CN2694368Y - 具有多轴移动滚轮的输入装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有多轴移动滚轮的输入装置，包含一壳体，及一架设于该壳体内的一滚轮承座；其中，该承座上设有一滚轮，且该滚轮可以其轴心在该承座上进行转动动作，并输出一垂直(y轴)卷动信号；该承座可以其轴心进行左右摆动动作，并输出一水平(x轴)卷动信号。

Description

具有多轴移动滚轮的输入装置

技术领域

本实用新型关于一种输入装置，特别关于一种具有可多轴移动的滚轮组的输入装置，以使计算机屏幕中的影像可相对应地上下左右移动。

背景技术

随着科技的日新月异，计算机已成为目前最常使用的数据处理工具，使用者可通过计算机进行一些文书数据的编辑、简报的制作、程序的运算等工作，以简化使用者的工作负担。

当使用者在操作计算机时，需搭配使用其接口设备，例如：键盘、鼠标、手写板等，以进行指令或是文字符号等的输入，这些装置皆有助于使用者进行数据输入时的方便性。

目前的鼠标中通常提供有一滚轮组，此滚轮组中包含有一可旋转的滚轮及与其连接的一传感器，以供使用者通过手指头前后滑动此滚轮，而此传感器会检测此滚轮转动量的多少并将产生一信号回传至计算机主机，以改变相对于一屏幕中所显示的一影像的上下(y轴)位置，如此一来，即可方便使用者看到一电子文件或是所浏览的网页中不同部份的内容。

然而，有许多电子文件或是图片影像所显示出来的部份比屏幕的宽度还要宽，因此，使用者需通过鼠标点在画面下方水平方向的滚动条(x轴)，并使其向左或是向右移动，才能够看到完整的档案或是图片的内容，对于使用者的操作而言相当地不方便。

因此，微软^TM公司在美国公开专利第2003/0025673号中即揭示了一种“具有可多方向卷动影像的滚轮组的输入装置”(INPUT DEVICEINCLUDING A WHEEL ASSEMBLY FOR SCROLLING AN IMAGE INMULTIPLE DIRECTIONS)，此输入装置中具有一可前后旋转、左右倾斜(Tilting)的滚轮组，使用者除可通过旋转此滚轮组而使影像上下移动之外，还可通过其左右倾斜的功能，使影像相对应地左右移动，以方便使用者通过滚轮组的旋转及左右倾斜，即可达到影像的上下左右移动的功能。

在其所揭示的输入装置中，是利用设于滚轮内部的光学式编码装置，来达到感测滚轮转动信号的目的，由于编码装置设于滚轮内部的设计，将导致零组件生产时的精度控制不易，更易造成组装时的困难与复杂度，因此成本居高不下成为必须克服的课题，以有效地提高生产效率及产品的合格率。

实用新型内容

鉴于以上现有技术的问题，本实用新型的目的在于提供一种成本低廉、容易组装的具有多轴移动滚轮的输入装置。

为了实现本实用新型的目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种具有多轴移动滚轮的输入装置，包括：一壳体，及一架设于该壳体内的滚轮承座；其中，该滚轮承座上设有一滚轮并具有一中心轴，且该滚轮可以该中心轴在该承座上进行转动动作，并输出一y轴卷动信号；其中该承座具有一转轴，且该承座可以该转轴进行左右的摆动动作，并输出一x轴卷动信号；其中，该承座的外侧设有一第一编码器，且该承座的转轴的一端与其相接；并且该承座的外侧亦设有一第二编码器，且该滚轮的中心轴的一端与其相接。

其中，该滚轮的中心轴的轴线与该承座的转轴的轴线相互垂直；该壳体内设有一可使该承座可以保持一常态位置的弹力复归装置；该弹力复归装置由至少一弹性元件所构成，并抵靠于该承座的一偏移定位件；该偏移定位件由一对弹性元件所夹持；该滚轮受力向下时，承座的中心轴的另一端将产生一位移，并启动一设于该承座外侧的微动开关；该第一及第二编码器为可变电阻；该滚轮包括一外滚轮及一内滚轮，且该外滚轮可于该内滚轮的外部进行摆动动作；该内滚轮的外周缘具有至少一第一结合部，且该外滚轮的内壁相对于该第一结合部处，对应有至少一第二结合部，该第一结合部能够依附于该第二结合部进行移动；该第一结合部为一凹面，且该第二结合部为一凸面。

本实用新型的优点在于：当使用者前后旋转滚轮时，一设于滚轮外部的第二编码器将所检测到的滚轮旋转量的多少及其方向，传至计算机主机，使显示器中的影像产生相对应的上下移动。而当使用者左右摆动此滚轮时，此滚轮会带动一滚轮承座进行左右的摆动，而使第一编码器感测转轴的偏移量多少及其方向，并将其传至计算机主机，使显示器中的影像产生相对应的左右移动。

附图说明

图1为本实用新型的具有多轴移动滚轮的输入装置的应用时的示意图；

图2为本实用新型的具有多轴移动滚轮的输入装置的外观的立体图；

图3为本实用新型的具有多轴移动滚轮的输入装置的内部的立体分解图；

图4A及图4B分别为本实用新型的具有多轴移动滚轮的输入装置的由不同视角观看时的组合图；

图5A为滚轮组的立体分解图；

图5B及图5C分别为外滚轮向左及向右摆动时的剖面图；

图6为本实用新型的第二实施例的侧视图；及

图7A及图7B分别为本实用新型的具有多轴移动滚轮的输入装置的第三实施例的由不同视角观看时的组合图。

其中，附图标记说明如下：

10    具有多轴移动滚轮的输入装置

11    壳体

111   开                        12    第一承载板

121   承载孔                    13    第二编码器

14    微动开关                  15    滚轮组

151   内滚轮                    1511  中心轴

1511a 按压件                    1512  第一结合部

152   外滚轮                    1521  第二结合部

1522  半壳体                    153   滚轮接触套

154   滚轮承座                  1541  转轴

1541a 偏移定位件                1542  承载孔

17    第一编码器                17    弹力复归件

18    电路板                    19    倾斜开关

191  左侧倾斜开关                   1911  启动件

192  右侧倾斜开关                   1921  启动件

20   计算机主机                     30    显示器

具体实施方式

请参考图1所示，为本实用新型的具有多轴移动滚轮的输入装置10使用时的示意图，此具有多轴移动滚轮的输入装置即可为一连接至一计算机主机20的计算机鼠标(mouse)、轨迹球(track ball)、手写数字板(tablet)、游戏控制器(game controller)等各式的计算机输入装置，而本实用新型特殊之处即是除了可让使用者可通过手指头前后旋转此输入装置10中凸起的滚轮部份，而得以卷动计算机主机20的一显示器30上的影像产生Y方向的移动(即上下的移动)之外，使用者还可通过手指头左右摆动此滚轮部份，而使显示器30中的影像产生X方向的移动(即左右方向的移动)。

请参考图2及图3所示，为此具有多轴移动滚轮的输入装置10的外观的立体图，此输入装置10由一壳体11所组成，而此壳体11的表面为一呈圆弧形凸出的曲面，以供使用者的手掌握持之用。而此壳体11前端开设有一开口111，以供此输入装置10的滚轮15部份凸出于此开口111，而供使用者的手指操作之用。

请参考图3、图4A及图4B所示，分别为此具有多轴移动滚轮的输入装置10的第一实施例的内部立体分解图及由不同视角观看时的组合图。

此具有多轴移动滚轮的输入装置10主要包含有：一电路板18、两个第一承载板12、一第一编码器16、一第二编码器13、一微动开关14及一滚轮组15。以下将详述各元件的相对位置、功能及与其它元件之间的关系。

电路板18设置于壳体11内的底部，两片设于壳体底部的第一承载板12是对称地由电路板18的开口中穿置而出；此外，该电路板18上分别设置有一第一编码器16，及第二编码器13。滚轮组15具有一轴心1511，并架设于滚轮承座154的承载孔1542上，使得该滚轮组15得以自由地前后滚动。又，滚轮承座154的径向延伸有两个转轴1541，使得滚轮组15能架设于两个第一承载板12之间，并进行左右的摆动动作。

其中，滚轮组15的中心轴1511的一端，穿置于第二编码器13之内，而另一端则设置有一按压件1511a；该按压件的底侧，对应设有一微动开关14。滚轮承座154的一端，穿置于第一编码器16之内，而另一端则延伸有一偏移定位件1541a；此偏移定位件1541a由一对设于壳体11底部的弹力复归件17所夹持；而此弹力复归件17可为弹簧、弹片等具有弹性复归力的材料所构成。

通过上述的结构，当使用者前后旋转滚轮组15时，第二编码器13感测滚轮15旋转量的多少及方向，而使显示器30中的影像产生相对应的上下移动(图1中的Y轴方向)。再者，当使用者按压滚轮15时，中心轴1511将以第二编码器13为支点，在承载孔1542内向下移动，并使得按压件1511a按压微动开关14，以启动一额外的操控功能，例如：快速卷页(power scrolling)或是上网(internet)等。

由于滚轮承座154的偏移定位件1541a，是通过两个弹力复归件17所夹持，因此可迫使整个承座154保持在一常态位置。故当使用者左右摆动滚轮15时，将以转轴1541为轴心带动承座154进行摆动，因此第一编码器16即可通过量测转轴1541的旋转量的多少及方向，使得显示器30中的影像产生相对应的左右(x轴)移动。而当滚轮16所受的侧向外力移除时，弹力复归件17所提供的弹力，将使偏移定位件1541a带动承座154及滚轮组15回复到原来的位置。

请参考图5A所示，为滚轮组15的立体分解图，其包含有：一内滚轮151、一外滚轮152、一滚轮接触套153及一滚轮承座154。此滚轮接触套153通常为一橡胶圈，套设并固定于外滚轮152的外围，以提供较大的磨擦力而方便使用者旋转使用。又，其中内滚轮151的外周缘设计有多个凹陷的第一结合部1512；另外，外滚轮152是由左右两个相对的半壳体1522卡掣结合而成，其结合的技术则为现有技术，因此不另赘叙；再者，该每一个半壳体1522的内壁相对于内滚轮151的第一结合部1512处，对应容置有一凸出的第二结合部1521；通过上述的结构，使用者旋转触套153时，将带动外滚轮152进行转动；同时，该外滚轮152并将迫使内滚轮151一并地进行转动。

请参考图5B及图5C所示，分别为外滚轮152向左及向右摆动时的剖面图。当使用者摆动触套153时，将带动外滚轮152进行摆动，由于第二结合部1512可容许第一结合部1521于其间进行滑动或移动，因此当使用者左右偏摆此外滚轮152时，内滚轮151及中心轴1511大抵将维持固定不动的态样，而仅有外滚轮152会在内滚轮151的外部进行左右的摆动动作。也就是说，由于外滚轮152直接地卡置于承座154之上，故当使用者左右摆动滚轮15时，外滚轮152将在内滚轮151的外部进行左右的摆动，并带动承座154以转轴1541为轴心进行摆动，而此时第一编码器16便可通过量测转轴1541的旋转量的多少及方向，使得显示器30中的影像产生相对应的左右(x轴)移动。

请参考图6所示，为本实用新型第二实施例的侧视图。第二实施例大致与第一实施例相同，其仅是省略了第一编码器16及弹力复归件17的使用；意即，当使用者向左(右)摆动滚轮组15时，将迫使偏移定位件1541a向右(左)地触动倾斜开关191的启动件1921(1911)；如此，将使电路板18传递一控制信号至计算机主机20，使显示器30中的影像进行左右(x轴)的移动。而当使用者摆动的手指不放开，或是使用者间连续且歇性地操作外滚轮152向左(右)偏移时，则会使得显示器30中的影像进行持续或连续地向左(右)移动。

请参考图7A及图7B所示，分别为本实用新型的具有多轴移动滚轮的输入装置的第三实施例由不同视角观看时的组合图。此第三实施例的结构大致上是与第一实施例相同，不过是将原本设置于中心轴1511一侧的微动开关14移至第一承载板12的外侧，且对应于转轴1541的底侧；按压件1511a则连接于偏移定位件1541a的外侧。意即，当使用者前后旋转滚轮15时，仍以第二编码器13感测滚轮15旋转量的多少，进而上、下(y轴)卷动显示器30的画面；另，当使用者按压滚轮15时，承座154将以第一编码器16为支点，使得转轴1541在承载孔121内向下移动，并迫使按压件1511a按压微动开关152，以启动额外的操控功能。至于有关摆动动作的操作，则与第一实施例(图4A～及5C)相同。

通过上述的结构，使得零组件生产时的精度可以容易的控制，更可降低组装时的复杂度，因此成本可有效地减低，以有效地提高生产效率及产品的良率。

以上所述仅为本实用新型其中的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围；即凡依本实用新型的权利要求所作的均等变化与修饰，皆为本实用新型的专利保护范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种具有多轴移动滚轮的输入装置，包括：一壳体，及一架设于该壳体内的滚轮承座；其中，该承座上设有一具有一中心轴的滚轮，且该滚轮可以该中心轴在该承座上进行转动，并输出一y轴卷动信号；其中该承座具有一转轴，且该承座可以该转轴进行左右的摆动动作，并输出一x轴卷动信号；其特征在于，

其中，该承座的外侧设有一第一编码器，且该承座的转轴的一端与其相接；并且该承座的外侧亦设有一第二编码器，且该滚轮的中心轴的一端与其相接。

2.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，该滚轮的中心轴的轴线与该承座的转轴的轴线相互垂直。

3.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，该壳体内设有一可使该承座可以保持一常态位置的弹力复归装置。

4.如权利要求3所述的输入装置，其特征在于，该弹力复归装置由至少一弹性元件所构成，并抵靠于该承座的一偏移定位件。

5.如权利要求4所述的输入装置，其特征在于，该偏移定位件由一对弹性元件所夹持。

6.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，该滚轮承座的中心轴的另一端下侧设有一设于该承座外侧的微动开关。

7.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，该第一及第二编码器为可变电阻。

8.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，该滚轮包括一外滚轮及一内滚轮，且该外滚轮可于该内滚轮的外部进行摆动动作。

9.如权利要求8所述的输入装置，其特征在于，该内滚轮的外周缘具有至少一第一结合部，且该外滚轮的内壁相对于该第一结合部处，对应有至少一第二结合部，使该第一结合部与该第二结合部可连动地相配合。

10.如权利要求9所述的输入装置，其特征在于，该第一结合部为一凹面，且该第二结合部为一凸面。

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