无线点读笔制造技术

本实用新型专利技术涉及与点读机配套使用的无线点读笔，为解决现有无线点读笔方案点击反应速度慢、装配困难、点击手感不符合使用习惯等问题，本实用新型专利技术的无线点读笔中，在笔杆（１）内装有一个笔芯（２），笔芯的下端设有从笔头的下部开孔伸出的笔尖；发射线圈（２２２）和线路板（２２１）装于笔芯内；笔杆由笔头（１１）、电池仓（１２）、笔套（１３）、笔尾（１４）组成，电池仓的中部安装ＡＡＡ干电池（１２３），电池仓的下端固定压力传感器（１２５），压力传感器和笔芯接触，笔芯将笔尖的压力传送给压力传感器；笔帽和电池仓使用卡扣连接在一起，笔套将笔帽的一部分和电池仓套住，电池仓的上部和笔套通过卡扣连接，笔尾将电池仓和笔套的卡扣的盖住。本实用新型专利技术的无线点读笔具有点击手感符合使用习惯、点击反应速度快、生产装配简单、更换电池方便等特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种与点读机配套使用的无线点读笔。技术背景-目前，市场上有多种共幼儿、儿童使用的语音学习装置，有电子语音书、 早教机、点读机等，虽然名称不同但工作原理是基本相同的，现在"点读机" 的说法占有主导地位，为了描述方便，我们姑且称它为点读机。早期点读机使用的是有线笔，例如专利号为01242809.4的技术专利中，就公开了 一种"多功能电子书"，使用的是有线笔；后来出现使用无线笔的点读机， 例如专利号为200420003299.8的技术专利中，就公开了一种"电子发 音书装置"，其使用无线笔。无线点读笔的原理是首先要检測到笔的点击动作，然后笔的主控电路接 收到点击信号后接通电源将电磁感应信号发射到感应板上，由感应板根据笔 发射的电磁感应信号判断点击笔的位置选择发音。现有无线点读笔检测笔的 检测动作的装置是开关，例如在专利号为200420004504.2的技术专利 中，就公开了一种"信号发射笔装置"，其使用开关检测笔的点击动作，又 如在专利号为200620015083.2的技术专利中，就公开了一种"无线发 射笔"，其亦使用开关检测笔的点击动作。另外作为写字板配套设备的无线笔的点击检測要解决的问题，和无线点 读笔点击检测要解决的问题基本相同，而写字板无线笔现状是压力传感器已 经代替了开关来检測笔的点击动作，例如在专利号为03158994.4的专利技术专 利中，就公开了一种"可弯曲式压力感应手写笔"，其将笔尖压力转换成转 速，然后在检測转速从而计算出笔尖的压力，根据笔尖压力判断是否有点击 动作，又如在专利号为200610066172.4的专利技术专利中，就公开了一种"笔 输入装置及其使用的传感元件"，其使用压阻力传感器检測笔尖压力，根据 笔尖压力判断是否有点击动作。对于使用开关作为检測笔点击动作的装置的无线点读笔的笔尖的行程比 较大、点击力大而不匀称，与使用普通笔(钢笔、圆珠笔、铅笔等)相比， 手感相差太远，不符合使用习惯；而现有的写字板中带压力传感器的无线笔在一定程度上解决了这个问题，但还没有达到和普通笔手感相同的程度，并 且还存在或者结构复杂或者配套电路复杂等问题。
技术实现思路
-针对现有技术上的缺陷，本技术解决无线点读笔笔尖的行程大带来 的不适合使用习惯的问题，并且有结构、配套电路简单的特点。本技术解决其技术问题采用的方案是构造一种无线点读笔，包括 笔杆和笔芯，在所述笔杆内装有电池、压力传感器，在所述笔芯内装有无线 信号发射线圈、设有发射电路和检测电路的线路板；所述笔杆包括依次连接 的笔帽、电池仓、笔套、笔尾，笔杆内有一空腔，空腔的顶端是压力传感器， 笔芯置于笔杆空腔内，笔芯下端的笔尖由笔杆下端的开孔伸出，笔杆和笔芯 组成力传送装置将笔尖受到的力作用到压力传感器；考虑到在写字板的应用中使用者用笔来划线，压力大小对应线条的粗 细，这就要求压力传感器要求能检测静态的力，以保证在使用者落笔到抬笔 期间的压力始终受到检測，而在点读机应用中，使用者用笔来点击，只要点 击的压力超过一个预先设定的值就可以认为是有效点击，这要求压力传感器 只需检测动态的力既可，因此本技术中的压力传感器选择压电式力传感 器，其可以满足检测点击过程中的动态力的要求，其有益效果描述如下与 其他静态力传感器相比，压电式力传感器的灵敏度高，施加很小的力就会有 很大输出， 一方面，笔的笔尖行程可以设计成很小，使用者可以使较小的力 点击就可以使传感器的输出触发线路板上的检測电路，使笔的点击手感好， 另一方面，其他类型的力传感器达到压电式力传感器的灵敏度水平，对其配 套的电路的要求就会很高，甚至有些情况下无法实现，传统的无线点读笔， 使用开关检測点击动作的方案有笔尖的行程大、点击过程中前半程需要的力 大后半程需要的力突然变小手感差的问题，使用压电式力传感器则解决了这 些问题。本技术中， 一种优选方案是线路板上的检测电路选择点击检测电路 (连接关系见图5)和压电式力传感器一起起到感知点击动作的作用> 当使 用者点击时，线路板发射电磁感应信号，此方案的有益效果是，电路简单、 成本低廉。本技术中， 一种优选方案是线路板上的检測电路选择晃动、点击检测电路(连接关系见图6)和压电式力传感器一起起到感知晃动、点击两种 动作的作用，当笔拿在手中时，压电式力传感器输出信号触发线路板震荡电 路上电，发射电磁感应信号，当笔点下时改变电磁感应信号的频率或者幅值 或者相位特性，从而使电磁感应接收装置能检测电磁感应信号的变化，检测 出点击动作，当笔放下时，笔停止晃动则主线路板延时切断震荡电路电源， 停止发送电磁感应信号，此方案的一个有益效果是，当使用者拿起笔时，笔 一直在发射电磁感应信号，考察使用者的点击动作，在笔尖没有点击到书本 之前，笔尖的位置和点击时的位置基本相同，也就是说，根据笔已经拿在手 中没有点击之前发射的电磁感应信号，电磁感应信号接收装置可以在没有检 测到点击动作之前就可预测出笔的位置，并提前检索语音数据，当检测到点 击时，可以立刻发出声音，从而为解决由于语音数据库通常比较大、检索时 间比较长、点击后发音延时大、使使用者感觉发音迟钝的问题提供支持，此 方案的另一个有益效果是，电路简单、成本低廉。本技术中的压电式力传感器，优选方案是使用压电陶瓷片，压电陶 瓷片本来是作为发声器件，其原理是通过在压电陶瓷的两端施加电压，使压 电陶瓷变形、震动，进而产生声音，但注意到压电陶瓷片上的压电陶瓷同时 还有具有对其施加外力时会产生压电电压的特性，其可以起到本技术中 的压电式力传感器的作用；选用压电陶瓷片的有益效果在于，其易于购买、 价格低廉。本技术中，选用压电陶瓷片作为压电式力传感器，则要有对应的保 护装置，因为压电陶瓷片并不是为压力检测设计，如果没有保护装置会损坏 压电陶瓷片，保护装置的作用是限制压电陶瓷片受力形变的程度，当点击的 力大于压电陶瓷片可以承受的程度时，保护装置将承受多余的力，压电陶瓷 片停止更深度的形变，从而保护压电陶瓷片不受损坏；注意到压电陶瓷片的 形变位移和笔芯的行程相等，所以同时此保护装置也对笔芯的行程起到限制 作用，使笔芯的最大行程得到控制。本技术中，笔杆和笔芯之间设有限位弹簧，限位弹簧安装后的变形 弹力大于笔芯的重力，使笔芯和压力传感器紧密结合，消除了加工误差使笔 芯和压力传感器耦合不紧密带来的点击行程变长、点击手感变差的问题。本技术中，优选使用AAA电池，电池位于笔的中部(如图7所示)， 在安装电池的状态下，笔的重心落于使用者虎口内，有益效果是AAA电池 易于购买、更换方便、使用成本低，使用时笔的重心落于使用者虎口内，符合人体工学设计，使用手感好。本技术中，所述发射线圈设有圆孔，线路板前端设有细长突起， 插入发射线圈的圆孔内，形成一个组件，使焊接发射线圏上的非常细的漆包 线变得容易，与发射线圈和线路板分离的结构相比，解决了在发射线圈焊接 完后只靠漆包线连接，在安装到笔芯过程中带来不便、甚至漆包线被扯断的总结本技术的无线点读笔，有以下优点点击手感符合使用习惯、点击反应速度快、生产装配简单、更换电池方便、 成本低。附图说明图1本技术无线点读笔的立体图图2是图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线点读笔，包括笔杆和笔芯，在所述笔杆内装有电池、压力传感器，在所述笔芯内装有电磁感应信号发射线圈、设有发射电路和检测电路的线路板；其特征在于：　所述笔杆包括依次连接的笔帽、电池仓、笔套、笔尾，笔杆内有一空腔，空腔的顶端是压力传感器，笔芯置于笔杆空腔内，笔芯下端的笔尖由笔杆下端的开孔伸出，笔杆和笔芯组成力传送装置将笔尖受到的力作用到压力传感器；　所述压力传感器使用压电式压力传感器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔伟，
申请(专利权)人：崔伟，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]