TWI446224B - Pen input device - Google Patents

Description

筆型輸入裝置

本發明是關於一種筆型輸入裝置，尤指一種可方便在使用狀態下以同一握筆姿勢同步完成點擊功能的筆型輸入裝置。

按滑鼠、數位板、軌跡球等分別為不同形式的電腦輸入裝置，其用以與電腦連結，以執行輸入動作。前述裝置均為廣義的輸入裝置，但在形式上分別具有特定的空間型態，以滑鼠為例，一般人印象中的滑鼠不論是有線或無線，都是以較大的面積與一平面接觸，並在該平面上滑移。然而，近來前述的滑鼠在形式上出現了相當大的變化，其不再是必須以較大面積在一平面上滑移的形式，而是類似一種筆的型態，如我國新型專利權第M383776號「滑鼠筆結構」，請參閱圖6所示，其主要係在一筆管80內部的一容置空間801與一軌跡槽802內分別設有一觸控裝置81、一控制電路82及一供應前述元件工作電源的電池模組83。配合圖7所示，該觸控裝置81包括有一觸控開關811及上、下鍵812,813，該等觸控開關811及上、下鍵812,813係分設於前述筆管80的桿壁上，其中觸控開關811係提供傳統滑鼠的左鍵功能；又控制電路82包括一微處理器電路板821及一偵測模組822，偵測模組822係一光學辨識模組，其可朝向筆管80發射光線，並接收反射的光線，以產生移動軌跡，經由微處理器電路板821處理後 以無線方式傳送給電腦。

如前揭所述的滑鼠筆，其使用方式一如拿筆書寫一般，使用者握持筆管80，並在握持姿勢下令食指及姆指分別對應於上、下鍵812,813及觸控開關811，使用時係令筆管80前端開口(筆尖)朝下並指向一平面(如圖7所示)，令偵測模組822可對該平面發射光線及接收由該平面反射的光線，當筆管80移動時，該偵測模組822遂可配合微處理器電路板821產生移動軌跡，當使用者欲點選特定目標或執行點擊(Click)動作，則以姆指按壓觸控開關811，即可對電腦送出點擊指令。

儘管滑鼠筆提供了有別於傳統滑鼠的外觀型態及操作方式，但特定的控制構造仍不能免俗，例如前述滑鼠筆是在筆管80的管壁上設置觸控開關811，供執行點擊動作，當筆管80前端移動至特定位置，並欲執行點擊動作時，則以姆指按壓觸控開關811，以送出點擊指令。但前述滑鼠筆是以筆的形式操作，亦即是以筆尖(筆管前端)在平面上移動，如同書寫一般，然而一旦要送出點擊指令時，即必須以姆指按壓管壁上的觸控開關811，但由姆指所產生的按壓動作卻不是書寫的基本動作，換言之，就其點擊指令的產生方式而言，仍然不是完全符合人體工學與書寫的基本動作，因此如前述滑鼠筆的筆型輸入裝置仍有待進一步檢討與改善的空間。

因此，本發明主要目的在提供一種筆型輸入裝置，其 可在書寫的基本動作中完成點擊動作，使筆型輸入裝置的操作更符合人體工學，並更方便於操作。

為達成前述目的採取的主要技術手段係令前述筆型輸入裝置包括：一外殼，係呈中空狀；一光學辨識模組，係設於外殼內部；一筆頭蓋，該筆頭蓋的一端係與外殼相互連接，且該筆頭蓋得以相對該外殼自由地擺動；該筆頭蓋內形成有一通孔，該通孔係對應於外殼內的光學辨識模組；又筆頭蓋的內側壁上形成有一個以上的推掣部；一搖擺件，係樞設於外殼內部，且該搖擺件上分別形成有兩受力臂及一壓塊，該受力臂係對應於筆頭蓋內側壁上的推掣部；一開關模組，係設於外殼內部，且該開關模組係對應於搖擺件上的壓塊；當上述筆頭蓋受力後，令該筆頭蓋進行擺動且其中之推掣部推抵該搖擺件以進行樞轉，且由該搖擺件的壓塊推抵該開關模組。

為達成前述目的採取的又一技術手段係令前述筆型輸入裝置包括：一外殼，係呈中空狀；一筆頭蓋，該筆頭蓋的一端係與外殼相互連接，該筆頭蓋得以相對該外殼自由地擺動；該筆頭蓋的內側壁上形成有一個以上的推掣部；一搖擺件，係樞設在外殼內部，且該搖擺件上分別形 成有兩受力臂及一壓塊，該受力臂係對應於筆頭蓋內側壁上的推掣部；一開關，係設於外殼內部，且該開關係對應於搖擺件上的壓塊；當上述筆頭蓋受力後，令該筆頭蓋進行擺動且其中之推掣部推抵該搖擺件以進行樞轉，且由該搖擺件的壓塊推抵該開關。

以前述的筆型輸入裝置，在使用者握持外殼並以筆頭蓋指向一平面，若欲執行點擊時，則直接以相同握持姿勢對筆頭蓋施壓，筆頭蓋因受反作用力影響而移動，並由內側壁上的推掣部推移搖擺件，再由搖擺件的壓塊觸動開關的接點，以產生點擊指令；由於用以產生點擊指令的施壓動作，如同以筆尖對平面施力，而為一般書寫的基本動作，故將使筆型輸入裝置的操作更接近於一般筆具的使用方式，而更符合人體工學及利於操作。

關於本發明之一較佳實施例，請參閱圖1、圖2所示，主要係於一筆狀而適於握持的外殼1內分設有一光學辨識模組30、一開關模組40、一搖擺件50等；又外殼1前端並可活動地結合有一筆頭蓋60；其中：該外殼1包括有：一下殼10，係呈狹長狀的中空殼體，並具有朝上的開口，又下殼10具有一前端及一後端，其前端的容置空間內係供容置前述光學辨識模組30、開關模組40及搖擺件 50；再者，該下殼10的前端進一步向外延伸一外徑內縮的頸部11，頸部11的自由端又進一步延伸形成有一頭部12，下殼10底部於接近頸部11處形成有一向外突出的孔柱111，孔柱111上並形成有一結合孔112，供結合前述筆頭蓋60；又請配合參閱圖3所示，前述頭部12具有一頂面及兩側壁，其頂面兩端分別向下凹陷形成有一槽部121，又兩側壁上分別形成一樞孔122，該樞孔122係貫穿側壁與槽部121連通，前述槽部121及樞孔122係供安裝該搖擺件50；另下殼10後端的容置空間係作為一電池室，供容置供應電源的電池；一上殼20，係相對結合於前述下殼10的前端，配合圖2所示，該上殼20具有一頂面及一底面，其頂面形成有一與上殼20長軸平行的長槽21，又上殼20底面於相鄰長槽21的槽緣處分別形成有一開口朝下的倒U形樞槽22，供樞設開關模組40的特定元件；一電池蓋23，係可拆卸地結合於下殼10後端(如圖1所示)，並位於電池室的上方，該電池蓋23常態下係結合於下殼10後端，俟有安裝或更換電池需求時，則可將電池蓋23自下殼10後端拆下，以便露出電池室，供安裝或更換電池。

請參閱圖2、圖3所示，該筆頭蓋60係一中空蓋體，其具有一前端及一後端，於本實施例中，該筆頭蓋60的外徑由後端朝前端遞減，並對應外罩於下殼10的頸部11外緣，又筆頭蓋60具有一頂部及一底部，其底部較長於頂部，且底部的後端處形成有一穿孔61，該穿孔61孔徑 略大於上殼10底部的孔柱111外徑，賦予筆頭蓋60一微幅的活動空間，當筆頭蓋60以其後端的穿孔61套設在下殼10底面的孔柱111上，並以一螺絲62穿經穿孔61而螺合於下殼10的孔柱111內(配合參閱圖4所示)，即可將筆頭蓋60可活動地固定在下殼10的前端，而筆頭蓋60頂部的後端部與上殼20前端形成有一間隙G。

再者，該筆頭蓋60前端設有一縮小內徑的筆頭63，筆頭63內形成有一通孔630；又筆頭蓋60內側壁的兩相對位置上分別形成一突出的推掣部64。

仍請參閱圖2、圖4所示，該開關模組40包括一個以上的開關，本實施例中，該開關模組40包括一電路板41、一開關42、一第一微動開關43、一第二微動開關44及一按鍵塊45；其中：該電路板41係固定於下殼10的前端，又開關42係固定於電路板41的前端部上，且開關42上設有一接點420，該接點420係朝向下殼10前端；又第一、第二微動開關43、44係分設於電路板41上，該按鍵塊45具有一第一端、一第二端及兩側壁，該第一、二端底部分別形成向下延伸的壓掣部451,452，其分別對應於前述第一、第二微動開關43、44上，又按鍵塊45的兩側壁中央處分別形成有向外突出的軸柱450，該軸柱450分別對應且樞設於上殼20底面的樞槽22內，該按鍵塊45的表面並露出於上殼20的長槽21間，供使用者操作。

該光學辨識模組30包括一特定波長的發光二極體31及一光偵測裝置32，於本實施例中，該光學辨識模組30 進一步包括一固定座33，用以結合前述發光二極體31及光偵測裝置32，並固定至前述下殼10前端；該發光二極體31的光發射方向係朝筆頭63上的通孔630，而光偵測裝置32的受光端亦朝向筆頭63上的通孔630，亦即發光二極體31發射特定波長的光線至通孔630外，其反射後再由光偵測裝置32的受光端所接收。

請參閱圖2、圖3所示，該搖擺件50主要係於一橫臂的兩端分別形成一受力臂51，其中，該橫臂的內側端向外突出形成有一壓塊52，該壓塊52係對應於前述開關42的接點420；又兩受力臂51外側的上端處分別延伸形成一受力部510，該受力部510係對應於筆頭蓋60內側壁上的推掣部64；再者，兩受力臂51下端的外側面上分別突出形成一樞柱511，藉此，該搖擺件50的兩受力臂51係分別對應插入下殼10頭部12的兩槽部121內，且受力臂51底端的樞柱511係樞設於頭部12兩側壁上貫穿兩槽部121的樞孔122內，因此，該搖擺件50的橫臂及其上的壓塊52將可前後搖擺。

如前揭所述，該外殼1具備筆的外形，可供使用者以拿筆方式握持，並以筆頭蓋60前端接近或接觸一平面，並在該平面上移動，並利用前述光學辨識模組30形成軌跡，當游標移到特定目標上欲進行點擊時，使用者可維持原來的握持姿勢，僅須對筆頭63施壓，在此狀況下，如圖5所示，筆頭蓋60將以其底部與下殼10的固定處作為支點，使其頂部朝上殼20方向微幅移動，在此同時，筆頭蓋60內側壁上的推掣部64將對搖擺件50兩受力臂51 上的受力部510施力(請配合參閱圖3所示)，令搖擺件50的橫臂以兩受力臂51底端的樞柱511為支點向後移動，從而使橫臂上的壓塊52推掣開關42的接點420，藉以產生點擊指令。由於前述點擊動作是由使用者在握筆姿勢下對筆頭蓋60前端施力所產生，而該等動作一如一般人書寫時以筆尖在紙上施力一樣，因此在使用上與傳統用筆方式完全相同，對於使用者的操作將更具親和力。

1‧‧‧外殼

10‧‧‧下殼

11‧‧‧頸部

111‧‧‧孔柱

112‧‧‧結合孔

12‧‧‧頭部

121‧‧‧槽部

122‧‧‧樞孔

20‧‧‧上殼

21‧‧‧長槽

22‧‧‧樞槽

23‧‧‧電池蓋

30‧‧‧光學辨識模組

31‧‧‧發光二極體

32‧‧‧光偵測裝置

33‧‧‧固定座

40‧‧‧開關模組

41‧‧‧電路板

42‧‧‧開關

420‧‧‧接點

43‧‧‧第一微動開關

44‧‧‧第二微動開關

45‧‧‧按鍵塊

450‧‧‧軸柱

451,452‧‧‧壓掣部

50‧‧‧搖擺件

51‧‧‧受力臂

510‧‧‧受力部

511‧‧‧樞柱

52‧‧‧壓塊

60‧‧‧筆頭蓋

61‧‧‧穿孔

62‧‧‧螺絲

63‧‧‧筆頭

630‧‧‧通孔

64‧‧‧推掣部

80‧‧‧筆管

801‧‧‧容置空間

802‧‧‧軌跡槽

81‧‧‧觸控裝置

811‧‧‧觸控開關

812‧‧‧上鍵

813‧‧‧下鍵

82‧‧‧控制電路

821‧‧‧微處理器電路板

822‧‧‧偵測模組

圖1係本發明一較佳實施例之立體圖。

圖2係本發明一較佳實施例之分解圖。

圖3係本發明一較佳實施例之局部分解圖。

圖4係本發明一較佳實施例之局部剖視圖。

圖5係本發明一較佳實施例之局部剖視暨動作示意圖。

圖6係我國新型專利權第M383776號的剖視圖。

圖7係我國新型專利權第M383776號的使用示意圖。

10‧‧‧下殼

11‧‧‧頸部

12‧‧‧頭部

121‧‧‧槽部

122‧‧‧樞孔

50‧‧‧搖擺件

51‧‧‧受力臂

510‧‧‧受力部

511‧‧‧樞柱

52‧‧‧壓塊

60‧‧‧筆頭蓋

61‧‧‧穿孔

62‧‧‧螺絲

630‧‧‧通孔

64‧‧‧推掣部

Claims (9)

1. 一種筆型輸入裝置，包括：一外殼，係呈中空狀；一光學辨識模組，係設於外殼內部；一筆頭蓋，該筆頭蓋的一端係與外殼相互連接，且該筆蓋頭得以相對該外殼自由地擺動；該筆頭蓋內形成有一通孔，該通孔係對應於外殼內的光學辨識模組；又筆頭蓋的內側壁上形成有一個以上的推掣部；一搖擺件，係樞設於外殼內部，且該搖擺件上分別形成有兩受力臂及一壓塊，該受力臂係對應於筆頭蓋內側壁上的推掣部；一開關模組，係設於外殼內部，且該開關模組係對應於搖擺件上的壓塊；當上述筆頭蓋受力後，令該筆頭蓋進行擺動且其中之推掣部推抵該搖擺件以進行樞轉，且由該搖擺件的壓塊推抵該開關模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之筆型輸入裝置，該外殼包括有：一下殼，係呈狹長狀的中空殼體，並具有朝上的開口，又下殼具有一前端及一後端，該下殼的前端進一步向外延伸一頸部，又下殼底部於接近頸部處形成有一向外突出的孔柱，孔柱上並形成有一結合孔，供結合筆帽蓋；一上殼，係相對結合於前述下殼上；又該筆頭蓋具有一前端、一後端、一頂部及一底部，其底部較長於頂部，且底部的後端處形成有一穿孔，供穿套 於下殼底部的孔柱上，並以一螺絲固定，又筆頭蓋頂部的後端部與上殼前端之間形成有一間隙。
3. 如申請專利範圍第2項所述之筆型輸入裝置，該下殼的頸部自由端進一步延伸形成有一頭部，該頭部具有一頂面及兩側壁，其頂面兩端分別向下凹陷形成有一槽部，又兩側壁上分別形成一樞孔，該樞孔係貫穿側壁與槽部連通；又筆頭蓋內側壁的兩相對位置上分別形成一突出的推掣部；該搖擺件主要係於一橫臂的兩端分別形成一受力臂，並對應插入前述頭部的槽部內，又兩受力臂上端並對應前述筆頭蓋內側壁上的推掣部；又橫臂的內側端向外突出形成有壓塊；該開關模組包括有一開關，該開關上具有一接點，該接點係對應於搖擺件的壓塊。
4. 如申請專利範圍第3項所述之筆型輸入裝置，該頭部進一步兩側壁，兩側壁上分別形成一樞孔，該樞孔係貫穿側壁與槽部連通；該搖擺件的兩受力臂外側的上端處分別延伸形成一受力部，該受力部係對應於筆頭蓋內側壁上的推掣部；又兩受力臂下端的外側面上分別突出形成一樞柱，並對應樞設於下殼頭部兩側壁的樞孔內。
5. 如申請專利範圍第4項所述之筆型輸入裝置，該上殼具有一頂面及一底面，其頂面形成有一與上殼長軸平行的長槽，又上殼底面於相鄰長槽的槽緣處分別形成有一開 口朝下的倒U形樞槽；該開關模組進一步包括一電路板、一第一微動開關、一第二微動開關及一按鍵塊；其中：該電路板係固定於下殼的前端，其前端部上固定有該開關，且開關上的接點係朝向下殼前端；又第一、第二微動開關、係分設於電路板上，該按鍵塊具有一第一端、一第二端及兩側壁，該第一、二端底部分別形成向下延伸的壓掣部，其分別對應於前述第一、第二微動開關、上，又按鍵塊的兩側壁中央處分別形成有向外突出的軸柱，該軸柱分別對應且樞設於上殼底面的樞槽內，該按鍵塊的表面並露出於上殼的長槽間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之筆型輸入裝置，該筆頭蓋前端設有一縮小內徑的筆頭，筆頭內形成有一通孔；該光學辨識模組包括一特定波長的發光二極體及一光偵測裝置，該發光二極體的光發射方向係朝筆頭上的通孔，而光偵測裝置的受光端亦朝向筆頭上的通孔。
7. 如申請專利範圍第6項所述之筆型輸入裝置，該光學辨識模組進一步包括一固定座，用以固定該發光二極體及光偵測裝置，並結合至下殼前端。
8. 如申請專利範圍第7項所述之筆型輸入裝置，該下殼後端的容置空間係作為一電池室；又下殼後端可拆卸地設有一電池蓋，並位於電池室的上方。
9. 一種筆型輸入裝置，包括：一外殼，係呈中空狀；一筆頭蓋，該筆頭蓋的一端係與外殼相互連接，該筆 蓋頭得以相對該外殼自由地擺動；該筆頭蓋的內側壁上形成有一個以上的推掣部；一搖擺件，係樞設在外殼內部，且該搖擺件上分別形成有兩受力臂及一壓塊，該受力臂係對應於筆頭蓋內側壁上的推掣部；一開關，係設於外殼內部，且該開關係對應於搖擺件上的壓塊；當上述筆頭蓋受力後，令該筆頭蓋進行擺動且其中之推掣部推抵該搖擺件以進行樞轉，且由該搖擺件的壓塊推抵該開關模組。