CN216670691U - 一种多功能电子笔 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种多功能电子笔，包括：壳体、主控电路、摄像头、多种光源和功能切换键，壳体包括笔头壳体，且笔头壳体设有开口；主控电路设置于壳体内部；摄像头和多种光源均暴露于开口，且分别与主控电路连接，摄像头支持感测的波段包含多种光源的波长，多种光源包括白光源和红外光源；功能切换键与主控电路连接，功能切换键用于在处于不同档位时向主控电路发送不同电信号，主控电路用于在不同电信号的触发下导通不同光源，摄像头用于在不同光源的照射下扫描不同对象。上述方案，能够将扫描功能和点读功能合二为一，并提升功能切换的便利性。

Description

一种多功能电子笔

技术领域

本申请涉及电子学习产品技术领域，特别是涉及一种多功能电子笔。

背景技术

随着电子信息技术的不断发展，以及人们对于学习教育关注度的不断提升，辅助人们更加方便且高效地进行学习的电子产品越来越受欢迎。

在诸多电子学习产品中，扫描笔和点读笔由于使用简单、造价适宜等诸多因素而格外受到人们欢迎。在面对点读读物时，通过点读笔即可语音播放点读读物上图文信息，而在面对非点读读物时，通过扫描笔可以将非点读读物上图文信息进行翻译等，从而可以充分满足人们日常学习、工作之需要。也就是说，目前在面对不同读物时，人们需要更换不同电子笔，一方面加重了采购负担，另一方面也容易在使用过程中造成混淆。有鉴于此，如何将扫描功能和点读功能合二为一，并提升功能切换的便利性成为亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种多功能电子笔，能够将扫描功能和点读功能合二为一，并提升功能切换的便利性。

为了解决上述技术问题，本申请第一方面提供了一种多功能电子笔，包括：壳体、主控电路、摄像头、多种光源和功能切换键，壳体包括笔头壳体，且笔头壳体设有开口；主控电路设置于壳体内部；摄像头和多种光源均暴露于开口，且分别与主控电路连接，摄像头支持感测的波段包含多种光源的波长，多种光源包括白光源和红外光源；功能切换键与主控电路连接，功能切换键用于在处于不同档位时向主控电路发送不同电信号，主控电路用于在不同电信号的触发下导通不同光源，摄像头用于在不同光源的照射下扫描不同对象。

因此，多功能电子笔包括壳体、主控电路、摄像头、多种光源和功能切换键，且壳体包括笔头壳体，笔头壳体又设有开口，主控电路设置于壳体内部，摄像头和多种光源均暴露于开口，且分别与主控电路连接，摄像头支持感测的波段包含多种光源的波长，多种光源包括白光源和红外光源，功能切换键通过与主控电路连接，并在处于不同档位时向主控电路发送不同电信号，而主控电路用于在不同电信号的触发下导通不同光源，摄像头在不同光源的照射下扫描不同对象，由于非点读读物通常仅需白光源补光即可，点读读物通常需要红外光源补光，故多功能电子笔一方面能够将扫描功能和点读功能合二为一，另一方面由于仅需调整功能切换键所处档位即可实现导通不同光源，继而实现切换点读功能与扫描功能，即功能切换得以一键实现，能够大大提升功能切换的便利性。故此，能够将扫描功能和点读功能合二为一，并提升功能切换的便利性。

其中，摄像头集成有带通滤光片，带通滤光片用于滤除目标波长以外的光线，且目标波长包含多种光源的波长。

因此，摄像头集成有带通滤光片，且带通滤光片用于滤除目标波长以外的光线，目标波长包含多种光源的波长，故通过带通滤光片能够有效滤除其他波长的光线，从而能够大大减少成像干扰，进而能够有利于提升扫描功能、点读功能的实现效果。

其中，目标波长包括650纳米、940纳米。

因此，目标波长设置为650纳米、940纳米，不仅能够分别有效支持扫描功能和点读功能，而且相互之间也不易产生干扰。

其中，功能切换键为拨动开关、旋钮开关中任一者。

因此，功能切换键设置为拨动开关、旋钮开关中任一者，能够通过拨动、旋转等任一种操作实现功能切换，操作便利，且简单易学。

其中，功能切换键为拨动开关，壳体呈扁平状设置，功能切换键设置于壳体的窄面。

因此，功能切换键设置为拨动开关，且壳体呈扁平状设置，功能切换键设置于壳体的窄面，故一方面能够充分遵循人体工学，提升手动操作的舒适性，另一方面也能够大大减少对宽面的占用，以便留待屏幕等元件占用宽面。

其中，功能切换键为旋钮开关，壳体远离笔头壳体的端部呈柱状设置，功能切换键设置于端部。

因此，功能切换键设置为旋钮开关，且壳体远离笔头壳体的端部呈柱状设置，功能切换键设置于端部，故通过将功能切换键设置于顶端，能够大大减少功能切换键被误触的可能性。

其中，功能切换键用于在处于第一档位时向主控电路发送第一电信号，主控电路用于在第一电信号的触发下，选择导通红外光源，摄像头用于在红外光源的照射下扫描点读读物；和/或，功能切换键用于在处于第二档位时向主控电路发送第二电信号，主控电路用于在第二电信号的触发下，选择导通白光源，摄像头用于在白光源的照射下扫描非点读读物。

因此，功能切换键在处于第一档位时向主控电路发送第一电信号，主控电路在第一电信号的触发下，选择导通红外光源，摄像头在红外光源的照射下扫描点读读物，而功能切换键在处于第二档位时向主控电路发送第二电信号，主控电路在第二电信号的触发下，选择导通白光源，摄像头在白光源的照射下扫描非点读读物，即主控电路能够在功能切换键与多种光源之间居中调控，有利于提升信号传达的效率和鲁棒性。

其中，多功能电子笔还包括位姿传感器，位姿传感器设置于壳体内部，且与主控电路连接；其中，位姿传感器用于感测握笔动作，主控电路还用于在位姿传感器感测到握笔动作时开启摄像头。

因此，多功能电子笔还包括位姿传感器，位姿传感器设置于壳体内部，且与主控电路连接，位姿传感器用于感测握笔动作，主控电路在位姿传感器感测到握笔动作时开启摄像头，故能够在用户握笔准备使用的第一时刻就开始摄像头，一方面能够大大降低由于摄像头开启的滞后性可能导致使用过程中出现丢字的可能性，另一方面在感测到握笔动作之后结合功能切换键所处的档位针对性地选择导通特定光源，而无需导通所有光源，能够有利于大大降低功耗。

其中，位姿传感器包括陀螺仪、加速度计中至少一者。

因此，将位姿传感器设置为包括陀螺仪、加速度计中至少一者，能够有利于大大提升握笔动作的感测准确性。

其中，多功能电子笔还包括扬声器，扬声器与主控电路连接；和/或，多功能电子笔还包括麦克风和录音键，麦克风和录音键均与主控电路连接；和/或，多功能电子笔还包括屏幕，屏幕与主控电路连接。

因此，多功能电子笔还包括扬声器，且扬声器与主控电路连接，故能够有利于通过扬声器播放声音，提升用户交互体验，而多功能电子笔还包括麦克风和录音键，麦克风和录音键均与主控电路连接，故结合麦克风与录音键，有利于通过多功能电子笔实现录音功能，从而能够进一步扩展多功能电子笔的支持功能，而多功能电子笔还包括屏幕，且屏幕与主控电路连接，故能够有利于通过屏幕显示文字或与用户通过触摸方式进行交互，提升用户交互体验。

附图说明

图1是本申请多功能电子笔一实施例的框架示意图；

图2是本申请多功能电子笔一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图，对本申请实施例的方案进行详细说明。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。

本文中术语“系统”和“网络”在本文中常被可互换使用。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，本文中的“多”表示两个或者多于两个。

请结合参阅图1和图2，图1是本申请多功能电子笔10一实施例的框架示意图，图2是本申请多功能电子笔10一实施例的结构示意图。如图1和图2所示，多功能电子笔10包括：壳体11、主控电路12、摄像头13、多种光源14和功能切换键15，壳体11包括笔头壳体111，且笔头壳体111设有开口A，主控电路12设置于壳体11内部，摄像头13和多种光源14均暴露于开口A，且分别与主控电路12连接，摄像头13支持感测的波段包含多种光源14的波长，多种光源14包括白光源(未图示)和红外光源(未图示)，功能切换键15与主控电路12连接，功能切换键15用于在处于不同档位时向主控电路12发送不同电信号，主控电路12用于在不同电信号的触发下导通不同光源14，摄像头13用于在不同光源14的照射下扫描不同对象。

在一个实施场景中，电信号可以是数字信号，以两位信号为例，不同电信号可以包括但不限于：10、01等数字信号。需要说明的是，数字信号“1”可以代表高电平，数字信号“0”可以代表低电平。示例性地，对于幅值为5V的信号可以为是高电平信号，而对于幅值低于1V的信号可以认为是低电平信号。当然，上述举例仅仅是实际应用过程中几种可能的电信号，并不因此而限定电信号的具体形式，如也可以根据需要设置为三位数字信号、四维数字信号等等，在此不做限定。

在一个实施场景中，功能切换键15用于在处于第一档位时向主控电路12发送第一电信号(如，数字信号“10”)，主控电路12用于在第一电信号的触发下，选择导通红外光源，摄像头13用于在红外光源的照射下扫描点读读物。上述方式，主控电路12能够在功能切换键15与多种光源14之间居中调控，有利于提升信号传达的效率和鲁棒性。

在一个具体的实施场景中，请结合参阅图1，多功能电子笔10还可以进一步包括扬声器16，扬声器16与主控电路12连接，用于播放音频。具体而言，扬声器16可以包括但不限于高保真扬声器等，在此不做限定。上述方式，多功能电子笔10还包括扬声器16，且扬声器16与主控电路12连接，故能够有利于通过扬声器16播放声音，提升用户交互体验。

在一个具体的实施场景中，需要说明的是，点读读物通常需要特殊制作。一般而言，需先制作出三色(即C、M、Y)电子文件，并先将黑版空白设置，以留待编码。然而，根据图文内容和具体位置制作成二维隐形暗码，合成到原先的制作文件中，将黑版翻到最上面，也就是说，黑版不同被其他色覆盖。此外，还需根据图文内容进行灌音制作出音频文件。在此基础上，摄像头13在红外光源的照射下，能够显著降低其他色彩对于读取二维隐形暗码的干扰，提升彩色背景下的识别度，并通过读取出来的二维隐形暗码获取对应的音频文件，以及通过扬声器16进行播放，以实现点读功能。

在一个实施场景中，功能切换键15用于在处于第二档位时向主控电路12发送第二电信号，主控电路12用于在第二电信号的触发下，选择导通白光源，摄像头13用于在白光源的照射下扫描非点读读物。上述方式，主控电路12能够在功能切换键15与多种光源14之间居中调控，有利于提升信号传达的效率和鲁棒性。

在一个具体的实施场景中，如图1和图2所示，多功能电子笔10还可以包括屏幕17，屏幕17与主控电路12连接，用于显示图文信息。具体地，屏幕17可以包括但不限于触摸屏等，在此不做限定。此外，如图2所示，壳体11还可以包括笔杆壳体112，屏幕17可以嵌设于笔杆壳体112。上述方式，多功能电子笔10还包括屏幕17，且屏幕17与主控电路12连接，故能够有利于通过屏幕17显示文字或与用户通过触摸方式进行交互，提升用户交互体验。

在一个具体的实施场景中，不同于点读读物，非点读读物通常包括以白纸黑字形式所记载的期刊、书籍、报纸等，在此不做限定。也就是说，非点读读物不包含前述二维隐形暗码，通常也不存在其他色彩干扰，故仅需白光照射，摄像头13即可实现扫描，以实现扫描功能。示例性地，摄像头13可以在多功能电子笔10在非点读读物上移动扫描的过程中拍摄得到多张图像送予主控电路12，主控电路12可以将多张图像进行拼接为完整的文字图像，并通过诸如OCR(Optical Character Recognition，光学字符识别)等识别技术识别出来原始文本。进一步地，多功能电子笔10还可以通过内置翻译算法将该原始文本翻译为目标语种(如，将中文文本翻译为英文文本，或将英文文本翻译为中文文本等等)，或者，多功能电子笔10还可以内置有通信电路(未图示)，则可以通过通信电路将原始文本发送至服务器进行翻译为目标语种，此外，还可以通过屏幕17显示翻译出来的文本和/或原始文本。当然，也可以通过扬声器16播放翻译出来的文本和/或原始文本。

在一个实施场景中，摄像头13可以集成有带通滤光片(未图示)，带通滤光片用于滤除目标波长以外的光线，且目标波长包含多种光源14的波长，故通过带通滤光片能够有效滤除其他波长的光线，从而能够大大减少成像干扰，进而能够有利于提升扫描功能、点读功能的实现效果。

在一个具体的实施场景中，目标波长可以包括但不限于650纳米、940纳米。具体来说，经实际测试发现，摄像头13在650纳米处具有80％的有效性，在940纳米处具有35％的有效性，均可以满足成像需求。此外，经实际测试发现，摄像头13在850nm处容易产生红爆现象，故目标波长可以不包含850nm。进一步地，经实际测试发现，650纳米与940纳米两者之间也不易产生干扰。

在一个具体的实施场景中，以目标波长可以包括650纳米、940纳米为例，在选择导通白光源时，由于白光源波段为380纳米至780纳米，故带通滤光片可以仅允许其中650纳米的光线通过；类似地，在选择导通红外光源时，带通滤光片可以仅允许940纳米的光线通过。

在一个实施场景中，功能切换键15为拨动开关(未图示)、旋钮开关(未图示)中任一者，关于拨动开关、旋钮开关的具体结构可以分别参阅两者的相关技术细节，在此不再赘述。

在一个具体的实施场景中，功能切换键15可以设置为拨动开关，且如图2所示，壳体11可以呈扁平状设置，功能切换键15可以设置于壳体11的窄面(未图示)。上述方式，功能切换键15设置为拨动开关，且壳体11呈扁平状设置，功能切换键15设置于壳体11的窄面，故一方面能够充分遵循人体工学，提升手动操作的舒适性，另一方面也能够大大减少对宽面的占用，以便留待屏幕17等元件占用宽面。

在一个具体的实施场景中，功能切换键15可以设置为旋钮开关，壳体11远离笔头壳体111的端部B可以呈柱状设置，功能切换键15可以设置于端部。上述方式，功能切换键15设置为旋钮开关，且壳体11远离笔头壳体111的端部B呈柱状设置，功能切换键15设置于端部，故通过将功能切换键15设置于顶B，能够大大减少功能切换键15被误触的可能性。

在一个实施场景中，请结合参阅图1和图2，多功能电子笔10还包括麦克风18和录音键19，麦克风18和录音键19均与主控电路12连接。上述方式，多功能电子笔10还包括麦克风18和录音键19，麦克风18和录音键19均与主控电路12连接，故结合麦克风18与录音键19，有利于通过多功能电子笔10实现录音功能，从而能够进一步扩展多功能电子笔10的支持功能。

在一个具体的实施场景中，多功能电子笔10的正面可以嵌设有屏幕17，而多功能电子笔10的背面可以开设有拾音孔(未图示)，麦克风18可以设置于壳体11内部，且麦克风18可以靠近于拾音孔设置。

在一个具体的实施场景中，如前所述，壳体11可以呈扁平状设置，录音键19也可以设置于壳体11的窄面。

在一个具体的实施场景中，按一次录音键19之后，多功能电子笔10可以进入录音模式，此时，麦克风18可以处于收音状态；在录音模式下，再按一次录音键19之后，多功能电子笔10可以关闭录音模式，此时麦克风18可以不再收音。

在一个实施场景中，请结合参阅图1和图2，多功能电子笔10还可以包括电源键1A，且电源键1A与主控电路12连接。

在一个具体的实施场景中，如前所述，壳体11可以呈扁平状设置，电源键1A也可以设置于壳体11的窄面。

在一个具体的实施场景中，长按电源键1A第一时长(如，3秒)，多功能电子笔10开机，长按电源键1A第二时长(如，10秒)，多功能电子笔10重启。

在一个实施场景中，请结合参阅图1，多功能电子笔10还可以包括内存1B，内存1B的容量可以根据实际需要进行设置，如可以设置为4GB、8GB等等，在此不做限定。

在一个实施场景中，请结合参阅图1，多功能电子笔10还包括位姿传感器1C，位姿传感器1C设置于壳体11内部，且与主控电路12连接，且位姿传感器1C用于感测握笔动作，主控电路12还用于在位姿传感器1C感测到握笔动作时开启摄像头13。上述方式，多功能电子笔10还包括位姿传感器1C，位姿传感器1C设置于壳体11内部，且与主控电路12连接，位姿传感器1C用于感测握笔动作，主控电路12在位姿传感器1C感测到握笔动作时开启摄像头13，故能够在用户握笔准备使用的第一时刻就开始摄像头13，一方面能够大大降低由于摄像头13开启的滞后性可能导致使用过程中出现丢字的可能性，另一方面在感测到握笔动作之后结合功能切换键15所处的档位针对性地选择导通特定光源14，而无需导通所有光源14，能够有利于大大降低功耗。

在一个具体的实施场景中，需要说明的是，区别于多功能电子笔10在用户握笔准备使用且笔头壳体111处压力传感器(未图示)感测到压力时，才唤醒系统并开启摄像头13，即在用户准备使用与摄像头13开启之间存在较长时间滞后，从而可能导致用户已经开始作用于读物上而摄像头13尚未开启，进而导致使用过程中出现丢字的情况，本申请在位姿传感器1C感测到握笔动作的瞬间就开启摄像头13，大大缩短了用户准备使用与摄像头13开启之间的时间，降低使用过程中出现丢字的可能性。

在一个具体的实施场景中，位姿传感器1C可以包括陀螺仪(未图示)、加速度计(未图示)中至少一者，在此不做限定。示例性地，位姿传感器1C可以包括陀螺仪和加速度计，以结合两者提升感测握笔动作的准确性。

此外，多功能电子笔10还可以包括电池1D，电池1D可以设置于壳体内，用于为上述各个元件供电。

上述方案，多功能电子笔10包括壳体11、主控电路12、摄像头13、多种光源14和功能切换键15，且壳体11包括笔头壳体111，笔头壳体111又设有开口A，主控电路12设置于壳体11内部，摄像头13和多种光源14均暴露于开口A，且分别与主控电路12连接，摄像头13支持感测的波段包含多种光源14的波长，多种光源14包括白光源和红外光源，功能切换键15通过与主控电路12连接，并在处于不同档位时向主控电路12发送不同电信号，而主控电路12用于在不同电信号的触发下导通不同光源14，摄像头13在不同光源14的照射下扫描不同对象，由于非点读读物通常仅需白光源补光即可，点读读物通常需要红外光源补光，故多功能电子笔10一方面能够将扫描功能和点读功能合二为一，另一方面由于仅需调整功能切换键15所处档位即可实现导通不同光源14，继而实现切换点读功能与扫描功能，即功能切换得以一键实现，能够大大提升功能切换的便利性。故此，能够将扫描功能和点读功能合二为一，并提升功能切换的便利性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法和装置，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，电路或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施方式方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本申请各个实施方式方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

Claims (10)

1.一种多功能电子笔，其特征在于，包括：

壳体，包括笔头壳体，且所述笔头壳体设有开口；

主控电路，设置于所述壳体内部；

摄像头和多种光源，均暴露于所述开口，且分别与所述主控电路连接，所述摄像头支持感测的波段包含所述多种光源的波长，所述多种光源包括白光源和红外光源；

功能切换键，与所述主控电路连接，所述功能切换键用于在处于不同档位时向所述主控电路发送不同电信号，所述主控电路用于在所述不同电信号的触发下导通不同所述光源，所述摄像头用于在不同所述光源的照射下扫描不同对象。

2.根据权利要求1所述的多功能电子笔，其特征在于，所述摄像头集成有带通滤光片，所述带通滤光片用于滤除目标波长以外的光线，且所述目标波长包含所述多种光源的波长。

3.根据权利要求2所述的多功能电子笔，其特征在于，所述目标波长包括650纳米、940纳米。

4.根据权利要求1所述的多功能电子笔，其特征在于，所述功能切换键为拨动开关、旋钮开关中任一者。

5.根据权利要求4所述的多功能电子笔，其特征在于，所述功能切换键为所述拨动开关，所述壳体呈扁平状设置，所述功能切换键设置于所述壳体的窄面。

6.根据权利要求4所述的多功能电子笔，其特征在于，所述功能切换键为所述旋钮开关，所述壳体远离所述笔头壳体的端部呈柱状设置，所述功能切换键设置于所述端部。

7.根据权利要求1所述的多功能电子笔，其特征在于，

所述功能切换键用于在处于第一档位时向所述主控电路发送第一电信号，所述主控电路用于在所述第一电信号的触发下，选择导通所述红外光源，所述摄像头用于在所述红外光源的照射下扫描点读读物；

和/或，所述功能切换键用于在处于第二档位时向所述主控电路发送第二电信号，所述主控电路用于在所述第二电信号的触发下，选择导通所述白光源，所述摄像头用于在所述白光源的照射下扫描非点读读物。

8.根据权利要求1所述的多功能电子笔，其特征在于，所述多功能电子笔还包括位姿传感器，所述位姿传感器设置于所述壳体内部，且与所述主控电路连接；

其中，所述位姿传感器用于感测握笔动作，所述主控电路还用于在所述位姿传感器感测到所述握笔动作时开启所述摄像头。

9.根据权利要求8所述的多功能电子笔，其特征在于，所述位姿传感器包括陀螺仪、加速度计中至少一者。

10.根据权利要求1所述的多功能电子笔，其特征在于，所述多功能电子笔还包括扬声器，所述扬声器与所述主控电路连接；

和/或，所述多功能电子笔还包括麦克风和录音键，所述麦克风和所述录音键均与所述主控电路连接；

和/或，所述多功能电子笔还包括与所述主控电路连接的屏幕。

Images