专利名称：一种集发射和扫描的点读笔及点读装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电子语音学习装置，更具体地说，涉及一种集发射和扫描功能的 点读笔及点读装置。
技术背景 目前，市场上主要存在两种类型的学习装置，第一种为点读装置，包括具有发射功 能的点读笔和与之配合使用的点读主机；第二种为具有扫描功能并能直接播放语音的学习
毛ο其中，第一种点读装置只需与普通纸质教材相结合进行学习使用。例如在点读时， 需要先把普通课本平放在打开的点读主机的壳体上，然后用点读笔点击课本上有文字或者 图形的位置；点读笔也称为发射笔，其具有低频振荡驱动电路和线绕电感发射线圈，能够发 出振荡波；该振荡波被敷设于点读机的机壳内部的扫描导电网板接收，经过处理，机壳内的 微处理器(Micro ControllerUnit, MCU)就可得到点击位置的坐标值，进而根据坐标值把 对应存储在存储器里的语音数据和视频数据发送到语音处理电路和显示单元中播放，起到 “点读”的作用。第二种学习笔则需与印有二维隐形码的特制教材(或者表面印有二维隐形码的 定位透明胶片和普通教材)结合使用。典型的学习笔具有线路板、传感头、译码芯片、存储 单元、存储插口、微处理器、控制按键、电源单元和语音输出单元；传感头可以摄入点击位置 的二维隐形码图像并将其传送给译码芯片，译码芯片将该二维隐形码图像转换为数字地址 码并将其传送给微处理器，微处理器在存储单元中存储的地址库中寻找该数字地址码对应 的音频/视频数据，并将该音频/视频数据通过语音输出单元/显示装置播放出来。在上述两种学习装置中，点读装置由于需要点读主机所以体积较大，不便于携带， 但是其能够识别普通纸质教材，降低了教材的印刷成本；而学习笔虽然体积较小，但是只能 读取印有二维隐形码的特制教材，从而造成了使用上的不便，也增加了教材的印刷成本。因 此，有必要将两者优点相结合，提供一种体积相对较小、且同时具有两者功能的点读笔及点 读装置。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有点读笔和点读装置功能单一、携带 和使用不便的缺陷，提供一种集发射和扫描的点读笔及点读装置。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是针对具有发射功能的点读笔的 内部结构及电路进行改进，在点读笔上增加可用于扫描二维码图像并播放相应音频或视频 的扫描模块和读取模块，使得点读笔同时具有发射笔和学习笔的功能。本实用新型的第一方面，提供了一种集发射和扫描的点读笔，包括笔壳，以及设于 所述笔壳内用于发射振荡波的发射模块；所述点读笔还包括设于所述笔壳内的用于扫描目标物上的二维隐形码图像并译成数字地址码的扫描模块；[0010]用于播放所述数字地址码对应的音频或视频的读取模块；以及用于判断扫描模块输入的数字地址码的有效性，并在无效时启动所述发射模块、在有效时启动读取模块的处理单元，所述处理单元分别与所述扫描模块和读取模块电连接。在本实用新型所述的集发射和扫描的点读笔中所述笔壳内部后端设有用于容纳电池作为点读笔电源的电池仓；所述笔壳内部中段设有与所述电池仓内点读笔电源电连接的第一电路板；所述笔壳内部前端凸设有笔头，所述笔头连接到一通过线缆与所述第一电路板电 连接的第二电路板；所述第一电路板与第二电路板之间设有弹簧及轻触开关，当所述弹簧被压缩时， 轻触开关导通并启动所述发射模块或扫描模块之一。在本实用新型所述的集发射和扫描的点读笔中，所述点读笔还包括设于所述第一 电路板上与所述电池仓内的点读笔电源电连接的为所述第一电路板和第二电路板供电的 供电电路单元。在本实用新型所述的集发射和扫描的点读笔中，所述发射模块包括设于所述第一电路板上与所述供电电路单元电相连的低频振荡驱动电路，以及设于所述第二电路板上与所述低频振荡驱动电路电连接的线绕电感线圈。在本实用新型所述的集发射和扫描的点读笔中，所述扫描模块包括设于所述第二电路板上用于扫描目标物上二维隐形码图像的图像传感器；设于所述第一电路板上分别与所述图像传感器及所述处理单元电连接的用于将 所述图像转换为数字地址码的译码芯片单元。在本实用新型所述的集发射和扫描的点读笔中，所述处理单元和所述读取模块设 于所述第一电路板上，且所述读取模块包括分别与所述处理单元电连接的用于存储数字地址码对应的音频/视频数据的资料库的存储单元；用于播放音频数据的语音单元；用于播放视频数据的显示单元。在本实用新型所述的集发射和扫描的点读笔中，所述线缆包括第一簇，包含连接在所述供电电路单元和所述图像传感器之间的电源线，以及连 接在所述图像传感器和所述译码芯片单元之间的扫描信号线；第二簇，包含连接在所述低频振荡驱动电路与所述线绕电感线圈之间的发射信号 线.
一入 ，用于接地的第三簇。本实用新型的第二方面，提供了一种点读装置，包括点读主机，包括上述的点读
毛ο在本实用新型所述的点读装置中，所述点读主机包括一体设置的导电网板与控制 主机。在本实用新型所述的点读装置中，所述点读主机包括导电网板与可分离的控制主 机。实施本实用新型的点读笔和点读装置，具有以下有益效果本实用新型通过在具有发射功能的点读笔内设置扫描模块和读取模块来实现学习笔的功能，从而将点读笔和学 习笔的功能合二为一，使其既能将其作为发射笔与点读主机配合以识别普通纸质教材，又 能将其作为学习笔脱离点读主机来识别印制有特定代码(隐形码)的特制教材。此外，本 实用新型的点读装置也同时具有点读装置和学习笔的功能，一机两用，大大提高性价比，方 便了用户的携带和使用。
下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中图1是本实用新型优选实施例中点读笔的模块示意图；图2是本实用新型优选实施例中点读笔的结构示意图；图3是本实用新型优选实施例中点读笔的具体模块示意图；图4是本实用新型优选实施例中点读装置的模块示意图；图5是本实用新型优选实施例中点读笔使用示意图；图6a至图6b是本实用新型第一实施例中点读装置的结构示意图；图7是本实用新型第二实施例中点读装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。请参阅图1，为本实用新型优选实施例中点读笔的模块示意图。如图所示，本实用 新型所提供的集发射和扫描的点读笔，包括笔壳1，以及设于所述笔壳1内的功能模块。这 些功能模块包括作为发射笔本身具有的发射模块200，用于发射振荡波。本实用新型的改进 之处在于还在笔壳内增置了实现学习笔功能的扫描模块300和读取模块400，并通过处理 单元100分别与所述扫描模块300和读取模块400电连接，来实现发射笔和学习笔功能之 间的转换。下面对本实用新型中各个模块的具体功能进行描述。其中，扫描模块300用于扫 描目标物上的二维隐形码图像并译成数字地址码。读取模块400用于播放所述数字地址码 对应的音频或视频。处理单元100用于判断扫描模块300输入的数字地址码的有效性，并 判断数字地址码无效时(即未扫描到有效的二维隐形码图像时)启动所述发射模块200执 行发射笔的功能，在判断数字地址码有效(即扫描到有效的二维隐形码图像时)启动读取 模块400播放数字地址码对应的音频或视频，即二维隐形码对应的音频或视频。请参阅图2，为本实用新型优选实施例中点读笔的结构示意图。如图2所示，在笔 壳1内部后端设有电池仓5，用于容纳电池作为点读笔的电源6。在笔壳1内部中段设有与电池仓5内的点读笔电源6电连接的第一电路板2。在笔壳1内部前端凸设有笔头11，所述笔头11连接到一第二电路板3。第二电路 板3与第一电路板2通过线缆7实现电连接。此外，第一电路板2与第二电路板3之间还通过弹簧33等弹性元件实现机械连 接。第一电路板2的前端焊接有轻触开关4。当笔头11被压下时，第二电路板3向第一电 路板2的方向移动，压缩弹簧33从而按下轻触开关4。轻触开关4与图1中处理单元100电连接，从而使所述处理单元100启动扫描模块300或发射模块200之一。当笔头11被放 开后，弹簧33恢复原状，从而推动第二电路板3回复至原来位置，故轻触开关4断开，此时 点读笔停止工作。请参阅图3，为本实用新型优选实施例中点读笔的具体模块示意图。图3的实施例 中还体现了各个模块在的图2中对应的位置。如图3所示，该点读笔还包括设于所述第一 电路板2上的供电电路单元500。供电电路单元500与位于电池仓5内的点读笔电源6电 连接，用于为第一电路板2和第二电路板3供电。供电电路单元500分别与处理单元100、 发射模块200和第二电路板上的扫描模块300的元件相连。进一步地，发射模块200可以通过低频振荡驱动电路210和线绕电感线圈31来实 现发射功能。其中，低频振荡驱动电路210设于所述第一电路板2上，而线绕电感线圈31 设于所述第二电路板3上。线绕电感线圈31和低频振荡驱动电路210之间通过发射信号 线73相连，该发射信号线73被封装在线缆7的第二簇中。低频振荡驱动电路210与供电 电路单元500电连接，从而接收电源向线绕电感线圈31发送发射信号，线绕电感线圈31随 后发射振荡波，供点读机的扫描导电网板定位信号。 扫描模块300可以通过图像传感器32和译码芯片单元310来实现扫描功能。其 中，图像传感器32设于第二电路板3上，而译码芯片单元310设于第一电路板2上。图像 传感器32和译码芯片单元310之间通过扫描信号线72电连接。图像传感器32还与供电 电路单元500相连，并由其提供电源。图像传感器32与供电电路单元500之间通过电源信 号线71电连接，电源信号线71和扫描信号线72 —起被封装在线缆7的第一簇中。线缆7 还包括用于接地的第三簇。在使用过程中，用笔头11点击特制课本上印有文字或图形的课 本内容位置(或点击铺设在普通教材页面上的透明定位胶片上对应有课本内容的位置)， 从而导通轻触开关，启动图像传感器32扫描目标物上二维隐形码图像，并传送给译码芯片 单元310从而将图像二维隐形码图像解码为数字地址码，再由处理单元100来判断该数字 地址码的有效性。如果处理单元100判断是有效的数字地址码则启动读取模块400实现学 习笔的功能，如果判断是无效的数字地址码则启动发射模块200实现发射笔的功能。处理单元100与读取模块400都设于第一电路板2上。读取模块400包括分别与 处理单元100电连接的存储单元410、语音单元420和显示单元430。其中，存储单元410 上有与纸质教材内容配套的音频、视频和记录数字码地址与存储单元中音频/视频文件的 对应关系的地址库等数据。语音单元420用于播放音频数据的语音单元420。显示单元 430用于播放视频数据。由处理单元100来控制读取模块完成学习笔的读取播放功能。处 理单元100在判断扫描模块300获取的数字地址码有效时，根据该数字地址码从存储单元 410中获取点击位置对应的音频数据或视频数据相应送至语音单元420或显示单元430中 播放。此外，点读笔还包括设于所述笔壳1上的按键8 (图2中未示出)。按键8与处理 单元100相连，用于接收用户命令，并控制电源开关和选择控制播放功能。笔壳1上还可以 设有耳机插孔、电源插孔、USB接口、存储卡插槽和触摸显示屏等点读笔常用结构。请参阅图4是本实用新型优选实施例中点读装置的模块示意图。如图4所示，该 点读装置由点读主机800和前述点读笔构成。点读主机800包括导电网板810与控制主机 820。其中控制主机820又可以包括处理单元、存储单元、电源、语音单元、显示单元及其处理电路和转换电路等。控制主机820可以采用本领域技术人员熟知的任何点读主机电路， 在此不再赘述。 以下结合上述点读装置分别介绍该点读笔的两种工作模式学习笔模式——使用时，打开印制有特定二维隐形码的特制课本或者将印制有特 定二维隐形码的透明胶片平整铺设于普通教材页面上，点读笔点击教材相应位置时，图像 传感器32摄入该位置的二维隐形码图像并将其传送给译码芯片单元310，译码芯片单元 310将该二维隐形码图像转换为数字地址码后并将其传送给处理单元100，处理单元100在 存储单元410中存储的地址库中寻找该数字地址码对应的音频/视频数据，并将该音频/ 视频数据通过语音单元420/显示单元430播放出来。每一个二维隐形码图像对应一个坐 标区域，二维隐形码的印制方法在中国专利ZL02122633. 4已有公开，该专利中的内容通过 引用结合到本文中。发射笔模式——使用时，将普通教材平铺在点读主机800上，点读笔点击教材相应 位置时，线绕电感线圈31在电容三点式低频振荡驱动电路210的驱动下产生一振荡波信 号，通过笔头11发出该无线信号，并由点读主机的导电网板810接收后传给扫描控制板，由 扫描控制板确定其点击的位置坐标并将该坐标传送给控制主机820的微处理器，从而使控 制主机820的的微处理器针对所述位置信号而进行读取操作。以下介绍本实用新型点读笔在上述两种模式间切换控制的使用流程当用户将点 读笔的笔头11按下时，在用户施予的压力下，图像传感器32会给第二电路板3 —个指向笔 壳1内侧的力，这个力将克服弹簧阻力向第一电路板2移动，将轻触开关4按下；点读笔的 处理单元100接到轻触开关4按下之后，则启动图像传感器32及译码芯片单元310分别进 行图像扫描和译码，如果该模式未检测到正确的译码信号，则切换到另一模式下(即点读 机发射笔模式)。本实施例中，先启动图像传感器32，即默认点读笔用作学习笔。如果图像 传感器32有摄入隐形二维码图像，则传送给译码芯片单元310，译码芯片单元310将隐形二 维码图像转换为数字地址码并将其传送给处理单元100时，处理单元100在存储单元410 中存储的地址库中寻找该数字地址码对应的音频/视频数据，并将该音频/视频数据通过 语音单元420/显示单元430播放出来。如果图像传感器32没有检测到隐形码的信号，而 关闭图像传感器功能，开启LC振荡波发射功能，此时做点读机的发射笔用。点读主机800 的导电网板810接收到有信号则启动控制主机820工作。由上述知，当轻触开关4被按下 后，点读笔在学习笔和发射笔两个模式之间切换，直到检测到对应信号，则开始该模式下的 工作；如果两个模式持续没有检测到信号，则可以人为规定在切换若干次之后进入省电模 式。当笔头11端的压力被撤去后，在弹簧33的作用下，轻触开关4断开，点读笔结束工作。请参阅图5是本实用新型优选实施例中点读笔作为学习笔使用的示意图。如图5 所示，点读笔900在书籍700上按下笔头11并导通轻触开关4，则可利用其图像传感器32 识别书籍200上的隐形码图像(未示)，隐形码图像区域与书籍700上印刷的文字相对应。 译码芯片单元310解码所述隐形码，把隐形码的图像转换为数字地址码并将其传送给点读 笔900的处理单元100，处理单元100在存储单元410中存储的地址库中寻找该数字地址 码对应的音频/视频数据，并将该音频/视频数据通过语音单元420/显示单元430播放出 来。请参阅图6a至图6b，为本实用新型第一实施例中点读装置的结构示意图。如图所示，点读装置包括点读笔900和点读主机800。在本实用新型提供的第一实施例中，该点读 主机800采用分体式点读主机结构，包括导电网板810与可分离的控制主机820。导电网板 810通过导线连接到扫描控制板(未示)并连接到控制主机820上，扫描控制板用于接收转 化导电网板810接收到的位置信号，并把信号传递给控制主机820。控制主机820包括处理 器、电源、存储单元、显示单元、键盘、语音单元，用以根据扫描导电网板接收到的信号选择 合适的音频/视频进行播放。由于本实施例中用的是分体式点读机，其控制主机820部分 可以相对于导电网板分开携带和使用，在实际使用中更为便利。请参阅图7为本实用新型第二实施例中点读装置的结构示意图。如图7示，点读 装置同样包括点读笔900和点读主机800。在本实用新型提供的第二实施例中，点读主机 800采用传统的一体式点读主机结构。该点读主机800的控制主机820直接设置在导电网 板810侧面。由此可见，本实用新型提供的点读笔可以与任何本领域技术人员熟知的点读 主机相 结合，以提供一种同时兼具学习笔功能的点读装置。综上所述，本实用新型通过在具有发射功能的点读笔内设置扫描模块和读取模块 来实现学习笔的功能，从而将点读笔和学习笔的功能合二为一，使其既能将其作为发射笔 与点读主机配合以识别普通纸质教材，又能将其作为学习笔脱离点读主机来识别印制有特 定代码(隐形码)的特制教材。此外，本实用新型的点读装置也同时具有点读装置和学习 笔的功能，一机两用，大大提高性价比，方便了用户的携带和使用。本实用新型是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离 本实用新型范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本实用新型技术的特定场合 或材料，可对本实用新型进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本实用新型并不限于在 此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。
权利要求一种集发射和扫描的点读笔，包括笔壳(1)，以及设于所述笔壳(1)内用于发射振荡波的发射模块(200)；其特征在于，所述点读笔还包括设于所述笔壳(1)内的用于扫描目标物上的二维隐形码图像并译成数字地址码的扫描模块(300)；用于播放所述数字地址码对应的音频或视频的读取模块(400)；以及用于判断扫描模块(300)输入的数字地址码的有效性，并在无效时启动所述发射模块(200)、在有效时启动读取模块(400)的处理单元(100)，所述处理单元(100)分别与所述扫描模块(300)和读取模块(400)电连接。
2.根据权利要求1所述的集发射和扫描的点读笔，其特征在于所述笔壳(1)内部后端设有用于容纳电池作为点读笔电源(6)的电池仓(5)； 所述笔壳⑴内部中段设有与所述电池仓(5)内点读笔电源(6)电连接的第一电路板⑵；所述笔壳(1)内部前端凸设有笔头(11)，所述笔头(11)连接到一通过线缆(7)与所述 第一电路板(2)电连接的第二电路板(3)；所述第一电路板⑵与第二电路板⑶之间设有弹簧(33)及轻触开关(4)，当所述弹 簧(33)被压缩时，轻触开关(4)导通并启动所述发射模块(200)或扫描模块(300)之一。
3.根据权利要求2所述的集发射和扫描的点读笔，其特征在于，所述点读笔还包括设 于所述第一电路板(2)上与所述电池仓(5)内的点读笔电源(6)电连接的为所述第一电路 板⑵和第二电路板(3)供电的供电电路单元(500)。
4.根据权利要求3所述的集发射和扫描的点读笔，其特征在于，所述发射模块(200)包括设于所述第一电路板(2)上与所述供电电路单元(500)电相连的低频振荡驱动电路 (210)，以及设于所述第二电路板(3)上与所述低频振荡驱动电路(210)电连接的线绕电感线 圈(31)。
5.根据权利要求4所述的集发射和扫描的点读笔，其特征在于，所述扫描模块(300)包括设于所述第二电路板(3)上用于扫描目标物上二维隐形码图像的图像传感器(32)； 设于所述第一电路板(2)上分别与所述图像传感器(32)及所述处理单元(100)电连 接的用于将所述图像转换为数字地址码的译码芯片单元(310)。
6.根据权利要求5所述的集发射和扫描的点读笔，其特征在于，所述处理单元(100)和 所述读取模块(400)设于所述第一电路板(2)上，且所述读取模块(400)包括分别与所述 处理单元(100)电连接的用于存储数字地址码对应的音频/视频数据的资料库的存储单元(410)； 用于播放音频数据的语音单元(420)； 用于播放视频数据的显示单元(430)。
7.根据权利要求6所述的集发射和扫描的点读笔，其特征在于，所述线缆(7)包括 第一簇，包含连接在所述供电电路单元(500)和所述图像传感器(32)之间的电源线(71)，以及连接在所述图像传感器(32)和所述译码芯片单元(310)之间的扫描信号线 (72)；第二簇，包含连接在所述低频振荡驱动电路(210)与所述线绕电感线圈(31)之间的发 射信号线(73)；用于接地的第三簇。
8.一种点读装置，包括点读主机(800)，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项 所述的点读笔(900)。
9.根据权利要求8所述的点读装置，其特征在于，所述点读主机(800)包括一体设置的 导电网板(810)与控制主机(820)。
10.根据权利要求8所述的点读装置，其特征在于，所述点读主机(800)包括导电网板 (810)与可分离的控制主机(820)。
专利摘要本实用新型涉及一种集发射和扫描的点读笔及点读装置，包括笔壳以及设于所述笔壳内的发射模块；所述点读笔还包括设于所述笔壳内的用于扫描目标物上的二维隐形码图像并译成数字地址码的扫描模块；用于播放所述数字地址码对应的音频或视频的读取模块；以及用于判断扫描模块输入的数字地址码的有效性，并在无效时启动所述发射模块、在有效时启动读取模块的处理单元。本实用新型通过在具有发射功能的点读笔内增设学习笔的功能模块，从而使其既能将其作为发射笔与点读主机配合以识别普通纸质教材，又能将其作为学习笔脱离点读主机来识别印制有特定代码的特制教材。本实用新型的点读装置也能一机两用，大大提高性价比，方便了用户的携带和使用。
文档编号G06F3/033GK201654716SQ201020172698
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月27日 优先权日2010年4月27日
发明者谢卓 申请人:成都时代诺亚舟教育软件有限公司