TWI603230B

TWI603230B - 發光二極體光筆

Info

Publication number: TWI603230B
Application number: TW104106620A
Authority: TW
Inventors: 蔡日興
Original assignee: 其達高科技股份有限公司
Priority date: 2015-03-03
Filing date: 2015-03-03
Publication date: 2017-10-21
Also published as: TW201632370A

Description

發光二極體光筆

本發明係為一種用於虛擬書寫之發光二極體光筆，尤指所具有的一可活動筆尖之內部雖然容置了一筆尖發光二極體組件，但是該可活動筆尖卻不會於進行位移時與該筆尖發光二極體組件相接觸的一種發光二極體光筆。

在一般公司、學校或一些研討會的場合中經常有進行演講或簡報等需求，因而需要搭配使用相關投影機或電腦裝置來將資料進行投影顯示，用以輔助講者的說明。而隨著技術的進步與為了提升使用者的操作便利性及演說效果，一種互動式電子白板(Interactive White Board，簡稱為IWB)便發展出來，並已廣泛地在各種簡報或教學的場合上作應用。

所謂的互動式電子白板其實係整合在一互動式電子白板系統中。傳統的互動式電子白板系統的運作方式係將一電子白板與一電腦裝置作結合；而依據感應技術的不同，互動式電子白板系統的設計可包含有紅外線感應式、電磁感應式、壓力感應式、超音波感應式及CCD光學掃描式等幾種類別。

以壓力感應式來說，電子白板係一觸控式螢幕，用以提供使用者以觸控筆或手指進行觸控操作，進而能操作電腦裝置上的各種應用程式。其操作還包括直接書寫或繪圖，從而能顯示出所書寫或繪圖的軌跡。電腦裝置並連接至一投影機，可投影出電腦裝置上的顯示內容。是以，在進行演說的過程中，以觸控筆或手指的操作可以取代滑鼠或鍵盤，而將所進行的文件編輯、書寫或繪圖的結果儲存於電腦裝置上。

此類的電子白板實際上係為對應該電腦裝置的一種座標輸入裝置或大型電子繪圖板；雖然能達到輔助演說或教學的顯示效果，但大尺寸且特殊設計的觸控式螢幕仍是屬價格昂貴的設備，不利於相關單位的採購與推廣使用。

請參見第1圖，係為一簡易式的互動式電子白板系統1的架構示意圖。該互動式電子白板系統1包含了有一平面101、一投影機102、一電腦裝置103、一偵測器104和一光筆10。該平面101係為一般的白色牆面、傳統白板或投影屏幕，而該光筆10可採用紅外光(IR)方式在該平面101上於該投影機102所投影的範圍A1內投射出一光點P0，並藉由該偵測器104相應地偵測該光點P0於該範圍A1內的相對位置。

該偵測器104與該電腦裝置103之間可採用無線信號方式(例如藍芽)進行傳輸，或者可利用一資料傳輸線(例如USB規格之傳輸線)完成該偵測器104與該電腦裝置103之間的連接來進行傳輸。而此類簡易式的互動式電子白板系統的運作方式係由該偵測器104將偵測結果傳至該電腦裝置103上作處理，該電腦裝置103並輸出對應的影像資料而由該投影機102作投影。詳細來說，當使用者手持該光筆10於該平面101上之範圍A1內進行虛擬書寫或繪圖時，該電腦裝置103能判斷出該光點P0的移動軌跡並定義出對應的一軌跡影像，再同時與該電腦裝置103的顯示內容作疊加後一併進行投影。

是以，使用者的書寫情形同樣能達到如同在傳統觸控式電子白板上的書寫效果。雖然無法藉由該光筆10來操作該電腦裝置103，但因為該光筆10與該偵測器104的生產成本或市售價格一般係遠低於觸控式電子白板，並且利用了既有的投影設備，因而成為此一領域中的重要研發目標。相關習知光筆設置技術可參考美國專利US8066397所揭露之內容。

US8066397一案所揭露之設計雖迴避了彈簧疲乏之問題，然而金屬相互碰撞也不是非常可靠的電極設置方式，長期碰撞所造成的磨損也會導致電極的接觸出現問題，特別是發生有碎屑而容易短路的情況。此外當該光筆自高處摔落而先撞到筆尖，磁鐵的設置完全無法阻擋摔落時之衝擊力道深入筆身，幾處電極亦可能因此大力碰撞而永久變形損壞。是以，US8066397一案所揭露之設計雖迴避了彈簧疲乏之問題，然而於電極之耐用與耐摔方面並未達到良好之成效。且其可活動筆尖之發光二極體以及磁鐵等等之重量相較於日常使用之筆仍稍嫌有感。

是故，如何改善此類習用光筆之結構所存在的諸多問題便成為本案發展的主要目的。

本發明之目的在於提升應用於虛擬書寫之發光二極體光筆其耐用性以及其耐摔性，並達成更輕盈之書寫手感。本發明所提出之發光二極體光筆其所具有的一可活動筆尖之內部雖然容置了一筆尖發光二極體組件，但是該可活動筆尖並不會於進行位移時與該筆尖發光二極體組件相接觸，也就是該筆尖發光二極體組件不隨該可活動筆尖一同移動，從而能避免對該筆尖發光二極體組件產生施力。

本發明係為一種用於虛擬書寫之發光二極體光筆，該發光二極體光筆包含有：一可活動筆尖以及一筆身。該可活動筆尖具有一容置空間和一第一止擋部。該筆身包含有：一筆尖發光二極體組件、一開關以及一筆身機殼。該筆尖發光二極體組件之光線被使用於虛擬書寫時之該發光二極體光筆之位置判斷，該筆尖發光二極體組件容置於該容置空間中但不接觸該可活動筆尖，使得該可活動筆尖之位移將不施力於該筆尖發光二極體組件上。該開關於該可活動筆尖移動時轉換電氣狀態而使該筆尖發光二極體組件發光。該筆身機殼包含有：一端口、一筆身機殼內壁以及一第二止擋部。該可活動筆尖組裝於該端口上。該筆身機殼內壁導引該可活動筆尖位移之方向。該第二止擋部係對應於該第一止擋部，當該可活動筆尖朝向該筆身進行位移時，將因應該第一止擋部抵觸該第二止擋部而受止擋。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

1‧‧‧互動式電子白板系統

101‧‧‧平面

P0‧‧‧光點

A1‧‧‧範圍

102‧‧‧投影機

103‧‧‧電腦裝置

104‧‧‧偵測器

10‧‧‧光筆

20‧‧‧發光二極體光筆

30‧‧‧可活動筆尖

31‧‧‧容置空間

32‧‧‧第一止擋部

33‧‧‧第一卡合結構

33a‧‧‧斜面

33b‧‧‧斜面

33c‧‧‧彈性臂

34‧‧‧第一導引結構

40‧‧‧筆身

50‧‧‧筆尖發光二極體組件

60‧‧‧開關

61‧‧‧彈力結構

70‧‧‧筆身機殼

71‧‧‧端口

72‧‧‧筆身機殼內壁

73‧‧‧第二止擋部

74‧‧‧第二卡合結構

74a‧‧‧最外側

74b‧‧‧最內側

75‧‧‧第二導引結構

第1圖，係為一簡易式的互動式電子白板系統1的架構示意圖。

第2圖，係為本發明之較佳實施例所提出之一發光二極體光筆20的部分元件分解圖。

第3圖，係為本發明之較佳實施例之一可活動筆尖30於另一角度之示意圖。

第4A圖與第4B圖，係為本發明之較佳實施例所提出之該發光二極體光筆20的部分元件剖面圖。

以下係提出實施例進行詳細說明，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中之圖式係省略不必要之元件，以清楚顯示本發明之技術特點。

習知的光筆設計如同US8066397一案所揭露者係讓該筆尖發光二極體隨同該可活動筆尖移動，因而該筆尖發光二極體的電氣接點也必須隨著該可活動筆尖一起移動。然而因為太過沉重的可活動筆尖會造成不舒適的書寫手感，裝置內其他電路單元例如最重的電池無法隨該可活動筆尖一起移動，是以，該筆尖發光二極體的電氣接點就必須以電極相碰撞之方式達成，或者裝置中一定有某一些電氣接點必須以相碰撞之方式達成，又或者該筆尖發光二極體的電氣接點即必須以一具有彈性或可撓性之電氣連接單元達成，或裝置中一定有某一些電氣接點必須以一具有彈性或可撓性之電氣連接單元達成。

在各種具有彈性或可撓性之電氣連接單元當中，實施成本最低者即直接焊接之電線。然而電線的焊接點於生產過程中不易自動化，必須以人工方式施行，故其可靠度並不如自動化上件。而該筆尖發光二極體的電氣接點必須隨著該可活動筆尖一起移動此一要求，將進一步惡化該電氣接點的可靠度。因為筆的主要功能就是書寫，於其壽命期間，該可活動筆尖應該要移動超過五萬次甚至達百萬次，一個本來就不可靠的焊點在上萬次的移動與應力拉扯之後，出現問題的機率勢必大幅提升。

此外在習知光筆設計中，均認定光筆需具有光之對稱性以及機構之對稱性，因此認為筆尖發光二極體、用以達成有衝程之手感如US8066397一案所揭露之磁力設計或該案所揭露之習知方式彈簧與開關這三者均需設置在發光二極體光筆之中央軸線上，而此一限制排除了採取其他實施方式之可能。筆尖發光二極體若不夠靠近筆尖，當光筆相對偵測器稍有傾斜時，很容易發生偵測位置和筆尖位置不一致的現象，所以改將筆尖發光二極體往側邊或往筆身設置的方式，缺乏產業應用性。既然筆尖發光二極體必須最靠近筆尖，是以，在習知光筆設計中這三種元件可以擺放的位置和相互之運動關係，就沒有其他較佳選擇。以發光二極體光筆的中軸從筆尖往筆身方向來看，筆尖發光二極體在前，需要被可活動物件按壓的開關在後，二者又都必須在發光二極體光筆的中軸之上，因此，筆尖發光二極體就必須是個機構上的動件，而裝置中就必須出現幾條一直不斷被拉扯的電線或如US8066397一案所揭露之碰撞式電極設計。

因為習知技術認為有衝程的手感必須要具有對稱性，所以縱使發現該發光二極體光筆具有耐用性及耐摔性之問題，但對產業界而言，功能要求之重要性大於產品可靠之重要性。因此，發光二極體光筆之耐用與耐摔問題即成為一長期存在但未被完整解決之問題。然而，由本發明所揭露之設計方式可證實，習知光筆設計中對有衝程之手感其完美圓形對稱為必要的認知是該被質疑的，此實乃習知技術之技術偏見。回歸人體工學的角度來看，有一段衝程的手感其實並非書寫與繪圖時絕對必要之元素，常見的鉛筆、原子筆以及鋼筆都沒有可感覺之衝程。所以若將習知光筆之機械開關改為壓感開關，則筆尖亦可能設計為不須發生實質位移，僅需有變形能力可傳導應力即可，如此所產生之設計即具有類似於是鉛筆、原子筆以及鋼筆的手感。因為壓感開關的較高價格以及其相關電路之耗電特性，還有避免因為彈跳而產生斷斷續續的不理想特性，實務上仍是以具備一段衝程的開關來製作，如此方具有較佳之產業應用價值，完美對稱性的緩衝手感其實並非產業所必須。各種不同的緩衝手感，其實只影響主觀偏好，並不影響其功能。

因此就如同繪圖使用的毛刷不一定是圓形的，於本發明中並不需刻意要求彈力結構相對於發光二極體光筆之中央軸線需具有完美圓形對稱性，只是維持近似於一圓形對稱特性即可。因而更能專注於筆尖發光二極體與開關之實質電子功能，從而使筆尖發光二極體不必然是個機構上的活動件，因而解決習知光筆之筆尖發光二極體其電子焊接點或其電極本身會承受應力而影響耐用度的問題。此外，亦解決習知光筆其筆尖可動件還包含一個筆尖發光二極體，書寫之手感稍偏沉重之問題。

請參見第2圖，係為本發明之較佳實施例所提出之一發光二極體光筆20的部分元件分解圖。如圖所示，該光筆20具有一可活動筆尖30。請同時參見第3圖，係為該可活動筆尖30於另一角度之示意圖。如圖所示，該可活動筆尖30具有一容置空間31以及一第一止擋部32。於第3圖所示之該可活動筆尖30其內部為空心，所以提供了該容置空間31。於第2圖所示之該可活動筆尖30其整體外形為菇狀，所以其菇傘區之截面積可限定該可活動筆尖30可穿過之孔徑，因而提供止擋之機構功用，菇傘狀區域之下側邊，即為該第一止擋部32。

如第2圖所示，該光筆20還具有一筆身40。該筆身40包含有一筆尖發光二極體組件50，該筆尖發光二極體組件50之光線被使用於虛擬書寫時之該發光二極體光筆20之位置判斷，該筆尖發光二極體組件50容置於該容置空間31中但不接觸該可活動筆尖30，使得該可活動筆尖30之位移將不施力於該筆尖發光二極體組件50上。該筆身40還包含有一開關60，該開關60於該可活動筆尖30移動時轉換電氣狀態(由於受該可活動筆尖30之觸壓)而使該筆尖發光二極體組件50發光。

該筆身40還包含有一筆身機殼70，該筆身機殼70並非限定於使用單一元件所構成，亦不限定以單一材質實施，須特別以其非活動件之特性來和該可活動筆尖30進行區隔。進一步解釋，當手握該筆身40進行書寫時，該筆身機殼70是一個穩固之整體，而該可活動筆尖30相對於此穩固之整體是一個可靈活運動之元件，一如毛刷之於繪圖畫筆的木桿。

該筆身機殼70具有一端口71，該可活動筆尖30組裝於該端口71上。該筆身機殼70還具有一筆身機殼內壁72，該筆身機殼內壁72可導引該可活動筆尖30位移之方向。進一步說明，該筆身機殼內壁72並不限定是一片圓柱狀的平滑表面，亦可具有軌道設計等等以導引該可活動筆尖30位移之方向。

因為該筆尖發光二極體組件50容置於該容置空間31中但不接觸該可活動筆尖30，該可活動筆尖30與該筆尖發光二極體組件50之間必然有一較大間隙，因此該可活動筆尖30相對於該筆身40進行位移之時，該筆尖發光二極體組件50與該筆身40可保持固定之關係。

進一步來說，使用者於操作時係持握住該筆身機殼70或該筆身40以將該可活動筆尖30置於一表面上進行書寫，該表面因而推壓該可活動筆尖30接近該筆尖發光二極體組件50，但因為該處間隙之存在，該可活動筆尖30並不會碰觸該筆尖發光二極體組件50，因此不會對該筆尖發光二極體組件50施予應力，也因此不會對該筆尖發光二極體組件50的焊接點施予應力。

因此，本發明的一特徵在於該可活動筆尖30具有該容置空間31，使該筆尖發光二極體組件50不隨該可活動筆尖30一同移動且使得該可活動筆尖30之位移將不施力於其上。此外，該開關60於該可活動筆尖30移動時轉換電氣狀態而使該筆尖發光二極體組件50發光。如此，即可保護該筆尖發光二極體組件50之電氣連接焊接點免受應力，而達成更耐用之效果，並一併解決習知光筆其筆尖可動件還包含一個筆尖發光二極體，書寫之手感稍偏沉重之問題。

如第2圖所示，該筆身機殼70還具有一第二止擋部73，該第二止擋部73係對應於該第一止擋部32，當該可活動筆尖30朝向該筆身40進行位移時，將因應該第一止擋部32抵觸該第二止擋部73而受止擋而無法繼續朝向該筆身40進行位移。進一步說明，如第2圖所示，該第二止擋部73係位於該筆身機殼70之前端外側，亦即該端口71周邊。然而以更具一般性的概念來分析，該第一止擋部32以及該第二止擋部73亦係一總成，止擋部係指該可活動筆尖30以及該筆身機殼70的至少一處表面，各表面不一定位於同一水平面，或甚至因為生產公差或是使用時該可活動筆尖30些微的傾斜狀況，也不一定能同時發生抵觸之情況，但其共同特徵為不具有彈性且相抵觸之後該可活動筆尖30無法進一步朝向該筆身40進行位移。

進一步來說，當該光筆20從高處摔落而該可活動筆尖30首先觸地之時，該可活動筆尖30所承受摔落時之衝擊力係透過相抵之該第一止擋部32以及該第二止擋部73傳至該筆身機殼70，而該筆尖發光二極體組件50並非位於該摔落時之衝擊力傳遞路徑上，因此從高處摔落不會對該筆尖發光二極體組件50的焊接點施予摔落時之衝擊力。

雖較佳實施例之圖例中所揭露之該第二止擋部73係位於該筆身機殼70之前端外側，亦即該端口71周邊，但亦可於其他實施例中將止擋部設置於該筆身機殼70之內部。只是將止擋部設置於該筆身機殼70內部之設計方式將導致筆身外殼須於端口處亦一分為二，如此才可組裝，除外觀上的不理想特性，也減弱受摔落時之衝擊力時筆身外殼整體之機械強度。是以，第 2圖所揭露者為一較佳實施方式。然而，本發明可使用各種止擋部之設計方式而保護焊接點以及電極同時免受應力與摔落時之衝擊力。

因此，本發明的另一特徵在於該可活動筆尖30以及該筆身機殼70具有止擋部設計，如此即可保護該筆尖發光二極體組件50之電氣連接焊接點或電極本身免受摔落時之衝擊力，而達成更耐摔之效果。

再進一步分析，於第2圖中所揭露之實施方式，該開關60本身具有一彈力結構61而搭配該筆身機殼內壁72控制該可活動筆尖30之位移方向。當該開關60與該筆尖發光二極體組件50於該筆身機殼70中完成組裝時，固然該開關60本身並非位於該光筆20之中軸，但透過該筆身機殼內壁72協助進行限位並控制該可活動筆尖30可偏移之間隙，仍可產生一近似圓形對稱之手感。雖還有可能利用機構傳動設計之技巧，例如將該筆尖發光二極體組件50之電氣連接設計偏離中軸，在該可活動筆尖30的後方中軸處組合一擋片而可按壓開關，如此當然可使該開關60依然置放於該光筆20之中軸。此一變化實施方式仍在本發明所揭露之範圍，但此類實施方式將增加生產組裝時之困擾，對手感的改變卻無特別顯著之效果。以實際效果而言，於第2圖所揭露之設置方式，透過間隙調整以及潤滑之手段，其手感差異於360度之環形內可以調整至小於35克力(gf)，如此已能滿足產業界所需且能同時達成更耐用更耐摔之目標，但卻具有組裝設計較簡易之優勢。

請同時參見第4A圖與第4B圖，係為本發明之較佳實施例所提出之該發光二極體光筆20的部分元件剖面圖。如第3圖、第4A圖與第4B圖所示，該可活動筆尖30還具有一第一卡合結構33，且該筆身機殼70還具有一第二卡合結構74。其中，該第一卡合結構33係對應於該第二卡合結構74。在第4A圖與第4B圖所揭露之實施方式中，該第二卡合結構74係包含由該端口 71深入之一段的該筆身機殼內壁72。如第4B圖所示，於該第一卡合結構33以及該第二卡合結構74之最內側74b相抵之狀態下施力使該可活動筆尖30往遠離該筆身40的方向拉時，因該第一卡合結構33具有一斜面33b而可傳導此拉力致使相連之一彈性臂33c發生形變，故使該可活動筆尖30自該端口71拆卸。相對地，如第4A圖所示，於該第一卡合結構33以及該第二卡合結構74之最外側74a(亦即第2圖中所示之該端口71處)相抵之狀態下施力使該可活動筆尖30朝向該筆身40的方向推時，因該第一卡合結構33具有另一斜面33a而可傳導此推力致使相連之該彈性臂33c發生形變，故使該可活動筆尖30可繼續推入該端口71而組裝於其上。

進一步分析，此一相對應之機械結構提供該可活動筆尖30具有一可替換性之實施方式，若使用者發現該可活動筆尖30磨損，即可自行取備品替換，無須送修。而可替換的難易有別，於此實施例提供之作法無須拆解該筆身40，只需將該可活動筆尖30稍用一點力道即可拉出，是對使用者最友善的替換方式。但該可活動筆尖30進行虛擬書寫時，亦須與書寫面進行摩擦，為避免該可活動筆尖30於一般書寫過程中意外脫出，該斜面33b之角度以及該彈性臂33c之尺寸均須小心依照其材質特性而進行設計。同理，該斜面33a之角度控制插入該可活動筆尖30所需之力道，亦應小心依照其材質特性而進行設計。

第4A圖與第4B圖所揭露者為該第一卡合結構33可產生形變之情況，但該第一卡合結構33與該第二卡合結構74亦可能互換角色，將原本實作於該可活動筆尖30之彈性臂改為施作於該筆身機殼70之上，如此亦可達成同等之可替換筆尖效果，只是此等實施方式模具費用較高。是以，第4A圖與第4B圖所揭露者為較佳之實施方式。此外，本發明所揭露之該第一卡合結構33以及該第二卡合結構74均為一總成概念。其斜面或彈性臂等等亦可視其實施之對稱性或其他考慮而有多組設置，例如第 4A圖與第4B圖所揭露者即具有兩組同等之彈性臂結構，其他數量之設置亦能達成相似之效果，或其他造型之彈性設置亦能達成相似之效果，並不限於斜面與直角之組合方式。

可替換筆尖亦可採取其他方式來達成，例如螺紋旋入，但這樣的開模成本較為昂貴，對使用者而言拆裝也比較費工。或亦可採取其他較簡陋例如緊配之方式而靠摩擦力而達成類似功能，但使用之損耗將導致這類單獨只靠些許摩擦力而達成之可替換筆尖實施方式缺乏耐用性，用久了可能會很鬆，且生產之變異也可能製造一些問題。本發明所揭露者為一較好用、較耐用又較節省開發費用之可替換筆尖之實施方式。

請再參見第2圖以及第3圖。如圖所示，該可活動筆尖30還具有一第一導引結構34，且該筆身機殼70還具有一第二導引結構75。其中，該第一導引結構34係對應於該第二導引結構75，該第一導引結構34以及該第二導引結構75係用以導引該可活動筆尖30之組裝角度，以使該可活動筆尖30組裝於該端口71時不接觸該筆尖發光二極體組件50。

進一步分析，該可活動筆尖30需插入該筆尖發光二極體組件50與該筆身機殼內壁72之間。在使用者將該可活動筆尖30插入的過程之中，會有一段尚未對準而手容易晃動的時間，但該第一導引結構34以及該第二導引結構75可導引此對準流程並限制該可活動筆尖30插入之角度，也會促使使用者放慢插入該可活動筆尖30的速度並減小其力道。因此可避免使用者不小心以該可活動筆尖30碰觸該筆尖發光二極體組件50並施予過大之力量，而造成永久性之損害。此外，該第一導引結構34以及該第二導引結構75亦可打破圓形對稱性。當該筆尖發光二極體組件50為非完美圓形時，該筆尖發光二極體組件50與該可活動筆尖30之間的間隙可以加大，以排除碰撞之可能性。

本發明之較佳實施例所揭露之該第一導引結構34以及該第二導引結構75亦可有多組設置，例如第2圖以及第3 圖所揭露者即具有兩組同等之結構，而其他數量之設置亦能達成相似之效果。此外，各種不同形狀之設置亦可達成相似之效果，並非以本實施例所揭露之圖樣為限。

本發明之較佳實施例所揭露之該開關60係一具有自動復位特性之機械式開關，其內部即具有微型的該彈力結構61。然而，該開關60之主要作用仍在於該可活動筆尖30相對於該筆身40位移的過程下轉換其電氣狀態。內建的彈力結構可協助緩衝施力，但並非必要之功能。因此，於其他實施例中的該開關可採用一微動開關、輕觸開關等機械開關，亦可採用完全沒有彈力結構且非機械式的開關，例如光遮斷開關。當該可活動筆尖30進行位移之時，該可活動筆尖30直接切斷該光遮斷開關之光線，或致使該光遮斷開關能收到光線，因此可轉換該光遮斷開關之電氣狀態，如此亦是一種可實施之方式。

本發明之較佳實施例所揭露之該開關60可直接與該筆尖發光二極體組件50設置於同一電流迴路之中，亦可設置於不同電流迴路之中。例如將機械式開關之一端接地，而將另一端接至一半導體開關之輸入而同時亦透過一電阻接至一電源。當該機械式開關被按下時，該半導體開關之輸入從原本之高電位降至接地，此一電氣特性改變可促使該半導體開關之輸出改變狀態，從而控制該筆尖發光二極體組件50之該電流迴路之啟閉。類似的間接控制方式還有非常多，例如該筆身40還包含有一微處理器，而該微處理器讀取該開關60之電氣狀態並控制該筆尖發光二極體組件50之該電流迴路之啟閉。這些實施方式或其他習知技術均可與本發明所揭露之結構一同運作而達成所需之效果。

若要達成完整之耐摔保護，該開關60之複數個電氣接點亦應予以分析。在某些實施方式中，當該可活動筆尖30進行位移之時該開關60係完全不受應力，例如先前所提過採用光遮斷開關之狀況。當該開關60本身完全不承受應力，該等電氣接點所承受之應力即為零，此焊點就不會是裝置耐用度問題的最弱點。而若該開關60本身具有一彈力結構且以機械方式操作，亦即當該可活動筆尖30置於一表面上進行虛擬書寫時，該表面反推該可活動筆尖30朝向該筆身40進行位移，並觸壓該彈力結構產生書寫阻力並轉換該開關60之電氣狀態。於此實施方式中耐用之條件有二，首先是該彈力結構61不會發生永久損壞，其次是該等電氣接點應該要設計為可於正常使用狀況承受一點點因書寫而發生之應力，但不應承受摔落時之衝擊力。進行此設計之要點為嚴格控制機械衝程。當該第一止擋部32以及該第二止擋部73相抵觸時，此時該彈力結構61應仍未達其一最大機械衝程，如此該可活動筆尖30承受摔落時之衝擊力即轉移至該筆身機殼70，該彈力結構61就不至於發生永久損壞。而於該開關60本身具有該彈力結構61之狀況，該彈力結構61不受摔落時之衝擊力，就表示該開關60之該等電氣接點也不受摔落時之衝擊力，而該開關60之該等電氣接點於平常使用中最大承受之應力也只是該彈力結構61的反作用力，也就是說一定小於或等於該彈力結構61所承受之應力，亦即書寫之手感所對應的力道。這樣書寫之手感所對應的力道對於自動焊接所產生的焊點，還不至於產生可靠度之問題。而且很多開關都設置有不具電氣特性之定位柱，或設置有多重焊接點以分攤此應力，所以該開關60之該等電氣接點不會是裝置耐用度問題的最弱點。

同理，若彈力結構並非內建於該開關60之情況，此一彈力結構之機械衝程亦應嚴格控制。當該第一止擋部32以及該第二止擋部73相抵觸時，此時該彈力結構應仍未達其一最大機械衝程，如此該可活動筆尖30承受之摔落時之衝擊力即轉移至該筆身機殼70，該彈力結構就不至於發生永久損壞。

若彈力結構並非內建於該開關60之情況，此一彈力結構亦有許多種可能實施方式，例如採用習知光筆的一獨立彈簧或至少一個具有彈力之獨立元件，例如彈片，或可於該可活動筆尖30設計至少一個彈性臂，又或可於該筆身機殼70設計至少一個彈性臂。上述之彈力結構亦可以金屬材質、塑膠材質或其他具彈力之材質而達成。利用各種相關技術與本發明所揭露之技術予以結合，均可達成所需之功效。

而該筆尖發光二極體組件50亦有許多種實施可能，如同習知技術一般以電線連接固然可能，但於本實施例中之該筆尖發光二極體組件50已不隨該可活動筆尖30移動，需要使用電線或軟式電路板等具有可撓性之電氣連接的理由已消失。是以，於本實施例中進一步引入該筆身40所包含的一電路板進行說明，而該電路板係設置於該筆身機殼70中。然而，本發明亦可與以電線或軟式電路板進行連接之方式共同運作。

承上所述，一種筆尖發光二極體組件之實施方式為利用單一圓柱形而前端為半球狀之發光二極體封裝，將其兩個引腳焊接於該電路板之同一面，或是跨於該電路板之兩面而分別予以焊接。或亦可使用表面焊接式之發光二極體封裝，其中較為方便使用者之設計係使發光軸平行於焊接表面。而因為電路板有雙面可上件，所以可採用單一表面焊接式封裝之發光二極體，或亦可採用兩個表面焊接式封裝之發光二極體而分別焊接於該電路板之兩個表面，或亦可採用兩個以上之表面焊接式封裝之發光二極體而分別焊接於該電路板之兩個表面。又或亦可將三個表面焊接式封裝之發光二極體焊接於一軟式電路板而彎折為一環狀。以上列舉諸變化或可加以延伸出其他變化，並均可與本發明所揭露之技術方式共同運作而達成所需之功效。

此外，本實施例之圖例中並未揭露該筆尖發光二極體組件50如何與該筆身機殼70固定，亦未揭露該開關60如何與該筆身機殼70固定，其目的係為清楚顯示本發明之技術特點。而該筆尖發光二極體組件50以及該開關60相對於該筆身機殼70之固定方式，可由習知技術與本發明作各種之組合與潤飾而達成。

綜上所述，本發明所提出之用於虛擬書寫之發光二極體光筆係確實能達到提升其耐用性以及耐摔性之功效增進，並達成更輕盈之書寫手感。是故，本發明能有效解決先前技術中所提出之相關問題，而能成功地達到本案發展之主要目的。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。