具有追踪轨迹与感测压力的数字笔制造技术

本发明专利技术提供一种具有追踪轨迹与感测压力的数字笔，它包括具有一追踪轨迹组件的一笔芯位于数字笔之中，此追踪轨迹组件通过一光信号检测笔芯于一方向上的移动。一感测压力组件与笔芯相连接，用以检测该笔芯因受到一压力而与数字笔产生相对位置的移动，并将压力转换成一电信号。这种数字笔可供追踪手写输入的轨迹与手施压力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种指标工具，特别是有关一种可供手写输入的数字笔。(2)
技术介绍
指标工具(pointing devices)，例如鼠标或是轨迹球，是数据处理环境中广为人知的周边工具。举例来说，指标工具允许在个人电脑或工作站的显示幕上的游标的操作与运用。所谓游标的操作与运用，包括在显示幕上从一处至另一处的游标的快速重新定位动作，与在显示幕上选择一标的物的动作。在一般传统电子机械式鼠标的环境中，使用者通过在一参考面上移动电子机械式鼠标来控制游标，参考面例如一橡胶鼠标垫，游标在显示幕上的一移动方向与距离能够正比于电子机械式鼠标在其上的移动。无论如何，电子机械式鼠标有若干的缺点，与其内机械部分的元件有关。光学鼠标能够减少或免除许多机械结构的部分。一般光学鼠标利用一透镜产生位于光学参考垫上的几何图案的图像；以光束照射具有特定镜射几何图案的光学参考垫。几何图案一般为格线方格或是小点(dot)，可以为光源照亮后，可通过透镜聚焦在传统光学鼠标中的光检测器上。传统光学鼠标提供了减少或免除机械部分的元件的优点；然而，在美国专利号6,256,016中揭示若干传统光学鼠标的缺点。另外，通过传统光学鼠标无法表现手写的压力，对于携带移动式电子装置，例如笔记本电脑的使用者而言，占空间的传统光学鼠标会造成其携带方面等不方便之处。(3)
技术实现思路
鉴于上述的专利技术背景中，为克服传统的指标工具所产生的诸多缺点，本专利技术提供一种数字笔，其具有追踪轨迹与感测压力的功能，可取代鼠标与数字板。本专利技术的主要目的在于提供一种具有追踪轨迹与感测压力的数字笔，其利用可减少所占用桌面面积的光学元件来追踪数字笔的轨迹。本专利技术的另一目的在于提供一种可手写输入的数字笔，其利用电感或光亮度信号的改变来感测手写压力。为实现上述目的，根据本专利技术与一方面的一种追踪轨迹与感测压力的数字笔，其特点是，包括具有一追踪轨迹组件的一笔芯位于该数字笔之中，该追踪轨迹组件通过一光信号检测该笔芯于一方向上的移动；及一感测压力组件与该笔芯相连接，该感测压力组件用以检测该笔芯因受到一压力而与该数字笔产生相对位置的移动，并将该压力转换成一电信号。本专利技术的追踪轨迹与感测压力的数字笔可供追踪手写输入的轨迹与手施压力。为进一步说明本专利技术的目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本专利技术进行详细的描述。(4)附图说明图1所示为本专利技术具有光学元件的数字笔的部分结构示意图。图2为本专利技术的另一实施例的具有光学元件的数字笔的部分结构示意图。图3为根据本专利技术的数字笔感压元件的剖面示意图。图4为根据本专利技术的数字笔感压元件的剖面示意图。图5为一实施例的数字笔感压元件的剖面示意图。图6为另一实施例的数字笔感压元件的剖面示意图。(5)具体实施方式为了能彻底地了解本专利技术，将在下列的描述中提出详尽的结构。显然地，本专利技术的施行并未限定于指标工具所熟悉的特殊细节。本专利技术的较佳实施例予以详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本专利技术还可以广泛地施行在其他的实施例中，且本专利技术的范围不受限定，而以权利要求的专利保护范围为准。本专利技术提供一种可供手写输入的数字笔，它包括一笔芯位于数字笔中，它可受到一手输入压力而与数字笔产生一相对位置的移动；一追踪轨迹组件位于笔芯中，可通过一光信号检测笔芯于一方向上的移动；一感测压力组件与笔芯相连接，其利用一形变对应手写压力，并将形变转换成一电信号。图1所示为本专利技术具有光学元件的数字笔的部分结构示意图。在一较佳实施例中的指标工具，例如数字笔，应用本专利技术可以成为一光学数字笔。如图1所示为一般数字笔的笔头结构的部分，其中笔壳10位于笔芯11的外侧，笔芯11与笔壳10之间可具有相对的移动；举例来说，当使用者将笔壳11接触参考面19，并施加压力于笔芯11时，笔芯11对于笔壳10而言，可以产生缩入笔壳10的相对移动。另外，在本实施例中，笔芯11具有一笔芯室12，其至少可以容纳一光源13、一感光元件16与一反射镜14。要说明的是，在笔芯室12中还可以包括其他的元件与固定上述元件的结构(图上未示出)以满足设计所需。另外，笔芯11在靠近一参考垫19处为一开口或是以透明材料覆盖开口，用于使光线能够穿透与反射。本实施例中的光源13，例如一LED光源，用于发出光束17至参考垫19，而从参考垫反射的反射光18则通过反射镜14(reflector)的反射作用，垂直进入感光元件16的一感光面区15。在本专利技术中，光束17的路径上，可相应需要或笔芯室12的空间允许，加入透镜聚光或聚焦等其他作用。其次参考垫19可以为一般的鼠标用垫，足以使光束17反射，或使其产生反射的角度变化的垫板都适用。另外，本专利技术的关键之一为感光元件16，例如互补金属氧化物半导体(CMOS)与其周边电路。一般在光学鼠标中，感光元件16的感光面区15与参考垫19的反射面相对平行，以利反射光以几近垂直的方向进入感光面区15；然而一般数字笔的笔头空间无法让感光面区15与参考垫19的反射面相对平行地放置。因此，考虑到保持数字笔的易于携带的体积的特点，本专利技术的感光元件16的感光面区15以与参考垫19的反射面成若干角度放置，例如本实施例中，感光面区15与参考垫19的反射面成90度的位置关系。因为感光面区15以与参考垫19的反射面成若干角度放置，为使反射光束18仍能垂直地进入感光面区15，因此本专利技术的关键之一就是以反射镜14改变反射光束18的行进路径，使反射光束18最后终能垂直进入感光面区15，这样，本专利技术利用光学元件搭配的数字笔所占用的桌面面积可较一般传统光学来得小。当然，为相应需要，反射光束18的路径上也可以有其他透镜用于聚焦等作用；但无论如何，本专利技术的反射镜14的目的在于使反射光束18在即将进入感光面区15前，得以改变行进路径，最终以垂直感光面区15的角度进入感光面区15。也就是说，本专利技术的光束17从光源13发出，以最少经过两次的反射作用，回到笔芯室中的感光元件上，且以垂直感光面区的角度为感光元件所接收。这样可使本专利技术的数字笔能以光学的方式判断数字笔沿着参考垫19移动的轨迹。图2为本专利技术的另一实施例，具有光学元件的数字笔的部分结构示意图。其中的感光元件16的感光面区15与参考垫19成一小于90度的角度位置关系，此时通过反射镜14的调整，仍可使反射光束18改变行进方向，以垂直感光面区15的方向进入。因此，当笔芯室12中的各元件的位置因设计需要而必须加以配合时，不论感光面区15对参考垫19的位置如何改变，本专利技术皆可利用一个或多个反射镜，使光束17从光源13发出后，以至少两次的反射作用，垂直回到感光面区15上。图3为根据本专利技术的数字笔感压元件的剖面示意图。要说明的是，本专利技术兼具有光学与感压元件，可用于检测使用时的轨迹、移动方向与压力大小；因此，当以图3说明感压元件时，为简化起见，本专利技术的光学元件并没有显示于图上；另外，为简化起见，在说明本专利技术的感压元件时，与感压元件配合的周边电路布局或其他数字笔既有的结构亦未显示于图上，并不表示本专利技术未具备该些基本元件或结构。参照图3，在此一实施例中，笔壳10包围成一中空结构，其中至少包括具有笔芯室12的笔芯11与一前段笔身室23。笔芯室12具有图1或图2中的光学元件(图上未示出)，且笔芯11可在笔壳10中上下移动。前段笔身室23中包括一铁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种追踪轨迹与感测压力的数字笔，其特征在于，包括：具有一追踪轨迹组件的一笔芯位于该数字笔之中，该追踪轨迹组件通过一光信号检测该笔芯于一方向上的移动；及一感测压力组件与该笔芯相连接，该感测压力组件用以检测该笔芯因受到一压力而与该数字笔 产生相对位置的移动，并将该压力转换成一电信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林俊成，
申请(专利权)人：天瀚科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]