專利名稱：光學(xué)筆及其操作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種光學(xué)筆及其操作方法，特別是使用者在進(jìn)行書寫過程時，無須按
壓按鍵即可輕松地同時觸發(fā)開關(guān)(執(zhí)行類似傳統(tǒng)鼠標(biāo)按鍵的功能)的光學(xué)筆。
背景技術(shù)：
交互式電子組件可提供一個有趣且豐富的交互式報告環(huán)境，目前又以交互式電子 白板最為常見。交互式電子白板在運作上可以與計算機(jī)進(jìn)行通訊，例如利用USB接線將交 互式電子白板與計算機(jī)連接，同時利用投影機(jī)將計算機(jī)上的內(nèi)容投射到電子白板的屏幕 上，在配合的應(yīng)用軟件支持下所有書寫內(nèi)容，會在計算機(jī)上同步顯示，變成一個可直接操作 計算機(jī)的大屏幕，構(gòu)成交互式的報告或教學(xué)環(huán)境。使用者于會議中利用手指或手寫筆觸控 白板、或用光學(xué)筆在白板上操作，其人性化接口讓使用者不須改變舊有習(xí)慣，便能操作各種 應(yīng)用程序及所有書寫繪圖功能，還能儲存批注內(nèi)容，實時成為e化教材或會議紀(jì)錄，在報告 或教學(xué)過程腦力激蕩時更能完整保留所有創(chuàng)意奇想。 再者，交互式電子白板不但易于創(chuàng)造報告者或教學(xué)者的解說情境，且有利于復(fù)雜 數(shù)據(jù)的呈現(xiàn)及解說，在配合現(xiàn)有軟體的綜合運用下，就能將豐富且大量的信息在電子白板 上靈活的運用，使聽者在活潑的解說氣氛里更能專心參與或?qū)W習(xí)，提升講者與聽者之間的 互動效果。而其數(shù)據(jù)呈現(xiàn)迅速簡便，除了省去傳統(tǒng)需要擦拭黑板或白板的時間，其操作方式 (手指、觸控筆或光學(xué)筆)也無須忍受漫天飛舞的粉筆灰或奇異筆難聞的氣味。因此，交互 式電子白板未來將成為不可或缺的重要電子設(shè)備。 目前常見的交互式電子白板主要可分為雙向紅外線技術(shù)、電磁感應(yīng)式、壓力觸控 感應(yīng)式、超音波感應(yīng)式等，盡管工作原理不同，各類交互式電子白板的書寫、操作和互動功 能大致上相似，書寫工具則視其設(shè)計而用手指或特殊光學(xué)筆。例如紅外線感應(yīng)式電子白板 使用的紅外線感應(yīng)器達(dá)到定位，用手寫筆、手指均可書寫。而壓力觸控感應(yīng)式電子白板則由 多層膜構(gòu)成，主要包括負(fù)責(zé)偵測水平及垂直訊號的電阻薄膜與導(dǎo)電膜等，書寫時使用手指 或任意一種手寫筆的筆尖觸壓在白板上，導(dǎo)電膜與電阻薄膜會接觸而產(chǎn)生電子信號，信號 里包含水平(X軸)與垂直(Y軸)的坐標(biāo)，再將信號的相對位置回傳至計算機(jī)上。電磁感應(yīng) 式的電子白板里則嵌入感應(yīng)線圈，各自偵測水平與垂直位置的信號，并在感應(yīng)筆里安裝發(fā) 送訊號裝置，當(dāng)感應(yīng)筆移動或書寫時，此特殊感應(yīng)筆會發(fā)出訊號，白板的感應(yīng)線圈接收到訊 號之后就會定位，然后把相對位置回傳至計算機(jī)上，因此書寫電磁感應(yīng)式的電子白板需使 用特殊感應(yīng)筆和白板感應(yīng)線圈之間彼此交換信號來定位。超音波感應(yīng)式電子白板。超音波 感應(yīng)式的電子白板則是在白板(或其它書寫介質(zhì))上緣的左右兩邊各設(shè)置超音波接收器， 而信號的發(fā)送則是透過專用的發(fā)射器，通常也會以筆的型態(tài)呈現(xiàn)。當(dāng)發(fā)射器在白板表面移 動時，接收器收到信號后會依收到的時間、距離與角度，定位出發(fā)射器在白板上的位置。
然而，當(dāng)使用者欲使用不論是上述的哪一種交互式電子產(chǎn)品進(jìn)行信息報告或交 流，除了計算機(jī)和投影機(jī)，還必須在有特殊設(shè)計的電子白板存在下才能進(jìn)行，這也造成了使 用上的限制和不便。因此，如何利用計算機(jī)和投影機(jī)等易取得的現(xiàn)有設(shè)備，并運用任意表面作為投映屏幕，以隨時隨地可進(jìn)行交互式信息交流，是相關(guān)廠商關(guān)切的重要研發(fā)目標(biāo)。其
中，具有特殊設(shè)計的光學(xué)筆，例如利用光學(xué)感應(yīng)方式以和投影機(jī)交換訊號而完成定位的光
學(xué)筆，其成本較低且適于在任何表面上操作，日漸成為受到注目的手寫輸入產(chǎn)品。 然而，目前市場上的光學(xué)筆設(shè)計多以按鍵方式來執(zhí)行類似傳統(tǒng)鼠標(biāo)按鍵的功能。
使用者都必須持續(xù)壓住筆上的按鍵同時進(jìn)行文字書寫或圖像繪制，藉由按壓使與按鍵連接
的控制單元產(chǎn)生電信號并傳送給外部電子裝置進(jìn)行處理，以執(zhí)行預(yù)定功能，例如執(zhí)行光標(biāo)
所在位置所對應(yīng)的執(zhí)行功能(如顯現(xiàn)出對應(yīng)的筆劃或圖形)。但是，此種同時又要持續(xù)按壓
又要寫文字或繪圖的書寫方式在操作上并不容易，特別是需要大量或長時間書寫時，使用
者容易因手指酸痛而松開按鍵，不但影響光學(xué)筆的靈敏度，對使用者的健康也會造成負(fù)擔(dān)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種光學(xué)筆及其操作方法，利用光學(xué)筆特殊的結(jié)構(gòu) 設(shè)計令使用者在進(jìn)行書寫過程時無須按壓按鍵即可同時觸發(fā)開關(guān)(執(zhí)行類似傳統(tǒng)鼠標(biāo)按 鍵的功能)。 為達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種光學(xué)筆，包括殼體、筆桿主體、筆尖、開關(guān)及控制組 件。其中，筆桿主體設(shè)置于殼體內(nèi)，筆桿主體具有轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)可使筆桿主體進(jìn)行作動。筆尖則 設(shè)置于該筆桿主體的前端(front end)并突出于殼體外。當(dāng)筆尖接觸投射表面時可帶動筆 桿主體作動，筆桿主體經(jīng)由轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行作動時可同時觸發(fā)開關(guān)。設(shè)置于殼體內(nèi)開關(guān)和控
制組件電性連接，當(dāng)開關(guān)被觸發(fā)時，控制組件輸出電信號。 作為可選的技術(shù)方案，該光學(xué)筆還包括彈性組件可帶動該筆尖，該筆尖接觸該投 射表面時壓縮該彈性組件，當(dāng)該筆尖離開該投射表面時，藉由該彈性組件的彈性恢復(fù)力使 該筆尖回到起始位置。 作為可選的技術(shù)方案，該彈性組件與該筆桿主體連結(jié)。 作為可選的技術(shù)方案，該開關(guān)的觸發(fā)機(jī)構(gòu)為彈性組件，當(dāng)該筆桿主體進(jìn)行轉(zhuǎn)動觸
壓該彈性組件使該開關(guān)被觸發(fā)，當(dāng)該筆桿主體離開該彈性組件時，藉由該彈性組件的彈性
恢復(fù)力使該筆桿主體回到起始位置。 作為可選的技術(shù)方案，該彈性組件為金屬簧片。 作為可選的技術(shù)方案，該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)設(shè)置于該筆桿主體的尾端和該筆尖之間。
作為可選的技術(shù)方案，該開關(guān)設(shè)置于對應(yīng)該筆桿主體的該尾端的一側(cè)，當(dāng)該筆尖 接觸該投射表面而帶動該筆桿主體朝第一方向作動時，該筆桿主體的該尾端則朝該第一方 向的反方向作動并觸發(fā)該開關(guān)。 作為可選的技術(shù)方案，該開關(guān)設(shè)置于對應(yīng)該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)和該筆尖之間，當(dāng)該筆尖接 觸該投射表面而帶動該筆桿主體朝第一方向作動時，該筆桿主體朝該第一方向作動而觸發(fā) 該開關(guān)。 作為可選的技術(shù)方案，該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)設(shè)置于該筆桿主體的尾端。 作為可選的技術(shù)方案，該開關(guān)設(shè)置于對應(yīng)該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)和該筆尖之間，當(dāng)該筆尖接 觸該投射表面而帶動該筆桿主體朝第一方向作動時，該筆桿主體朝該第一方向作動而觸發(fā) 該開關(guān)。 作為可選的技術(shù)方案，該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)設(shè)置于該開關(guān)處，當(dāng)該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)位于第一位置時，該開關(guān)為關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)該筆尖帶動該筆桿主體作動而使該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動至第二位置時， 該開關(guān)為開啟狀態(tài)。 作為可選的技術(shù)方案，該開關(guān)與該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)共軸。 作為可選的技術(shù)方案，該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)位于該筆桿主體的內(nèi)部，且與該開關(guān)的軸承套 接。 作為可選的技術(shù)方案，該開關(guān)上具有正極接點和負(fù)極接點，該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)具有導(dǎo)電 片，當(dāng)該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)位于該第一位置時，該正極接點和該負(fù)極接點呈短路狀態(tài)，當(dāng)該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu) 轉(zhuǎn)動至該第二位置時，該正極接點和該負(fù)極接點經(jīng)由該導(dǎo)電片而呈導(dǎo)通狀態(tài)。
作為可選的技術(shù)方案，該導(dǎo)電片為金屬彈片。 作為可選的技術(shù)方案，當(dāng)該開關(guān)被觸發(fā)時，該控制組件將該電信號輸出至外部電 子裝置以執(zhí)行設(shè)定功能，該設(shè)定功能包括手寫輸入功能。 本發(fā)明還提出一種光學(xué)筆的操作方法，包括提供如上所述的光學(xué)筆，可配合投影 裝置與投射表面運作；以及該筆尖接觸投射表面帶動連接的筆桿主體透過轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行作 動，進(jìn)而觸發(fā)開關(guān)，且該控制組件輸出電信號。 作為可選的技術(shù)方案，該操作方法還包括將該筆尖自該投射表面上移開，該筆尖
回到起始位置，進(jìn)而帶動該筆桿主體透過該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)的作動而使該開關(guān)短路。 相較于傳統(tǒng)按鍵式的光學(xué)筆，本發(fā)明的光學(xué)筆利用其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計可令使用者
在進(jìn)行書寫過程時，無須按壓按鍵，即可藉由側(cè)向拖曳方式輕松地觸發(fā)開關(guān)，讓使用者在書
寫時更加便利輕松，也不會因使用者的持筆習(xí)慣不同而影響到光學(xué)筆的操作靈敏度。 關(guān)于本發(fā)明的優(yōu)點與精神可以藉由以下的發(fā)明詳述及所附圖式得到進(jìn)一步的了解。


圖1A繪示依照本發(fā)明第一實施例的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在未書寫狀態(tài)下的示意圖；
圖IB繪示使用圖1A的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在書寫狀態(tài)下的示意圖； 圖1C繪示第一實施例的光學(xué)筆的筆桿主體、筆尖和開關(guān)之間的相對位置示意圖；
圖2A繪示依照本發(fā)明第二實施例的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在未書寫狀態(tài)下的示意圖；
圖2B繪示使用圖2A的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在書寫狀態(tài)下的示意圖； 圖2C繪示第二實施例的光學(xué)筆的筆桿主體、筆尖和開關(guān)之間的相對位置示意圖；
圖3A繪示依照本發(fā)明第三實施例的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在未書寫狀態(tài)下的示意圖；
圖3B繪示使用圖3A的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在書寫狀態(tài)下的示意圖； 圖3C繪示第三實施例的光學(xué)筆的筆桿主體、筆尖和開關(guān)之間的相對位置示意圖；
圖4繪示依照本發(fā)明第四實施例的光學(xué)筆的筆桿主體、筆尖、轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)和開關(guān)的 示意圖； 圖5A繪示依照本發(fā)明第五實施例的光學(xué)筆的筆桿主體、筆尖和開關(guān)的示意圖；
圖5B繪示圖5A的開關(guān)被觸發(fā)時的剖面示意圖。
具體實施例方式
實施例提出一種光學(xué)筆，其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計令使用者在進(jìn)行書寫過程時即可同時觸發(fā)開關(guān)(執(zhí)行類似傳統(tǒng)鼠標(biāo)按鍵的功能)，以取代傳統(tǒng)按鍵方式。再者，實施例的光學(xué)筆 可適用于多種不同的握筆方式，使不同持筆習(xí)慣的使用者都能輕松地使用實施例的光學(xué)筆 進(jìn)行書寫，讓書寫更為便利。即使是需要大量或長時間書寫時，也可保持光學(xué)筆的靈敏度， 更不會對使用者的健康造成負(fù)擔(dān)。 以下為提出本發(fā)明的多組相關(guān)實施例。然而，實施例中所提出的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)僅為 舉例說明之用，并非對本發(fā)明欲保護(hù)的范圍做限縮。再者，實施例中的圖示亦省略不必要的 組件，如光學(xué)筆中為相關(guān)領(lǐng)域者所知的用來接收光信號的光學(xué)構(gòu)件，包括光源、光感應(yīng)器和 透鏡等，在此省略繪示和敘述，以利清楚顯示本發(fā)明的技術(shù)特點。 請參照圖1A、圖1B和圖1C。圖1A繪示依照本發(fā)明第一實施例的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在未 書寫狀態(tài)下的示意圖。第一實施例的光學(xué)筆IO，至少包括有殼體11、筆桿主體13、筆尖14、 開關(guān)17和控制組件18。其中設(shè)置于殼體ll內(nèi)的筆桿主體13透過轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)15而可使筆桿 主體13進(jìn)行轉(zhuǎn)動。筆尖14設(shè)置于筆桿主體13的前端(front end) 13a，且筆尖14突出于 殼體11夕卜，當(dāng)筆尖14受到外力而被推動時，可同步帶動筆桿主體13在轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)15上進(jìn)行 轉(zhuǎn)動。而設(shè)置于殼體ll內(nèi)的開關(guān)17則電性連接于控制組件18，當(dāng)開關(guān)17被觸發(fā)時，控制 組件18內(nèi)的無線發(fā)射器可輸出對應(yīng)的電信號。 圖1B繪示使用圖1A的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在書寫狀態(tài)下的示意圖。當(dāng)使用者持握光學(xué)筆 10進(jìn)行書寫時，令筆尖14接觸投射表面S，此時投射表面S對筆尖14施以反作用外力F， 受到外力F的筆尖14朝方向Rl移動并同時帶動連接的筆桿主體13透過轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)15朝方 向Rl進(jìn)行作動，而筆桿主體13的尾端13b則朝方向R3進(jìn)行作動進(jìn)而觸發(fā)開關(guān)17。與開關(guān) 17電性連接的控制組件18則產(chǎn)生電信號并傳送給外部電子裝置(未顯示)如具有無線接 收器的投影裝置或是傳送給設(shè)置在光學(xué)筆10內(nèi)部的微處理器(未顯示)進(jìn)行處理。投影 裝置或光學(xué)筆10里的微處理器會根據(jù)控制組件18所傳來的電信號進(jìn)行信號譯碼處理。而 投影裝置里的微處理器再視設(shè)定條件將光學(xué)筆執(zhí)行的內(nèi)容直接顯示于投射表面S上但計 算機(jī)畫面不進(jìn)行處理、或是于投射表面S上顯示也一并修改計算機(jī)畫面。另外，投射表面S 可以是任何物體如白板、墻面、布面的任一平整表面或具曲率的表面，本發(fā)明對此并不多作 限制。 在其中一個實施例中，當(dāng)使用者連續(xù)帶動筆尖14于投射表面S上側(cè)向移動，只要 投射表面S持續(xù)對筆尖14施以反作用外力，筆尖14就能帶動筆桿主體13透過轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)15 的作動而持續(xù)觸壓開關(guān)17，使控制組件18持續(xù)傳送相應(yīng)的電信號給外部電子裝置(如投影 裝置或計算機(jī))進(jìn)行處理，以執(zhí)行預(yù)定功能，例如執(zhí)行光標(biāo)所在位置所對應(yīng)的執(zhí)行功能(如 顯現(xiàn)出對應(yīng)的筆劃或圖形)。 請參照圖1C，其繪示第一實施例的光學(xué)筆的筆桿主體、筆尖和開關(guān)之間的相對位 置示意圖。從圖1C可清楚得知當(dāng)筆尖14受到外力而朝方向Rl移動時，可同時帶動連接 的筆桿主體13透過轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)15作動而觸發(fā)開關(guān)17，此時筆尖14位于書寫位置P2。當(dāng)筆 尖14上的外力消失(如自投射表面S上移開)，筆尖14則回到起始位置Pl，也透過轉(zhuǎn)軸機(jī) 構(gòu)15同時帶動筆桿主體13遠(yuǎn)離開關(guān)17，而使開關(guān)17短路。 再者，實施例的光學(xué)筆更包括彈性組件與筆尖14或是筆桿主體13連結(jié)以提供恢 復(fù)力，使筆尖14于投射表面S上離開后可自動回到原來位置。請同時參考圖1A、圖1B、圖 1C。在第一實施例中，彈性組件為彈簧19，當(dāng)光學(xué)筆10尚未進(jìn)行書寫，筆尖14未受外力F，此時彈簧19為正常長度(沒有伸長量或壓縮量)，開關(guān)17也未被觸發(fā)；當(dāng)筆尖14接觸投 射表面S并開始進(jìn)行書寫，筆尖14受到外力而往R1方向移動并壓縮彈簧19，開關(guān)17也被 筆桿主體13的尾端13b所觸發(fā)而呈開啟狀態(tài)，此時形變的彈簧19產(chǎn)生彈性恢復(fù)力，筆尖14 也位于書寫位置P2。當(dāng)筆尖14自投射表面S移開，投射表面S給予筆尖14的外力F消失， 藉由彈簧19的彈性恢復(fù)力而使筆尖14往R2方向移動，回到起始位置Pl，開關(guān)17也回到關(guān) 閉狀態(tài)。 在第一實施例中，將開關(guān)17設(shè)置在對應(yīng)筆桿主體13的尾端13b處，因此當(dāng)筆尖14 朝方向Rl移動時，筆桿主體13的尾端13b則朝方向R 3移動而觸壓到開關(guān)17。然而此種 設(shè)計僅為眾多實施方式其中之一，本發(fā)明并不以此為限，開關(guān)17和轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)15所設(shè)置的相 對位置可視實際應(yīng)用條件所需而作變化與調(diào)整。 本發(fā)明以下的其它實施例，與第一實施例相同的組件沿用相同組件符號。
請參照圖2A、圖2B和圖2C。圖2A繪示依照本發(fā)明第二實施例的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在未 書寫狀態(tài)下的示意圖。圖2B繪示使用圖2A的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在書寫狀態(tài)下的示意圖。圖2C 繪示第二實施例的光學(xué)筆的筆桿主體、筆尖和開關(guān)之間的相對位置示意圖。第二實施例的 光學(xué)筆20與第一實施例的光學(xué)筆10所使用的組件和作動原理大致相同，除了開關(guān)和轉(zhuǎn)軸 機(jī)構(gòu)的相對位置有所變化。 第一實施例的光學(xué)筆IO，其轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)15設(shè)置于筆桿主體13的尾端13b和筆尖14 之間，而開關(guān)17設(shè)置于對應(yīng)筆桿主體13的尾端13b的一側(cè)，使得筆尖14接觸投射表面而 帶動筆桿主體13朝Rl方向作動時，筆桿主體13的尾端13b朝R2方向(Rl方向的反方向) 作動以觸發(fā)開關(guān)17。而第二實施例的光學(xué)筆20，其轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)15'設(shè)置于筆桿主體13的尾 端處，開關(guān)17'則設(shè)置于對應(yīng)轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)15'和筆尖14之間，當(dāng)筆尖14接觸投射表面S而帶 動該筆桿主體朝Rl方向作動時，筆桿主體13的前半部亦朝Rl方向作動而可觸發(fā)開關(guān)17'。
再者，第二實施例的光學(xué)筆20亦利用彈簧19'與筆桿主體13連結(jié)以提供彈性恢 復(fù)力，使筆尖14處的外力消失后可自動回到原來位置。請同時參考圖2A 圖2C。當(dāng)光學(xué) 筆20尚未進(jìn)行書寫時，筆尖14未受外力F，此時彈簧19'為正常長度(沒有伸長量或壓縮 量)，開關(guān)17'也未被觸發(fā)；當(dāng)筆尖14接觸投射表面S并開始進(jìn)行書寫時，筆尖14受到外 力而往R1方向移動并拉伸彈簧19'，開關(guān)17'也被筆桿主體13的前半部所觸發(fā)而呈開啟 狀態(tài)，此時形變的彈簧19'產(chǎn)生彈性恢復(fù)力，筆尖14也位于書寫位置P2。當(dāng)筆尖14自投 射表面S移開，投射表面S給予筆尖14的外力F消失，彈簧19'的彈性恢復(fù)力使筆尖14往 R2方向移動，回到起始位置Pl，開關(guān)17'也回到關(guān)閉狀態(tài)。 當(dāng)然實際應(yīng)用時，并不局限于使用第一、二實施例的彈簧19/19'使筆桿主體13和 筆尖14回復(fù)原位置。也可以其它彈性構(gòu)件取代，或是運用其它如開關(guān)結(jié)構(gòu)設(shè)計、或具有回 復(fù)作用的轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)等方式而提供回復(fù)力。 請參照圖3A、3B和3C。圖3A繪示依照本發(fā)明第三實施例的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在未書寫 狀態(tài)下的示意圖。圖3B繪示使用圖3A的光學(xué)筆結(jié)構(gòu)在書寫狀態(tài)下的示意圖。圖3C繪示 第三實施例的光學(xué)筆的筆桿主體、筆尖和開關(guān)之間的相對位置示意圖。第三實施例的光學(xué) 筆30與第一實施例的光學(xué)筆10所使用的組件和作動原理大致相同，除了第三實施例的開 關(guān)27具有特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，可使筆桿主體13和筆尖14回復(fù)原位置。雖然第三實施例的圖示 中有示出彈簧19，但實際應(yīng)用中，藉由第三實施例的開關(guān)27的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計，可使筆桿主體13和筆尖14回復(fù)原位置，因而可省略彈簧19的設(shè)置。 第三實施例的光學(xué)筆30，包括有殼體11、筆桿主體13、筆尖14、開關(guān)27和控制組 件18。開關(guān)27為金屬簧片開關(guān)(Metal Dome)，其彎曲的金屬簧片271具有彈性。當(dāng)光學(xué) 筆10尚未進(jìn)行書寫時，筆尖14未受外力F，此時金屬簧片271為正常彎曲狀態(tài)，開關(guān)27未 被觸發(fā)。當(dāng)筆尖14接觸投射表面S并開始進(jìn)行書寫時，投射表面S對筆尖14施以反作用 外力F，受到外力F的筆尖14朝方向Rl移動并同時帶動連接的筆桿主體13透過轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu) 15亦朝Rl方向進(jìn)行作動而使筆桿主體13的尾端13b壓觸到金屬簧片271而觸發(fā)開關(guān)27， 使開關(guān)27呈開啟狀態(tài)，與開關(guān)27電性連接的控制組件18則產(chǎn)生電信號并傳送給外部電子 裝置(未顯示)如具有無線接收器和微處理器的投影裝置或是傳送給設(shè)置在光學(xué)筆30內(nèi) 部的微處理器(未顯示)進(jìn)行處理，此時形變的金屬簧片271產(chǎn)生彈性恢復(fù)力，筆尖14也 位于書寫位置P2。當(dāng)筆尖14自投射表面S移開，投射表面S給予筆尖14的外力F消失，金 屬簧片271的彈性恢復(fù)力使筆尖14往R2方向移動，回到起始位置Pl，開關(guān)27也回到關(guān)閉 狀態(tài)。 在上述第一至第三實施例中，轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)與開關(guān)分別設(shè)置于不同位置，然而本發(fā)明 并不以此為限，也可利用其它構(gòu)件使筆桿主體在不同位置之間作動時亦可使開關(guān)在觸發(fā)和 關(guān)閉之間進(jìn)行切換。例如，將轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)設(shè)置于開關(guān)處，當(dāng)筆桿主體/轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)位于第一位置 時，開關(guān)為關(guān)閉狀態(tài)(off-state)，當(dāng)筆尖帶動筆桿主體作動而使筆桿主體/轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動 至第二位置時，開關(guān)則為開啟狀態(tài)(on-state)。 圖4繪示依照本發(fā)明第四實施例的光學(xué)筆的筆桿主體、筆尖、轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)和開關(guān)的 示意圖。第四實施例的開關(guān)47與轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)45共軸。例如圖4所示，轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)45位于筆桿 主體43的內(nèi)部，且與開關(guān)47的軸承470套接。其中，開關(guān)47上具有正極接點471和負(fù)極 接點473，而轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)45具有導(dǎo)電片452(例如金屬彈片)。 第四實施例的光學(xué)筆的作動原理請參照上述實施例的說明。當(dāng)光學(xué)筆尚未進(jìn)行書 寫時，筆尖44尚未受到任何外力，此時轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)45位于第一位置，其導(dǎo)電片452尚未導(dǎo)通 開關(guān)47上的正極接點471和負(fù)極接點473，因此開關(guān)47未被觸發(fā)而呈短路狀態(tài)。開始進(jìn)行 書寫后，受到外力的筆尖44朝方向R1移動并同時帶動連接的筆桿主體43透過轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)45 進(jìn)行作動，此時轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)45同步轉(zhuǎn)動至使導(dǎo)電片452可跨接開關(guān)47上的正極接點471和 負(fù)極接點473的第二位置(如圖4所示)，正極接點471和負(fù)極接點473經(jīng)由導(dǎo)電片452而 電性連接，開關(guān)47呈導(dǎo)通狀態(tài)。另外，經(jīng)由適當(dāng)設(shè)計亦可使轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)45轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生扭力， 當(dāng)筆尖44處的外力消失，轉(zhuǎn)軸扭力可令轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)45回到第一位置并同時拉回筆尖44，此 時導(dǎo)電片452離開跨接正極接點471和負(fù)極接點473處(導(dǎo)電片452例如回到和負(fù)極接點 473對應(yīng)處)，而使開關(guān)47呈短路狀態(tài)。 圖5A繪示依照本發(fā)明第五實施例的光學(xué)筆的筆桿主體、筆尖和開關(guān)的示意圖，其 中開關(guān)尚未被觸發(fā)。圖5B繪示圖5A的開關(guān)被觸發(fā)時的剖面示意圖。第五實施例的光學(xué)筆 中，開關(guān)57包括開關(guān)本體571和方形軸體573，而圓形轉(zhuǎn)軸575設(shè)置于開關(guān)本體571上，用 以連接本體571和方形軸體573。筆桿主體53則有方形孔洞531用以容置方形軸體573， 其中方形孔洞531的大小略大于方形軸體573的大小。而方形軸體573的外表面和方形孔 洞531的內(nèi)壁例如分別是帶有相反極性的電性。當(dāng)筆尖54未受外力，筆桿主體53上的方 形孔洞531未與開關(guān)57的方形軸體573接觸，因此開關(guān)57未被觸發(fā)。當(dāng)筆尖54受到外力朝方向Rl移動并同時帶動連接的筆桿主體53朝Rl方向作動時，如圖5B所示，跟著筆桿主 體53轉(zhuǎn)動的方形孔洞531會與方形軸體573接觸而構(gòu)成導(dǎo)通路徑，使開關(guān)57被觸發(fā)。在其 中一個實施例中，筆尖54上的外力甚至可帶動方形軸體573相對于圓形轉(zhuǎn)軸575作轉(zhuǎn)動， 經(jīng)由適當(dāng)設(shè)計亦可使圓形轉(zhuǎn)軸575和方形軸體573之間產(chǎn)生轉(zhuǎn)軸扭力，當(dāng)筆尖54處的外力 消失，轉(zhuǎn)軸扭力可令轉(zhuǎn)動方形軸體573而拉回筆尖54，使光學(xué)筆的方形孔洞531與方形軸體 573回到如圖5A所示的狀態(tài)，而使開關(guān)57呈短路狀態(tài)。 根據(jù)上述實施例所提出的光學(xué)筆，其設(shè)計可令使用者在進(jìn)行書寫過程時，無須按 壓按鍵，即可藉由側(cè)向拖曳方式輕松地觸發(fā)開關(guān)(執(zhí)行類似傳統(tǒng)鼠標(biāo)按鍵的功能)，其操作 無異于持握一般筆進(jìn)行書寫的方式，書寫一段長時間也不會手指酸疼。再者，雖然不同使用 者的持筆姿勢皆有不同，但書寫時大多都會令筆尖與書寫表面呈傾斜角度，而實施例的光 學(xué)筆藉由側(cè)向拖曳筆尖以觸發(fā)開關(guān)的方式，對于不同持筆姿勢的使用者來說，都可以很輕 易地使用與書寫。因此，相較于傳統(tǒng)按鍵式的光學(xué)筆，本發(fā)明實施例的光學(xué)筆可讓使用者在 書寫時更加便利輕松，也不會因使用者的持筆習(xí)慣不同而影響到光學(xué)筆的操作靈敏度。
綜上所述，雖然本發(fā)明已以實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明。本發(fā)明所 屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤 飾。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種光學(xué)筆，其特征在于該光學(xué)筆包括殼體；筆桿主體，設(shè)置于該殼體內(nèi)，該筆桿主體具有轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)使該筆桿主體進(jìn)行作動；筆尖，設(shè)置于該筆桿主體的前端，該筆尖突出于該殼體外，該筆尖接觸投射表面時帶動該筆桿主體作動；開關(guān)，設(shè)置于該殼體內(nèi)，該筆桿主體經(jīng)由該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行作動時同時觸發(fā)該開關(guān)；及控制組件，與該開關(guān)電性連接，當(dāng)該開關(guān)被觸發(fā)時，該控制組件輸出電信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆，其特征在于該光學(xué)筆還包括彈性組件，該彈性組件帶 動該筆尖，該筆尖接觸該投射表面時壓縮該彈性組件，該筆尖離開該投射表面時，藉由該彈 性組件的彈性恢復(fù)力使該筆尖回到起始位置。
3. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆，其特征在于該開關(guān)的觸發(fā)機(jī)構(gòu)為彈性組件，當(dāng)該筆桿 主體進(jìn)行轉(zhuǎn)動觸壓該彈性組件使該開關(guān)被觸發(fā)，當(dāng)該筆桿主體離開該彈性組件時，藉由該 彈性組件的彈性恢復(fù)力使該筆桿主體回到起始位置。
4. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆，其特征在于該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)設(shè)置于該筆桿主體的尾端和該 筆尖之間。
5. 如權(quán)利要求4所述的光學(xué)筆，其特征在于該開關(guān)設(shè)置于對應(yīng)該筆桿主體的該尾端的 一側(cè)，當(dāng)該筆尖接觸該投射表面而帶動該筆桿主體朝第一方向作動時，該筆桿主體的該尾 端朝該第一方向的反方向作動并觸發(fā)該開關(guān)。
6. 如權(quán)利要求4所述的光學(xué)筆，其特征在于該開關(guān)設(shè)置于對應(yīng)該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)和該筆尖之 間，當(dāng)該筆尖接觸該投射表面而帶動該筆桿主體朝第一方向作動時，該筆桿主體朝該第一 方向作動而觸發(fā)該開關(guān)。
7. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆，其特征在于該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)設(shè)置于該筆桿主體的尾端。
8. 如權(quán)利要求7所述的光學(xué)筆，其特征在于該開關(guān)設(shè)置于對應(yīng)該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)和該筆尖之 間，當(dāng)該筆尖接觸該投射表面而帶動該筆桿主體朝第一方向作動時，該筆桿主體朝該第一 方向作動而觸發(fā)該開關(guān)。
9. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆，其特征在于該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)設(shè)置于該開關(guān)處，當(dāng)該轉(zhuǎn)軸機(jī) 構(gòu)位于第一位置時，該開關(guān)為關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)該筆尖帶動該筆桿主體作動而使該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn) 動至第二位置時，該開關(guān)為開啟狀態(tài)。
10. 如權(quán)利要求9所述的光學(xué)筆，其特征在于該開關(guān)與該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)共軸。
11. 如權(quán)利要求9所述的光學(xué)筆，其特征在于該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)位于該筆桿主體的內(nèi)部，且與 該開關(guān)的軸承套接。
12. 如權(quán)利要求11所述的光學(xué)筆，其特征在于該開關(guān)上具有正極接點和負(fù)極接點，該 轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)具有導(dǎo)電片，當(dāng)該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)位于該第一位置時，該正極接點和該負(fù)極接點呈短路 狀態(tài)，當(dāng)該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動至該第二位置時，該正極接點和該負(fù)極接點經(jīng)由該導(dǎo)電片而呈導(dǎo) 通狀態(tài)。
13. 如權(quán)利要求12所述的光學(xué)筆，其特征在于該導(dǎo)電片為金屬彈片。
14. 如權(quán)利要求1所述的光學(xué)筆，其特征在于當(dāng)該開關(guān)被觸發(fā)時，該控制組件將該電信 號輸出至外部電子裝置以執(zhí)行設(shè)定功能，該設(shè)定功能包括手寫輸入功能。
15. —種光學(xué)筆的操作方法，其特征在于該操作方法包括提供如權(quán)利要求l-14任意一項所述的光學(xué)筆，配合投影裝置與投射表面運作；及 該筆尖接觸該投射表面帶動連接的該筆桿主體透過該轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行作動，進(jìn)而觸發(fā)該 開關(guān)，且該控制組件輸出電信號。
16.如權(quán)利要求15所述的操作方法，其特征在于該操作方法還包括 將該筆尖自該投射表面上移開，該筆尖回到起始位置，進(jìn)而帶動該筆桿主體透過該轉(zhuǎn) 軸機(jī)構(gòu)的作動而使該開關(guān)短路。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光學(xué)筆及其操作方法，光學(xué)筆包括殼體、筆桿主體、筆尖、開關(guān)和控制組件。其中，筆桿主體設(shè)置于殼體內(nèi)，筆桿主體具有轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)可使筆桿主體進(jìn)行作動。筆尖則設(shè)置于該筆桿主體的前端并突出于殼體外。當(dāng)筆尖接觸投射表面時可帶動筆桿主體作動，筆桿主體經(jīng)由轉(zhuǎn)軸機(jī)構(gòu)進(jìn)行作動時可同時觸發(fā)開關(guān)。設(shè)置于殼體內(nèi)開關(guān)和控制組件電性連接，當(dāng)開關(guān)被觸發(fā)時，控制組件輸出電信號。本發(fā)明的光學(xué)筆利用其特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計令使用者在進(jìn)行書寫過程時無須按壓按鍵即可同時觸發(fā)開關(guān)，操作十分便利。
文檔編號G06F3/033GK101719027SQ201010022609
公開日2010年6月2日 申請日期2010年1月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月7日
發(fā)明者陳維杰 申請人:明基電通有限公司;明基電通股份有限公司