CN111823756A - 一种智能笔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能笔，该智能笔包括笔杆，所述笔杆设有触碰开关；笔芯，所述笔芯可移动地设于所述笔杆，所述笔芯相对所述笔杆移动可抵接触发所述触碰开关，所述笔芯的长度不小于70㎜，且不大于150㎜。本发明技术方案提高了笔芯和触碰开关接触稳定性，省略掉很多部件，节约了智能笔的成本，且还可以保证了智能笔的正常工作。

Description

一种智能笔

技术领域

本发明涉及智能书写笔技术领域，特别涉及一种智能笔。

背景技术

智能笔由于除了能够在显示屏或者触摸屏上进行书写或者绘画，还能够在纸张上面进行书写或者绘画，而使其被广泛的应用。为了能够捕获文本或者图案等输入信息，以便智能笔能够储存记录所输入的信息。相关技术中的智能笔设置有摄像头进行捕获，并通过笔芯在书写时受到显示屏、触摸屏或者纸张的挤压压力发生相应的移动而触发触碰开关，以使与该触碰开关电性连接的摄像头开启而进行正常工作。然而，实际为了触发触碰开关，需要在笔芯与触碰开关增加之间增加很多部件，我们需要减少一些部件，减少笔的重量和成本。

上述内容仅用于辅助理解本申请的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种智能笔，旨在提高了笔芯和触碰开关接触稳定性，省略掉很多部件，节约了智能笔的成本，且还可以保证了智能笔的正常工作。

为实现上述目的，本发明提出的智能笔包括：

笔杆，所述笔杆设有触碰开关；

笔芯，所述笔芯可移动地设于所述笔杆，所述笔芯相对所述笔杆移动可抵接触发所述触碰开关，所述笔芯的长度不小于70㎜，且不大于150㎜；以及

所述笔芯包括笔芯本体和连接于所述笔芯本体的笔尖，所述笔芯本体至少部分可移动地嵌设于所述笔杆内，所述笔芯本体远离所述笔尖的一端可抵接触发所述触碰开关，所述笔尖由所述笔杆穿出而显露于外界。

在本发明的一实施例中， 所述触碰开关具有触碰端，所述触碰端嵌设于所述笔杆内，所述笔芯本体远离所述笔尖的一端可抵接于所述触碰端。

在本发明的一实施例中，所述触碰端至少部分插入所述导向套内，并抵接于所述导向套的内表面。

在本发明的一实施例中，定义所述笔芯本体和所述触碰端之间的距离为D，0㎜＜D≤0.5㎜。

在本发明的一实施例中，所述笔杆内设有一端开口的安装腔，所述安装腔用于容纳笔芯。

在本发明的一实施例中，所述笔杆与笔盖连接，所述笔盖可拆卸的盖合于所述安装腔的开口端，所述笔盖开设有连通所述安装腔的避让孔，所述笔芯可抵接于所述笔盖和所述安装腔的腔壁面，且所述笔芯的部分由所述避让孔伸出。

在本发明的一实施例中，所述笔杆内还设置有图像采集组件，所述图像采集组件容置于所述安装腔，并与所述笔芯相对应。

本发明的技术方案的智能笔在显示屏、触摸屏或者纸张上进行书写或者绘图时，由于笔芯可移动地设于笔杆，使得笔芯在受到显示屏、触摸屏或者纸张的挤压压力而发生移动。并在该笔芯移动一定的距离后，可以抵接触发触碰开关，以使得智能笔上与该触碰开关电性连接的摄像头开启，从而完成了智能笔对其在显示屏、触摸屏或者纸张上的输入信息的获取。由于本方案中的智能笔于笔杆内直接嵌入笔芯，使得笔芯在移动过程中较为平稳而能够准确的抵接触发触碰开关，从而提高了笔芯和触碰开关接触稳定性，省略掉很多部件，节约了智能笔的成本，且还可以保证了智能笔的正常工作。另外，笔芯的长度不小于70㎜，避免了由于笔芯的长度过小而影响笔芯内对墨水的容量；且笔芯的长度不大于150㎜，则避免了由于笔芯的长度过大而影响笔芯在进行书写的移动过程的稳定性。进一步地，该类笔芯的长度相较于现有技术中的智能笔的笔芯的长度更长，如此能够容纳更多的墨水而便于持久书写，减少更换笔芯的次数，从而能够提高智能笔使用的便利性。而且，该类笔芯的长度在非智能笔的市场上使用的较多，例如：中心笔芯，如此能够使得该类笔芯容易购买以便进行更换，从而能够进一步地提高智能笔使用的便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明智能笔一实施例的结构示意图；

图2为图1中的智能笔的局部剖面示意图。

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为图1所示的智能笔内部结构的结构分解图；

图5为图1所示的智能笔的俯视图；

图6为图5所示的智能笔沿IV-IV向的剖视图；

图7为图6中A处的细节放大图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	笔杆	33	笔尖
11	触碰开关	24	电源
				111	触碰端	25	PCB板
30	笔芯	30	笔芯
				31	笔芯本体	301	止挡凸缘
100	智能笔	50	笔盖
				10a	安装腔	50a	避让孔
101	架本体	21	感应器
				1011	卡凸	22	摄像头
12	连接镶件	23	滤光片
				12a	卡槽

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“A和/或B为例”，包括A方案，或B方案，或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种智能笔。

请结合参考图1和图2，在本发明的一实施例中，该智能笔包括笔杆10、笔芯30。其中，笔杆10设有触碰开关11；笔芯30可移动地设于笔杆10，笔芯30相对笔杆10移动可抵接触发触碰开关11，笔芯30的长度不小于70㎜，且不大于150㎜。

在本发明的一实施例中，笔杆10主要用于安装和承载笔芯30，其于水平面上的投影可以为圆形结构，以便于用户对其进行握持。为了延长笔杆10的使用年限，笔杆10的材质可以为金属材质，例如：铝质材料，铝合金材料、铜质材料、铜合金材料、铁质材料、不锈钢材料等；当然，为了降低笔杆10的重量，笔杆10的材质也可以为塑料材质，例如：ABS、POM、PS、PMMA、PC、PET等。而触碰开关11主要用于对智能笔的工作状态进行感应，以触发智能笔上与该触碰开关11电性连接的摄像头进行工作。具体而言，在智能笔进行书写或者绘图时，即处于工作状态时，笔芯30受到显示屏、触摸屏或者纸张的挤压压力而发生移动，并处于工作状态。此时，笔芯30抵接于触碰开关11并触发触碰开关11工作，使得摄像头获取该触发信号后即可开启而对输入信息进行正常的捕获工作。笔芯30主要用于在显示屏、触摸屏或者纸张上进行书写或者绘图，其中，当其在显示屏或者触摸屏上进行书写或者绘图时，该笔芯30可以为塑胶笔芯30；当其在纸板上进行书写或者绘图时，该笔芯30可以为无碳笔芯30或者白板墨水笔芯30，本申请对此不作限定，能够保证该智能笔可以在显示屏和/或触摸屏和/或纸张上进行书写或者绘图即可。

本发明的技术方案的智能笔在显示屏、触摸屏或者纸张上进行书写或者绘图时，由于笔芯30可移动地设于笔杆10，使得笔芯30在受到显示屏、触摸屏或者纸张的挤压压力而发生移动。并在该笔芯30移动一定的距离后，可以抵接触发触碰开关11，以使得智能笔上与该触碰开关11电性连接的摄像头开启，从而完成了智能笔对其在显示屏、触摸屏或者纸张上的输入信息的获取。由于本方案中的智能笔于笔杆10内可移动内嵌有笔芯30。如此使得笔芯30在移动过程中较为平稳而能够准确的抵接触发触碰开关11，从而提高了笔芯30和触碰开关11接触的均匀、稳定性，保证了智能笔的正常工作。 另外，笔芯30的长度不小于70㎜，避免了由于笔芯30的长度过小而影响笔芯30内部对墨水的容量；且笔芯30的长度不大于150㎜，则避免了由于笔芯30的长度过大而影响笔芯30在进行书写的移动过程的稳定性。进一步地，该类笔芯30的长度相较于现有技术中的智能笔的笔芯30的长度更长，如此能够容纳更多的墨水而便于持久书写，减少更换笔芯30的次数，从而能够提高智能笔使用的便利性。而且，该类笔芯30的长度在非智能笔的市场上使用的较多，例如：中心笔芯，如此能够使得该类笔芯30容易购买以便进行更换，从而能够进一步地提高智能笔使用的便利性。更进一步地，笔芯30的直径可以设置为不小于2㎜，且不大于6㎜。

可以理解，通过笔杆10和笔芯30简化了导向结构，从而降低了智能笔的制造成本，同时也提高了智能笔的组装效率。

请结合参考图2和图3，在本发明的一实施例中， 触碰开关11具有触碰端111，，笔芯本体31远离笔尖33的一端可抵接于触碰端111。

可以理解，触碰端111嵌设于笔杆10内，使得笔芯本体31与触碰端111相接触的一端在移动过程中始终位于笔杆10内，进一步地提高了笔芯本体31和触碰开关11在接触时抵接的稳定性。同时，将触碰端111嵌设于笔杆10内也可以避免该端由于裸露在外而容易受到损坏，从而延长了触碰开关11的使用年限。

在本发明的一实施例中，定义笔芯本体31和触碰端111之间的距离为D，0㎜＜D≤0.5㎜。

可以理解，当笔芯本体31和触碰端111之间的距离D＞0.5㎜，容易由于笔芯30的移动行程较大而使得用户在对其使用书写或者绘图时不流畅，导致影响了该智能笔使用的便利性，因此，将笔芯本体31和触碰端111之间的距离D设置为0㎜＜D≤0.5㎜，可以确保该智能笔使用时较为顺畅而方便书写或者绘图。其中，笔芯本体31和触碰端111之间的距离D可以为：0.1㎜、0.2㎜、0.3㎜、0.4㎜、0.5㎜等，当然也可以是以上区间的任意取值，本申请对笔芯本体31和触碰端111之间的距离D的具体值不作限定，能够保证笔芯30书写或者绘图时较为流畅即可。

参照图4至7，所述笔杆10设有一端开口的安装腔10a，所述安装腔10a用于容纳笔芯30；

图像采集组件，所述图像采集组件容置于所述安装腔10a，并与所述笔芯30相对应；以及

笔盖50，所述笔盖50可拆卸的盖合于所述安装腔10a的开口端，所述笔盖50开设有连通所述安装腔10a的避让孔50a，所述笔芯30可抵接于所述笔盖50和所述安装腔10a的腔壁面，且所述笔芯30的部分由所述避让孔50a伸出。

具体而言，本发明的智能笔100包括笔杆10、图像采集组件以及笔盖50。其中，笔杆10由塑胶材料或是金属材料一体成型，笔杆10为中空状的壳体结构，其整体呈圆柱状延伸设置，笔杆10的内部形成有安装腔10a，安装腔10a的腔侧壁内凸设有一骨位，该骨位将安装腔10a分隔形成相邻的主腔体和副腔体，主腔体和副腔体的一端开口，且开口朝向笔杆10的下端。

图像采集组件包括感应器21、摄像头22、电源24以及印制电路板（Printedcircuit boards PCB），感应器21设于主腔体内，并位主腔体的上端，即远离安装腔10a开口端的一侧，其中，感应器21为压力感应器21，该压力感应器21通过粘接的方式贴合于安装腔10a的腔侧壁。摄像头22、电源24、PCB板25设于副腔体内，其中，PCB板25固定于副腔体的上端，电源24和摄像头22固定于副腔体的下端，电源24、摄像头22、感应器21通过连接线电连接于PCB板25，电源24为摄像头22和感应器21提供电能。

笔芯30包括针管和笔头，针管设于安装腔10a内，并朝向位于其上端的感应器21延伸，笔头连接于针管背离感应器21的端部，即笔头位于安装腔10a的下端，且部分由笔盖50的避让孔50a向外部伸出。

本发明的智能笔100在书写时，笔头受到来自于书写对象的压力作用，即沿竖直方向向上运动，针管背离笔头的端部抵顶于位于其上方的感应器21，感应器21被触发后，向摄像头22发送电信号，摄像头22接收到电信号后，同步采集和识别用户在书写对象上书写的文字、符号或是图像，并将其转化为电子文档朝向存储，如此即可实现用户在书写时的同步录入，较大程度的提高了办公的效率。

在一实施例中。笔盖50可拆卸的盖合于安装腔10a的开口端，笔芯30的部分容置于安装腔10a内，且部分容置于安装腔10a内的笔芯30可抵接于安装腔10a的腔壁面和笔盖50，即通过笔盖50和笔杆10将笔芯30限位固定于安装腔10a内，笔芯30的其余部分由笔盖50上开设的避让孔50a向外部伸出，以供用户进行书写。本发明中通过笔盖50盖合于笔杆10，使得笔芯30的部分可限位固定于安装腔10a内，从而方便用户进行书写，而当需要更换笔芯30时只需要将笔盖50从笔杆10上拆除，打开安装腔10a，即可实现笔芯30的更换，整个操作过程简单方便，并且不会造成笔芯30或是笔杆10的损坏，从而提高智能笔100的使用寿命。

在本发明的一实施例中，所述笔杆10和所述笔盖50两者的其中之一设有内螺纹，两者的其中之另一设有外螺纹，所述笔杆10和所述笔盖50螺纹连接。

具体而言，在本发明的一实施例中，笔杆10包括架本体101和连接于其架本体101下端的连接镶件12，架本体101由塑胶材料或是金属材料成型，架本体101开设有上述的安装腔10a，安装腔10a的开口朝向架本体101的下端。连接镶件12连接于架本体101的下端，并邻近于安装腔10a的开口端。连接镶件12背离架本体101一侧的表面设有若干内螺纹，笔盖50的内侧设有与其相适配的外螺纹，笔盖50通过螺纹可拆卸连接于架本体101，用于打开或是关闭该安装腔10a。当需要更换笔芯30时，只需要沿顺时针或是逆时针转动笔盖50即可将笔盖50和连接镶件12相分离，以此打开安装腔10a，并将旧笔芯30从安装腔10a内取出；更换新笔芯30后，再将笔盖50沿顺时针或是逆时针连接于连接镶件12，以关闭安装腔10a，如此即可完成笔芯30的更换，笔芯30整个更换过程的操作简单方便。同时，本申请的一实施例中，该连接镶件12由金属材料制成，例如：不锈钢、铜或是铝合金等材料。如此笔盖50可以更多次数的反复旋合于连接镶件12，而连接镶件12上的螺纹不至于损坏或是滑牙，从而较大程度的提高了智能笔100的使用性能和使用寿命。

可以理解的是，笔盖50和连接镶件12也可以采用其它形式的可拆卸连接结构，例如，在本发明的另一些实施例中，连接镶件12的外侧面设有卡扣，笔盖50上设有卡孔。卡扣扣合于卡孔内，将笔盖50连接固定于连接镶件12，如此笔芯30的更换操作也较为方便。在其它的一些实施例中，连接镶件12和笔盖50采集插接或是磁性吸合的方式可拆卸连接，在此不做详细赘述。

请结合参见图4，为了使得连接镶件12和架本体101的连接更为稳固和紧密。在本发明的一实施例中，连接镶件12的外侧面通过机械切削形成卡槽12a，安装腔10a的腔侧壁对应于该卡槽12a朝向安装腔10a的内侧凸设形成卡凸1011，当连接镶件12连接于架本体101时，该卡凸1011卡接于该卡槽12a内。本申请中通过卡凸1011卡拉于卡槽12a内，如此当连接镶件12和架本体101通过模内注塑成型后，两者之间的连接更为稳固，从而避免了在书写的过程中连接镶件12脱落，影响智能笔100的书写和使用。

在本发明的一实施例中，所述笔芯30的下部沿周向凸设形成有止挡凸缘31。具体地，该止挡凸缘31设于针管和笔头之间，并沿笔芯30的周向边缘设置，笔盖50背离避让孔50a一侧的表面设有一台阶面。当笔芯30容置于安装腔10a内时，笔头的部分由避让孔50a伸出，止挡凸缘31抵接于笔盖50的台阶面，在书写时，笔头受到来自于书写平面向上的作用力，并向上运动，此时止挡凸缘31的上表面抵接于连接镶件12的下表面，即通过设置该止挡凸缘31使得笔芯30于连接镶件12的下表面和笔盖50的台阶面往复运动，从而避免笔芯30的笔头在书写时收缩至安装腔10a内，从而影响书写。

可以理解的是，市售的中性笔芯30一般而言都具有该止挡凸缘31，因此本申请通过设置上述限位固定结构使得智能笔100可以使用市售的通用水性笔芯30，因而不必采用专门定制笔芯30，从而提高了智能笔100的互换性和通用性，较大程度了方便了用户的使用。

在本发明的一实施例中，图像采集组件还包括滤光片23，具体地，该滤光片23设于安装腔10a内，并位于摄像头22的下方。摄像头22通过该滤光片23采集书写平面上的文字、符号以及图像。可以理解的是，滤光片23可以吸收特定波长的光线，因此通过设置该滤光片23，可使得摄像头22采集到的文字和符号更为清晰，以此提高摄像头22识别文字和符号的准确性。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种智能笔，其特征在于，包括：

笔杆，所述笔杆设有触碰开关；

笔芯，所述笔芯可移动地设于所述笔杆，所述笔芯相对所述笔杆移动可抵接触发所述触碰开关，所述笔芯的长度不小于70㎜，且不大于150㎜。

2.如权利要求1所述的智能笔，其特征在于， 所述笔芯包括笔芯本体和连接于所述笔芯本体的笔尖，所述笔芯本体至少部分可移动地嵌设于所述笔杆内，所述笔芯本体远离所述笔尖的一端可抵接触发所述触碰开关，所述笔尖由所述笔杆穿出而显露于外界。

3.如权利要求2所述的智能笔，其特征在于，所述触碰开关具有触碰端，所述触碰端设置于所述笔杆内，所述笔芯本体远离所述笔尖的一端可抵接于所述触碰端。

4.如权利要求3所述的智能笔，其特征在于，定义所述笔芯本体和所述触碰端之间的距离为D，0㎜＜D≤0.5㎜。

5.如权利要求4所述的智能笔，其特征在于，所述笔杆设有一端开口的安装腔，所述安装腔用于容纳笔芯。

6.如权利要求5所述的智能笔，其特征在于，所述笔杆与笔盖连接，所述笔盖可拆卸的盖合于所述安装腔的开口端，所述笔盖开设有连通所述安装腔的避让孔，所述笔芯可抵接于所述笔盖和所述安装腔的腔壁面，且所述笔芯的部分由所述避让孔伸出。

7.如权利要求6所述的智能笔，其特征在于，所述笔杆内还设置有图像采集组件，所述图像采集组件容置于所述安装腔，并与所述笔芯相对应。

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