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点读笔，为解决现有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；接收线圈（２２２）和点击检测线路板（２２１）装于笔芯内；笔杆由笔头（１１）、压力传感器（１２）、笔套（１３）、笔尾（１４）组成，传感器骨架的下端固定压电式压力传感器（１２４），笔芯将笔尖的压力传送给压力传感器。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、生产装配简单等特点。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

点读笔扶术领域本技术涉及一种与点读机配套使用的点读笔。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。有一种使用 电磁信号接收原理的电磁信号接收笔，例如专利号为200820092614. 7的实 用新型专利中，就公开了一种信号接收笔装置，其使用电磁信号接收笔。点读笔的原理是首先要检测到笔的点击动作，然后系统开始扫描点击笔 的位置并根据笔的位置选择发音内容。现有点读笔检測笔的检測动作的装置 是开关，如在专利号为200820092614.7的技术专利，公开了一种信 号接收笔装置，其开关使用轻触开关、碳接触导通的硅胶开关、利用光信 号组成的开关中的一种来检測点击动作。另外作为写字板配套设备的电磁感应笔的点击检測要解决的问题和点读笔点击检測要解决的问题基本相同，而写字板电磁感应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，然后在检测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测笔点击动作的装置的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电磁感应 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，本技术解决无线信号接收原理的点读笔笔 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題采用的方案是构造一种点读笔，包括笔杆 和笔芯，在所述笔杆内装有压力传感器，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；在所述笔芯内装有无线信号接收线圈、设有接收电路和检測电路的线路板；所述笔杆包括依次连接的笔帽、传感器骨架、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。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，其可以满足检測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测电路，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，传统的点读笔，使用 开关检渕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本技术中，优选方案是点击检測线路板上的检測电路使用点击检测 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，点击检溯线路板输出高电平信号，系统根据此信号启动扫 描过程，此方案的有益效果是，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測设计，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，压电陶瓷片的保护装置中包括在压电陶瓷片中心位置支 撑压电陶瓷片的弹性元件，当有点击动作时，笔芯将点击的力施加在压电陶 瓷片的边缘，弹性元件则在中心施加反向的支撑，当点击力较小时则弹性元 件的变形小于压电陶瓷片和传感器骨架之间的间隙，反向支撑力全部由弹性 元件承担，当点击力较大时弹性元件的变形大于压电陶瓷片和传感器骨架之 间的间隙，则反向支撑力由弹性元件和传感器骨架共同承担，传感器骨架的 反向支撑力和笔芯的点击力在一条直线上，从而保护压电陶瓷片不被损坏。本使用新型中，压电陶瓷片的保护装置中的弹性元件使用弹性硅胶、橡 胶，和弹黉、弹片相比成本低且易于安装。本技术中，所述接收线圏设有圆孔，点击检测线路板前端设有细长 突起，插入接收线圈的圆孔内，形成一个组件，使焊接接收线圈上的非常细 的漆包线变得容易，与接收线圉和点击检測线路板分离的结构相比，解决了 在接收线圏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 漆包线被扯断的问题。总结本技术的点读笔，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、成本低。附闺说明-附图说明图1本技术点读笔的立体图图2是图l所示点读笔的剖视图图3是图2所示的点读笔的笔头部分放大剖视图图4是图1所示点读笔的分解结构图5图5是点击检测电路的线路板原理图其中图1-4是结构图，使用相同的编号、编号规则图中的每个编号代 表一个元件，去掉编号最后一位数字后则表示此单元所在的组件，依次类推 直到最后一位，由此规则编号代表的含义列表如下1 :笔杆11 :笔帽12 :压力传感器13 :笔套14 :笔尾121 :压力传感器骨架 122:信号调理电路线路板123 :硅胶垫片124 :压电陶瓷片2 :笔芯21 :笔芯骨架221 :点击检测线路板222 :接收线圈3 :限位弹簧其中图5是点击检测线路板原理图，其标号和代表的元件类型对应表如下R :电阻C :电容L :接收线圈Q2: MOSFETBl :压电陶瓷片具体实施方式:本技术的优选实例描述如下如图1图2所示，笔杆(l)包括依次连接的笔帽(ll)、压力传感器(12)、笔套(13)、笔尾(14)。笔芯(2)包括笔芯骨架(21)、点击检測线路板(221)和接收线圈(222), 点击检测线路板的下端长条部分插入接收线圈组成一个组件，此组件插入笔 芯骨架组成笔芯。如图3所示，笔帽和压力传感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点读笔，包括笔杆和笔芯，在所述笔杆内装有压力传感器，在所述笔芯内装有电磁感应信号接收线圈；其特征在于：　所述笔杆和笔芯包括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】
1、一种点读笔，包括笔杆和笔芯，在所述笔杆内装有压力传感器，在所述笔芯内装有电磁感应信号接收线圈；其特征在于所述笔杆和笔芯包括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。2、 根据权利要求1所述的点读笔，其特征在于，所述笔芯中包括检测 电路线路板，检测电路线路板上的检测电路和压电式力传感器一起组成点击 动作检测单元。3、 根据权利要求1所述的点读笔，其特征在于，所述压电式压力传感 器使用压电陶瓷片。4、 根据权利要求3所述的点读笔，其特征在于，所述笔杆设有压电陶 瓷片固定和保护装置，...

【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]