指向装置的制作方法

专利名称：指向装置的制作方法
技术领域：
本发明关于一种指向装置，特别是一种可提高操作准确度、耐用度及可靠度的指 向装置。
背景技术：
指向装置是一种用来产生方向指令的电子装置，电脑系统、多媒体装置、娱乐设 备、家电、机具等，均属其应用范围。常见的指向装置由对应于上、下、左、右四个方向的按键 或触发单元所组成，如电脑键盘中的方向键、电视或掌上型游戏机的摇杆等。以按键实现的指向装置具有组装容易的优点，然而最大的缺点在于无法精确反映 使用者的操控需求。请参考图1A，图IA为传统一按键式指向装置10的示意图。指向装置 10主要由按键PAD_UP、PAD_DW、PAD_LT、PAD_RT所组成，分别对应于上、下、左、右四个方向。 按键PAD_UP、PAD_DW、PAD_LT、PAD_RT的下方涂有导电材质，如石墨，并设有弹性机构，用来 使底部的导电材质常态性地与检测电路DET_UP、DET_DW、DET_LT、DET_RT相距固定距离。检 测电路DET_UP、DET_DW、DET_LT、DET_RT连接到一控制器(未示在图IA中)，控制器可根据 检测电路的导通与否，产生对应的方向控制指令。举例来说，当使用者按压按键PAD_UP时， 按键PAD_UP底部的导电材质会接触到检测电路DET_UP，使检测电路DET_UP导通。借此，控 制器可判断使用者按下按键PAD_UP，而输出对应的方向指令。由上述可知，当检测电路DET_UP、DET_DW、DET_LT、DET_RT中某一检测电路导通 时，控制器可产生对应的方向控制指令，然而这种“全有、全无”的操作方式无法反映介于两 者之间的操作需求，例如图形化使用者界面(Graphical User Interface)的应用。另外，针对(电脑或电视游戏机中)游戏的操作，不论是通过键盘或摇杆，均是由 游戏软件或摇杆控制器根据特定方向的按键被触发的次数、时间等，判断移动的方向、速 度、加速度等。例如，请参考图1B，图IB为传统一摇杆的一方向控制模块12的示意图。在 方向控制模块12中，虚线部分表示一操控杆的位置。类似于按键式指向装置10的操作方 式，当使用者施力于操控杆使其触碰到触发单元TR_UP、TR_DW、TR_LT、TR_RT其中之一时， 被触碰到的触发单元会发出信号给摇杆的控制器，以产生对应的方向控制指令。例如，当使 用者将操控杆往上拨而触碰到触发单元TR_UP时，触发单元TR_UP可发出对应于“上”的方 向控制指令，则根据方向控制指令的产生次数、时间等，游戏软件可判断移动的方向、速度、 加速度等，而做出对应的反应。不论是按键式的指向装置10或是用于摇杆的方向控制模块12，其均是利用对应 于不同方向的按键或触发单元产生等同于开关的效果，这种操作方式对于选单式的操作较 有利，但对于图形化使用者界面或游戏的操作则无法精确反映使用者的控制内容。

发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种指向装置。本发明公开一种指向装置，用于一电子装置中产生一二维指向信号，其包括一底板；一第一矩形导电片，设置在该底板上，并包括一第一滑槽；一第二矩形导电片，设置在 该底板上，与该第一矩形导电片部分重叠，并包括一第二滑槽；一定位轴，垂直于该底板，并 穿过该第一滑槽与该第二滑槽的重叠部分所对应的一空间，用来在承受一外力作用时，使 该第一矩形导电片沿一第一方向移动，并使该第二矩形导电片沿一第二方向移动；以及一 控制信号产生模块，用来根据该第一矩形导电片相对于该第二矩形导电片的电信息及该第 二矩形导电片相对于该第一矩形导电片的电信息，输出该二维指向信号。



图。
图。
图IA为传统一按键式指向装置的示意图。 图IB为传统一摇杆的一方向控制模块的示意图。图2A、图2B及图2C分别为本发明实施例一指向装置的俯视、侧视及等视角示意图3A为图2A至图2C的指向装置的俯视透视图。 图:3B为图2A至图2C的指向装置的剖视图。图4A及图4B分别为图2A至图2C的指向装置的侧视及等视角组装示意图。 图5为图2A至图2C的指向装置的矩形导电片及底板组装后的示意图。 图6A为图2A至图2C的指向装置未受外力时，定位轴、矩形导电片及底板的透视图6B为图2A至图2C的指向装置受外力时，定位轴、矩形导电片及底板的示意图。 图7A为图2A至图2C的指向装置的定位轴未受外力作用时，由底板朝矩形导电片 及定位轴所视的示意图。图7B为图2A至图2C的指向装置的定位轴受对应于一箭头的外力作用时，由底板 朝向矩形导电片及定位轴所视的示意图。图8为本发明实施例一控制信号产生模块的示意图。图9A及图9B分别为本发明实施例用于图8的控制信号产生模块的转换表的示意 图。图IOA及图IOB分别为图8的控制信号产生模块利用图9A及图9B的转换表判断 图2A至图2C的指向装置的一移动情形的示意图。图IlA及图IlB分别为图8的控制信号产生模块利用图9A及图9B的转换表判断 图2A至图2C的指向装置的另一移动情形的示意图。图12为图2A至图2C的指向装置中矩形导电片的变化实施例的示意图。图13A为图2A至图2C的指向装置的一操作方式的示意图。图13B为图2A至图2C的指向装置的另一操作方式的示意图。主要元件符号说明10指向装置PAD_UP、PAD_DW、PAD_LT、PAD_RT 按键DET_UP、DET_DW、DET_LT、DET_RT 检测电路12方向控制模块TR_UP、TR_DW、TR_LT、TR_RT 触发单元
20指向装置CS壳体P_CAP定位轴上盖CS_UP上盖CS_Dff底座G、G，点P_AX定位轴FX环形固定件EL弹性件MT_X、MT_Y矩形导电片BS底板SPS空间XR、BR箭头DS_X、DS_Y距离A、B、C、01 04 端点80控制信号产生模块800电阻检测单元802转换单元DR_CMD控制信号90、92转换表
具体实施例方式请参考图2A、图2B及图2C，图2A、图2B及图2C分别为本发明实施例一指向装置 20的俯视、侧视及等视角示意图。如图2A至图2C所示，指向装置20的外观由一壳体CS及 一定位轴上盖P_CAP所组成。壳体CS包括一上盖CS_UP及一底座CS_DW，两者间通过卡勾 及卡槽而相结合。定位轴上盖P_CAP优选地为绝缘材质所形成，使用者可视指向装置20的 大小，以单根手指推移定位轴上盖P_CAP，或以多根手指移动定位轴上盖？^^ ，以进行方 向控制，详细操作在后文中说明。关于指向装置20的内部结构，请继续参考图3A、图;3B及图4A、图4B，图3A为指向 装置20的俯视透视图，图:3B为沿图3A的G点及G’点的剖视图，图4A及图4B分别为指向 装置20的侧视及等视角组装示意图。指向装置20的壳体CS内，由上至下，包括一定位轴 P_AX、一环形固定件FX、一弹性件EL、矩形导电片MT_X、MT_Y及一底板BS。矩形导电片MT_ X、MT_Y互为正交，且均包括空心滑槽，而定位轴P_AX则穿过两者的重叠部分。环形固定件 FX设在定位轴P_AX上，其外侧包覆有弹性件EL。当组装完成后，环形固定件FX与弹性件 EL位于上盖CS_UP中的一腔体UP_SP。腔体UP_SP具有足够空间，可使定位轴P_AX(或定 位轴上受力后，在适当范围内移动，而弹性件EL则可在外力消失时，将定位轴卩_ AX回复至初始位置。另外，底板BS用来支撑矩形导电片MT_X、MT_Y，其可以是布局有一控 制信号产生模块的印刷电路板，不限于此。详细来说，请参考图5，图5为指向装置20的矩形导电片MT_X、MT_Y及底板BS组装后的示意图。由图5可知，矩形导电片MT_X、MT_Y互为正交，且两者滑槽的中央形成一空 间SPS。空间SPS用以容纳定位轴P_AX，亦即定位轴P_AX穿过矩形导电片MT_X、MT_Y的滑 槽重叠所形成的空间SPS。接着说明指向装置20的运作方式，请参考图6A及图6B，图6A为指向装置20未受 外力时，定位轴P_AX、矩形导电片MT_X、MT_Y及底板BS的透视图。假设定位轴P_AX受对 应于朝一箭头狀的外力作用时，则定位轴P_AX会带动矩形导电片MT_X、MT_Y在底板BS上 滑动，而成为图6B所示的情形。由图6B可知，矩形导电片MT_X的中心线移动了一距离DS_ X，而矩形导电片MT_Y的中心线移动了一距离DS_Y。距离DS_X及距离DS_Y对应于使用者 的操控力道，可反映其操作内容。由上述可知，当定位轴P_AX受力而移动时，定位轴P_AX会带动矩形导电片MT_X、 MT_Y移动对应的距离。也就是说，在未受外力时，由于弹性件EL的作用，定位轴P_AX位于 矩形导电片MT_X及MT_Y两者的中心。当定位轴P_AX受外力而产生位移时，根据外力的方 向及大小，定位轴P_AX会偏移矩形导电片MT_X及MT_Y的中心(另一种说法是外力通过定 位轴P_AX将矩形导电片MT_X及MT_Y移开初始位置)。而当外力消失时，弹性件EL的弹 性作用会将定位轴移回初始位置，即矩形导电片MT_X及MT_Y两者的中心。因此，当定位轴 P_AX受外作用而移动时，只要知道矩形导电片MT_X、MT_Y的边缘至定位轴P_AX的距离，即 可判断使用者的操控需求。要正确判断定位轴P_AX受外力所移动的距离有其复杂度，实际上，仍有其他方式 可判断使用者的操控需求。举例来说，请参考图7A及图7B，图7A为定位轴P_AX未受外力 作用时，由底板BS朝矩形导电片MT_X、MT_Y及定位轴P_AX所视的示意图，而图7B则为定 位轴P_AX受对应于一箭头BR的外力作用时，由底板BS朝向矩形导电片MT_X、MT_Y及定 位轴P_AX所视的示意图。其中，端点A、C表示矩形导电片MT_Y的两边缘的中心点，端点B 表示矩形导电片MT_X的一边缘的中心点，端点01 04表示矩形导电片MT_X与MT_Y的交 点。首先，为简洁起见，以下以L[A，03]表示端点A至端点03最短路径的长度，以L
表示端点03至端点B最短路径的长度，以L[A，B]表示端点A至端点B最短路径的长度，以 L[B，04]表示端点B至端点04最短路径的长度，以L
表示端点04至端点C最短路 径的长度，以及以L[B，C]表示端点B至端点C最短路径的长度。换句话说，L[A，B] = L[A， 03]+L
，以及 L[B，C] = L[B, 04]+L
此外，在壳体 CS 内，定位轴 P_AX 受力所 能移动的范围会被矩形导电片MT_X及MT_Y的长度限制，且以本实施例而言，长度L[A，03]、 长度L
、长度L[B，04]及长度L
的极大值相等，极小值亦相等。若以min_T分别表示上述极大值及极小值，则长度L[A，03]及长度L
的数值范围可表示 为min_T L [A, 03] max_T，及min_T L
max_T。再配合L[A, B] = L[A, 03]+L
,则当取得长度L[A，B]后，可在二维座标系中，定义一有限线段或一点(当长度 L[A, B]恰等于2Xmin_T或2Xmax_T时)。同理，当取得长度L[B，C]后，亦可于二维座标 系中，定义一有限线段或一点(当长度L[B，C]恰等于？父！！！^^！“或？父！！！拟^“时)。在同一8座标系中，对应于长度L[A，B]及长度L[B，C]的两有限线段的交点，即可表示定位轴P_AX 受力后移动的情形。简单来说，由于长度L[A，B]及长度L[B，C]为相关于定位轴P_AX的位置，并受限 于矩形导电片MT_X及MT_Y的长度，因此，当取得长度L[A，B]及长度L[B，C]后，可判断对 应的两有限线段，而两有限线段的交点即对应于定位轴P_AX的位置。在此需注意的是，由 于端点03、04相对于定位轴P_AX的轴心的位置为固定，且端点03、04至端点B的距离亦相 同。因此，在判断长度L[A，B]及长度L[B，C]的过程中，端点03、04可视为同一点，且端点 03,04的移动情形即为定位轴P_AX的移动情形。换句话说，不需计算出端点A、B、C至定位 轴P_AX的轴心的距离，而可利用端点A、B、C与端点03、04的关系，判断出定位轴P_AX移 动的距离。当然，前述概念是因为矩形导电片MT_X与MT_Y的交点01 04对应于一正方 形的四点，在其他实施例中，端点01 04不限于对应于正方形的四点，而矩形导电片MT_X 与MT_Y的交点亦不限于四个，亦可以多于或少于4，视设计需求而定。判断长度L[A，B]及长度L[B，C]的方式有许多种，其中一例可通过测量电阻的方 式实现。如本领域具通常知识者所熟知，一导电物体的电阻值R可表示为R=p XLN+AR，其中，ρ表示导电物体的电阻系数，LN表示导电物体的长度，而AR表示导电物体 的截面积。因此，在电阻系数P及截面积AR均固定不变(或其影响很小时)的情形下，如一 矩形导电片，则其电阻值R与长度LN成正比。借此，回到图7A及图7B中，只要测量端点A 至端点B的电阻值及端点B至端点C的电阻值，即可通过适当的转换，将其对应到长度L [A， B]及长度L[B，C]，进而可得知定位轴P_AX受力后移动的情形，以判断使用者的操控需求。因此，请参考图8，图8为本发明实施例一控制信号产生模块80的示意图。控制信 号产生模块80用于指向装置20中，其可以形成在底板BS上，或以其他方式与指向装置20 结合。控制信号产生模块80包括一电阻检测单元800及一转换单元802。电阻检测单元 800耦接到端点A、B、C，用来检测端点A至端点B的电阻值R_AB及端点B至端点C的电阻 值R_BC。转换单元802则根据电阻值R_AB及R_BC，判断定位轴的移动情形，并据以产生控 制信号DR_CMD。其中，需注意的是，由端点A至端点B及端点B至端点C有部分路径重叠， 为确保检测的准确性，电阻检测单元800可先检测电阻值R_AB，然后再检测电阻值R_BC。此 外，转换单元802的运作概念是先将电阻值R_AB、R_BC转换为长度L[A，B]、L[B，C]，再由长 度L[A，B]、L[B, C]得出定位轴P_AX的移动情形，并借此产生控制信号DR_CMD。需注意的 是，在转换电阻值R_AB、R_BC时，除了应考虑矩形导电片MT_X与MT_Y的材质、厚度外，亦需 考虑矩形导电片MT_X与MT_Y的交点。举例来说，当矩形导电片MT_X与MT_Y的交点是如图7A所示的四个端点01 04 时，则电阻值R_AB并非单纯地仅由端点A至端点03及端点03至端点B的电阻所决定，尚 需考虑其它交点(端点01、02、04)的影响。同理，电阻值R_BC除了由端点B至端点04及 端点04至端点C的电阻所决定外，尚需考虑其它交点(端点01、02、03)的影响。在此情 形下，为便于计算，可适当地将矩形导电片MT_X与MT_Y的交点减少，使复杂度降低。例如， 视材质或相关需求而定，可将导电材质仅涂布在矩形导电片MT_X与MT_Y的接触面上与端 点03有关的一边，或将绝缘材质涂布在矩形导电片MT_X与MT_Y的接触面上与端点03无9关的一边，使矩形导电片MT_X与MT_Y的交点减为端点03。如此一来，电阻值R_AB由端点 A至端点03及端点03至端点B的电阻决定，而电阻值R_BC由端点B至端点04及端点04 至端点C的电阻决定，则可使转换单元802的运算复杂度大幅降低。另一方面，为降低复杂度，转换单元802另可以查表(Look-up Table)方式，储存 不同电阻值1 _48、1 _8(与长度1^仏，8]丄[8，(]间的关系；同时，设计者可根据系统需求，决 定此查找表所包括的数据数，以提升效率。举例来说，请参考图9A及图9B，图9A及图9B分别为本发明实施例转换表90、92 的示意图，其绘制方式是将定位轴P_AX的水平及垂直移动范围均分为10阶，测量各种移动 情形下，电阻值R_AB&R_BC的范围。其中，转换表90对应于电阻值R_AB与长度L[A，B] 的转换关系，而转换表92则对应于电阻值R_BC与长度L[B，C]的转换关系，两者均储存在 转换单元802中，供判断控制信号DR_CMD之用。需注意的是，图9A及图9B用以说明本发 明的概念，其中的电阻值仅为一例，非限于此。同时，为便于说明，转换表90、92中以端点A、 B到定位轴P_AX的电阻值来概述并简化说明不同交点的情形。其次，由于定位轴P_AX的 水平及垂直移动范围均分为10阶，因此可适当设定一误差区间。以误差区间为15%为例， 若转换表90或92中一电阻值为p_rst，则当电阻检测单元800所判断的一电阻值rx (R_AB 或R_BC)符合p_rst*(l-15% ) < rx < p_rst*(l+15% ),则转换单元802可判断电阻值rx即为电阻值p_rst。转换表90、92的使用方式如下。当电阻检测单元800检测到电阻值R_AB后，转换 单元802可将其值依上述方式比对转换表90，找出所对应的直线或点(当定位轴P_AX的 移动距离等于两倍极值时)。接着，电阻检测单元800检测到电阻值R_BC，则转换单元802 比对转换表92，找出所对应的直线或点(当定位轴P_AX的移动距离等于两倍极值时)。最 后，转换单元802比对两者的结果，即可判断出定位轴？_々乂的移动情形，并据以产生控制信 号 DR_CMD。举例来说，假设定位轴P_AX的初始位置为(6，6)，若电阻检测单元800检测到电阻 值R_AB为400欧姆，而电阻值R_BC为1000欧姆，则转换单元802先根据转换表90，判断出 如图IOA所示的直线(虚框)，再根据转换表92，判断出(3，3)所对应的点为定位轴P_AX 的位置。换句话说，定位轴P_AX是由初始位置(6，6)移动至(3，3)。借此，转换单元802可 输出对应的控制信号DR_CMD。同理，若电阻检测单元800检测到电阻值1000欧姆，而电阻值1 _8(为400 欧姆，则转换单元802先根据转换表90，判断出如图IlA所示的直线(虚框)，再根据转换 表92，判断出(9，；3)所对应的点为定位轴P_AX的位置。换句话说，定位轴P_AX是由初始位 置(6，6)移动至(9，3)。借此，转换单元802可输出对应的控制信号DR_CMD。此外，前述说明是以座标的改变来表示控制信号DR_CMD可能的内容，实际上，亦 可根据座标改变的幅度，决定控制信号DR_CMD所代表的意义。例如，可定义一“相对模式”， 在此模式下，指向装置20所控制的对象(如电脑系统或游戏的指标)是根据定位轴P_AX 的初始位置与移动后的位置的差距，来决定移动的速度与方向。另外，也可定义一“绝对模 式”，将定位轴P_AX的移动范围内的各点对应至指向装置20所控制的对象移动范围。然 而，控制信号DR_CMD的内容、运作方式、形式等均不影响本发明的精神，本领域具通常知识者当可根据所需适当地调整。在传统技术中，指向装置利用对应于不同方向的按键或触发单元产生等同于开关 的效果，因而无法精确反映使用者的控制内容。相比较之下，本发明是利用矩形导电片MT_ X、MT_Y的长度与电阻值间的关系，判断定位轴P_AX的移动情形，因而可精确判断使用者的 控制内容。需注意的是，仿此概念的修饰均应属本发明的范畴，而所应用的领域亦不影响本 发明，如电脑系统、游戏机、多媒体装置、家电或机具等均可使用指向装置20。此外，弹性件 EL可以是弹簧、气压式橡胶圈等具往复弹力的物体或元件，且不限于此。矩形导电片MT_X、 MT_Y的长度不限于相等，亦可以是不等长，只要适当调整转换表90、92即可。另外，矩形导 电片MT_X、MT_Y的厚度优选地为一定值，但只要能确保电阻值或某种电气特性系与长度呈 正比或呈特定关系，则其材质、形状、甚至是厚度也不限于任何规则。例如，矩形导电片MT_ 乂、1^_￥可以是以等厚度的金属片实现，也可以是硬质塑料外覆石墨，当然不限于此。再者， 壳体的组装方式也不限于卡扣方式，亦可采螺丝等锁固方式。此外，控制信号产生模块80连接至端点A、B、C的方法可通过漆包线直接连到端 点A、B、C，也可以是通过矩形导电片MT_X、MT_Y底部的弹片，间接地连接至端点A、B、C。另 外，除了连接端点A、B、C外，其他能反映长度变化的连接方式亦可利用，例如，若矩形导电 片MT_X、MT_Y与定位轴P_AX为电性连接，则亦可测量端点A至定位轴P_AX及定位轴P_AX 至端点B的电阻，并通过适当转换方式，产生控制信号DR_CMD。在此情形下，控制信号产生 模块80的连接及实现方式亦应对应修改，此等修饰应为本领具通常知识者参考前述说明 所能轻易完成。在指向装置20中，矩形导电片MT_X、MT_Y底部的弹片是用以维持其与底板BS的 距离，实际上，亦可在其上方增加弹片，如图12所示，使其与上盖CS_UP维持固定的距离或 压力，以提升组装品质。另一方面，在前述例子中，均是以定位轴上盖P_CAP作为使用者操作时的接触点， 而在实际应用时，设计者可根据所属应用范围，适当调整指向装置20的大小或外型。例如， 若应用在电脑系统中，则可设计指向装置20的大小为适合使用者以手指推移方式操作，如 图13A所示；若应用于游戏摇杆中，则可延长定位轴P_AX，使得使用者可用手握方式操作， 如图1 所示。除此之外，亦可将指向装置20上下颠倒，并将将定位轴上盖P_CAP固定到一基板 上，则使用者以推移指向装置20的底座CS_DW的方式操作。或者，定位轴上盖P_CAP不固 定到基板上，但上盖CS_UP固定到基板上，同时定位轴P_AX突出于底座CS_DW，供使用者操作。就指向装置20内部而言，定位轴P_AX在移动时是维持垂直于底板BS，为加强其操 作的便利性，可在底板BS与定位轴？_々乂之间增加维持其水平位置的水平固定件，其可以是 内含滚珠的元件。同时，可进一步在环形固定件FX与定位轴？_々乂之间增加弹性件，以压迫 定位轴P_AX向下，使水平固定件可贴合底板BS。或者，可在底板BS上增加一适当大小的 孔洞，并将水平固定件设在该孔洞之下，而定位轴P_AX则穿过孔洞，与水平固定件连接；此 时，环形固定件FX与定位轴P_AX之间新增的弹性件用以提升定位轴P_AX，使水平固定件可 贴合底板BS。当然，新增水平固定件的方式亦可配合指向装置20上下颠倒的情形，则以矩 形导电片MT_X或MT_Y的观点而言，水平固定件与定位轴P_AX承受外力的受力部可以是在同一侧(上下颠倒并以突出于底板的定位轴？_々乂为操控接触面)，或是不同侧(正常操作 情形，或上下颠倒，且定位轴上盖P_CAP下连基板，并以底板为操控接触面)。定位轴P_AX除了维持垂直于底板BS的移动方式外，亦可设计其轴心固定到底板 BS上的一点，即移动时不再维持固定。例如，可在定位轴P_AX跟底板BS间加一中心点固定 件，如弹性圈，使定位轴P_AX可自由摆动但不脱离底板BS。在此情形下，若环形固定件FX 仍维持硬质固定方式，则当定位轴P_AX移动时，可能压迫矩形导电片MT_X、MT_Y。因此，可 在环形固定件FX与定位轴P_AX之间新增弹性件，使定位轴P_AX移动时，仍维持平衡。同样 地，新增中心点固定件的方式亦可配合指向装置20上下颠倒的情形，则以矩形导电片MT_X 或MT_Y的观点而言，中心点固定件与定位轴P_AX承受外力的受力部可以是在同一侧相同 位置(上下颠倒，且定位轴上盖P_CAP下连基板，并以底板为操控接触面)或不同位置(上 下颠倒，并以突出于底板的定位轴P_AX为操控接触面)，或是不同侧(正常操作情形)。针对矩形导电片MT_X、MT_Y，除了以弹片固定外，亦可以在底板BS上增加卡沟，并 将弹片改为与卡沟搭配的卡件，如铁片或滚轮。更进一步地，指向装置20用以指示二维方向的操控，实际上，此概念亦可用于一 维方向或三维方向的操控，此等修饰应为本领具通常知识者参考前述说明所能轻易完成。在传统技术中，指向装置是利用对应于不同方向的按键或触发单元产生等同于开 关的效果，因而无法精确反映使用者的控制内容。相比较之下，本发明系利用矩形导电片的 电阻值与其长度呈正比的关系，通过测量相异矩形导电片间的电阻值，进而判断定位轴移 动的距离，因此可精确判断使用者的控制内容。除此之外，传统按键式的指向装置长期使用 后会产生一定的磨损，造成整体接触不良而无法有效使用的情形。相对地，本发明不会有此 问题，可有效提升耐用度。综上所述，本发明的指向装置可精确反映使用者的控制内容，提高操作时的准确 度，同时可有效提升耐用度，以增进可靠度。以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明所做的均等变化与修饰，均应属 本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种指向装置，用于一电子装置中产生一二维指向信号，其包括一底板；一第一矩形导电片，设置在该底板上，并包括一第一滑槽；一第二矩形导电片，设置在该底板上，与该第一矩形导电片部分重叠，并包括一第二滑槽；一定位轴，垂直于该底板，并穿过该第一滑槽与该第二滑槽的重叠部分所对应的一空 间，用来在承受一外力作用时，使该第一矩形导电片沿一第一方向移动，并使该第二矩形导 电片沿一第二方向移动；以及一控制信号产生模块，用来根据该第一矩形导电片相对于该第二矩形导电片的电信息 及该第二矩形导电片相对于该第一矩形导电片的电信息，输出该二维指向信号。
2.根据权利要求1所述的指向装置，其另包括一壳体，用来包覆该底板、该第一矩形导 电片、该第二矩形导电片、该定位轴及该控制信号产生模块。
3.根据权利要求2所述的指向装置，其中该壳体包括一腔体，用来设置一弹性件，该弹 性件用来使该定位轴在所承受的该外力消失时，回复至一初始位置。
4.根据权利要求3所述的指向装置，其中该弹性件为环绕于该定位轴的一弹簧。
5.根据权利要求3所述的指向装置，其另包括一环形固定件，环绕该定位轴，用来固定 该弹性件。
6.根据权利要求1所述的指向装置，其中该第一方向与该第二方向正交。
7.根据权利要求1所述的指向装置，其中该控制信号产生模块包括一第一检测端，耦接到该第一矩形导电片的一端；一第二检测端，耦接到该第一矩形导电片的另一端；一第三检测端，耦接到该第二矩形导电片的一端；一电阻判断单元，耦接到该第一检测端、该第二检测端及该第三检测端，用来判断该第 一检测端至该第三检测端的一第一电阻值，及该第三检测端至该第二检测端的一第二电阻 值；以及一转换单元，耦接到该电阻判断单元，用来根据该第一电阻值及该第二电阻值，产生该 二维指向信号。
8.根据权利要求7所述的指向装置，其中该电阻判断单元是在一第一时间判断该第一 电阻值，并在一第二时间判断该第二电阻值，该第一时间领先该第二时间。
9.根据权利要求1所述的指向装置，其中该第一矩形导电片及该第二矩形导电片的厚 度为一定值。
10.根据权利要求1所述的指向装置，其另包括至少一第一弹片，设置在该第一矩形导电片相对于该底板的一面或该底板相对于该第 一矩形导电片的一面，用来使该第一矩形导电片与该底板相距一第一距离；以及至少一第二弹片，设置在该第二矩形导电片相对于该底板的一面或该底板相对于该第 二矩形导电片的一面，用来使该第二矩形导电片与该底板相距一第二距离。
11.根据权利要求10所述的指向装置，其中该控制信号产生模块通过该至少一第一弹 片及该至少一第二弹片，判断该第一矩形导电片相对于该第二矩形导电片的电信息及该第 二矩形导电片相对于该第一矩形导电片的电信息。
12.根据权利要求1所述的指向装置，其另包括一中心点固定件，用来将该定位轴的一轴心上的一点固定到该底板所对应的一平面上 的一点；其中，在该定位轴的一受力部承受该外力作用时，该定位轴以该中心点固定件为中心 移动，且该定位轴非垂直于该底板。
13.根据权利要求12所述的指向装置，其中该中心点固定件及该定位轴的该受力部相 对于该第一矩形导电片位于同一侧，且该受力部至该第一矩形导电片的距离大于该中心点 固定件至该第一矩形导电片的距离。
14.根据权利要求12所述的指向装置，其中该中心点固定件及该定位轴的该受力部相 对于该第一矩形导电片位于不同侧。
15.根据权利要求12所述的指向装置，其中该中心点固定件与该定位轴的该受力部重 叠，该外力通过该底板及该中心点固定件传送至该受力部。
16.根据权利要求12所述的指向装置，其另包括一弹性件，设置在该中心点固定件与 该底板之间，用来在该外力消失时，使该定位轴回复为垂直于该底板。
17.根据权利要求1所述的指向装置，其另包括一水平固定件，连接到该定位轴，用来固定该定位轴的一水平位置；其中，在该定位轴的一受力部承受该外力作用时，该水平固定件使该定位轴维持垂直 于该底板。
18.根据权利要求17所述的指向装置，其中该水平固定件及该定位轴的该受力部相对 于该第一矩形导电片位于同一侧，且该受力部至该第一矩形导电片的距离大于该水平固定 件至该第一矩形导电片的距离。
19.根据权利要求17所述的指向装置，其中该水平固定件及该定位轴的该受力部相对 于该第一矩形导电片位于不同侧。
20.根据权利要求17所述的指向装置，其中该水平固定件通过该底板固定该定位轴的 一水平位置。
21.根据权利要求1所述的指向装置，其另包括至少一第一卡沟，沿该第一方向设置在该底板上，用来在该定位轴驱使该第一矩形导 电片移动时，使该第一矩形导电片沿该第一方向移动；以及至少一第二卡沟，沿该第二方向设置在该底板上，用来在该定位轴驱使该第二矩形导 电片移动时，使该第二矩形导电片沿该第二方向移动。
22.根据权利要求21所述的指向装置，其中该控制信号产生模块通过该至少一第一卡 沟及该至少一第二卡沟，判断该第一矩形导电片相对于该第二矩形导电片的电信息及该第 二矩形导电片相对于该第一矩形导电片的电信息。
23.根据权利要求21所述的指向装置，其中该第一矩形导电片另包括至少一第一卡 件，用来嵌合该至少一第一卡沟，以及该第二矩形导电片另包括至少一第二卡件，用来嵌合 该至少一第二卡沟。
24.根据权利要求1所述的指向装置，其中该定位轴以导电材质形成，且在贯穿该第一 滑槽与该第二滑槽的重叠部分处，电性连接到该第一矩形导电片与该第二矩形导电片。
25.根据权利要求M所述的指向装置，其中该控制信号产生模块根据该第一矩形导电片的一端至该定位轴的电信息及该第二矩形导电片的一端至该定位轴的电信息，判断该第 一矩形导电片相对于该第二矩形导电片的电信息及该第二矩形导电片相对于该第一矩形 导电片的电信息，以输出该二维指向信号。
26.根据权利要求25所述的指向装置，其中该控制信号产生模块包括一第一检测端，耦接到该第一矩形导电片的一端；一第二检测端，耦接到该定位轴；一第三检测端，耦接到该第二矩形导电片的一端；一电阻判断单元，耦接到该第一检测端、该第二检测端及该第三检测端，用来判断该第 一检测端至该第二检测端的一第一电阻值，及该第三检测端至该第二检测端的一第二电阻 值；以及一转换单元，耦接到该电阻判断单元，用来根据该第一电阻值及该第二电阻值，产生该 二维指向信号。
全文摘要
本发明一实施例提供一种指向装置，用于产生一二维指向信号，包括一底板；一第一矩形导电片，设置在该底板上，包括一第一滑槽；一第二矩形导电片，设置在该底板上，与该第一矩形导电片部分重叠，并包括一第二滑槽；一定位轴，垂直于该底板，并穿过该第一滑槽与该第二滑槽的重叠部分所对应的一空间，用来使该第一矩形导电片沿一第一方向移动，并使该第二矩形导电片沿一第二方向移动；以及一控制信号产生模块，用来根据该第一矩形导电片及该第二矩形导电片两相对应的电信息，输出该二维指向信号。
文档编号G06F3/033GK102053725SQ20091021108
公开日2011年5月11日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者李驎, 黄鸿明 申请人:纬创资通股份有限公司