TW201335801A - 應用於輸入裝置之滾輪模組 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種應用於輸入裝置之滾輪模組，包括電路板、設置於電路板上方的滾輪搖擺座以及設置於滾輪搖擺座上的滾輪、設置於電路板與滾輪搖擺座之間的模式切換元件、複數個設置於電路板與滾輪搖擺座之間的開關元件組以及微控制單元。當滾輪相對於滾輪搖擺座向下移動一距離時，滾輪無法轉動。當滾輪被施力而使滾輪搖擺座被往一方向傾斜或向下移動時，相對應的開關元件或模式切換元件會被觸發。當模式切換元件被觸發時，滾輪模組由一第一工作模式轉換為一第二工作模式。

Description

應用於輸入裝置之滾輪模組

本發明係一種滾輪模組，尤其係關於一種應用於輸入裝置之滾輪模組。

科技發展日新月異，多媒體以及電腦時代的來臨使人們對於電腦設備的依賴程度日益增加，因此介於電腦系統以及使用者間的週邊輸入裝置扮演了十分重要的角色，該些週邊輸入裝置包括：滑鼠、鍵盤以及麥克風等，由於滑鼠裝置可被使用者以手掌握持而控制滑鼠游標之移動，並由電腦螢幕端輸出滑鼠游標之移動軌跡，如此的操作方式貼近人類的使用習慣，使滑鼠裝置成為最普遍的週邊輸入裝置。

再者，當使用者瀏覽文件檔案或網頁時，文件檔案或網頁之畫面太大，常常需要於電腦螢幕畫面進行垂直以及水平方向之捲動才可閱讀完整之內容。而一般的滑鼠裝置，其滾輪僅能進行單一方向的滾動，也就是於電腦螢幕畫面中進行垂直方向之捲動。而水平方向之捲動仍必須按壓著滑鼠之左鍵自行移動滑鼠以進行一水平方向之捲動。此種僅具單一軸向滾動之滑鼠裝置已無法滿足使用者於文件檔案或網頁瀏覽時的使用，因而推出了可進行電腦螢幕畫面之水平方向之擺動的傾斜式滾輪滑鼠裝置。

請參閱圖1，其為習知明傾斜式滾輪滑鼠裝置之外觀示意圖。傾斜式滾輪滑鼠裝置1包括殼體10以及滾輪11，殼體10具有一開孔101，使滾輪11可伸出於殼體10表面以供使用者撥動。當使用者對滾輪11進行前後方向(方向D1以及方向D2)之撥動時，傾斜式滾輪滑鼠裝置1會輸出第一控制指令使電腦執行第一功能，如使電腦螢幕畫面中之視窗進行垂直方向之捲動，而當使用者對滾輪11進行左右方向(方向D3以及方向D4)之擺動時，傾斜式滾輪滑鼠裝置1會輸出第二控制指令使電腦執行第二功能，如使電腦螢幕畫面中之視窗進行水平方向之捲動。

然而，習知傾斜式滾輪滑鼠裝置1之滾輪11雖然具有前後方向(方向D1以及方向D2)滾動以及左右方向(方向D3以及方向D4)擺動的功能，但當使用者以食指對滾輪11進行左右方向之擺動時，滾輪11常常容易因為使用者之食指的不當施力而同步進行前後方向的滾動，故電腦會同時接收第一控制訊號以及第二控制訊號而無法判斷該執行哪一指令而發生誤動作，這樣的誤動作對使用者帶來相當大的困擾。

再者，隨著現今電腦專業軟體越趨多元化，其所能帶來的功能也越來越多，但相對地在操作上卻也更複雜。是以，習知傾斜式滾輪滑鼠裝置之滾輪因其僅具有前後方向滾動以及左右方向擺動的功能而不再能滿足使用者的需求。

有鑑於此，市面上已存在設置有模式切換按鍵12的傾斜式滾輪滑鼠裝置，使用者只要透過按壓或是調整模式切換按鍵12即可使滑鼠裝置1的滾輪11具有更多的操作功能，舉例來說，當滑鼠裝置1的滾輪11處於初始工作模式時，滾輪11進行左右方向之擺動可使電腦螢幕畫面中之視窗進行水平方向之捲動，而當使用者按壓或是調整模式切換按鍵12而使滑鼠裝置1的滾輪11處於另一工作模式時，滾輪11進行左右方向之擺動則可使電腦螢幕畫面中之視窗進行上一頁與下一頁的轉換。

然而，模式切換按鍵12通常是設置在滑鼠裝置1之殼體10的表面上，如位於滑鼠裝置1之殼體10的側邊表面，亦可能是位於滑鼠裝置1之殼體10的下表面，以致於當使用者欲對滑鼠裝置1進行模式切換時，則必須透食指以外的手指頭按壓或是調整模式切換按鍵12，抑或是使用者必須翻動滑鼠裝置1的殼體10才得以按壓或是調整模式切換按鍵12，因此，習知傾斜式滾輪滑鼠裝置會令使用者感覺操作起來不順手。

根據以上所述可知，習知滑鼠裝置仍具有改善的空間。

本發明之主要目的，在提供一種應用於輸入裝置之滾輪模組，特別是一種使用者僅透過單一手指操作即可執行所有功能以及變換工作模式的滾輪模組。

於一較佳實施例中，本發明提供一種應用於輸入裝置之滾輪模組，包括：一模式切換元件，用以被觸發而產生輸出一模式切換訊號；一觸發感測元件組，用以被觸發而相對應產生輸出至少一控制訊號；一電路板，用以供該模式切換元件以及該觸發感測元件組設置於該電路板上；一滾輪搖擺座，設置於該電路板之上方，並使該模式切換元件以及該觸發感測元件組位於該電路板與該滾輪搖擺座之間；一滾輪，設置於該滾輪搖擺座上，並用以相對於該滾輪搖擺座轉動；其中，當該滾輪被施予一外力而相對於該滾輪搖擺座向下移動一距離時，該滾輪無法轉動，而當滾輪無法轉動且該滾輪被施予一另一外力而使該滾輪搖擺座相對於該電路板擺動或移動時，該模式切換元件或該觸發感測元件組被觸發；一第一彈性體，用以提供一第一彈性力予該滾輪，以於該滾輪被停止施予該外力時使該滾輪相對於該滾輪向上移動；一滾輪感測元件，設置於該滾輪之一鄰近處，用以於該滾輪轉動時產生輸出一滾輪訊號；以及一微控制單元，電性連接於該模式切換元件、該觸發感測元件組以及該滾輪感測元件；其中，當該微控制單元接收到該模式切換訊號時，該滾輪模組係由一第一工作模式轉換為一第二工作模式。

於一較佳實施例中，當該滾輪模組處於該第一工作模式且該微控制單元接收到該至少一控制訊號時，該微控制單元產生輸出一第一功能指令，而當該滾輪模組處於該第二工作模式且該微控制單元接收到該至少一控制訊號時，該微控制單元產生輸出一第二功能指令。

於一較佳實施例中，當該滾輪模組處於該第一工作模式且該微控制單元接收到該滾輪訊號時，該微控制單元產生輸出一第一功能指令，而當該滾輪模組處於該第二工作模式且該微控制單元接收到該滾輪訊號時，該微控制單元產生輸出一第二功能指令。

於一較佳實施例中，該滾輪具有供一使用者操作之一操作面，且該操作面上具有複數凹陷部，而該滾輪搖擺座上具有一凸部位於該滾輪之下方，其中，當該滾輪模組處於該擺動模式時，該凸部容置於該複數凹陷部中之一凹陷部內。

於一較佳實施例中，該滾輪具有供一使用者操作之一操作面，且該滾輪搖擺座之一上表面具有一摩擦件，當該滾輪模組處於該擺動模式時，該滾輪接觸該摩擦件。

於一較佳實施例中，該滾輪搖擺座具有一第一支撐件與一第二支撐件，且該滾輪具有一滾輪軸，該滾輪軸之兩端分別設置於該第一支撐件與該第二支撐件上。

於一較佳實施例中，該第一支撐件與該第二支撐件上分別具有一第一限位孔與一第二限位孔，且該滾輪軸之兩端分別穿過該第一限位孔與該第二限位孔，其中，該第一限位孔與該第二限位孔分別用以限制該滾輪軸之兩端僅能於該第一限位孔與該第二限位孔中移動。

於一較佳實施例中，該第一彈性體係呈一長條狀，其圍繞且固定於該第一支撐件與一第二支撐件上，並用以支撐該滾輪軸之兩端。

於一較佳實施例中，該觸發感測元件組係包括一第一開關元件、一第二開關元件、一第三開關元件以及一第四開關元件，且該滾輪搖擺座之一底面具有分別相對應於該第一開關元件、該第二開關元件、該第三開關元件以及該第四開關元件之一第一觸發部、一第二觸發部、一第三觸發部以及一第四觸發部；其中，該第一開關元件、該第二開關元件、該第三開關元件以及該第四開關元件係分別設置於該該電路板上之前側、後側、左側以及右側。

於一較佳實施例中，該模式切換元件係設置於該第一開關元件、該第二開關元件、該第三開關元件以及該第四開關元件之間，且該滾輪搖擺座之該底面具有對應於該模式切換元件之一下壓觸發部。

於一較佳實施例中，該模式切換元件係為一彈性體，且該彈性體之彈性係數大於該第一彈性體之彈性係數。

於一較佳實施例中，當該滾輪模組處於該第一工作模式時，該第一開關元件與該第二開關元件係分別用以控制一電腦螢幕畫面之視窗之上一頁與下一頁的轉換。

於一較佳實施例中，當該滾輪模組處於該第一工作模式時，該第三開關元件與該第四開關元件係分別用以水平捲動一電腦螢幕畫面。

於一較佳實施例中，當該滾輪模組處於該第二工作模式時，該第一開關元件、該第二開關元件、該第三開關元件以及該第四開關元件係分別用以提供一前方指向功能、一後方指向功能、一左方指向功能以及一右方指向功能。

於一較佳實施例中，當該滾輪模組處於該第二工作模式時，該第一開關元件、該第二開關元件、該第三開關元件以及該第四開關元件中至少一者係用以轉換一電腦系統中之應用程式。

於一較佳實施例中，應用於輸入裝置之滾輪模組更包括至少一第二彈性體設置於該滾輪搖擺座與該電路板之間，用以提供一第二彈性力予該滾輪搖擺座，於一較佳實施例中，該第二彈性體之彈性係數大於該第一彈性體之彈性係數。

於一較佳實施例中，該第二彈性體係由橡膠材質所製成。

於一較佳實施例中，該觸發感測元件組係為一電阻式壓力感測器或一電容式壓力感測器。

於一較佳實施例中，該滾輪偵測元件係為一編碼器。

於一較佳實施例中，該輸入裝置包括一殼體，且該殼體之一上表面具有一開孔，用以供該滾輪之一部分暴露於該殼體之外。

於一較佳實施例中，該輸入裝置係應用於一滑鼠裝置、一鍵盤裝置或一行動裝置。

首先說明的是，本發明係提供一種滾輪模組，使用者可藉由操作滾輪模組而控制相對應的電子設備，且滾輪模組係可設置於各類輸入裝置中，如滑鼠裝置、鍵盤裝置、手機或是個人數位助理(PDA)等，但不以此侷限滾輪模組的應用範疇。

請參閱圖2~圖6，圖2為本發明應用於輸入裝置之滾輪模組於第一較佳實施例中之結構示意圖，圖3為圖2所示之滾輪模組於另一視角之結構示意圖，圖4為圖2所示之滾輪模組之立體分解圖，圖5為圖2所示之滾輪模組之另一視角之立體分解圖，圖6為圖2所示之滾輪模組中各元件之電性連接關係的方塊示意圖。滾輪模組2包括電路板21、設置於電路板21上方的滾輪搖擺座22、設置於滾輪搖擺座22上且具有一操作面231的滾輪23、第一彈性體24、第二彈性體25、滾輪感測元件26、模式切換元件27、觸發感測元件組28以及微控制單元29；其中，模式切換元件27觸發感測元件組28以及微控制單元29係設置於電路板21上，且微控制單元29電性連接於模式切換元件27、觸發感測元件組28以及滾輪感測元件26。

再者，模式切換元件27以及觸發感測元件組28位於電路板21與滾輪搖擺座22之間，且滾輪23可相對於滾輪搖擺座22轉動或上下移動，而滾輪感測元件26連接於滾輪23以與滾輪23同步上下移動，並因應滾輪23之轉動距離或轉速而產生一滾輪訊號S1至微控制單元29，較佳者，滾輪感測元件26可為一編碼器。

又，當滾輪23被一使用者之手指撥動而往一方向傾斜或被一使用者之手指按壓時，滾輪23會同部帶動滾輪搖擺座22相對於電路板21擺動或移動，藉此用以觸發觸發感測元件組28中之至少一開關元件或模式切換元件27，進而產生相對應的控制訊號S2~S5或模式切換訊號S6至微控制元件29；而當使用者之手指停止撥動滾輪23時，滾輪搖擺座22則因應第二彈性體25所提供的第二彈性力而恢復原位。

特別說明的是，當微控制單元29接收到模式切換訊號S6時，滾輪模組2則由一第一工作模式轉換為一第二工作模式、或由該第二工作模式轉換為該第一工作模式，且微控制單元29因應所處之工作模式以及滾動訊號S1或控制訊號S2~S5而產生輸出相對應的功能指令至與輸入裝置9訊號連接的電子設備8而達到控制電子設備8的效果，此將會在以下內容中舉例說明。

於第一較佳實施例中，觸發感測元件組28包括分別設置於電路板21的前側、後側、左側以及右側的第一開關元件281、第二開關元件282、第三開關元件283以及第四開關元件284，且滾輪搖擺座22之底面229具有分別相對應於第一開關元件281、第二開關元件282、第三開關元件283以及第四開關元件284之第一觸發部221、第二觸發部222、第三觸發部223以及第四觸發部224。

其中，當滾輪23因應使用者之撥動而往方向D5傾斜時會同步帶動滾輪搖擺座22往方向D5擺動，進而使第一觸發部221觸發第一開關元件281，以產生輸出第一控制訊號S2至微控制單元29；當滾輪23因應使用者之撥動而往方向D6傾斜時會同步帶動滾輪搖擺座22往方向D6擺動，進而使第二觸發部222觸發第二開關元件212，以產生輸出第二控制訊號S3至微控制單元29；當滾輪23因應使用者之撥動而往方向D7傾斜時會同步帶動滾輪搖擺座22往方向D7擺動，進而使第三觸發部223觸發第三開關元件213，以產生輸出第三控制訊號S4至微控制單元29；而當滾輪23因應使用者之撥動而往方向D8傾斜時會同步帶動滾輪搖擺座22往方向D8擺動，進而使第四觸發部224觸發第四開關元件214，以產生輸出第四控制訊號S5至微控制單元29。

再者，於第一較佳實施例中，模式切換元件27位於第一開關元件281、第二開關元件282、第三開關元件283以及第四開關元件284的中心處，且模式切換元件27之高度大於第一開關元件281、第二開關元件282、第三開關元件283以及第四開關元件284。此外，滾輪搖擺座22之底面229具有對應於模式切換元件27的下壓觸發部225，且第二彈性體25係由一橡膠材質所製成，並形成於模式切換元件27的周圍。

當滾輪23因應使用者之按壓而向下移動時，會同步帶動滾輪搖擺座22往下移動，進而使下壓觸發部225觸發模式切換元件27，以產生輸出模式切換訊號S6至微控制單元29。特別說明的是，由於模式切換元件27的外部是由橡膠材質所製成的第二彈性體25，故無論滾輪23往任一方向傾斜或是向下移動，當滾輪23被停止施力的時候，第二彈性體25會提供第二彈性力予滾輪搖擺座22，使滾輪搖擺座22恢復未擺動或未移動時的狀態。

又，於第一較佳實施例中，滾輪搖擺座22之上表面228具有第一支撐件226、第二支撐件227以及位於滾輪23之下方且具有高摩擦係數的摩擦件220，且第一支撐件226與第二支撐件227上分別具有第一限位孔2261與第二限位孔2271，而滾輪23具有一穿過滾輪感測元件26的滾輪軸232，且滾輪軸232之兩端分別穿過第一限位孔2261與第二限位孔2271，其中，第一限位孔2261與第二限位孔2271分別用以限制滾輪軸232之兩端僅能於第一限位孔2261與第二限位孔2271中移動。

再者，第一彈性體24係呈一長條狀，其圍繞且固定於第一支撐件226與第二支撐件227上，並用以支撐滾輪軸232之兩端，使滾輪軸232之兩端分別位於第一限位孔2261與第二限位孔2271之第一位置處P1。

請參閱圖7A與圖7B，圖7A為圖2所示之滾輪模組處於初始狀態時之狀態示意圖，圖7B為圖2所示之滾輪模組處於滾輪鎖定狀態時之狀態示意圖。圖7A示意了當滾輪23之操作面231未接觸摩擦件220，使用者可輕易使滾輪23朝方向V1或方向V2轉動；而圖7B示意了當滾輪23被施予一外力F而相對於滾輪搖擺座22向下移動一距離長度L時，亦即滾輪軸232之兩端分別由第一限位孔2261與第二限位孔2271的第一位置處P1移動至第一限位孔2261與第二限位孔2271的第二位置處P2時，滾輪23之操作面231會接觸到摩擦件220，由於摩擦件220具有高摩擦係數，因此滾輪23不容易相對於滾輪搖擺座22朝方向V1或方向V2轉動。此時，使用者可進而撥動滾輪23往方向D5、方向D6、方向D7以及方向D8中之任一者傾斜，進而令滾輪搖擺座22擺動而觸發相對應的開關元件281~284。

特別說明的是，該外力F必須大於第一彈性體24的第一彈性力，滾輪23才能相對於滾輪搖擺座22向下移動，較佳者，第二彈性體25的彈性係數大於第一彈性體24的彈性係數，故當滾輪23被施予該外力F時，滾輪僅會相對於滾輪搖擺座22移動，而不會使滾輪搖擺座22相對於電路板21擺動或移動，因此不會發生誤觸發第一開關元件281、第二開關元件282、第三開關元件283、第四開關元件284以及模式切換元件27中之任一者的情形。當然，若使用者欲進而撥動滾輪23而帶動滾輪搖擺座22相對於電路板21擺動或移動時，就必須再施予滾輪23一大於第二彈性體25之第二彈性力的另一外力。

再者，當滾輪23停止被施予該外力F時，滾輪軸232之兩端會因應第一彈性體24所提供之第一彈性力而分別向上移動至第一限位孔2261與第二限位孔2271的第一位置處P1，因此滾輪23之操作面231離開了摩擦件220，使得滾輪23可再相對於滾輪搖擺座22朝方向V1或方向V2轉動，也就是滾輪模組回到圖7A所示意的狀態。

由以上描述可知，當使用者欲使第一開關元件281、第二開關元件282、第三開關元件283、第四開關元件284或模式切換元件27被觸發時，可先施與該外力F下壓滾輪23使滾輪23接觸摩擦件220而無法轉動，再施該另一外力予滾輪23使滾輪23往相對應的方向傾斜或是向下移動，如此滾輪23就不會因為使用者的不當施力而同步進行轉動，也就是說，滾輪23的轉動以及滾輪搖擺座22的擺動或向下移動並不會同時發生，故微控制單元29就不會因同時接收了滾輪訊號S1以及任一控制訊號S2~S5而無法判斷該執行哪一功能，藉此以避免發生誤動作。

請參閱圖8，其為圖2所示之滾輪模組處於不同工作模式下時之操作功能示意圖，其中，在此電子設備8係為一搭載有作業系統以及複數個應用程式的電腦系統。

首先說明滾輪模組2處於第一工作模式下所能提供的操作功能，當微控制單元29接收到第一控制訊號S2時則產生輸出第一功能指令至電腦系統，當微控制單元29接收到第二控制訊號S3時則產生輸出第二功能指令至電腦系統，當微控制單元29接收到第三控制訊號S4時則產生輸出第三功能指令至電腦系統，當微控制單元29接收到第四控制訊號S5時則產生輸出第四功能指令至電腦系統，而當微控制單元29接收到滾輪訊號S1時則產生輸出第五功能指令至電腦系統。

較佳者，第一功能指令以及第二功能指令可分別使電腦螢幕畫面之視窗進行上一頁與下一頁的轉換，第三功能指令以及第四功能指令可使電腦螢幕畫面進行水平方向的捲動，第五功能指令則可使電腦螢幕畫面進行垂直方向的捲動。惟，上述僅為一實施態樣，並不以此為限，此當亦可由熟悉本技術之人士依據實際應用需求而進行任何均等的變化設計。

接著說明模式切換元件27被觸發而使滾輪模組2由第一工作模式轉換為第二工作模式時所能提供的操作功能。於第二工作模式下，當微控制單元29接收到第一控制訊號S2時則產生輸出第六功能指令至電腦系統，當微控制單元29接收到第二控制訊號S3時則產生輸出第七功能指令至電腦系統，當微控制單元29接收到第三控制訊號S4時則產生輸出第八功能指令至電腦系統，當微控制單元29接收到第四控制訊號S5時則產生輸出第九功能指令至電腦系統，而當微控制單元29接收到滾輪訊號S1時則產生輸出第十功能指令至電腦系統。

較佳者，第六功能指令、第七功能指令、第八功能指令以及第九功能指令可分別被設定用以提供電腦系統一前方指向功能、一後方指向功能、一左方指向功能以及一右方指向功能，舉例來說，使用者可透過上述指向功能對電腦螢幕畫面的選單進行選擇。惟，上述僅為一實施態樣，並不以此為限，此當亦可由熟悉本技術之人士依據實際應用需求而進行任何均等的變化設計。

另一較佳者，第六功能指令、第七功能指令、第八功能指令以及第九功能指令可被設定用以轉換電腦系統中的應用程式，舉例來說，第六功能指令、第七功能指令、第八功能指令以及第九功能指令可分別使原應用程式轉換為word應用程式、使原應用程式轉換為Excel應用程式、使原應用程式轉換為Powerpoint應用程式以及使原應用程式轉換為多媒體播放程式。惟，上述僅為一實施態樣，並不以此為限，此當亦可由熟悉本技術之人士依據實際應用需求而進行任何均等的變化設計。

當然，若模式切換元件27再度被觸發，則滾輪模組2可由第二工作模式轉回第一工作模式，抑或是由第二工作模式轉換為一第三工作模式(圖8中未示)，此當亦可由熟悉本技術之人士依據實際應用需求而進行任何均等的變化設計。

請參閱圖9與圖10，圖9為本發明應用於輸入裝置之滾輪模組於第二較佳實施例中之結構示意圖，圖10為圖9所示之滾輪模組於另一視角之結構示意圖。其中，本實施例之滾輪模組3大致類似於本案第一較佳實施例中所述者，如滾輪模組3同樣包括電路板31、設置於電路板31上方的滾輪搖擺座32、設置於滾輪搖擺座32上且具有操作面331的滾輪33、第一彈性體34、第二彈性體35以及滾輪感測元件(圖中未標示)、模式切換元件37、觸發感測元件組38以及微控制單元39，且觸發感測元件組38同樣包括分別設置於電路31板之前側、後側、左側以及右側的第一開關元件381、第二開關元件382、第三開關元件383以及第四開關元件384。

本較佳實施例與前述第一較佳實施例不同之處在於，滾輪模組3之滾輪33的操作面331上具有複數凹陷部333，且滾輪搖擺座32上具有一凸部320位於滾輪33的下方。

請參閱圖11A與圖11B，圖11A為圖9所示之滾輪模組處於初始狀態時之狀態示意圖，圖11B為圖9所示之滾輪模組處於滾輪鎖定狀態時之狀態示意圖；其中，圖11B斜線部分示意滾輪33之一部分的剖視態樣，用以使以下說明更為清楚。

圖11A示意了當滾輪搖擺座32上的凸部320與滾輪33之操作面331的凹陷部333分開時，使用者可令滾輪33相對於滾輪搖擺座32朝方向V1或方向V2轉動；而圖11B示意了當滾輪33被施予一外力F而相對於滾輪搖擺座32向下移動距離長度L時，亦即滾輪軸332之兩端分別由第一限位孔3261與第二限位孔3271的第一位置處P1移動至第一限位孔3261與第二限位孔3271的第二位置處P2時，滾輪搖擺座32上的凸部320會容置於滾輪33之操作面331之複數凹陷部333中的一凹陷部內而使滾輪33無法轉動。此時，使用者可進而撥動滾輪23往方向D5、方向D6、方向D7以及方向D8中之任一者傾斜，進而令滾輪搖擺座32擺動而觸發相對應的開關元件。

同樣地，該外力F必須大於第一彈性體34的第一彈性力，滾輪33才能相對於滾輪搖擺座32向下移動，較佳者，第二彈性體35的彈性係數大於第一彈性體34的彈性係數，故當滾輪33被施予該外力F時，滾輪僅會相對於滾輪搖擺座32移動，而不會使滾輪搖擺座32相對於電路板31擺動或移動，因此不會發生誤觸發第一開關元件381、第二開關元件382、第三開關元件383、第四開關元件384以及模式切換元件37中之任一者的情形。當然，若使用者欲進而撥動滾輪33而帶動滾輪搖擺座32相對於電路板31擺動或移動時，就必須再施予滾輪33一大於第二彈性體35之第二彈性力的另一外力。

再者，當滾輪33停止被施予該外力F時，滾輪軸332之兩端會因應第一彈性體34所提供之第一彈性力而分別向上移動至第一限位孔3261與第二限位孔3271的第一位置P1處，因此滾輪搖擺座32上的凸部320會與滾輪33之操作面331的凹陷部333分開，使得滾輪33可再相對於滾輪搖擺座32朝方向V1或方向V2轉動，也就是滾輪模組回到圖10A所示意的狀態。

由以上描述可知，當使用者欲使第一開關元件381、第二開關元件382、第三開關元件383、第四開關元件384或模式切換元件37被觸發時，可先施與該外力F下壓滾輪33使滾輪33接無法轉動，再施該另一外力予滾輪33使滾輪33往相對應的方向傾斜或是向下移動，如此滾輪33就不會因為使用者的不當施力而同步進行轉動，也就是說，滾輪33的轉動以及滾輪搖擺座32的擺動或向下移動並不會同時發生，故微控制單元39就不會因同時接收了滾輪訊號以及任一控制訊號而無法判斷該執行哪一功能，藉此以避免發生誤動作。

特別說明的是，如同第一較佳實施例般，當微控制單元39接收到模式切換訊號時，滾輪模組3可由第一工作模式轉換為第二工作模式、或由第二工作模式轉換為第一工作模式，且微控制單元39會因應所處之工作模式以及滾動訊號或控制訊號而產生輸出相對應的功能指令至與輸入裝置9訊號連接的電子設備8而達到控制電子設備8的效果，其大致類似於圖8中所述者，在此即不再予以贅述。

此外，上述滾輪模組的結構僅為兩種較佳實施例，觸發感測元件組之開關元件的數量及其設置位置、模式切換元件所設置的位置、滾輪搖擺座之觸發部的數量及其設置位置、彈性體的材質、數量及其設置位置並不以此為限，其可由熟悉本技術之人士依據實際應用需求而進行任何均等的變化設計。

舉例來說，請參閱圖12與圖13，，圖12為本發明滾輪模組之電路板、第二彈性體以及滾輪搖擺座之一種實施態樣的結構示意圖，圖13為圖12所示之電路板、第二彈性體以及滾輪搖擺座的上視圖；其中，觸發感測元件組58同樣包括有第一開關元件581、第三開關元件583、第四開關元件584以及模式切換元件57，且第二彈性體55係為一彈簧，並設置於電路板51與滾輪搖擺座52之間，圖11主要是示意第一較佳實施例與第二較佳實施例中之第二彈性體24、35亦可由彈簧替代。

再舉例來說，請參閱圖14與圖15，圖14為本發明滾輪模組之電路板、第二彈性體以及滾輪搖擺座之另一種實施態樣的結構示意圖，圖15為圖14所示之電路板、第二彈性體以及滾輪搖擺座的立體分解圖。觸發感測元件組48包括複數個形成於電路板41上的開關元件481，且該複數開關元件481呈360度分布，而模式切換元件47設置於該複數開關元件411的中心處，第二彈性體45介於電路板41與滾輪搖擺座42之間，較佳者，觸發感測元件組48係為一電阻式壓力感測器或一電容式壓力感測器，且第二彈性體45係為一導電橡膠。

其中，當滾輪搖擺座42上之滾輪43被一使用者操控而使滾輪搖擺座42往任一方向擺動或向下移動時，第二彈性體45會受到擠壓而觸碰到相對應的開關元件481或模式切換元件47，進而使該相對應的開關元件481或模式切換元件471被觸發；而當使用者停止撥動滾輪搖擺座42上之滾輪43時，滾輪搖擺座42則因第二彈性體45受到擠壓時所產生的第二彈性力而恢復原位。特別說明的是，由於複數開關元件481呈360度分布，本案可設計任一開關元件481被觸發時產生輸出相對應的控制訊號至微控制單元49，進而使微控制單元49產生輸出具有向量性的功能指令至電子設備8，如本發明滾輪模組可提供搖桿的功能。

當然，如同前述第一較佳實施例以及第二較較佳實施例般，當微控制單元49接收到模式切換訊號時，滾輪模組可由第一工作模式轉換為第二工作模式、或由第二工作模式轉換為第一工作模式，且微控制單元49會因應所處之工作模式以及滾動訊號或控制訊號而產生輸出相對應的功能指令至與輸入裝置9訊號連接的電子設備8而達到控制的效果，其大致類似於圖8中所述者，在此即不再予以贅述。

請參閱圖16~圖17，圖16為本發明第二較佳實施例中之滾輪模組應用於輸入裝置之一較佳實施態樣之結構示意圖，圖17為圖16所示之輸入裝置之部分內部結構示意圖。在此，輸入裝置9係為一滑鼠裝置，其具有殼體91，用以供使用者以手掌握持而被移動，且殼體91的上表面具有一開孔911，用以供滾輪模組3之滾輪33的一部分暴露於殼體91外，藉此使用者能以手指撥動或下壓暴露於殼體91外的滾輪33。同樣的，本發明第一較佳實施例中之滾輪模組2亦可同理應用於滑鼠裝置中，故在此即不再予以贅述。

當然，上述滾輪模組的應用僅為一較佳實施例，其亦可由熟悉本技術之人士依據實際應用需求而進行任何均等的變化設計，且熟悉本技術之人士亦可由上述較佳實施例所得到之啟示而同理將本發明滾輪模組架構於其他輸入裝置上，如鍵盤裝置、個人數位助理(PDA)等。

根據以上描述可知，本發明應用於輸入裝置之滾輪模組帶來下列之功效：(1)滾輪模組之滾輪可被鎖定，因此當使用者使用搖桿功能時不會因施力不當而不小心轉動滾輪。(2)滾輪模組之開關元件數量充足，故能夠提供使用者更多元化的操作功能。(3)使用者僅透過單一手指頭操作即可轉換滾輪模組的工作模式以及執行所有的功能。

以上所有內容所述僅為本發明之較佳實施例，並非用以限定本發明之申請專利範圍，因此凡其它未脫離本發明所揭示之精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含於本案之申請專利範圍內。

1．．．滑鼠裝置

2．．．滾輪模組

3．．．滾輪模組

8．．．電子設備

9．．．輸入裝置

10．．．殼體

11．．．滾輪

21．．．電路板

22．．．滾輪搖擺座

23．．．滾輪

24．．．第一彈性體

25．．．第二彈性體

26．．．滾輪感測元件

27．．．模式切換元件

28．．．觸發感測元件組

29．．．微控制單元

31．．．電路板

32．．．滾輪搖擺座

33．．．滾輪

34．．．第一彈性體

35．．．第二彈性體

37．．．模式切換元件

38．．．觸發感測元件組

39．．．微控制單元

41．．．電路板

42．．．滾輪搖擺座

43．．．滾輪

45．．．第二彈性體

47．．．模式切換元件

48．．．觸發感測元件組

51．．．電路板

52．．．滾輪搖擺座

55．．．第二彈性體

57．．．模式切換元件

58．．．觸發感測元件組

91．．．殼體

220．．．摩擦件

221．．．第一觸發部

222．．．第二觸發部

223．．．第三觸發部

224．．．第四觸發部

225．．．下壓觸發部

226．．．第一支撐件

227．．．第二支撐件

228．．．上表面

229．．．底面

231．．．操作面

232．．．滾輪軸

281．．．第一開關元件

282．．．第二開關元件

283．．．第三開關元件

284．．．第四開關元件

320．．．凸部

331．．．操作面

332．．．滾輪軸

333．．．凹陷部

381．．．第一開關元件

382．．．第二開關元件

383．．．第三開關元件

384．．．第四開關元件

481．．．開關元件

581．．．第一開關元件

582．．．第二開關元件

583．．．第三開關元件

584．．．第四開關元件

911．．．開孔

2261．．．第一限位孔

2271．．．第二限位孔

3261．．．第一限位孔

3271．．．第二限位孔

P1．．．第一位置處

P2．．．第二位置處

D1．．．方向

D2．．．方向

D3．．．方向

D4．．．方向

D5．．．方向

D6．．．方向

D7．．．方向

D8．．．方向

V1．．．方向

V2．．．方向

F．．．外力

S1．．．滾動訊號

S2．．．控制訊號

S3．．．控制訊號

S4．．．控制訊號

S5．．．控制訊號

S6．．．模式切換訊號

圖1：係為習知傾斜式滾輪滑鼠裝置之外觀示意圖。

圖2：係為本發明應用於輸入裝置之滾輪模組於第一較佳實施例中之結構示意圖。

圖3：係為圖2所示之滾輪模組於另一視角之結構示意圖。

圖4：係為圖2所示之滾輪模組之立體分解圖。

圖5：係為圖2所示之滾輪模組之另一視角之立體分解圖。

圖6：係為圖2所示之滾輪模組中各元件之電性連接關係的方塊示意圖。

圖7A：係為圖2所示之滾輪模組處於初始狀態時之狀態示意圖。

圖7B：係為圖2所示之滾輪模組處於滾輪鎖定狀態時之狀態示意圖。

圖8：係為圖2所示之滾輪模組處於不同工作模式下時之操作功能示意圖，

圖9：係為本發明應用於輸入裝置之滾輪模組於第二較佳實施例中之結構示意圖。

圖10：係為圖9所示之滾輪模組於另一視角之結構示意圖。

圖11A：係為圖9所示之滾輪模組處於初始狀態時之狀態示意圖。

圖11B：係為圖9所示之滾輪模組處於滾輪鎖定狀態時之狀態示意圖。

圖12：係為本發明滾輪模組之電路板、第二彈性體以及滾輪搖擺座之一種實施態樣的結構示意圖；

圖13：係為圖12所示之電路板、第二彈性體以及滾輪搖擺座的上視圖。

圖14：係為本發明滾輪模組之電路板、第二彈性體以及滾輪搖擺座之另一種實施態樣的結構示意圖。

圖15：係為圖12所示之電路板、第二彈性體以及滾輪搖擺座的立體分解圖。

圖16：係為本發明第二較佳實施例中之滾輪模組應用於輸入裝置之一較佳實施態樣之結構示意圖。

圖17：係為圖14所示之輸入裝置之部分內部結構示意圖。

3．．．滾輪模組

31．．．電路板

32．．．滾輪搖擺座

33．．．滾輪

34．．．第一彈性體

35．．．第二彈性體

37．．．模式切換元件

38．．．觸發感測元件組

39．．．微控制單元

381．．．第一開關元件

382．．．第二開關元件

383．．．第三開關元件

384．．．第四開關元件

320．．．凸部

331．．．操作面

332．．．滾輪軸

333．．．凹陷部

3261．．．第一限位孔

P1．．．第一位置處

D5．．．方向

D6．．．方向

D7．．．方向

D8．．．方向

Claims (22)

1. 一種應用於輸入裝置之滾輪模組，包括：一模式切換元件，用以被觸發而產生輸出一模式切換訊號；一觸發感測元件組，用以被觸發而相對應產生輸出至少一控制訊號；一電路板，用以供該模式切換元件以及該觸發感測元件組設置於該電路板上；一滾輪搖擺座，設置於該電路板之上方，並使該模式切換元件以及該觸發感測元件組位於該電路板與該滾輪搖擺座之間；一滾輪，設置於該滾輪搖擺座上，並用以相對於該滾輪搖擺座轉動；其中，當該滾輪被施予一外力而相對於該滾輪搖擺座向下移動一距離時，該滾輪無法轉動，而當滾輪無法轉動且該滾輪被施予一另一外力而使該滾輪搖擺座相對於該電路板擺動或移動時，該模式切換元件或該觸發感測元件組被觸發；一第一彈性體，用以提供一第一彈性力予該滾輪，以於該滾輪被停止施予該外力時使該滾輪相對於該滾輪向上移動；一滾輪感測元件，設置於該滾輪之一鄰近處，用以於該滾輪轉動時產生輸出一滾輪訊號；以及一微控制單元，電性連接於該模式切換元件、該觸發感測元件組以及該滾輪感測元件；其中，當該微控制單元接收到該模式切換訊號時，該滾輪模組係由一第一工作模式轉換為一第二工作模式。
2. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中當該滾輪模組處於該第一工作模式且該微控制單元接收到該至少一控制訊號時，該微控制單元產生輸出一第一功能指令，而當該滾輪模組處於該第二工作模式且該微控制單元接收到該至少一控制訊號時，該微控制單元產生輸出一第二功能指令。
3. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中當該滾輪模組處於該第一工作模式且該微控制單元接收到該滾輪訊號時，該微控制單元產生輸出一第一功能指令，而當該滾輪模組處於該第二工作模式且該微控制單元接收到該滾輪訊號時，該微控制單元產生輸出一第二功能指令。
4. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該滾輪具有供一使用者操作之一操作面，且該操作面上具有複數凹陷部，而該滾輪搖擺座上具有一凸部位於該滾輪之下方，其中，當該滾輪模組處於該擺動模式時，該凸部容置於該複數凹陷部中之一凹陷部內。
5. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該滾輪具有供一使用者操作之一操作面，且該滾輪搖擺座之一上表面具有一摩擦件，當該滾輪模組處於該擺動模式時，該滾輪接觸該摩擦件。
6. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該滾輪搖擺座具有一第一支撐件與一第二支撐件，且該滾輪具有一滾輪軸，該滾輪軸之兩端分別設置於該第一支撐件與該第二支撐件上。
7. 如申請專利範圍第6項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該第一支撐件與該第二支撐件上分別具有一第一限位孔與一第二限位孔，且該滾輪軸之兩端分別穿過該第一限位孔與該第二限位孔，其中，該第一限位孔與該第二限位孔分別用以限制該滾輪軸之兩端僅能於該第一限位孔與該第二限位孔中移動。
8. 如申請專利範圍第7項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該第一彈性體係呈一長條狀，其圍繞且固定於該第一支撐件與一第二支撐件上，並用以支撐該滾輪軸之兩端。
9. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該觸發感測元件組係包括一第一開關元件、一第二開關元件、一第三開關元件以及一第四開關元件，且該滾輪搖擺座之一底面具有分別相對應於該第一開關元件、該第二開關元件、該第三開關元件以及該第四開關元件之一第一觸發部、一第二觸發部、一第三觸發部以及一第四觸發部；其中，該第一開關元件、該第二開關元件、該第三開關元件以及該第四開關元件係分別設置於該該電路板上之前側、後側、左側以及右側。
10. 如申請專利範圍第9項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該模式切換元件係設置於該第一開關元件、該第二開關元件、該第三開關元件以及該第四開關元件之間，且該滾輪搖擺座之該底面具有對應於該模式切換元件之一下壓觸發部。
11. 如申請專利範圍第10項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該模式切換元件係為一彈性體，且該彈性體之彈性係數大於該第一彈性體之彈性係數。
12. 如申請專利範圍第10項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中當該滾輪模組處於該第一工作模式時，該第一開關元件與該第二開關元件係分別用以控制一電腦螢幕畫面之視窗之上一頁與下一頁的轉換。
13. 如申請專利範圍第10項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中當該滾輪模組處於該第一工作模式時，該第三開關元件與該第四開關元件係分別用以水平捲動一電腦螢幕畫面。
14. 如申請專利範圍第10項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中當該滾輪模組處於該第二工作模式時，該第一開關元件、該第二開關元件、該第三開關元件以及該第四開關元件係分別用以提供一前方指向功能、一後方指向功能、一左方指向功能以及一右方指向功能。
15. 如申請專利範圍第10項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中當該滾輪模組處於該第二工作模式時，該第一開關元件、該第二開關元件、該第三開關元件以及該第四開關元件中至少一者係用以轉換一電腦系統中之應用程式。
16. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，更包括至少一第二彈性體設置於該滾輪搖擺座與該電路板之間，用以提供一第二彈性力予該滾輪搖擺座，
17. 如申請專利範圍第16項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該第二彈性體之彈性係數大於該第一彈性體之彈性係數。
18. 如申請專利範圍第16項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該第二彈性體係由橡膠材質所製成。
19. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該觸發感測元件組係為一電阻式壓力感測器或一電容式壓力感測器。
20. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該滾輪偵測元件係為一編碼器。
21. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該輸入裝置包括一殼體，且該殼體之一上表面具有一開孔，用以供該滾輪之一部分暴露於該殼體之外。
22. 如申請專利範圍第1項所述之應用於輸入裝置之滾輪模組，其中該輸入裝置係應用於一滑鼠裝置、一鍵盤裝置或一行動裝置。