CN102034100A - 扫描笔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扫描笔，属于计算机外围输入设备领域。该扫描笔包括：壳体、位于壳体上端的主电路板和位于壳体下端的图像传感器板，所述图像传感器板上装配有图像传感器和镜头；该扫描笔还包括板间联接座，用于联接所述主电路板和所述图像传感器板，使得在扫描笔进行扫描时，图像传感器与被扫描的介质是平行或近似平行的。本发明中，采用板间联接座联接电路板，从而采用通用的镜头而不需要定制专用的镜头系统，也省去了现有技术中用来改变光路的发射镜，消除了反射镜对光路的影响，增加了结构的灵活性，降低了成本。

Description

扫描笔

技术领域

本发明属于计算机外围输入设备领域，尤其涉及一种应用于文字录入的扫描笔。

背景技术

在人们工作生活中，经常要对零散的文字进行录入。目前，扫描笔是实现松散文字录入的有效工具。现有的扫描笔的技术是采用反射光路来实现的。

美国专利US6509893B1详细介绍了现有扫描笔的结构。图1为现有技术扫描笔的结构示意图。如图1所示，主电路板106装配在壳体101的中后部。主电路板106的前端焊有图像传感器103。图像传感器103上部装配定制的镜头系统116。镜头系统116的前端固定镜头组115，后端固定反射镜117。光路112是从发光二极管照射到纸面的文字开始，纸面的文字光路经过采集窗口104，进入镜头组115，镜头组115将光路投射到反射镜117，反射镜117将光路112反射到图像传感器103中，图像传感器103接收到光路112，完成图像成像，这样就构成整个光路112的行程。在整个光路112行程中，反射镜117起将与纸面文字垂直的光路112转化成与纸面平行的光路112。但是，不管反射镜117的反射率有多高，都有透射光线，会对光路112有衰减作用。而且反射镜117的装配要求很严格，稍微有点公差，或者使用时受到震动，光路112的路线就会发生改变，图像传感器103接收到的图像就会发生缺陷和偏移。因此，反射镜117是扫描笔产品中的一个装配难点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种扫描笔，用以克服现有技术中扫描笔光路易受影响、装配难度高和成本高等问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种扫描笔，包括：位于壳体上端的主电路板和位于壳体下端的图像传感器板，所述图像传感器板上装配有图像传感器和镜头；该扫描笔还包括板间联接座，用于联接所述主电路板和所述图像传感器板，使得在扫描笔进行扫描时，图像传感器与被扫描的介质是平行或近似平行的。

优选地，所述主电路板上装配有：数字信号处理器；用于通过USB线连接数字信号处理器和计算机的USB接口座；用于供扫描笔使用者操作的功能按键，与数字信号处理器连接；用于在扫描笔工作时产生工作信号的触发开关，与数字信号处理器连接；用于产生照射到被扫描介质上的光路照明LED，与数字信号处理器连接。

优选地，所述触发开关位于所述主电路板的侧边。

优选地，该扫描笔还包括触发管脚和弹簧，用于当扫描笔工作时，触发管脚受力并推挤弹簧和触发开关，触发开关产生信号并送入数字信号处理器中。

优选地，所述光路照明LED位于所述主电路板的下端。

优选地，所述镜头用于将被扫描介质反射的光路汇聚到所述的图像传感器上。

优选地，当所述扫描笔工作时，主电路板垂直或近似垂直于纸面的文字。

优选地，图像传感器产生的信号所述板间联接座传输到数字信号处理器。

本发明中，通过采用通用的镜头和板间联接座来取代定制的镜头系统和反射镜的功能，使被扫描介质如纸面上的文字反射的光路直接从镜头汇聚到与该介质平行或近似平行的图像传感器中，而不需要反射镜的反射，光路更为简单而有效率；采用通用的镜头而不用配有反射镜的镜头系统，降低了系统的成本和装配难度。

附图说明

图1为现有技术扫描笔的结构示意图；

图2为本发明扫描笔实施例的整体外观示意图；

图3为本发明扫描笔实施例的结构示意图；

图4为本发明扫描笔实施例的电路板结构示意图；

图5为本发明扫描笔实施例的镜头装配示意图；

图6为本发明扫描笔实施例的工作流程图。

具体实施方式

扫描时纸面的文字应与图像传感器平行或近似平行，才能获得清晰的图像，而扫描笔又必须与纸面垂直或者近似垂直，才符合人们的使用习惯，两种是矛盾的，现有技术通过定制镜头组和反射镜来解决这个矛盾，本发明提出一种效果更好，成本更低的解决方案。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图2为本发明扫描笔实施例的整体外观示意图。如图2所示，本实施例技术方案中，扫描笔从外部上看包括：壳体1、触发管脚2、功能按键3和采集窗口4。

触发管脚2位于壳体1的下端。当扫描笔接触被接触介质如纸面时发送工作信号至主电路板的数字信号处理器(Digital Signal Processor，以下简称：DSP)中，再通过USB接口传送到计算机PC中，使PC上的软件获知扫描笔已与纸面接触，从而做出相应的处理如二值化、拼接和识别等。

功能按键3位于壳体1的侧边，一般位于使用者握住扫描笔时能很方便地用手指按到的位置，用于根据使用的操作而发送指令给PC上的软件，PC的软件根据预定的功能按键的功能完成相应的处理，比如换行、回车和删除等。功能按键3可以是一个或者多个。

采集窗口4位于壳体1的下端，用于框住待扫描文字的范围。采集窗口4高可以为1.2mm，宽可以为0.9mm。

为进一步理解本发明的技术方案，下面详细描述本发明扫描笔的内部构造。图3为本发明扫描笔实施例的结构示意图。如图3所示，扫描笔包括：壳体1、触发管脚2、功能按键3、采集窗口4、触发开关5、主电路板6、USB接口座7、光路照明LED 8、镜头9、图像传感器板10、板间联接座11、图像传感器13和弹簧14。

主电路板6上装配在壳体1的上端。数字信号处理器DSP(图中未示出)、USB接口座7、功能按键3、触发开关5、光路照明LED8及板间联接座11安装在主电路板6上。

图像传感器板10位于壳体1的下端。该图像传感器板10上装配有图像传感器13、镜头9和板间联接座11。

触发管脚2、弹簧14和触发开关5共同组成感应扫描笔接触纸面的触发装置。当扫描笔接触纸面进行扫描时，触发管脚2受力并推挤弹簧14和触发开关5，触发开关5产生工作信号，传输给主电路板6中的数字信号处理器DSP。该数字信号处理器DSP的USB协议对触发开关5产生工作信号进行处理后，经USB接口座7送入PC上的软件进行处理，以控制光路照明LED 8发光形成光路。当触发管脚2脱离纸面后，即触发管脚2的压力失去后，弹簧14推动触发管脚2和触发开关5恢复到原来状态，然后触发开关5给数字信号处理器DSP发送一个恢复电平信号，以控制光路照明LED 8发光关闭光路，停止扫描。

板间联接座11安装在主电路板6和图像传感器板10之间，使得扫描笔在扫描时，安装在图像传感器板10上的图像传感器13与纸面的文字平行或近似平行。

扫描笔在使用时，通过直角的板间联接座11联结图像传感器板10，主电路板6垂直或近似垂直于纸面的文字，从而使得图像传感器板10与纸面的文字平行或近似平行，这样，图像传感器板10上的图像传感器13和镜头9也与纸面的文字平行或近似平行，达到成像清晰的效果。

光路12由主电路板上的光路照明LED8发出，光路12从上至下照射到纸面的文字后反射后，光路12变为从下至上，经镜头9后，直接汇聚在图像传感器13中。这种通过板间联接座11改变电信号的传输方式，而不是如现有技术中通过改变光路12的实现信号的传输，使得光路12变得简单而又有效。

图4为本发明扫描笔实施例的PCB结构示意图，该图示出了壳体1内部的电路结构。其中主电路板6上装配有数字信号处理器DSP(未示出)、USB接口座7、功能按键3、触发开关5、光路照明LED 8及板间联接座11。通过板间联接座11联接图像传感器板10和主电路板6。图像传感器板10上装配有图像传感器10和镜头9。

为进一步说明本发明的关键位置的实施，对关键位置做进一步详细说明。图5为本发明扫描笔实施例的镜头装配示意图。如图5所示，主电路板6下端装有板间联接座11的母座11a，图像传感器板10中背面装配有板间联接座11的公座11b，装配时只需板间联接座11的公座11b插入板间联接座11的母座11a中就能完成电信信号的连接。图像传感器板10正面装配有图像传感器13，图像传感器13采集120帧每秒的160pixs*120pixs的图像，这些图像数据经板间联接座11送入主电路板6的数字信号处理器DSP中，再经主电路板6的数字信号处理器DSP送入PC中，进行拼接、二值化、识别和管理等软件处理。板间联接座也可以只用于完成主电路板和图像传感器板的物理连接，而另外采用单独的连线传送信号。

下面对本发明扫描笔实施例的工作流程做一个简单的介绍。图6为本发明扫描笔实施例的工作流程图。如图6所示，扫描笔插入PC上的USB接口后，运行软件，进入等待状态601，当使用者开始扫描文字时，采集窗口4对应要采集的文字后，触发管脚2压住纸面，进入扫描笔接触纸面602的状态，主电路板的数字信号处理器检测到该状态，并将该状态信息发送给计算机，由计算机控制打开光路照明LED8，图像传感器13准备开始采集图像；判断扫描笔是否脱离纸面603，即数字信号处理器DSP检测触发管脚2是否发出弹起信号；如果扫描笔没有脱离纸面，进行图像采集604，图像传感器13采集到需要的图像后进行图像传输605，即经USB线送入PC中，PC接收到图像后，进行图像二值化606，与上一帧图像进行图像拼接607。在实际处理中，根据需要图像二值化606和图像拼接607的顺序可以置换，完成处理后，再次判断扫描笔是否脱离纸面603；如果使用者压住触发管脚2一直往前扫描文字，则前述过程一直处于循环；如果检测到触发管脚2离开纸面，即扫描笔脱离纸面，则进入扫描笔脱离608的过程，将图像拼接607后的图像数据进行文字识别609，文字识别609完成后就发送识别数据，输出结果610；将结果输出完后，检测功能按键的状态611，据此进入相应的功能键处理612，如无功能键改变、回车、换行等操作；处理完后，回到等待状态601，等待使用者的再次文字扫描。

上述各实施例中，通过采用通用的镜头来替代定制的镜头系统，从而降低的装配精度和系统成本；通过采用直角的板间联接器替代反射镜，使光路无需改变，文字漫反射的光线直接经过通用的镜头至图像传感器中，从而使光路更为稳定可靠和性能好，避免了反射镜带来的衰减和影响。

应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的优选技术方案，而非对其限制。例如被扫描的介质还可以是能够用来记载文字或图形的其它材料；板间联接座并不必须采用直角的板间联接座，根据需要在主电路板和图像传感器板之间的角度也可以大于或小于直角，例如为了便于握持，扫描时外壳的上半部分与纸面具有小于直角的一定角度，只要图像传感器与纸面平行或近似平行即能够实现本发明的目的。

Claims (8)

1.一种扫描笔，包括壳体、位于壳体上端的主电路板和位于壳体下端的图像传感器板，所述图像传感器板上装配有图像传感器和镜头；其特征在于，该扫描笔还包括板间联接座，用于联接所述主电路板和所述图像传感器板，使得在扫描笔进行扫描时，图像传感器与被扫描的介质是平行或近似平行的。

2.如权利要求1所述的扫描笔，其特征在于，所述主电路板上装配有：

数字信号处理器；

用于通过USB线连接数字信号处理器和计算机的USB接口座；

用于供扫描笔使用者操作的功能按键，与数字信号处理器连接；

用于在扫描笔工作时产生工作信号的触发开关，与数字信号处理器连接；

用于产生照射到被扫描介质上的光路照明LED，与数字信号处理器连接。

3.如权利要求2所述的扫描笔，其特征在于，所述触发开关位于所述主电路板的侧边。

4.如权利要求3所述的扫描笔，其特征在于，还包括触发管脚和弹簧，用于当扫描笔工作时，触发管脚受力并推挤弹簧和触发开关，触发开关产生信号并送入数字信号处理器中。

5.如权利要求2所述的扫描笔，其特征在于，所述光路照明LED位于所述主电路板的下端。

6.如权利要求1或5所述的扫描笔，其特征在于，所述镜头用于将被扫描介质反射的光路汇聚到所述的图像传感器上。

7.如权利要求1所述的扫描笔，其特征在于，当所述扫描笔工作时，主电路板垂直或近似垂直于纸面的文字。

8.如权利要求1或7所述的扫描笔，其特征在于，图像传感器产生的信号所述板间联接座传输到数字信号处理器。

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