CN102369499B - 指向元件以及具有此指向元件的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明是有关于一种指向元件以及包括此指向元件的电子装置，此指向元件包括：致动构件，其经配置以供使用者移动；磁铁部件，其配置在致动构件的下方；盖子部件，其经配置以覆盖致动构件，同时使致动构件的一部分暴露出来；中间构件，其包括中心部件，经配置以支撑着磁铁部件，多个图案部件，从中心部件伸出来且呈曲线形，多个固定部件，配置在图案部件的末端处且被固定在盖子部件上，以及多个固定突起部件，从中心部件伸出来且用来将磁铁部件和中心部件固定在致动构件上；以及传感器单元，其经配置以借由侦测磁铁部件的移动来输出电信号。

Description

指向元件以及具有此指向元件的电子装置

技术领域

本发明涉及一种指向元件(pointing device)以及包括此指向元件的电子装置，特别是涉及一种又细又小的指向元件，在此指向元件中，致动构件(actuating member)可通过一个小的中间构件而在足够大的范围内移动。 

背景技术

近代的电子装置都很小巧，而且因为具有图形用户界面(graphic user interface，GUI)，所以使用方便。使用诸如鼠标和触摸垫(touch pad)等各种输入元件来移动图形用户界面的指针(cursor)。 

就先前技术的输入元件而言，磁铁的二维(two-dimension)运动是借由一种能够感测磁铁的运动方向和磁化强度的传感器来进行侦测，且利用所侦测的结果来控制屏幕上的指针的移动。此类输入元件包括位于基板上的硅树脂(silicon resin)、配置在硅树脂顶部的磁铁以及附着在基板底部的传感器。 

韩国专利公开案第10-2004-002918号中揭露了这种使用硅树脂(橡胶)的输入元件。在所揭露的输入元件中，硅树脂代替了传统的螺旋弹簧(coil spring)，以减少元件数量，提高组装效率。在外力作用下，硅树脂容易发生变形，当外力撤消时会恢复其原有形状。 

然而，硅树脂与基板之间的摩擦容易造成硅树脂损坏。此外，硅树脂上用来配置磁铁的安装区域以及此安装区域的相邻区域较硅树脂的其他区域薄，且较薄的区域较其他区域突起更多。因此，输入元件(指向元件)的总体厚度增加。 

指向元件的尺寸受到硅树脂的尺寸的影响比受到磁铁的尺寸的影响大，其原因在于硅树脂具有较大的尺寸，能够提供足够的弹力和回弹力(resilient force)。当硅树脂被压缩或被拉伸时会提供弹力和回弹力。所以，若硅树脂的尺寸减小，则硅树脂的压缩量或拉伸量也会减小，因而无法提供足够的弹力或回弹力。因此，硅树脂的尺寸的减小是有限的，故而要使指向元件的尺寸减小很困难。 

发明内容

【技术难题】 

本发明提供一种指向元件以及包括此指向元件的电子装置。在此指向元件中，使用一种包括多个曲线条形物(strips)的中间构件来移动和旋转磁铁构件以及使磁铁构件回到其初始位置。曲线条形物的数量要最佳化，以便将指向元件制造得又细又小。中间构件的各部件之间的干扰要最小化，以使得使用者在操控指向元件时感觉良好。 

本发明也提供一种包括制造和组装都十分简易的中间构件的指向元件以及包括此指向元件的电子装置。 

【技术方案】 

依照一实施例，一种指向元件包括：致动构件，其经配置以供使用者移动；磁铁部件，其配置在致动构件的下方；盖子部件，其经配置以覆盖致动部件，同时使致动部件的一部分暴露出来；中间构件，其包括中心部件，经配置以支撑着磁铁部件，多个图案部件，从中心部件伸出来，且呈曲线形，多个固定部件，配置在这些图案部件的末端处，且被固定在盖子部件上，以及多个固定突起部件，从中心部件伸出来，用来将磁铁部件和中心部件固定在致动构件上；以及传感器单元，其经配置以借由侦测磁铁部件的运动来输出电信号。 

致动构件可包括：柱状部件(post part)，其包括第一安装槽(groove)和第二安装槽，第一安装槽配置在柱状部件的下表面，用以容纳磁铁部件，第二安装槽的直径大于第一安装槽的直径，且配置在第一安装槽的外侧，以围绕着磁铁部件的外表面，柱状部件从盖子部件中暴露出来；以及防脱离部件，从柱状部件的下部伸出来，且呈圆盘形。 

每个固定突起部件可包括：水平突起部件，从中心部件水平地伸出来，用以支撑着磁铁部件；以及垂直突起部件，从水平突起部件上垂直地伸出来，且被固定在致动构件的第二安装槽与磁铁部件之间。 

致动构件可由塑胶、硅树脂、橡胶以及金属的至少其中之一所形成。 

每个图案部件可包括：S形曲线条形部件，其两端分别连接至中心部件和固定部件；以及至少一个防弯沉突起(deflection preventing protrusion)，其配置在曲线条形部件的底部。 

防弯沉突起可具有半球形、半椭球形、圆锥形、椭圆锥形以及多棱锥形的至少其中一种形状。 

曲线条形部件可包括：第一连接部件，其连接至中心部件；第一延长 条形部件，从第一连接部件延伸出来，且呈圆弧形；第二延长条形部件，从第一延长条形部件延伸出来，且其弯曲方向与第一延长条形部件的弯曲方向相反；以及第二连接部件，从第二延长条形部件延伸出来，且被固定在固定部件上。 

第一延长条形部件可构成一个整圆的约1/2至约5/6，且此整圆的直径可大于中心部件的直径。 

致动构件可包括柱状部件和从该柱状部件的下部伸出来的防脱离部件。盖子部件可包括：顶板，穿过此顶板形成一穿孔(penetration hole)，用来容纳柱状部件；侧壁部件，从顶板的边缘部位伸出来。其中，柱状部件与穿孔之间的间隙可小于防脱离部件与侧壁部件之间的间隙，且第一延长条形部件与侧壁部件之间的最小间隙可等于或小于柱状部件与穿孔之间的间隙。 

第二延长条形部件可构成一个整圆的约1/6至约1/3，且此整圆的直径可以是第一延长条形部件的约1/10至约6/10。 

图案部件的数量可以是三个或四个。 

中间构件可借由塑胶射出成型法(injection molding method)或金属蚀刻法(metal etching method)来形成，且曲线条形部件可具有约0.2mm至约1.0mm的线宽。 

指向元件可更包括基板，其中盖子部件可被固定在此基板的上表面，且传感器部件可被固定在此基板的下表面，其中盖子部件可包括：收容主体部件，其包括顶板和侧壁部件，穿过顶板形成一穿孔，用来容纳柱状部件，侧壁部件从顶板的边缘部位伸出来；多个固定凹槽(notch)部件，配置在侧壁部件的下部；以及多个挂钩部件，从侧壁部件的下部伸出来，且被固定在基板上。 

圆顶开关可配置在基板的上表面的中心处。中心部件可包括点击(click)突起部件，此点击突起部件从中心部件的下表面伸出来，且位于圆顶开关上。中心部件的直径可以是磁铁部件的直径的约20％至80％。 

依照另一实施例，一种电子装置包括：控制单元，其经配置以处理资料；显示单元，其经配置以显示影像；以及指向元件，其经配置以输出用来移动显示单元上的指针的信号。其中指向元件包括：致动构件，其经配置以供使用者移动；磁铁部件，其配置在致动构件的下方；盖子部件，其经配置以覆盖致动构件，同时使致动构件的一部分暴露出来；中间构件，其包括中心部件，经配置以支撑着磁铁部件，多个图案部件，从中心部件伸出来，且呈曲线形，多个固定部件，配置在图案部件的末端处，且被固定在盖子部件上，以及多个固定突起部件，从中心部件伸出来，用来将磁铁部件和中心部件固定在致动构件上；以及传感器单元，其经配置以借由侦 测磁铁部件的运动来输出电信号。 

【有利功效】 

如上所述，磁铁部件可由从中间构件的中心部件伸出来的固定突起部件支撑着，且借由将中心部件和磁铁部件固定在中间构件上，中间构件、磁铁部件以及中心部件便可一起移动。 

此外，当利用固定突起部件将中间构件的中心部件与磁铁部件一起固定在致动构件上时，可利用中间构件的固定部件将中间构件固定在盖子部件上。 

此外，由于中间构件的固定突起部件和固定部件可装配到致动构件和盖子部件中，所以指向元件的组装很简单。 

此外，利用图案部件，可将回弹力施加在固定在致动构件上的磁铁部件和中心部件，其中图案部件包括连接在中心部件与固定部件之间的S形曲线条形部件。另外，指向元件可制造得又细又小。 

此外，包括曲线条形部件的图案部件的数量可设定为三，以便使各图案部件之间的干扰最小化。在此情形下，指向元件的操作灵敏度可得以提高，且磁铁部件可在增大的范围内移动。 

此外，因为在曲线条形部件的下表面具有防弯沉突起，所以可防止固定在盖子部件上的曲线条形部件朝着基板弯曲，因而摩擦不会增大。 

附图说明

图1是根据实施例，用来绘示一种指向元件的分解透视图。 

图2是根据实施例，用来说明指向元件的组装状态的剖面图。 

图3是根据实施例，用来绘示指向元件的中间构件的平面图。 

图4是根据实施例，用来绘示中间构件的剖面图。 

图5是根据实施例，用来绘示中间构件的改良版的剖面图。 

图6是根据实施例，用来绘示中间构件耦接至盖子部件的仰视图。 

具体实施方式

下面将参阅所附图式来详细描述特定的实施例。然而，本发明可体现为许多不同的形态，而不应限于本文所列举的实施例。确切地说，提供这些实施例是为了使揭露的内容更透彻更全面，且将本发明的范围充分传递给熟悉本专业的技术人员。在整个图式中，相同的元件符号代表相同的元件。 

图1是根据实施例，用来绘示一种指向元件的分解透视图；图2是根据实施例，用来说明指向元件的组装状态的剖面图；图3是根据实施例，用来绘示指向元件的中间构件的平面图；图4是根据实施例，用来绘示中间构件的剖面图；图5是根据实施例，用来绘示中间构件的改良版的剖面图；以及图6是根据实施例，用来绘示中间构件耦接至盖子部件的仰视图。 

请参阅图1至图6，根据实施例，指向元件包括：基板100；磁铁部件300，其配置在基板100上方；致动构件400，其经配置以根据使用者的操作来移动磁铁部件300；中间构件200，其经配置以移动、旋转磁铁部件300和致动构件400，且使磁铁部件300和致动构件400恢复原样；传感器部件600，其经配置以根据磁铁部件300的运动所引起的磁场变化来输出信号；以及盖子部件500，当中间构件200被固定在盖子部件500上时，此盖子部件500被固定在基板100上。 

基板100可以是印刷电路板(printed circuit board)。基板100的形状可随着使用指向元件的装置的形状而变化。在当前实施例中，基板100呈矩形。然而，基板100也可具有其他形状，例如圆形和多边形。在有些情况下，可不使用基板100。举例而言，使用指向元件的电子装置的主基板可用作基板100。 

如图1和图2所示，圆顶(dome)开关110配置在基板100的上表面。如此一来，当致动构件400沿着z轴方向而向下移动时，圆顶开关110便会受到中间构件200的挤压。基板100包括：挂钩固定孔120，其经配置以固定盖子部件500的挂钩部件；以及销固定孔(pin fixing holes)130，其经配置以容纳盖子部件500的固定销部件540。如此一来，盖子部件500便可固定在基板100上，且保持稳定，而不会相对于基板100而运动。挂钩固定孔120和销固定孔130可排列在圆顶开关110周围。 

如图2所示，至少在圆顶开关110上配置有润滑垫140。特氟龙胶带(Teflon tape)可用作润滑垫140，以便减小圆顶开关110与中间构件200之间的摩擦。除了特氟龙胶带以外，也可使用其他耐磨润滑材料来减小圆 顶开关110与中间构件200之间的摩擦。 

如图1、图2所示，传感器部件600配置在基板100的底部。传感器部件600根据配置在基板100上方的磁铁部件300的运动所引起的磁场变化来输出运动侦测信号。也就是说，传感器部件600侦测磁铁部件300在上、下、左、右方向上的运动(二维运动)。 

传感器部件600包括多个经配置以根据磁铁部件300在x轴方向上的运动所引起的磁场变化来输出x轴坐标信号的磁传感器以及多个经配置以根据磁铁部件300在y轴方向上的运动所引起的磁场变化来输出y轴坐标信号的磁传感器。此外，控制单元(未绘示)使传感器部件600的各个磁传感器的输出信号放大，且利用放大后的输出信号来侦测总磁场变化。在当前实施例中，传感器部件600的各个磁传感器是在一个传感器晶片(chip)中进行调节。然而，本发明并不限于此。也就是说，可将这些磁传感器分别排列在磁铁部件300周围的四个位置处(也就是上、下、左、右方向)，而不用调节磁传感器。在此情形下，这些磁传感器可相对于磁铁部件300的中心部位而呈对称状。 

在当前实施例中，传感器部件600的磁传感器可以是孔元件、半导体式磁阻元件(semiconductor magnetic resistive devices)或者磁发电机式磁阻元件(magneto magnetic resistive devices)或巨磁阻(giant magneto resistive，GMR)。磁传感器的电特性可随着施加在磁传感器上的磁场的变化而变化。在当前实施例中，磁传感器是孔元件，其输出电压与磁通量成比例而变化。 

如上所述，磁铁部件300配置在基板100的上方区域。磁铁部件300配置在中间构件200与致动构件400的中心部位处。磁铁部件300随着致动构件400的运动而运动，且在中间构件200的作用下回到其初始位置。 

在当前实施例中，磁铁部件300可以是顶部和底部被磁化(magnetized)的圆形磁铁。然而，本发明并不限于此。举例而言，磁铁部件300可以是在其一个表面上具有多个磁极(poles)(例如，两个、四个或八个磁极)的磁铁或者在其一个表面上具有多个不同磁极的磁铁。另外，磁铁部件300也可以是呈矩形、椭圆形、圆环形或多边形的磁铁。 

致动构件400配置在磁铁部件300的顶部。此致动构件400可在使用者的操控下运动。 

如图1、图6所示，致动构件400包括柱状部件410和防脱离部件420。磁铁部件300配置在柱状部件410底部的中心区域处，防脱离部件420从柱状部件410上伸出来。柱状部件410呈圆柱形。柱状部件410包括第一安装槽411和第二安装槽412。第一安装槽411形成在柱状部件410的底部，用来容纳磁铁部件300的一部分。第二安装槽412形成在柱状部件410的底部，用来容纳中间构件200的多个部位以便固定磁铁部件300。第二安装槽412可位于第一安装槽411周围。第一安装槽411的直径可与磁铁部件300的直径相近。举例而言，第一安装槽411的直径可大于磁铁部件300的直径约0.01mm至约0.5mm。在此情形下，当磁铁部件300被固定到第一安装槽411时，磁铁部件300的上部可以顺利地插入到第一安装槽411中。 

防脱离部件420从柱状部件410的下部伸出来，且呈圆盘(disk)形。如图1、图6所示，防脱离部件420可呈围绕着柱状部件410而配置的圆盘形。然而，本发明并不限于此。举例而言，防脱离部件420可包括多个围绕着柱状部件410而配置的圆盘。因为具有防脱离部件420，所以致动构件400不会运动到配置在此致动构件400顶部的盖子部件500以外。 

在当前实施例中，致动构件400可由金属所形成。在此情形下，由于磁铁部件300与致动构件400之间有磁力作用，所以将磁铁部件300的一部分插入到致动构件400的第一安装槽411中便可将磁铁部件300固定在致动构件400上。然而，本发明并不限于此。举例而言，致动构件400也可由诸如塑胶、硅树脂以及橡胶等材料所形成。若致动构件400是由金属所形成，则磁铁部件300所产生的磁场会被致动构件400阻挡，且致动构件400可具有较小的厚度。 

致动构件400经配置以在外力作用下(也就是，使用者的操作行为)移动和旋转，且致动构件400的移动或旋转被传递给磁铁部件300。也就是说，由于磁铁部件300被固定在致动构件400上，所以磁铁部件300会跟致动构件400一起移动和旋转。 

若施加在致动构件400上的外力被撤消，则致动构件400和磁铁部件300会在中间构件200的作用下返回其初始位置。在当前实施例中，中间构件200经配置以使磁铁部件300固定在致动构件400上，且施加弹力。 

如图1至图6所示，中间构件200包括：中心部件210；多个图案部件220，从中心部件210伸出来；多个固定部件230，配置在图案部件220的末端部位；以及固定突起部件240，从中心部件210伸出来，用来支撑着磁铁部件300，且对磁铁部件300进行定位。中间构件200可由高强度塑胶(例如，聚甲醛(polyoxymethylene，P0M)或聚碳酸酯(Polycarbonate，PC))借由射出成型法所形成。在此情形下，因为中间构件200可借由简单工艺来制造，所以中间构件200容易实施大规模生产。另外，中间构件200的中心部件210、图案部件220、固定部件230以及固定突起部件240可形成一整块。然而，本发明并不限于此。中间构件200也可由金属所形成。在此情形下，中间构件200可借由金属蚀刻或切割(cutting)工艺来形成。可选择的是，中间构件200也由润滑、耐磨的弹性回弹材料所形成。 

中心部件210呈圆板形。在此情形下，中心部件210与图案部件220之间的干扰可最小化。然而，本发明并不限于此。举例而言，中心部件210也可呈椭圆形或多边形。如图2与图4所示，中心部件210包括点击突起部件211，此点击突起部件211从中心部件210的底部向下伸出。因为具有点击突起部件211，所以在点击圆顶开关110时感觉很好。也就是说，使用较小的力便能容易地点击该圆顶开关110，而且，不管中间构件200的位置在哪里，使用者点击时的触感都相同。此外，因为具有此点击突起部件211，所以与中心部件210形成在同一平面上的图案部件220可与基板100隔开。然而，本发明并不限于此。在图5所示的中间构件200的改良版中，点击突起部件211是借由使中心部件210的中心部位突起而形成。 

中心部件210位于各固定部件230的中心位置处。在当前实施例中，如图1、图3所示，三个固定部件230配置在中心部件210的中心周围。详细地说，中心部件210的中心位于这三个固定部件230所形成的三角形的中心处。 

如图2、图6所示，中心部件210可小于放置在此中心部件210上的磁铁部件300。举例而言，中心部件210的直径可介于磁铁部件300的直径的约20％至80％的范围内。在此情形下，从中心部件210伸出来的图案部件220便可在足够的空间(区域)内运动。中心部件210的直径可以是至少约0.6mm。若中心部件210的直径小于约0.6mm，则使用射出成型法来制造中心部件210以及从中心部件210伸出来的图案部件220都将很困难。 

在当前实施例中，每个图案部件220包括曲线条形部件221。此曲线条形部件221以预定的形状从中心部件210延伸至固定部件230。也就是说，曲线条形部件221的两端分别连接至中心部件210和固定部件230。如图4、图6所示，每个图案部件220包括防弯沉突起部件(deflection preventing protrusion parts)222，其位于曲线条形部件221的下表面处。 

此防弯沉突起部件222从曲线条形部件221的下表面朝着基板100突起。因为具有此防弯沉突起部件222，所以可防止图案部件220发生弯沉变形。在当前实施例中，中心部件210位于圆顶开关110的顶部，且固定部件230被固定在盖子部件500上。如此一来，介于中心部件210与固定部件230之间的图案部件220便可与基板100隔开。然而，经过长期使用后，图案部件220的曲线条形部件221会因其自身重量而向下弯曲。在此情形下，曲线条形部件221的大部分会接触到基板100，这样会增大曲线条形部件221与基板100之间的摩擦，因而该指向元件的操作灵敏度会降低。然而，在当前实施例中，虽然图案部件220的曲线条形部件221向下弯曲，但是曲线条形部件221不会接触基板100。相反，只有防弯沉突起部 件222会接触基板100，因此图案部件220与基板100之间的摩擦不会增大，故而指向元件的操作灵敏度可保持不变。请参阅图2与图6，一个图案部件220上形成一个防弯沉突起部件222。然而，本发明并不限于此。举例而言，一个曲线条形部件221上也可形成多个防弯沉突起部件222。如图4所示，防弯沉突起部件222可呈半球形。然而，本发明并不限于此。举例而言，防弯沉突起部件222也可呈半椭球形、圆锥形、椭圆锥形或多棱锥形。 

当中心部件210在外力作用下移动或旋转时，图案部件220会支撑着中心部件210。当外力撤消时(也就是说，当中心部件210不再移动或旋转时)，图案部件220会使中心部件210回到其初始位置。 

图案部件220的形状和数量会对图案部件220的回弹性(resilience)和指向元件的操作灵敏度产生影响。也就是说，图案部件220的回弹性和指向元件的操作灵敏度会因曲线条形部件221的数量和形状以及曲线条形部件221的拐点(inflection points)数量而不同。此外，各曲线条形部件221之间的距离也会影响回弹性和操作灵敏度。 

因为图案部件220往往是在其发生变形(被压缩或被拉长)时回到其初始位置，所以该指向元件的操作灵敏度会受到影响。另外，曲线条形部件221的接触或重叠动作也会严重地影响操作灵敏度。 

在当前实施例中，图案部件220的数量(也就是，曲线条形部件221的数量)为三个。在此情形下，曲线条形部件221的可活动空间较大，且中心部件210可被有效地支撑着。此外，各曲线条形部件221之间发生重叠(或接触)的可能性可最小化。举例而言，若图案部件220少于三个，则要稳定地支撑着中心部件210会很困难。可选择的是，图案部件220的数量可以是四个。然而，若图案部件220的数量为四个或更多，则图案部件220的曲线条形部件221的可活动空间会减小，各曲线条形部件221之间的干扰会导致操作灵敏度降低。 

如图1、图3及图4所示，每个曲线条形部件221近似为S形(也就是，正弦曲线形)。此外，在当前实施例中，包括图案部件220的中间构件200是借由射出成型工艺来形成。所以，曲线条形部件221的线宽可介于约0.2mm至约1.0mm的范围内。 

如图3所示，每个曲线条形部件221包括：第一连接部件221-a，其连接至中心部件210；第一延长条形部件221-b，从第一连接部件221-a延伸出来，且呈圆弧形；第二延长条形部件221-c，其弯曲着从第一延长条形部件221-b延伸出来，且呈圆弧形；以及第二连接部件221-d，从第二延长条形部件221-c延伸出来，且连接至固定部件230。第一延长条形部件221-b与第二延长条形部件221-c朝着不同方向而弯曲。举例而言，如图3所 示，若第一延长条形部件221-b是从第一连接部件221-a沿着顺时针而弯曲，则第二延长条形部件221-c可沿着逆时针而弯曲。 

第一连接部件221-a是曲线条形部件221的连接至中心部件210之一侧的末端部件。 

第一延长条形部件221-b呈圆弧形。第一延长条形部件221-b可具有介于一个整圆的约1/2至约5/6范围内的圆弧形。在此情形下，第一延长条形部件221-b的操作灵敏度和回弹性可增大。若第一延长条形部件221-b大于上述范围，则第一延长条形部件221-b会与中心部件210重叠。若第一延长条形部件221-b小于上述范围，则第一延长条形部件221-b的回弹性会减小，且中心部件210可能不易回到其初始位置。上述整圆可与中心部件210重叠。 

由于第一延长条形部件221-b呈圆弧形，所以当中心部件210在致动构件400的作用下移动时，作用在中心部件210上的力(二维力)可分布在第一延长条形部件221-b上。此外，由于第一延长条形部件221-b呈圆弧形(也就是，类似于圆的一部分或马蹄铁的条形)，所以当外力施加在第一延长条形部件221-b上时，此圆弧的两端会相互靠近或远离。如此一来，外力便均匀地分布在第一延长条形部件221-b上，而且当外力撤消后，第一延长条形部件221-b容易回到其初始位置。 

第一延长条形部件221-b的弧形的直径可大于中心部件210的直径，但小于中心部件210与盖子部件500之间的距离。举例而言，此弧形的直径可等于或小于用中心部件210与盖子部件500之间的距离减去致动构件400的防脱离部件420与盖子部件500的侧面之间的距离而得出的长度。可选择的是，此弧形的直径也可大于上述长度，然而，在此情形下，该指向元件的尺寸会增大。可选择的是，此弧形的直径可等于或小于用中心部件210与盖子部件500之间的距离减去致动构件400的柱状部件410与盖子部件500的穿孔512之间的水平距离而得出的长度。 

如图6所示，第一延伸条形部件221-b可位于致动构件400的防脱离部件420的区域内。在此情形下，致动构件400的运动可得到有效的利用，且第一延长条形部件221-b在较小的外力的作用下便能够运动。此外，还能够防止第一延长条形部件221-b与盖子部件500的内壁之间发生干扰。 

第一延长条形部件221-b与盖子部件500的侧表面(内壁表面)之间的最小距离可等于防脱离部件420与盖子部件500的内壁表面之间的距离。也就是说，以此方式，该指向元件的尺寸可减小。另外，第一延长条形部件221-b可在增大的范围内运动。可选择的是，第一延长条形部件221-b与盖子部件500的侧表面(内壁表面)之间的最小距离可小于防脱离部件 420与盖子部件500的内壁表面之间的距离。在此情形下，第一延长条形部件221-b的可活动范围会进一步增大。若第一延长条形部件221-b与盖子部件500的侧表面(内壁表面)之间的最小距离大于防脱离部件420与盖子部件500的内壁表面之间的距离，则第一延长条形部件221-b的可活动范围会减小。然而，必要时，第一延长条形部件221-b与盖子部件500的侧表面(内壁表面)之间的最小距离可变化。 

第一延长条形部件221-b与盖子部件500的侧表面(内壁表面)之间的最小距离可实质上等于致动构件400的柱状部件410与盖子部件500的穿孔512之间的水平距离。 

第二延长条形部件221-c呈圆弧形。第二延长条形部件221-c的弯曲方向与第一延长条形部件221-b的弯曲方向相反，以便支撑着第一延长条形部件221-b的运动，并且承受作用在第一延长条形部件221-b上的一部分力。第二延长条形部件221-c的圆弧形所形成的假想圆(imaginary circle)的直径可小于第一延长条形部件221-b的直径。举例而言，弧形的第二延长条形部件221-c的直径可以是第一延长条形部件221-b的直径的约1/10至约6/10。弧形的第二延长条形部件221-c可构成一个整圆的约1/6至约1/3。若第二延长条形部件221-c小于此范围，则第二延长条形部件221-c可能易损坏或断裂。若第二延长条形部件221-c大于上述范围，则曲线条形部件221可能会运动不灵敏。 

第二连接部件221-d呈线形，从第二延长条形部件221-c的一端延伸出来。当第二延长条形部件221-c在外力作用下发生弯曲时，第二连接部件221-d会支撑着第二延长条形部件221-c。 

在当前实施例中，如图6所示，相邻的两个曲线条形部件221之间的距离大于或等于盖子部件500与相邻的两个曲线条形部件221之一之间的距离。相邻的两个曲线条形部件221之一的第一延长条形部件221-b可邻接着相邻的两个曲线条形部件221的另一曲线条形部件的第二延长条形部件221-c。 

各曲线条形部件221的末端连接至各固定部件230。各固定部件230被固定在盖子部件500上。如此一来，可防止曲线条形部件221逃脱。此外，曲线条形部件221的固定端可用作设计中间构件200的回弹性的参考点。 

因为曲线条形部件221具有上述结构，所以当外力施加在中心部件210上时，中心部件210可在约0.6mm至约3.0mm的范围内做二维运动。中心部件210可沿着直线图案、曲线图案或圆形图案而运动。当外力从中心部件210上撤消时，中心部件210可在曲线条形部件221的作用下顺利回到各固定部件230的中心位置。 

在当前实施例中，固定部件230被固定在盖子部件500上。每个固定部件230包括：固定支撑部件231；固定突起部件232，从固定支撑部件231水平地伸出来，以便固定在盖子部件500上；以及固定毂(fixing boss)233，其配置在固定支撑部件231与固定突起部件232的底部。 

借由将固定突起部件232装配到盖子部件500的凹槽内，固定突起部件232便可固定在盖子部件500上。举例而言，在当前实施例中，固定突起部件232可呈梯形，以便牢固地固定在盖子部件500的凹槽上。当固定突起部件232被固定在盖子部件500上时，固定部件230可与基板100间隔预定的距离。如此一来，当固定突起部件232被外力推向基板100时，固定突起部件232容易脱离盖子部件500的凹槽。为此，在当前实施例中，在固定突起部件232与基板100之间的空间处形成固定毂233。当盖子部件500与基板100被组装在一起时，通过固定毂233来挤压固定突起部件232的底部，固定部件230便能够完全耦接至盖子部件500。然而，本发明并不限于此。可选择的是，如图5的改良实例所示，固定支撑部件231与固定突起部件232也可配置在低于曲线条形部件221的水平面的高度，而不必形成固定毂233。也就是说，固定部件230可形成为弯曲着从曲线条形部件221伸出的形状。 

在当前实施例的中间构件200中，中心部件210小于磁铁部件300，以便增大图案部件220(具体地说，曲线条形部件221)的可活动范围。在此情形下，磁铁部件300可能无法被中心部件210稳定地支撑着，且从致动构件400施加在磁铁部件300上的力不会被稳定地传递给中心部件210。此外，图案部件220的回弹力也不会通过中心部件210而稳定地传递给磁铁部件300。 

为了防止上述可能性发生，在中间构件200的中心部件210上配置有固定突起部件240。此固定突起部件240支撑着磁铁部件300，且将中间构件200的致动力和回弹力传递给磁铁部件300。 

每个固定突起部件240包括水平突起部件241和垂直突起部件242。水平突起部件241从中心部件210水平地伸出，垂直突起部件242从水平突起部件241垂直地伸出(也就是说，垂直突起部件242沿着中心部件210的朝上方向伸出)。在图1所示的实施例中，固定突起部件240的数量为三个。每个固定突起部件240配置在各曲线条形部件221的连接到中心部件210的第一连接部件221-a之间。也就是说，各水平突起部件241是从中心部件210的位于各第一连接部件221-a之间的区域伸出来。各水平突起部件241在各曲线条形部件221的第一延长条形部件221-b之间延伸。各水平突起部件241的末端与各第一延长条形部件221-b之间的距离可等于或大于致动构件400的防脱离部件420与盖子部件500的侧表面之间的距 离。 

在当前实施例中，由于水平突起部件241从中心部件210水平地伸出，所以磁铁部件300可由水平突起部件241和中心部件210两者共同来支撑。另外，由于垂直突起部件242相对于中心部件210而垂直地伸出，所以磁铁部件300的侧面可由垂直突起部件242支撑着。垂直突起部件242可呈圆弧形(或曲线形)，以便稳定地支撑磁铁部件300。也就是说，垂直突起部件242的形状对应于圆形磁铁部件300的侧面的形状，如此一来，垂直突起部件242便能够紧密接触磁铁部件300。垂直突起部件242插入并固定在磁铁部件300与致动构件400之间。也就是说，如图2、图6所示，垂直突起部件242插入到磁铁部件300与第二安装槽412之间。 

如此一来，磁铁部件300可被固定突起部件240固定住，且致动构件400的运动可从固定突起部件240经由中心部件210而传递给图案部件220。另外，图案部件220的回弹力可被传递给磁铁部件300和致动构件400。 

如上文所述，在致动构件400的底部形成有第一安装槽411，用以容纳磁铁部件300，且在第一安装槽411周围形成有第二安装槽412，其直径大于第一安装槽411的直径。如此一来，在当前实施例中，将磁铁部件300插入到第一安装槽411中，再将中间构件200的固定突起部件240插到磁铁部件300与第二安装槽412之间，磁铁部件300和中间构件200的中心部件210便可被固定住。以此方式，无需使用额外的黏合剂或耦接构件，则磁铁部件300、致动构件400以及中间构件200便可牢固地组装在一起，而且可以有效地进行该指向元件的组装。 

在当前实施例中，磁铁部件300被中间构件200的固定突起部件240固定在致动构件400上，且致动构件400和磁铁部件300被中间构件200的固定部件230(其固定在盖子部件500上)固定在盖子部件500上。 

盖子部件500包括：收容主体部件510，其包括侧壁部件513和形成有穿孔512的顶板511；固定凹槽部件520，其形成在侧壁部件513的下部；固定挂钩部件530，从侧壁部件513的下部伸出来；以及多个固定销部件540，从侧壁部件513的下部伸出来。 

组装时，致动构件400的柱状部件410经穿孔512而伸出。穿孔512的直径可大于柱状部件410的直径。在此情形下，柱状部件410与穿孔512之间可形成间隙，以便磁铁部件300能够做二维运动。柱状部件410与穿孔512之间的间隙可小于致动构件400的防脱离部件420与盖子部件500的侧壁部件513之间的间隙。举例而言，防脱离部件420与盖子部件500的侧壁部件513之间的间隙可以是柱状部件410与穿孔512之间的间隙的约1.05倍至约1.2倍。若这两个间隙之间的尺寸关系不在上述范围内，则 致动构件400的运动(操作灵敏度)可能减少。举例而言，若防脱离部件420与侧壁部件513之间的间隙小于上述范围，则致动构件400可能无法顺畅地运动。若防脱离部件420与侧壁部件513之间的间隙大于上述范围，则致动构件400的操作灵敏度会降低，且要想减小该指向元件的尺寸会很困难。 

固定部件230被插入到固定凹槽部件520中。以此方式，中间构件200被固定在盖子部件500上，且被中间部件200的固定突起部件240固定住的磁铁部件300和致动构件400可被固定在盖子部件500上。 

该固定挂钩部件530耦接至基板100的挂钩固定孔120。如此一来，盖子部件500的侧壁部件513的底部可紧密接触基板100，且被固定在基板100上。在当前实施例中，盖子部件500的固定销部件540被插入并固定到基板100的销固定孔130。在当前实施例中，两个固定销部件540相对于收容主体部件510的中心而呈对称配置，且这两个固定销部件540分别插入并固定到基板100的销固定孔130。如此一来，可防止盖子部件500发生相对运动，诸如抖动(trembling)，且可防止盖子部件500脱落。 

当盖子部件500被该固定挂钩部件530和该固定销部件540固定在基板100上时，中间构件200的中心部件210被牢固定位并接触圆顶开关110。详细地说，中心部件210的点击突起部件211与圆顶开关110相接触。 

如上所述，中心部件210支撑着磁铁部件300，且磁铁部件300和中心部件210被中间构件200的固定突起部件240固定在致动构件400上。在此结构中，举例而言，若使用者对致动构件400施加第一外力，则致动构件400会沿着垂直方向(z轴方向)而向下运动，使得圆顶开关110被点击突起部件211点击。若施加小于第一外力的第二外力，则致动构件400会做水平运动(在x-y平面上做二维运动)。此时，磁铁部件300和中心部件210会一起运动。以此方式，与圆顶开关110相接触的点击突起部件211被用来根据使用者所施加的外力来点击圆顶开关110，且点击突起部件211支撑着中心部件210、磁铁部件300以及致动构件400的二维运动。也就是说，点击突起部件211可防止中心部件210发生弯沉(deflection)。若使用者施加在点击突起部件211上的外力被撤消，则点击突起部件211会在图案部件220的回弹力作用下回到其初始位置。此时，图案部件220的末端被固定部件230固定住。固定部件230可被盖子部件500的固定凹槽部件520固定在基板100的顶部。在此情形下，可防止固定部件230随意移动(由使用者所施加的外力所引起)。 

依照这些实施例来描述的指向元件可用于诸如便携式终端(portable terminals)等各种电子装置。举例而言，此指向元件可用于诸如便携式电 话、数码相机、便携式摄像机(camcorders)、MP3播放器、便携式媒体播放器(portable media players，PMPs)、个人数字助理(personal digital assistants，PDAs)、全球定位系统(global position systems，GPSs)、膝上型电脑(laptop computers)、电子游戏机、遥控器以及电子词典等各种电子装置。此类电子装置包括：控制单元，其经配置以处理信号(资料)；以及显示单元，其经配置以显示影像。显示单元的屏幕上可提供指针。通过输入单元而输入的信号可使电子装置的显示单元的指针发生移动。该指向元件便可用作这种输入单元。也就是说，该指向元件的感测部件的信号(坐标信号)可被输入给控制单元，且控制单元可根据此信号来移动显示单元的指针。 

经配置以用于电子装置的本发明的指向元件并不限于上述各种组态。举例而言，此指向元件中也可添加各种经配置以移动屏幕上的指针的传感器以及经配置以驱动这些传感器的单元。例如，可使用光学传感器来侦测致动构件的运动，并且基于所侦测的结果来移动屏幕上的指针。 

虽然指向元件以及包括此指向元件的电子装置已以具体实施例描述如上，但其并非用以限定本发明。因此，容易理解的是，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精髓和技术方案范围的前提下，当可对本发明做出各种改良和更动。本发明的精神和技术方案范围应当视权利要求书所界定者为准。 

Claims (14)

1.一种指向元件，其特征在于所述指向元件包括：

致动构件，其经配置以供使用者移动；

磁铁部件，其配置在所述致动构件的下方；

盖子部件，其经配置以覆盖所述致动构件，同时使所述致动构件的一部分暴露出来；

中间构件，其包括：中心部件，经配置以支撑着所述磁铁部件；多个图案部件，从所述中心部件伸出来，且呈曲线形；多个固定部件，配置在所述图案部件的末端，且被固定在所述盖子部件上；以及多个固定突起部件，从所述中心部件伸出来，用来将所述磁铁部件和所述中心部件固定在所述致动构件上；以及

传感器单元，其经配置以借由侦测所述磁铁部件的移动来输出电信号，

其中每个图案部件包括：

S形曲线条形部件，其两端分别连接至所述中心部件和所述固定部件，

并且所述曲线条形部件包括：

第一连接部件，其连接至所述中心部件；

第一延长条形部件，从所述第一连接部件延伸出来，且呈圆弧形；

第二延长条形部件，从所述第一延长条形部件延伸出来，且其弯曲方向与所述第一延长条形部件的弯曲方向相反；以及

第二连接部件，从所述第二延长条形部件延伸出来，且被固定在所述固定部件上。

2.根据权利要求1所述的指向元件，其特征在于所述致动构件包括：

柱状部件，其包括第一安装槽和第二安装槽，所述第一安装槽配置在所述柱状部件的下表面，用以容纳所述磁铁部件，所述第二安装槽的直径大于所述第一安装槽的直径，且配置在第一安装槽的外侧，以便围绕着所述磁铁部件的外表面，所述柱状部件从所述盖子部件中暴露出来；以及

防脱离部件，从所述柱状部件的下部伸出来，且呈圆盘形。

3.根据权利要求2所述的指向元件，其特征在于每个固定突起部件包括：

水平突起部件，从所述中心部件水平地伸出，用来支撑所述磁铁部件；以及

垂直突起部件，从所述水平突起部件垂直地伸出，且固定在所述致动构件的所述第二安装槽与所述磁铁部件之间。

4.根据权利要求2所述的指向元件，其特征在于所述致动构件是由塑胶、硅树脂、橡胶以及金属的至少其中之一所形成。

5.根据权利要求1所述的指向元件，其特征在于每个图案部件还包括：

至少一个防弯沉突起，其配置在所述曲线条形部件的底部。

6.根据权利要求5所述的指向元件，其特征在于所述防弯沉突起具有半球形、半椭球形、圆锥形、椭圆锥形以及多棱锥形的至少其中一种形状。

7.根据权利要求1所述的指向元件，其特征在于所述第一延长条形部件构成一个整圆的1/2至5/6，且所述整圆的直径大于所述中心部件的直径。

8.根据权利要求1所述的指向元件，其特征在于所述致动构件包括柱状部件和从所述柱状部件的下部伸出的防脱离部件，以及

所述盖子部件包括：顶板，穿过所述顶板形成一穿孔，用来容纳所述柱状部件；以及侧壁部件，从所述顶板的边缘部位伸出来，

其中所述柱状部件与所述穿孔之间的间隙小于所述防脱离部件与所述侧壁部件之间的间隙，以及

所述第一延长条形部件与所述侧壁部件之间的最小间隙等于或小于所述柱状部件与所述穿孔之间的间隙。

9.根据权利要求1所述的指向元件，其特征在于所述第二延长条形部件构成一个整圆的1/6至1/3，且所述整圆的直径是所述第一延长条形部件的直径的1/10至6/10。

10.根据权利要求1、2、5中任一项所述的指向元件，其特征在于所述图案部件的数量为三个或四个。

11.根据权利要求1、2、5中任一项所述的指向元件，其特征在于所述中间构件是借由塑胶射出成型法或金属蚀刻法来形成，且所述曲线条形部件具有0.2mm至1.0mm的线宽。

12.根据权利要求2所述的指向元件，其更包括基板，其特征在于所述盖子部件被固定在所述基板的上表面，且传感器部件被固定在所述基板的下表面，

其中所述盖子部件包括：

收容主体部件，其包括顶板和侧壁部件，穿过所述顶板形成一穿孔，用来容纳所述柱状部件，所述侧壁部件是从所述顶板的边缘部位伸出来；

多个固定凹槽部件，其配置在所述侧壁部件的下部；以及

多个挂钩部件，从所述侧壁部件的下部伸出来，且被固定在所述基板上。

13.根据权利要求12所述的指向元件，其特征在于圆顶开关配置在所述基板的所述上表面的中心处，

所述中心部件包括点击突起部件，其从所述中心部件的下表面伸出来，且位于所述圆顶开关上，以及

所述中心部件的直径是所述磁铁部件的直径的20％至80％。

14.一种电子装置，其特征在于所述电子装置包括：

控制单元，其经配置以处理资料；

显示单元，其经配置以显示影像；以及

指向元件，其经配置以输出使所述显示单元上的指针发生移动的信号，

其中所述指向元件包括：

致动构件，其经配置以供使用者移动；

磁铁部件，其配置在所述致动构件的下方；

盖子部件，其经配置以覆盖所述致动构件，同时使所述致动构件的一部分暴露出来；

中间构件，其包括：中心部件，经配置以支撑着所述磁铁部件；多个图案部件，从所述中心部件伸出来，且呈曲线形；多个固定部件，配置在所述图案部件的末端处，且被固定在所述盖子部件上；以及多个固定突起部件，从所述中心部件伸出来，用来将所述磁铁部件和所述中心部件固定在所述致动构件上；以及

传感器单元，其经配置以借由侦测所述磁铁部件的移动来输出电信号，

其中每个图案部件包括：

S形曲线条形部件，其两端分别连接至所述中心部件和所述固定部件，

并且所述曲线条形部件包括：

第一连接部件，其连接至所述中心部件；

第一延长条形部件，从所述第一连接部件延伸出来，且呈圆弧形；

第二延长条形部件，从所述第一延长条形部件延伸出来，且其弯曲方向与所述第一延长条形部件的弯曲方向相反；以及

第二连接部件，从所述第二延长条形部件延伸出来，且被固定在所述固定部件上。