專利名稱：掃描筆的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于計(jì)算機(jī)外圍輸入設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于文字錄入的掃描
毛O
背景技術(shù)：
在人們工作生活中，經(jīng)常要對(duì)零散的文字進(jìn)行錄入。目前，掃描筆是實(shí)現(xiàn)松散文字 錄入的有效工具。現(xiàn)有的掃描筆的技術(shù)是采用反射光路來實(shí)現(xiàn)的。美國(guó)專利US6509893B1詳細(xì)介紹了現(xiàn)有掃描筆的結(jié)構(gòu)。圖1為現(xiàn)有技術(shù)掃描筆的 結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，主電路板106裝配在殼體101的中后部。主電路板106的前端焊 有圖像傳感器103。圖像傳感器103上部裝配定制的鏡頭系統(tǒng)116。鏡頭系統(tǒng)116的前端 固定鏡頭組115，后端固定反射鏡117。光路112是從發(fā)光二極管照射到紙面的文字開始， 紙面的文字光路經(jīng)過采集窗口 104，進(jìn)入鏡頭組115，鏡頭組115將光路投射到反射鏡117， 反射鏡117將光路112反射到圖像傳感器103中，圖像傳感器103接收到光路112，完成圖 像成像，這樣就構(gòu)成整個(gè)光路112的行程。在整個(gè)光路112行程中，反射鏡117起將與紙面 文字垂直的光路112轉(zhuǎn)化成與紙面平行的光路112。但是，不管反射鏡117的反射率有多 高，都有透射光線，會(huì)對(duì)光路112有衰減作用。而且反射鏡117的裝配要求很嚴(yán)格，稍微有 點(diǎn)公差，或者使用時(shí)受到震動(dòng)，光路112的路線就會(huì)發(fā)生改變，圖像傳感器103接收到的圖 像就會(huì)發(fā)生缺陷和偏移。因此，反射鏡117是掃描筆產(chǎn)品中的一個(gè)裝配難點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種掃描筆，用以克服現(xiàn)有技術(shù)中掃描筆 光路易受影響、裝配難度高和成本高等問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種掃描筆，包括位于殼體上端的主電路 板和位于殼體下端的圖像傳感器板，所述圖像傳感器板上裝配有圖像傳感器和鏡頭；該掃 描筆還包括用于聯(lián)接所述主電路板和所述圖像傳感器板的板間聯(lián)接座，使得在掃描筆進(jìn)行 掃描時(shí)，圖像傳感器與被掃描的介質(zhì)是平行或近似平行的。優(yōu)選地，所述主電路板上裝配有數(shù)字信號(hào)處理器；用于通過USB線連接數(shù)字信號(hào) 處理器和計(jì)算機(jī)的USB接口座；用于供掃描筆使用者操作的功能按鍵，與數(shù)字信號(hào)處理器 連接；用于在掃描筆工作時(shí)產(chǎn)生工作信號(hào)的觸發(fā)開關(guān)，與數(shù)字信號(hào)處理器連接；用于產(chǎn)生 照射到被掃描介質(zhì)上的光路照明LED，與數(shù)字信號(hào)處理器連接。優(yōu)選地，所述觸發(fā)開關(guān)位于所述主電路板的側(cè)邊。優(yōu)選地，該掃描筆還包括觸發(fā)管腳和彈簧，用于當(dāng)掃描筆工作時(shí)，觸發(fā)管腳受力并 推擠彈簧和觸發(fā)開關(guān)，觸發(fā)開關(guān)產(chǎn)生信號(hào)并送入數(shù)字信號(hào)處理器中。優(yōu)選地，所述光路照明LED位于所述主電路板的下端。本實(shí)用新型中，通過采用通用的鏡頭和板間聯(lián)接座來取代定制的鏡頭系統(tǒng)和反射 鏡的功能，使被掃描介質(zhì)如紙面上的文字反射的光路直接從鏡頭匯聚到與該介質(zhì)平行或近似平行的圖像傳感器中，而不需要反射鏡的反射，光路更為簡(jiǎn)單而有效率；采用通用的鏡頭 而不用配有反射鏡的鏡頭系統(tǒng)，降低了系統(tǒng)的成本和裝配難度。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)掃描筆的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型掃描筆實(shí)施例的整體外觀示意圖；圖3為本實(shí)用新型掃描筆實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型掃描筆實(shí)施例的電路板結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本實(shí)用新型掃描筆實(shí)施例的鏡頭裝配示意圖；圖6為本實(shí)用新型掃描筆實(shí)施例的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
掃描時(shí)紙面的文字應(yīng)與圖像傳感器平行或近似平行，才能獲得清晰的圖像，而掃 描筆又必須與紙面垂直或者近似垂直，才符合人們的使用習(xí)慣，兩種是矛盾的，現(xiàn)有技術(shù)通 過定制鏡頭組和反射鏡來解決這個(gè)矛盾，本實(shí)用新型提出一種效果更好，成本更低的解決方案。下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。圖2為本實(shí)用新型掃描筆實(shí)施例的整體外觀示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例技術(shù) 方案中，掃描筆從外部上看包括殼體1、觸發(fā)管腳2、功能按鍵3和采集窗口 4。觸發(fā)管腳2位于殼體1的下端。當(dāng)掃描筆接觸被接觸介質(zhì)如紙面時(shí)發(fā)送工作信 號(hào)至主電路板的數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor，以下簡(jiǎn)稱DSP)中，再通過 USB接口傳送到計(jì)算機(jī)PC中，使PC上的軟件獲知掃描筆已與紙面接觸，從而做出相應(yīng)的處 理如二值化、拼接和識(shí)別等。功能按鍵3位于殼體1的側(cè)邊，一般位于使用者握住掃描筆時(shí)能很方便地用手指 按到的位置，用于根據(jù)使用的操作而發(fā)送指令給PC上的軟件，PC的軟件根據(jù)預(yù)定的功能按 鍵的功能完成相應(yīng)的處理，比如換行、回車和刪除等。功能按鍵3可以是一個(gè)或者多個(gè)。采集窗口 4位于殼體1的下端，用于框住待掃描文字的范圍。采集窗口 4高可以 為1. 2mm，寬可以為0. 9mm。為進(jìn)一步理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型掃描筆的內(nèi)部構(gòu) 造。圖3為本實(shí)用新型掃描筆實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，掃描筆包括殼體1、觸 發(fā)管腳2、功能按鍵3、采集窗口 4、觸發(fā)開關(guān)5、主電路板6、USB接口座7、光路照明LED 8、 鏡頭9、圖像傳感器板10、板間聯(lián)接座11、圖像傳感器13和彈簧14。主電路板6上裝配在殼體1的上端。數(shù)字信號(hào)處理器DSP(圖中未示出)、USB接 口座7、功能按鍵3、觸發(fā)開關(guān)5、光路照明LED8及板間聯(lián)接座11安裝在主電路板6上。圖像傳感器板10位于殼體1的下端。該圖像傳感器板10上裝配有圖像傳感器 13、鏡頭9和板間聯(lián)接座11。觸發(fā)管腳2、彈簧14和觸發(fā)開關(guān)5共同組成感應(yīng)掃描筆接觸紙面的觸發(fā)裝置。當(dāng) 掃描筆接觸紙面進(jìn)行掃描時(shí)，觸發(fā)管腳2受力并推擠彈簧14和觸發(fā)開關(guān)5，觸發(fā)開關(guān)5產(chǎn)生 工作信號(hào)，傳輸給主電路板6中的數(shù)字信號(hào)處理器DSP。該數(shù)字信號(hào)處理器DSP的USB協(xié)議對(duì)觸發(fā)開關(guān)5產(chǎn)生工作信號(hào)進(jìn)行處理后，經(jīng)USB接口座7送入PC上的軟件進(jìn)行處理，以控制光路照明LED 8發(fā)光形成光路。當(dāng)觸發(fā)管腳2脫離紙面后，即觸發(fā)管腳2的壓力失去后， 彈簧14推動(dòng)觸發(fā)管腳2和觸發(fā)開關(guān)5恢復(fù)到原來狀態(tài)，然后觸發(fā)開關(guān)5給數(shù)字信號(hào)處理器 DSP發(fā)送一個(gè)恢復(fù)電平信號(hào)，以控制光路照明LED 8發(fā)光關(guān)閉光路，停止掃描。板間聯(lián)接座11安裝在主電路板6和圖像傳感器板10之間，使得掃描筆在掃描時(shí)， 安裝在圖像傳感器板10上的圖像傳感器13與紙面的文字平行或近似平行。掃描筆在使用時(shí)，通過直角的板間聯(lián)接座11聯(lián)結(jié)圖像傳感器板10，主電路板6垂 直或近似垂直于紙面的文字，從而使得圖像傳感器板10與紙面的文字平行或近似平行，這 樣，圖像傳感器板10上的圖像傳感器13和鏡頭9也與紙面的文字平行或近似平行，達(dá)到成 像清晰的效果。光路12由主電路板上的光路照明LED8發(fā)出，光路12從上至下照射到紙面的文字 后反射后，光路12變?yōu)閺南轮辽希?jīng)鏡頭9后，直接匯聚在圖像傳感器13中。這種通過板 間聯(lián)接座11改變電信號(hào)的傳輸方式，而不是如現(xiàn)有技術(shù)中通過改變光路12的實(shí)現(xiàn)信號(hào)的 傳輸，使得光路12變得簡(jiǎn)單而又有效。圖4為本實(shí)用新型掃描筆實(shí)施例的PCB結(jié)構(gòu)示意圖，該圖示出了殼體1內(nèi)部的電 路結(jié)構(gòu)。其中主電路板6上裝配有數(shù)字信號(hào)處理器DSP (未示出)、USB接口座7、功能按鍵 3、觸發(fā)開關(guān)5、光路照明LED 8及板間聯(lián)接座11。通過板間聯(lián)接座11聯(lián)接圖像傳感器板10 和主電路板6。圖像傳感器板10上裝配有圖像傳感器10和鏡頭9。為進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的關(guān)鍵位置的實(shí)施，對(duì)關(guān)鍵位置做進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖5 為本實(shí)用新型掃描筆實(shí)施例的鏡頭裝配示意圖。如圖5所示，主電路板6下端裝有板間聯(lián)接 座11的母座11a，圖像傳感器板10中背面裝配有板間聯(lián)接座11的公座11b，裝配時(shí)只需板 間聯(lián)接座11的公座lib插入板間聯(lián)接座11的母座Ila中就能完成電信信號(hào)的連接。圖像 傳感器板10正面裝配有圖像傳感器13，圖像傳感器13采集120幀每秒的160piXS*120piXS 的圖像，這些圖像數(shù)據(jù)經(jīng)板間聯(lián)接座11送入主電路板6的數(shù)字信號(hào)處理器DSP中，再經(jīng)主 電路板6的數(shù)字信號(hào)處理器DSP送入PC中，進(jìn)行拼接、二值化、識(shí)別和管理等軟件處理。板 間聯(lián)接座也可以只用于完成主電路板和圖像傳感器板的物理連接，而另外采用單獨(dú)的連線 傳送信號(hào)。下面對(duì)本實(shí)用新型掃描筆實(shí)施例的工作流程做一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。圖6為本實(shí)用新 型掃描筆實(shí)施例的工作流程圖。如圖6所示，掃描筆插入PC上的USB接口后，運(yùn)行軟件，進(jìn) 入等待狀態(tài)601，當(dāng)使用者開始掃描文字時(shí)，采集窗口 4對(duì)應(yīng)要采集的文字后，觸發(fā)管腳2壓 住紙面，進(jìn)入掃描筆接觸紙面602的狀態(tài)，主電路板的數(shù)字信號(hào)處理器檢測(cè)到該狀態(tài)，并將 該狀態(tài)信息發(fā)送給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)控制打開光路照明LED8，圖像傳感器13準(zhǔn)備開始采集 圖像；判斷掃描筆是否脫離紙面603，即數(shù)字信號(hào)處理器DSP檢測(cè)觸發(fā)管腳2是否發(fā)出彈起 信號(hào)；如果掃描筆沒有脫離紙面，進(jìn)行圖像采集604，圖像傳感器13采集到需要的圖像后進(jìn) 行圖像傳輸605，即經(jīng)USB線送入PC中，PC接收到圖像后，進(jìn)行圖像二值化606，與上一幀 圖像進(jìn)行圖像拼接607。在實(shí)際處理中，根據(jù)需要圖像二值化606和圖像拼接607的順序 可以置換，完成處理后，再次判斷掃描筆是否脫離紙面603 ；如果使用者壓住觸發(fā)管腳2 — 直往前掃描文字，則前述過程一直處于循環(huán)；如果檢測(cè)到觸發(fā)管腳2離開紙面，即掃描筆脫 離紙面，則進(jìn)入掃描筆脫離608的過程，將圖像拼接607后的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行文字識(shí)別609，文字識(shí)別609完成后就發(fā)送識(shí)別數(shù)據(jù)，輸出結(jié)果610 ；將結(jié)果輸出完后，檢測(cè)功能按鍵的狀 態(tài)611，據(jù)此進(jìn)入相應(yīng)的功能鍵處理612，如無功能鍵改變、回車、換行等操作；處理完后，回 到等待狀態(tài)601，等待使用者的再次文字掃描。上述各實(shí)施例中，通過采用通用的鏡頭來替代定制的鏡頭系統(tǒng)，從而降低的裝配 精度和系統(tǒng)成本；通過采用直角的板間聯(lián)接器替代反射鏡，使光路無需改變，文字漫反射的 光線直接經(jīng)過通用的鏡頭至圖像傳感器中，從而使光路更為穩(wěn)定可靠和性能好，避免了反 射鏡帶來的衰減和影響。應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的優(yōu)選技術(shù)方案，而非對(duì)其限制。 例如被掃描的介質(zhì)還可以是能夠用來記載文字或圖形的其它材料；板間聯(lián)接座并不必須采 用直角的板間聯(lián)接座，根據(jù)需要在主電路板和圖像傳感器板之間的角度也可以大于或小于 直角，例如為了便于握持，掃描時(shí)外殼的上半部分與紙面具有小于直角的一定角度，只要圖 像傳感器與紙面平行或近似平行即能夠?qū)崿F(xiàn)本實(shí)用新型的目的。
權(quán)利要求一種掃描筆，包括殼體、位于殼體上端的主電路板和位于殼體下端的圖像傳感器板，所述圖像傳感器板上裝配有圖像傳感器和鏡頭；其特征在于，該掃描筆還包括用于聯(lián)接所述主電路板和所述圖像傳感器板的板間聯(lián)接座，使得在掃描筆進(jìn)行掃描時(shí)，圖像傳感器與被掃描的介質(zhì)是平行的。
2.如權(quán)利要求1所述的掃描筆，其特征在于，所述主電路板上裝配有 數(shù)字信號(hào)處理器；用于通過USB線連接數(shù)字信號(hào)處理器和計(jì)算機(jī)的USB接口座； 用于供掃描筆使用者操作的功能按鍵，與數(shù)字信號(hào)處理器連接； 用于在掃描筆工作時(shí)產(chǎn)生工作信號(hào)的觸發(fā)開關(guān)，與數(shù)字信號(hào)處理器連接； 用于產(chǎn)生照射到被掃描介質(zhì)上的光路照明LED，與數(shù)字信號(hào)處理器連接。
3.如權(quán)利要求2所述的掃描筆，其特征在于，所述觸發(fā)開關(guān)位于所述主電路板的側(cè)邊。
4.如權(quán)利要求3所述的掃描筆，其特征在于，還包括觸發(fā)管腳和彈簧，用于當(dāng)掃描筆工 作時(shí)，觸發(fā)管腳受力并推擠彈簧和觸發(fā)開關(guān)，觸發(fā)開關(guān)產(chǎn)生信號(hào)并送入數(shù)字信號(hào)處理器中。
5.如權(quán)利要求2所述的掃描筆，其特征在于，所述光路照明LED位于所述主電路板的下端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種掃描筆，屬于計(jì)算機(jī)外圍輸入設(shè)備領(lǐng)域。該掃描筆包括殼體、位于殼體上端的主電路板和位于殼體下端的圖像傳感器板，所述圖像傳感器板上裝配有圖像傳感器和鏡頭；該掃描筆還包括用于聯(lián)接所述主電路板和所述圖像傳感器板的板間聯(lián)接座，使得在掃描筆進(jìn)行掃描時(shí)，圖像傳感器與被掃描的介質(zhì)是平行或近似平行的。本實(shí)用新型中，采用板間聯(lián)接座聯(lián)接電路板，從而采用通用的鏡頭而不需要定制專用的鏡頭系統(tǒng)，也省去了現(xiàn)有技術(shù)中用來改變光路的發(fā)射鏡，消除了反射鏡對(duì)光路的影響，增加了結(jié)構(gòu)的靈活性，降低了成本。
文檔編號(hào)G06K9/24GK201562284SQ200920223070
公開日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者劉正珍, 劉迎建, 向國(guó)威, 張軍, 梁義海, 王體昌, 王杰, 鄒玉娣 申請(qǐng)人:漢王科技股份有限公司