專利名稱：電磁筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手寫輸入裝置，特別是涉及一種手寫輸入裝置所使用的電磁筆。
背景技術(shù)：
手寫輸入裝置例如數(shù)字板(Tablet)、數(shù)字化器(Digitizer)、電子白板(White board)等的輸入方式包含有電磁感應(yīng)式或薄膜電阻等，而電磁感應(yīng)式在使用上主要是搭配 一支專用的電磁筆。一現(xiàn)有習(xí)知的電磁筆，如中國臺灣專利公告號M2754801所揭露的“符合人體工學(xué) 的無線輸入筆”，在電磁筆內(nèi)可具有由電阻電感電容(RLC)所組成的震蕩電路，當(dāng)碰觸筆尖 時，將產(chǎn)生電感量的變化，因而使得震蕩頻率亦隨之產(chǎn)生變化；碰撞筆尖的壓力越大則電感 量的變化越大，因而震蕩頻率的變化量越大，所以由頻率變化量的大小可知施于筆尖壓力 的大小。電磁筆可再包含有數(shù)個按鍵，用于輔助使用者的輸入，由按鍵的接合離開產(chǎn)生震蕩 電路中電容的變化而改變筆的發(fā)射頻率，由頻率的不同變化可測知使用者所按下的按鍵為 何。然而，如果手寫輸入裝置所顯示的畫面過大而超出手寫輸入裝置的顯示熒幕，此 時，使用者必須使用電磁筆移動畫面，以看到超出熒幕的其余畫面部分。例如，手寫輸入裝 置經(jīng)由一電子裝置，如電腦，開啟一網(wǎng)頁瀏覽器(Internet Browser)于顯示熒幕上，但是所 開啟網(wǎng)頁(Web Page)過大而無法全部被顯示于手寫輸入裝置的顯示熒幕上，此時，雖可通 過電磁筆上的按鍵，使用網(wǎng)頁的上下或左右卷軸(scroll bars)移動畫面，以看到網(wǎng)頁在超 出熒幕的其余畫面部分，但使用上仍然不夠方便，造成困擾。由此可見，上述現(xiàn)有的電磁筆在結(jié)構(gòu)與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待 加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長 久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題， 此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種更人性化的新電磁筆，使用者可 據(jù)以更方便地上下或左右移動顯示畫面，實屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極 需改進的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的電磁筆存在的缺陷，而提供一種新型的電磁筆，所 要解決的技術(shù)問題是使其，使用者可據(jù)以更方便地上下或左右移動顯示畫面，非常適于實用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出 的一種電磁筆，應(yīng)用于一手寫輸入裝置，該電磁筆包含一滾球；一按鍵和滾球回路，包含 一對感測單元設(shè)置靠近于該滾球的上下兩側(cè)，用于偵測該滾球在上下方向的移動；一信號 發(fā)射端，發(fā)射一電磁波；以及一震蕩電路，用于決定該電磁波的頻率。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。
前述的電磁筆，其中所述的電磁筆還包含一電源系統(tǒng)，以供應(yīng)該電磁筆所需的電 源。前述的電磁筆，其中每一該感測單元包含一滾軸與一霍爾感應(yīng)元件，該霍爾感應(yīng) 元件與該震蕩電路之間串聯(lián)設(shè)置一開關(guān)與一電容，該滾軸與該滾球接觸，該霍爾感應(yīng)元件 設(shè)置于鄰近該滾軸，但不與該滾軸接觸，當(dāng)該滾球滾動會使該滾軸跟著滾動，以及該霍爾感 應(yīng)元件會產(chǎn)生一感應(yīng)電壓信號經(jīng)由該開關(guān)儲存至該電容，使得該震蕩電路的電容值改變， 藉此決定一特定發(fā)射頻率。前述的電磁筆，其中所述的按鍵和滾球回路還包含另一對感測單元設(shè)置靠近于該 滾球的左右兩側(cè)，用于偵測該滾球在左右方向的移動。前述的電磁筆，其中每一該感測單元包含一滾軸與一霍爾感應(yīng)元件，該霍爾感應(yīng) 元件與該震蕩電路之間串聯(lián)設(shè)置一開關(guān)與一電容，該滾軸與該滾球接觸，該霍爾感應(yīng)元件 設(shè)置于鄰近該滾軸，但不與該滾軸接觸，當(dāng)該滾球滾動會使該滾軸跟著滾動，以及該霍爾感 應(yīng)元件會產(chǎn)生一感應(yīng)電壓信號經(jīng)由該開關(guān)儲存至該電容，使得該震蕩電路的電容值改變， 藉此決定一特定發(fā)射頻率。前述的電磁筆，其中所述的按鍵和滾球回路還包含一按鍵開關(guān)設(shè)置于該滾球下 方，該按鍵開關(guān)與該震蕩電路之間串聯(lián)設(shè)置一開關(guān)與一電容，使用者按壓該滾球，則該按鍵 開關(guān)會被開啟，同時觸發(fā)該開關(guān)連接到開啟(on)的位置，一電壓供應(yīng)至該電容，使得該震 蕩電路的電容值改變，藉此決定一特定發(fā)射頻率。前述的電磁筆，其中所述的手寫輸入裝置包含數(shù)字板(Tablet)、數(shù)字化器 (Digitizer)、Efe 〒自 (White board)。前述的電磁筆，其中所述的手寫輸入裝置經(jīng)由一電子裝置顯示一網(wǎng)頁瀏覽器，該 滾球的上下與左右移動，相當(dāng)于所顯示網(wǎng)頁的上下或左右卷軸(scroll bars)的功能。前述的電磁筆，其中使用者按壓該滾球，使得該手寫輸入系統(tǒng)回應(yīng)一事件。前述的電磁筆，其中所述的事件包含一快顯功能表(context menu)供使用者選 擇。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明 電磁筆至少具有下列優(yōu)點及有益效果本發(fā)明的使用者可據(jù)此電磁筆更方便地上下或左右 移動顯示畫面。綜上所述，本發(fā)明的使用者可據(jù)以更方便地上下或左右移動顯示畫面。本發(fā)明在 技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠 更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的電磁筆的方塊圖。圖2顯示在圖1實施例中震蕩電路、按鍵和滾球回路、滾球的內(nèi)部電路功能示意 圖。圖3顯示根據(jù)本發(fā)明實施例中霍爾感應(yīng)元件輸出的一種感應(yīng)電壓信號示意圖。
圖4顯示根據(jù)本發(fā)明10 電磁筆12:震蕩電路14 信號發(fā)射端16 霍爾感應(yīng)元件18 滾軸20 按鍵開關(guān)
實施例的電磁筆外觀示意圖。
11 電源系統(tǒng) 13 按鍵和滾球回路 15 霍爾感應(yīng)元件 17 滾球 19 滾軸 21 殼體
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的電磁筆其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳 細說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實 施例的詳細說明中將可清楚呈現(xiàn)。通過具體實施方式
的說明，當(dāng)可對本發(fā)明為達成預(yù)定目 的所采取的技術(shù)手段及功效得一更加深入且具體的了解，然而所附圖式僅是提供參考與說 明之用，并非用來對本發(fā)明加以限制。請參閱圖1所示，是顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的電磁筆的方塊圖，在實施例中，電 磁筆作為一手寫輸入裝置(未圖示)如數(shù)字板(Tablet)、數(shù)字化器(Digitizer)、電子白板 (White board)的輸入工具(pointing device)。電磁筆10包含一電源系統(tǒng)11、一震蕩電 路12、一按鍵和滾球回路13、一信號發(fā)射端14、一滾球17。電源系統(tǒng)11供應(yīng)電磁筆10所 需電源，例如，電源系統(tǒng)11包含電池，以供應(yīng)電磁筆10的電路所需電源。手寫輸入裝置包 含一 XY天線回路用于接收電磁筆10的信號發(fā)射端14上的電感線圈所發(fā)射的不同頻率的 電磁波，而震蕩電路12用于決定電磁波發(fā)射的頻率。滾球17用于電磁筆的輔助輸入，它在 本發(fā)明所屬領(lǐng)域常被稱為軌跡球(track ball)或觸動球(jog ball)，故省略其結(jié)構(gòu)的詳細 描述。圖2顯示在圖1實施例中震蕩電路12、按鍵和滾球回路13、滾球17的內(nèi)部電路功 能示意圖。按鍵和滾球回路13包含一對滾軸18與19分別設(shè)置靠近于滾球17的上下兩側(cè) (電磁筆直立作為參考方向)并與滾球17接觸，在實施例中滾軸18/19是磁鐵，形狀可為環(huán) 形，但不限定于此。一霍爾感應(yīng)元件15設(shè)置于鄰近滾軸18，但不與滾軸18接觸；一霍爾感 應(yīng)元件16設(shè)置于鄰近滾軸19，但不與滾軸19接觸。霍爾感應(yīng)元件15與滾軸18構(gòu)成一個 感測單元，用于偵測滾球17是否具有往“上”方向的滾動；霍爾感應(yīng)元件16與滾軸19構(gòu)成 另一個感測單元，用于偵測滾球17是否具有往“下”方向的滾動。霍爾感應(yīng)元件15與震蕩 電路12之間串聯(lián)有一開關(guān)SWl與一電容Cl ；霍爾感應(yīng)元件16與震蕩電路12之間串聯(lián)設(shè) 置一開關(guān)SW3與一電容C3。此外，如圖2所示，滾球17的正下方(電磁筆躺平作為參考方 向)還設(shè)置有一按鍵開關(guān)20，按鍵開關(guān)20與震蕩電路12之間串聯(lián)設(shè)置一開關(guān)SW2與一電 容C2。值得注意的是開關(guān)SWl與震蕩電路12之間也可以是兩個或兩個以上的電容并聯(lián)， 開關(guān)SW2與SW3亦同。在一實施例中，開關(guān)SW1、SW2、SW3可為單通道的數(shù)字開關(guān)(digital switch)，但不限定于此。另外，在另一實施例中，按鍵開關(guān)20、開關(guān)SW2、電容C2被省略。當(dāng)使用者滾動滾球17，例如使?jié)L球17往“上”滾動，滾軸18同時跟者滾動，經(jīng)由滾軸18的磁場感應(yīng)，霍爾感應(yīng)元件15會產(chǎn)生感應(yīng)電壓信號；一種感應(yīng)電壓信號的信號范例， 如圖3所示?；魻柛袘?yīng)元件15輸出的電壓信號的電壓準(zhǔn)位，介于“U”至“-U”，一高電壓準(zhǔn)位 “U”與一低電壓準(zhǔn)位“-U”構(gòu)成一脈波(1 clock)，當(dāng)滾球17滾動一圈，霍爾感應(yīng)元件15/16 可輸出一固定脈波數(shù)量的電壓信號，藉由輸出電壓信號的脈波數(shù)量，可換算滾球17向上滾 動的距離。對于滾球17向下滾動的情形，亦以相同原理操作，不再贅述。而開關(guān)SWl與SW3 的開啟(on)或關(guān)閉(off)，可根據(jù)一電壓上限值而定。以開關(guān)SWl為例，當(dāng)霍爾感應(yīng)元件15 所發(fā)出的電壓信號，其電壓高于電壓上限值，則開關(guān)SWl連接到開啟(on)的位置，否則連接 到關(guān)閉(off)的位置。例如，若霍爾感應(yīng)元件15輸出的電壓信號的電壓高準(zhǔn)位為3. 3V，則 電壓上限值可定為2. 5V。當(dāng)開關(guān)SWl連接到開啟(on)的位置時，使得電容Cl因為加入震 蕩電路12，而使得整體電容值改變，而決定一特定發(fā)射頻率，藉此手寫輸入系統(tǒng)可判斷滾球 17被往“上”的方向滾動，而移動顯示畫面往“下”一定距離。對于滾球17被往下滾動的情 形，也是根據(jù)相同原理。當(dāng)滾球17往下滾動，則開關(guān)SW3被連接到開啟(on)的位置，使得 電容C3因為加入震蕩電路12，而使得整體電容值改變，而決定一特定發(fā)射頻率，藉此手寫 輸入系統(tǒng)可判斷滾球17被往“下”的方向滾動，而移動顯示畫面往“上”一定距離。另外，當(dāng)使用者按壓滾球17，則按鍵開關(guān)20會被開啟，同時觸發(fā)開關(guān)SW2連接到開 啟(on)的位置，此時電源系統(tǒng)11供應(yīng)電壓至電容C2，使得震蕩電路12的電容值改變，而決 定電磁筆10的一特定發(fā)射頻率，藉此手寫輸入系統(tǒng)可判斷使用者按壓了滾球17，而做出一 回應(yīng)。在一實施例中，使用者按壓滾球17可相當(dāng)于使用滑鼠輸入時，按壓滑鼠右鍵的功能。在上述實施例中，當(dāng)開關(guān)SW1、Sff2, SW3連接在關(guān)閉(off)的位置時，電容Cl、C2、 C3為開路(open)的狀態(tài)，不會造成震蕩電路12的電容值改變。另外，在本發(fā)明另一實施例 中，可再包含至少一對感測單元(未圖示)，其中每一感測單元包含一個滾軸與一個霍爾感 應(yīng)元件，而此對感測單元用于偵測滾球在另一個方向，例如，左右方向的移動。此對感測單 元的結(jié)構(gòu)亦可如圖2的結(jié)構(gòu)，在霍爾感應(yīng)元件與震蕩電路12之間分別串聯(lián)設(shè)置一開關(guān)(SW4 與SW5，未圖示)與一電容(C4與C5，未圖示)；由于其操作原理與結(jié)構(gòu)與圖2相同，故不再 贅述。另外，上述實施例雖然包含了電源系統(tǒng)11，但電源系統(tǒng)11亦可省略，亦即，本發(fā)明 的滾球17也可以實施在無電池式的電磁筆上。關(guān)于無電池式電磁筆的技術(shù)，已為本領(lǐng)域技 術(shù)人員所熟知，故不再贅述。圖4顯示根據(jù)本發(fā)明一實施例的電磁筆外觀圖。電磁筆10包含一殼體21，滾球 17的一部分外露于殼體21，滾軸與霍爾感應(yīng)元件則被包覆于殼體21內(nèi)。滾球17作為電磁 筆10的輔助輸入工具，使用者可輕松地藉由滾球17的上下左右滾動以移動顯示畫面，例 如，當(dāng)手寫輸入裝置經(jīng)由一電子裝置，如電腦，顯示一網(wǎng)頁瀏覽器時，滾球17的上下或左右 移動，可相當(dāng)于使用了網(wǎng)頁的上下或左右卷軸(scroll bars)而移動畫面。另外，使用者可 按壓滾球17使得系統(tǒng)回應(yīng)一事件，例如回應(yīng)一快顯功能表(context menu)供使用者選擇。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修飾 為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì) 對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種電磁筆，應(yīng)用于一手寫輸入裝置，其特征在于該電磁筆包含一滾球；一按鍵和滾球回路，包含一對感測單元設(shè)置靠近于該滾球的上下兩側(cè)，用于偵測該滾球在上下方向的移動；一信號發(fā)射端，發(fā)射一電磁波；以及一震蕩電路，用于決定該電磁波的頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁筆，其特征在于其中所述的電磁筆還包含一電源系統(tǒng)， 以供應(yīng)該電磁筆所需的電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁筆，其特征在于其中每一該感測單元包含一滾軸與一霍 爾感應(yīng)元件，該霍爾感應(yīng)元件與該震蕩電路之間串聯(lián)設(shè)置一開關(guān)與一電容，該滾軸與該滾 球接觸，該霍爾感應(yīng)元件設(shè)置于鄰近該滾軸，但不與該滾軸接觸，當(dāng)該滾球滾動會使該滾軸 跟著滾動，以及該霍爾感應(yīng)元件會產(chǎn)生一感應(yīng)電壓信號經(jīng)由該開關(guān)儲存至該電容，使得該 震蕩電路的電容值改變，藉此決定一特定發(fā)射頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁筆，其特征在于其中所述的按鍵和滾球回路還包含另一 對感測單元設(shè)置靠近于該滾球的左右兩側(cè)，用于偵測該滾球在左右方向的移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁筆，其特征在于其中每一該感測單元包含一滾軸與一霍 爾感應(yīng)元件，該霍爾感應(yīng)元件與該震蕩電路之間串聯(lián)設(shè)置一開關(guān)與一電容，該滾軸與該滾 球接觸，該霍爾感應(yīng)元件設(shè)置于鄰近該滾軸，但不與該滾軸接觸，當(dāng)該滾球滾動會使該滾軸 跟著滾動，以及該霍爾感應(yīng)元件會產(chǎn)生一感應(yīng)電壓信號經(jīng)由該開關(guān)儲存至該電容，使得該 震蕩電路的電容值改變，藉此決定一特定發(fā)射頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁筆，其特征在于其中所述的按鍵和滾球回路還包含一按 鍵開關(guān)設(shè)置于該滾球下方，該按鍵開關(guān)與該震蕩電路之間串聯(lián)設(shè)置一開關(guān)與一電容，使用 者按壓該滾球，則該按鍵開關(guān)會被開啟，同時觸發(fā)該開關(guān)連接到開啟的位置，一電壓供應(yīng)至 該電容，使得該震蕩電路的電容值改變，藉此決定一特定發(fā)射頻率。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁筆，其特征在于其中所述的手寫輸入裝置包含數(shù)字板、 數(shù)字化器、電子白板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁筆，其特征在于其中所述的手寫輸入裝置經(jīng)由一電子裝 置顯示一網(wǎng)頁瀏覽器，該滾球的上下與左右移動，相當(dāng)于所顯示網(wǎng)頁的上下或左右卷軸的 功能。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁筆，其特征在于其中使用者按壓該滾球，使得該手寫輸 入系統(tǒng)回應(yīng)一事件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電磁筆，其特征在于其中所述的事件包含一快顯功能表供 使用者選擇。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種電磁筆，應(yīng)用于一手寫輸入裝置，電磁筆包含一滾球，一按鍵和滾球回路，其包含一對感測單元設(shè)置靠近于滾球的上下兩側(cè)，用于偵測滾球在上下方向的移動，一信號發(fā)射端，發(fā)射一電磁波，以及一震蕩電路，用于決定電磁波的頻率。
文檔編號G06F3/033GK101957668SQ200910160008
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者葉嘉瑞, 朱航輝 申請人:太瀚科技股份有限公司