CN108345396B - 具磁感应滚轮的触控笔及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具磁感应滚轮的触控笔及其操作方法，该触控笔的笔杆一侧设有触控笔头、另一侧设有笔盖，笔杆内部具有中空状的容置空间，并于容置空间一侧形成有透孔向外贯通，则供旋转滚轮组装于笔杆的容置空间内且对位于透孔处，且旋转滚轮两侧凸设的中心轴即延伸抵持于笔杆的容置空间两侧的触控笔头、笔盖处，于中心轴上设有具S磁极、N磁极的磁性元件，相对磁性元件周边位置于笔杆的容置空间内壁面设有一磁感应元件，则该磁感应元件上的两个侦测点与磁性元件形成磁感应，达到方便操作触控笔操控预设电子装置的目的。

Description

具磁感应滚轮的触控笔及其操作方法

技术领域

本发明提供一种具磁感应滚轮的触控笔及其操作方法，尤指可操作旋转滚轮进行预设电子装置屏幕页面浏览的触控笔，于笔杆内部容置空间组装旋转滚轮及一磁感应元件，供磁感应元件上两个侦测点与旋转滚轮的中心轴上的磁性元件形成磁感应，达到通过笔杆一侧触控笔头操控预设电子装置的目的。

背景技术

随着电子科技不断进步，除了可供室内操作、应用的电子、电气产品之外，可携式电子装置(如笔记本电脑、平板计算机或智能手机等)因方便携带应用，更是成为近年来最广泛应用的电子产品，不仅获得年轻世代的青睐，就连少年、中年、老年等各世代亦相当盛行，几乎也达到人手一机的程度，其中尤以平板计算机或智能手机等可携式电子装置，更受到不分年龄层的欢迎，并于时下社会环境中经常可见低头族、长时间操作使用可携式电子装置，但因可携式电子装置的屏幕大多为触控式操作应用，则必须通过手指或者触控笔在屏幕上进行滑移、点触等，以进行屏幕页面的浏览、换页等操作，但是，用户手指在电子装置屏幕上的触控面积较大，在进行滑移、点触等作业时，经常一次滑移好几个页面，无法精准操控页面进行浏览或换页，以致使用者必须经常重复上、下滑移才可以找到欲浏览的页面，导致操作电子装置屏幕不便。

而有些电子装置附有屏幕用的智能型触控笔，可供使用者利用智能型触控笔的笔头点触电子装置的屏幕作操控，且现今智能型触控笔都趋于多功能设计，对智能型触控笔的设计要求新增更多的控制元件，目的是为了让使用者能够实时地去任意移动光标位置或变换窗口画面等操作模式。然而，增添控制元件数量会渐渐使触控笔机构内的各元件关系趋于复杂，最终结果将反映在智能型触控笔的体积变化。

目前可供电子装置应用的智能型触控笔，似乎很容易发现许多款式触控笔的笔身粗细及尺寸等设计，相对于正常书写使用的笔身有过大且不易握持的问题。当笔身倾向更多功能设计，则笔身就有越大越不易握持的现象，因为桌面计算机应用的鼠标左键、右键、窗口上下移动的中间滚轮、电源开关键、窗口快捷键等各种元件，若要全部要集结到智能型触控笔的细瘦笔身身上，则智能型触控笔笔身的体积变化自然不小。进一步地，如果观察上述各元件对体积变化的影响，则滚轮是占触控笔笔身体积变化最大者，理由是相对于鼠标左键、鼠标右键、电源开关键及窗口快捷键等主司信号启动或关闭的各元件，鼠标中间滚轮因为负责窗口画面的上下移动，笔身内部通常会再涉及较多齿轮、信号传感器及效准模块等元件的协同作业，故整体而言，滚轮是影响笔身体积最关键者。

又，目前已经发展出将滚轮外缘自笔身内部裸露出笔身的设计方案，如中国专利公告号CN205334393U公开了一种笔型无线鼠标，请参阅图1所示，该笔身外壳的侧边由下而上依序为鼠标左键A、鼠标右键B、滚轮C及开关D，但该滚轮C邻近鼠标左键A、右键B且位于使用者握持住触控笔的食指位置，依用户习惯手食指比起手拇指通常较不利于对滚轮施力旋转，故此设计方案对用户接口的操作性存在改善空间。另外，笔身内部各传感器采用光学传感器E作侦测，故仰赖较多的电池F能源消耗量。

另外，为了开发更友善的使用者操作性，中国台湾专利公开号201530370公开了笔体外部改为利用旋转套的旋转来取代原先按压功能键，以降低用户误触功能键几率。此种设计方案想到改通过旋转套内侧的各控制区间的电信号变化来控制导通或断路状态，该发明构想可谓创新之举。然而，导通或断路皆仰赖导电弹性体与笔体彼此控制区间直接接触始能切换不同输入信号，则此种内部机构的设计自由度仍留予后进者许多改善空间。后进者如何应用旋转套的创新构想，并进一步解决智能型触控笔其它尚待解决的问题，实属后进者亟需思考的问题。

发明内容

本案发明人有鉴于上述问题与缺失，乃搜集相关资料，经由多方评估及考虑，并以从事于此行业累积的多年经验，经由不断试作及修改，始设计出此种具磁感应滚轮的触控笔及其操作方法；本发明提供的触控笔应用现有技术中有关旋转套概念的优点并进一步改进为磁力耦合的感应方式，解决触控笔为达成控制窗口画面上、下任意移动，不得不于内部机构装设过多数量元件的体积问题，避免造成笔身体积尺寸变化过大，让使用者能够更容易握持住、并自由操作触控笔。

本发明的主要目的在于该触控笔包括笔杆、旋转滚轮及一个磁感应元件，该笔杆一侧设有触控笔头、另一侧设有笔盖，该笔杆内部具有中空状的容置空间，并于容置空间一侧形成有透孔向外贯通，则供旋转滚轮组装于笔杆的容置空间内且对位于透孔处，且旋转滚轮两侧凸设的中心轴即延伸抵持于笔杆的容置空间两侧的触控笔头、笔盖处，于中心轴上设有磁性元件，相对磁性元件周边位置于笔杆的容置空间内壁面设有一个磁感应元件，则供该磁感应元件上的两个侦测点可同时与磁性元件形成磁感应，藉以侦测磁性元件的S磁极及N磁极两个不同磁极的磁力线的角动量变化或角速度变化量，转换作旋转滚轮每单位时间的偏移量，通过无线传输方式传送至供预设电子装置的无线接收单元作接收，并通过处理单元的OS系统或信号处理器进行处理，达到方便操作触控笔操控预设电子装置的目的。

本发明的次要目的在于该触控笔欲操控预设无线控制功能的电子装置时，转动笔杆上的旋转滚轮，旋转滚轮的中心轴上磁性元件的S磁极及N磁极的磁力线的角动量或角速度会发生变化，并通过磁感应元件的两个侦测点同时侦测磁性元件的S磁极、N磁极两不同磁极的磁力线变化，不同磁极的磁力线变化经过两个侦测点侦测后，进一步由磁感应元件转换成每单位时间偏移量的电子信号，再通过电路板的无线传输模块，以蓝牙或RF等发送单元传输无线电子信号，并由预设电子装置的无线接收模块以蓝牙或RF等无线接收单元接收无线电子信号，再传输至内建处理单元的OS系统或信号处理器，即可利用触控笔操控预设电子装置的屏幕，使所显示窗口画面形成向上或向下移动。

本发明的另一目的在于触控笔的笔杆包括两个相对的杆体以及分别位于两个杆体两侧的触控笔头和笔盖，并于触控笔头、笔盖之间的两个杆体内部形成中空状容置空间，且容置空间朝一侧杆体形成透孔、可供旋转滚轮部分圆周露出透孔外部，则旋转滚轮的长度等于或小于透孔的长度，且旋转滚轮的直径大于透孔的宽度，即可供旋转滚轮的中心轴两侧分别抵持于笔盖及触控笔头处，于两个杆体两侧与触控笔头、笔盖之间分别设有供相互组装结合的对接部，且对接部可为相对锁设的内螺纹及外螺纹、相对紧配合的凸轴及轴孔或旋转卡制定位的卡榫及卡槽等。

本发明的再一目的在于该旋转滚轮的直径尺寸小于或等于笔杆的容置空间内径尺寸，且旋转滚轮的外圆周表面为设有防滑的触碰面，该触碰面为直条纹、斜条纹、网纹、圆点纹、三角形纹、菱形纹或几何形状的凹陷状或凸出状的条纹面或网点面等，可供方便转动旋转滚轮时不易产生滑手现象。

本发明的又一目的在于该旋转滚轮于相对笔杆的透孔上方或下方处的中心轴上设有环形的磁性元件，并相对磁性元件位置于笔杆的容置空间内壁面设有一个磁感应元件，且磁性元件为呈环形的磁铁，包括至少两个相对的S磁极、N磁极；磁感应元件可为霍尔传感器(Hall senser或Hall-effect senser)，且霍尔感应器具有两个侦测点，可侦测磁性元件的不同磁极磁力线的角动量变化或角速度变化等，且磁感应元件上的两个侦测点位于同一对角线位置或两个不同角隅位置处。该磁感应元件设置于笔杆内部容置空间内壁面处并与中心轴呈45°的倾斜角位置设置，使磁感应元件上的两个侦测点与磁性元件位于同一个二维平面上形成磁耦合状态，进而测量出两维平面上磁性元件旋转角度的变化值。

本发明的另一目的在于该触控笔包括笔杆、旋转滚轮及一个磁感应元件，该笔杆一侧设有触控笔头，另一侧设有笔盖，内部具有中空状的容置空间，并于容置空间一侧形成有透孔向外贯通，则供旋转滚轮组装于笔杆的容置空间内且对位于透孔处，且旋转滚轮为一内部中空的滚轮，而中心轴穿透延伸出旋转滚轮两侧并抵持于笔杆的容置空间两侧的触控笔头、笔盖处。然而，中心轴不设有任何磁性元件，改于中空的旋转滚轮内部设有磁性元件，此时磁性元件为一环形磁铁。为了就近侦测滚轮旋转时，所造成磁性元件的S磁极及N磁极两个不同磁极的磁力线的角动量或角速度变化，特别于中心轴上且于旋转滚轮中空位置处设有一个磁感应元件，磁感应元件具有两个位于不同角偶的侦测点可与磁性元件形成磁耦合，转换作旋转滚轮每单位时间的偏移量，通过无线传输方式传送至供预设电子装置的无线接收单元作接收，并通过处理单元的OS系统或信号处理器进行处理，达到方便操作触控笔操控预设电子装置的目的。进一步地，另可以再将磁感应元件变换位置，只要两个侦测点仍与环形磁铁维持在同一个二维平面，或两个侦测点所在位置的对角线直接与中心轴维持垂直，则该磁感应元件的两个侦测点，仍可侦测磁力线的角动量变化或角速度变化量，同样转换作旋转滚轮每单位时间的偏移量，并达成最终相同效果。

附图说明

图1为现有的笔型无线鼠标侧视图。

图2为本发明的立体外观图。

图3为本发明的立体分解图。

图4为本发明的侧视剖面图。

图5为本发明磁性元件及磁感应元件间磁感应方式示意图。

图6为本发明磁传感器的两个侦测点所侦测角动量变化示意图。

图7为本发明较佳实施例的局部立体外观图。

图8为本发明的操控步骤流程图。

图9为本发明另一实施例的立体分解图。

图10为本发明再一实施例的侧视剖面图。

图11为本发明又一实施例的侧视剖面图。

附图标记说明：1-笔杆；10-容置空间；101-透孔；11-杆体；12-触控笔头；13-笔盖；14-对接部；15-供电源；2-旋转滚轮；21-中心轴；22-磁性元件；221-S磁极；222-N磁极；23-触碰面；24-齿轮；241-弹片；25-轴承；3-磁感应元件；31-霍尔传感器；31a-侦测点；31b-侦测点；32-电路板；4-电子装置；41-屏幕；A-鼠标左键；B-鼠标右键；C-滚轮；D-开关；E-光学传感器；F-电池。

具体实施方式

为达成上述目的与功效，本发明所采用的技术手段及其构造、实施的方法等，兹绘图就本发明的较佳实施例详加说明其特征与功能如下。

请参阅图2、图3、图4所示，分别为本发明的立体外观图、立体分解图、侧视剖面图，由图中所示可以清楚看出，本发明具磁感应滚轮的触控笔包括笔杆1、旋转滚轮2及磁感应元件3，其中：

该笔杆1包括两个相对的杆体11、位于两个杆体11两侧的触控笔头12、笔盖13，两个杆体11两侧与触控笔头12、笔盖13之间分别设有对接部14，以供两个杆体11两侧分别结合触控笔头12及笔盖13，且于两个杆体11内部形成中空状的容置空间10，则容置空间10朝一侧的杆体11表面并形透孔101贯通至外部。

该旋转滚轮2两侧分别向外延伸凸设有中心轴21，并于任一侧中心轴21上设有磁性元件22。

该磁感应元件3可为霍尔传感器31，并具有两个侦测点31a、31b，且两个侦测点31a、31b可设置位于同一对角线位置或两个不同角隅位置等，磁感应元件3进一步包括有电路板32或电性连接于电路板32，电路板32上可具有无线信号模块(如：蓝牙或RF等无线信号发射单元)，以供传输无线信号。

上述各构件于组装时，利用笔杆1的两个杆体11内部容置空间10组装旋转滚轮2，以供旋转滚轮2对位于一杆体11的透孔101处，且旋转滚轮2的部分圆周露出透孔101处，旋转滚轮2的中心轴21两侧即分别抵持于容置空间10两侧的触控笔头12、笔盖13处，则旋转滚轮2可于容置空间10及透孔处101呈轴向活动旋转，再相对旋转滚轮2于两个杆体11内部容置空间10的内壁面处设置一磁感应元件3，以供磁感应元件3可对位于旋转滚轮2外围，则当旋转滚轮2转动时、其磁性元件22会同时发生转动且立即受到磁感应元件3上的两个侦测点31a、31b的磁性耦合侦测，进而提供两个侦测点31a、31b与磁性元件22的S磁极221、N磁极222的两个不同磁极的磁力线的角动量变化或角速度变化等，即通过笔杆1、旋转滚轮2及一磁感应元件3，组构成本发明具磁感应滚轮的触控笔。

上述各构件于组装时，利用笔杆1的两杆体11内部容置空间10组装旋转滚轮2，以供旋转滚轮2对位于一杆体11的透孔101处，且旋转滚轮2的部分圆周露出透孔101处，旋转滚轮2的中心轴21两侧即分别抵持于容置空间10两侧的触控笔头12、笔盖13处，则旋转滚轮2可于容置空间10及透孔处101呈轴向活动旋转，再相对旋转滚轮2于两个杆体11内部容置空间10的内壁面处设置一磁感应元件3，以供磁感应元件3可对位于旋转滚轮2外围，则当旋转滚轮2转动时，其磁性元件22会同时发生转动且立即受到磁感应元件3上的两个侦测点31a、31b的磁性耦合侦测，进而提供两个侦测点31a、31b与磁性元件22的S磁极221、N磁极222的两个不同磁极的磁力线的角动量变化或角速度变化等，即通过笔杆1、旋转滚轮2及一磁感应元件3，组构成本发明具磁感应滚轮的触控笔。

且旋转滚轮2组装于笔杆1的透孔101处，该旋转滚轮2的长度等于或小于透孔101的长度，并供旋转滚轮2的直径为大于透孔101的宽度，又该旋转滚轮2的直径尺寸小于或等于笔杆1的容置空间10的内径尺寸，且旋转滚轮2的外圆周表面为设有防滑的触碰面23，该触碰面23可为直条纹、斜条纹、网纹、圆点纹、三角形纹、菱形纹或几何形状等，且可为凹陷状、凸出状或凹凸相邻间隔设置等方式的条纹面或网点面等，可供方便转动旋转滚轮2的触碰面23时不易产生滑手现象。

请参阅图3、图4、图5、图6、图7、图8所示，分别为本发明的立体分解图、侧视剖面图、磁性元件及磁感应元件间磁感应方式示意图、磁传感器的两个侦测点所侦测角动量变化示意图、较佳实施例的局部立体外观图、操控步骤流程图，该旋转滚轮2于相对笔杆1的透孔101上方或下方处的中心轴21上设有环形的磁性元件22，并相对磁性元件22位置于笔杆1的容置空间10内壁面设有一个磁感应元件3，且磁性元件22为呈环形的磁铁，包括至少两个相对的S磁极221、N磁极222；磁感应元件3可为霍尔传感器31，且通过位于同一对角线位置或两个不同角隅位置的两个磁感应侦测点31a、31b，可进行侦测磁性元件22的S磁极221、N磁极222两个不同磁极的磁力线的角动量变化或角速度变化等的差异(如图5、图6所示)。图5显示，霍尔传感器31又称作霍尔磁旋转传感器(Hall Rotation Sensor)，其种类可以包含：IQS系列芯片或其它相等效果的感应芯片，以IQS624芯片为例，由于两个侦测点31a、31b分别位于对角线位置，故设计上得倾斜芯片使两个侦测点31a、31b能够与环形的磁铁维持在同一平面，或两个侦测点31a、31b所在位置的对角线直接与中心轴21维持垂直或特定夹角关系。图6显示，当环形的磁铁发生转动时，霍尔传感器31的两个侦测点31a、31b会分别侦测到不同磁力线变化并反映作两个不同电压信号CH1、CH2，藉以达到成功模拟二维平面坐标的移动情况，继而能够进一步计算出每单位时间的偏移量信号。

通过笔杆1的容置空间10进行组装旋转滚轮2、一个磁感应元件3，可减少应用零元件数量，则不致改变笔杆1的体积扩大变化，可供笔杆1的体积方便使用者握持、应用。

另外，该磁感应元件3可定位于笔杆1的容置空间10内壁面，且供磁感应元件3上两个侦测点31a、31b位于同一对角线位置、或两个不同角隅位置处，则磁感应元件3的两个侦测点31a、31b可侦测出磁性元件22的S磁极221、N磁极222两个不同相位角磁极旋动的磁力线的角动量变化差异(如图7所示)或角速度变化等，并进行旋动角动量变化差异的计算；或者磁感应元件3亦可与旋转滚轮2的中心轴21呈45°的倾斜角位置、设置于笔杆1的容空间10的内壁面处，使磁感应元件3的两个侦测点31a、31b与磁性元件22位于同一个二维平面上即可，再通过磁感应元件3的两个侦测点31a、31b侦测磁性元件22的S磁极221、N磁极222的两个不同磁极的磁力线的角动量变化或角速度变化等。

则通过触控笔操控预设电子装置4运作的操作方法，其步骤如下：

(A01)笔杆1的透孔101处露出的旋转滚轮2部分圆周，供使用者单手操作、转动旋转滚轮2。

(A02)旋转滚轮2的中心轴21上的磁性元件22，其S磁极221、N磁极222的两个不同磁极的磁力线的角动量或角速度等即会产生变化。

(A03)磁感应元件3的两个侦测点31a、31b即侦测磁性元件22的S磁极221、N磁极222两个不同磁极所产生磁力线变化，进而由磁感应元件3转换作旋转滚轮2转动时每单位时间的偏移量信号。

(A04)每单位时间的偏移量信号被传送至具有无线信号模块的电路板32，通过无线信号模块(如：蓝牙或RF等无线信号发射单元)以无线传输方式将无线信号传送至预设电子装置4。

(A05)预设电子装置4内建无线信号接收单元(如：蓝牙或RF等无线信号接收单元)接收无线信号后，将无线信号传输至预设电子装置4内建的处理单元(如：OS系统或信号处理器等)。

(A06)以供触控笔可精准地控制预设电子装置4的屏幕41中所显示的窗口画面的移动距离(上或下、左或右等方位)多寡的变化，顺利操作预设电子装置4的屏幕41显示窗口画面的滑移。

因笔杆1的容置空间10组装旋转滚轮2、磁感应元件3，旋转滚轮2的磁性元件22与磁感应元件3的两个侦测点31a、31b之间通过旋转位移形成磁感应耦合状态，并不需要通过供电源15供应电能，则供磁性元件22与磁感应元件3的两个侦测点31a、31b之间的磁感应耦合，即不会受到供电源15电能不足的影响，并不致发生磁感应耦合中断、暂停、延迟或终止等，从而能顺利进行磁感应耦合，操控预设电子装置4的屏幕41显示窗口画面顺畅滑移、换页或浏览等作业。

请参阅图3、图4、图9所示，分别为本发明的立体分解图、侧视剖面图、另一实施例的立体外观图，由图中所示可以清楚看出，本发明具磁感应滚轮的触控笔于笔杆1的容置空间10所组装的旋转滚轮2的中心轴21上，穿设有至少一个齿轮24，相对齿轮24于两个杆体11的容置空间10内壁面设有至少一个弹片241，可供旋转滚轮2被旋动时并连动齿轮24旋转，则齿轮24即触动至少一个弹片241以产生响音或触动反馈(feedback)；另可旋转滚轮2的中心轴21上套设有至少一个轴承25，且至少一个轴承25的外圆周为抵持在笔杆1内部容置空间10的内壁面，则供旋转滚轮2的中心轴21在容置空间10内，受到至少一个轴承25稳固支撑，而当旋转滚轮2与中心轴21进行旋动时，即不易产生摇晃、偏移等不稳定的问题。

整体而言，本发明具磁感应滚轮的触控笔通过磁感应元件3的两个侦测点31a、31b侦测磁性元件22的S磁极221、N磁极222的两个不同磁极的磁力线的角动量变化或角速度变化等，进而可精准控制预设电子装置4的屏幕41显示画面进行移动(上或下、左或右等方位)，并具有下列设项优点：

(1)有效减少笔杆1体积变化，笔杆1内部容置空间10组装元件数量少，仅具旋转滚轮2、一个磁感应元件3，组装作业亦较为方便、省时省工。

(2)旋转滚轮2的中心轴21上环形磁性元件22受到周边定位于笔杆1的容置空间10内壁面的磁感应元件3的两个侦测点31a、31b侦测，形成非接触的旋动式磁力线耦合感应，而非现有的机械式接触运作模式，则磁感应元件3上的两个侦测点31a、31b对磁性元件22的感应侦测信号灵敏度较佳。

(3)笔杆1的容置空间10组装旋转滚轮2、一个磁感应元件3，并不需由供电源15(如电池)提供电能，则旋转滚轮2的中心轴21上的磁性元件22的S磁极221、N磁极222所产生的磁力线密度，从而不会受到供电源15电能不足影响，即不致发生磁感应元件3上的两个侦测点31a、31b与磁性元件2的磁感应耦合延迟现象，避免操作预设电子装置4的屏幕41显示画面发生延迟、暂停或终止等缺失。

所谓本发明说明书及图式内容所为的简易修饰及等效结构变化具有多种实施例，请分别参阅图10及图11所示，只要机构设计上能倾斜芯片使两个侦测点31a、31b能够与环形的磁铁维持在同一平面，或两个侦测点31a、31b所在位置的对角线直接与中心轴21维持垂直或特定夹角关系，以供磁感应元件3能够侦测到因转动所产生磁力线的角动量或角速度变化，则另可以将磁性元件22及磁感应元件3变换位置也属于本发明范畴。

依据图10所示，本发明提供的具磁感应滚轮的触控笔包括笔杆1、旋转滚轮2及磁感应元件3，其中，该旋转滚轮2另改为一内部中空的滚轮或套筒形状的滚轮，使中心轴21仍可自滚轮两侧分别向外延伸穿越，但磁性元件22不再设置于中心轴21任一侧上。相较于前述各实施例而言，该磁性元件22改变位置并附着于该旋转滚轮2的内壁面，该磁性元件22以环形磁铁形状较佳，而磁感应元件3位于旋转滚轮2的内部中空空间内及笔杆1的中心轴21上，该磁感应元件3为霍尔传感器31，其中，以IQS624芯片为例，两个侦测点31a、31b仍与该环形磁铁维持在同一个二维平面，或两个侦测点31a、31b所在位置的对角线直接与中心轴21维持垂直。当旋转滚轮2发生转动时，该磁性元件22会绕着中心轴21发生旋转，使磁感应元件3能够侦测磁性元件22旋转所发生的角动量或角速度变化，藉以控制窗口画面移动。

又，依据图11所示，旋转滚轮2同样为内部中空的滚轮或套筒形状的滚轮，而磁感应元件3同样为霍尔传感器31并以IQS624芯片为例，但磁感应元件3再次变换位置。霍尔传感器31不再位于旋转滚轮2的内部中空空间内，或中心轴21，或笔杆1内壁面，而改设置于一块垂直中心轴21的电路板上并位于环形磁铁22邻近位置，这种机构设计使两个侦测点31a、31b与该环形磁铁维持在同一个二维平面，或两个侦测点31a、31b所在位置的对角线直接与中心轴21维持垂直。因此，当旋转滚轮2发生转动时，磁感应元件3也发生旋转，使磁性元件22所发生的角动量或角速度变化同样被侦测出，继而达成控制窗口画面移动。

又，依据图10及图11所示实施例，由于磁性元件22几何形状不影响磁感应元件3的磁耦合能力，遂赋予本发明具磁感应滚轮的触控笔更多样的机构变化。然而，无论各机构或各元件位置如何变化，只要触控笔的磁感应元件3为具有两个侦测点31a、31b的霍尔传感器31，且两个侦测点31a、31b可设置位于同一对角线位置或两个不同隅位置，而磁感应元件3与磁铁之间所侦测磁耦合方式为采取两个侦测点31a、31b与磁铁维持在同一个二维平面，或两个侦测点31a、31b所在位置的对角线直接与中心轴21维持垂直者或特定夹角关系，再通过滚轮旋转进一步改变所侦测到磁力线角动量变化，以达成控制信号的结果，则均属于本发明范畴，合先叙明。

本发明主要针对具磁感应滚轮的触控笔及其操作方法进行设计，该触控笔的笔杆内部具有中空状容置空间、一侧设有触控笔头，且容置空间一侧形成透孔贯通至笔杆外部，则可于容置空间内组装旋转滚轮，以供旋转滚轮对位于透孔处，而旋转滚轮的部分圆周并露出透孔外部，再于旋转滚轮两侧设有中心轴，即于中心轴上设有磁性元件，相对磁性元件于笔杆的容置空间内壁面设有一个磁感应元件，以供磁感应元件对位于磁性元件周边，可利用磁感应元件上的两个侦测点侦测磁性元件的磁力线角动量变化或角速度变化等，通过无线传输方式传送至预设电子装置，从而可达到操控预设电子装置的屏幕显示画面进行滑移、换页为主要保护重点，且笔杆内部组装构件少，不致改变笔杆的体积，仍可方便使用者握持操作，并利用磁感应模式侦测磁性元件的磁力线变化，侦测信号灵敏度佳，操控屏幕页面滑移、浏览不易发生延迟、暂停或终止等问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，非因此即局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及图式内容所为的简易修饰及等效结构变化，均应同理包含于本发明的保护范围内，合予陈明。

Claims (22)

1.一种具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，包括：

一笔杆，该笔杆一侧设有触控笔头，该笔杆内部具有中空状的容置空间，并于容置空间一侧形成向外贯通的透孔；

一旋转滚轮，该旋转滚轮组装于该笔杆的容置空间内，且对位于透孔处，再于旋转滚轮两侧凸设有位于容置空间内的中心轴，该中心轴上设有具S磁极、N磁极的磁性元件；以及

一磁感应元件，该磁感应元件设置于该笔杆的容置空间内壁面，其中，该磁感应元件上设有侦测该磁性元件S磁极、N磁极于旋动时所形成磁力线变化的两个侦测点。

2.如权利要求1所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该笔杆包括两个相对的杆体以及分别位于两个杆体两侧的触控笔头和笔盖，并于触控笔头、笔盖之间的两个杆体内部形成中空状容置空间，且容置空间朝一侧的杆体表面形成供旋转滚轮部分圆周露出的透孔。

3.如权利要求2所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该旋转滚轮的中心轴两侧分别抵持于笔盖及触控笔头处。

4.如权利要求2所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该旋转滚轮的长度等于或小于透孔的长度，且旋转滚轮的直径大于透孔的宽度；且该旋转滚轮的直径尺寸小于或等于笔杆的容置空间内径尺寸。

5.如权利要求2所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该旋转滚轮的外圆周表面设有防滑的触碰面，该触碰面为直条纹、斜条纹、网纹、圆点纹、三角形纹、菱形纹或几何形状的凹陷状或凸出状的条纹面或网点面。

6.如权利要求2所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该两个杆体两侧与触控笔头、笔盖之间分别设有供相互组装结合的对接部，且对接部分别于两个杆体两侧与触控笔头、笔盖之间设有供相对组装的内螺纹及外螺纹、凸轴及轴孔或卡榫及卡槽。

7.如权利要求1所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该旋转滚轮于相对笔杆的透孔上方或下方处的中心轴上设有环形的磁性元件，并相对磁性元件位置于笔杆的容置空间内壁面设有该磁感应元件。

8.如权利要求7所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该磁性元件为呈环形的磁铁，包括旋动时产生磁力线变化的至少两个相对的S磁极、N磁极。

9.如权利要求1所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该磁感应元件为霍尔传感器，设置于邻近磁性元件周边的笔杆内部容置空间内壁面处，磁感应元件上设有位于同一对角线位置或两个不同角隅位置处的两个侦测点，则供磁感应元件的两个侦测点与磁性元件形成磁耦合状态，以侦测磁性元件的S磁极、N磁极的不同磁极的磁力线的角动量变化或角速度变化。

10.如权利要求9项所述具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该磁感应元件上两个侦测点所在的对角线垂直该中心轴。

11.如权利要求1所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该旋转滚轮于中心轴上穿设有至少一个齿轮，相对齿轮于两个杆体的容置空间内壁面设有供齿轮旋转时触动以产生响音或触动反馈的至少一个弹片。

12.如权利要求1所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该旋转滚轮的中心轴上套设有至少一个轴承，至少一个轴承的外圆周抵持在笔杆内部容置空间的内壁面。

13.一种具磁感应滚轮的触控笔操作方法，其特征在于，包括以下步骤：

(A01)转动笔杆上的旋转滚轮；

(A02)旋转滚轮的磁性元件，其S磁极、N磁极产生不同磁极的磁力线变化；

(A03)磁感应元件的两个侦测点侦测磁性元件的S磁极、N磁极所产生不同磁极的磁力线变化，进而转换作旋转滚轮转动时每单位时间的偏移量信号；

(A04)磁感应元件侦测的每单位时间的偏移量信号被传送至具有无线信号模块的电路板，通过无线信号模块以无线传输方式将无线信号传送至预设电子装置；

(A05)预设电子装置内建的无线信号接收单元接收无线信号后，将无线信号传输至预设电子装置的处理单元；

(A06)触控笔控制预设电子装置的屏幕所显示的窗口画面的移动距离变化，进行屏幕显示窗口画面的浏览操作。

14.如权利要求13所述的具磁感应滚轮的触控笔操作方法，其特征在于，该步骤(A02)、(A03)的磁性元件，其S磁极、N磁极的不同磁极的磁力线变化为角动量变化或角速度的变化。

15.如权利要求13所述的具磁感应滚轮的触控笔操作方法，其特征在于，该步骤(A04)的磁感应元件的电路板上的无线信号模块为蓝牙模块或RF的无线信号发射单元，步骤(A05)预设电子装置的无线信号接收单元为蓝牙模块或RF的无线信号接收单元，且将接收的无线信号传输至处理单元，处理单元为预设电子装置内建的OS系统或信号处理器。

16.一种具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，包括：

一笔杆，该笔杆一侧设有触控笔头，该笔杆内部具有中空状的容置空间，并于容置空间一侧形成向外贯通的透孔；

一旋转滚轮，该旋转滚轮组装于该笔杆的容置空间内，且对位于透孔处，该旋转滚轮内含有具S磁极、N磁极的磁性元件并于两侧凸设有位于容置空间内的中心轴；以及

一磁感应元件，该磁感应元件位于该中心轴上且于两个不相邻角隅处设有侦测该磁性元件S磁极、N磁极于旋动时所形成磁力线变化的侦测点，该两个侦测点与该磁性元件位于同一个二维平面。

17.一种具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，包括：

一笔杆，该笔杆一侧设有触控笔头，该笔杆内部具有中空状的容置空间，并于容置空间一侧形成向外贯通的透孔；

一旋转滚轮，该旋转滚轮组装于该笔杆的容置空间内，且对位于透孔处，该旋转滚轮内含有具S磁极、N磁极的磁性元件并于两侧凸设有位于容置空间内的中心轴；以及

一磁感应元件，该磁感应元件位于该笔杆的容置空间内且于两个不相邻角隅处设有侦测该磁性元件S磁极、N磁极于旋动时所形成磁力线变化的侦测点，该两个侦测点所形成直线与该中心轴呈垂直关系。

18.如权利要求16或17所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该笔杆包括两个相对的杆体、分别位于两个杆体两侧的触控笔头、笔盖，并于触控笔头、笔盖之间的两个杆体内部形成中空状容置空间，且容置空间朝一侧的杆体表面形成供旋转滚轮部分圆周露出的透孔。

19.如权利要求16或17所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该旋转滚轮的中心轴两侧分别抵持于笔盖及触控笔头处。

20.如权利要求16或17所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该旋转滚轮的长度等于或小于透孔的长度，且旋转滚轮的直径为大于透孔的宽度；且该旋转滚轮的直径尺寸小于或等于笔杆的容置空间内径尺寸。

21.如权利要求16或17所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该旋转滚轮的外圆周表面设有防滑的触碰面，该触碰面为直条纹、斜条纹、网纹、圆点纹、三角形纹、菱形纹或几何形状的凹陷状或凸出状的条纹面或网点面。

22.如权利要求16或17所述的具磁感应滚轮的触控笔，其特征在于，该磁性元件为环形磁铁。

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