專利名稱：具有堅固結構的指標裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于電腦系統(tǒng)的指標裝置，特別是涉及一種具有堅固結構的指標裝置。
在電腦系統(tǒng)大量使用圖形介面的發(fā)展趨勢下，能將使用者的動作轉換為感應信號以控制電腦游標移動的指標裝置，已成為電腦系統(tǒng)的標準配備。電腦系統(tǒng)的指標裝置不僅要有良好的靈敏度，能確實地感應使用者的動作，而且還要有堅固可靠的結構，經得起使用者經常反覆的施力。因此，改進指標裝置構造以增加指標裝置的靈敏度、加強指標裝置的結構與耐用性，已成為不可或缺的研究開發(fā)的重點。
請參閱

圖1及圖2。圖1為美國專利第5,835,977號揭示的現(xiàn)有指標裝置10的示意圖，圖2為指標裝置10的側視圖。指標裝置10包括一傳感板(sensor plate)14，其以焊接的方式固定于一電路板(PCB)18上，如標號16所示即為焊接所形成的焊點16。指標裝置10另包括一桿體12，設于傳感板14上用來接收使用者的施力，以及多個傳感器22設于傳感板14的下側，其通常為應變儀(strain gauge)，用來將桿體12接收的施力轉換為相對應的感應信號。
由于傳感板14以焊接的方式固定在電路板18上，指標裝置10的結構十分脆弱，倘若使用者在垂直方向使出太大的力道來推動或拉動桿體12，焊點16有時會因無法承受這樣的力道而斷裂，造成指標裝置10的損壞。為了避免使用者在垂直方向施力，指標裝置10僅會在接收到水平方向的施力才會產生感應信號，然而即使讓桿體12單單接收水平方向的施力，焊點16仍可能因水平方向的受力過大而斷裂。
除此之外，應變僅22僅僅附著于傳感板14的下側，因此傳感器22僅能依據(jù)傳感板14的張力來產生相對應的感應信號，也就是說，傳感板14必須產生顯著的形變才得以讓應變僅22產生感應信號，對使用者來說，指標裝置10的靈敏度不符需求。
本發(fā)明的目的在于提供一種指標裝置，其具有堅實的結構以及優(yōu)良的靈敏度，以解決上述問題。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，即提供一種指標裝置，其包括一基板；一支撐座(base)，設于該基板上，用來增強該指標裝置的結構；一傳感板，設于該支撐座上；一桿體(post)，設于該傳感板上，用來接收使用者的施力；以及至少一傳感器，設于該傳感板的表面；其中當施力于該桿體時，該傳感板受該施力作用產生形變，該傳感器隨著該傳感板的形變產生相對應的感應信號。
本發(fā)明裝置的優(yōu)點在于，其設有一固定于電路板上的絕緣基座，以增強指標裝置的結構，該結構堅固耐用，并增加靈敏度。
下面結合附圖，詳細說明本發(fā)明的實施例，其中圖1為現(xiàn)有指標裝置的示意圖；圖2為圖1指標裝置的側視圖；圖3為本發(fā)明指標裝置的示意圖；圖4為圖3指標裝置的底視圖；圖5為圖3指標裝置沿切線5-5的剖視圖；圖6為本發(fā)明另一指標裝置的頂視圖；圖7為圖6指標裝置沿切線7-7的剖視圖；圖8為本發(fā)明第三種指標裝置的底視圖；圖9為圖8指標裝置沿切線9-9的剖視圖；圖10為本發(fā)明第四種指標裝置的底視圖；圖11為圖10指標裝置沿切線11-11的剖視圖；圖12為本發(fā)明第五種指標裝置的底視圖；圖13為圖10指標裝置沿切線13-13的剖視圖。
請參考圖3至圖5。圖3為本發(fā)明指標裝置30的示意圖，圖4為指標裝置30的底視圖(為清楚表現(xiàn)本發(fā)明的特征，所有的底視圖均未將電路板38繪出)，圖5為圖3指標裝置30沿切線5-5的剖視圖。指標裝置30設于一基板38上，用來依據(jù)使用者的施力產生相對應的感應信號。指標裝置30包括一基板38，此處該基板以一電路板為例；一個以絕緣體構成的支撐座(base)36，設于電路板38上，用來增強指標裝置30的結構；一絕緣的繞性傳感板(sensor plate)34，設于支撐座36上；一桿體(post)32設于傳感板34上，用來接收使用者的施力；以及多個傳感器40，設于傳感板34的下側用來將桿體32接收的施力轉換為相對應的感應信號。傳感器40為應變僅(straingauge)，通常是由特殊材料的電阻構成，其電阻值會隨傳感器40受力產生的形變而改變。傳感器40的電阻值改變會傳至電極42，電極42以焊接或其他的方式電連接于外界的信號處理器，產生傳感信號。當使用者施力于桿體32時，會連帶地使傳感板34發(fā)生形變，帶動傳感器40由電極42發(fā)出感應信號，將使用者的動作轉換為電信號，達到本發(fā)明指標裝置的目的。與現(xiàn)有指標裝置不同的是，本發(fā)明指標裝置以一支撐座36支持桿體32與傳感板34。支撐座36的大面積可分散并降低使用者施于桿體32的壓力，增加了本發(fā)明指標裝置30的強度，使其經得起使用者經常性的反覆施力。
請參考圖6與圖7。圖6為本發(fā)明另一指標裝置45的頂視圖。圖7為指標裝置45沿7-7的剖視圖。指標裝置45與圖5中的指標裝置30類似，只是指標裝置45的傳感器40附著于傳感板34的上端，并有一部分夾鉗于方形桿體32與傳感板34之間。當使用者施力于桿體32時，傳感器40不僅可傳感到傳感板34本身的形變，其夾鉗于桿體32與傳感板34間的部分更能感受兩者受力擠壓的形變，增加指標裝置45傳感的靈敏度，使其更能傳感到使用者細微的動作變化。而支撐座36同樣地能提供堅固的支持，增加指標裝置45的強度與耐用性。
請參考圖8與圖9。圖8為本發(fā)明的第三個指標裝置50的底視圖，圖9為指標裝置沿9-9的剖視圖。如圖8及圖9所示，支撐座36是一中空的正方柱體，傳感器40有一部分突出于中空柱體36的內緣，一部分夾鉗于支撐座36及傳感板34之間。當使用者施力于桿體32時，桿體32下方的傳感板34會受力偏斜下壓使傳感器40隨之產生形變，同時夾鉗于支撐座36與傳感板34之間的傳感器40也會感受到因支撐座36與傳感板34之間的擠壓所產生的作用力，來增進指標裝置30的靈敏度，因此傳感器40不僅本身會因傳感板34受力而產生形變，也會感受到傳感板34及基座36因擠壓所造成的作用力，故使用者只要稍微施力于桿體32，應變儀40便可產生相對應的感應信號，提高本發(fā)明指標裝置傳感動作的靈敏度。除此之外，由于指標裝置50使用中空柱體形的支撐座36以塊狀的大面積向上支撐傳感板34，使指標裝置30的結構非常堅固，不會因使用者施力過大而造成指標裝置30的損壞。前述的現(xiàn)有技術僅以點狀的焊點固定指標裝置，使現(xiàn)有技術指標裝置的結構相當脆弱。相比之下，本發(fā)明指標裝置的結構因設置了支撐座36分散壓力而堅固許多，更能承受使用者頻繁地使用。
請參閱圖10及圖11，圖10為本發(fā)明另一指標裝置60的底視圖，圖11為圖10指標裝置60沿切線11-11的剖視圖。指標裝置60的電極42延伸至支撐座36的內緣，并以焊點54電連接于電路板38。支撐座36另以焊點52固定于電路板38。指標裝置60與50的不同處在于指標裝置60的傳感器40有一部分突出于中空柱體形的支撐座36的外緣，而非內緣。然而指標裝置60與50的傳感器40均有一部分夾鉗于支撐座36及傳感板34之間，在這樣的情況下，當使用者施力于桿體32時，應變僅40會同時接收到傳感板34傳來的張力及基座36與傳感板34之間擠壓所造成的壓力，因此指標裝置60的傳感器40會很敏銳。同樣地，指標裝置60因設置了中空柱體36而有堅固的結構。另外，支撐座36外緣的焊點52進一步加固了本發(fā)明指標裝置60，以保護設于支撐座36內緣、用于傳遞感應信號的焊點54，防止焊點54因經常反覆受力產生錫裂現(xiàn)象所導致的信號傳導不良。
請參閱圖12及圖13。圖12為本發(fā)明第五種指標裝置70的底視圖，圖13為圖12指標裝置70沿切線13-13的剖視圖。指標裝置70的支撐座36是一實心柱體，傳感器40仍有一部分夾鉗于支撐座36與傳感板34之間，因此指標裝置70依然具有高靈敏度以及堅實的結構。另外，指標裝置70設有一環(huán)狀軟性電路板(或電線)62，一端以焊點66電連接于各個電極42，另一端以焊點68電連接于電路板38。而傳感器40的信號即經由電極42、焊點66、軟性電路板62、焊點68傳導至電路板38上的相關電路。此一設計的特點是將電連接與固定兩功能分別由軟性電路板62及焊點66來實現(xiàn)。因為軟性電路板62本身具有伸縮性，即使傳感板34受經常反覆的作用力，也不致?lián)p壞電極42至電路板38的電連接路徑。相比之下，現(xiàn)有技術僅以焊點負責電連接與固定兩功能，在使用者反覆經常的施力下，容易產生燥聲，造成誤觸，更會形成錫裂，使焊點與電路板的接觸不良，導致整個指標裝置失效。
在此要附加說明的是指標裝置30、45、50、60、70的支撐座36不僅可為如圖所示的正方柱體，其也可為中空柱體或是近似圓形等其他形狀的柱體。
與現(xiàn)有指標裝置10相比，指標裝置30、45、50、60、70均包括一絕緣的支撐座36，可增強指標裝置30、45、50、60、70的結構，使指標裝置30、45、50、60、70不易損壞，并使指標裝置30、45、50、60、70的桿體32得以承受垂直方向的推力及拉力，使傳感器40產生相對于垂直方向的感應信號。除此之外，指標裝置45的傳感器40有部分夾鉗于桿體32與傳感板34之間，指標裝置50、60、70的傳感器40也有部分夾鉗于傳感板34及基座36之間，因此這些指標裝置的傳感器40會因同時感受到傳感板34本身的形變以及夾鉗部分擠壓的壓力而產生比指標裝置10的傳感器22更大的形變，使指標裝置45、50、60、70靈敏度大大地提高。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權利要求
1.一種指標裝置，其包括一基板；一支撐座(base)，設于該基板上，用來增強該指標裝置的結構；一傳感板，設于該支撐座上；一桿體(post)，設于該傳感板上，用來接收使用者的施力；以及至少一傳感器，設于該傳感板的表面；其中當施力于該桿體時，該傳感板受該施力作用產生形變，該傳感器隨著該傳感板的形變產生相對應的感應信號。
2.如權利要求1所述的指標裝置，其中該基板為一電路板，該傳感器電連接于該電路板。
3.如權利要求1所述的指標裝置，其中該支撐座以絕緣材料制成。
4.如權利要求1所述的指標裝置，其中該傳感器為一應變儀。
5.如權利要求1所述的指標裝置，其中該傳感板以絕緣材料制成。
6.如權利要求2所述的指標裝置，其中該傳感器以至少一電極電連接于該電路板。
7.如權利要求6所述的指標裝置，其中該電極以焊接的方式電連接于該電路板。
8.如權利要求7所述的指標裝置，其中該傳感器固定于該傳感板下例的一端而不與該支撐座相接觸。
9.如權利要求7所述的指標裝置，其中該傳感器固定于桿體與該傳感板之間，且部分突出于該桿體的邊緣。
10.如權利要求6所述的指標裝置，其中該傳感器固定于該傳感板及該支撐座之間，且部分突出于該基座的邊緣。
11.如權利要求10所述的指標裝置，其中該基座為一中空柱體，該傳感器部分突出于該中空柱體的內緣。
12.如權利要求10所述的指標裝置，其中該電極以焊接的方式電連接于一軟性電路板，該軟性電路板再以焊接的方式電連接于該電路板。
13.如權利要求12所述的指標裝置，其中該軟性電路板為一環(huán)狀軟性電路板。
全文摘要
一種具有堅固結構的指標裝置,設于一電路板上,其包括一固定于該電路板上的絕緣基座,用來增強該指標裝置的結構,一桿體設于該基座上,一傳感板夾鉗于該基座及該桿體之間,以及多個傳感器設于該傳感板的下側,用來將該桿體的受力轉換為相對應的感應信號,該結構堅固耐用,并增加靈敏度。
文檔編號G06F3/033GK1353356SQ0013398
公開日2002年6月12日 申請日期2000年11月13日 優(yōu)先權日2000年11月13日
發(fā)明者呂信勇, 劉家宏, 陳威廷, 周祥志 申請人:達方電子股份有限公司