一种可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔的制作方法

1.本发明涉及一种点阵数码笔，特别是一种可以擦除在纸张上的物理笔迹并同步消除在数码笔迹记录中对应的数码轨迹的数码笔，包括安装在数码笔壳体上的可擦笔芯以及替换可擦笔芯的擦除套件。


背景技术：

2.一般来说，现有的点阵数码笔，比如中国专利说明书cn104932717b，包括以下部分:壳体；笔芯，笔芯的笔头从壳体伸出；压力传感器，与笔芯的尾端相连接，当笔芯书写时所产生的压力传递到压力传感器，产生传感信号，启动处理器、信号发射器和信号接收器；信号发射器，与压力传感器相连接，向笔头周围的待测物发射探测信号；信号接收器,与压力传感器相连接，接收从待测物反射的探测信号，生成图像数据；处理器，与压力传感器和信号接收器相连接，接收信号接收器发送的图像数据，并解析为数字信号，生成传输数据包；数据接口，与处理器相连接，将传输数据包传输到上位机进行进一步处理、存储等操作。
3.然而上述的现有点阵数码笔产品只能在纸张上描绘物理笔迹并将其对应的数码轨迹记录到电脑、手机等数码产品中，而不能擦除已绘出的物理笔迹并同步从数码记录中消除对应的数码轨迹。因此，现有的点阵数码笔无法用来模拟小学低年级学生日常使用铅笔书写和用橡皮擦除笔迹以及中学生考试使用铅笔填写答题卡、用橡皮擦除笔迹等场景，也无法将这些行为做数字化处理并以数码的形式存储起来。以上缺陷严重阻碍了点阵数码笔产品的市场推广。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是提供一种点阵数码笔，不仅可以在纸张上书写物理笔迹并将其对应的数码轨迹记录到数码产品中，也可以擦除已书写的物理笔迹并同步在数码产品的记录中消除对应的数码轨迹。
5.为解决上述问题，本发明提供了一种可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔，包括：笔壳、笔芯、擦除套件、处理器、压力传感器、磁传感器和信号接收器；处理器、压力传感器、磁传感器和信号接收器位于笔壳内；处理器与压力传感器、磁传感器和信号接收器相连接；笔芯内含微胶囊型温变墨水，笔芯可插入或拔出笔壳，当笔芯插入笔壳并在纸张上书写时，通过触发笔壳内的压力传感器而启动处理器，可在纸张上通过微胶囊型温变墨水书写笔迹，并同步通过信号接收器和处理器记录对应的数码轨迹；擦除套件包括橡胶擦除头和磁性柱体；橡胶擦除头安装在磁性柱体上；橡胶擦除头可通过与纸张摩擦发热，从而擦除纸张上的微胶囊型温变墨水的笔迹；磁性柱体可插入或拔出笔壳，当磁性柱体插入笔壳并在纸张上摩擦时，通过触发壳体内的压力传感器而启动处理器，可同步擦除数码记录中对应的数码轨迹；当磁性柱体插入或拔出笔壳时，磁传感器电路检测是否感应到磁通量，当磁性柱体插入笔壳时，磁传感器生成高电位信号传输到处理器，处理器将数码笔的工作模式记为消除数码轨迹工作模式，当磁性柱体拔出笔壳时，磁传感器生成低电位信号传输到
处理器，处理器将数码笔的工作模式记为记录书写笔迹工作模式，从而实现点阵数码笔在记录书写笔迹工作模式和消除数码轨迹工作模式之间的转换。
6.在上述可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔中，所述笔芯为非磨损性笔芯，在纸张上描绘轨迹时持续释放微胶囊型温变墨水造成笔迹，同时笔芯的外形不会产生变化。
7.在上述可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔中，所述橡胶擦除头由耐磨损性橡胶制成，在纸张上摩擦不会造成橡胶擦除头形状的改变。
8.作为本发明的另一改进，所述可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔还包括与压力传感器相连接的信号发射器，信号发射器向笔芯周围的待测物发射探测信号；与压力传感器相连接的信号接收器，信号接收器接收从待测物反射的探测信号，生成与笔迹轨迹相符的图像数据；处理器接收信号接收器发送的图像数据，并解析为数字信号，生成传输数据包；数据接口，与处理器相连接，将传输数据包传输到上位机。
9.本发明的另一方面，是提供一种可记录或擦除物理笔迹并同时记录或擦除数码笔迹的装置，所述装置包括上述可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔，和包含待测物阵列的点阵纸。所述待测物阵列是按照阵列排布在点阵纸上的反射物颗粒，可以反射信号发射器发射的探测信号。
10.本发明提供的可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔和可记录或擦除物理笔迹并同时记录或擦除数码轨迹的装置实现了点阵数码笔在记录书写笔迹工作模式和消除数码轨迹工作模式之间转换的功能，从而实现了对使用铅笔在纸张上绘出笔迹及用橡皮擦除笔迹的使用情境的模拟，同时可以在包括电脑、手机、平板电脑等数码产品中同步记录或擦除和物理笔迹对应的数码笔迹。
附图说明
11.下面将参照附图对本发明的实施方式进行示例而非限制性的描述。附图是示范性的且不受图中表现出来的比例尺的限制。不同附图中相同的或相似的元件采用相同的符号标记。
12.图1是本发明实施例的一种可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔，处于笔芯插入笔壳的状态。
13.图2是本发明实施例的一种可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔，处于擦除套件插入笔壳的状态。
具体实施方式
14.下文将结合附图详细描述本发明的具体实施例。
15.图1、图2是本发明提供的一种可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔，包括：笔壳（2）、笔芯（1）、擦除套件（13）、处理器（5）、压力传感器（3）、磁传感器（4）和信号接收器（10）；压力传感器（3）、磁传感器（4）和信号接收器（10）位于笔壳（2）内，并和笔壳（2）内的处理器（5）相连；笔芯（1）内含微胶囊型温变墨水，所述微胶囊型温变墨水可选择如中国专利说明书cn109943094b所述的微胶囊型温变墨水。
16.如图1所示，笔芯（1）可包括笔头（11）和笔杆（12）。笔头可选用中性笔笔头,可以有
效阻滞比较稀薄的微胶囊可擦墨水流出；笔杆内封装微胶囊可擦墨水。笔芯（1）可插入或拔出笔壳（2），当笔芯（1）插入笔壳（2）并在纸张上书写时，通过触发笔壳（2）内的压力传感器（3）而启动处理器（5），可在纸张上通过微胶囊型温变墨水书写笔迹，并同步通过信号接收器（10）和处理器（5）记录对应的数码轨迹至和处理器（5）相连的数码产品的数码笔迹记录中。
17.如图2所示，擦除套件（13）包括铜质管件（6）、橡胶擦除头（7）、铁质连接件（8）和磁性柱体（9）；磁性柱体（9）安装在铜质管件（6）内部，铁质连接件（8）插入铜质管件（6）内部,橡胶擦除头（7）安装在铜质管件（6）和铁质连接件（8）的一端；橡胶擦除头（7）可通过与纸张摩擦发热，从而擦除纸张上的微胶囊型温变墨水形成的笔迹；擦除套件（13）可插入或拔出笔壳（2），当擦除套件（13）插入笔壳（2）并在纸张上运动时，橡胶擦除头（7）可通过与纸张摩擦发热，从而擦除纸张上的微胶囊型温变墨水的笔迹,同时通过铜质管件（6）触发壳体（2）内的压力传感器（3）而启动处理器（5），可同步擦除数码记录中对应的数码轨迹；当磁性柱体（9）随擦除套件（13）插入或拔出笔壳（2）时，磁传感器（4）的电路检测是否感应到磁通量，当磁性柱体（9）随擦除套件（13）插入笔壳（2）时，磁传感器（4）生成高电位信号传输到处理器（5），处理器（5）将数码笔的工作模式记为消除数码轨迹工作模式，当磁性柱体（9）随擦除套件（13）拔出笔壳体时，磁传感器（4）生成低电位信号传输到处理器（5），处理器（5）将数码笔的工作模式记为记录书写笔迹工作模式，从而实现点阵数码笔在记录书写笔迹工作模式和消除数码轨迹工作模式之间的转换。
18.在本发明的可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔中，笔芯（1）为非磨损性笔芯，在纸张上书写时笔芯（1）持续释放微胶囊型温变墨水造成笔迹，且和铅笔芯不同，笔芯（1）的外形不会因为书写而磨损，从而避免了缩短笔芯（1）尖端与数码笔内信号接收器的距离，造成信号接收器聚焦不准，影响数码轨迹记录准确性的不良后果。
19.在本发明的可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔中，橡胶擦除头（7）由耐磨损性橡胶制成，在纸张上摩擦不会造成橡胶擦除头（7）磨损，从而避免了缩短橡胶擦除头（7）顶端与数码笔内信号接收器的距离，造成信号接收器聚焦不准，影响数码轨迹消除范围的准确性的不良后果。
20.本发明的可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔还包括信号发射器（14）,信号发射器（14）向笔芯（1）周围的待测物发射探测信号；与压力传感器相连接的信号接收器（10），信号接收器（10）接收从待测物反射的探测信号，生成与笔迹轨迹相符的图像数据；处理器（5）接收信号接收器（10）发送的图像数据，并解析为数字信号，生成传输数据包；数据接口，与处理器（5）相连接，将传输数据包传输到上位机。
21.本发明的另一实施例，是一种可记录或擦除物理笔迹并同时记录或擦除数码笔迹的装置，所述装置包括上述可擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的数码笔，和包含待测物阵列的点阵纸。所述待测物阵列是按照阵列排布在点阵纸上的反射物颗粒，可以反射信号发射器发射的探测信号。当数码笔处于笔芯（1）插入笔壳（2）的状态时，数码笔处于记录书写笔迹工作模式，可以用数码笔在点阵纸上描绘出笔迹，并同步通过处理器（5）记录对应的数码轨迹至和处理器（5）相连的数码产品的数码笔迹记录中；当数码笔处于擦除套件（13）插入笔壳（2）的状态时，数码笔处于消除数码轨迹工作模式，可以用数码笔的橡胶擦除头（7）擦除点阵纸上的笔迹，并同步通过处理器（5）擦除数码笔迹记录中对应的数码轨迹。
22.本发明将符合点阵数码笔使用非磨损性可擦除笔迹的笔芯，以及使用带有耐磨损性橡胶擦除头的磁性柱体和配套的磁传感器，传输电位信号到处理器，实现点阵数码笔在记录书写笔迹工作模式和消除数码轨迹工作模式之间转换的功能。本发明克服了传统数码笔不能擦除物理笔迹并同步消除数码轨迹的缺点，突破了点阵数码笔不能同步数字化铅笔书写、橡皮擦除使用场景的技术障碍，为点阵数码笔开创了低年级学生日常使用以及高年级学生考试填涂答题卡的广阔市场，更容易被市场接受。
23.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。