指戴式输入装置的制造方法

指戴式输入装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种输入装置，尤其包含多个分离部件的指戴式输入装置，特别指其操作本体是与电池分离设置的指戴式输入装置。
【背景技术】
[0002]近年来随着微机电系统(MEMS)动作感应器，如:加速度规(accelerometer)以及陀螺仪(gyroscope)技术的蓬勃发展与成熟，促成了空中滑鼠(air mouse)产品的出现，透过在滑鼠本体内部配置MEMS微动作感应器，以感应使用者手部、手指的运动或姿态，就能够使滑鼠在三维空间中，直接以悬空方式(in the air)操控荧幕上的游标(cursor)。
[0003]目前市售空中滑鼠的结构，为了迎合消费者对桌上型滑鼠的长期使用习惯，通常都制做成类似于桌上型滑鼠，在其控制面上包含左键、右键与中间滚轮，整体外型则多半制做成类似于长条型遥控器、或者雷射简报器，供使用者直接以单手握持，配合手势或是手部运动操作空中滑鼠的指向运动，于此同时荧幕上游标就会产生对应的即时移动，用拇指可按压左键、右键或者中间滚轮，即可产生滑鼠事件(mouse event)，例如:点选(click)、双击(double-click)等，做为输入指令。
[0004]图1为已用空中滑鼠的结构示意图，图1的已用空中滑鼠100在其操作面110设置有左键120、右键130、中间滚轮140等按键，其整体外型则制做为流线型外观，并具有握持部150供使用者握持，为了确实侦测到空中滑鼠100在三维空间中的动作变化，是透过装设在滑鼠内部的动作感应器，例如陀螺仪来侦测。
[0005]空中滑鼠100采用拉格朗日(Lagrangian)的相对座标系统来定义其三轴座标系统，此三轴座标系统是以滑鼠本机做为观察基准点，其定义如下:X轴称为纵轴(longitudinal axis)、Y 轴称为横车由(lateral axis)、Z 轴称为垂直轴(vertical axis)，通常将X轴设定为沿着滑鼠最长边伸展之轴；如果滑鼠相对X纵轴作出左右旋转动作，即定义为翻滚(roll);如果滑鼠相对Y横轴作出上下抬头低头动作，即定义为俯仰(Pitch);如果滑鼠相对Z垂直轴作出左右偏摆动作，定义为偏摆(yaw)。
[0006]已用空中滑鼠为悬空操作，滑鼠下方不需要有其它支撑结构，虽然可以摆脱桌面的束缚，但是当拇指在按压按键时，在该压力的作用下导致滑鼠晃动，即使是轻微的晃动，也会造成荧幕上的游标随之轻微偏移，但即使轻微偏移也将造成游标超出原本所欲选择的区域，当使用者想要些微往上移回选择区域时，又很容易修正过头而超出范围，习用空中滑鼠几乎无法避免的都有这样的问题，因此空中滑鼠的操控准确性与稳定性皆不佳，难以稳定的控制与选择，屡屡遭受使用者诟病。
[0007]再者，使用者只能以单手握持空中滑鼠，在以手势或是手部运动来操作空中滑鼠运动的同时，又要以手指来按压空中滑鼠上的按键，才能完成操控，如此单手握持不但使得使用者容易手疫，无法长时间使用，且手腕在没有支撑体的状况下，仅以单手握持的方式，很难做出精密的、局部性的微小移动，也使得精确移动游标，或者将游标移动到特定点位，变得相当困难，且很多空中滑鼠的设计，也并不符合人体工学，不仅令使用者感到不舒适，更让空中滑鼠的自由运动操作的便利性美意大打折扣。
[0008]职是之故，申请人重新设计空中滑鼠，同时一并改善已知技术领域中所存在的缺陷，经过悉心试验与研宄，并一本锲而不舍的精神，终构思出本案「指戴式输入装置」，能够克服上述缺点，以下为本创作之简要说明【实用新型内容】
[0009]为克服上述技术缺陷，实现上述目的的技术方案如下:
[0010]一种指戴式输入装置，其特征在于:包括:
[0011 ] 操作本体，所述操作本体能够穿戴于使用者的手指上，操作本体包含主板模组，主板模组上设置有一动作感应器以及第一作动按键，第一作动按键产生滑鼠事件讯号；以及
[0012]电池模组，所述电池模组与操作本体分离，但与主板模组电连接。
[0013]优选的，还包含:
[0014]织物套，所述织物套用于容置电池模组，同时织物套能够固定在使用者身上的任意部位。
[0015]优选的，其中操作本体还设置有下述任意一个部件:
[0016]容置空间，所述容置空间用于容纳主板模组；
[0017]前档板，所述前档板设置在操作本体上；
[0018]侧档板，所述侧档板设置在操作本体上，并与前档板共同形成一指部空间，供手指套入；以及
[0019]环型束带，所述环型束带设置在操作本体上，并用于将操作本体固定在手指上。
[0020]优选的，其中操作本体还包含第二作动按键、电源开关、蓝芽连接按钮、位置感应器中的任意一个:
[0021]所述第二作动按键设置在操作本体上，并与主板模组电连接；
[0022]所述电源开关设置在操作本体上，并与主板模组电连接；
[0023]所述蓝芽连接按钮设置在操作本体上，并与主板模组电连接；
[0024]所述位置感应器设置在操作本体上，并与主板模组电连接。
[0025]优选的，其中位置感应器选自红外线光学感应器、蓝光光学感应器以及触控板中的任意一个。
[0026]优选的，其中主板模组还包含:
[0027]蓝芽无线晶片，所述蓝芽无线晶片用于与一外连装置进行双向无线通讯，以此将滑鼠事件讯号无线传输给外连装置。
[0028]优选的，其中外连装置选自智慧手机、平板电脑、桌上型电脑、笔记型电脑、电视、机上盒以及头戴显示器中的任意一个。
[0029]优选的，动作感应器还包含加速规晶片或者双轴陀螺仪晶片:
[0030]所述加速规晶片用于侦测操作本体的偏摆速度与俯仰速度；
[0031]所述双轴陀螺仪晶片用于侦测操作本体的偏摆角度与俯仰角度。
[0032]优选的，其中电池模组通过一软性电源线与主板模组电连接。
[0033]优选的，其中滑鼠事件讯号选自座标相关讯号、点选讯号、双击讯号中的任意一个，或者滑鼠事件讯号选自座标相关讯号、点选讯号、双击讯号中的任意一组组合。
[0034]本实用新型操控准确性与稳定性好。
【附图说明】
[0035]图1为习用空中滑鼠的结构示意图
[0036]图2为本创作指戴式输入装置其座标系统的示意图
[0037]图3a为本创作指戴式输入装置的俯视示意图
[0038]图3b为本创作指戴式输入装置的前视示意图
[0039]图3c为本创作指戴式输入装置的仰视示意图
[0040]图3d为本创作指戴式输入装置的右侧视示意图
[0041]图3e为本创作指戴式输入装置的左侧视示意图
[0042]图4为彼此分离配置的操作本体与电池模组的示意图
[0043]图5为彼此分离配置的操作本体与电池模组分别穿戴于拇指与手腕上的示意图
[0044]附图序号说明:已用空中滑鼠100、操作面110、左键120、左键130、中间滚轮140、握持部150、指戴式输入装置200、操作本体201、前挡板202、侧挡板203、环型束带204、前按键205、侧按键206、位置感应器207、电源开关208、蓝芽连接按钮209、软性电源线210、织物套211、魔鬼毡212、拇指213、手腕214、
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图对本实用新型做详细的说明。
[0046]本创作将可由以下的实施例说明而得到充分了解，使得熟悉本技艺的人士可以据以完成，然本创作的实施并非可由下列实施案例而被限制其实施型态；本创作的图式并不包含对大小、尺寸与比例尺的限定，本创作实际实施时其大小、尺寸与比例尺并非可经由本创作的图式而被限制。
[0047]本文中用语“较佳”是非排他性的，应理解成“较佳为但不限于”的开放式用语，不具有限制性含义，不排除其他特征或步骤；任何说明书或请求项中所描述或者记载的任何步骤可按任何顺序执行，而不限于请求项中所述的顺序；本创作的范围应仅由所附请求项及其均等方案确定，不应由实施方式示例的实施例确定；本文中用语“包含”及其变化出现在说明书和请求项中时，是一个开放式的用语，不具有限制性含义，并不排除其他特征或步骤。本创作所指的分离式(separate type)亦称为分件式(split-type)。
[0048]图2为本创作指戴式输入装置其座标系统的示意图。本创作的指戴式输入装置200采用拉格朗日(Lagrangian)的相对座标系统来定义其三轴座标系统，以装置本体做为观察基准点，将X轴定义为纵轴(longitudinal axis)、Y轴定义为横轴(lateral axis)、Z轴定义为垂直轴(vertical axis);如果装置200相对X纵轴作出左右旋转动作，即定义为翻滚(roll)，如果装置200相对Y横轴作出上下抬头低头动作，即定义为俯仰(pitch)，如果输入装置200相对Z垂直轴作出左右偏摆动作，定义为偏摆(yaw)。
[0049]请一并参阅图3a到图3e，图3a为本创作指戴式输入装置的俯视示意图，图3b为本创作指戴式输入装置的前视示意图，图3c为本创作指戴式输入装置的仰视示意图，图3d为本创作指戴式输入装置的右侧视示意图，图3e为本创作指戴式输入装置的左侧视示意图。
[0050]本创作指戴式输入装置200包含操作本体201，操作本体201较佳为内部包含有容置空间的壳体，容置空间内包含一片主板模组，主板模组上配置有以微机电系统(MEMS)制程制做的加速规(accelerometer)、双轴陀螺仪(two-axis gyroscope)晶片以及蓝芽(blue tooth)无线晶片等，双轴陀螺仪用来侦测操作本体201的左右偏摆(yaw)角度与上下俯仰(pitch)角度，加速规用来侦测操作本体201的偏摆速度与俯仰速度，所侦测到的偏摆速度、俯仰速度、偏摆角度与俯仰角度等座标相关讯号，系属于滑鼠事件(mouse event),透过蓝芽无线晶片将滑鼠事件讯号无线传输到外连装置(external connected device),例如:智慧手机、平板电脑、桌上型电脑、笔记型电脑、电视、机上盒、头戴显示器(HMD)或者其它具有荧幕的装置，外连装置在接收滑鼠事件讯号之后，根据所接收到的偏摆角度、俯仰角度等，即可算出游标的对应移动并据以移动荧幕上的游标，达成控制荧幕上游标的移动 。
[0051]操作本体201上还设置有前挡板202、侧挡板203与环型束带204，例如:魔鬼毡(hook and loop strap、Velcro strap)，前挡板202与侧挡板203可在操作本体201下形成一个指部空间，其大小可供使用者的拇指套入，再利用环型束带204将操作本体201固定在使用者拇指上，当操作本体201在拇指上完成固定后，使用者只需要移动拇指，使拇指产生左右偏摆(yaw)或者上下俯仰(pitch)等，即可控制外连装置荧幕上的游标移动。
[0052]操作本体201上还设置有前按键(第一作动按键)205与侧按键(第二作动按键)206，在本实施例中，是将前按键205定义为一般滑鼠的左键并具有相同功能，侧按键206则定义为一般滑鼠的右键并具有相同功能，前按键205与侧按键206皆与操作本体201内的主板模组电性连接；操作本体201上还设置有位置感应器207，例如:红外线光学感应器、蓝光光学感应器、触控板等，在本实施例中，其功能相当于已用滑鼠的中间滚轮。当使用者操作前按键205、侧按键206或者位置感应器207后，即可驱动主板模组产生滑鼠事件(mouse event)，例如:座标位置、点选(click)、双击(double-click)等。
[0053]值得注意的是，本创作的X轴是固定在拇指上，且前按键(经定义为滑鼠左键)也是放在X轴的方向上，因此当使用者按下前按键时，对于Y轴的pitch方向与Z轴的yaw方向不会产生力矩，且拇指下方有其他三指做为支撑体大幅改进本创作指戴式输入装置200的操作稳定性。
[0054]进一步，在操作本体201侧面上较佳还设置有电源开关208与蓝芽连接按钮209，电源开关208可以启动或者关闭输入装置200，在不使用时也可关闭电源达到省电目的，蓝芽连接按钮209设置在电源开关208旁，当输入装置200要与外连装置无线连结时，即可透过此蓝芽连接按钮209操作。
[0055]值得注意的是，驱动操作本体201中主板模组所需的电池模组，是与操作本体201分离配置的，操作本体201与电池模组之间是透过软性电源线210而电连接。
[0056]请一并参阅图4与图5，图4为彼此分离配置的操作本体与电池模组的示意图，图5为彼此分离配置的操作本体与电池模组分别穿戴于拇指与手腕上的示意图，本创作的操作本体201与电池模组之间透过软性电源线210而电连接，操作本体201是套入使用者的拇指213，电池模组则收纳在经制做为手带或者臂带的织物套211中，再利用魔鬼毡212穿戴环绕于例如手腕214处。
[0057]即本创作的指戴式输入装置，是采用不同于已用空中滑鼠架构，将主板模组与笨重的电池模组分开，使得主板模组轻薄短小而可套入于拇指上，电池模组另外置入于织物套中，再利用魔鬼毡(Velcro strap)穿戴环绕于手腕处，这种架构在实际进行游标操作时，使用者只须带动套在拇指上的操作本体与手部转动，较厚重的电池部分会一直固定于腕部，使用者可以轻巧而毫不费力的操控操作本体，不需像传统的空中滑鼠，在操作时需要耗费相当力气跟着转动笨重的电池模组，因此本创作的指戴式输入装置具有相当好的操作稳定性、操作准确度。
[0058]小结而言，本创作的指戴式输入装置的实际使用情境为，首先将电池模组(电池)置于织物套中并穿戴环绕于手腕处，主板模组套上拇指固定后，采用握拳方式将拇指置放于中指上，开启电源开关并按下蓝芽连接按钮，将主板模组无线连接至手机、平板、电脑、电视、机上盒或是头戴显示器等外连装置，连线完成后只需上下左右转动拇指，即可控制外连装置荧幕上的游标移动到欲选择的区域，再利用食指按下操作本体上的前按键、侧按键或者位置感应器等，即可达成需要精准控制选择区域的滑鼠功能，并产生滑鼠事件(mouseevent)，例如:座标位置、点选(click)、双击(double-click)等，做为输入指令。由于食指按压此滑鼠架构的Roll轴向，对于Yaw方向与Pitch方向不产生力矩，且拇指下方有其他三指的支撑，也为此拇指型滑鼠装置提供了稳定性。
[0059]本创作以上各实施例彼此之间可以任意组合或者替换，从而衍生更多的实施态样，但皆不脱本创作所欲保护的范围，兹进一步提供更多本创作实施例如下:
[0060]实施例一:一种指戴式输入装置，其包含一操作本体，其经配置可穿戴于一使用者的一手指上，并包含一主板模组，该主板模组上设置有一动作感应器以及一第一作动按键，并用于产生一滑鼠事件讯号；以及一电池模组，经配置与该操作本体分离，但与该主板模组电连接。
[0061]实施例二:如实施例姨所述的装置，还包含一织物套，其用于容置该电池模组，并可固定于使用者身上的任意部位。
[0062]实施例三:如实施例一所述的装置，该操作本体还设置有以下部件的其中之一:一容置空间，所述容置空间用于包含主板模组；一前档板，其是设置于操作本体上；一侧档板，其是设置于操作本体上，并与该前档板共同形成一指部空间，供手指套入；以及一环型束带，其是设置于操作本体上，并用于将该操作本体固定在手指上。
[0063]实施例四:如实施例一所述的装置，该操作本体还包含以下部件的其中之一:一第二作动按键，经配置设置于该操作本体上，并与该主板模组电连接；一电源开关，经配置设置于该操作本体上，并与该主板模组电连接；一蓝芽连接按钮，经配置设置于操作本体上，并与主板模组电连接；以及一位置感应器，经配置设置于该操作本体上，并与该主板模组电连接。
[0064]实施例五:如实施例四所述的装置，该位置感应器系选自一红外线光学感应器、一蓝光光学感应器以及一触控板中的任意一个。
[0065]实施例六:如实施例一所述的装置，该主板模组还包含:一蓝芽无线晶片，是用于与一外连装置进行双向无线通讯，以此将该滑鼠事件讯号无线传输给外连装置。
[0066]实施例七:如实施例六所述的装置，外连装置是选自一智慧手机、一平板电脑、一桌上型电脑、一笔记型电脑、一电视、一机上盒以及一头戴显示器中的任意一个。
[0067]实施例八:如实施例一所述的装置，该动作感应器还包含以下部件的其中之一:一加速规晶片，是用于侦测该操作本体的偏摆速度与俯仰速度；以及一双轴陀螺仪晶片，是用于侦测该操作本体的偏摆角度与俯仰角度。
[0068]实施例九:如实施例一所述的装置，该电池模组是透过一软性电源线与该主板模组电连接。
[0069]实施例十:如实施例一所述的装置，该滑鼠事件讯号是选自一座标相关讯号、一点选讯号、一双击讯号及其上述部件的任意一组组合。
[0070]总结而言，本创作揭露一种具有X轴(Roll轴)按键稳定架构的拇指型空中滑鼠，其轻巧的外型可轻松穿戴套于拇指上，利用内部双轴向的陀螺仪侦测拇指左右及上下的旋转角度，来达成控制荧幕上鼠标的移动，拇指前方按键代表一般常用到的滑鼠左键，利用食指于此按键Roll轴向的手枪型按压，由拇指及拳部吸收其后座力，可大幅改善一般市面上空中滑鼠(air mouse)按键时，所造成的些微移动，达成稳定的目的。
[0071]本创作各实施例彼此之间可以任意组合或者替换，从而衍生更多的实施态样，但皆不脱本创作所欲保护的范围，本创作保护范围的界定，悉以本创作申请专利范围所记载者为准。
【主权项】
1.一种指戴式输入装置，其特征在于:包括: 操作本体，所述操作本体能够穿戴于使用者的手指上，操作本体包含主板模组，主板模组上设置有一动作感应器以及第一作动按键，第一作动按键产生滑鼠事件讯号；以及电池模组，所述电池模组与操作本体分离，但与主板模组电连接。
2.根据权利要求1所述的指戴式输入装置，其特征在于:还包含:织物套，所述织物套用于容置电池模组，同时织物套能够固定在使用者身上的任意部位。
3.根据权利要求1所述的指戴式输入装置，其特征在于:其中操作本体还设置有下述任意一个部件: 容置空间，所述容置空间用于容纳主板模组； 前档板，所述前档板设置在操作本体上； 侧档板，所述侧档板设置在操作本体上，并与前档板共同形成一指部空间，供手指套入；以及 环型束带，所述环型束带设置在操作本体上，并用于将操作本体固定在手指上。
4.根据权利要求1所述的指戴式输入装置，其特征在于:其中操作本体还包含第二作动按键、电源开关、蓝芽连接按钮、位置感应器中的任意一个: 所述第二作动按键设置在操作本体上，并与主板模组电连接； 所述电源开关设置在操作本体上，并与主板模组电连接； 所述蓝芽连接按钮设置在操作本体上，并与主板模组电连接； 所述位置感应器设置在操作本体上，并与主板模组电连接。
5.根据权利要求4所述的指戴式输入装置，其特征在于:其中位置感应器选自红外线光学感应器、蓝光光学感应器以及触控板中的任意一个。
6.根据权利要求1所述的指戴式输入装置，其特征在于:其中主板模组还包含: 蓝芽无线晶片，所述蓝芽无线晶片用于与一外连装置进行双向无线通讯，以此将滑鼠事件讯号无线传输给外连装置。
7.根据权利要求6所述的指戴式输入装置，其特征在于:其中外连装置选自智慧手机、平板电脑、桌上型电脑、笔记型电脑、电视、机上盒以及头戴显示器中的任意一个。
8.根据权利要求1所述的指戴式输入装置，其特征在于:动作感应器还包含加速规晶片或者双轴陀螺仪晶片: 所述加速规晶片用于侦测操作本体的偏摆速度与俯仰速度； 所述双轴陀螺仪晶片用于侦测操作本体的偏摆角度与俯仰角度。
9.根据权利要求1所述的指戴式输入装置，其特征在于:其中电池模组通过一软性电源线与主板模组电连接。
10.根据权利要求1所述的指戴式输入装置，其特征在于:其中滑鼠事件讯号选自座标相关讯号、点选讯号、双击讯号中的任意一个，或者滑鼠事件讯号选自座标相关讯号、点选讯号、双击讯号中的任意一组组合。
【专利摘要】本创作关于一种指戴式输入装置，其包含一操作本体，其经配置可穿戴于一使用者的一手指上，并包含一主板模组，该主板模组上设置有一动作感应器以及一第一作动按键，并用于产生一滑鼠事件讯号；以及一电池模组，经配置与该操作本体分离，但与该主板模组电性连接。本实用新型操控准确性与稳定性好。
【IPC分类】G06F3-0346
【公开号】CN204613887
【申请号】CN201520246716
【发明人】杨再諴
【申请人】杨再諴
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年4月22日