CN102887014A - 一种书写装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种书写装置，包括书写单元，所述书写单元包括用于提供光源的笔头；与所述笔头连接、用于传输光线的笔杆；与所述笔杆连接、用于书写字体的笔尖；所述笔杆内设有沿其长度方向平行排列的、用于传输光线的多条光纤，所述多条光纤由笔杆的一端延伸至笔尖的一端；所述光源为点光源。实施本发明的书写装置，具有以下有益效果：节省资源、使用方便、绿色环保。

Description

一种书写装置

技术领域

本发明涉及文具领域，更具体地说，涉及一种书写装置。

背景技术

笔是人类的一大发明，是供书写或绘画用的工具，同时，笔也是人们日常生活、传播文化思想的重要途径。随着文化事业的发展和人们生活水平的提高，各式各样的笔在市面上销售。目前，人们用的笔大都是塑料、木材或金属一体化成型构成，并且此类笔在用完丢弃后并不能降解，容易造成环境污染，非常不环保，并且成本高，例如：当人们在使用铅笔时，需要将铅笔的木质外皮削下才能使用，这样浪费了大量的木材，而且污染环境，当铅笔用到较小用手握不住时，则不能再使用，造成了浪费;再如：人们日常生活中将用完的中性笔随意丢弃，而未用完的中性笔芯中的残余物质，包括墨水、浮脂等物质，对土壤和水质都会产生污染，不仅浪费资源，而且将给生态环境带来沉重压力。此外，人们书写字体时都要在纸上写，当纸张书写完就被丢弃，这样对个人和社会都造成了极大地浪费；而且同样的笔书写形式单一，例如：圆珠笔不能应用于书法类；通常，在没有纸张的情况下，就给书写带来麻烦，使用不方便。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述易造成浪费资源、使用不方便、不环保的缺陷，提供一种节省资源、使用方便、绿色环保的书写装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种书写装置，包括书写单元，所述书写单元包括用于提供光源的笔头；与所述笔头连接、用于传输光线的笔杆；与所述笔杆连接、用于书写字体的笔尖；所述笔杆内设有沿其长度方向平行排列的、用于传输光线的多条光纤，所述多条光纤由笔杆的一端延伸至笔尖的一端；所述光源为点光源。

在本发明所述的书写装置中，所述笔头为圆筒状，所述笔头沿其长度方向的一端设有用于发光的LED点光源，其另一端设有圆形的、与所述笔头侧壁活动连接的、其直径与笔头内径相适配的、用于将光线进行过滤的滤光板；所述笔头的侧壁上还设有用于控制所述LED点光源发光的按键，所述笔头内还设置有分别与所述LED点光源和按键连接的控制电路。

在本发明所述的书写装置中，所述滤光板包括多个过滤不同颜色的滤光片,所述滤光片分别过滤不同颜色的光。

在本发明所述的书写装置中，所述笔头上还设置有多个用于放置所述滤光片的缝隙，所述多个缝隙沿所述笔头的长度方向依次排列。

在本发明所述的书写装置中，所述缝隙的宽度为一个或多个所述滤光片叠加的厚度。

在本发明所述的书写装置中，在所述笔头轴线两侧还分别设有位置对称的、穿过所述笔头侧壁的用于调节字体粗细的第一遮光板和第二遮光板；所述笔头侧壁上还设置有使所述第一遮光板和第二遮光板穿过的通孔；通过调节所述第一遮光板和第二遮光板的位置来调节所述第一遮光板和第二遮光板的距离。

在本发明所述的书写装置中，在所述笔头的外侧壁上还设置有用于分别固定所述第一遮光板和第二遮光板的第一紧固件和第二紧固件。

在本发明所述的书写装置中，所述笔杆一端与所述笔头设有滤光板的一端活动连接；所述多条光纤构成一个光纤束，所述光纤束靠近所述滤光板的一端为圆台状，所述圆台状靠近所述滤光板的截面直径小于其远离所述滤光板的截面直径；所述笔尖为中空的圆锥状，且所述笔尖截面直径最大的一端与所述笔杆的另一端连接。

在本发明所述的书写装置中，还包括用于拍摄所述笔尖穿出的光线在所述透明板上形成所述笔尖移动的轨迹的数码相机；所述数码相机与一显示所述数码相机取得图像并存储所述图像的计算机连接。

在本发明所述的书写装置中，所述数码相机以连拍方式拍摄所述轨迹，所述数码相机的连拍速度设置在4张/秒-14张/秒。

实施本发明的书写装置，具有以下有益效果：由于使用LED点光源发光，使用光纤传输光能以减少光在传导过程中的损耗，节省了能源；由于通过调节第一遮光板和第二遮光板之间的距离控制字体的粗细，使用多个滤光片分别过滤不同颜色的光，以此控制字体的颜色，通过将不同数量的滤光片进行叠加以控制字体的浓淡，其使用方便；由于使用数码相机拍摄光线在透明板上移动的轨迹，使用计算机显示并存储数码相机取得的图像，节省了纸张，也不需要使用墨汁或墨水，所以其节省资源、绿色环保；使用者根据需要可以灵活自如地使用该书写装置，在空中书写时还可以用作一种体育锻炼的工具，此书写装置可循环使用，不用丢弃，且具有多种用途；所以其节省资源、使用方便、绿色环保。

附图说明

图1是本发明书写装置一个实施例的结构示意图；

图2是所述实施例中书写装置另一视角的结构示意图。

图中标记：1-笔杆；2-笔头；21-LED点光源；22-按键；23-第一遮光板；24-第二遮光板； 25-第一紧固件；26-第二紧固件；27-缝隙；3-笔尖；103-光纤。

具体实施方式

为了便于本领域的普通技术人员能够理解并实施本发明，下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

在本发明书写装置实施例中，该书写装置的结构示意图如图1和图2所示，图1是本实施例中书写装置一个视角的结构示意图，图2是本实施例中书写装置另一视角的结构示意图。在图1和图2中，LED点光源21、按键22、第一遮光板23、第二遮光板24、第一紧固件25、第二紧固件26与滤光板（图中未示出）构成笔头2；笔杆1与上述笔头2连接，笔尖3与上述笔杆1连接，笔杆1、笔头2和笔尖3构成书写单元；其中，笔头2为圆筒状、用于提供光源，这里所说的光源为点光源，笔杆1用于传输光线，笔尖3用于书写字体；LED点光源21设置在笔头2沿其长度方向的一端，针对本实施例而言，LED点光源21设置在笔头2沿其长度方向的左端中心位置，上述LED点光源21用于发光，按键22设置在笔头2的侧壁上，按键22用于控制LED点光源21发光，在本实施例中，笔头2内还设置了控制电路（图中未示出），上述控制电路分别与LED点光源21和按键22连接，当按下按键22时，控制电路处于导通状态，此时LED点光源21进行发光；当未按下按键22时，控制电路处于断开状态，此时LED点光源21不发光。滤光板设置在笔头2的另一端，滤光板为圆形，且与笔头2的侧壁活动连接，即滤光板根据需要可从笔头2上随时取下来，滤光板的直径与笔头2的内径相适配，滤光板用于将LED点光源21发出的光线进行过滤；滤光板包括多个过滤不同颜色的滤光片（图中未示出）,上述滤光片分别过滤不同颜色的光。笔头2上还设置有多个用于放置上述滤光片的缝隙27，所述多个缝隙27沿笔头2的长度方向依次排列；缝隙27的宽度为一个或多个滤光片叠加的厚度，在本实施例中，笔头2上设置了多个不同宽度的缝隙27，分别放置不同数量的滤光片；具体来讲，当光线通过滤光片时，其输出的光线颜色与滤光片的颜色相同，例如：当需要书写绿色字体时，将绿色滤光片放置在相应的缝隙27中，光线通过绿色滤光片时，其从绿色滤光片输出的光线为绿色；当需要红色字体时，将红色滤光片放置在相应的缝隙27中，光线通过红色滤光片时，其从红色滤光片输出的光线为红色；此外，当光线通过不同厚度的滤光片时，其输出的光线的光照强度也不同，当光线通过的滤光片的厚度越厚时，从滤光片输出的光线的光照强度越弱；当光线通过的滤光片的厚度越薄时，从滤光片输出的光线的光照强度越强，应当注意的是，当从滤光片输出的光线的光照强度越强时，书写的字体越浓；当从滤光片输出的光线的光照强度越弱时，书写的字体越淡。针对本实施例而言，每个滤光片的厚度相同，使用时，可将多个相应颜色的滤光片叠加在一起以增加厚度，当需要书写较浓的字体时，将一个滤光片或少数几个相应颜色的滤光片叠加在一起放置在相应的缝隙27中；当需要书写较淡的字体时，通过增加相应颜色的滤光片的数目以增加厚度；换句话说，根据具体需要，通过增加或减少叠加在一起的相应颜色的滤光片的数目以满足对具体字体浓度的要求。

在本实施例的一些情况下，也可以不采用上述的滤光板或滤光片，而是采用一个或多个三棱镜在其光路上。此时，如果光源发出的是白光，则会被上述三棱镜将其分为不同颜色的光并分别传送到光纤上输出。这样，上述书写装置书写的笔画中就出现多种颜色的存在，这就使得可以使用这种书写装置写出七彩字体的情况。进一步提高了该书写装置写出字体的美观性并适应一些情况下个体使用者的要求。此外，在本实施例中，也可以将上述安装滤光片的这一部分笔头做成可拆卸的，即该部分笔头与其余笔头可拆卸地连接，在书写时将其与其余笔头连接而形成笔头整体；这样，该书写装置可以包括多个这样的附件，其可以分别安装不同的滤光片或三棱镜，而使用者可以根据自己的需要选择安装有三棱镜的或滤光片的附件组装形成笔头。这种结构可以方便、快速地实现该书写装置在取得不同的书写效果之间切换。当然，在本实施例中，笔头整体中至少包括一个上述的附件（即安装滤光片或三棱镜的这部分笔头）。

本实施例中，第一遮光板23和第二遮光板24分别设置在笔头2的轴线两侧，且第一遮光板23和第二遮光板24的位置对称，第一遮光板23和第二遮光板24穿过笔头2的侧壁、用于调节书写字体的粗细；在笔头2的侧壁上设置有使第一遮光板23和第二遮光板24穿过的通孔，通过调节第一遮光板23和第二遮光板24的位置来调节第一遮光板23和第二遮光板24之间的距离；当光线照射到第一遮光板23和第二遮光板24时，则光线被第一遮光板23和第二遮光板24遮挡住，也即光线不能通过第一遮光板23和第二遮光板24；因此，当第一遮光板23和第二遮光板24之间的距离越大时，向笔杆1传输的光线越多，则书写的字体越粗；当第一遮光板23和第二遮光板24之间的距离越小时，向笔杆1传输的光线越少，则书写的字体越细。在本实施例中，在笔头2的外侧壁上还设置有第一紧固件25和第二紧固件26，第一紧固件25和第二紧固件26分别用于固定上述第一遮光板23和第二遮光板24。一般而言，当需要调节第一遮光板23和第二遮光板24之间的距离时，将第一紧固件25和第二紧固件26松开，调节好第一遮光板23和第二遮光板24之间的距离后，用第一紧固件25和第二紧固件26将第一遮光板23和第二遮光板24进行固定。

本实施例中，笔杆1的一端与笔头2设有滤光板的一端活动连接，其实就是笔杆1的左端与笔头2的右端活动连接；这里所说的笔杆1的左端与笔头2的右端活动连接为螺纹连接。由于光在光导纤维（简称光纤）的传导损耗较低，所以本实施例中选用光纤传输光能以降低光能在传输过程中的损耗，提高能源的利用率，降低成本。如图1和图2所示，在笔杆1内设有沿笔杆1长度方向平行排列的、用于传输光线的多条光纤103（在本实施例中，这些光纤是裸纤或纤芯，即除掉通常光纤的外部保护层所剩余的部分），上述多条光纤103由笔杆1的一端延伸至笔尖3的一端；上述多条光纤103构成一个光纤束，上述光纤束靠近滤光板的一端为圆台状，该圆台状靠近滤光板的截面直径小于其远离滤光板的截面直径；笔尖3为中空的圆锥状，且笔尖3截面直径最大的一端（左端）与笔杆1的另一端（右端）连接。值得一提的是，上述多条光纤103由笔杆1的一端延伸至笔尖3的一端，具体来讲，就是多条光纤103由笔杆1的左端延伸至笔尖3的右端，但在本实施例中，上述多条光纤103的左端与滤光板之间留有一定间隙。应当注意的是，光纤103越靠近笔杆1的中心位置（轴线位置），其长度越长，光纤103越远离笔杆1轴线位置，其长度越短，换句话说，就是光纤103的长度随其与笔杆1轴线距离的增大而减小。值得一提的是，当相同能量的光线分别在相同光路长度的空气和光纤中传输时，其光能在空气中传输的损耗大于其在光纤中传输的损耗。由于越远离笔杆1的轴线位置，其光线在空气中传输的距离越大，越靠近笔杆1的轴线位置，其光线在空气中传输的距离越小；所以，当相同能量的光线在光路上传输时，越远离笔杆1的轴线位置，其光能在传输过程中损耗越大，越靠近笔杆1的轴线位置，其光能在传输过程中损耗越小。由于越远离笔杆1的轴线位置，其光能在传输过程中损耗越大，所以，光线越远离笔杆1的轴线位置，其光线强度越弱；同样，由于越靠近笔杆1的轴线位置，其光能在传输过程中损耗越小，所以，光线越靠近笔杆1的轴线位置，其光线强度越强；换句话说，笔杆1轴线位置的光线的光照强度大于其轴线周围光线的光照强度。本实施例中，从笔尖3锥顶位置输出的光线的光照强度最强，光线的光照强度由笔尖3的锥顶向周围逐渐减弱，由于光线的光照强度越强，书写的字体越浓，光线的光照强度越弱，书写的字体越淡，所以书写的字体的线条的浓度为中心位置浓、周围位置淡。

本实施例中，书写字体是在透明板（图中未示出）上书写，使用时，按下按键22，控制电路处于导通状态，此时LED点光源21进行发光，多条光纤103传输的光能从光纤103的末端（笔尖3的外表面）以光线形式输出，使用者拿着本实施例中的书写单元使笔尖3在透明板上移动时，从笔尖3输出的光线在透明板上形成移动轨迹。本实施例中的书写装置还包括用于拍摄笔尖3穿出的光线在透明板上形成笔尖3移动的轨迹的数码相机（图中未示出）；上述数码相机与一显示该数码相机取得图像并存储该图像的计算机连接。需要说明的是，笔尖3在透明板上移动时，用上述数码相机以连续拍照的方式记录该笔尖3的移动轨迹（即数码相机以连拍方式拍摄笔尖3的移动轨迹），上述数码相机记录的移动轨迹即书写的笔画。需要提醒的是，数码相机在拍摄前要先设定连拍速度，在本实施例中，数码相机的连拍速度一般设置在4张/秒-14张/秒。当光线的光照强度较强时，其数码相机拍摄的字体类似毛笔字，当光线的光照强度较弱时，其数码相机拍摄的字体类似水墨字。值得一提的是，本实施例中的透明板为透明玻璃，当然，在其他一些实施例中，也可选用其他透明材料。

总之，在本实施例中，该书写装置由于使用光纤103传输光线，光纤本身很细，比较适合用于中国书法的书写，特别是适合于书法中正峰和侧峰的运笔，使书写的字体看起来浑厚圆润，具有立体感；同时，本实施例中的书写装置还较适合进行绘画，不仅仅对于中国书画中水墨画要求的浓淡的表现效果较好，还可以通过更换相应颜色的滤光片及改变滤光片叠加的数目来实现油画中具有质感的效果，且其使用方便；此外，本实施例中的书写装置中的书写单元可直接在空中移动留下轨迹，作为立体的光绘笔使用时，还可以用作一种体育锻炼的工具，使得使用者可以活动其肢体，且充满趣味性。基本上来讲，使用者想要什么效果的字体，只需调节第一遮光板23和第二遮光板24的位置，也即调节第一遮光板23和第二遮光板24之间的距离及更换相应的滤光板或通过更换带有三棱镜的部件即可实现，不用更换笔头2、笔杆1和笔尖3，且滤光板可循环利用，使用者根据需要可以灵活自如地使用该书写装置，达到多种用途；总之，该书写装置使用和携带方便，既不需要使用纸张，也不需要使用墨汁或墨水，不会造成浪费及污染，同时，在需要存储字迹（记录）时使用的也是数码存储，不仅仅方便而且可以重复使用，节省了资源，绿色环保。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种书写装置，其特征在于，包括书写单元，所述书写单元包括用于提供光源的笔头；与所述笔头连接、用于传输光线的笔杆；与所述笔杆连接、用于书写字体的笔尖；所述笔杆内设有沿其长度方向平行排列的、用于传输光线的多条光纤，所述多条光纤由笔杆的一端延伸至笔尖的一端；所述光源为点光源。

2.根据权利要求1所述的书写装置，其特征在于，所述笔头为圆筒状，所述笔头沿其长度方向的一端设有用于发光的LED点光源，其另一端设有圆形的、与所述笔头侧壁活动连接的、其直径与笔头内径相适配的、用于将光线进行过滤的滤光板；所述笔头的侧壁上还设有用于控制所述LED点光源发光的按键，所述笔头内还设置有分别与所述LED点光源和按键连接的控制电路。

3.根据权利要求2所述的书写装置，其特征在于，所述滤光板包括多个过滤不同颜色的滤光片,所述滤光片分别过滤不同颜色的光。

4.根据权利要求3所述的书写装置，其特征在于，所述笔头上还设置有多个用于放置所述滤光片的缝隙，所述多个缝隙沿所述笔头的长度方向依次排列。

5.根据权利要求4所述的书写装置，其特征在于，所述缝隙的宽度为一个或多个所述滤光片叠加的厚度。

6.根据权利要求5所述的书写装置，其特征在于，在所述笔头轴线两侧还分别设有位置对称的、穿过所述笔头侧壁的用于调节字体粗细的第一遮光板和第二遮光板；所述笔头侧壁上还设置有使所述第一遮光板和第二遮光板穿过的通孔；通过调节所述第一遮光板和第二遮光板的位置来调节所述第一遮光板和第二遮光板的距离。

7.根据权利要求6所述的书写装置，其特征在于，在所述笔头的外侧壁上还设置有用于分别固定所述第一遮光板和第二遮光板的第一紧固件和第二紧固件。

8.根据权利要求7所述的书写装置，其特征在于，所述笔杆一端与所述笔头设有滤光板的一端活动连接；所述多条光纤构成一个光纤束，所述光纤束靠近所述滤光板的一端为圆台状，所述圆台状靠近所述滤光板的截面直径小于其远离所述滤光板的截面直径；所述笔尖为中空的圆锥状，且所述笔尖截面直径最大的一端与所述笔杆的另一端连接。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的书写装置，其特征在于，还包括用于拍摄所述笔尖穿出的光线在透明板上形成所述笔尖移动的轨迹的数码相机；所述数码相机与一显示所述数码相机取得图像并存储所述图像的计算机连接。

10.根据权利要求9所述的书写装置，其特征在于，所述数码相机以连拍方式拍摄所述轨迹，所述数码相机的连拍速度设置在4张/秒-14张/秒。

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