专利名称：光笔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光笔，更具体地说，是一种可调整光源投射于光学式触控面 板上光束面积的光笔。
背景技术：
一般而言，常见的光学式触控面板是利用光笔所投射出的光束来进行光信号的输 入并接着利用其内部的光感测元件来进行光信号的感测，其中在光学式触控面板的平面X 轴及Y轴信息的感测方面，其利用装设于内部的光电薄膜电晶体管(Photo TFT)将其所接 收到的光信号转化成光电流的方式来进行输入信号的位置判读，让使用者可使用光笔在光 学式触控面板上进行X轴及Y轴的操作，如移动游标、卷动卷轴等，至于在光学式触控面板 的法线方向Z轴信息的感测方面，光学式触控面板则是根据光笔所投射出的光束面积大小 的不同来计算出使用者所输入的Z轴信号以作为光学式触控面板感测使用者笔触压力的 判断依据，让使用者可使用光笔在光学式触控面板上进行Z轴的操作，如点选功能图示等。 如此一来，透过上述光信号的感测方式，使用者不须经过按压面板的动作即可直接进行面 板相关操作。上述所提及的光笔通常是采用投射出具有固定面积的光束的设计，因此，使用者 若是要调整投射在光学式触控面板上的光束面积以进行如点选功能图示等的操作，则必须 悬空持握住光笔并利用调整光笔与光学式触控面板的相对距离的方式以达到改变光笔在 光学式触控面板上的投射面积的效果，然而此种悬空持握光笔以改变光笔投射面积的方式 往往会让使用者无法持续且稳定地输入Z轴信息，从而导致如光学式触控面板感测错误等 操控性不佳的问题。
实用新型内容为解决现有技术存在的上述问题，本实用新型提出一种光笔，其可调整光源投射 于光学式触控面板上的光束面积。本实用新型可通过以下技术方案予以实现一种光笔，包含有一壳体；一光源，其设置于所述壳体内，该光源用来发射光线；一笔尖结构，其可活动地穿设在所述壳体的一端，该笔尖结构上形成有一开口 ；一第一透镜装置，其可活动地设置在所述光源与所述笔尖结构之间，该第一透镜 装置用来引导所述光源所发出的光线投射出所述开口；一固定弹片，其连接所述第一透镜装置，该固定弹片用来卡合所述笔尖结构以固 定所述笔尖结构与所述第一透镜装置之间的相对位置；一中空旋钮，其可旋转地套设在于所述第一透镜装置上；以及一连动管，其套设于所述第一透镜装置的一侧且连接所述中空旋钮，该连动管用 来在所述中空旋钮相对所述第一透镜装置旋转至一第一位置时驱动所述固定弹片与所述 笔尖结构分离，以使所述笔尖结构可相对所述壳体移动，以及用来在所述中空旋钮旋转至一第二位置时与所述固定弹片分离，以使所述固定弹片卡合在所述笔尖结构上。通过以上技术方案，本实用新型利用中空旋钮与导光管之间以及连动管与固定弹 片之间相对位置的调整，以使光笔的笔尖结构可相对壳体移动，从而达到调整光笔在光学 式触控面板上的光束投射面积大小的效果，如此一来，不仅可允许使用者通过光笔抵触於 光学式触控面板的方式以得到适当的支撑，从而帮助使用者可持续且稳定地输入Z轴信 息，可方便地进行如点选功能图示等的操作，以避免先前技术中触控屏幕感测错误等操控 性不佳的问题，同时亦可由上述中空旋钮旋转至不同位置的操作，以使光笔可应不同情况 而有不同的使用方式，进而提升光笔在实际应用上的弹性。
图1为本实用新型最佳实施例光笔的剖面示意图；图2为图1所示中空旋钮的剖面示意图；图3为图1所示连动管的示意图；图4为图1所示笔尖结构与第二透镜装置以及第一透镜的相对位置示意图；图5为图4所示笔尖结构在相对壳体移动后与第二透镜装置以及第一透镜的相对 位置示意图；图6为图1所示中空旋钮相对导光管旋转至该第二位置的剖面示意图；图7为图1所示中空旋钮相对导光管旋转至该第三位置的剖面示意图。图中10光笔；12壳体；14光源；16笔尖结构；18第一透镜装置；20第二透镜装置； 22固定弹片；24弹簧；26中空旋钮；28连动管；30开口；32第一定位槽；34第二定位槽；36 导光管；37卡合孔洞；38第一透镜；40第一突出部；43槽孔；46爪形结构具体实施方式
下面结合具体实施方式
，进一步阐述本实用新型在说明书当中使用了某些词汇来指称特定的元件，所属领域中具有通常知识者 应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同样的元件。本说明书的申请专利范围并不 以名称的差异来作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区别的基准。在 通篇说明书所提及的“包含”是一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。如图1所示，其为本实用新型的最佳实施例的一种光笔10的剖面示意图。由图1 可知，光笔10包含有一壳体12、一光源14、一笔尖结构16、一第一透镜装置18、一第二透镜 装置20、至少一固定弹片22 (图1中显示二个)、至少一弹簧24(图1中显示二个)、一中空 旋钮26，以及一连动管28 ；光源14设置在壳体12内，在本实用新型中，光源14可为一般常 见应用在光笔上的光源，如雷射光源、发光二极体光源等。笔尖结构16可活动地穿设在壳 体12的一端，即笔尖结构16可相对于壳体12移动，笔尖结构16上形成有一开口 30，其中 光源14所发出的光线可经由开口 30射出，此外，由图1可知，笔尖结构16上另形成有至少 一第一定位槽32以及至少一第二定位槽34 (图1中均显示为二个)；第一透镜装置18可 活动设置在光源14以及笔尖结构16之间，第一透镜装置18是用来引导光源14所发出的 光线投射出开口 30，由第1图可知，第一透镜装置18包含有一导光管36以及一第一透镜 38，导光管36穿设过中空旋钮26以及连接固定弹片22，导光管36上形成有至少一卡合孔 洞37 (图1中显示二个)，导光管36用来引导光源14所发出的光线，第一透镜38是连接导光管36，第一透镜38用来将导光管36所传来的光线折射出开口 30，在本实用新型中，第一 透镜38最好为一凸透镜，用来聚焦光线；固定弹片22连接导光管36，固定弹片22用来卡 合在笔尖结构16的第一定位槽32，以固定笔尖结构16与导光管36的相对位置；第二透镜 装置20是固定在壳体12内且位于第一透镜装置18以及光源14之间，第二透镜装置20用 来引导光源14所发出的光线至导光管36内，在本实用新型中，第二透镜装置20最好为一 凹透镜，可将光源14所投射的光线折射为平行光束到第一透镜装置18上；弹簧24连接在 笔尖结构16以及壳体12之间，弹簧24用来提供弹力到笔尖结构16，以使笔尖结构16可相 对于壳体12来回移动。接着，有关中空旋钮26以及连动管28的结构描述，请参阅图2以及图3，图2为图 1所示中空旋钮26的剖面示意图，图3为图1所示连动管28的示意图。首先，如图2所示， 中空旋钮26为一中空环状结构，其可旋转地套设于导光管36上，中空旋钮26的内部形成 有至少一第一突出部40以及至少一第二突出部42 (图2中均显示二个)，由图2可知，第一 突出部40以及第二突出部42以放射状的排列方式对称地形成在中空旋钮26的内部，故第 一突出部40以及第二突出部42可在中空旋钮26相对导光管36分别旋转至相对应的位置 时卡合在导光管36的卡合孔洞37，在本实用新型中，第一突出部40以及第二突出部42均 可较佳地为一突出圆点结构，如此即可利用其圆滑轮廓的设计而轻易地与卡合孔洞37卡 合或分离。此外，如图1所示，中空旋钮26的外缘突出在壳体12的一槽孔43之外，好让使 用者可方便地推动中空旋钮26相对导光管36进行旋转；接着，如图1所示，连动管28套 设于第一透镜装置18的一侧且连接中空旋钮26，也就是说，连动管28可随着中空旋钮26 相对于导光管36的旋转而一同旋转，由图3可知，连动管28的一侧形成有至少一突出片 44 (图3中显示二个)以及在其一端上形成有一爪形结构46，突出片44用来在中空旋钮26 相对导光管36旋转至一相对应的位置时分别卡合在笔尖结构16的第二定位槽34内，来固 定连动管28与笔尖结构16的相对位置，而爪形结构46则是用来在中空旋钮26相对导光 管36旋转至一相对应的位置时驱动固定弹片22与笔尖结构16的第一定位槽32分离，以 及用来在中空旋钮26相对导光管36旋转至另一相对应的位置时与固定弹片22分离，以使 固定弹片22卡合在笔尖结构16的第一定位槽32内。现对光笔10具体操作进行详细的说明。首先，请参阅图1、图2、图4及图5，图4 为图1所示笔尖结构16与第二透镜装置20以及第一透镜38的相对位置示意图，图5为 图4所示笔尖结构16在相对壳体12移动后与第二透镜装置20以及第一透镜38的相对位 置示意图。在本实用新型中，使用者可利用光笔10在一光学式触控面板48 (图4中以虚线 表示)上进行相关的操控，举例来说，若是使用者想要利用光笔10点选光学式触控面板48 上所显示的功能图示，则使用者可推动中空旋钮26相对于导光管36旋转至如图1所示的 一第一位置，此时，图2所示的中空旋钮26的第一突出部40就会卡合在导光管36的卡合 孔洞37内(如图1所示)，这样就可以限制住第一透镜装置18在壳体12内的移动，另一 方面，连动管28上的爪形结构46则是会随着中空旋钮26的旋转而旋转至如图1所示的位 置，进而将原本卡合在笔尖结构16的第一定位槽32的固定弹片22推离第一定位槽32，以 使笔尖结构16不再被固定弹片22所固定住，换句话说，笔尖结构16即可相对于壳体12移 动。因此，当使用者将中空旋钮26相对于导光管36旋转至如图1所示的第一位置时，使用 者可接着将光笔10的笔尖结构16抵触于光学式触控面板48上(如图4所示)，此时由上
6述可知，由于笔尖结构16已可相对于壳体12移动，所以使用者即可开始下压光笔10，以使 笔尖结构16相对壳体12从如图4所示的位置移动至如图5所示的位置(此时弹簧24处 于压缩状态)，如此一来，由图4以及图5可知，光笔10的光源14投射在光学式触控面板 48上的光束面积即可相对地扩大，以使光学式触控面板48根据此一相对扩大的光束投射 面积而感测到使用者所输入的Z轴资讯，进而判断出目前使用者正在进行功能图示点选动 作。综上所述，通过由上述旋转中空旋钮26以使笔尖结构16可相对壳体12移动的方式， 使用者即可直接将光笔10的笔尖结构16抵触于光学式触控面板48上，并利用笔尖结构16 与壳体12之间的相对移动来进行光源14在光学式触控面板48上的光束投射面积大小的 调整，以取代以往必须要求使用者悬空持握光笔的调整方式，如此一来，由於使用者的手不 再需要悬空持握光笔10而是可通过由光笔10抵触于触控屏幕48的方式以得到适当的支 撑，因此使用者即可持续且稳定地输入Z轴资讯，从而避免习知光学式触控面板感测错误 等操控性不佳的问题。此外，当使用者不再下压笔尖结构16时，处于压缩状态的弹簧24就 会提供弹性回复力至笔尖结构16，以使笔尖结构16可自动回位至如图4所示的位置。接着请参阅图6，其为图1所示中空旋钮26相对导光管36旋转至一第二位置的 剖面示意图。当使用者想要将光笔10当作一般的发光笔使用时，如在黑暗环境中提供照明 光束或是在投影布幕上投射光束以作为指示用等，则使用者可推动中空旋钮26相对于导 光管36从如图1所示的该第一位置旋转至如图6所示的该第二位置，在中空旋钮26旋转 的过程中，原本卡合在导光管36的卡合孔洞37的第一突出部40就会随着中空旋钮26的 旋转并顺着本身圆滑的轮廓结构而离开导光管36的卡合孔洞37，接着，当中空旋钮26旋 转至该第二位置时，图2所示的中空旋钮26的第二突出部42就会卡合在导光管36的卡合 孔洞37内(如图6所示)，这样来限制住第一透镜装置18在壳体12内的移动，另一方面， 连动管28上的爪形结构46则是会随着中空旋钮26的旋转而与固定弹片22分离，进而使 原本被爪形结构46推离出笔尖结构16的第一定位槽32的固定弹片22卡合在第一定位槽 32内，也就是说，笔尖结构16就会被固定弹片22固定在如图6所示的位置而无法相对于壳 体12移动，此时，图3所示的连动管28的突出片44亦会随着中空旋钮26的旋转而卡合於 笔尖结构16的第二定位槽34，以使笔尖结构16可更稳固地定位于如图6所示的位置。因 此，当使用者将中空旋钮26相对于导光管36从如图1所示的该第一位置旋转至如图6所 示的该第二位置时，通过中空旋钮26的第二突出部42与导光管36的卡合孔洞孔37的卡 合、固定弹片22与笔尖结构16的第一定位槽32的卡合，以及连动管28的突出片44与笔 尖结构16的第二定位槽34的卡合，光笔10的各个元件彼此之间均可被相对应地固定住， 从而允许使用者可将光笔10当作一般的发光笔使用而不需担心在使用过程中发生光笔10 内部元件产生相对移动的情况发生。值得一提的是，光笔10除了可利用笔尖结构16相对壳体12的相对移动以调整光 源14投射在光学式触控面板48上的光束面积之外，其亦可利用笔尖结构16与第一透镜装 置18共同相对于壳体12移动的方式来调整光源14的光束投射面积，举例来说，请参阅图 1、图4、图7，图7为图1所示中空旋钮26相对导光管36旋转至一第三位置的剖面示意图。 若是使用者想要利用光笔10点选光学式触控面板48上所显示的功能图示，除了可将中空 旋钮26相对导光管36旋转至如第1图所示的第一位置之外， 用者亦可推动中空旋钮26 相对于导光管36从如图1所示的该第一位置旋转至如图7所示的该第三位置，也就是中空旋钮26的第一突出部40以及第二突出部42均无卡合在导光管36的卡合孔洞37的位置， 即在中空旋钮26旋转的过程中，原本卡合在导光管36的卡合孔洞37的第一突出部40就 会随着中空旋钮26的旋转而离开导光管36的卡合孔洞37，另一方面，当中空旋钮26旋转 至该第三位置时，连动管28上的爪形结构46亦会随着中空旋钮26的旋转而与固定弹片22 分离，进而使原本被爪形结构46推离出笔尖结构16的第一定位槽32的固定弹片22卡合 在第一定位槽32，以使笔尖结构16与第一透镜装置18的相对位置就会被固定弹片22固定 住，换句话说，笔尖结构16即可与第一透镜38共同地相对于壳体12移动。因此，当使用者 将中空旋钮26相对于导光管36旋转至如图7所示的该第三位置时，使用者可接着将光笔 10的笔尖结构16抵触在光学式触控面板48上(如图4所示)，此时由上述可知，由于笔尖 结构16与第一透镜38已可共同地相对于壳体12移动，所以使用者即可开始下压光笔10 以使笔尖结构16与第一透镜38相对壳体12从如图4所示的位置移动至直接将光笔10的 笔尖结构16抵触在光学式触控面板48上(此时弹簧24是处于压缩状态)。如此一来，由 图4可知，光笔10的光源14投射在光学式触控面板48上的光束面积即可相对地扩大，以 使光学式触控面板48根据此一相对扩大的光束构16与第一透镜装置18可共同地相对壳 体12移动的方式，使用者亦可直接将光笔10的笔尖结构16抵触在光学式触控面板48上， 并利用笔尖结构16以及第一透镜装置18与壳体12之间的相对移动来进行光源14在光学 式触控面板48上的光束投射面积大小的调整，以取代现有的须要求使用者悬空持握光笔 的调整方式，如此一来，由于使用者的手不再需要悬空持握光笔10而是可通过由光笔10抵 触在光学式触控面板48的方式以得到适当的支撑，因此使用者即可持续且稳定地输入Z轴 信息，从而避免现有触控屏幕感测错误等操控性不佳的问题。同理，当使用者不再下压笔尖 结构16时，处于压缩状态的弹簧24就会提供弹性回复力至笔尖结构16，以使笔尖结构16 与第一透镜38可自动回位至如图4所示的位置。此外，在本实用新型中，上述实施例中所提及的第二透镜装置20、中空旋钮26的 第二突出部42、连动管36上的突出片44均可为可省略的元件，以达到简化光笔10内部结 构以及降低光笔10之制造成本的效果，举例来说，光笔10系可省略第二突出部42的设计， 从而省略上述实施例所提及的固定光笔10内部各个元件的相对位移的功能。另外，光笔10 用来使笔尖结构16可自动回位的设计可不限于使用上述实施例中所提及的弹簧24，其亦 可采用其他常见提供弹力的结构设计，如弹片等。相较于先前技术须要求使用者悬空持握光笔的调整方式，本实用新型利用中空旋 钮与导光管之间以及连动管与固定弹片之间相对位置的调整，以使光笔的笔尖结构可相对 壳体移动，从而达到调整光笔在光学式触控面板上的光束投射面积大小的效果，如此一来， 不仅可允许使用者通过光笔抵触於光学式触控面板的方式以得到适当的支撑，从而帮助使 用者可持续且稳定地输入Z轴信息，以避免先前技术中触控屏幕感测错误等操控性不佳的 问题，同时亦可由上述中空旋钮旋转至不同位置的操作，以使光笔可应不同情况而有不同 的使用方式，进而提升光笔在实际应用上的弹性。但是，上述的具体实施方式
只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能够 理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制；只要是根据本专利所揭示精神的所 作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。
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权利要求一种光笔，其特征在于包含有一壳体；一光源，其设置在所述壳体内，该光源用来发射光线；一笔尖结构，其可活动地穿设在所述壳体的一端，该笔尖结构上形成有一开口；一第一透镜装置，其可活动地设置在所述光源与所述笔尖结构之间，该第一透镜装置用来引导所述光源所发出的光线投射出所述开口；一固定弹片，其连接所述第一透镜装置，该固定弹片用来卡合所述笔尖结构以固定所述笔尖结构与所述第一透镜装置之间的相对位置；一中空旋钮，其可旋转地套设在所述第一透镜装置上；以及一连动管，其套设在所述第一透镜装置的一侧且连接所述中空旋钮，该连动管用来在所述中空旋钮相对所述第一透镜装置旋转至一第一位置时驱动所述固定弹片与所述笔尖结构分离，以使所述笔尖结构可相对所述壳体移动，以及用来在所述中空旋钮旋转至一第二位置时与所述固定弹片分离，以使所述固定弹片卡合在所述笔尖结构上。
2.根据权利要求1所述的一种光笔，其特征在于还包含有一弹簧，其连接在所述笔尖 结构以及所述壳体之间。
3.根据权利要求1所述的一种光笔，其特征在于其中所述连动管的一端形成有一爪 形结构，其用来在所述中空旋钮旋转至所述第一位置时驱动所述固定弹片与所述笔尖结构 分离，以及用来在所述中空旋钮旋转至所述第二位置时与所述固定弹片分离，以使所述固 定弹片卡合在所述笔尖结构的一第一定位槽。
4.根据权利要求1所述的一种光笔，其特征在于所述第一透镜装置包含有一导光管，其穿设所述中空旋钮以及连接所述固定弹片，该导光管用来引导所述光源 所发出的光线；以及一第一透镜，其连接所述导光管，所述第一透镜用来将所述导光管所传来的光线折射 出所述开口。
5.根据权利要求4所述的一种光笔，其特征在于还包含有一第二透镜装置，其固定 在所述壳体内且位于所述第一透镜装置以及所述光源之间，所述第二透镜装置用来引导所 述光源所发出的光线到所述导光管内。
6.根据权利要求4所述的一种光笔，其特征在于所述中空旋钮内形成有一第一突出 部，所述导光管上形成有一卡合孔洞，所述第一突出部在所述中空旋钮旋转至所述第一位 置时卡合在所述导光管的该卡合孔洞，以固定所述第一透镜以及所述导光管与所述壳体间 的相对位置。
7.根据权利要求6所述的一种光笔，其特征在于所述第一突出部在所述中空旋钮旋 转至一第三位置时脱离所述卡合孔洞以使所述第一透镜装置可相对于所述壳体移动，且所 述连动管在所述中空旋钮旋转至所述第三位置时与所述固定弹片分离，以使所述固定弹片 卡合在所述笔尖结构上。
8.根据权利要求6所述的一种光笔，其特征在于所述第一突出部为一突出圆点结构。
9.根据权利要求4所述的一种光笔，其特征在于所述中空旋钮内形成有一第二突出 部，所述导光管上形成有一卡合孔洞，该第二突出部在所述中空旋钮相对所述导光管旋转 至所述第二位置时卡合在所述导光管的所述卡合孔洞内，以固定所述第一透镜以及所述导光管与所述壳体之间的相对位置。
10.根据权利要求9所述的一种光笔，其特征在于所述第二突出部为一突出圆点结构。
11.根据权利要求4所述的一种光笔，其特征在于所述第一透镜为一凸透镜。
12.根据权利要求5所述的一种光笔，其特征在于所述第二透镜装置为一凹透镜。
13.根据权利要求1所述的一种光笔，其特征在于所述连动管的一侧形成有一突出 片，其用来在所述中空旋钮旋转至所述第二位置时卡合在所述笔尖结构的一第二定位槽 上，以固定所述连动管与所述笔尖结构之间的相对位置。
14.根据权利要求1所述的一种光笔，其特征在于所述中空旋钮的外缘突出在所述壳 体的一槽孔之外。
15.根据权利要求1所述的一种光笔，其特征在于所述光源为一发光二极管。
16.根据权利要求1所述的一种光笔，其特征在于所述光源为一雷射光源。
17.根据权利要求1所述的一种光笔，其特征在于所述光源所发出的光线是经由所述 开口投射到一光学式触控面板。
专利摘要本实用新型公开一种光笔包含一壳体、一光源、一笔尖结构、一第一透镜装置、一固定弹片、一中空旋钮及一连动管，笔尖结构穿设于壳体一端，第一透镜装置设置于光源与笔尖结构之间，固定弹片连接第一透镜装置，用来卡合笔尖结构，中空旋钮可旋转地套设在第一透镜装置上，连动管套设在第一透镜装置一侧且连接中空旋钮，用来在中空旋钮旋转至一第一位置时驱动固定弹片与笔尖结构分离，以使该笔尖结构系可相对该壳体移动，以及用来在中空旋钮旋转至一第二位置时与固定弹片分离，以使固定弹片卡合在笔尖结构。本实用新型可调整光源投射于光学式触控面板上的光束面积，可方便地进行如点选功能图示等的操作。
文档编号F21V14/06GK201654694SQ20092021099
公开日2010年11月24日 申请日期2009年10月20日 优先权日2009年10月20日
发明者王尹 申请人:华映视讯(吴江)有限公司;中华映管股份有限公司