TWI534663B - 色彩輸入裝置及其應用組合 - Google Patents

Description

色彩輸入裝置及其應用組合

本發明係有關一種色彩輸入裝置及其應用組合，尤指一種應用在平板電腦、膝上型電腦或智慧型手機等計算裝置，而且可從自然界攝取及儲存顏色，並可傳送到計算裝置的色彩輸入裝置及其應用組合。

現今的平板電腦、膝上型電腦或智慧型手機等行動計算裝置都使用觸控面板作為輸入裝置，透過手指或觸控筆在觸控面板點擊就能進行輸入。然而利用手指輸入的方式仍有一些不足的部分，因此有許多特殊功能的觸控筆被設計出來，例如美國專利公開US20140078109、US20140084269、US20060087497等，以及中國專利公告CN202742877U、CN103278243A所示。以上專利揭示了透過觸控筆輸入顏色的技術手段，其在觸控筆中設有一顏色感應器(Color sensor)，透過顏色感應器攝取自然界的顏色，然後傳遞到平板電腦或智慧型手機中，使平板電腦或智慧型手機取得特殊的顏色。

但是，上述具有顏色感應器的觸控筆或彩色筆，仍有技術上不足的地方。例如顏色感應器在光源不足的情況下，將不能攝取到物體表面逼真的顏色。其攝取到 的顏色如何儲存，及傳送到平板電腦或智慧型手機中，其相應的技術不足。特別是，許多兒童要利用觸控筆作為應用在平板電腦或智慧型手機上的彩色筆，並能從生活周遭的物體攝取顏色，將生活周遭上的顏色建立顏色資料庫，其顏色感應器與控制啟動及停止攝取的控制介面等，都要經過特別設計，使顏色感應器能以最佳的距離射取到物體表面逼真的顏色，而且觸控筆提供給兒童使用時，其操作顏色感應器的方法必須非常方便，使各個年齡層的兒童都能輕易上手，這些都是亟待克服的問題。

本發明之目的在提供一種色彩輸入裝置，能夠攝取自然界的顏色，並將該顏色儲存在內建的顏色資料庫，再透過無線傳輸模組進行顏色訊號傳送，使平板電腦或智慧型手機能儲存及顯示使用者所攝取的顏色。

為了達到上述目的，本發明色彩輸入裝置之較佳技術手段包括：一觸控筆，一設置在該觸控筆的色彩輸入單元，該色彩輸入單元具有一微控制器，與分別連接在該微控制器的一色彩感應器、一儲存器、一色彩顯示器、一第一藍芽模組、一控制介面及一供電裝置；該色彩感應器攝取外界的顏色，該儲存器儲存該色彩感應器所攝取的顏色訊號，該色彩顯示器顯示該顏色訊號的顏色，該第一藍芽模組傳送該顏色訊號到一計算裝置，該控制介面操控該色彩感應器啟動及停止攝取顏色，以及切換從該色彩顯示器所顯現的該顏色，該供電裝置提供所需的電能。

本發明之另一目的在提供一種色彩輸入裝置，可供使用者單手拿持並直接觸壓在自然界的任何物品，進而攝取自然界的顏色，避免周圍的光線影響色彩感應器所攝取的顏色。

為了達到上述目的，本發明色彩輸入裝置之較佳技術手段包括：一觸控筆，一結合在該觸控筆第一端的色彩輸入單元，及一結合在該觸控筆第二端的筆尖；該觸控筆與該色彩輸入單元之間設有一可彈性彎曲的頸部，該色彩輸入單元的一面設置有一色彩感應器及一控制介面，如此可單手握持觸控筆，透過可彈性彎曲的頸部使該色彩輸入單元能任意彎曲轉向，以便將色彩輸入單元一面的色彩感應器及控制介面貼合在物體表面，使控制介面啟動色彩感應器進行攝取顏色，並避免周圍的光線影響色彩感應器所攝取的顏色。

本發明之另一目的在提供一種色彩輸入裝置之應用組合，使平板電腦或智慧型手機等計算裝置能夠取得並儲存自然界的顏色，在計算裝置建立顏色資料庫，以便隨時存取。

為了達到上述目的，本發明色彩輸入裝置之應用組合，其較佳技術手段包括：一色彩輸入裝置及一計算裝置；該色彩輸入裝置已如上述；而該計算裝置內建有一運算單元與一第二藍芽模組，該運算單元可為行動應用程式(APP)，該第二藍芽模組與該色彩輸入裝置的第一藍芽模組配對接收該顏色訊號，如此使計算裝置建立生活中常見 的顏色資料庫。

100‧‧‧色彩輸入裝置

300‧‧‧計算裝置

500‧‧‧物體

1‧‧‧觸控筆

2‧‧‧色彩輸入單元

20‧‧‧電路板

21‧‧‧微控制器

22‧‧‧色彩感應器

23‧‧‧儲存器

24‧‧‧色彩顯示器

25‧‧‧補光元件

26‧‧‧第一藍芽模組

27‧‧‧控制介面

271‧‧‧控制鈕

272‧‧‧選擇鈕

28‧‧‧蜂鳴器

29‧‧‧供電裝置

291‧‧‧充電電路

292‧‧‧電池

293‧‧‧電源控制板

210‧‧‧殼體

3‧‧‧筆尖

4‧‧‧頸部

41‧‧‧彈性元件

411‧‧‧柱體

42‧‧‧扣件

43‧‧‧結合凸部

第一圖為本發明色彩輸入裝置較佳實施例之第一面立體圖。

第二圖為本發明色彩輸入裝置較佳實施例之第二面立體圖。

第三圖為本發明色彩輸入單元較佳實施例之各單元示意圖。

第四圖為本發明色彩輸入裝置較佳實施例之第二面剖面示意圖。

第五圖為本發明色彩輸入裝置較佳實施例之側面剖面示意圖。

第六圖為本發明色彩輸入裝置較佳實施例之第一面剖面示意圖。

第七圖為本發明色彩輸入裝置較佳實施例之側面示意圖。

第八圖為本發明頸部結構較佳實施例之分解示意圖。

第九圖為本發明色彩輸入裝置較佳實施例之使用動作示意圖。

第十圖為本發明色彩輸入裝置及其應用組合之示意圖。

茲依附圖實施例將本發明之結構特徵及其他之作用、目的詳細說明如下：參閱第一圖、第二圖及第十圖所示，本發明之色彩輸入裝置及其應用組合，係應用於平板電腦、膝上型電腦或智慧型手機等計算裝置300的色彩輸入裝置，特別適合作為兒童使用的電子彩色觸控筆。該色彩輸入裝置100較佳的實施例包括一觸控筆1，一設置在該觸控筆1一端的色彩輸入單元2，其中：該觸控筆1為內部中空的管體，可採用導電性材質的管體構成，於其一端結合有一用於觸控計算裝置300的筆尖3，該筆尖3為對應電容式觸控面板或電阻式觸控面板的材質所構成。

參閱第三圖、第四圖及第六圖所示，該色彩輸入單元2較佳的具有一電路板20，一結合在電路板20上的微控制器21，與分別結合在電路板20上並連接在該微控制器21的一色彩感應器22(Color sensor)、一儲存器23(Memory)、一色彩顯示器24(Full color LED display)、一補光元件25、一第一藍芽模組26(Bluetooth module)、一控制介面27(Control Interface)、一蜂鳴器28(Buzzer)及一供電裝置29，進而組成本發明之色彩輸入裝置。

上述該微控制器21可以選用整合有上述該儲存器23與該第一藍芽模組26的微控制器。該色彩感應器22較佳的實施為RGB色彩感應器(RGB Color sensor)，用於近距離攝取自然界的顏色。該儲存器23較佳的採用電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EEPROM)，亦可為上述該微控制器21 內建的記憶體，用於儲存該色彩感應器22所攝取的顏色訊號，以在本發明色彩輸入裝置中建置成顏色資料庫。該色彩顯示器24較佳的選用RGB全彩發光二極體(RGB & White Color LED)，用以在色彩感應器22攝取時即時顯示顏色，亦可在使用者讀取時顯示儲存的顏色，提供使用者確認現在所選用的顏色。該補光元件25較佳的為白光發光二極體(White Color LED)，其設置在該色彩感應器22的一側或與該色彩感應器22結合為一個模組，透過白光發光二極體用以對物體發射光線，由此光源反射出物體表面的顏色，使該色彩感應器22對物體攝取較真實的顏色。該第一藍芽模組26可建置在該微控制器21中，或獨立在該微控制器21之外，用於傳送該顏色訊號到該計算裝置300。該控制介面27較佳的實施有至少一控制鈕271(Capture button)及至少一選擇鈕272(Selection button)，亦可採用其他例如感應器等控制方式；該控制鈕271係用於操控該色彩感應器22啟動及停止攝取顏色，該選擇鈕272係用於切換及選擇從該色彩顯示器24所顯現的該顏色，以及透過該第一藍芽模組26傳送的顏色訊號。該蜂鳴器28係用於操作錯誤時或對應其他特定操作時，可以產生警示音或操作聲音。該供電裝置29係提供以上微控制器等功能元件所需的電能，較佳的包括有連接該微控制器21的一充電電路291(如第四圖及第七圖所示)、一電池292及一電源控制板293(如第四圖及第五圖所示)，而且該電池292較佳的為可反覆充電的充電電池(例如鋰離子電池)。

再如第一圖、第四圖及第五圖所示，上述該色彩輸入單元2較佳的包括一結合在該觸控筆1一端的殼體210，如此在殼體210內設有上述該電路板20，並在該電路板20結合上述該微控制器21、色彩感應器22等元件。其中，上述該色彩感應器22及該控制鈕271並露出在該殼體210的第一面(如第一圖所示)，以便壓觸該控制鈕271，使該色彩感應器22攝取顏色。上述該色彩顯示器24則露出該殼體210的第二面(如第二圖所示)，可供使用者觀看攝取到的顏色。而上述該選擇鈕272較佳的實施為兩個，並露出該殼體210的一側邊(如第二圖及第五圖所示)，以提供使用者按壓選擇所儲存的顏色。至於上述該供電裝置29的充電電路291連接在該電路板20及該電源控制板293，並露出在該殼體210的另一側邊，提供使用者進行充電，該供電裝置29的電池292及電源控制板293較佳的係設置在該觸控筆1內並連接上述該電路板20提供所需的電能。

為使本發明之色彩輸入裝置適於兒童使用，可作為平板電腦、膝上型電腦或智慧型手機等計算裝置300的電子彩色觸控筆，使色彩輸入單元2的操作方式更為簡單，本發明同時改進色彩輸入單元2與的該觸控筆1組合的構造。如第一圖及第四圖所示，使上述該色彩輸入單元2結合在觸控筆1的第一端，上述該筆尖3結合在該觸控筆1的一第二端，本發明特別是在該觸控筆1與該色彩輸入單元2之間設有一可彈性彎曲的頸部4，該色彩輸入單元2的一面設置有上述的該色彩感應器22及上述控制介面27的至少一控制 鈕271。

藉此如第九圖所示，透過可彈性彎曲的頸部4的構造，使上述該色彩輸入單元2能夠被彎曲，並配合上述控制介面27的控制鈕271位置的設計，因此兒童使用者能握在該觸控筆1，直接將一端的該色彩輸入單元2貼到想要取色的物體500表面，致使該色彩感應器22更貼近在物體500表面，避免因為歪斜而致使用者周遭其他有顏色的光線干擾到色彩感應器22，而且同時觸壓到上述該控制鈕271，如此啟動該色彩感應器22攝取顏色，並即時透過預設的程式將顏色訊號傳送到色彩顯示器24顯示出來，並可儲存在上述的儲存器23(記憶體)。反之，當該色彩輸入單元2的控制鈕271脫離物體500表面時，使該色彩感應器22停止攝取顏色。

再如第六圖及第八圖所示，上述該頸部4較佳的為一彈性元件41，使該彈性元件41一端結合在該觸控筆1的一端，該彈性元件41的另一端結合在上述該色彩輸入單元2的殼體210。具體而言，該彈性元件41可以是矽膠或橡膠等塑料構成的一柱體411，該柱體411一端具有一或一個以上用以結合在該觸控筆1的扣件42，另一端具有一或一個以上結合在該殼體210的結合凸部43，藉此使彈性元件41結合在該色彩輸入單元2的殼體210與該觸控筆1之間，使得該色彩輸入單元2能夠被彈性彎曲。

如第二圖及第六圖所示，為提供兒童使用時可直接壓在物體表面攝取顏色，本發明該控制介面27的控制 鈕271較佳的實施有兩個露出在該殼體210的第一面，藉此如第九圖所示，當兒童單手握住該觸控筆1，並將該色彩輸入單元2壓觸在物體500表面時，必須完全更貼合於物體500表面，使兩個該控制鈕271都觸碰到物體500表面，才會啟動該色彩感應器22，透過這種操作模式，使該色彩感應器22貼合的對應物體500表面，同時由補光元件25的光線反射物體500表面顏色，將能夠攝取最真實的顏色，而且如此能提供給各個年齡層的兒童使用，採用直接觸壓攝取顏色的方法，使其操作方式簡化，並且更容易成功攝取到逼真的顏色。

本發明色彩輸入裝置提供作為兒童使用的電子彩色觸控筆，如上述第九圖及其操作說明，可從物體500表面攝取到顏色，並儲存在該色彩輸入單元2的該儲存器23(記憶體)中，其使用作為電子彩色觸控筆時，可透過選擇鈕272取出儲存在該儲存器23中的顏色檔案，並從該色彩顯示器24顯示出來現在所選的顏色，因此能夠任意從該儲存器23取出顏色檔。而且本發明色彩輸入裝置與平板電腦等計算裝置300的藍芽模組配對時，可以隨時進行同步傳遞動作，將儲存器23的顏色檔上傳至計算裝置300，或將計算裝置300內建的整套顏色檔或圖案傳遞及儲存到儲存器23，以供使用者選擇使用。

再如第十圖所示，當兒童要在平板電腦等計算裝置300上畫圖時，透過上述的第一藍芽模組26將其選擇的顏色訊號傳送到計算裝置300預設的一第二藍芽模組(未圖 示)，使計算裝置300透過預設的運算單元開啟顏色檔案，如此在該計算裝置300畫出該色彩輸入單元2所傳送的顏色。上述該計算裝置300的運算單元較佳的為行動應用程式(APP)，透過行動應用程式(APP)的應用，使本發明色彩輸入裝置能與現今各類計算裝置300(例如上述平板電腦或智慧型手機等)更容易應用組合，而無須更動現今各類計算裝置300的硬體。

綜上所述，本發明色彩輸入裝置及其應用組合，已確具實用性與創作性，其技術手段之運用亦出於新穎無疑，且功效與設計目的誠然符合，已稱合理進步至明。為此，依法提出發明專利申請，惟懇請 鈞局惠予詳審，並賜准專利為禱，至感德便。

100‧‧‧色彩輸入裝置

1‧‧‧觸控筆

2‧‧‧色彩輸入單元

22‧‧‧色彩感應器

25‧‧‧補光元件

271‧‧‧控制鈕

272‧‧‧選擇鈕

291‧‧‧充電電路

210‧‧‧殼體

3‧‧‧筆尖

4‧‧‧頸部

41‧‧‧彈性元件

Claims (15)

1. 一種色彩輸入裝置，其包括：一觸控筆，一結合在該觸控筆第一端的色彩輸入單元，及一結合在該觸控筆第二端的筆尖；該觸控筆與該色彩輸入單元之間設有一可彈性彎曲的頸部，該色彩輸入單元的一面設置有一色彩感應器及一控制介面，該色彩感應器近距離攝取外界一特定區域的顏色；該色彩感應器及該控制介面貼合在一物體表面時，該控制介面操控該色彩感應器啟動及停止攝取顏色。
2. 如請求項1所述之色彩輸入裝置，其中該色彩輸入單元具有一微控制器，與分別連接在該微控制器的一色彩感應器、一儲存器、一色彩顯示器、一第一藍芽模組、一控制介面及一供電裝置；該色彩感應器近距離攝取外界一特定區域的顏色，該儲存器儲存該色彩感應器所攝取的顏色之顏色訊號，該色彩顯示器顯示該顏色訊號所代表的顏色，該第一藍芽模組傳送該顏色訊號到一計算裝置，該控制介面操控該色彩感應器啟動及停止攝取顏色，以及切換從該色彩顯示器所顯現的該顏色，該供電裝置提供該色彩輸入單元所需的電能。
3. 如請求項2所述之色彩輸入裝置，其中該微控制器整合有該第一藍芽模組及該儲存器。
4. 如請求項2所述之色彩輸入裝置，其中該控制介面包括至少一控制鈕及至少一選擇鈕，該控制鈕操控該色 彩感應器啟動及停止攝取顏色，該選擇鈕切換從該色彩顯示器所顯現的該顏色。
5. 如請求項4所述之色彩輸入裝置，其中該色彩輸入單元包括一補光元件，該補光元件為連接該微控制器的發光二極體(LED)。
6. 如請求項5所述之色彩輸入裝置，其中該色彩輸入單元包括一結合在該觸控筆一端的殼體，及一設置在該殼體的內部的一電路板，該微控制器、色彩感應器、儲存器、色彩顯示器、第一藍芽模組、控制介面的控制鈕及選擇鈕分別結合在該電路板，該供電裝置設置在該觸控筆內並連接該電路板。
7. 如請求項6所述之色彩輸入裝置，其中該供電裝置包括連接該電路板的一充電電路及一電池。
8. 如請求項7所述之色彩輸入裝置，其中該色彩感應器及該控制鈕露出該殼體的第一面，該色彩顯示器露出該殼體的第二面，該選擇鈕露出該殼體的一側邊。
9. 如請求項8所述之色彩輸入裝置，其中包括兩個露出該殼體的第一面的控制鈕，及兩個露出該殼體的一側邊的選擇鈕。
10. 如請求項1所述之色彩輸入裝置，其中該色彩輸入單元包括一殼體，一設置在該殼體內的電路板，一設置於該電路板的微控制器，與分別連接在該微控制器的該色彩感應器及該控制介面，以及一儲存器、一色彩顯示器及一第一藍芽模組；該儲存器儲存該色彩感應 器所攝取的顏色訊號，該色彩顯示器顯現該顏色訊號所代表的顏色，該第一藍芽模組傳送該顏色訊號到一計算裝置。
11. 如請求項10所述之色彩輸入裝置，其中該控制介面包括至少一控制鈕及至少一選擇鈕，該控制鈕操控該色彩感應器啟動及停止攝取顏色，該選擇鈕切換從該色彩顯示器所顯現的該顏色。
12. 如請求項11所述之色彩輸入裝置，其中該色彩感應器及該控制鈕露出該殼體的第一面，該色彩顯示器露出該殼體的第二面，該選擇鈕露出該殼體的一側邊。
13. 如請求項12所述之色彩輸入裝置，其中包括兩個露出該殼體的第一面的控制鈕，及兩個露出該殼體的一側邊的選擇鈕。
14. 如請求項13所述之色彩輸入裝置，其中該頸部為一彈性元件，該彈性元件一端結合在該觸控筆，另一端結合在該殼體。
15. 如請求項14所述之色彩輸入裝置，其中該彈性元件為塑料構成的一柱體，該柱體一端具有一或一個以上結合在該觸控筆的扣件，另一端具有一或一個以上結合在該殼體的結合凸部。