专利名称：防近视智能笔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种书写工具，尤其是涉及一种笔杆内设有精细的止退机械结构和高智能红外传感器组件，能强制书写者保持适当的书写距离和正确的书写姿势的防近视智能笔。
背景技术：
目前市场能提供给书写者的书写工具，有各种铅笔，圆珠笔，钢笔等。书写者利用这些书写工具时常常会低头弯腰不能保证正确的书写姿势，长期书写姿势的不正确，极易造成近视或体形的变异(驼背)现象。
为此，有人设计了一种名为“防近视太阳能自动调控书写笔”的专利(专利申请号02215255.5)，它包括笔芯、握笔套、笔杆和红外探头，其特征是在笔杆的内连接套中设有杠杆状止推挡杆，在笔杆内腔设有单相永磁微型电机，电机转子上有拨头可与止推挡杆碰触，在红外探头外沿设有一段透明套圈，笔杆后端设有活动轴，活动轴固定有起重锤作用的重量板及太阳能电池板，活动轴还通过固定内套与转动外套活动配合，使重量板始终处于后端笔杆的下方，从而使写字的红外探头始终都朝着人脸方向，当学生没按正确姿态和正常距离写字时，自动控制电路会让电机定子铁芯线圈通电产生磁场磁力使转子上的拨头转动并与止推挡杆碰触使之偏移止挡位置，使笔芯缩入笔头不能书写。
该专利虽然解决了书写者的坐姿和书写距离的问题，但是该设计结构较为复杂，永磁微型电机容易损坏，耗电量大并且加工不方便；其次，它只能提示书写者改正姿势，而不能对书写者起到强制纠正坐姿及书写距离的作用。
发明内容
本实用新型主要是解决现有技术所存在的笔的结构较为复杂，永磁微型电机容易损坏，耗电量大并且加工不方便等的技术问题，提供了一种在笔杆内设置红外传感器组件与带钢针的电磁线圈来强制纠正坐姿及书写距离，因而结构简单，不易损坏，节能且加工方便的防近视智能笔。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的防近视智能笔，包括上笔杆和下笔杆，上笔杆内设有红外传感器组件；还包括电池、配重件以及止退杆和止退轴，下笔杆内设有笔芯，下笔杆下端部套接有笔尖套，笔芯套和下笔杆之间设有复位弹簧，笔芯套内套有笔芯，其特征在于所述下笔杆的尾部设有环形凹槽，环形凹槽内设有电磁线圈，所述下笔杆的尾部还设有中心孔，中心孔内设有钢针，所述钢针的下端嵌于笔芯套的顶部，所述的止退杆位于中心孔的上方，止退杆上设有磁钢，所述的磁钢吸附在钢针的顶端；所述的红外传感器组件与电磁线圈相连。本实用新型主要由精细的止退机械结构和高智能红外传感器组件以及电磁线圈组成，结构较为简单，且不易损坏，加工也较为方便；正常书写时笔芯套在笔芯套上，由钢针与止退杆顶在一起能保证正常的书写，当书写者的面部与桌面之间小于一定的距离时，红外传感器组件向电磁线圈通电，使钢针尖端产生和磁钢相同的磁场极性，由于相同磁场极性产生排斥力，带动止退杆和钢针偏离，此时复位弹簧的弹力远小于正常写字的力度，使笔芯退回，导致不能正常书写，回到正常距离写字时，红外传感器组件就停止向电磁线圈通电，钢针无磁场产生，连接有磁钢的止退杆与钢针处于吸合状态，协助复位弹簧推动笔心套，使笔芯回到正常书写状态，从而起到强制纠正书写距离和姿势的作用。
作为优选，所述的红外传感器组件由红外线接收器、控制电路和红外线发射器所组成；所述红外传感器组件的两端设有导电顶针座，导电顶针座内设有导电顶针，所述导电顶针与控制电路相连；所述的控制电路上连有滑环，滑环上设有滑针，所述的滑针与电磁线圈相连，所述的配重件为配重条，所述的配重条设置在红外传感器组件的一侧。控制电路采用超低功耗的集成电路，静态工作时只需几个微安的电流，耗电量较小；红外线发射器和红外线接收器能检侧书写距离和姿势，当书写距离较小或书写姿势不正确时，向控制电路传递信息，控制电路通过滑环和滑针导通电磁线圈，使笔不能正常书写；配重条可用密度较大的金属钨制成，由于重力作用始终处在笔的倾斜面的下方，从而使红外传感器组件能始终朝着人脸正常工作。
作为优选，所述笔芯套底部的外径与下笔杆的内径相配合，所述笔芯套的下方设有挡圈。笔芯套套接在下笔杆内且可在下笔内上下滑动，挡圈用以对笔芯套的限位；也可以不用挡圈，只要加长笔芯套的长度，通过笔尖套来对笔芯套的限位。
作为优选，所述上笔杆的上端部设有圆台形空腔，圆台形空腔内设有宝塔形弹簧，所述宝塔形弹簧上方设有钮扣电池，上笔杆的顶端设有笔帽，所述的宝塔形弹簧的上下两端分别与钮扣电池及红外传感器组件上端的导电顶针座相连接。宝塔形弹簧的弹力保证了导电顶针和导电顶针座的良好接触，圆台形空腔形状与宝塔形弹簧形状相配，能防止更换钮扣电池时宝塔形弹簧的脱落，钮扣电池是高容量且可充电的，一次充电能正常工作1000小时，配备的充电器使用普通5号电池向钮扣电池充电，即方便又安全；宝塔弹簧的弹力保证了导电顶针和导电顶针座的良好接触，以及与钮扣电池的导通。
作为优选，所述的红外传感器组件上斜设有水银开关，所述的水银开关与上笔杆的夹角为30度～60度。水银开关的不导电端向配重条，导电端指向下笔杆，写字时水银开关导通红外传感器组件通电工作，笔平放时配重条始终在下方，使得水银开关的导电端在上方，水银开关断开，笔夹挂在口袋时，水银开关的导电端也在上方，水银开关断开红外传感器组件不工作，从而起到开关及节电的作用。
因此，本实用新型具有如下特点1.它主要包括止退机械结构和红外传感器组件及电磁线圈，无微型马达，结构简单合理，使用寿命长，加工也很方便；2.红外传感器组件检测书写距离且通过电磁线圈对止退机械结构的控制，强制纠正书写距离和姿势，从而有效的起到预防近视和纠正视力的作用；3.控制电路采用超低功耗的集成电路，静态工作时只需几个微安的电流，耗电量较小，较为节能。
附图1是本实用新型的一种结构示意图的剖视图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1防近视智能笔，它主要包括上笔杆2和下笔杆1，上笔杆2内设有红外传感器组件10，下笔杆1内设有笔芯套6，下笔杆1的下端部套接有笔尖套28，笔芯套6和下笔杆1之间设有复位弹簧26，笔芯套6内设有笔芯27，下笔杆1的尾部设有环形凹槽3，环形凹槽3内设有电磁线圈4，下笔杆1的尾部还设有中心孔5，中心孔5内设有钢针7，钢针7的下端嵌于笔芯套6的顶部，中心孔5的上方设有止退杆8，止退杆8的尾部设有止退轴30，止退杆8上连接有磁钢9，磁钢9吸附在钢针7的顶端(参见附图1)；红外传感器组件10与电磁线圈4相连。
红外传感器组件10由红外线接收器11、控制电路12和红外线发射器13所组成；红外传感器组件10的上下两端设有导电顶针座14，导电顶针座14内设有导电顶针15，导电顶针15与控制电路12相连；控制电路12上连有滑环16，滑环16上设有滑针17，滑针17与电磁线圈4相连。红外传感器组件10的一侧设有配重条25。
笔芯套6底部的外径与下笔杆1的内径相配合，笔芯套6的下方设有挡圈19。上笔杆2的上端部设有圆台形空腔20，圆台形空腔20内设有宝塔弹簧21，上笔杆2的顶端设有钮扣电池22，上笔杆2顶端的外侧设有笔帽23。宝塔弹簧21分别与红外传感器组件10上端的导电顶针座14及钮扣电池22相连接；红外传感器组件10上斜设有水银开关24，水银开关24设置在红外传感器组件10上端的导电顶针座14的外侧，且水银开关24与上笔杆2的夹角为45度，下笔杆1的外侧设有笔夹29。
本实用新型正常书写时笔芯27尾端套在笔芯套6上，由钢针7与止退杆8顶在一起能保证正常的书写，当小于正常的书写距离时，红外传感器组件10向电磁线圈4通电，使钢针7尖端产生和磁钢9相同的磁场极性，由于相同磁场极性产生的排斥力，带动止退杆8和钢针7偏离，此时复位弹簧26的弹力远小于正常写字的力度，使笔芯27退回，导致不能正常书写；回到正常距离写字时，红外传感器组件10就停止向电磁线圈4通电，钢针7上无磁场产生，连接有磁钢9的止退杆8与钢针7处于吸合状态，复位弹簧26推动笔心套6，使笔芯27回到正常书写状态，从而起到强制纠正书写距离和姿势的作用。
权利要求1.一种防近视智能笔，包括上笔杆和下笔杆，上笔杆内设有红外传感器组件；还包括电池、配重件以及止退杆和止退轴，下笔杆内设有笔芯，下笔杆下端部套接有笔尖套，笔芯套和下笔杆之间设有复位弹簧，笔芯套内套有笔芯，其特征在于所述下笔杆(1)的尾部设有环形凹槽(3)，环形凹槽(3)内设有电磁线圈(4)，所述下笔杆(1)的尾部还设有中心孔(5)，中心孔(5)内设有钢针(7)，所述钢针(7)的下端嵌于笔芯套(6)的顶部，所述的止退杆(8)位于中心孔(5)的上方，止退杆(8)上设有磁钢(9)，所述的磁钢(9)吸附在钢针(7)的顶端；所述的红外传感器组件(10)与电磁线圈(4)相连。
2.根据权利要求1所述的防近视智能笔，其特征在于所述的红外传感器组件(10)由红外线接收器(11)、控制电路(12)和红外线发射器(13)所组成；所述红外传感器组件(10)的两端设有导电顶针座(14)，导电顶针座(14)内设有导电顶针(15)，所述导电顶针(15)与控制电路(12)相连；所述的控制电路(12)上连有滑环(16)，滑环(16)上设有滑针(17)，所述的滑针(17)与电磁线圈(4)相连，所述的配重件(18)为配重条(25)，所述的配重条(25)设置在红外传感器组件(10)的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的防近视智能笔，其特征在于所述笔芯套(6)底部的外径与下笔杆(1)的内径相配合，所述笔芯套(6)的下方设有挡圈(19)。
4.根据权利要求1或2所述的防近视智能笔，其特征在于所述上笔杆(2)的上端部设有圆台形空腔(20)，圆台形空腔(20)内设有宝塔形弹簧(21)，所述宝塔形弹簧(21)上方设有钮扣电池(22)，上笔杆(2)的顶端设有笔帽(23)，所述的宝塔形弹簧(21)的上下两端分别与钮扣电池(22)及红外传感器组件(10)上端的导电顶针座(14)相连接。
5.根据权利要求3所述的防近视智能笔，其特征在于所述上笔杆(2)的上端部设有圆台形空腔(20)，圆台形空腔(20)内设有宝塔形弹簧(21)，所述宝塔形弹簧(21)上方设有钮扣电池(22)，上笔杆(2)的顶端设有笔帽(23)，所述的宝塔形弹簧(21)的上下两端分别与钮扣电池(22)及红外传感器组件(10)上端的导电顶针座(14)相连接。
6.根据权利要求1所述的防近视智能笔，其特征在于所述的红外传感器组件(10)上斜设有水银开关(24)，所述的水银开关(24)与上笔杆(2)的夹角为30度～60度。
专利摘要本实用新型涉及一种防近视智能笔。包括上笔杆和下笔杆，上笔杆内设有红外传感器组件；还包括电池、配重件以及止退杆和止退轴，下笔杆内设有笔芯，下笔杆下端部套接有笔尖套，笔芯套和下笔杆之间设有复位弹簧，笔芯套内套有笔芯，其特征在于下笔杆的尾部设有环形凹槽，环形凹槽内设有电磁线圈，下笔杆的尾部还设有中心孔，中心孔内设有钢针，钢针的下端嵌于笔芯套的顶部，止退杆位于中心孔的上方，止退杆上设有磁钢，磁钢吸附在钢针的顶端；红外传感器组件与电磁线圈相连。通过电磁线圈对止退机械结构的控制，强制纠正书写距离和姿势，有效的起到预防近视的作用。
文档编号B43K29/00GK2928519SQ200620103139
公开日2007年8月1日 申请日期2006年4月28日 优先权日2006年4月28日
发明者戚新琪 申请人:戚新琪