儿童学习用的点读机的制作方法

本发明涉及一种涉及儿童读书认字的学习机，特别涉及一种儿童通过点击书中文字图案即可听到与相关文字图案对应的正确读音、语义解释或应用的场合的点读机。

背景技术：

为了开发婴幼儿和儿童的自我学习能力，益智类的产品应运而生。这些益智类产品包括图书点读机、看图识字机、看图识物机及声光电类的益智玩具等。其中的，图书点读机包括图书(儿童学习书或指点书)和点读机，使用时，打开图书，点击书中的相关文字或图案，置于书页下方的点读机即可发出与点击文字或图案相关联内容的声音，以此达到使孩子快速纠正和学习的目的。

现有技术中，与点读机本套使用的指点书为书本形式的，大致有如下几种：

1)平装型的指点书，该类型的书与点读机装订在一起不可拆分，一部点读机配套一本书，点读机置于整个书的底部。使用时，将所要看的书页覆盖在点读机机壳表面的识别面板上，点击书页中相应的文字图案，识别面板内对应的识别模组感应到该点击力后，接通相关电路，将储存在该点读机控制电路中的与该点击内容相关联的内容(比如，该点击内容正确发音、正确的解释及与其相关联的寓言或故事等)通过机载的喇叭、显示部件或灯光提示部件输出。

2)另一种是硬质封面或封底的指点书(如本申请人于2019年11月12日申请的已授权的实用新型专利，专利号为：201921941295.7，名称为：“用于益智类点读机的儿童书及与该书配套的点读机”)，该书与点读机为分离结构，使用时，将指点书的封面或封底插入设置在点读机底部的插槽中，然后将书页覆盖在点读机机壳表面的识别面板上，再点击书页中相应的文字图案，之后，由点读机的语音播放器发出与被点击的文字图案相关的释文。

上述产品对于儿童快速学习具有较大的帮助，但上述两种结构均存在如下不足：

1)一本书中的书页的页数不宜过多，若过多，当将指点书中最后一张书页覆盖在识别面板之上时，该书页之下已叠摞较厚，这样，识别面板对该最后一张书页上的文字图案的识别能力大幅下降。

2)指点书的成本制作以及材料成本较高。

3)款式单一，儿童的学习体验感和兴奋点较弱。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种可与卷式指点书配套使用的儿童学习用的点读机，该点读机可以配置若干个卷式指点书，而且每卷指点书可拥有若干幅记载有不同文字图案内容的书页，点击学习某页书页中内容时，该书页会被置于点读机的识别面板上，其间直接抵触。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

本发明的儿童学习用的点读机，包括机壳、控制电路、语音播放器和可对儿童学习用的指点书上的文字图案加以识别的识别面板，其特征在于：所述指点书为卷式结构，在所述机壳内的左侧和右侧分别设有放卷仓和收卷仓，所述识别面板介于放卷仓与收卷仓之间，所述指点书的左边侧和右边侧分别缠绕在设置于放卷仓中的左卷轴和设置在收卷仓中的右卷轴上，通过旋动设置在机壳外且与左卷轴端部和右卷轴端部连接的左旋柄或右旋柄，可使所述指点书中的每片书页在所述识别面板上依次移过。

所述机壳由前壳和后壳组装在一起，前壳与后壳之间为设置所述控制电路、可识别每片所述书页上的书页编码的识别结构、可识别所述书页上定位孔的定位检测结构和语音播放器的腔体。

所述识别面板包括固定设置在前壳的平坦板面表面上的且与所述控制电路电连接的薄膜开关模组，在平坦板面上设有贯穿该平坦板面且呈条形的槽孔，所述薄膜开关模组的总线穿过所述槽孔由点读机的正面插入所述腔体内并与所述控制电路连接。

在所述机壳上设有可防止灰尘和水滴落入前壳内的面盖，面盖的一侧与前壳或后壳的边侧铰接连接。

所述左卷轴与右卷轴结构相同，均由分离设置的主动轴、卷书轴和底座轴构成，主动轴的上端向上穿过机壳的顶板与对应的左旋柄或右旋柄咬合连接，其底部与卷书轴以公母扣结构咬合连接，所述指点书的书页缠绕在卷书轴上，卷书轴的下端以可自由旋转方式与底座轴相接，底座轴的底部固接在机壳的底板上。

所述主动轴由旋转柱、上盘、下盘和齿轴构成，旋转柱设置在上盘顶表面上，旋转柱的上端穿过所述顶板与对应的左旋柄或右旋柄咬合连接；上盘与下盘之间为所述的齿轴，齿轴的底端面上设有向内凹入的公母扣咬合结构的母扣腔，在左卷轴和右卷轴的齿轴之间套接有齿状的循环传动带。

所述卷书轴由上卡盘、轴杆和下卡盘组成，在上卡盘上设有可适配插入所述母扣腔内的公扣凸台，在下卡盘的底端面上设有轴向内孔，所述指点书的书页缠绕在上卡盘与下卡盘之间的轴杆上。

所述底座轴由座盘部和弹压部组成，座盘部由一体结构的底盘和设置在底盘顶面上向上延伸且呈圆柱形的支柱构成，底盘固接在对应的放卷仓或收卷仓的所述底板上，在支柱上套接有压缩弹簧；弹压部由一体结构的压盘和设置在压盘顶面上的柱轴构成，柱轴的底部设置有可套接在支柱上的轴向孔道，所述压缩弹簧置于压盘与底盘之间。

所述书页编码设置在每片所述书页的顶边，其由七个形状呈圆形、矩形或三角形且为纯色的色点一字排列组成，七个色点的颜色为同一颜色或者为黑色和白色的混搭组合，所述识别结构为红外传感器模块；所述定位孔至少为一个，定位孔设置在所述书页的顶边或底边上，所述定位检测结构采用机械检测开关。

所述前壳的左侧和右侧分别为向后壳方向凹入的放卷仓和收卷仓，放卷仓和收卷仓的前侧为方便将左卷轴和右卷轴分别放入对应卷仓中的敞口，放卷仓的仓顶隔板上设有可使所述卷书轴的公扣凸台向上穿过仓顶隔板的顶部孔，收卷仓的仓底隔板上设有可使所述底座轴的柱轴向上穿过的底部孔，所述主动轴和循环传动带置于仓顶隔板与所述顶板之间，所述卷书轴置于仓顶隔板与仓底隔板之间，所述底座轴置于仓顶隔板与所述底板之间。

本发明将与儿童学习用的点读机配套使用的指点书设计为卷式产品，一卷指点书上设置若干页的书页，每页书页上印制文字图案，使用时，将指点书装入具有放卷仓和收卷仓的点读机内，按学习者意愿旋转相关的旋柄，即可使指点书中的每页书页落在点读机的识别面板上，点击该书页上的文字图案，点读机的语音播放器即可播放涉及被点击文字图案有关的语音释文。该点读机可配套的卷式的指点书可以有若干，其可用于初阶启蒙教育，利益于较大的存储方式，也可以生动有趣的画文方式用于历史地理一类的教育应用。

附图说明

图1为本发明的点读机的外形示意图。

图2为图1打开面盖后的示意图(内装有指点书)。

图3为图2拆除指点书后的示意图(平坦板面上设有识别面板)。

图4为图3中去除识别面板的面层后的示意图。

图5为图4中去除识别面板后的示意图。

图6为图5中拆除部分前壳后的内部示意图。

图7为将图6中的卷轴挪出后的示意图。

图8为图7中主动轴与卷书轴分离后的示意图。

图9为图8中主动轴的爆炸图。

附图标记如下：

点读机1、机壳2、左旋柄21、右旋柄22、左卷轴23、右卷轴24、顶夹层25、底夹层26、柱孔27、面盖28、前壳3、放卷仓31、收卷仓32、仓顶隔板33、顶部孔331、仓底隔板34、底部孔341、左侧前护面35、右侧前护面36、前侧顶板37、前侧底板38、内衬板4、平坦板面41、页码孔42、书码孔43、限位孔44、槽孔45、后壳5、左侧后护面51、右侧后护面52、后侧顶板53、后侧底板54、支撑板55、主动轴6、旋转柱61、上盘62、下盘63、齿轴64、循环传动带65、卷书轴7、上卡盘71、轴杆72、下卡盘73、底座轴8、弹压部81、压盘811、柱轴812、座盘部82、底盘821、支柱822、压缩弹簧823、识别面板9、薄膜开关模组91、双触点膜开关92、指点书100、书页101、书页编码102、卷书编码103、定位孔104、电路板105、提示灯106、usb接口107、操作按键108。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明的儿童学习用的点读机1是与卷式指点书100配套使用的，该卷式指点书100展开后为一张尺寸较长的矩形条幅，收存时，其可缩卷成一个柱形圆卷独立存放。由矩形条幅的首端至尾端，划分若干张书页101，其中相邻两页书页101首尾相接，在每页书页101的顶边或底边上设有可唯一代表该页为第几页的书页编码102，同时，为使每页书页101能够准确置于该点读机1的识别面板9上，在每页书页101上还设有定位孔104。

一部点读机1可以配套若干卷具有不同学习内容的指点书100。

指点书100中每页书页101内印制有文字图案，这些文字图案包括母语和/或外语的单字、单词、成语、诗歌等文字，也包括印制的各种动物、山水、名胜古迹等图形。使用时，将指点书100书页101移动到点读机1的识别面板9正对的位置，点击书页101上的文字图案即可使儿童通过点读机1输出的声光电感官认知信息来快速学习书中的知识。

指点书100的书页101材料可为纸质、针织布质或高聚材料制作的软质薄膜。

本发明的点读机1由机壳2、控制电路、语音播放器、识别面板9、电源电池和电源开关以及所需的led提示灯106。

一、机壳2

如图1－6所示，机壳2由分离设置的前壳3和后壳5(使用其学习时，机壳2上面对儿童的一面为前，背对儿童的另一面为后，下同)组装构成，组装在一起的前壳3与后壳5之间形成一个可安装控制电路、语音播放器、电源电池和电源开关的腔体。

组装在一起的机壳2的水平断面外轮廓形状为椭圆形。在机壳2内设有放置卷式的指点书100的仓室，分别为设置在机壳2内左侧和右侧的放卷仓31和收卷仓32，指点书100的两端侧分别缠绕在左卷轴23和右卷轴24上，左卷轴23设置在放卷仓31中，右卷轴24设置在收卷仓32中，在左卷轴23和右卷轴24的上端分别连接有左旋柄21和右旋柄22，旋转左旋柄21或右旋柄22即可使指点书100越过识别面板9由收卷仓32卷入放卷仓31或者由放卷仓31卷入收卷仓32。

1、前壳3

由硬质塑料一体成型，其前侧面大部分为敞口，其具有弧状的左侧前护面35、右侧前护面36、前侧顶板37和前侧底板38，在前壳3内还设有内衬板4。

左侧前护面35和右侧前护面36(分为上部的和下部的)。前侧顶板37将上部的左侧前护面35与右侧前护面36的顶端连接在一起，前侧底板38将下部的左侧前护面35与右侧前护面36的底端连接在一起，即左侧前护面35、右侧前护面36、前侧顶板37和前侧底板38合围成一个闭合结构。

所述内衬板4在前壳3内由左侧前护面35延伸至右侧前护面36，内衬板4的左、右两边为圆弧形的仓室(分别为所述的放卷仓31和收卷仓32)，内衬板4的中部区域向前凸起形成一个平坦板面41，该平坦板面41为将所述识别面板9固定其上的支撑面。

在平坦板面41的边侧位置设有呈条形的槽孔45，当将所述识别面板9固定在该平坦板面41上时，识别面板9的电路总线可通过该槽孔45由平坦板面41的前面插入置于平坦板面41的背面与所述控制电路电连接(本发明优选该控制电路安装在后壳5上)。

在平坦板面41的上边侧或下边侧还设有若干个一字排列的孔，本发明优选为十四个孔，其中的七个孔为检测移动至识别面板9上的书页101的书页编码102的页码孔42，另五个孔为检测装入该点读机1中的指点书100的卷书编码103(卷书编码103是指唯一代表指点书100为第几套卷书的编码，卷书编码103可以仅在每卷指点书100的第一页的书页101上设置，也可以在每页书页101上设置)的书码孔43，余下的二个孔为识别每页书页101是否准确置于识别面板9上的限位孔44。

放卷仓31和收卷仓32结构相同，放卷仓31和收卷仓32的顶部为仓顶隔板33，其底部为仓底隔板34，在仓顶隔板33上设有半圆形的顶部前孔，在仓底隔板34上设有和底部孔341

仓顶隔板33与所述前侧顶板37之间具有一定高度的隔空的顶夹层25，同样，仓底隔板34与前侧底板38之间具有一定高度的隔空的底夹层26。

2、后壳5

与前壳3一样也是由硬质塑料一体成型，其后侧为闭合面，其上设有出音孔和散热孔。

其也具有弧状的左侧后护面51、右侧后护面52、后侧顶板53和后侧底板54，在后壳5内还设有用于安装控制电路的支撑板55，该支撑板55由左侧后护面51至右侧后护面52，支撑板55上，在与所述顶部前孔相对的位置设有半圆形的顶部后孔。

所述顶部前孔与顶部后孔结合成一个完整且处于同一平面内的圆孔(以下简称顶部孔331)。

3、面盖28

设置在前壳3之前，其一个侧边前壳3或后壳5通过边侧铰接结构连接，将其扣合在前壳3上时，可有效防止灰尘和水滴落入前壳3内。

4、卷轴

如图7－9所示，用于缠绕指点书100，如前所述，其包括所述左卷轴23和右卷轴24，两个卷轴的结构相同，其分别设置在放卷仓31和收卷仓32中，左卷轴23的上端与设置在机壳2顶板之上位于左侧的左旋柄21固接，右卷轴24的上端与设置在机壳2顶板之上且位于右侧的右旋柄22固接，卷轴的具体结构如下：

卷轴由分离且同轴设置的主动轴6、卷书轴7和底座轴8构成。

1)主动轴6

设置在所述顶夹层25中，由一体结构的旋转柱61、上盘62、下盘63和齿轴64构成，旋转柱61设置在上盘62的顶表面上，旋转柱61的上端穿过设置在所述顶板上的柱孔27与对应的左旋柄21或右旋柄22咬合连接。

上盘62与下盘63之间为所述的齿轴64，齿轴64的外壁上设有若干齿牙，齿轴64的下部可穿过下盘63向下延伸，齿轴64的底端面上设有向内凹入的公母扣咬合连接结构中的母扣腔，齿轴64的下部置于所述顶部孔331之中，或者齿轴64的下部穿过顶部孔331置于对应的放卷仓31或收卷仓32中。

在顶夹层25中还设有可与齿轴64上的齿牙适配咬合且为齿状的循环传动带65，该循环传动带65套接在左卷轴23和右卷轴24的齿轴64之间，旋动左旋柄21或右旋柄22即可带动左卷轴23和右卷轴24的主动轴6转动。

2)卷书轴7

设置在对应的放卷仓31或收卷仓32中，用于缠绕指点书100，其由上卡盘71、轴杆72和下卡盘73组成，在上卡盘71上设有可适配插入所述母扣腔内的公扣凸台，在下卡盘73的底端面上设有轴向内孔，所述指点书100的书页101缠绕在上卡盘71与下卡盘73之间的轴杆72上。

3)底座轴8

设置于底夹层26中，其用于承接所述卷书轴7，并使卷书轴7绕其旋转，同时，在将卷书轴7安装于放卷仓31中时，按压该底座轴8可使其向下弹性移动。

底座轴8由弹压部81和座盘部82组成。

弹压部81，套置在座盘部82之上，其由一体结构的压盘811和设置在压盘811顶面上的柱轴812构成，柱轴812上穿所述底部孔341可插入卷书轴7底部的轴向内孔里，柱轴812的底部(也是压盘811的底端面上)设置有轴向孔道。

座盘部82，由一体结构的底盘821和设置在底盘821顶面上向上延伸且呈圆柱形的支柱822构成，底盘821固接在所述底板上，支柱822可插入弹压部81的轴向孔道内，在支柱822上套接有压缩弹簧823，该压缩弹簧823置于所述压盘811与底盘821之间。

卷书轴7可绕柱轴812自由旋转，压盘811可绕支柱822自由旋转。

当需要将卷书轴7装入对应的放卷仓31或收卷仓32内时，先将卷书轴7以倾斜的方式使其底部的轴向内孔套置在所述弹压部81的柱轴812上，再向下按压就可使卷书轴7的上端顺利进入对应的放卷仓31或收卷仓32，此时，再将卷书轴7顶部的公扣凸台对准主动轴6底部的母扣腔，释放对弹压部81的压力，即可使主动轴6、卷书轴7、底座轴8同轴对接在一起。

旋动左旋柄21或右旋柄22即可使指点书100中的所有书页101依次越过识别面板9并在左卷轴23和右卷轴24之间往复移位。

二、控制电路

控制电路设置装配在电路板105上，该电路板105固接在后壳5内且位于所述平坦板面41背面对应区域的支撑板55上，控制电路除包含现有技术中点读机1的主机具有的基本模块(整流滤波模块、电源管理模块、信号采集放大模块、微处理器、数据存储器、语音播放模块等，)外，在控制电路上还设有用于不同书本识别的检测模块。

用于识别书页编码102和卷书编码103的识别结构可采用红外传感器模块、磁感应传感器模块、色度识别传感器模块或者光电传感器模块，本发明优选红外传感器模块。用于识别所述定位孔104的定位检测结构为机械式触碰开关，也可采用光电检测部件(光敏传感器)。

在数据存储器中存有若干卷不同指点书100记载的学习内容。

三、识别面板9

识别面板9通过粘结材料贴合在所述平坦板面41上，在识别面板9上与所述页码孔42、书码孔43和限位孔44相对应的位置开设有通孔，以便红外传感器、机械式触碰开关能够通过对应的通孔准确捕捉设置在每页书页101上的书页编码102、卷书编码103或定位孔104。

识别面板9包括可与控制电路电连接的薄膜开关模组91。

在儿童点击所述指点书100中书页101上的文字图案内容后，薄膜开关模组91上与被点击的文字图案相对应位置的双触点膜开关92接通，控制电路接收到点击产生的电信号后，通过所述语音播放器发出与该文字图案内容相对应的释文。

识别面板9由表层和所述的薄膜开关模组91组成，所述识别面板9的面积略小于平坦板面41的面积。

面层，由弹性塑胶材料制作，其应具有指压位移大，释压回弹快的特性。

薄膜开关模组91包括触点片、隔离片、电路片和底胶片。

触点片，其上设置若干个由导电膜组成的点阵式的膜触点；

隔离片，为双面胶片，其上设有若干个与触点片上的触点数量相同且位置一一对应的贯穿该隔离片的触点孔，其以模拟开关形式存在并起隔离作用，其由pet材料制成。

电路片，其上设有若干个由导电膜制作的双触点电路，每个双触点电路的触点部分与一个触点孔位置相对应，所有双触点电路由其边侧引出并与所述控制电路相接；

底胶片，为双面胶塑片；

触点片、隔离片、电路片和底胶片准确对位后固接在所述平坦板面41上，硬质的平坦板面41有利于提高膜触点与双触点电路接触的灵敏度。

薄膜开关模组91的工作原理为常规技术。

四、指点书100

1、书页编码102，如前所述，其优选设置在每片所述书页101的顶边，其由红外传感器可识别材料、磁感应传感器可识别材料或色度识别传感器可识别材料制作的几何标记串组成，或者由光电传感器或机械碰撞部件可识别的贯通孔组成，本发明优选为红外传感器可识别材料。书页编码102由七个形状呈圆形、矩形或三角形且为纯色的色点一字排列组成，七个色点的颜色为同一颜色或者为黑色和白色的混搭组合，每个色点对应一个所述的红外传感器。这样，其可表示不同的编码个数达125个，也就是说，一卷指点书100可配置的书页101125页。

2、卷书编码103，如前所述，其设置在书页编码102的旁侧，其由红外传感器可识别材料、磁感应传感器可识别材料或色度识别传感器可识别材料制作的几何标记串组成，或者由光电传感器或机械碰撞部件可识别的贯通孔组成，本发明优选为红外传感器可识别材料。卷书编码103由五个形状呈圆形、矩形或三角形且为纯色的色点一字排列组成，五个色点的颜色为同一颜色或者为黑色和白色的混搭组合，每个色点对应一个所述的红外传感器。这样，其可表示不同的编码个数达31个，也就是说，一部点读机1可配置的指点书100可达31套。

当书页编码102和卷书编码103为所述的色点时，其均设置在书页101的背面(与识别面板9相对的一面上)。

识别书页编码、卷书编码的识别结构和识别定位孔的定位检测结构均安装在电路板105上。

本发明优选上述每个色点的外围尺寸在6mm，相邻两个色点之间的间距在1mm，十二个色点一字排开的总长度在83-85mm。

3、定位孔104，至少为一个，本发明优选为两个，两个定位孔104为矩形孔，分别设置在每页书页101的顶边或底边的边侧，即所述书页编码102和卷书编码103设置在两个定位孔104之间。

五、led提示灯106

在机壳上还设有代表开机及电源指示的led提示灯106，绿色常亮为开机，闪亮表示低电，关机熄灭。使用充电电池时，红灯常亮表示充电，充满红灯熄灭。

六、电源电池

设置在后壳5内，采用直流电池供电。可采用usb接口107进行数据升级(即更新控制电路存储器内的内容)。也可在使用充电电池供电时，作为充电输入接口。

七、操作按键108

包括电源开关机按键、音量增加键和音量减小键。