一种具有层叠固定结构的智能笔的制作方法

1.本实用新型涉及书写智能交互装置技术领域，尤其涉及一种具有层叠固定结构的智能笔。


背景技术：

2.目前，随着远程教育、教育信息化、教育智能化、教育物联网的普及，智能笔相关技术取得了长足发展。现有的智能笔不仅具有传统笔的书写功能，还能采集铺设有点阵码的介质上书写时的书写交互信息，并将书写交互信息电子化存储和传输。其原理为，在印刷或打印对人眼近似隐形的坐标点阵码(又称码点、微图)的介质上，集成了镜头、图像传感器以及点阵码图像识别与坐标解码模块的智能笔进行书写数据采集，智能笔在书写过程中在介质(例如纸张)上留下笔迹，同时点阵码图像识别与坐标解码模块处理数字图像得出坐标值(又称解码)，从而实现书写交互的数字化采集(包括笔迹坐标的数字化采集)。
3.现有智能笔相比于传统笔(例如中性笔、圆珠笔)等需要在内部额外地布置多块电路板，而现有智能笔是在其用于抓握的中间部位的内部相对于电池上布置多块电路板，即导致智能笔的体积尤其是书写时抓握部分的体积过大，不便于用户书写时的抓握和携带，带给用户很不好的使用体验，也增加了产品成本。
4.因此，亟需提供一种在支架的相对两侧分别布置电路板从而能减少智能笔的体积、进而方便用户的抓握和携带的具有层叠固定结构的智能笔。


技术实现要素：

5.本实用新型针对上述现有技术的不足，为实现本实用新型一个目的，提供了一种具有层叠固定结构的智能笔，其包括：中空笔管，其形成有容纳笔芯组件和图像采集组件的容纳空间；支架，其沿笔管的轴向方向延伸地布置于笔管中，支架设为长条形且具有前支撑板；支架的第一端设有供笔芯组件所用于书写的笔尖伸出至笔管外的第一开口以及供外部光线进入图像采集组件的第二开口；前支撑板的两相背侧分别设有后支撑板正面和后支撑板反面，在后支撑板正面和后支撑板反面上分别固定一第一pcb板和一第二pcb板，且第一pcb板和第二pcb板通过位于两者侧部的一第一柔性电路板电连接。
6.进一步的，第一pcb板和第一pcb板分别设有第一板槽和第二板槽，支架设有走线槽，且各个板槽与走线槽相互相通，第一柔性电路板经过各个板槽和走线槽以电连接第一pcb板和第二pcb板。
7.进一步的，在笔管与第一端相对的第二端固定有一笔盖，第一pcb板和第二pcb板均至少部分地位于笔盖内。
8.进一步的，前支撑板上还穿设有一突出于后支撑板反面的接口，接口的固定端与第一pcb板电连接，接口的外接端经笔盖的一通口面向外界，接口邻接第二pcb板的端部。
9.进一步的，第一pcb板上设置有光源和按钮，在笔盖上固定一按键，该按键包括设有安装孔的按键本体和导光件，导光件固定在按键本体背对外界的背面，导光件设有透光
部和导光部，透光部布置于安装孔中，导光部接收并引导光源所发出的指示光以经过透光部而射出。
10.进一步的，第一pcb板上设有背对地靠近光源和按钮的蓝牙天线。
11.进一步的，后支撑板正面在笔管的轴向方向上远离笔芯组件的自由端处突设一插接柱，在后支撑板正面位于笔管内的位置处设有具有第一螺纹孔的第一突柱，在第一pcb板一端的插接孔卡接于插接柱中且另一端由第一突柱支撑，一螺纹件经过第一pcb板的一第一板孔与第一螺纹孔固定连接。
12.进一步的，后支撑板反面上突设有两对在笔管的轴向方向彼此相对且在垂直于笔管的轴向方向的方向上相互间隔的卡块，在第二pcb板的两侧部设有一对第二板孔，在后支撑板反面上设有一对对应于一对第二板孔且均具有一第二螺纹孔的第二突柱，两螺纹件分别经过两第二板孔与第二螺纹孔固定连接。
13.进一步的，智能笔还包括电池和布置在电池之下的第二柔性电路板或者第三pcb板，且第二柔性电路板或者第三pcb板的一端与图像采集组件电连接且另一端与第二pcb板电连接。
14.进一步的，在后支撑板反面上设有一凹部，第二柔性电路板或者第三pcb板布置于凹部中。
15.本实用新型具有层叠固定结构的智能笔所具有的有益效果为：通过将两电路板分别布置在支架的相对两侧面上，实现了以层叠方式来更为紧凑地安装各电路板从而充分利用智能笔的内部空间以减少智能笔的体积，还方便了用户的抓握和携带，且装配简单方便。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，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获得其他的附图，这些均在本实用新型的保护范围内。
17.图1和图2为本实用新型具有层叠固定结构的智能笔在两个不同视角下的整体示意图；
18.图3为本实用新型具有层叠固定结构的智能笔的剖面示意图；
19.图4和图5为本实用新型具有层叠固定结构的智能笔省略了笔管且在两个不同视角下的装配示意图；
20.图6至图8为本实用新型具有层叠固定结构的智能笔的支架在三个不同视角下的结构示意图；
21.图9和图10为本实用新型具有层叠固定结构的智能笔的按键的两个不同视角下的装配示意图；
22.附图标记说明：
23.1-笔管；2-笔芯组件；3-图像采集组件；4-支架；401-前支撑板；402-后支撑板正面；403-后支撑板反面；404-第一开口；405-第二开口；406-走线槽；407-插接柱；408-第一突柱；409-卡块；410-第二突柱；411-凹部；5-第一pcb板；51-第一板槽；6-第二pcb板；61-第二板槽；7-第一柔性电路板；8-笔盖；9-接口；10-光源；11-按钮；12-蓝牙天线；13-第二柔性电路板；14-电池；15-笔帽；16-按键；161-按键本体；161a-安装孔；162-导光件；162a-透光
部；162b-导光部。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限位的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。
25.参考图1至图10，作为本实用新型的一个目的，提供了一种具有层叠固定结构的智能笔，其包括中空笔管1和支架4，笔管1形成有容纳笔芯组件2和图像采集组件3的容纳空间，支架4沿笔管1的轴向方向延伸地布置于笔管1中，支架4设为长条形且具有前支撑板401；支架4的第一端设有供笔芯组件2所用于书写的笔尖伸出至笔管1外的第一开口404以及供外部光线进入图像采集组件3的第二开口405。前支撑板401的两相背侧分别设有后支撑板正面402和后支撑板反面403，在后支撑板正面402和后支撑板反面403上分别固定一第一pcb板5和一第二pcb板6，可知的是，第一pcb板5和一第二pcb板6为相对平行地布置在智能笔内部，且第一pcb板5和第二pcb板6通过位于两者侧部的一第一柔性电路板7即fpc电连接，因此，通过将两电路板分别布置在支架4的相对两侧面上，实现了以层叠方式来安装各电路板从而充分利用智能笔的内部空间以减少智能笔的体积，方便用户的抓握和携带，且层叠方式布置使得多个部件相互间更为紧凑，还使得装配简单方便。
26.结合参考图5，具体地，第一pcb板5和第二pcb板6分别设有第一板槽51和第二板槽61，支架4设有走线槽406，且各个板槽与走线槽406相互相通，第一柔性电路板7经过各个板槽和走线槽406以电连接第一pcb板5和第二pcb板6。这样的话，由于第一板槽51、第二板槽61以及走线槽406为第一柔性电路板7的弯折提供了空位，从而方便了第一柔性电路板7的组装。
27.结合参考图3，优选的，笔管1与第一端相对的第二端固定有一笔盖8，另外，在笔管11的第一端可拆卸地套接一笔帽15，第一pcb板5和第二pcb板6均至少部分地位于笔盖8内，因而通过利用笔盖8内的一定空间来容纳第一pcb板5和第二pcb板6，能够有助于减小智能笔的长度，从而便于书写和携带。
28.结合参考图2和图5，进一步优选的，前支撑板401上还穿设有一突出于后支撑板反面403的接口9，该接口9具体可为type-c接口、usb接口，接口9的固定端与第一pcb板5电连
接，接口9的外接端经笔盖8的一通口面向外界，接口9邻接第二pcb板6的端部，由于接口9尤其是type-c接口的体积相对较大，因此，通过将接口9依次穿过后支撑板反面403和后支撑板正面402而与第一pcb板5电连接，有助于减小接口9在垂直于支座板方向上占用的空间，进而减小智能笔的厚度。
29.结合参考图3、图4、图9和图10，进一步优选的，第一pcb板5上设置有光源10和按钮11，在笔盖8上固定一按键16，该按键16包括设有安装孔161a的按键本体161和导光件162，导光件162固定在按键本体161背对外界的背面，导光件162设有透光部162a和导光部162b，透光部162a布置于安装孔161a中，较优的是，透光部162a和导光部162b为一体成型且采用透光材料，导光部162b接收并引导光源10所发出的指示光以经过透光部162a而射出。因而，由于通过将按键本体161和导光件162装配一体而形成按键16，从而导光件162位于按键本体161内且均安装在贴近光源10和按钮11的位置处，两者总共占用空间较小，有助于将智能笔制作成相对短细，便于用户书写时的抓握和携带。
30.结合参考图4和图5，优选的，第一pcb板5上设有背对地靠近光源10和按钮11的蓝牙天线12，如此的话，由于蓝牙天线12布置于按钮11和光源10的相背侧，一方面，所受到的按键16所接受的按压力的传递力很小，另一方面，尽可能地降低了光源10作为功率部件工作时对蓝牙天线12的电磁干扰。
31.结合参考图4和图7，优选的，后支撑板正面402在笔管1的轴向方向上远离笔芯组件2的自由端处突设一插接柱407，在后支撑板正面402位于笔管1内的位置处设有具有第一螺纹孔的第一突柱408，在第一pcb板5一端的插接孔卡接于插接柱407中且另一端由第一突柱408支撑，一螺纹件经过第一pcb板5的一第一板孔与第一螺纹孔固定连接，这样的话，对于长度相对较短的第一pcb板5采用插接柱407和第一突柱408来分别支撑限位和螺纹连接固定，能够实现对第一pcb板5稳靠固定的效果。
32.结合参考图5和图6，进一步优选的，后支撑板反面403上突设有两对在笔管1的轴向方向彼此相对且在垂直于笔管1的轴向方向的方向上相互间隔的卡块409，在第二pcb板6的两侧部设有一对第二板孔，在后支撑板反面403上设有一对对应于一对第二板孔且均具有一第二螺纹孔的第二突柱410，两个例如螺钉、螺柱等的螺纹件分别经过两第二板孔与第二螺纹孔固定连接，由于对于长度相对较长的第二pcb板6采用两对卡块409的卡接方式以及螺纹件与第二突柱410的螺纹连接方式，能够实现对第二pcb板6可靠定位以及固定的效果。
33.优选的，智能笔还包括电池14和布置在电池14之下的第二柔性电路板13或者第三pcb板，在本实用新型中，均采用第二柔性电路板13布置于电池14之下，且第二柔性电路板13或者第三pcb板的一端与图像采集组件3电连接且另一端尤其较优的是在两卡块409之间经过而与第二pcb板6电连接。如此的话，由于第二柔性电路板13或者第三pcb板布置在电池14之下可以利用电池14支撑结构存在的空余空间，从而在布置了第二柔性电路板13或者第三pcb板的情况下，也不会额外增加智能笔的体积。
34.结合参照图6，进一步优选的，在后支撑板反面403上设有一凹部411，第二柔性电路板13或者第三pcb板布置于凹部411中，由于凹部411能容纳第二柔性电路板13或者第三pcb板以进行限位，因而使得第二柔性电路板13或者第三pcb板被安装得准确和稳靠。
35.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限
制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。