智能笔的制作方法

本实用新型涉及智能书写技术领域，特别涉及一种智能笔。

背景技术：

随着科技的发展，各种智能设备如雨后春笋般出现，深刻改变了人们传统的习惯，由于人们对各种智能设备越来越依赖，人们对文件的电子化产生了越来越大的需求，现在出现了各种智能笔用于在传统的纸张或黑板或物体上书写或绘图、触摸显示屏或触摸屏上书写或绘图，然后在触摸显示屏或显示屏显示出来，并形成电子文件保存。

相关技术中，由于智能笔中零部件较多，且内部结构布设不合理，因此用户在书写时不能很好的发力，且在长久的书写中会造成手部肌肉的酸痛和疲劳。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种智能笔，旨在提高智能笔书写的舒适性。

为实现上述目的，本实用新型提出的智能笔，包括：

笔架，所述笔架设有用于容纳笔芯的容纳腔，所述笔架具有相对设置的自由端和书写端；和

图像采集组件，所述图像采集组件包括摄像头和电源，所述摄像头和所述电源间隔设于所述容纳腔内，所述电源电连接于所述摄像头；

所述笔架的高度为h1，所述电源和所述摄像头邻近于所述书写端一侧，以使所述智能笔的重心距离所述书写端的距离为h2，h1和h2的关系有：9/20h1≤h2≤12/25h1。

可选地，所述笔架的高度h1的范围值为：140mm≤h1≤170mm。

可选地，所述摄像头和所述电源呈上下间隔设置，且所述摄像头邻近于所述书写端一侧。

可选地，所述笔架包括架体和壳体，所述壳体形成所述容纳腔，所述容纳腔一端开口，所述架体设于所述容纳腔内，并开设有第一限位槽，所述电源容置于所述第一限位槽内。

可选地，所述壳体还开设有第二限位槽，所述第二限位槽位于所述第一限位槽朝向所述书写端的一侧，所述摄像头卡接于所述第二限位槽内。

可选地，所述笔架还包括压扣，所述第二限位槽的开口端设有倒扣，所述压扣设有扣孔，所述倒扣扣合于所述扣孔内，所述压扣将所述摄像头压制于所述第二限位槽内。

可选地，所述架体还包括第三限位槽，所述第三限位槽间隔设于所述第一限位槽的一侧，所述笔芯容置于所述第三限位槽内，且部分由所述容纳腔的开口端伸出。

可选地，所述笔架还包括弹簧，所述弹簧设于所述第三限位槽内，并弹性抵接于所述笔芯，所述图像采集组件还包括感应器，所述感应器设于所述第三限位槽内，并与所述摄像头通讯连接；

所述笔芯在外力的作用下可朝向所述感应器一侧运动并触发所述摄像头，所述弹簧提供弹力以使所述笔芯朝向远离所述感应器一侧运动。

可选地，所述笔架还包括限位套管，所述限位套管容置于所述第三限位槽内，所述笔芯套接于所述限位套管内。

可选地，所述笔架还包括笔盖，所述笔盖盖合于所述容纳腔的开口端，并与所述架体螺纹连接，所述笔芯可抵接于所述笔盖和所述容纳腔的腔壁面。

本实用新型的技术方案中智能笔包括笔架，该笔架开设有用于容纳笔芯的容纳腔，在使用智能笔进行书写时，笔架的书写端靠近于书写平面，自由端朝向背离书写平面的一侧延伸。图像采集组件的摄像头和电源间隔设于容纳腔内，并且电源电连接于摄像头，电源用于为摄像头提供电能，摄像头用于用户在书写平面上进行书写时，采集并识别书写平面上的文字、符号或是图像等元素，并将其转化为电子文本进行记录，从而提高用户的工作效率。同时，本申请中，笔架的高度为h1，电源和摄像头邻近于书写端一侧，由于智能笔中电源和摄像头的质量较大，因此通过合理设置电源和摄像头于容纳腔中的位置，使两者整体靠近书写端的一侧，从而使得智能笔的重心距离书写端的距离为h2，其中h1和h2的关系有：9/20h1≤h2≤12/25h1，即智能笔的整体重心为笔架的延伸长度方向上靠近下端的位置，如此用户在握持智能笔进行书写时，智能笔的重心正好位于手掌虎口的位置，此时以虎口位置为分界点，笔架上下两端的重量相同，虎口处的肌肉处于受力平衡的状态，因此用户在书写时可以更好的进行发力。而且在书写时，通过上下两端力的平衡作用，使得智能笔不会产生较大幅度的偏摆，从而降低了长时间书写时，用户手部肌肉的酸痛感，提高了智能笔书写的舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型智能笔一实施例的结构示意图；

图2为图1所示的智能笔的内部结构的结构分解图；

图3为图1所示的智能笔的俯视图；

图4为图3所示的智能笔沿iv-iv向的剖视图。

附图标号说明：

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参照图1至图4本实用新型提出一种智能笔100。

在本实用新型实施例中，该智能笔100包括：

笔架10，所述笔架10设有用于容纳笔芯30的容纳腔10a，所述笔架10具有相对设置的自由端12和书写端11；和

图像采集组件，所述图像采集组件包括摄像头22和电源24，所述摄像头22和所述电源24间隔设于所述容纳腔10a内，所述电源24电连接于所述摄像头22；

所述笔架10的高度为h1，所述电源24和所述摄像头22邻近于所述书写端11一侧，以使所述智能笔100的重心距离所述书写端11的距离为h2，h1和h2的关系有：9/20h1≤h2≤12/25。

具体而言，本实用新型的智能笔100包括笔架10和图像采集组件，其中，笔架10包括壳体14和架体13。壳体14由塑胶或是金属材料成型，并呈圆柱状延伸，壳体14的相对两端为自由端12和书写端11，即壳体14的下端为书写端11，壳体14的上端自由端12。壳体14为中空状的壳结构，其中空状的空腔形成容纳腔10a，该容纳腔10a的一端开口。架体13同样由塑胶材料或是金属材料一体成型，架体13为用于安装和固定智能笔100的零部件的骨位结构，架体13可通过容纳腔10a的开口端插接于容纳腔10a内。本申请中，在装配的智能笔100时，可将智能笔100的各个零部件预设固定于架体13后，再将其整体插接于安装腔内，如此智能笔100的装配和拆卸操作都较为方便。

请再次参见图2，图像采集组件包括电源24、摄像头22以及印制电路板(printedcircuitboardspcb)，其中，该电源24可以为锂电池或是干电池，pcb板25固定于架体13，pcb板25上设有端子接口，电源24和摄像头22通过排线电连接于pcb板25，并且通过该pcb板25，电源24和摄像头22电连接于彼此，电源24用于为摄像头22提供电能，摄像头22用于用户在书写平面上进行书写时，采集并识别书写平面上的文字、符号或是图像等元素，并将其转化为电子文本进行记录，从而提高用户的工作效率。于本实用新型的另一实施例中，图像采集组件还包括滤光片23，具体地，该滤光片23设于安装腔内，并位于摄像头22的下方。摄像头22通过该滤光片23采集书写平面上的文字、符号以及图像。滤光片23可以吸收特定波长的光线，因此通过设置该滤光片23，可使得摄像头22采集到的文字和符号更为清晰，以此提高摄像头22识别文字和符号的准确性。

请再次参见图1，在图1中字母p为智能笔100的重心，h1为笔架10的高度，即壳体14的延伸长度，h2为重心至笔架10书写端11的高度。其中，本申请通过将电源24和摄像头22邻近于书写端11一侧，由于智能笔100中电源24和摄像头22的质量较大，因此通过合理设置电源24和摄像头22于容纳腔10a中的位置，使两者整体靠近书写端11的一侧，从而使得智能笔100的重心p距离书写端11的距离为h2，其中h1和h2的关系有：9/20h1≤h2≤12/25h1，即智能笔100的整体重心为笔架10的延伸长度方向上靠近下端的位置，如此用户在握持智能笔100进行书写时，智能笔100的重心正好位于手掌虎口的位置，此时以虎口位置为分界点，笔架10上下两端的重量相同，虎口处的肌肉处于受力平衡的状态，因此用户在书写时可以更好的进行发力。而且在书写时，通过上下两端力的平衡作用，使得智能笔100不会产生较大幅度的偏摆，从而降低了长时间书写时，用户手部肌肉的酸痛感，提高了智能笔100书写的舒适度。

在一实施例中，h2与可以在9/20h1和12/25h2的范围中取任一值，例如9/20h1、23/25h1、47/100h1、9/20h1。同时，可以理解的是，当h2＜9/20h1时，智能笔100的重心邻近于书写端11一侧，即重心位于智能笔100的下端，靠近书写平面。因此，用户在书写时，手指在摆动笔架10时较为吃力，长久书写会加重握持手指的不适感。而当h2＞9/20h1，智能笔100的重心邻近于自由端12一侧，即重心位于智能笔100的上端，远离书写平面的一侧。因此，虽然用户在书写时手指摆动笔架10较为省力，但是虎口处的肌肉会承受智能笔100的大部分重量，因而长久书写即会造成虎口处肌肉酸痛。本申请通过将智能笔100的重心h2设置在9/20h1和12/25h1之间，在保证书写时可以较好发力的同时，提高了书写的舒适度。

需要说明的是，在上述实施例中，书写平面可以理解为纸张的平面或是可以进行书写的平面，例如桌面或是黑板，也就是说，可以附着墨迹的平面即可，在此不做具体限定。

在本实用新型的一实施例中，笔架10的高度h1的范围值为：140mm≤h1≤170mm。具体地，笔架10的高度h1可以取150mm至160mm中的任一数值，例如：140mm、150mm、152mm、155mm、158mm、160mm、170mm。可以理解的是，若笔架10的高度h1小于140mm，则笔架10的高度太短，不利于用户进行握持，并且不利用智能笔100内部零部件的布设。若笔架10的高度h1大于170mm，则用户在握持笔架10时，虎口处上方的笔架10长度较长，因此在书写时会造成笔架10的摆动幅度过大，在降低书写舒适度的同时，不利用书写时保持字形。因此本申请通过将笔架10的高度设置在140mm和170mm之间，进一步提高了用户书写的舒适度。

请再次参见图4，在本实用新型的一实施例中，所述摄像头22和所述电源24呈上下间隔设置，且所述摄像头22邻近于所述书写端11一侧。

具体地，架体13的靠近自由端12的一侧开设有第一限位槽13a和第二限位槽13b，第一限位槽13a沿架体13的长度方向延伸，第二限位槽13b开设于第一限位槽13a的下方，即第二限位槽13b邻近于笔架10书写端11的一侧。第一限位槽13a和第二限位槽13b的外形轮廓分别与电源24和摄像头22相适应，电源24容纳于第一限位槽13a内，摄像头22容纳于第二限位槽13b内。本申请中，通过第一限位槽13a和第二限位槽13b的限位固定作用，避免电源24和摄像头22在书写的过程中产生晃动，从而提高书写的稳定性。同时摄像头22和电源24呈上下间隔设置，如此可以充分地利用架体13于长度方向上的空间，将电源24的延伸长度加长，从而提高电源24的蓄电量和笔架10的空间利用率。

请再次参见图2，本申请中笔架10还包括压扣15，第二限位槽13b的开口端设有倒扣，压扣15设有扣孔(图未示)，当摄像头22容置并限位于第二限位槽13b内后，倒扣扣合于扣孔内，如此压扣15抵接于摄像头22的表面，此时摄像头22被压制于第二限位槽13b内。本申请中通过压扣15的压制作用，将摄像头22牢牢地固定于第二限位槽13b内，从而进一步地避免了在书写的过程中摄像头22产生抖动，使得摄像头22的图像采集和识别功能更为稳定和准确。

在本实用新型的一实施例中，架体13还包括第三限位槽，第三限位槽间隔设于第一限位槽13a的一侧，所述笔芯30容置于所述第三限位槽内，且部分由所述容纳腔10a的开口端伸出。

具体地，第三限位槽开设于架体13，并与第一限位槽13a呈左右间隔设置，第三限位槽沿架体13的长度方向延伸，其中，第三限位槽下端的槽侧壁开设有连通容纳腔10a的避让孔，笔芯30容置于第三限位槽内，并经由避让孔向容纳腔10a的开口端朝向书写端11伸出。第三限位槽上端的槽侧壁设置有感应器21，其中，感应器21为压力感应器，该压力感应器通过粘接的方式贴合于第三限位槽的槽侧壁，并与pcb板25通过连接线连接，以实现与摄像头22的通讯连接。当然摄像头22也可以是通过蓝牙或是无线网络与感应器21通讯连接。在书写时，笔芯30的一端受到来自于书写平面的压力作用，其另一端抵顶于位于其上方的感应器21，感应器21被触发后，向摄像头22发送电信号，摄像头22接收到电信号后，同步采集和识别用户在书写对象上书写的文字、符号或是图像，并将其转化为电子文档朝向存储，如此即可实现用户在书写时的同步录入，较大程度的提高了办公的效率。

由于笔芯30与第三限位槽的槽侧壁之间会存在加工间隙或是装配间隙，因此在书写的过程中不仅会造成在笔芯30的晃动影响书写的舒适度，而且由于笔芯30的晃动会造成其端部不能准确地抵顶于感应器21，从而影响智能笔100的图像采集和识别。因此在本实用新型的一实施例中，笔架10还包括弹簧16和限位套管17。

具体地，该限位套管17呈管状设置，并于第三限位槽内沿架体13的长度方向上延伸设置，限位套管17内管的管径略大于笔芯30的管径，从而使得笔芯30套设于限位套管17内。当针管套接于限位套管17内时，笔芯30的止挡凸缘可抵接于限位套管17的下端。弹簧16套设于限位套管17的上端，并弹性抵接于第三限位槽的槽侧壁，在弹簧16弹力的作用下，限位套管17的下端抵顶于止挡凸缘的上表面，并将笔芯30整体朝向安装腔的开口端抵顶。

本申请中，笔芯30套设于限位套管17内，通过限位套管17的限位导向作用，使得笔芯30在第三限位槽内往复运动时，其运动的轨迹不会发生较大的偏离或是较大的偏摆，从而降低了书写的过程中笔芯30发生晃动幅度，提高了用户书写的体验度。进一步地，弹簧16套接于限位套管17的上端，在弹簧16提供弹力的作用下，可使得笔芯30牢牢抵接于第三限位槽内从而避免笔芯30在使用的过程中产生晃动，并且通过弹簧16的弹力作用消除笔芯30和架体13之间的间隙配合公差，使得笔芯30和架体13牢牢贴合，如此则更进一步地避免了在书写的过程中笔芯30产生晃动，从而提高用户书写的稳定性和舒适度。

在本实用新型的一实施例中，所述笔架10还包括笔盖18，所述笔盖18盖合于所述容纳腔10a的开口端，并与所述架体13螺纹连接，所述笔芯30可抵接于所述笔盖18和所述容纳腔10a的腔壁面。

具体地，笔盖18通过螺纹可拆卸于架体13，并盖合于安装腔的开口端，笔芯30的部分容置于第三限位槽内，且部分容置于第三限位槽内的笔芯30可抵接于第三限位槽的槽侧壁和笔盖18，即通过笔盖18和架体13将笔芯30限位固定于第三限位槽内，笔芯30的其余部分由容纳腔10a的开口端向外部伸出，以供用户进行书写。本实用新型中通过螺纹连接的笔盖18和架体13，使得笔芯30的部分可限位固定于第三限位槽内，从而方便用户进行书写，而当需要更换笔芯30时只需要将笔盖18从架体13上拆除，打开安装腔，即可实现笔芯30的更换，整个操作过程简单方便，并且不会造成笔芯30或是架体13的损坏，从而提高智能笔100的使用寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。