TWI692707B - 操控裝置 - Google Patents

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Abstract

一種操控裝置，其包括可單手握持的本體、連接線、連接頭與定型軟管。本體包括控制組件、按鍵與控制桿。控制組件位於本體中並用以接收按鍵與控制桿所產生的控制訊號，按鍵位於本體的第一側，控制桿位於本體的第二側。其中，第一側的一邊連接第二側的一邊。連接線連接控制組件，連接線包括相對的第一端與第二端，第一端連接本體的第三側。其中，第三側的一邊連接第二側遠離第一側的另一邊，或第三側的一邊連接第一側遠離第二側的另一邊。連接頭連接連接線的第二端。定型軟管套設於連接線外，且定型軟管由連接線的第一端延伸至第二端。

Description

操控裝置
本發明係關於一種控制器，且特別是關於一種可讓使用者單手握持且可用於操控電算裝置的操控裝置。
現有的電腦、筆記型電腦、虛擬實境裝置或電視遊樂器等電算裝置(Computing Device)，皆需要使用者使用對應的操控裝置來進行操作。以電腦來說(如桌上型電腦)，使用者在操作上需要配合鍵盤和滑鼠，方可達到最佳的操作效果。以筆記型電腦來說，雖然一般皆附有觸控板可供使用者操作，但觸控板在操作上的便利性仍不如滑鼠，所以使用者經常會替筆記型電腦外接滑鼠以利操作。而以電視遊樂器來說，使用者也需要使用對應於電視遊樂器的控制器來進行操作。除此之外，時下的電視遊樂器也對應於鍵盤和滑鼠，以便於操作特定的遊戲。
無論是以滑鼠操作電腦或遊樂器，在滑鼠的使用上有諸多限制，例如滑鼠需要一定的移動範圍才能操作，相應的也需要保持至少一部份的桌面空間淨空，才能讓淨空處作為滑鼠的移動空間。在操作時，使用者也必須端坐在桌前才得以操作滑鼠。若是以控制器操作電視遊樂器，使用者需要長時間手持控制器，當控制器拿久了，使用者會感到手酸不適。此外，若以鍵盤搭配控制器來操作電視遊樂器，當需要操作鍵盤時，使用 者需要先把控制器放在一旁，待鍵盤使用完畢，再拿起控制器，如此操作方式也不便利。
有鑑於此，本發明提出一種操控裝置，以期能解決現有滑鼠需要占用桌面空間的問題，並能解決使用者在使用現有控制器時，需長時間手持著控制器而感到手酸不適的問題，還能改良在控制器搭配鍵盤使用時，需要經常把控制器放下再拿起的繁複操作方式。
在本發明一實施例中，操控裝置包括可單手握持的本體、連接線、連接頭與定型軟管。可單手握持的本體包括控制組件、按鍵與控制桿。控制組件位於本體中並用以接收按鍵與控制桿所產生的控制訊號，按鍵位於本體的第一側，控制桿位於本體的第二側。其中，第一側的一邊連接第二側的一邊。連接線連接控制組件，連接線包括相對的第一端與第二端，第一端連接本體的第三側。其中，第三側的一邊連接第二側遠離第一側的另一邊，或第三側的一邊連接第一側遠離第二側的另一邊。連接頭連接連接線的第二端。定型軟管套設於連接線外，且定型軟管由連接線的第一端延伸至第二端。
在本發明一實施例中，按鍵有兩個。
在本發明一實施例中，本體包括溝槽，溝槽凹設於本體的第三側，連接線的第一端通過溝槽而連接控制組件，溝槽的寬度大體上等於定型軟管的直徑。
在本發明一實施例中，溝槽為十字形，連接線的第一端通過溝槽的十字形中心而連接控制組件。並且，定型軟管的一部分係可選擇地卡合於溝槽中。
在本發明一實施例中，控制組件包括重力感應器。並且，控制組件還可包括陀螺儀。
在本發明再一實施例中，操控裝置可用以連接鍵盤，連接頭用以連接鍵盤的連接口。
在本發明另一實施例中，操控裝置可用以連接鍵盤組，鍵盤組包括左鍵盤與右鍵盤，左鍵盤通訊連接右鍵盤，連接頭用以連接左鍵盤或右鍵盤的連接口。
在本發明一實施例中，定型軟管為金屬材質。
綜上所述，本發明各實施例的操控裝置，可藉由定型軟管而得以配合使用者操作時的手部姿勢，提高使用者的舒適度。並且本體可懸在空中，因此不必占用桌面空間。使用者也不需要先把本體放下再使用鍵盤，只需放開握持本體的手即可轉而操作鍵盤，因此在使用上也更加便利。
以下在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點，其內容足以使任何熟悉相關技藝者暸解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點。
10、20、30、40:操控裝置
100:本體
101:第一側
102:第二側
103:第三側
110、120:按鍵
130:控制桿
140:溝槽
141:第一溝槽
142:第二溝槽
143:第三溝槽
144:第四溝槽
200:連接線
201:第一端
202:第二端
210:連接頭
300:定型軟管
400:鍵盤
410:連接口
500:鍵盤組
W:寬度
D:直徑
[圖1]係本發明第一實施例之操控裝置的示意圖；[圖2]係本發明第一實施例之操控裝置於另一角度的示意圖；[圖3]係本發明第二實施例之操控裝置的示意圖；[圖4]係本發明第二實施例之操控裝置於另一角度的示意圖； [圖5]係本發明第二實施例之操控裝置的一種使用態樣示意圖；[圖6]係本發明第二實施例之操控裝置的另一種使用態樣示意圖；[圖7]係本發明第三實施例之操控裝置的示意圖；以及[圖8]係本發明第四實施例之操控裝置的示意圖。
請參照圖1與圖2所示，圖1所示為本發明第一實施例之操控裝置10的示意圖，圖2所示為本發明第一實施例之操控裝置10於另一角度的示意圖。在本實施例中，操控裝置10可讓使用者單手操作使用，並可用於操作電算裝置，例如桌上型電腦或筆記型電腦，但不限於此。也就是說，操控裝置10可取代一般滑鼠。操控裝置10包括本體100、連接線200、連接頭210與定型軟管300。本體100為可單手握持的設計，換句話說，使用者可以方便地以單手握住本體100並進行操作。可單手握持的本體100包括控制組件(圖未示)、兩個按鍵110、120與控制桿130。控制組件設置於本體100的內部，控制組件例如但不限於是電路板、積體電路、驅動電路、電阻、電容、電感與各種電子組件，其主要功用在於接收按鍵110、120與控制桿130所產生的控制訊號，並轉而產生輸出訊號，並將輸出訊號傳送至電算裝置。如此一來，使用者可藉由握住本體100並使用按鍵110、120與控制桿130，來操作在電算裝置上所運行的作業系統、應用程式或遊戲。控制組件應為本領域技術人員所熟知，於此不再贅述。在其他實施例中，操控裝置10亦可用於操作電視遊樂器，例如Play Station 4或XBOX One等。
在本實施例中，操控裝置10可用於操作運行視窗作業系統 (Windows OS)的電腦，在此情況下，本體100上的按鍵為兩個獨立按鍵110、120，其分別可對應一般滑鼠的左鍵與右鍵。在其他實施例中，操控裝置10可用於操作運行特定版本的麥金塔作業系統(Mac OS)的電腦，在此情況下，本體100上的按鍵可為兩個獨立按鍵110、120或可僅為一個獨立按鍵(圖未示)。在本實施例中，控制桿130可對應於多方向的鼠標移動的操作，例如八方向(上、下、左、右、左上、右上、左下與右下)移動的操作，但不限於此。舉例來說，當使用者將控制桿130往前推，則電腦的螢幕上的鼠標會朝螢幕的上方移動；將控制桿130往後扳，則鼠標會朝螢幕的下方移動；將控制桿130往左推，則鼠標會朝螢幕的左方移動；將控制桿130往右前方前推，則鼠標會朝螢幕的右上方移動。在本實施例中，控制桿130還可對應於一般滑鼠的中鍵，當控制桿130被使用者朝本體100的方向按下時，其效果相當於按下滑鼠的中鍵。並且，控制桿130還可對應於一般滑鼠的滾輪鍵，當使用者在控制桿130被按下的狀態中進一步移動控制桿130，其效果相當於滾動一般滑鼠的滾輪鍵，例如，按下控制桿130並將控制桿130往前推，其效果相當於往前滾動一般滑鼠的滾輪鍵。
在本實施例中，按鍵110、120位於本體100的第一側101，控制桿130位於本體100的第二側102。其中，第一側101的一邊連接第二側102的一邊，亦即本體100的第一側101與第二側102彼此相鄰。並且，兩個按鍵110、120彼此相鄰且上、下排列於第一側101。當使用者握持本體100時，食指會對應於上方按鍵110的位置，中指會對應於下方按鍵120的位置，而拇指則會對應於控制桿130的位置。也就是說，使用者可用食 指按壓上方按鍵110、用中指按壓下方按鍵120，並用拇指按壓或推、扳動控制桿130。
連接線200連接本體100及其內部的控制組件(連接線200為圖1與圖2中位於定型軟管300中的虛線部份)，具體來說，連接線200會固定於本體100，並且連接線200中的線路會穿過本體100而連接至位在本體100內部的控制組件，例如，連接線200中的線路會焊接至控制組件中的電路板上的對應線路、端子或焊墊，因此控制組件所產生的輸出訊號可透過連接線200傳輸出去，例如傳輸至電腦。連接線200包括相對的第一端201與第二端202，連接線200的第一端201是連接在本體100的第三側103，在本實施例中，第三側103的一邊是連接第二側102遠離第一側101的一邊，即第三側103與第一側101彼此對立。換句話說，連接線200的第一端201與按鍵110、120的位置關係為彼此相對對立。當使用者以單手握持本體100時，連接線200會沿著使用者的手腕部份往外延伸。
連接頭210連接連接線200的第二端202，連接頭210用於對接到相對應的連接口，例如為電腦上的連接口或是連接電腦的鍵盤上的擴充用連接口。當連接頭210適當地連接於所述連接口時，本體100與電腦會形成通訊連接關係，本體100所產生的輸出訊號會透過連接線200、連接頭210與連接口而傳送至電腦中的相關元件，作進一步的處理，以便用操控裝置10操作電腦。在本實施例中，連接線200與連接頭210符合通用序列匯流排(universal serial bus，USB)標準，而連接口則為符合USB標準的連接插座，但不限於此。
如圖1與圖2所示，定型軟管300套設於連接線200外，且定 型軟管300由連接線200的第一端201延伸至第二端202。定型軟管300為具有可撓性且可具有一定程度的定型效果的管件。在本實施例中，定型軟管300為金屬材質。定型軟管300亦可稱為可撓性金屬軟管、可撓性金屬管或蛇管。當使用者對定型軟管300施予一定程度的外力(大於定型軟管300本身的環狀關節的支撐力或摩擦力)時，可將定型軟管300彎折、扭曲或拉直，因此，使用者可自由的將定型軟管300調整到所需要的彎折曲度或形狀。以圖2所示的操控裝置10為例，其定型軟管300較靠近連接頭210的一段被折成二維(如相對於圖2所示的X-Y平面而言)的S形狀，而定型軟管300較靠近本體100的一段則往上(如往圖2所示的Z方向)彎折，如此一來，定型軟管300的S形狀的部份可放置於承載面(如圖2所示的桌面)上，而本體100則可藉由定型軟管300往上彎折的部份而維持在懸空的狀態。使用者可單手握持懸空的本體100以進行操作，並且，除非使用者對定型軟管300施加足夠的外力，否則定型軟管300的形狀會維持不變，也就是說，即使使用者放開本體100時，本體100仍會維持在原本懸空的狀態。
請參照圖3與圖4，圖3所示為本發明第二實施例之操控裝置20的示意圖，圖4所示為本發明第二實施例之操控裝置20於另一角度的示意圖。圖3與圖4的第二實施例的操控裝置20相較於圖1與圖2的第一實施例的操控裝置10，差異在於連接線200與定型軟管300以及本體100之間的連接位置，除此之外，第二實施例的操控裝置20的本體100還包括溝槽140，至於第二實施例的操控裝置20與第一實施例的操控裝置10相同或相似元件則以相同的元件符號標示，其結構、連接關係與功能請參照前文所 述，於此不再贅述。溝槽140凹設於本體100的第三側103，且在第二實施例中，本體100的第三側103的一邊連接第一側101遠離第二側102的另一邊，即第三側103與第二側102彼此對立，換句話說，連接線200的第一端201與控制桿130是處於彼此對立的位置關係。當使用者以單手握持本體100時，連接線200會朝著使用者的無名指與小拇指的方向往外延伸(即往遠離本體100的方向延伸)。
如圖4所示，在本實施例中，連接線200的第一端201通過溝槽140而連接控制組件，且定型軟管300位於連接線200的第一端201之外的部份也會插設於溝槽140中。溝槽140的寬度大體上等於定型軟管300的直徑，或是溝槽140的寬度略小於定型軟管300的直徑，因此定型軟管300靠近本體100的一部份可選擇地卡合於溝槽140之中，也就是溝槽140具有藏線的功能，如此一來，當使用者握持本體100時，定型軟管300靠近本體100的部份就不會妨礙到使用者的手指與握感。
如圖4所示，在本實施例中，溝槽140為十字形，連接線200的第一端201通過溝槽140的十字形中心而連接控制組件。溝槽140包括第一溝槽141、第二溝槽142、第三溝槽143與第四溝槽144，第一溝槽141、第二溝槽142、第三溝槽143與第四溝槽144由溝槽140的十字形中心分別往四個方向延伸，因此第一溝槽141、第二溝槽142、第三溝槽143與第四溝槽144共同形成十字形。如圖4所示，第一溝槽141、第二溝槽142、第三溝槽143與第四溝槽144皆具有相同的寬度W，而定型軟管300則具有直徑D，寬度W大體上等於或略小於直徑D。
請再參照圖5，圖5所示為本發明第二實施例之操控裝置20 的一種使用態樣示意圖。圖5所示的定型軟管300靠近連接線200的第一端201的一部分(即靠近本體100的一部分)被藏到或卡合到第一溝槽141中，這樣的模式有利於慣用左手的使用者以左手握持本體100。當左手握持本體100時，定型軟管300靠近左手的無名指與小拇指的一部分會往第一溝槽141的方向藏在或卡在第一溝槽141中，從而避免卡住或妨礙左手的無名指與小拇指。在其他實施例中，溝槽140的第一溝槽141、第二溝槽142、第三溝槽143與第四溝槽144可以延伸得更長，例如第一溝槽141可貫通本體100的側邊，讓定型軟管300靠近連接線200的第一端201的一部分可以更好地或完全地藏入第一溝槽141之中。
請再參照圖6，圖6所示為本發明第二實施例之操控裝置20的另一種使用態樣示意圖。圖6所示的定型軟管300靠近連接線200的第一端201的一部分(即靠近本體100的一部分)被藏到或卡合到第三溝槽143中，這樣的模式有利於慣用右手的使用者以右手握持本體100。當右手握持本體100時，定型軟管300靠近右手的無名指與小拇指的一部分會往第三溝槽143的方向藏在或卡在第三溝槽143中，從而避免卡住或妨礙右手的無名指與小拇指。在其他實施例中，溝槽140的第一溝槽141、第二溝槽142、第三溝槽143與第四溝槽144可以延伸得更長，例如第一溝槽141可貫通本體100的側邊，讓定型軟管300靠近連接線200的第一端201的一部分可以更好地或完全地藏入第一溝槽141之中。在其他實施例中，依據使用者的喜好或使用方式的不同，定型軟管300靠近本體100的一部分也可以被藏到或卡合到第二溝槽142或第四溝槽144中。在其他實施例中，溝槽140亦可只有一個，例如只有第四溝槽144，則定型軟管300靠近本體 100的一部分則可藏到或卡到第四溝槽144中，亦即當使用者手持本體100時，連接線200和定型軟管300會順著手腕方向延伸出去，且不會卡到使用者的手掌或手腕。
請參照圖7，圖7所示為本發明第三實施例之操控裝置30的示意圖。圖7所示的第三實施例的操控裝置30與圖1至圖6所示之第一、第二實施例的操控裝置10、20的差異在於，操控裝置30還可用以連接鍵盤400，亦即操控裝置30可為鍵盤400的擴充裝置。第三實施例的操控裝置30與第一、第二實施例的操控裝置10、20相同或相似元件則以相同的元件符號標示或省略符號標示，其結構、連接關係與功能請參照前文所述，於此不再贅述。鍵盤400包括連接口410，鍵盤400可通訊連接至電算裝置，在一實施例中連接口410為符合USB標準的連接插座，換言之，連接口410為鍵盤400上所擴充的USB插座，連接口410可透過鍵盤400通訊連接至電算裝置。本體100的連接頭210可插入並與連接口410彼此電性連接，使得本體100的控制組件亦可通訊連接至電算裝置，也就是說，本體100的控制組件所產生的輸出訊號可透過連接口410傳輸至電算裝置。鍵盤400可擺放桌面上使用，而本體100則藉由調整定型軟管300的形狀而可懸空在鍵盤400的旁邊，或者，使用者亦可進一步調整定型軟管300的形狀而使本體100可懸空在鍵盤400的上方。如此一來，使用者不但可藉由鍵盤400與本體100而可方便地操控電算裝置，並且由於本體100是懸空狀態，因此可大幅減少本體100所需占用的桌面空間。
在其他實施例中，鍵盤400和本體100亦可採用無線方式來達成通訊連接，例如，鍵盤400和連接頭210分別內建有彼此對應的藍芽 (Bluetooth)收發器，因此連接頭210不需要實際插入到鍵盤400的連接口410，就能和鍵盤400通訊連接，在此狀況下，使用者可更加自由地安置本體100，例如將定型軟管300纏繞在座椅扶手上，讓本體100懸空在座椅扶手旁。
請參照圖8，圖8所示為本發明第四實施例之操控裝置40的示意圖。圖8所示的第四實施例的操控裝置40與圖1至圖6所示之第一、第二實施例的操控裝置10、20的差異在於，操控裝置40還可用以連接鍵盤組500，亦即操控裝置40可為鍵盤組500的擴充裝置。第四實施例的操控裝置40與第一、第二實施例的操控裝置10、20相同或相似元件則以相同的元件符號標示或省略符號標示，其結構、連接關係與功能請參照前文所述，於此不再贅述。鍵盤組500包括左鍵盤、右鍵盤與連接口(圖未示)，左鍵盤與右鍵盤為左、右分離式的鍵盤，左鍵盤與右鍵盤彼此通訊連接(例如可透過藍芽技術以無線方式連接)，左鍵盤可藉由支架固定於如圖8所示之座椅的左側扶手(圖未示)，右鍵盤則可藉由支架固定於如圖8所示之座椅的右側扶手(如圖8所示之扶手)。圖8的鍵盤組500可通訊連接至電算裝置，而連接口則位於右鍵盤上(連接頭210所插設處)。本體100的連接頭210可插入鍵盤組500的連接口並與鍵盤組500彼此電性連接，使得本體100的控制組件可通訊連接至電算裝置。本體100則可藉由調整定型軟管300而懸空在鍵盤組500的右鍵盤的旁邊或上方(如圖8所示)。如此一來，使用者可舒適地坐在圖8所示的座椅上，並藉由鍵盤組500與本體100而方便地操控電算裝置。並且，由於本體100是連接至鍵盤組500，並透過鍵盤組500與定型軟管300的互相支撐，而可使本體100維持在懸空狀 態，因此不需要額外在座椅的扶手上增加專門用來擺放本體100的固定支架，不但可節省成本也可節省空間。
上述第三實施例與第四實施例之操控裝置30、40連接至鍵盤400之連接口410或鍵盤組500的連接口時，透過適當的驅動程式(Device Driver)操控裝置30、40即可直接操控與鍵盤400或鍵盤組500所電通訊連接之電算裝置，例如：個人電腦、筆記型電腦、智慧手機、平板電腦、智慧電視、抬頭顯示裝置/頭戴顯示裝置/虛擬實境裝置、電視遊樂器...等等電算裝置。
在不同實施例中，操控裝置10、20、30、40的本體100的控制組件還可包括重力感應器(g-sensor)，重力感應器亦稱為線性加速計(accelerometer)，其可用來感測速度與位移資訊，換言之，使用者移動本體100時，重力感應器會感測本體100的速度或位移的狀況且產生對應的訊號，並輸出給電算裝置以作進一步的應用。除此之外，本體100的控制組件還可包括陀螺儀(gyroscope)，陀螺儀又稱角速度計，其可用來偵測方位角資訊，也就是說，當使用者握持並旋轉本體100時，陀螺儀會感測本體100的角度變換的情況且產生對應的訊號，並輸出給電腦或遊樂器以作進一步的應用。在操控裝置10、20、30、40的本體100具備了重力感應器與陀螺儀的狀況下，本體100可作為一種3D控制器，其可用於操作VR(virtual reality)裝置。例如，本體100可在基於三度空間的應用軟體或遊戲中，進行3D操控；或者，本體100還可配合頭戴式VR裝置進行3D操控。
綜上所述，本發明各實施例的操控裝置，其本體的連接線套 設有定型軟管。由於定型軟管可透過施加一定程度的外力而調整其形狀，並且在未施予外力的情況下，定型軟管可透過其本身的支撐力而維持調整後的形狀，因此，使用者可藉由定型軟管來調整操控裝置的本體的高度、位置與角度，使本體得以配合使用者操作時的手部姿勢，提高使用者的舒適度。除此之外，定型軟管可以支撐本體，使本體可懸空，因此節省桌面空間。並且，也因為定型軟管可幫助支撐本體，使用者不再需要單靠手的力量握持和抬起本體，如此一來，即使長時間使用也不容易感到手酸。再者，當本體需要搭配鍵盤或鍵盤組使用時，在使用者需要操作鍵盤的狀況下，也不需要先把本體放下再使用鍵盤，因為本體會維持在懸空的位置，使用者只需放開本體即可轉而操作鍵盤，因此在使用上也更加便利。
雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，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。
10‧‧‧操控裝置
100‧‧‧本體
101‧‧‧第一側
102‧‧‧第二側
103‧‧‧第三側
110、120‧‧‧按鍵
130‧‧‧控制桿
200‧‧‧連接線
201‧‧‧第一端
202‧‧‧第二端
210‧‧‧連接頭
300‧‧‧定型軟管

Claims (9)

  1. 一種操控裝置，包括：一可單手握持的本體，該本體包括一控制組件、一按鍵、一控制桿與一溝槽，該控制組件位於該本體中並用以接收該按鍵與該控制桿所產生的控制訊號，該按鍵位於該本體的一第一側，該控制桿位於該本體的一第二側，該溝槽凹設於該本體的一第三側，其中，該第一側的一邊連接該第二側的一邊；一連接線，連接該控制組件，該連接線包括相對的一第一端與一第二端，該第一端連接該本體的該第三側，其中，該第三側的一邊連接該第二側遠離該第一側的另一邊，或該第三側的一邊連接該第一側遠離該第二側的另一邊；一連接頭，連接該連接線的該第二端；以及一定型軟管，套設於該連接線外，且該定型軟管由該連接線的該第一端延伸至該第二端，該定型軟管的一部分係可選擇地卡合於該溝槽中。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之操控裝置，其中，該按鍵有兩個。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之操控裝置，其中，該連接線的該第一端通過該溝槽而連接該控制組件，該溝槽的寬度大體上等於該定型軟管的直徑。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之操控裝置，其中，該溝槽為十字形，該連接線的該第一端通過該溝槽的十字形中心而連接該控制組件。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之操控裝置，其中，該控制組件包括一重力感應器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之操控裝置，其中，該控制組件包括一陀螺儀。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之操控裝置，用以連接一鍵盤，其中，該連接頭用以連接該鍵盤的一連接口。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之操控裝置，用以連接一鍵盤組，其中，該鍵盤組包括一左鍵盤與一右鍵盤，該左鍵盤通訊連接該右鍵盤，該連接頭用以連接該左鍵盤或該右鍵盤的一連接口。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之操控裝置，其中，該定型軟管為金屬材質。
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