CN201548915U - 穿戴式输入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种穿戴式输入装置，包括有一机体，机体连接有一电池膜片而形成有一圈套范围，并且以电池膜片环套在使用者的手部。通过电池膜片提供一电力给机体内部的一轨迹传感器及一无线传输器，以使轨迹传感器可感测一对象(如手指)在机体上的移动，使其轨迹传感器产生一对应对象移动位置的控制信号，再由无线传输器将控制信号传输给计算机主机，以此进行计算机主机的操作系统画面的指针操控。

Description

穿戴式输入装置

技术领域

本实用新型涉及一种输入装置，尤其涉及一种穿戴式输入装置。

背景技术

一般鼠标(mouse)主要用以取代键盘上的方向键来移动指标(cursor)，并完成定位、点击、拖曳等输入操控，在窗口操作系统(windows)中已经是不可欠缺的标准配备。现今鼠标的结构大致上为一个手可握持的壳体，并在壳体底端具有一滚球(rolling ball)感应结构或一光学感应结构，以传送相应于壳体的移动信号给计算机主机。并且在壳体的顶端具有二至三个输入按钮(俗称鼠标的左键、右键及中键)。使用者通常以手掌握持鼠标，并利用手腕的力量来操控鼠标的移动，以此控制指针在操作系统画面的位置，并以食指与中指控制是否按压输入按钮(即左键或右键)，完成所需的指令输入条件。

又，随着携带式笔记型计算机出现，轻、薄、短、小，即成为了笔记型计算机所追求的目标，也因为此一方向，如手掌大的鼠标并不适用于笔记型计算机上，但在诸多应用程序中都不能欠缺鼠标的情况下，于是可替代鼠标的轨迹球(track ball)或触模板(touch pad)便配置在笔记型计算机上。然而，轨迹球或触模板是以手指直接的接触控制，人的手指头并非是一个绝对的球面，故操控性和使用性并不如鼠标来的灵活方便。

是以，便有相关技术将鼠标设计成指控式结构，例如中国台湾第443542号的专利申请。此专利为一指控式鼠标，使用者需将手指套入该指套中并移动指尖至所要位置后按压其一侧的输入键。然而，此种结构设计，手指的活动易受该电线的牵绊。另一种现有技术如中国台湾第549551号的专利申请，此专利揭露一种具有单手指控制按键的电子装置。使用者以非拇指的任一手指来达到单手指控制一分离的单手指控制按键，仍具有不易施力操控，以及容易暂停手指运动及其操作的连续性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种穿戴式输入装置，借以提供使用者一个不受使用环境的限制，以及更为灵敏、准确的操控指针的输入装置。

为实现上述目的，根据本实用新型所揭露的穿戴式输入装置，包括一机体及一电池膜片。其中，机体内部具有一轨迹传感器及一无线传输器。电池膜片(Soft Battery)连接到机体上并形成一圈套范围。于使用时，将电池膜片以圈套范围环套在使用者的手部，并由电池膜片提供电力给机体，让轨迹传感器感测一对象之移动并产生一对应的控制信号，以使无线传输器将控制信号传输至一计算机主机进行指针的位移操控。

其中，该轨迹传感器为一光学轨迹传感器，该光学轨迹传感器更包括：一电路板，设置在该机体内部；一透光片，装设于该机体上且供该对象接触移动；一光感测组件，电性设置在该电路板且对应于该透光片；一成像透镜，设置于该透光片与该光感测组件之间；以及一发光组件，对该透光片发射一感测光线；其中，该发光组件射出该感测光线至该透光片，该对象反射该感测光线至该成像透镜，成像的该感测光线折射至该光感测组件，该光感测组件感测该对象的移动并产生对应的该控制信号。

其中，该透光片为一透光板、一透镜或一双凸面镜片。

其中，该光感测组件为一电荷耦合组件(或一互补性氧化金属半导体。

其中，该发光组件为一直光型发光二极管或是一侧发光型发光二极管。

其中，该轨迹传感器为一轨迹球装置或一触控板装置。

其中，还包括一微处理器及一电路板，该微处理器与该电路板均设置

在该机体内部，且该微处理器电性设置在该电路板，该微处理器接收该轨迹传感器所传输的该控制信号，并且将该控制信号给该无线传输器进行传输。

其中，还包括多个按键，电性设置在该电路板上，且外露于该机体供物件按压。

其中，电池膜片的另一端与该机体之间利用一黏扣带的方式加以连结，并形成该圈套范围。

其中，该机体具有至少一固定扣，该电池膜片则具有至少一扣孔，该机体以该固定扣卡扣于该电池膜片的该扣孔内，并形成该圈套范围。

本实用新型的功效在于方便配戴在使用者的手部，使其穿戴式输入装置具有体积小、携带容易及方便与笔记型计算机搭配使用的功效。而且以手指操控穿戴式输入装置，可使指针(cursor)的移动更为灵活且移动的准确性更高。再者，穿戴式输入装置的感应移动位置的区域较小(仅为指头大小的区域)，可解决现有技术的传统鼠标需有一较大的操控面积等问题。

附图说明

图1为根据本实用新型的穿戴式输入装置的方块示意图；

图2为根据本实用新型的穿戴式输入装置的外观示意图；

图3为根据本实用新型的穿戴式输入装置的侧视示意图；

图4为根据本实用新型的穿戴式输入装置环套在手指上的操作示意图；

图5为根据本实用新型的穿戴式输入装置一实施例的电池膜片的侧视示意图；以及

图6为根据本实用新型的穿戴式输入装置另一实施例的电池膜片的侧视示意图。

其中，附图标记：

10：功能电路组件            11：微处理器

12：电路板                  13：轨迹传感器

131：透光片                 132：成像透镜

133：光感测组件             134：发光组件

14：无线传输器              15：按键

20：机体                    30：电池膜片

31：扣孔                    32：固定扣

33：黏扣带                  34：黏扣带

40：计算机主机              50：物件

具体实施方式

根据本实用新型所揭露的穿戴式输入装置，用以环套在使用者的手部，例如将穿戴式输入装置环套在使用者的手腕或是手指上，以进行计算机主机的操作系统画面的指针(cursor)操控。在以下本实用新型的详细说明中，所附的附图仅提供参考与说明用，并非用以限制本实用新型。

请参阅图1至图3所示。其中，图1为根据本实用新型的穿戴式输入装置的方块示意图。图2为根据本实用新型的穿戴式输入装置的外观示意图。图3为根据本实用新型的穿戴式输入装置的侧视示意图。

根据本实用新型所揭露的穿戴式输入装置，包括有多个个功能电路组件10、一机体20及一电池膜片(Soft Battery)30。本实用新型的多个功能电路组件10装设于机体20内部，其至少包括有一微处理器11、一电路板12、一轨迹传感器13、一无线传输器14及多个按键15。

上述的微处理器11电性设置在电路板12上，并且用以接收轨迹传感器13所传输的移动信号，并且将移动信号转换成一对应计算机主机40的控制信号给无线传输器14进行传输。

上述的轨迹传感器13，包括但不局限于如一光学轨迹传感器、一轨迹球装置(Track Ball)或是一触控板装置(Touch Pad)等具有轨迹感测的电子装置。以光学轨迹传感器为例，其具有一透光片131、一成像透镜132、光感测组件133及一发光组件134。其中，透光片131装设于机体20上，以供一对象50(例如为使用者之手指)接触，并且对象50可于透光片131的表面移动。

上述的光感测组件133及发光组件134均电性设置在电路板12上，并使光感测组件133的位置对应于透光片131的位置。而发光组件134则相邻于光感测组件133侧边且对着透光片131发射一感测光线。另外，成像透镜132系设置于透光片131与光感测组件133之间。

再者，前述的透光片131所使用的材质可为压克力或是玻璃材质制成一透光板或是一透镜，以作为提高轨迹传感器13的感测效率之用。而且透光片131可为一双凸面镜片，使用者的手指可舒适地于透光片131上进行移动操作，并且双凸面镜片的设计也可辅助对象50的反射影像的成像，以大幅缩减轨迹传感器13的整体高度。

此外，前述的光感测组件133可为电荷耦合组件(Charged CoupledDevice，CCD)或互补性氧化金属半导体(Complementary Metal-Oxidesemiconductor，CMOS)，而发光组件134可为直光型发光二极管(LED)或是侧发光型发光二极管(side emitting LED)等类似的发光组件，以发射具指向特性的光线。

上述的无线传输器14电性设置在电路板12上，用以接收微处理器11所传送的移动信号。并且无线传输器14可采用蓝芽传输(Blue-Tooth)、无线射频传输(RF)、无线网络传输(wireless network)或红外线传输(IR)等技术，将移动信号以无线传输方式传送至一计算机主机40，进而操控计算机主机40的操作系统画面中的指针(cursor)位移方向。

上述的多个按键15电性设置在电路板12上，且可外露于机体20。在本实施例中，按键15的数量可为二个，并分别代表鼠标(mouse)的左键及右键，但并不以此为限。并使这些按键15受触发时可产生一按键信号。

请参阅图4及图5所示。其中，图4为根据本实用新型的穿戴式输入装置环套在手指上的操作示意图。图5为根据本实用新型的穿戴式输入装置一实施例的电池膜片的侧视示意图。电池膜片30(Soft Battery)至少由集电体层、正极活性物质层、固体电解质层与负极活性物质层所构成的积层单位反复进行至少2次以上积层而构成者，此为现有技术，在此不多作赘叙。如此，使用者可将电池膜片30一端连接到机体20上，另一端并形成一圈套范围，并在电池膜片30上构成有一正、负电极接点(未绘示)，使得电池膜片30的正、负电极接点分别与机体20内部的各个功能电路组件10构成电性连接，以此电池膜片30提供一电力予各功能电路组件10。

如此一来，即可将电池膜片30环套在手指上。举例来说，将电池膜片30环绕在右手的食指后，在电池膜片30上分别设置有一扣孔31及一固定扣32，并使固定扣32卡扣于扣孔31内，以此将机体20固定在使用者的食指上。而上述的扣孔31及固定扣32设计远离电池膜片30的相关积层结构，换句话说，电池膜片30可在二端延伸有一没有任何积层结构的连接端，以此连接端与机体20相接，并在远离连接端的另一端分别开设有扣孔31及固定扣32。除此之外，如图6所示，也可在电池膜片30设计有一对应的黏扣带33、34，并将电池膜片30环绕在手指后，以黏扣带33、34相互黏附，即可将机体20固定在使用者的食指上。

于使用时，使用者以右手拇指在轨迹传感器13(如光学轨迹传感器)的透光片131上移动，并且发光组件134可发射出一感测光线至透光片131，使其感测光线穿射过透光片131后射出于机体20外，以使感测光线投射至滑动于透光片131上的拇指。如此一来，感测光线头投射至拇指后，可使得感测光线被拇指反射至成像透镜132进行折射。最后，再将成像的感测光线折射至光感测组件133，以计算拇指与轨迹传感器13之间的相对位移量，并产生一对应的移动信号至微处理器11进行运算处里。而位移检测与计算的方式，至少可为影像检测式或是光学检测式，惟此部份并非本专利的标的故不赘叙。

此外，使用者也可以拇指指腹按压机体20上的按键15，以此仿真鼠标的左键及右键功能，并且产生一按键信号至微处理器11进行运算处里。如此一来，微处理器11于接收到移动信号及按键信号后，可将移动信号及按键信号转换成一对应计算机主机40的控制信号，并经由无线传输器14将控制信号传送至计算机主机40(如图1所示)进行处理。而前述的按键15除了作为仿真鼠标的左键及右键之外，其也可将按键15仿真成键盘的确认键(Enter)及跳出键(Esc)，其作用与一般鼠标上的输入键功能相同。

而前述的计算机主机40包括但不局限于一桌上型计算机、笔记型计算机或是各种手持式电子装置(portable device)，例如手机、个人数字助理(PDA)等等。因此，本实用新型将穿戴式输入装置配戴于使用者的手指后，较不受使用环境的限制，其可以在极小的操作桌面、笔记型计算机前端平台或是在简报中进行操作，以解决现有鼠标需要较大操作桌面的缺点。而且以单手操控穿戴式输入装置，在携带及使用上都相当的方便，至于另一只空下来的手则可做其它诸如打字、打电话等之类的事情。

此外，上述的穿戴式输入装置可脱卸地配戴于使用者手上，且配戴在使用者手指可及的范围内，并且以电池膜片30环套在拇指之外的任一手指(例如食指)上作为较佳实施，使其得以受拇指控制，但并不以此为限。其也可将电池膜片30设计呈一类似表带结构，并且与机体20相连接，以此将电池膜片30配戴于使用者的手腕上，并以手指在机体20上的透光片131移动或是按压按键15，即可达到前述的动作原理。

根据本实用新型的穿戴式输入装置，其功效在于方便配戴在使用者的手部，因此，具有体积小、携带容易及方便与笔记型计算机搭配使用。而且以手指操控穿戴式输入装置，可使指针(cursor)的移动更为灵活且移动的准确性更高。再者，穿戴式输入装置的感应移动位置的区域较小(仅为指头大小的区域)，其使用位置无须像传统鼠标需有一较大的平面面积。

而且，当不使用时，此穿戴式输入装置可当成一装饰品穿戴在手上，不占空间又容易携带。当然，也可将穿戴式输入装置设计成穿套范围较大的穿戴物，即成为一类似手环或表带的输入装置，不但可当成一个性化饰物随身佩带，且又具有输入装置的功能。

当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种穿戴式输入装置，其特征在于，包括有：

一机体，该机体内部具有一轨迹传感器及一无线传输器，以进行无线的信号传输；以及

一电池膜片，该电池膜片的一端连接到该机体上，其另一端与机体之间形成一圈套范围；

其中，该电池膜片以该圈套范围环套在使用者的手部，并由该电池膜片提供一电力至该机体，令该轨迹传感器感测一对象的移动并产生一对应的控制信号，该无线传输器将该控制信号传输至一计算机主机进行指针的位移操控。

2.根据权利要求1所述的穿戴式输入装置，其特征在于，该轨迹传感器为一光学轨迹传感器，该光学轨迹传感器更包括：

一电路板，设置在该机体内部；

一透光片，装设于该机体上且供该对象接触移动；

一光感测组件，电性设置在该电路板且对应于该透光片；

一成像透镜，设置于该透光片与该光感测组件之间；以及

一发光组件，对该透光片发射一感测光线；

其中，该发光组件射出该感测光线至该透光片，该对象反射该感测光线至该成像透镜，成像的该感测光线折射至该光感测组件，该光感测组件感测该对象的移动并产生对应的该控制信号。

3.根据权利要求2所述的穿戴式输入装置，其特征在于，该透光片为一透光板、一透镜或一双凸面镜片。

4.根据权利要求2所述的穿戴式输入装置，其特征在于，该光感测组件为一电荷耦合组件或一互补性氧化金属半导体。

5.根据权利要求2所述的穿戴式输入装置，其特征在于，该发光组件为一直光型发光二极管或是一侧发光型发光二极管。

6.根据权利要求1所述的穿戴式输入装置，其特征在于，该轨迹传感器为一轨迹球装置或一触控板装置。

7.根据权利要求1所述的穿戴式输入装置，其特征在于，更包括一微处理器及一电路板，该微处理器与该电路板均设置在该机体内部，且该微处理器电性设置在该电路板，该微处理器接收该轨迹传感器所传输的该控制信号，并且将该控制信号给该无线传输器进行传输。

8.根据权利要求7所述的穿戴式输入装置，其特征在于，更包括多个按键，电性设置在该电路板上，且外露于该机体供物件按压。

9.根据权利要求1所述的穿戴式输入装置，其特征在于，电池膜片的另一端与该机体之间利用一黏扣带的方式加以连结，并形成该圈套范围。

10.根据权利要求1所述的穿戴式输入装置，其特征在于，该机体具有至少一固定扣，该电池膜片则具有至少一扣孔，该机体以该固定扣卡扣于该电池膜片的该扣孔内，并形成该圈套范围。

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