CN111898596A - 扫描笔及扫描笔装置 - Google Patents

Abstract

一种扫描笔及扫描笔装置，上述扫描笔包括：笔身主体以及设置于笔身主体一端的笔尖结构。笔尖结构上设置有照明元件和摄像元件。笔尖结构的端部穿设有用于与待扫描对象接触的可伸缩笔头。扫描笔内部设置有触发开关，触发开关用于控制照明元件和摄像元件的通断。其中，当可伸缩笔头被按压回缩至与触发开关接触时，照明元件与摄像元件开启，以使照明元件对被扫描对象进行照明，且使摄像元件对被扫描对象进行拍摄。笔尖结构突出设置于笔身主体的一端，笔尖结构上的摄像元件和照明元件不受笔身主体的遮挡，摄像头处不存在遮挡物件，增加了扫描范围，并减小了扫描笔的体积，可以至少部分地解决现有的扫描笔扫描范围有限的问题。

Description

扫描笔及扫描笔装置

技术领域

本公开属于智能识别技术领域，涉及一种扫描笔及扫描笔装置。

背景技术

随着智能设备的兴起，基于智能设备的阅读也成为一种趋势，例如市场上出现的智能扫描笔，可以对书籍上的文字进行扫描识别，有的带有翻译功能的笔还可以实现不同语言的翻译，例如将扫描的英文翻译为中文。

在实现本公开构思的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：(1)现有的扫描笔的结构中，通常笔头部分与笔身主体是一体的设置，内嵌的摄像部分扫描的范围有限，而且在用户对当前选词进行扫描的过程中，扫描笔会遮挡与当前选词近邻区域的部分选词，不利于用户的阅读；(2)目前扫描笔体积大、重量大，使用方法与用户使用笔的使用习惯不符，用户需要降低手持位置才可以实现扫描笔的抓握，使用不便且抓握不舒服，降低了用户体验。

发明内容

有鉴于此，本公开提供了一种扫描笔及扫描笔装置。

本公开的一个方面提供了一种扫描笔。上述扫描笔包括：笔身主体以及设置于笔身主体一端的笔尖结构。笔尖结构上设置有照明元件和摄像元件。笔尖结构的端部穿设有用于与待扫描对象接触的可伸缩笔头。扫描笔内部设置有触发开关，触发开关用于控制照明元件和摄像元件的通断。其中，当可伸缩笔头被按压回缩至与触发开关接触时，照明元件与摄像元件开启，以使照明元件对被扫描对象进行照明，且使摄像元件对被扫描对象进行拍摄。

根据本公开的实施例，笔尖结构具有斜面，上述斜面上设置有照明元件和摄像元件，斜面的底部穿设有可伸缩笔头。

根据本公开的实施例，摄像元件和照明元件的设置位置满足：摄像元件的镜头视角的覆盖范围最大覆盖至可伸缩笔头处于被按压回缩状态下该可伸缩笔头的末端；照明元件不遮挡摄像元件的镜头视角的覆盖范围且照明元件的照明范围覆盖镜头视角的覆盖范围。

根据本公开的实施例，可伸缩笔头的末端作为初始参考位置，当可伸缩笔头被按压回缩至与触发开关接触时，可伸缩笔头的末端相较于笔尖结构的端部伸出。

根据本公开的实施例，笔尖结构的端部具有开口，笔尖结构内固定有第一行程限位件和第二行程限位件。可伸缩笔头包括：运动限位件、笔头和弹性件，其中，运动限位件卡接于开口中，运动限位件中设置有供笔头活动的开孔，笔头穿设于开孔内，弹性件套设于笔头的外围且位于第一行程限位件和第二行程限位件之间。

根据本公开的实施例，笔身主体包括：笔柄部和笔握部。笔握部设置于笔柄部与笔尖结构之间。其中，笔握部设置有硅胶套，硅胶套上设置有手指形状的凹槽，该凹槽界定出的区域用于提示扫描笔的握笔位置，以在扫描笔被抓握后，摄像元件和照明元件朝向待扫描对象。

根据本公开的实施例，上述凹槽界定出的区域内设置有用于增大摩擦力的凸点或凹点。

根据本公开的实施例，笔柄部表面设置有柔性显示屏，柔性显示屏与摄像元件电性连接，用于显示摄像元件拍摄的画面。

根据本公开的实施例，柔性显示屏的弯折角度为75°～90°。

根据本公开的实施例，上述扫描笔还包括：设置于笔身主体的另一端的USB接口。USB接口用于以下功能的至少一种：充电、耳机插入或数据传输。

根据本公开的实施例，上述扫描笔还包括：笔帽，笔帽与笔身主体盖合以保护笔尖结构；其中，笔帽上设置有可穿戴式笔夹。

本公开的另一个方面提供了一种扫描笔装置。上述扫描笔装置包括：如上所述的任一种扫描笔以及扫描笔充电盒。扫描笔充电盒内设置有用于容纳扫描笔的空间。其中，扫描笔内置有无线充电线圈，当扫描笔放置于无线充电盒内后，在扫描笔充电盒有存储的电量的情况下，扫描笔充电盒为扫描笔进行无线充电。

根据本公开的实施例，笔尖结构突出设置于笔身主体的一端，笔尖结构上的摄像元件和照明元件不受笔身主体的遮挡，摄像头处不存在遮挡物件，增加了扫描范围，并减小了扫描笔的体积；用户可以观察笔尖结构所处的位置，通过按压可伸缩笔头以开启照明元件和摄像元件，实现对待扫描对象的扫描，可以至少部分地解决现有的扫描笔扫描范围有限的问题。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了根据本公开实施例的扫描笔的结构示意图；

图2示意性示出了根据本公开实施例的扫描笔的工作原理示意图；

图3示意性示出了根据本公开实施例的扫描笔的笔尖结构的侧视图；

图4示意性示出了根据本公开实施例的扫描笔的笔尖结构中摄像元件和照明元件的设置位置示意图；

图5示意性示出了根据本公开实施例的扫描笔的笔握部的细节结构示意图；

图6示意性示出了根据本公开实施例的笔柄部中柔性显示屏的参数示意图；

图7示意性示出了根据本公开另一实施例的扫描笔的结构示意图；以及

图8示意性示出了根据本公开一实施例的扫描笔装置中的扫描笔充电盒的结构示意图。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

需要说明的是，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，当元件/部件的方位发生变化时，对应的结构中的“上”可能变化为“下”，因此上述描述为了清楚描述相对位置，不应该理解为绝对意义，上述描述也并非用来限制本公开的保护范围。贯穿附图，相同的元素由相同或相近的附图标记来表示。在可能导致对本公开的理解造成混淆时，将省略常规结构或构造。

附图中各部件的形状和尺寸不反映真实大小和比例，而仅示意本公开实施例的内容。另外，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。

本公开的实施例提供了一种扫描笔及扫描笔装置，上述扫描笔包括：笔身主体以及设置于笔身主体一端的笔尖结构。笔尖结构上设置有摄像元件和照明元件。笔尖结构的端部穿设有用于与待扫描对象接触的可伸缩笔头。扫描笔内部设置有触发开关，触发开关用于控制摄像元件和照明元件的通断。其中，当可伸缩笔头被按压回缩至与触发开关接触时，摄像元件与照明元件开启，以使照明元件对被扫描对象进行照明，且使摄像元件对被扫描对象进行拍摄。

通过将笔尖结构突出设置于笔身主体的一端，笔尖结构上的摄像元件和照明元件不受笔身主体的遮挡，摄像头处不存在遮挡物件，增加了扫描范围，并减小了扫描笔的体积；用户可以观察笔尖结构所处的位置，通过按压可伸缩笔头以开启照明元件和摄像元件，实现对待扫描对象的扫描，可以至少部分地解决现有的扫描笔扫描范围有限的问题。

下面结合附图对本公开实施例的扫描笔和扫描笔装置进行描述。

本公开的第一个示例性实施例提供了一种扫描笔。

图1示意性示出了根据本公开实施例的扫描笔的结构示意图；图2示意性示出了根据本公开实施例的扫描笔的工作原理示意图。

参照图1和图2所示，上述扫描笔1包括：笔身主体11以及设置于笔身主体11一端的笔尖结构12。笔尖结构12上设置有照明元件122和摄像元件123。笔尖结构12的端部穿设有用于与待扫描对象接触的可伸缩笔头。扫描笔1内部(例如笔身主体11内或者笔尖结构12内)设置有触发开关14，触发开关14用于控制照明元件122和摄像元件123的通断。其中，当可伸缩笔头被按压回缩至与触发开关14接触时，照明元件122与摄像元件123开启，以使照明元件122对被扫描对象进行照明，且使摄像元件123对被扫描对象进行拍摄。

根据本公开的实施例，摄像元件123包括图像传感器和摄像头，摄像头朝向阅读平面设置，图像传感器组装于摄像头上方，摄像头用于在照明元件122照亮被扫描对象时接收图像，并将接收到的图像传送给图像传感器。

根据本公开的实施例，照明元件122可以是LED光源或者其他类型的光源。为了保护阅读者的视力，可以选用暖色调的LED光源。

图3示意性示出了根据本公开实施例的扫描笔的笔尖结构的侧视图。

根据本公开的实施例，参照图2和图3所示，笔尖结构12具有斜面120，上述斜面120上设置有照明元件122和摄像元件123，斜面120的底部穿设有可伸缩笔头。基于上述斜面的设置可以实现无视窗截取，提高摄像元件的扫描范围利用率，同时符合使用者使用习惯，便于用户调整握笔角度，提升扫描成功率。

根据本公开的实施例，参照图2所示，笔尖结构12的端部具有开口1201，笔尖结构12内固定有第一行程限位件1261和第二行程限位件1262。可伸缩笔头包括：运动限位件124、笔头121和弹性件125，其中，运动限位件124卡接于开口1201中，运动限位件124中设置有供笔头活动的开孔，笔头1201穿设于开孔内。弹性件125套设于笔头121的外围且位于第一行程限位件1261和第二行程限位件1262之间。

图4示意性示出了根据本公开实施例的扫描笔的笔尖结构中摄像元件和照明元件的设置位置示意图。

根据本公开的实施例，参照图4所示，示意了阅读平面，用户手握持扫描笔进行阅读时，扫描笔与阅读平面之间的夹角称为握持角度α。为了使得摄像元件123和照明元件122朝向阅读平面后，能够实现对待扫描对象的准确扫描，摄像元件123和照明元件122的设置位置满足以下条件：摄像元件123的镜头视角的覆盖范围最大覆盖至可伸缩笔头处于被按压回缩状态下该可伸缩笔头的末端；照明元件不遮挡摄像元件的镜头视角的覆盖范围且照明元件的照明范围覆盖镜头视角的覆盖范围。上述条件可以确保待扫描对象的成像，同时还具有初始参考位置，便于实现准确地扫描。

所述摄像元件和所述照明元件的设置位置与扫描笔的握持角度、摄像元件自身的镜头视角(fov)参数、照明元件的fov参数相关。可以通过对使用者握持角度的调研和实验，总结出常见的握持角度的范围，并根据上述握持角度和上述设置位置满足的条件来对摄像元件123和照明元件122的具体位置进行优化设置。

为了提高扫描识别的准确度，将摄像元件123和照明元件122的镜头视角在能够准确覆盖至所要扫描的待扫描对象的同时，还以可伸缩笔头的末端作为初始参考位置，当可伸缩笔头被按压回缩至与触发开关接触时，可伸缩笔头的末端相较于笔尖结构的端部伸出。上述伸出部分有利于进行准确定位初始参考位置，提高扫描成功率。

在触发开关14被触发后，由于可伸缩笔头的末端，即笔头121相较于斜面120的底部伸出，如此一来，一方面便于用户观察扫描位置，另一方面基于上述初始参考位置，可以准确地实现扫描范围的定位，大大提升了用户使用体验。

结合图1、图2和图4所示，用户在使用该扫描笔1时，按压可伸缩笔头以开启照明元件和摄像元件，由于可伸缩笔头的末端相较于笔尖结构12的端部伸出，可以通过观察可伸缩笔头的末端(即笔头121的末端)所处的位置和照明元件122照亮的范围来调整扫描笔，实现对待扫描对象的准确定位。调整的方式可以是通过旋转扫描笔或者微调扫描笔的握持角度等。基于上述照明元件和摄像元件的设置位置的条件设置，可以使得大部分的使用者在微调握持角度之后仍然处于舒服的手感。

图5示意性示出了根据本公开实施例的扫描笔的笔握部的细节结构示意图。

根据本公开的实施例，参照图1所示，笔身主体11包括：笔柄部110和笔握部111。笔握部111设置于笔柄部110与笔尖结构12之间。参照图5所示，笔握部111设置有硅胶套1111，硅胶套1111上设置有手指形状的凹槽1111a，该凹槽1111a界定出的区域用于提示扫描笔1的握笔位置，以在扫描笔1被抓握后，摄像元件123和照明元件122朝向待扫描对象。

基于上述凹槽1111a的设置，有助于用户快速找准最合适的握笔位置，从而使得扫描笔中的照明元件122和摄像元件123准确定位至待扫描对象，提升扫描的准确率和扫描的效率，使得用户快速且准确的对待扫描对象进行扫描。

根据本公开的实施例，上述凹槽1111a界定出的区域内设置有用于增大摩擦力的凸点/凹点1111b，“凸点/凹点”表示凸点或凹点。上述凸点/凹点的设置有助于提升用户抓握的可靠性。

图5中还示意出了凹槽1111a沿着笔握部111延伸方向的最大长度L，该最大长度L可以是23mm～26mm，例如可以是25mm，使得笔握部111适配于用户手指的尺寸。

图6示意性示出了根据本公开实施例的笔柄部中柔性显示屏的参数示意图。

根据本公开的实施例，参照图1和图6所示，笔柄部110表面设置有柔性显示屏1101，柔性显示屏1101与摄像元件123电性连接，用于显示摄像元件123拍摄的画面。

柔性显示屏适配于笔柄部的形状，笔柄部可以是便于手握的曲面结构，有助于提升使用者握持的手感，不像现有技术那样设置笔柄部为矩形，不利于使用者的抓握，影响使用者的舒适度。

根据本公开的实施例，上述柔性显示屏1101与摄像元件123之间可以是直接或间接的电性连接，例如柔性显示屏1101可以通过处理器间接的电性连接至摄像元件123。

根据本公开的实施例，参照图6所示，笔柄部110呈圆柱体或者椭圆柱体，便于用户抓握。上述包含笔柄部110和笔握部111的笔身主体11符合用户的使用习惯。

根据本公开的实施例，参照图6所示，柔性显示屏1101的弯折角度β为75°～90°，包含端点值。上述弯折角度β是指柔性显示屏1101的总弧长对应于笔柄部110截面中心的圆心角。在一实施例中，弯折半径r为4mm。上述柔性显示屏设计为曲面，不仅保证了扫描笔的完整性，更能提升显示屏的屏占比，降低扫描笔的总体积。

在一实例中，上述柔性显示屏1101可以是柔性有源矩阵有机发光二极管(AOLED)模组。

参照图1所示，笔柄部110的侧边还设置有开关1102，上述开关1102用于控制柔性显示屏1101的通断。

根据本公开的实施例，参照图1所示，上述扫描笔1还包括：设置于笔身主体11的另一端的USB接口13。USB接口13用于以下功能的至少一种：充电、耳机插入或数据传输。上述USB接口13可以是type-c接口。

图7示意性示出了根据本公开另一实施例的扫描笔的结构示意图。

根据本公开的实施例，参照图7所示，上述扫描笔1还包括笔帽16。笔帽16与笔身主体11盖合以保护笔尖结构12；其中，笔帽16上设置有可穿戴式笔夹161。

参照图7所示，在一实施例中，笔身主体11上还设置有台阶112，上述台阶112连接于笔柄部110和笔握部111之间，上述笔帽16基于与台阶112的装配实现与笔身主体11的盖合。

根据本公开的实施例，可穿戴式笔夹161的长度为40mm以上，以保证上述可穿戴式笔夹161被稳定地夹设于衣服或者书本上，为用户提供便携式、可穿戴的扫描笔。

本实施例的扫描笔1通过将笔尖结构12突出设置于笔身主体11的一端，笔尖结构12上的照明元件122和摄像元件123不会受到笔身主体11的遮挡，因此增加了扫描范围，同时基于笔尖结构12的设置，笔尖结构12上的照明元件122和摄像元件123无需设置于笔身主体11的内部，笔身主体11无需提供上述照明元件122和摄像元件123的设置空间，使得笔身主体11的体积减小，从而减小了扫描笔的体积。

本公开的第二个示例性实施例提供了一种扫描笔装置。

本实施例的扫描笔装置包括：扫描笔1以及扫描笔充电盒。

图8示意性示出了根据本公开一实施例的扫描笔装置中的扫描笔充电盒的结构示意图。

参照图8所示，扫描笔充电盒2包括：盒体21和用于容纳扫描笔1的空间22。上述空间22的形状与扫描笔1(不含笔帽)的形状匹配。其中，扫描笔1内置有无线充电线圈，当扫描笔1放置于无线充电盒内2后，在扫描笔充电盒2有存储的电量的情况下，扫描笔充电盒2为扫描笔1进行无线充电。

综上所述，本公开的实施例提供了一种扫描笔及扫描笔装置，通过设置笔尖结构突出于笔身主体的一端，笔尖结构上的摄像元件和照明元件不受笔身主体的遮挡，摄像头处不存在遮挡物件，增加了扫描范围，并减小了扫描笔的体积。用户可以观察笔尖结构所处的位置，通过按压可伸缩笔头以开启照明元件和摄像元件，实现对待扫描对象的扫描。通过优化对笔身主体的结构的设置，便于用户快速地利用上述扫描笔实现对待扫描对象的扫描，且能提高扫描的准确度。硅胶套有助于提升握笔舒适度。笔握处的凹槽，为扫描笔的用户提示优选的握笔位置，从而提高识别的准确率。

还需要说明的是，说明书与权利要求中所使用的序数例如“第一”、“第二”、“第三”等的用词，以修饰相应的元件，其本身并不意味着该元件有任何的序数，也不代表某一元件与另一元件的顺序、或是制造方法上的顺序，该些序数的使用仅用来使具有某命名的一元件得以和另一具有相同命名的元件能做出清楚区分。

再者，单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (12)

1.一种扫描笔，包括：

笔身主体；

设置于所述笔身主体一端的笔尖结构；所述笔尖结构上设置有照明元件和摄像元件，所述笔尖结构的端部穿设有用于与待扫描对象接触的可伸缩笔头，所述扫描笔内部设置有触发开关，所述触发开关用于控制所述照明元件和所述摄像元件的通断；

其中，当所述可伸缩笔头被按压回缩至与所述触发开关接触时，所述照明元件与所述摄像元件开启，以使所述照明元件对所述被扫描对象进行照明，且使所述摄像元件对所述被扫描对象进行拍摄。

2.根据权利要求1所述的扫描笔，其中，所述笔尖结构具有斜面，所述斜面上设置有所述照明元件和所述摄像元件，所述斜面的底部穿设有所述可伸缩笔头。

3.根据权利要求1所述的扫描笔，其中，所述摄像元件和所述照明元件的设置位置满足：

所述摄像元件的镜头视角的覆盖范围最大覆盖至所述可伸缩笔头处于被按压回缩状态下所述可伸缩笔头的末端；

所述照明元件不遮挡所述摄像元件的镜头视角的覆盖范围且所述照明元件的照明范围覆盖所述镜头视角的覆盖范围。

4.根据权利要求1所述的扫描笔，其中，所述可伸缩笔头的末端作为初始参考位置，当可伸缩笔头被按压回缩至与所述触发开关接触时，所述可伸缩笔头的末端相较于所述笔尖结构的端部伸出。

5.根据权利要求1所述的扫描笔，其中，

所述笔尖结构的端部具有开口，所述笔尖结构内固定有第一行程限位件和第二行程限位件；

所述可伸缩笔头包括：运动限位件、笔头和弹性件，其中，所述运动限位件卡接于所述开口中，所述运动限位件中设置有供所述笔头活动的开孔，所述笔头穿设于所述开孔内，所述弹性件套设于所述笔头的外围且位于所述第一行程限位件和所述第二行程限位件之间。

6.根据权利要求1所述的扫描笔，其中，所述笔身主体包括：

笔柄部；以及

笔握部，设置于所述笔柄部与所述笔尖结构之间；

其中，所述笔握部设置有硅胶套，所述硅胶套上设置有手指形状的凹槽，所述凹槽界定出的区域用于提示所述扫描笔的握笔位置，以在所述扫描笔被抓握后，所述摄像元件和所述照明元件朝向所述待扫描对象。

7.根据权利要求6所述的扫描笔，其中，所述区域内设置有用于增大摩擦力的凸点或凹点。

8.根据权利要求6所述的扫描笔，其中，所述笔柄部表面设置有柔性显示屏，所述柔性显示屏与所述摄像元件电性连接，用于显示所述摄像元件拍摄的画面。

9.根据权利要求8所述的扫描笔，其中，所述柔性显示屏的弯折角度为75°～90°。

10.根据权利要求1所述的扫描笔，还包括：

USB接口，设置于所述笔身主体的另一端，所述USB接口用于以下功能的至少一种：充电、耳机插入或数据传输。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的扫描笔，还包括：

笔帽，所述笔帽与所述笔身主体盖合以保护所述笔尖结构；其中，所述笔帽上设置有可穿戴式笔夹。

12.一种扫描笔装置，包括：

权利要求1-10中任一项所述的扫描笔；以及

扫描笔充电盒，所述扫描笔充电盒内设置有用于容纳所述扫描笔的空间；

其中，所述扫描笔内置有无线充电线圈，当所述扫描笔放置于所述无线充电盒内后，在所述扫描笔充电盒有存储的电量的情况下，所述扫描笔充电盒为所述扫描笔进行无线充电。

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