上述仅为一实施方式，并不以此为限，此当亦可由本技术领域的技术人员依据实际应用需求而进行任何均等的变化设计。

另一较佳者，第六功能指令、第七功能指令、第八功能指令以及第九功能指令可被设定用以转换电脑系统中的应用程序，举例来说，第六功能指令、第七功能指令、第八功能指令以及第九功能指令可分别使原应用程序转换为word应用程序、使原应用程序转换为Excel应用程序、使原应用程序转换为Powerpoint应用程序以及使原应用程序转换为多媒体播放程序。惟，上述仅为一实施方式，并不以此为限，此当亦可由本技术领域的技术人员依据实际应用需求而进行任何均等的变化设计。

当然，若模式切换元件27再度被触发，则滚轮模块2可由第二工作模式转回第一工作模式，抑或是由第二工作模式转换为一第三工作模式(图8中未示)，此当亦可由本技术领域的技术人员依据实际应用需求而进行任何均等的变化设计。

请参阅图9与图10，图9为本发明应用于输入装置的滚轮模块于第二较佳实施例中的结构示意图，图10为图9所示的滚轮模块于另一视角的结构示意图。其中，本实施例的滚轮模块3大致类似于本发明第一较佳实施例中所述者，如滚轮模块3同样包括电路板31、设置于电路板31上方的滚轮摇摆座32、设置于滚轮摇摆座32上且具有操作面331的滚轮33、第一弹性体34、第二弹性体35以及滚轮感测元件(图中未标示)、模式切换元件37、触发感测元件组38以及微控制单元39，且触发感测元件组38同样包括分别设置于电路板31的前侧、后侧、左侧以及右侧的第一开关元件381、第二开关元件382、第三开关元件383以及第四开关元件384。

本较佳实施例与前述第一较佳实施例不同之处在于，滚轮模块3的滚轮33的操作面331上具有多个凹陷部333，且滚轮摇摆座32上具有一凸部320，该凸部320位于滚轮33的下方。

请参阅图11A与图11B，图11A为图9所示的滚轮模块处于初始状态时的状态示意图，图11B为图9所示的滚轮模块处于滚轮锁定状态时的状态示意图；其中，图11B斜线部分示意滚轮33的一部分的剖视态样，用以使以下说明更为清楚。

图11A示意了当滚轮摇摆座32上的凸部320与滚轮33的操作面331的凹陷部333分开时，使用者可令滚轮33相对于滚轮摇摆座32朝方向V1或方向V2转动；而图11B示意了当滚轮33被施予一外力F而相对于滚轮摇摆座32向下移动距离长度L时，亦即滚轮轴332的两端分别由第一限位孔3261与第二限位孔3271的第一位置处P1移动至第一限位孔3261与第二限位孔3271的第二位置处P2时，滚轮摇摆座32上的凸部320会容置于滚轮33的操作面331的多个凹陷部333中的一凹陷部内而使滚轮33无法转动。此时，使用者可进而拨动滚轮23往方向D5、方向D6、方向D7以及方向D8中的任一者倾斜，进而令滚轮摇摆座32摆动而触发相对应的开关元件。

同样地，该外力F必须大于第一弹性体34的第一弹性力，滚轮33才能相对于滚轮摇摆座32向下移动，较佳地，第二弹性体35的弹性系数大于第一弹性体34的弹性系数，故当滚轮33被施予该外力F时，滚轮33仅会相对于滚轮摇摆座32移动，而不会使滚轮摇摆座32相对于电路板31摆动或移动，因此不会发生误触发第一开关元件381、第二开关元件382、第三开关元件383、第四开关元件384以及模式切换元件37中的任一者的情形。当然，若使用者欲进而拨动滚轮33而带动滚轮摇摆座32相对于电路板31摆动或移动时，就必须再施予滚轮33一大于第二弹性体35的第二弹性力的另一外力。

再者，当滚轮33停止被施予该外力F时，滚轮轴332的两端会因应第一弹性体34所提供的第一弹性力而分别向上移动至第一限位孔3261与第二限位孔3271的第一位置P1处，因此滚轮摇摆座32上的凸部320会与滚轮33的操作面331的凹陷部333分开，使得滚轮33可再相对于滚轮摇摆座32朝方向V1或方向V2转动，也就是滚轮模块回到图11A所示意的状态。

由以上描述可知，当使用者欲使第一开关元件381、第二开关元件382、第三开关元件383、第四开关元件384或模式切换元件37被触发时，可先施与该外力F下压滚轮33使滚轮33无法转动，再施该另一外力予滚轮33使滚轮33往相对应的方向倾斜或是向下移动，如此滚轮33就不会因为使用者的不当施力而同步进行转动，也就是说，滚轮33的转动与滚轮摇摆座32的摆动或向下移动并不会同时发生，故微控制单元39就不会因同时接收了滚轮信号以及任一控制信号而无法判断该执行哪一功能，藉此以避免发生误动作。

特别说明的是，如同第一较佳实施例般，当微控制单元39接收到模式切换信号时，滚轮模块3可由第一工作模式转换为第二工作模式，或由第二工作模式转换为第一工作模式，且微控制单元39会因应所处的工作模式以及滚动信号或控制信号而产生输出相对应的功能指令至与输入装置9信号连接的电子设备8而达到控制电子设备8的效果，其大致类似于图8中所述者，在此即不再予以赘述。

此外，上述滚轮模块的结构仅为两种较佳实施例，触发感测元件组的开关元件的数量及其设置位置、模式切换元件所设置的位置、滚轮摇摆座的触发部的数量及其设置位置、弹性体的材质、数量及其设置位置并不以此为限，其可由本技术领域的技术人员依据实际应用需求而进行任何均等的变化设计。

举例来说，请参阅图12与图13，图12为本发明滚轮模块的电路板、第二弹性体以及滚轮摇摆座的一种实施方式的结构示意图，图13为图12所示的电路板以及第二弹性体的俯视图；其中，触发感测元件组58包括有第一开关元件581、第三开关元件583、第四开关元件584以及模式切换元件57，且第二弹性体55为一弹簧，并设置于电路板51与滚轮摇摆座52之间，图11主要是示意第一较佳实施例与第二较佳实施例中的第二弹性体25、35亦可由弹簧替代。

再举例来说，请参阅图14与图15，图14为本发明滚轮模块的电路板、第二弹性体以及滚轮摇摆座的另一种实施方式的结构示意图，图15为图14所示的电路板、第二弹性体以及滚轮摇摆座的立体分解图。触发感测元件组48包括多个形成于电路板41上的开关元件481，且该多个开关元件481呈360度分布，而模式切换元件47设置于该多个开关元件481的中心处，第二弹性体45介于电路板41与滚轮摇摆座42之间，较佳地，触发感测元件组48为电阻式压力传感器或电容式压力传感器，且第二弹性体45为导电橡胶。

其中，当滚轮摇摆座42上的滚轮43被一使用者操控而使滚轮摇摆座42往任一方向摆动或向下移动时，第二弹性体45会受到挤压而触碰到相对应的开关元件481或模式切换元件47，进而使该相对应的开关元件481或模式切换元件47被触发；而当使用者停止拨动滚轮摇摆座42上的滚轮43时，滚轮摇摆座42则因第二弹性体45受到挤压时所产生的第二弹性力而恢复原位。特别说明的是，由于多个开关元件481呈360度分布，本发明可设计任一开关元件481被触发时产生输出相对应的控制信号至微控制单元49，进而使微控制单元49产生输出具有向量性的功能指令至电子设备8，如本发明滚轮模块可提供摇杆的功能。

当然，如同前述第一较佳实施例以及第二较佳实施例般，当微控制单元49接收到模式切换信号时，滚轮模块可由第一工作模式转换为第二工作模式，或由第二工作模式转换为第一工作模式，且微控制单元49会因应所处的工作模式以及滚动信号或控制信号而产生输出相对应的功能指令至与输入装置9信号连接的电子设备8而达到控制的效果，其大致类似于图8中所述者，在此即不再予以赘述。

请参阅图16～图17，图16为本发明第二较佳实施例中的滚轮模块应用于输入装置的一较佳实施方式的结构示意图，图17为图16所示的输入装置的部分内部结构示意图。在此，输入装置9为一鼠标装置，其具有壳体91，用以供使用者以手掌握持而被移动，且壳体91的上表面具有一开孔911，用以供滚轮模块3的滚轮33的一部分暴露于壳体91外，藉此使用者能以手指拨动或下压暴露于壳体91外的滚轮33。同样的，本发明第一较佳实施例中的滚轮模块2亦可同理应用于鼠标装置中，故在此即不再予以赘述。

当然，上述滚轮模块的应用仅为一较佳实施例，其亦可由本技术领域的技术人员依据实际应用需求而进行任何均等的变化设计，且本技术领域的技术人员亦可由上述较佳实施例所得到的启示而同理将本发明滚轮模块架构于其它输入装置上，如键盘装置、个人数字助理(PDA)等。

根据以上描述可知，本发明应用于输入装置的滚轮模块带来下列的功效：(1)滚轮模块的滚轮可被锁定，因此当使用者使用摇杆功能时不会因施力不当而不小心转动滚轮；(2)滚轮模块的开关元件数量充足，故能够提供使用者更多元化的操作功能；(3)使用者仅透过单一手指头操作即可转换滚轮模块的工作模式以及执行所有的功能。

以上所有内容所述仅为本发明的较佳实施例，并非用以限定本发明的权利要求范围，因此凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包含于本发明的范围内。

Claims (22)

1.一种应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，包括：

模式切换元件，用以被触发而产生输出模式切换信号；

触发感测元件组，用以被触发而相对应产生输出至少一控制信号；

电路板，用以供该模式切换元件以及该触发感测元件组设置于该电路板上；

滚轮摇摆座，设置于该电路板的上方，并使该模式切换元件以及该触发感测元件组位于该电路板与该滚轮摇摆座之间；

滚轮，设置于该滚轮摇摆座上，并用以相对于该滚轮摇摆座转动；其中，当该滚轮被施予一外力而相对于该滚轮摇摆座向下移动一距离时，该滚轮无法转动，而当滚轮无法转动且该滚轮被施予一另一外力而使该滚轮摇摆座相对于该电路板摆动或移动时，该模式切换元件或该触发感测元件组被触发；

第一弹性体，用以提供第一弹性力予该滚轮，以于该滚轮被停止施予该外力时使该滚轮相对于该滚轮摇摆座向上移动；

滚轮感测元件，设置于该滚轮的一邻近处，用以于该滚轮转动时产生输出滚轮信号；以及

微控制单元，电性连接于该模式切换元件、该触发感测元件组以及该滚轮感测元件；其中，当该微控制单元接收到该模式切换信号时，该滚轮模块由一第一工作模式转换为一第二工作模式。

2.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，当该滚轮模块处于该第一工作模式且该微控制单元接收到该至少一控制信号时，该微控制单元产生输出第一功能指令，而当该滚轮模块处于该第二工作模式且该微控制单元接收到该至少一控制信号时，该微控制单元产生输出第二功能指令。

3.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，当该滚轮模块处于该第一工作模式且该微控制单元接收到该滚轮信号时，该微控制单元产生输出第一功能指令，而当该滚轮模块处于该第二工作模式且该微控制单元接收到该滚轮信号时，该微控制单元产生输出第二功能指令。

4.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该滚轮具有供使用者操作的操作面，且该操作面上具有多个凹陷部，而该滚轮摇摆座上具有位于该滚轮的下方的凸部，其中，当该滚轮模块处于摆动模式时，该凸部容置于该多个凹陷部中的一凹陷部内。

5.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该滚轮具有供使用者操作的操作面，且该滚轮摇摆座的一上表面具有摩擦件，当该滚轮模块处于摆动模式时，该滚轮接触该摩擦件。

6.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该滚轮摇摆座具有第一支撑件与第二支撑件，且该滚轮具有滚轮轴，该滚轮轴的两端分别设置于该第一支撑件与该第二支撑件上。

7.如权利要求6所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该第一支撑件与该第二支撑件上分别具有第一限位孔与第二限位孔，且该滚轮轴的两端分别穿过该第一限位孔与该第二限位孔，其中，该第一限位孔与该第二限位孔分别用以限制该滚轮轴的两端仅能于该第一限位孔与该第二限位孔中移动。

8.如权利要求7所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该第一弹性体呈长条状，其围绕且固定于该第一支撑件与该第二支撑件上，并用以支撑该滚轮轴的两端。

9.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该触发感测元件组包括第一开关元件、第二开关元件、第三开关元件以及第四开关元件，且该滚轮摇摆座的一底面具有分别相对应于该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件的第一触发部、第二触发部、第三触发部以及第四触发部；其中，该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件分别设置于该电路板上的前侧、后侧、左侧以及右侧。

10.如权利要求9所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该模式切换元件设置于该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件之间，且该滚轮摇摆座的该底面具有对应于该模式切换元件的下压触发部。

11.如权利要求10所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该模式切换元件为弹性体，且该弹性体的弹性系数大于该第一弹性体的弹性系数。

12.如权利要求10所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，当该滚轮模块处于该第一工作模式时，该第一开关元件与该第二开关元件是分别用以控制一电脑屏幕画面的窗口的上一页与下一页的转换。

13.如权利要求10所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，当该滚轮模块处于该第一工作模式时，该第三开关元件与该第四开关元件是分别用以水平卷动一电脑屏幕画面。

14.如权利要求10所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，当该滚轮模块处于该第二工作模式时，该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件是分别用以提供一前方指向功能、一后方指向功能、一左方指向功能以及一右方指向功能。

15.如权利要求10所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，当该滚轮模块处于该第二工作模式时，该第一开关元件、该第二开关元件、该第三开关元件以及该第四开关元件中至少一者用以转换一电脑系统中的应用程序。

16.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，还包括至少一第二弹性体，该至少一第二弹性体设置于该滚轮摇摆座与该电路板之间，用以提供第二弹性力予该滚轮摇摆座。

17.如权利要求16所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该第二弹性体的弹性系数大于该第一弹性体的弹性系数。

18.如权利要求16所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该第二弹性体是由橡胶材料所制成。

19.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该触发感测元件组为电阻式压力传感器或电容式压力传感器。

20.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该滚轮感测元件为编码器。

21.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该输入装置包括壳体，且该壳体的一上表面具有一开孔，用以供该滚轮的一部分暴露于该壳体之外。

22.如权利要求1所述的应用于输入装置的滚轮模块，其特征在于，该滚轮模块是应用于鼠标装置、键盘装置或移动装置。

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