基本信息
- 项目名称：
- 新概念多媒体光电笔
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本实用新型节能产品是一种用于控制多媒体教学设备和书写多媒体板书的器件，因为其采用光信息采集技术，故取名为新概念多媒体光电笔，属于多媒体教学设备技术领域。它是在光电遥控鼠标技术的基础上进行创新设计的一种多媒体器件，是一种组合性产品。 该产品主要由光信息采集电路，信号发生电路，数据发射与接收电路组成。其遥控器件是由键控微处理器和RF发射器组成，采用的是2.4GHz无线电通信技术。其接收装置由无线电接收头，信息转换电路和接口电路组成。其板书功能由在光电笔内部有一个高亮发光二极管，通过该发光二极管发出的高亮度光线，照亮光笔头底部表面。然后将光电笔底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电光电笔笔头移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电笔笔头内部的一块专用图像分析芯（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断笔头的移动方向和移动距离，并将信号通过2.4GHz无线传输技术，发射到接收器上，接收器将会对信息进行处理，以二进制方式向电脑发出相应的指令。从而完成光标的定位和板书的功能。 该产品最大的特点是实现简单的即时板书功能，快速翻页功能与快速模式切换功能。
- 详细介绍：
- 背景: 随着我国现代教育事业迅速发展，多媒体教学设施开始得到普及，多媒体的高容量信息的特点大大提高了课堂教学与学生的学习效果。但是，课堂上运用多媒体进行讲授时存在一些不方便之处： 一是，多媒体设备不便于教师离开座位或站立讲课。使用多媒体设备授课的老师，一般只能坐着面对学生讲课，因为离开电脑或站立讲课时，用鼠标进行换页幻灯片时，老师不得不重新回到电脑桌旁边，比较浪费时间。为了克服这个缺点，市场上早已出现无线鼠标产品，它为教师离开电脑桌讲课提供了可能，但这类鼠标的体积一般比较大，不便手握悬空使用。近年来又出现一种“翻页笔”，可以实现远距离切换画面，方便教师授课。但它的不足是，只能逐页或逐行切换画面内容，不能快速切换或搜索画面，更不能进行板书。 二是，不便于教师离开桌面板书。在室内没有黑板或其它写字板的情况下，教师无法在多媒体设备上像在黑板上那样板书。 基于以上问题，笔者的创新思路是将现的有无线鼠标产品形状进行改进并与激光教鞭组合，设计一种“多媒体粉笔”---“新概念多媒体光电笔”，以方便教师在多媒体教室进行方便地授课。 产品概述： 本实用新型节能产品是一种用于控制多媒体教学设备和书写多媒体板书的多用遥控光电笔，属于多媒体教学设备技术领域。提供了可以实现板书功能和远距离非接触操控的多用遥控多媒体器件。它是在光电遥控鼠标技术的基础上进行创新设计的一种多媒体器件，是一种组合性产品。 其遥控器件是由键控微处理器和RF发射器组成的遥控发射装置，采用的是2.4G无线电通信技术。其接收装置由无线电接收头，信息转换电路和接口电路组成。其板书功能由在光电笔内部有一个高亮度发光二极管，通过该发光二极管发出的光线，照亮光电笔笔头底部表面。然后将光电笔底部表面反射回的一部分光线，经过一组光学透镜，传输到一个光感应器件（微成像器）内成像。这样，当光电光电笔笔头移动时，其移动轨迹便会被记录为一组高速拍摄的连贯图像。最后利用光电笔笔头内部的一块专用图像分析芯（DSP，即数字微处理器）对移动轨迹上摄取的一系列图像进行分析处理，通过对这些图像上特征点位置的变化进行分析，来判断笔头的移动方向和移动距离，并将信号通过2.4GHz无线传输技术，发射到接收器上，接收器将会对信息进行处理，以二进制方式向电脑发出相应的指令。从而完成光标的定位和板书的功能。 产品优点： 1.小巧玲珑，经济环保。笔形化外型设计，便携。电池可充，环保实用。 2使用技术成熟的微功耗电路，节能。 3.抗干扰性能力强。使用现在普遍使用的2.4Hz无线电信息传输技术，解决了其他信号对多媒体光电笔信号的干扰。 3.结构简单，功能强大。它是在无线鼠标技术的基础上进行优化设计的，制造工艺简单；它拥有鼠标和遥控器的所有功能。还可以作为多媒体教鞭使用。 4.应用广泛，它可以广泛应用于各种多媒体教学与演示设备中。 产品创新点： 1.利用遥控原理结合鼠标功能，进行功能整合，得出的新器件结构简单且功能强大。 2.外形设计人性化。产品考虑到教师使用粉笔的习惯，特地设计成了笔形结构。并对按键的分布进行了优化设计。 3.产品从另一个层面上解决了教师使用粉笔进行板书时产生的粉尘问题。 4.该产品的快速翻页功能，是其他产品无法比拟的。 5.产品属于新概念产品。如果生产技术成熟，其将有多媒体“粉笔”之称。 6.产品的模式快速切换设置构想。为今后类似产品的研发提供了一个指导性设计思路。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的和基本思路：教师在课堂上运用多媒体进行讲授时存在一些不方便之处： 一是，现有多媒体设备不便于教师离开座位或站立讲课。市场上出现的无线鼠标产品为解决这个问题提供了可能，但这类鼠标的体积一般比较大，不便手握悬空使用。近年来又出现一种“翻页笔”，可以实现远距离切换画面，但它的不足是，只能逐页或逐行切换画面内容，不能快速切换或搜索画面，更不能进行板书。 二是，不便于教师离开桌面板书。在室内没有黑板或其它写字板的情况下，教师无法在多媒体设备上像在黑板上那样板书。 基于以上问题，笔者的创新思路是将现的有无线鼠标产品形状进行改进并与激光教鞭组合，设计一种“多媒体粉笔”---“新概念多媒体光电笔”，以方便教师在多媒体教室进行方便地授课。 创新点： 1. 利用遥控原理结合鼠标功能，进行功能整合。外形设计人性化。作品考虑到教师使用粉笔的习惯，特地设计成了笔形结构。并对按键的分布进行了优化设计。得出的新器件结构简单且功能强大。 2. 作品从另一个层面上解决了教师使用粉笔进行板书时产生的粉尘问题。 3. 该作品的快速翻页功能，是其他产品无法比拟的。 4. 作品属于新概念产品。如果生产技术成熟，其将有多媒体“粉笔”之称。 5. 作品的模式快速切换设置构想。为今后类似产品的研发提供了一个指导性设计思路。 主要技术:作品使用了无线电鼠标使用的2.4G无线电传输技术和光信息采集与处理技术。
科学性、先进性
- 作品的科学性： 新概念多媒体光电笔的出现基于现在已经被广泛使用的无线电鼠标的技术的基础上。它是对现有产品的优化设计与提升。笔者据此提出了“多媒体粉笔”的设计理念，使现有产品通过优化设计后更适合已有多媒体设备的使用。 作品的先进性及特点： 1.基于成熟的技术。利用了遥控的原理结合鼠标功能，进行功能整合，得出的新器件结构简单。 2.外形设计适合人的使用习惯，手感好。 3.产品除了拥有有板书，教鞭，鼠标与遥控器的功能外，还根据实际需要特设有快速翻页功能，这是其他产品所没有的。 4.产品从另一个层面上解决了黑板擦的粉尘问题。如果生产技术成熟，其将有多媒体“粉笔”之称。 5.应用广泛，它可以广泛应用于各种多媒体教学设备中配套使用。 6.在作品研制过程中笔者提出了“多媒体粉笔”概念性设计。 7.作品的模式快速切换设置构想。为今后类似产品的研发提供了一个指导性设计思路。
获奖情况及鉴定结果
- 2009年获我校第六届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛一等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 有偿转让
作品可展示的形式
- 模型 ，现场演示 ，图片 ，样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 作品使用说明见产品说明书。 该产品在无线电鼠标的技术基础上通过组合设计实现多媒体板书和遥控多媒体的功能。现有的产品有遥控鼠标和多用遥控多媒体教鞭。前者可以实现远距离控制电脑，可以实现画图功能，但对于教师，由于其体积大，不太实用。后者实现远距离控制电脑，但其没有板书功能，不仅限制了教师课堂教学的发挥，也使多媒体教学设备没有得到充分利用。 作品设计充分整合了以上器件的优点，此外笔者还对作品的外形上进行了优化设计（具体见产品说明书）使作品使用手感更好。 另外笔者还根据实际需要特设了快速翻页功能并提出了模式快速切换功能设想。使产品功能更加完善。 作品整体上的设计方便了多媒体设备的使用与控制。它将会受到教育工作者和相关人员的青睐。 它的出现将会促进多媒体教学技术的发展。 参考资料：中国专利网(）
同类课题研究水平概述
- 该产品实现多媒体板书功能和遥控多媒体器件的功能。现有的产品有遥控鼠标和多用遥控多媒体教鞭。前者可以实现远距离控制电脑，可以实现画图功能，但对于教师，由于其使用时体积大，不易携带，不太实用。后者实现远距离控制电脑，但其没有板书功能，不仅限制了教师的才能的发挥，也使多媒体教学设备没有得到充分利用。 作品设计充分整合了以上器件的优点，此外本人还对产品的外形上进行了优化设计。使产品功能强大，使用手感更好。 该产品的快速翻页功能和模式快速切换功能设想，是其他产品无法比拟的。 产品的多功能性决定了其应用，可以预测，它的产生将会带动相关多媒体器件的研制。它将对多媒体教学产生很大的影响。因为从此后，多媒体实现了更加快捷的人机交互，使多媒体显示设备有了像黑板一样的板书功能。 参考资料：中国专利网 (）
