CN102096481A - 一种无线电脑笔装置 - Google Patents

Abstract

一种无线电脑笔装置，包括电脑笔、笔座、传感电路，所述传感电路包括设于电脑笔内的发射电路、设于电脑主机内的接收电路、设于笔座内的充电电路。电脑笔可当作鼠标和手写笔使用，笔头滑动更流畅，可在任意平面上使用，且笔芯损坏后可以进行更换；配有的笔座不但可以摆放电脑笔，降低电脑笔的损坏几率，另外，还可以为电脑笔充电；发射电路中的红外传感器使鼠标灵敏度更好，甚至鼠标不用触碰平面也可以工作。

Description

一种无线电脑笔装置

技术领域

本发明涉及电脑配套设备，尤其是一种笔式的无线光电鼠标以及与该笔式鼠标配合的具有充电功能的笔座。

背景技术

随着科学技术的进步，电脑产品已经逐渐的在人们的工作和生活上得到普及，一般来说，一台完整的电脑包括主机、显示器、键盘、鼠标，而作为电脑外围设备的鼠标来说，它的形式是多种多样的，但无论是何种用途何种功能的鼠标，它们的外形都是千篇一律的。为了使工作或生活中的电脑产品更人性化，人们对电脑产品的开发也是日新月异，就目前来说，市场上出现一种叫笔式的鼠标，它外形就像一支笔，但却有鼠标的功能，可以当作电脑鼠标用，手握住笔在台面上滑动，电脑指针就会跟着移动，这无疑给使用者带来一定的方便，且手感也相当不错。另外，有的笔式鼠标还可以当是手写笔，利用笔式鼠标在台面上写字，就可以完成电脑文字的输入，省去了打字的麻烦。虽然这种新潮的笔式鼠标给人们的工作和生活带来了方便，但是，该笔式鼠标灵敏度较差，且在摆放和充电上得不到更好的解决方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无线电脑笔装置，可当作鼠标和手写笔使用，本实用新型的笔头滑动更流畅，可在任意平面上使用，且笔芯损坏后可以进行更换；配有的笔座不但可以摆放电脑笔，降低电脑笔的损坏几率，另外，还可以为电脑笔充电；发射电路中的红外传感器使鼠标灵敏度更好，甚至鼠标不用触碰平面也可以工作。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种无线电脑笔装置，包括电脑笔、笔座、传感电路，所述传感电路包括设于电脑笔内的发射电路、设于电脑主机内的接收电路、设于笔座内的充电电路；

所述发射电路包括主电路板、设于主电路板上的发射芯片、设于主电路板上且与发射芯片连接的2.4GHz发射模块、光电开关、红外传感器、LED红外灯、16MHz晶振电路、电池模块；所述接收电路包括接收芯片、与接收芯片连接的2.4GHz接收模块、16MHz晶振电路；所述充电电路包括充电电路板、充电芯片；

所述电脑笔包括笔头、中空的笔杆、笔帽，所述笔杆上设有金属片，所述金属片与电池模块连接；所述LED红外灯与红外传感器位于笔杆前端，且笔杆前端对应LED红外灯和红外传感器处设有光发射口和光接收口；

所述笔头包括笔芯、笔芯盖、顶针、顶帽、光电开关，所述光电开关与发射芯片连接，所述顶针一端与光电开关接触，所述顶帽套在所述顶针另一端上，所述笔芯穿过笔芯盖与顶针接触；

所述笔座包括壳体、电源线，所述电源线伸入壳体内并连接在充电电路板上，所述壳体内设有笔筒，笔筒上端开口位于壳体上表面上，所述笔筒侧壁上设有金属弹片，所述金属弹片与充电芯片连接。

本发明的无线电脑笔当作鼠标使用时，手握电脑笔，握笔姿势与一般握笔姿势一样，然后就可以在平面上滑动，笔芯的笔尖还没触碰到平面时，整个电路不导通，LED红外灯不发光，没有输入信号传给电脑；当笔尖触碰到平面上并接被轻压后，笔芯向后缩，推动顶针，顶针触碰光电开关使光电开关导通，从而使整个电路工作，其工作原理与一般光电鼠标一样：通过LED红外灯发出的光线，照亮平面表面，然后将平面表面反射回的一部分光线，经过光学透镜组件，传输到一个红外传感器成像。这样，当电脑笔移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用发射芯片对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断电脑笔的移动方向和移动距离从而完成光标的定位。另外，在配合软件的支持，电脑笔还可以当作手写笔使用，不需要手写板，手持电脑笔直接在平面上写字就可以完成电脑上的文字输入，既方便，又快捷。另外，电脑笔使用完毕后，可插入笔座上，电脑笔的笔头伸入笔筒内，以保护电脑笔的笔头免受损坏。笔座的电源线插上电源后，还可以当成是一个充电器，对摆放在笔座上的电脑笔进行充电，使得电脑笔使用起来更方便。

作为改进，所述顶针包括针部、接触部，所述接触部呈球面状，且与光电开关接触，所述顶帽套在针部上；所述笔芯一端设有凹槽，所述凹槽与针部配合，针部插入凹槽内。

作为改进，所述主电路板上设有连接器，所述连接器位于笔杆前端，连接器包括第一容置孔、第二容置孔，所述LED红外灯置于第一容置孔内，所述光电开关、顶针、顶帽置于第二容置孔内；且所述第二容置孔上设有卡槽，所述顶帽上设有卡扣，所述卡槽与卡扣配合。

作为改进，所述笔杆包括左盖、右盖、上面板；所述上面板上设有滚轮、右键按钮，DPI按钮，所述主电路板上设有与发射芯片连接的电源指示灯、DPI电路、滚轮电路、右键电路；所述滚轮与滚轮电路配合，所述右键按钮与右键电路接触配合，所述DPI按钮与DPI电路接触配合；所述电源指示灯与电源开关露出笔杆外。

作为改进，所述电池模块与发射芯片之间设有电源开关。

作为改进，所述笔帽套在笔杆末端，笔帽顶部设有激光胶塞，笔帽内设有激光头，所述激光头与发射芯片连接。通过激光模块，鼠标还可以发出激光，作为一个教学器具使用。

作为改进，所述壳体分为上盖、下盖，所述笔筒上端开口设于上盖上，所述下盖底部前端向前上方倾斜，倾斜面上设有通孔，笔头下端开口与所述通孔对应。

作为改进，所述壳体内设有配重块。与电脑笔配重，确保电脑笔在插入笔座上后不会倒下。

作为改进，所述电路板上设有充电指示灯，所述壳体内设有灯罩，所述充电指示灯位于灯罩下方，所述灯罩顶部与壳体连接。用于提示笔座是否处于对电脑笔充电的工作状态。

作为改进，所述电源线为带USB插头的数据线。把USB线直接插于电脑的USB接口上就可以完成对电脑笔的充电，使得电脑笔和笔座与电脑结合更紧密，使用起来也更方便。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

1)笔头的合理设置，使笔头滑动更流畅，可在任意平面上使用，且笔芯损坏后可以进行更换；

2)笔杆上设有多个功能按钮，使用起来方便；

3)DIP功能键具有三级变速，在电脑笔操作时更得心应手；

4)激光头的设置，使电脑笔不但可以当作鼠标、手写笔使用，还能当作教学工具使用，功能更强大；

5)笔座既可以用于摆放电脑笔，又可以对电脑笔进行充电，使得电脑笔使用起来更方便；

6)笔座的电源线为USB数据线，使得电脑笔和笔座与电脑结合更紧密，构成一个完整体系；

7)鼠标内部电路中常用了红外传感器，使得其灵敏度更好，甚至不用触碰平面也可以工作。

附图说明

图1为本发明总的传感电路示意图；

图2为电脑笔外观结构示意图；

图3为电脑笔背面视图；

图4为电脑笔内部结构示意图；

图5为电脑笔中电路板与笔头连接的结构示意图；

图6为电脑笔中连接器的结构示意图；

图7为电脑笔的爆炸视图；

图8为笔座外部结构示意图；

图9为笔座爆炸图；

图10为笔座爆炸图的另一视觉图；

图11为电脑笔与笔座配合的状态图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种无线电脑笔装置，包括电脑笔、笔座、传感电路。所述传感电路包括发射电路、接收电路、充电电路。所述发射电路包括主电路板(未标示)、设于主电路板上的发射芯片46、设于主电路板上且与发射芯片46连接的2.4GHz发射模块40、光电开关35、红外传感器10、LED红外灯13、16MHz晶振电路48、电池模块42；所述接收电路包括接收芯片45、与接收芯片连接的2.4GHz接收模块47、16MHz晶振电路48；所述充电电路包括充电电路板(未标示)、充电芯片16、USB接口15。发射电路依靠2.4GHz发射模块40与接收电路的2.4GHz接收模块47进行数据传输，使电脑笔可与电脑之间进行无线操作。

无线电脑笔包括笔头3、中空的笔杆2、笔帽1、主电路板4。如图4所示，所述主电路板4设于笔杆2内，所述主电路板4上设有发射芯片46、LED红外灯13、16MHz晶振电路、红外传感器10、连接器9、电池模块42、电源指示灯14、电源开关8、DPI电路41、滚轮电路44、右键电路43。如图3所示，所述LED红外灯13与红外传感器10位于笔杆2内部的前端，且笔杆2前端对应LED红外灯13处设有光发射口25，笔杆2前端对应红外传感器10处设有光接收口24，在光接收口24上设有光学透镜(未标示)，LED红外灯13发光，光线从光发射口25发射出来，并照在平面上，经过平面的反射，反射光射入光接收口24中，然后经再过光学透镜被红外传感器10捕抓，进而产生电信号传达至发射芯片46进行分析处理。如图2所示，所述笔杆2包括左盖22、右盖21、上面板23，所述上面板上设有滚轮7、右键按钮6、DPI按钮5。所述滚轮7与滚轮电路44配合，滚轮7的转动使滚轮电路44对发射芯片46发出电信号，最后可达到使电脑页面翻页的功能；所述右键按钮6与右键电路43接触配合，按下右键按钮6出发右键电路43向发射芯片46发送电信号，最后可达到一般鼠标右键的功能；所述DPI按钮5与DPI电路41接触配合，本实发明的DPI电路41设有三级，分别是200DPI、400DPI、800DPI，利用DPI按钮5切换鼠标的运行速度。所述电源指示灯14与电源开关8露出笔杆2外，电源开关8设于电池模块42与发射芯片46之间，可以控制电脑笔整个电路的导通或者关闭。如图7所示，所述笔头3包括笔芯31、笔芯盖32、顶针34、顶帽33、光电开关35。如图5、6所示，所述主电路板4上设有连接器9，所述连接器9位于笔杆2前端，该连接器9包括第一容置孔93、第二容置孔92，所述LED红外灯13置于第一容置孔93内，所述光电开关35、顶针34、顶帽33置于第二容置孔92内。第二容置孔92上设有卡槽91，顶帽33上设有卡扣331，所述卡槽91与卡扣331配合，光电开关35、顶针34、顶帽33安装到第二容置孔92内后，由于顶帽33与第二容置孔92为卡接固定，从而使顶针34和光电开关35也被固定于内。LED红外灯13和光电开关35通过连接器9引出针脚与发射芯片46连接。所述顶针34的球面状接触部341与光电开关35接触，所述顶帽33套在顶针34的针部342上，所述笔芯31一端设有凹槽311，所述凹槽311与针部342配合，安装时，针部342插入凹槽311内，便可实现笔芯31与顶针34的接触连接。另外，所述笔帽1套在笔杆2末端，笔帽1内设有激光头12，笔帽1顶部设有激光胶塞11，所述激光头12与主电路板4连接。激光头12的设置使得电脑笔功能更强大，不但可以当作鼠标、手写笔使用，还能在教学时使用。

无线电脑笔当作鼠标使用时，手握电脑笔，握笔姿势与一般握笔姿势一样，然后就可以在平面上滑动，笔芯31的笔尖还没触碰到平面时，整个电路不导通，LED灯45不发光，没有输入信号传给电脑；当笔尖触碰到平面上并接被轻压后，笔芯31向后缩，推动顶针34，顶针34触碰光电开关35使光电开关35导通，从而使整个电路工作，其工作原理与一般光电鼠标一样：通过LED灯45发出的光线，照亮平面表面，然后将平面表面反射回的一部分光线，经过光学透镜组件，传输到一个光传感器10成像。这样，当电脑笔移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用主控芯片46对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断电脑笔的移动方向和移动距离从而完成光标的定位。另外，在配合软件的支持，电脑笔还可以当作手写笔使用，不需要手写板，手持电脑笔直接在平面上写字就可以完成电脑上的文字输入，既方便，又快捷。

如图8至10所示，笔座包括壳体51、带有USB接口15的USB数据线52、充电电路板56。所述壳体51分为上盖511、下盖512，且壳体51内设有近似圆柱形的笔筒53，所述笔筒53侧壁上设有两片金属弹片531，分别作为充电的正极片和负极片，金属弹片531均与壳体51内的充电电路板56连接。所述笔筒上端开口532设于上盖511上，并与上盖511连成一体，所述下盖512底部前端向前上方倾斜，倾斜面上设有通孔513，笔筒下端开口533与所述通孔513对应，使得整个笔筒53成向后倾斜的放置于壳体51内。电脑笔插入笔筒53内后，电脑笔的笔头通过笔筒下端开口533和通孔513后伸出壳体51下部外，由于下盖512底部前端向前上方倾斜，使得伸出壳体51外的笔头不会触碰到台面上，而是使得笔头成一定斜度置于空中，保护了笔头不会因为长期触碰而损坏。所述壳体51内下盖512后端上设有配重块57，配重块57的加入使倾斜放置的电脑笔不会因重心不稳而倒下。所述USB数据线52伸入壳体51内并连接在充电电路板56上，只需将USB数据线52的USB接口15插于电脑主机上，笔座就成了一个充电器。所述充电电路板56上还设有充电指示灯54，与壳体51内设有的灯罩55配合，充电指示灯54位于灯罩55下方，所述灯罩55顶部与壳体51上盖511连接，充电指示灯54发出来的光可以通过灯罩55发射出去，用于提示笔座是否处于对电脑笔充电的工作状态。

如图11所示，电脑笔使用完毕后，可插入充电笔座上，电脑笔的笔头伸入笔座的笔筒内，电脑笔笔杆上的金属片与笔筒侧壁上的金属弹片相接触，使得发射电路与充电电路接通；另外，笔座的USB数据线与电脑USB接口插合后，使得接收电路与充电电路接通，最后形成一个充电的回路，可以对摆放在笔座上的电脑笔进行充电，充电指示灯为红色代表笔座正在给电脑笔充电，充电指示灯为绿色，代表电脑笔已经充满电，使得电脑笔使用起来更方便。

Claims (10)

1.一种无线电脑笔装置，其特征在于：包括电脑笔、笔座、传感电路，所述传感电路包括设于电脑笔内的发射电路、设于电脑主机内的接收电路、设于笔座内的充电电路；

所述发射电路包括主电路板、设于主电路板上的发射芯片、设于主电路板上且与发射芯片连接的2.4GHz发射模块、光电开关、红外传感器、LED红外灯、16MHz晶振电路、电池模块；所述接收电路包括接收芯片、与接收芯片连接的2.4GHz接收模块、16MHz晶振电路；所述充电电路包括充电电路板、充电芯片；

所述电脑笔包括笔头、中空的笔杆、笔帽，所述笔杆上设有金属片，所述金属片与电池模块连接；所述LED红外灯与红外传感器位于笔杆前端，且笔杆前端对应LED红外灯和红外传感器处设有光发射口和光接收口；

所述笔头包括笔芯、笔芯盖、顶针、顶帽、光电开关，所述光电开关与发射芯片连接，所述顶针一端与光电开关接触，所述顶帽套在所述顶针另一端上，所述笔芯穿过笔芯盖与顶针接触；

所述笔座包括壳体、电源线，所述电源线伸入壳体内并连接在充电电路板上，所述壳体内设有笔筒，笔筒上端开口位于壳体上表面上，所述笔筒侧壁上设有金属弹片，所述金属弹片与充电芯片连接。

2.根据权利要求1所述的一种无线电脑笔装置，其特征在于：所述顶针包括针部、接触部，所述接触部呈球面状，且与光电开关接触，所述顶帽套在针部上；所述笔芯一端设有凹槽，所述凹槽与针部配合，针部插入凹槽内。

3.根据权利要求1所述的一种无线电脑笔装置，其特征在于：所述主电路板上设有连接器，所述连接器位于笔杆前端，连接器包括第一容置孔、第二容置孔，所述LED红外灯置于第一容置孔内，所述光电开关、顶针、顶帽置于第二容置孔内；且所述第二容置孔上设有卡槽，所述顶帽上设有卡扣，所述卡槽与卡扣配合。

4.根据权利要求1所述的一种无线电脑笔装置，其特征在于：所述笔杆包括左盖、右盖、上面板；所述上面板上设有滚轮、右键按钮，DPI按钮，所述主电路板上设有与发射芯片连接的电源指示灯、DPI电路、滚轮电路、右键电路；所述滚轮与滚轮电路配合，所述右键按钮与右键电路接触配合，所述DPI按钮与DPI电路接触配合；所述电源指示灯露出笔杆外。

5.根据权利要求4所述的一种无线电脑笔装置，其特征在于：所述电池模块与发射芯片之间设有电源开关。

6.根据权利要求1所述的一种无线电脑笔装置，其特征在于：所述笔帽套在笔杆末端，笔帽顶部设有激光胶塞，笔帽内设有激光头，所述激光头与发射芯片连接。

7.根据权利要求1所述的一种无线电脑笔装置，其特征在于：所述壳体分为上盖、下盖，所述笔筒上端开口设于上盖上，所述下盖底部前端向前上方倾斜，倾斜面上设有通孔，笔头下端开口与所述通孔对应。

8.根据权利要求1所述的一种无线电脑笔装置，其特征在于：所述壳体内设有配重块。

9.根据权利要求1所述的一种无线电脑笔装置，其特征在于：所述电路板上设有充电指示灯，所述壳体内设有灯罩，所述充电指示灯位于灯罩下方，所述灯罩顶部与壳体连接。

10.根据权利要求1所述的一种无线电脑笔装置，其特征在于：所述电源线为带USB插头的数据线。

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