防近视智能感应笔的制作方法
专利名称：防近视智能感应笔的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及书写工具领域，尤其涉及利用红外线进行测距的一种防近视智能 感应笔。
背景技术：
书写姿势不正确，眼睛与纸面距离过近，是导致青少年近视的重要原因。传统的 笔类文具不能强制书写者保持正确姿势从而保护视力，若想防止近视只能依靠书写者的自 觉。然而依靠自制力相对较差的青少年去自觉保护视力是比较困难的。因此，为了满足家 长与社会希望保护青少年视力的需求，各种防近视笔应运而生。早期的防近视笔往往是以一定的外形或机械结构达到辅助使用者保持正确姿势 的目的。中国专利90223702.0公开了一种在握笔处设置有符合手指形状的凹陷，使书写 者保持正确握笔姿势的防近视笔；这种凹陷防近视笔只能使书写者以正确的握笔姿势去握 笔，并不能强制书写者保持正确坐姿，故防近视的效果有限。中国专利ZL95214039. X公开 了一种在笔杆后部加有拉杆的防近视笔，拉杆上有尺寸的刻度，书写时拉出拉杆，以抵住身 体来防止书写者头部和纸面过于靠近；这种拉杆防近视笔既不美观大方，因拉杆较长，书写 也极不方便。针对上述防近视笔只能起到辅助书写者保持坐姿的缺陷，中国专利ZL99230493. 8 公开了一种笔芯可伸缩防近视笔。该笔芯伸缩防近视笔主要包括用于红外测距的红外感应 头，可滑动的尾端带凸起的笔芯套，用于控制笔芯套缩进的连接套，该连接套内有磁圈和带 磁铁的止推挡杆。正确姿势书写时，身体离笔头距离较远，连接套内的磁圈不工作，止推挡 杆在重力的作用下自然下垂，抵住笔芯套的凸起部分，使笔芯头露在笔套外正常书写；当身 体离笔头过近时，红外感应头检测到距离过近从而控制磁圈工作，磁圈产生磁力吸引止推 挡杆上的磁铁，使止推挡杆偏离正常位置，不能再抵住笔芯套的凸起，从而使书写时笔芯头 缩回笔套内，无法再正常书写，起到强制书写者保持正确坐姿的作用。由于该笔芯伸缩防近 视笔的笔芯套尾端的凸起，是用铜针来实现的，制造工艺相对困难，导致凸起与止推挡杆间 隙较大，因此正常写字时，笔头松动，书写不便。同时因红外感应头方向固定，当书写者握笔 方向不小心转动时，红外感应头无法正常测距，导致起不到防近视的作用。为了解决红外感应头方向固定的问题，中国专利200610069022. 9在笔芯伸缩防 近视笔的基础上进行改进，公开了一种红外感应头可自动转向的防近视笔。该感应头转向 防近视笔在装有红外感应头的电路板的两端各加上一个金属轴针，再在与该金属轴针相对 应的腔体的上下部各安装一个金属轴针座，通过金属轴针与金属轴针座的衔接完成给电路 板供电并使电路板可自由转向的功能；同时该感应头转向防近视笔还在电路板与红外感应 头相反的一面加装了一个负重件，负重件在重力的作用下带动电路板转动，结合正确的握 笔姿势，可以保证红外感应头始终朝向人体方向。虽然该感应头转向笔解决了红外感应头 方向固定的问题，但是笔头松动的问题因为铜针的制造工艺困难故仍然没有得到很好的解 决。同时该感应头转向笔的金属轴针与电路板相焊接的部分是一个剖面为半椭圆形的小长条，接触面积相对较小，焊接困难，生产用时长。上述两种使用红外测距来进行控制的防近视笔，共同存在一个问题，就是当外界 环境的红外线过强，比如在强太阳光下或者有强发热源的室内时，外界环境的红外线就会 被红外感应头接收。由于红外感应头接收功率有限，环境红外线会挤掉红外感应头原本的 测距红外线，从而导致红外测距功能失效，防近视笔无法正常工作。
实用新型内容为了解决红外感应防近视笔笔头松动，生产用时长，外界环境红外线过强时 无法正常工作等问题，本实用新型对已成为公知技术的中国专利ZL99230493. 8和 200610069022. 9进行了改进，提供一种防近视智能感应笔，包括电池仓、电池、上轴针座、上 轴针、透光管、电路板、红外感应头、下轴针、下轴针座、绕线线圈、磁铁、止推挡杆、推针、推 针弹簧、笔芯套、笔芯、笔头管、控制管、负重件；整个笔管由电池仓、透光管、控制管和笔头 管依次相接而成；其中电池正极通过电池仓中的弹簧与电池仓内部的导电金属片相接，电 池负极连接电池仓的导电底座；上轴针座安装在电池仓的导电底座上，下轴针座安装在控 制管上部的工形骨架顶部，上轴针安装于电路板靠电池仓的一端，下轴针安装于电路板靠 控制管的一端；红外感应头安装于电路板一面，负重件安装于与红外感应头相反的电路板 另一面；所述绕线线圈一端线头绕在下轴针座上，另一端线头通过透光管上的线槽连接电 池仓内部的导电金属片，绕线线圈主体绕制在控制管上部的工形骨架凹陷部上；止推挡杆 顶部安装有磁铁，止推挡杆通过中部的轴承安装于控制管的空腔内；笔芯装在笔芯套内腔， 笔芯套顶部安装有推针，推针穿过推针弹簧抵在止推挡杆下部；其特征在于所述电路板设置有用于发出特定频率的测距红外线的发光二极管，该发光二极管 阳极连接电路板的第二电阻，该发光二极管阴极连接电路板的微控芯片的发光控制端；所 述透光管的制造材料选用滤光胶件，该滤光胶件表面涂有波分多段功能封装树脂，该树脂 用于过滤与测距红外线不同频率的其他频率光线。本实用新型的工作原理如下电池给整个电路供电，电池正极依次通过电池仓弹 簧、电池仓导电金属片、绕线线圈、下轴针座和下轴针连接到电路板，电池负极依次通过电 池仓导电底座、上轴针座和上轴针连接到电路板；通过轴针与相应轴针座的顶触相接，将电 路板安置在透光管的空腔内，并使电路板可自由转向；电路板上的负重件在重力的作用下 带动电路板转动，使红外感应头始终朝向人体方向；当人体与笔距离未达到设定距离时，电 路板控制绕线线圈不工作，止推挡杆自然下垂，抵住推针，使笔芯头伸出笔头管，保持正常 书写；当人体与笔过于靠近，达到设定距离时，被红外感应头检测到，进而电路板控制绕线 线圈产生磁场吸引磁铁，使止推挡杆转动，止推挡杆下部不再抵住推针，从而使书写时的笔 芯头在压力的作用下缩进笔头管内。滤光胶件的使用可以保证过滤掉绝大部分环境红外线 与其他光线，使红外感应头接收到的红外线主要来自于发光二极管发出的测距红外线。本实用新型的上述技术方案还可进一步具体为所述的上轴针与下轴针分别为导电金属件，均包括顶触部、轴部和焊接部，顶触部 为圆锥体，轴部为圆柱体或长方体，焊接部为几何平面状薄片，顶触部、轴部和焊接部依次 相接。该焊接部可以为圆片、长方片、正方片、三角片、椭圆片等，这样的形状的焊接部可以 使轴针与电路板更加方便快捷的焊接在一起。[0012]所述的下轴针座为导电金属件，包括滑槽部和挂耳部，挂耳部连接在滑槽部外侧， 滑槽部为中间有圆锥体凹槽的方块或圆柱，挂耳部为一端翘起的长条。绕线线圈一端线头 绕制在挂耳部翘起端上，如此绕制方法比已有技术所用的焊接方法更加简便易行。所述的推针为塑料件。塑料件的塑形可以得到精确的控制，从而保证推针在自然 状态和书写时被止推挡杆抵住的止动状态间的位移精确到0. Olmm-O. 05mm之间。所述防近视智能感应笔的电路包括电池、绕线线圈、第一二极管、第一电容、第二 电容、第一电阻、第二电阻、微控芯片、发光二极管和红外感应头，其中电池负极接地，电池 正极接绕线线圈一端，绕线线圈另一端依次分别连接第一二极管阳极、第一电阻一端和微 控芯片的线圈控制端；该第一二极管阴极依次分别连接第二电阻一端、微控芯片电源端、第 二电容阳极，该第二电阻另一端连接发光二极管阳极，发光二极管阴极连接微控芯片发光 控制端，该第二电容阴极接地；该第一电阻另一端依次分别连接红外感光头电源端、第一电 容阳极，该第一电容阴极接地，该红外感光头片选端接微控芯片片选端，红外感光头信号输 出端接微控芯片信号输入端。本实用新型与已有技术相比的有益效果在于滤光胶件的使用可以保证过滤掉绝 大部分环境红外线与其他光线，从而保证防近视智能感应笔在环境红外线过强的情况下的 正常工作；上轴针、下轴针与下轴针座的改进简化了工艺流程，使生产时间更快，方便大规 模生产，节省成本；塑料推针能够精确定位，解决了笔头松动，书写不便的问题。
图1是防近视智能感应笔的整体结构图；图2是防近视智能感应笔的上轴针、电路板、下轴针、下轴针座的结构图；图3是防近视智能感应笔的电路板侧视图；图4是防近视智能感应笔的推针止动状态示意图；图5是防近视智能感应笔的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型进一步说明。如图1、图2、图3和图4所示本实用新型防近视智能感应笔，由电池仓1、电池2、上轴针座3、上轴针4、透光管 5、电路板6、红外感应头7、下轴针8、下轴针座9、绕线线圈10、磁铁11、止推挡杆12、推针 13、推针弹簧14、笔芯套15、笔芯16、笔头管17、控制管18、负重件19组成。整个笔管由电 池仓1、透光管5、控制管18和笔头管17依次相接而成。其中电池2正极通过电池仓1中 的弹簧与电池仓1内部的导电金属片相接，电池2负极连接电池仓2的导电底座；上轴针座 3安装在电池仓1的导电底座上，下轴针座9安装在控制管18上部的工形骨架顶部，上轴针 4安装于电路板6靠电池仓1的一端，下轴针8安装于电路板6靠控制管18的一端；所述 绕线线圈10 —端线头绕在下轴针座9上，另一端线头通过透光管5上的线槽连接电池仓1 内部的导电金属片，绕线线圈10主体绕制在控制管18上部的工形骨架凹陷部上；红外感应 头7安装于电路板6 —面，负重件19安装于与红外感应头7相反的电路板6另一面。电池 2给整个电路供电，电池2正极依次通过电池仓1弹簧、电池仓1导电金属片、绕线线圈10、下轴针座9和下轴针8连接到电路板6，电池2负极依次通过电池仓1导电底座、上轴针座 3和上轴针4连接到电路板6 ；通过轴针与相应轴针座的顶触相接，将电路板6安置在透光 管5的空腔内，并使电路板6可自由转向；电路板6上的负重件19在重力的作用下带动电 路板6转动，使红外感应头7始终朝向人体方向；止推挡杆12顶部安装有磁铁11，止推挡杆12通过中部的轴承安装于控制管18的 空腔内；笔芯16装在笔芯套15内腔，笔芯套15顶部安装有推针13，推针13穿过推针弹簧 14抵在止推挡杆12下部；当人体与笔距离未达到设定距离时，电路板6控制绕线线圈10不 工作，止推挡杆12自然下垂，抵住推针13，使笔芯头伸出笔头管17，保持正常书写；当人体 与笔过于靠近，达到设定距离时，被红外感应头7检测到，进而电路板6控制绕线线圈10产 生磁场吸引磁铁11，使止推挡杆12转动，止推挡杆12下部不再抵住推针13，从而使书写时 的笔芯头在压力的作用下缩进笔头管17内。该所述电路板6设置有用于发出特定频率的测距红外线的发光二极管LED，该发 光二极管LED阳极连接电路板6的第二电阻R2，该发光二极管LED阴极连接电路板6的微 控芯片ICl的发光控制端；所述透光管5的制造材料选用滤光胶件，该滤光胶件表面涂有波 分多段功能封装树脂，该树脂用于过滤与测距红外线不同频率的其他频率光线。滤光胶件 的使用可以保证过滤掉绝大部分环境红外线与其他光线，使红外感应头7接收到红外线主 要来自于发光二级管LED发出的测距红外线。上轴针4与下轴针8分别为导电金属件，均包括顶触部20、轴部21和焊接部22， 顶触部20为圆锥体，轴部21为圆柱体或长方体，焊接部22为几何平面状薄片，顶触部20、 轴部21和焊接部22依次相接。该焊接部22可以为圆片、长方片、正方片、三角片、椭圆片 等，这样的形状的焊接部22可以使轴针与电路板6更加方便快捷的焊接在一起。下轴针座9为导电金属件，包括滑槽部23和挂耳部对，挂耳部M连接在滑槽部 23外侧，滑槽部23为中间有圆锥体凹槽的方块或圆柱，挂耳部M为一端翘起的长条。绕线 线圈10 —端线头绕制在挂耳部M翘起端上，如此绕制方法比已有技术所用的焊接方法更 加简便易行。所述的推针13为塑料件。塑料件的塑形可以得到精确的控制，从而保证推针13 在自然状态和书写时被止推挡杆12抵住的止动状态间的位移精确到0. Olmm-O. 05mm之间。如图5所示本实用新型防近视智能感应笔的电路结构，由电池2、绕线线圈10、第一二极管 D1、第一电容Cl、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、微控芯片IC1、发光二极管LED和 红外感应头7组成。电池2负极接地，电池2正极接绕线线圈10 —端，绕线线圈另一端依次 分别连接第一二极管Dl阳极、第一电阻Rl —端和微控芯片ICl的线圈控制端；该第一二极 管Dl阴极依次分别连接第二电阻R2 —端、微控芯片ICl电源端、第二电容C2阳极，该第二 电阻R2另一端连接发光二极管LED阳极，发光二极管LED阴极连接微控芯片ICl发光控制 端，该第二电容C2阴极接地；该第一电阻Rl另一端依次分别连接红外感光头7电源端、第 一电容Cl阳极，该第一电容Cl阴极接地，该红外感光头7片选端接微控芯片ICl片选端， 红外感光头7信号输出端接微控芯片ICl信号输入端。发光二极管LED在微控芯片ICl的控制下对外发送特定频率的测距红外线，该测 距红外线被人体反射回来后，被红外感应头7接收到。红外感应头7自带检测芯片，经检测芯片的计算后，如发现人体的距离过近，则将报警信号发送给微控芯片IC1。微控芯片ICl 通过控制端使绕线线圈10的电位发生变化，当绕线线圈10电位发生变化时，绕线线圈10 产生磁场，进而完成笔芯头缩进笔头管的防近视功能。
权利要求1.一种防近视智能感应笔，包括电池仓(1)、电池(2)、上轴针座(3)、上轴针(4)、透光 管(5)、电路板(6)、红外感应头(7)、下轴针(8)、下轴针座(9)、绕线线圈(10)、磁铁(11)、 止推挡杆(12)、推针(13)、推针弹簧(14)、笔芯套(15)、笔芯(16)、笔头管(17)、控制管 (18)、负重件(19);整个笔管由电池仓(1)、透光管(5)、控制管(18)和笔头管(17)依次相接 而成；其中电池(2)正极通过电池仓(1)中的弹簧与电池仓(1)内部的导电金属片相接，电 池(2)负极连接电池仓(2)的导电底座；上轴针座(3)安装在电池仓(1)的导电底座上，下 轴针座(9)安装在控制管(18)上部的工形骨架顶部，上轴针(4)安装于电路板(6)靠电池 仓(1)的一端，下轴针(8 )安装于电路板(6 )靠控制管(18 )的一端；红外感应头(7 )安装于 电路板(6)—面，负重件(19)安装于与红外感应头(7)相反的电路板(6)另一面；所述绕线 线圈(10) —端线头绕在下轴针座(9)上，另一端线头通过透光管(5)上的线槽连接电池仓(1)内部的导电金属片，绕线线圈(10)主体绕制在控制管(18)上部的工形骨架凹陷部上； 止推挡杆(12)顶部安装有磁铁(11 )，止推挡杆(12)通过中部的轴承安装于控制管(18)的 空腔内；笔芯(16)装在笔芯套(15)内腔，笔芯套(15)顶部安装有推针(13)，推针(13)穿过 推针弹簧(14)抵在止推挡杆(12)下部；其特征在于所述电路板(6)设置有用于发出特定频率的测距红外线的发光二极管(LED)，该发光 二极管(LED)阳极连接电路板(6)的第二电阻(R2)，该发光二极管(LED)阴极连接电路板 (6)的微控芯片(ICl)的发光控制端；所述透光管(5)的制造材料选用滤光胶件，该滤光胶 件表面涂有波分多段功能封装树脂，该树脂用于过滤与测距红外线不同频率的其他频率光 线。
2.根据权利要求1所述的防近视智能感应笔，其特征在于所述的上轴针(4)与下轴 针(8 )分别为导电金属件，均包括顶触部(20 )、轴部(21)和焊接部(22 )，顶触部(20 )为圆 锥体，轴部(21)为圆柱体或长方体，焊接部(22)为几何平面状薄片，顶触部(20)、轴部(21) 和焊接部(22)依次相接。
3.根据权利要求1所述的防近视智能感应笔，其特征在于所述的下轴针座(9)为导电 金属件，包括滑槽部(23)和挂耳部(24)，挂耳部(24)连接在滑槽部(23)外侧，滑槽部(23) 为中间有圆锥体凹槽的方块或圆柱，挂耳部(24)为一端翘起的长条。
4.根据权利要求1所述的防近视智能感应笔，其特征在于所述的推针(13)为塑料件。
5.根据权利要求1所述的防近视智能感应笔，其特征在于所述防近视智能感应笔的 电路包括电池(2)、绕线线圈(10)、第一二极管(D1)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第一 电阻(R1)、第二电阻(R2)、微控芯片(IC1)、发光二极管(LED)和红外感应头(7)，其中电池(2)负极接地，电池(2)正极接绕线线圈(10)—端，绕线线圈(10)另一端依次分别连接第 一二极管(Dl)阳极、第一电阻(Rl) —端和微控芯片(ICl)的线圈控制端；该第一二极管 (Dl)阴极依次分别连接第二电阻(R2)—端、微控芯片(ICl)电源端、第二电容(C2)阳极， 该第二电阻(R2)另一端连接发光二极管(LED)阳极，发光二极管(LED)阴极连接微控芯片 (ICl)发光控制端，该第二电容(C2)阴极接地；该第一电阻(Rl)另一端依次分别连接红外 感光头(7)电源端、第一电容(Cl)阳极，该第一电容(Cl)阴极接地，该红外感光头(7)片选 端接微控芯片(ICl)片选端，红外感光头(7)信号输出端接微控芯片(ICl)信号输入端。
专利摘要本实用新型提供了一种防近视智能感应笔，包括电池仓、电池、上轴针座、上轴针、透光管、电路板、红外感应头、下轴针、下轴针座、绕线线圈、磁铁、止推挡杆、推针、推针弹簧、笔芯套、笔芯、笔头管、控制管、负重件。本实用新型的有益效果在于能够保证防近视智能感应笔在环境红外线过强的情况下的正常工作；简化了工艺流程，使生产时间更快，方便大规模生产，节省成本；解决了笔头松动，书写不便的问题。
文档编号B43K24/02GK201907303SQ20102066829
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者眭勇华 申请人:眭勇华
技术领域：
本实用新型涉及书写工具领域，尤其涉及利用红外线进行测距的一种防近视智能 感应笔。
背景技术：
书写姿势不正确，眼睛与纸面距离过近，是导致青少年近视的重要原因。传统的 笔类文具不能强制书写者保持正确姿势从而保护视力，若想防止近视只能依靠书写者的自 觉。然而依靠自制力相对较差的青少年去自觉保护视力是比较困难的。因此，为了满足家 长与社会希望保护青少年视力的需求，各种防近视笔应运而生。早期的防近视笔往往是以一定的外形或机械结构达到辅助使用者保持正确姿势 的目的。中国专利90223702.0公开了一种在握笔处设置有符合手指形状的凹陷，使书写 者保持正确握笔姿势的防近视笔；这种凹陷防近视笔只能使书写者以正确的握笔姿势去握 笔，并不能强制书写者保持正确坐姿，故防近视的效果有限。中国专利ZL95214039. X公开 了一种在笔杆后部加有拉杆的防近视笔，拉杆上有尺寸的刻度，书写时拉出拉杆，以抵住身 体来防止书写者头部和纸面过于靠近；这种拉杆防近视笔既不美观大方，因拉杆较长，书写 也极不方便。针对上述防近视笔只能起到辅助书写者保持坐姿的缺陷，中国专利ZL99230493. 8 公开了一种笔芯可伸缩防近视笔。该笔芯伸缩防近视笔主要包括用于红外测距的红外感应 头，可滑动的尾端带凸起的笔芯套，用于控制笔芯套缩进的连接套，该连接套内有磁圈和带 磁铁的止推挡杆。正确姿势书写时，身体离笔头距离较远，连接套内的磁圈不工作，止推挡 杆在重力的作用下自然下垂，抵住笔芯套的凸起部分，使笔芯头露在笔套外正常书写；当身 体离笔头过近时，红外感应头检测到距离过近从而控制磁圈工作，磁圈产生磁力吸引止推 挡杆上的磁铁，使止推挡杆偏离正常位置，不能再抵住笔芯套的凸起，从而使书写时笔芯头 缩回笔套内，无法再正常书写，起到强制书写者保持正确坐姿的作用。由于该笔芯伸缩防近 视笔的笔芯套尾端的凸起，是用铜针来实现的，制造工艺相对困难，导致凸起与止推挡杆间 隙较大，因此正常写字时，笔头松动，书写不便。同时因红外感应头方向固定，当书写者握笔 方向不小心转动时，红外感应头无法正常测距，导致起不到防近视的作用。为了解决红外感应头方向固定的问题，中国专利200610069022. 9在笔芯伸缩防 近视笔的基础上进行改进，公开了一种红外感应头可自动转向的防近视笔。该感应头转向 防近视笔在装有红外感应头的电路板的两端各加上一个金属轴针，再在与该金属轴针相对 应的腔体的上下部各安装一个金属轴针座，通过金属轴针与金属轴针座的衔接完成给电路 板供电并使电路板可自由转向的功能；同时该感应头转向防近视笔还在电路板与红外感应 头相反的一面加装了一个负重件，负重件在重力的作用下带动电路板转动，结合正确的握 笔姿势，可以保证红外感应头始终朝向人体方向。虽然该感应头转向笔解决了红外感应头 方向固定的问题，但是笔头松动的问题因为铜针的制造工艺困难故仍然没有得到很好的解 决。同时该感应头转向笔的金属轴针与电路板相焊接的部分是一个剖面为半椭圆形的小长条，接触面积相对较小，焊接困难，生产用时长。上述两种使用红外测距来进行控制的防近视笔，共同存在一个问题，就是当外界 环境的红外线过强，比如在强太阳光下或者有强发热源的室内时，外界环境的红外线就会 被红外感应头接收。由于红外感应头接收功率有限，环境红外线会挤掉红外感应头原本的 测距红外线，从而导致红外测距功能失效，防近视笔无法正常工作。
实用新型内容为了解决红外感应防近视笔笔头松动，生产用时长，外界环境红外线过强时 无法正常工作等问题，本实用新型对已成为公知技术的中国专利ZL99230493. 8和 200610069022. 9进行了改进，提供一种防近视智能感应笔，包括电池仓、电池、上轴针座、上 轴针、透光管、电路板、红外感应头、下轴针、下轴针座、绕线线圈、磁铁、止推挡杆、推针、推 针弹簧、笔芯套、笔芯、笔头管、控制管、负重件；整个笔管由电池仓、透光管、控制管和笔头 管依次相接而成；其中电池正极通过电池仓中的弹簧与电池仓内部的导电金属片相接，电 池负极连接电池仓的导电底座；上轴针座安装在电池仓的导电底座上，下轴针座安装在控 制管上部的工形骨架顶部，上轴针安装于电路板靠电池仓的一端，下轴针安装于电路板靠 控制管的一端；红外感应头安装于电路板一面，负重件安装于与红外感应头相反的电路板 另一面；所述绕线线圈一端线头绕在下轴针座上，另一端线头通过透光管上的线槽连接电 池仓内部的导电金属片，绕线线圈主体绕制在控制管上部的工形骨架凹陷部上；止推挡杆 顶部安装有磁铁，止推挡杆通过中部的轴承安装于控制管的空腔内；笔芯装在笔芯套内腔， 笔芯套顶部安装有推针，推针穿过推针弹簧抵在止推挡杆下部；其特征在于所述电路板设置有用于发出特定频率的测距红外线的发光二极管，该发光二极管 阳极连接电路板的第二电阻，该发光二极管阴极连接电路板的微控芯片的发光控制端；所 述透光管的制造材料选用滤光胶件，该滤光胶件表面涂有波分多段功能封装树脂，该树脂 用于过滤与测距红外线不同频率的其他频率光线。本实用新型的工作原理如下电池给整个电路供电，电池正极依次通过电池仓弹 簧、电池仓导电金属片、绕线线圈、下轴针座和下轴针连接到电路板，电池负极依次通过电 池仓导电底座、上轴针座和上轴针连接到电路板；通过轴针与相应轴针座的顶触相接，将电 路板安置在透光管的空腔内，并使电路板可自由转向；电路板上的负重件在重力的作用下 带动电路板转动，使红外感应头始终朝向人体方向；当人体与笔距离未达到设定距离时，电 路板控制绕线线圈不工作，止推挡杆自然下垂，抵住推针，使笔芯头伸出笔头管，保持正常 书写；当人体与笔过于靠近，达到设定距离时，被红外感应头检测到，进而电路板控制绕线 线圈产生磁场吸引磁铁，使止推挡杆转动，止推挡杆下部不再抵住推针，从而使书写时的笔 芯头在压力的作用下缩进笔头管内。滤光胶件的使用可以保证过滤掉绝大部分环境红外线 与其他光线，使红外感应头接收到的红外线主要来自于发光二极管发出的测距红外线。本实用新型的上述技术方案还可进一步具体为所述的上轴针与下轴针分别为导电金属件，均包括顶触部、轴部和焊接部，顶触部 为圆锥体，轴部为圆柱体或长方体，焊接部为几何平面状薄片，顶触部、轴部和焊接部依次 相接。该焊接部可以为圆片、长方片、正方片、三角片、椭圆片等，这样的形状的焊接部可以 使轴针与电路板更加方便快捷的焊接在一起。[0012]所述的下轴针座为导电金属件，包括滑槽部和挂耳部，挂耳部连接在滑槽部外侧， 滑槽部为中间有圆锥体凹槽的方块或圆柱，挂耳部为一端翘起的长条。绕线线圈一端线头 绕制在挂耳部翘起端上，如此绕制方法比已有技术所用的焊接方法更加简便易行。所述的推针为塑料件。塑料件的塑形可以得到精确的控制，从而保证推针在自然 状态和书写时被止推挡杆抵住的止动状态间的位移精确到0. Olmm-O. 05mm之间。所述防近视智能感应笔的电路包括电池、绕线线圈、第一二极管、第一电容、第二 电容、第一电阻、第二电阻、微控芯片、发光二极管和红外感应头，其中电池负极接地，电池 正极接绕线线圈一端，绕线线圈另一端依次分别连接第一二极管阳极、第一电阻一端和微 控芯片的线圈控制端；该第一二极管阴极依次分别连接第二电阻一端、微控芯片电源端、第 二电容阳极，该第二电阻另一端连接发光二极管阳极，发光二极管阴极连接微控芯片发光 控制端，该第二电容阴极接地；该第一电阻另一端依次分别连接红外感光头电源端、第一电 容阳极，该第一电容阴极接地，该红外感光头片选端接微控芯片片选端，红外感光头信号输 出端接微控芯片信号输入端。本实用新型与已有技术相比的有益效果在于滤光胶件的使用可以保证过滤掉绝 大部分环境红外线与其他光线，从而保证防近视智能感应笔在环境红外线过强的情况下的 正常工作；上轴针、下轴针与下轴针座的改进简化了工艺流程，使生产时间更快，方便大规 模生产，节省成本；塑料推针能够精确定位，解决了笔头松动，书写不便的问题。
图1是防近视智能感应笔的整体结构图；图2是防近视智能感应笔的上轴针、电路板、下轴针、下轴针座的结构图；图3是防近视智能感应笔的电路板侧视图；图4是防近视智能感应笔的推针止动状态示意图；图5是防近视智能感应笔的电路结构图。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型进一步说明。如图1、图2、图3和图4所示本实用新型防近视智能感应笔，由电池仓1、电池2、上轴针座3、上轴针4、透光管 5、电路板6、红外感应头7、下轴针8、下轴针座9、绕线线圈10、磁铁11、止推挡杆12、推针 13、推针弹簧14、笔芯套15、笔芯16、笔头管17、控制管18、负重件19组成。整个笔管由电 池仓1、透光管5、控制管18和笔头管17依次相接而成。其中电池2正极通过电池仓1中 的弹簧与电池仓1内部的导电金属片相接，电池2负极连接电池仓2的导电底座；上轴针座 3安装在电池仓1的导电底座上，下轴针座9安装在控制管18上部的工形骨架顶部，上轴针 4安装于电路板6靠电池仓1的一端，下轴针8安装于电路板6靠控制管18的一端；所述 绕线线圈10 —端线头绕在下轴针座9上，另一端线头通过透光管5上的线槽连接电池仓1 内部的导电金属片，绕线线圈10主体绕制在控制管18上部的工形骨架凹陷部上；红外感应 头7安装于电路板6 —面，负重件19安装于与红外感应头7相反的电路板6另一面。电池 2给整个电路供电，电池2正极依次通过电池仓1弹簧、电池仓1导电金属片、绕线线圈10、下轴针座9和下轴针8连接到电路板6，电池2负极依次通过电池仓1导电底座、上轴针座 3和上轴针4连接到电路板6 ；通过轴针与相应轴针座的顶触相接，将电路板6安置在透光 管5的空腔内，并使电路板6可自由转向；电路板6上的负重件19在重力的作用下带动电 路板6转动，使红外感应头7始终朝向人体方向；止推挡杆12顶部安装有磁铁11，止推挡杆12通过中部的轴承安装于控制管18的 空腔内；笔芯16装在笔芯套15内腔，笔芯套15顶部安装有推针13，推针13穿过推针弹簧 14抵在止推挡杆12下部；当人体与笔距离未达到设定距离时，电路板6控制绕线线圈10不 工作，止推挡杆12自然下垂，抵住推针13，使笔芯头伸出笔头管17，保持正常书写；当人体 与笔过于靠近，达到设定距离时，被红外感应头7检测到，进而电路板6控制绕线线圈10产 生磁场吸引磁铁11，使止推挡杆12转动，止推挡杆12下部不再抵住推针13，从而使书写时 的笔芯头在压力的作用下缩进笔头管17内。该所述电路板6设置有用于发出特定频率的测距红外线的发光二极管LED，该发 光二极管LED阳极连接电路板6的第二电阻R2，该发光二极管LED阴极连接电路板6的微 控芯片ICl的发光控制端；所述透光管5的制造材料选用滤光胶件，该滤光胶件表面涂有波 分多段功能封装树脂，该树脂用于过滤与测距红外线不同频率的其他频率光线。滤光胶件 的使用可以保证过滤掉绝大部分环境红外线与其他光线，使红外感应头7接收到红外线主 要来自于发光二级管LED发出的测距红外线。上轴针4与下轴针8分别为导电金属件，均包括顶触部20、轴部21和焊接部22， 顶触部20为圆锥体，轴部21为圆柱体或长方体，焊接部22为几何平面状薄片，顶触部20、 轴部21和焊接部22依次相接。该焊接部22可以为圆片、长方片、正方片、三角片、椭圆片 等，这样的形状的焊接部22可以使轴针与电路板6更加方便快捷的焊接在一起。下轴针座9为导电金属件，包括滑槽部23和挂耳部对，挂耳部M连接在滑槽部 23外侧，滑槽部23为中间有圆锥体凹槽的方块或圆柱，挂耳部M为一端翘起的长条。绕线 线圈10 —端线头绕制在挂耳部M翘起端上，如此绕制方法比已有技术所用的焊接方法更 加简便易行。所述的推针13为塑料件。塑料件的塑形可以得到精确的控制，从而保证推针13 在自然状态和书写时被止推挡杆12抵住的止动状态间的位移精确到0. Olmm-O. 05mm之间。如图5所示本实用新型防近视智能感应笔的电路结构，由电池2、绕线线圈10、第一二极管 D1、第一电容Cl、第二电容C2、第一电阻R1、第二电阻R2、微控芯片IC1、发光二极管LED和 红外感应头7组成。电池2负极接地，电池2正极接绕线线圈10 —端，绕线线圈另一端依次 分别连接第一二极管Dl阳极、第一电阻Rl —端和微控芯片ICl的线圈控制端；该第一二极 管Dl阴极依次分别连接第二电阻R2 —端、微控芯片ICl电源端、第二电容C2阳极，该第二 电阻R2另一端连接发光二极管LED阳极，发光二极管LED阴极连接微控芯片ICl发光控制 端，该第二电容C2阴极接地；该第一电阻Rl另一端依次分别连接红外感光头7电源端、第 一电容Cl阳极，该第一电容Cl阴极接地，该红外感光头7片选端接微控芯片ICl片选端， 红外感光头7信号输出端接微控芯片ICl信号输入端。发光二极管LED在微控芯片ICl的控制下对外发送特定频率的测距红外线，该测 距红外线被人体反射回来后，被红外感应头7接收到。红外感应头7自带检测芯片，经检测芯片的计算后，如发现人体的距离过近，则将报警信号发送给微控芯片IC1。微控芯片ICl 通过控制端使绕线线圈10的电位发生变化，当绕线线圈10电位发生变化时，绕线线圈10 产生磁场，进而完成笔芯头缩进笔头管的防近视功能。
权利要求1.一种防近视智能感应笔，包括电池仓(1)、电池(2)、上轴针座(3)、上轴针(4)、透光 管(5)、电路板(6)、红外感应头(7)、下轴针(8)、下轴针座(9)、绕线线圈(10)、磁铁(11)、 止推挡杆(12)、推针(13)、推针弹簧(14)、笔芯套(15)、笔芯(16)、笔头管(17)、控制管 (18)、负重件(19);整个笔管由电池仓(1)、透光管(5)、控制管(18)和笔头管(17)依次相接 而成；其中电池(2)正极通过电池仓(1)中的弹簧与电池仓(1)内部的导电金属片相接，电 池(2)负极连接电池仓(2)的导电底座；上轴针座(3)安装在电池仓(1)的导电底座上，下 轴针座(9)安装在控制管(18)上部的工形骨架顶部，上轴针(4)安装于电路板(6)靠电池 仓(1)的一端，下轴针(8 )安装于电路板(6 )靠控制管(18 )的一端；红外感应头(7 )安装于 电路板(6)—面，负重件(19)安装于与红外感应头(7)相反的电路板(6)另一面；所述绕线 线圈(10) —端线头绕在下轴针座(9)上，另一端线头通过透光管(5)上的线槽连接电池仓(1)内部的导电金属片，绕线线圈(10)主体绕制在控制管(18)上部的工形骨架凹陷部上； 止推挡杆(12)顶部安装有磁铁(11 )，止推挡杆(12)通过中部的轴承安装于控制管(18)的 空腔内；笔芯(16)装在笔芯套(15)内腔，笔芯套(15)顶部安装有推针(13)，推针(13)穿过 推针弹簧(14)抵在止推挡杆(12)下部；其特征在于所述电路板(6)设置有用于发出特定频率的测距红外线的发光二极管(LED)，该发光 二极管(LED)阳极连接电路板(6)的第二电阻(R2)，该发光二极管(LED)阴极连接电路板 (6)的微控芯片(ICl)的发光控制端；所述透光管(5)的制造材料选用滤光胶件，该滤光胶 件表面涂有波分多段功能封装树脂，该树脂用于过滤与测距红外线不同频率的其他频率光 线。
2.根据权利要求1所述的防近视智能感应笔，其特征在于所述的上轴针(4)与下轴 针(8 )分别为导电金属件，均包括顶触部(20 )、轴部(21)和焊接部(22 )，顶触部(20 )为圆 锥体，轴部(21)为圆柱体或长方体，焊接部(22)为几何平面状薄片，顶触部(20)、轴部(21) 和焊接部(22)依次相接。
3.根据权利要求1所述的防近视智能感应笔，其特征在于所述的下轴针座(9)为导电 金属件，包括滑槽部(23)和挂耳部(24)，挂耳部(24)连接在滑槽部(23)外侧，滑槽部(23) 为中间有圆锥体凹槽的方块或圆柱，挂耳部(24)为一端翘起的长条。
4.根据权利要求1所述的防近视智能感应笔，其特征在于所述的推针(13)为塑料件。
5.根据权利要求1所述的防近视智能感应笔，其特征在于所述防近视智能感应笔的 电路包括电池(2)、绕线线圈(10)、第一二极管(D1)、第一电容(Cl)、第二电容(C2)、第一 电阻(R1)、第二电阻(R2)、微控芯片(IC1)、发光二极管(LED)和红外感应头(7)，其中电池(2)负极接地，电池(2)正极接绕线线圈(10)—端，绕线线圈(10)另一端依次分别连接第 一二极管(Dl)阳极、第一电阻(Rl) —端和微控芯片(ICl)的线圈控制端；该第一二极管 (Dl)阴极依次分别连接第二电阻(R2)—端、微控芯片(ICl)电源端、第二电容(C2)阳极， 该第二电阻(R2)另一端连接发光二极管(LED)阳极，发光二极管(LED)阴极连接微控芯片 (ICl)发光控制端，该第二电容(C2)阴极接地；该第一电阻(Rl)另一端依次分别连接红外 感光头(7)电源端、第一电容(Cl)阳极，该第一电容(Cl)阴极接地，该红外感光头(7)片选 端接微控芯片(ICl)片选端，红外感光头(7)信号输出端接微控芯片(ICl)信号输入端。
专利摘要本实用新型提供了一种防近视智能感应笔，包括电池仓、电池、上轴针座、上轴针、透光管、电路板、红外感应头、下轴针、下轴针座、绕线线圈、磁铁、止推挡杆、推针、推针弹簧、笔芯套、笔芯、笔头管、控制管、负重件。本实用新型的有益效果在于能够保证防近视智能感应笔在环境红外线过强的情况下的正常工作；简化了工艺流程，使生产时间更快，方便大规模生产，节省成本；解决了笔头松动，书写不便的问题。
文档编号B43K24/02GK201907303SQ20102066829
公开日2011年7月27日 申请日期2010年12月20日 优先权日2010年12月20日
发明者眭勇华 申请人:眭勇华
最新回复(0)