專利名稱：一種電子教學黑板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電化教學設備，是一種具有書寫和擦除功能的電子教學黑板。
長期以來，課堂教學是由教師在傳統(tǒng)的黑板上用粉筆，尺子在上面書寫講解知識，有時，一節(jié)課的部分時間用在了抄寫和畫圖上，知識容量小，教學效率低。為此，人們一直在探索追求先進的，現(xiàn)代化的教學工具與教學模式。不斷制造和使用新的教學工具幻燈機、投影器、電視以及價格昂貴的投影儀等。將編寫好的文本，圖象以及多媒體課件等教學內(nèi)容顯示給學生，節(jié)約了一些用于板書的時間，相應的提高了教學效率，在一定程度上減輕了教師的勞動強度。但是，這些教學設備用于課堂教學仍然有其顯著的缺點，除電視外，它們一般要在墻上掛幕布，然后在上面投影，設備必須放在講臺前面，占據(jù)空間和面積。除非是在專用的教室里，否則，貴重的儀器設備要搬來搬去。教師若需即時板書和畫圖講解，仍需用粉筆在黑板上進行，粉塵污染依然存在，教學儀器和設備的用途分散，各自發(fā)揮作用。
本實用新型的目的是使各種進行文字，圖象顯示的儀器設備的功能統(tǒng)一起來，全部集中到教學黑板上，提供一種既與傳統(tǒng)黑板使用方法一樣，可用筆直接書寫和擦除，又可進行文字、圖象靜態(tài)和動態(tài)顯示的電子教學黑板。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的在平板顯示器上安裝制作傳感器陣列，用與傳感器相匹配的發(fā)出傳感信號的書寫筆在顯示器板面上書寫，筆跡就會在黑板上顯示出來；用與傳感器相匹配的發(fā)出傳感信號的黑板擦在板面上移動，即可將筆跡擦除，在黑板上安裝計算機主機系統(tǒng)，音箱和遙控器以及其它輔助裝置。
所稱的平板顯示器是指任意一種可進行靜態(tài)和動態(tài)顯示的采用集成工藝或分立元件制作的平板顯示器。根據(jù)這種電子教學黑板所采用的平板顯示器的類型，傳感器陣列可對應的采用集成方式或分立元件，也可以交叉使用。制作的傳感器陣列的類型可以是光敏型，磁敏型，電容型等。
實現(xiàn)書寫顯示或顯示被擦除，其原理在于為顯示器上的每一個像素配備了一個傳感器，通過傳感器接受傳感信號并將信號提供給控制電路，使象素發(fā)光顯示或擦除顯示。在平板顯示器上某一點的顯示是所選定的某一行與某一列象素的電極交叉點上的象素的顯示。所以，制造傳感器陣列的方法是在與平板顯示器尺寸相適應的玻璃或其它適用材料上，對應平板顯示器上的每一行和每一列象素，在行之間和列之間將傳感器制成縱橫交錯的平行的柵條，信號由接受到傳感信號的縱橫柵條取出，它們的交叉點就是確定的發(fā)光顯示點。這實際上是為每個像素配上了一個傳感器。這種刪條上下兩層為電極，中間加用光阻材料或磁阻材料制成的光敏層或磁敏層，當在兩電極加上適當電壓時，如無光或磁信號激發(fā)敏感層，聯(lián)接傳感器的電路開關(guān)不能導通，無信號發(fā)出，而用書寫筆或黑板擦發(fā)出的信號作用在敏感層上時，這一點的電阻發(fā)生變化，導致開關(guān)電壓發(fā)生變化而導通，有信號發(fā)出，平板顯示器上的某點顯示或顯示被擦除。
制作本實用新型的電子教學黑板所涉及的厚膜與薄膜技術(shù)、工藝以及信號轉(zhuǎn)換電路，光、磁信號發(fā)生電路以及光、磁敏感材料和電容型傳感器等技術(shù)均屬已知技術(shù)，都可在有關(guān)的專著和教科書中查到，所以，對此將不再作深入詳盡的說明，而只將與本實用新型聯(lián)系密切的部分略作具體的說明和示例。
本實用新型提供的電子教學黑板的優(yōu)點效果在于統(tǒng)一了各種分散使用的電教設備的功能，能夠提高教學質(zhì)量和效率。教師通過預先設計編制教學內(nèi)容程序，減少了大量板書，減輕了教師的勞動強度，通過使用各種程序和軟件或通過網(wǎng)絡提供大量資料和多媒體信息，為擴充課堂教學的信息量提供了有力的支持。同時，為課堂教學提供了一種無塵黑板，也可作為廣告信息牌等其它應用。
下面結(jié)合說明書附圖以在等離子體平板顯示器上制作光傳感器為例對本實用新型的電子教學黑板做進一步的說明。
圖1是制作光傳感器陣列的例一示意圖；圖2是制作光傳感器陣列的例二示意圖；圖3是制作光傳感器陣列的例三示意圖；圖4是書寫筆結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是黑板擦結(jié)構(gòu)示意圖6是電子教學黑板外形示意圖；圖7是圖6的側(cè)視圖。
參照附圖1，制作光傳感器陣列的一種方法是在一塊與平板顯示器[1]相適應的玻璃板[9]或其它適用的材料上，對應平板顯示器上象素的每一行每一列，在行之間和列之間將傳感器制成縱橫交錯的柵條，可結(jié)合附圖3及其
來理解這種結(jié)構(gòu)。橫向的傳感器柵條由透明電極[5]，光敏層[4]，電極[3]組成；縱向的傳感器柵條由透明電極[6]，光敏層[7]，電極[8]組成。在縱橫柵條之間制作一層透明的絕緣層[2]。如附圖所示，電極要比光敏層窄一些，以免兩電極接觸發(fā)生短路。
參照附圖2，制作光傳感器陣列的另一種方法是將橫向光傳感器柵條和縱向光傳感器柵條分別制作在兩塊玻璃基板上，在第一塊基板[10]上制作電極[3]，電極[5]和光敏層[4]，再從上面制作一層透明絕緣層[2]。在第二塊基板[9]上制作電極[6]，電極[8]和光敏層[7]，然后將兩塊玻璃板重疊即可。
用膠粘劑或其它方法將上述兩種方法制作的光傳感器陣列安裝固定在平板顯示器[1]上。
參照附圖3，再一種方法是在制作平板顯示器時，將光傳感器陣列制作在其內(nèi)部，形成緊湊結(jié)構(gòu)。如附圖3所示，在平板顯示器后基板[1]上的每兩行象素電極[2]之間制作光傳感器柵條，同樣，在前玻璃基板[9]內(nèi)面上每兩列象素電極之間制作光傳感器柵條。每兩個傳感器柵條之間的列象素電極包括R，G，B三條電極，如圖中[10]，[11]，[12]所示。也可以在每一個R，G，B電極旁制作一個傳感器柵條，但這將提高成本。[3]，[5]和[6]，[8]分別標示的是縱橫傳感器柵條的電極，[4]和[7]分別標示縱橫傳感器柵條的敏感層。在附圖1，2，3中，為了使畫圖簡便和不使圖面顯的零亂，在透明基板上的電極應畫出的透明部分未畫出，而只畫出端部的形狀和位置予以示意。
在制作磁敏傳感器的方案中，方法同制作光傳感器一樣，只不過是將光敏材料換成了磁敏材料。由于磁傳感器是磁場作用，所以，傳感器也可制作安裝在平板顯示器背面，可不用透明基板和透明電極。
制作和安裝傳感器陣列的方法是靈活多樣的，僅舉幾例做一說明，并不以此作為限制。
以下結(jié)合附圖4和附圖5對書寫筆和黑板擦分別進行說明。
書寫筆的結(jié)構(gòu)如附圖4所示，[5]為書寫筆外殼，[1]是筆頭，采用一種軟質(zhì)塑料材料或其它適用材料制成，使之適合在玻璃板上書寫，不損傷玻璃板表面。筆頭上有細小的通孔[2]，可使發(fā)光二極管[3]發(fā)出的光透射出來。在外殼[5]上有一開關(guān)[4]，書寫筆內(nèi)部裝有電池[7]，電路板[6]，電池用普通小號電池或可充電電池，書寫筆的外形應根據(jù)書寫者拿筆的握姿設計，令使用者持筆自然舒適。
圖5是黑板擦的構(gòu)造示意圖，[2]是外殼，[3]為紅外發(fā)光二極管，安裝在透光孔[5]一端，透光孔可制成大小不同的直徑，以適應所擦除部位大小不同的面積，[4]為電源和分檔開關(guān)。分檔開關(guān)的作用是使黑板擦上的所有發(fā)光二極管分成幾個部分使用。如擦除大小不同的面積可控制一個或幾個二極管分別發(fā)光。[1]為采用軟質(zhì)塑料或其它適用材料制作的面墊。黑板擦內(nèi)部電路板及電池等構(gòu)造為畫圖簡便未畫出。實際上，書寫筆與黑板擦構(gòu)造原理是一樣的，只不過一個制成易于書寫而另一個制成方便擦除的形狀。
在采用磁敏傳感器陣列的方案中，是采用磁筆進行書寫和磁黑板擦擦除顯示的，制造磁筆和磁黑板擦均采用鐵磁材料，在上面安裝線圈，做成電磁鐵，在黑板擦上裝置若干個磁極端面尺寸不等，由小到大的電磁鐵，分成幾個組，由一個分檔開關(guān)控制，均屬已知技術(shù)，不再作詳細說明，為簡便也未畫出附圖。
在采用電容型傳感器的方案中，書寫筆和黑板擦用導體制成相應的形狀即可。
在黑板上書寫或擦除，取決于控制電路被設置為書寫還是擦除狀態(tài)。用書寫筆可寫出數(shù)種顏色，由使用者選定，通過內(nèi)部電路控制。
參照附圖6和附圖7，[3]是為電子教學黑板安裝配置的計算機主機系統(tǒng)，[1]為軟盤驅(qū)動器插口，[2]是音箱，[4]是電子教學黑板的板面，[5]是遙控裝置，用來對黑板各種功能的遠距離操作。附圖6只是作為整個教學黑板的一個簡要示意圖，其上系統(tǒng)的安裝位置可視實際情況另行選定。由于上述幾種技術(shù)裝置均屬已知技術(shù)，且不難安裝，因此，不做進一步說明。
權(quán)利要求1.一種電子教學黑板由平板顯示器，書寫筆和黑板擦等構(gòu)成，其特征是在平板顯示器上安裝制作了傳感器陣列，用與傳感器相匹配的發(fā)出傳感信號的書寫筆在黑板上書寫，筆跡就會在黑板上顯示出來，用與傳感器相匹配的發(fā)出傳感信號的黑板擦在黑板上移動，筆跡就會被擦除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子教學黑板，其特征是在與平板顯示器相適應的基板上，使傳感器與平板顯示器上象素的行與列對應，在基板上制成縱橫排列的柵條，柵條上下兩層是電極，中間一層是敏感層，縱橫柵條之間有一層絕緣層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子教學黑板，其特征是傳感器陣列柵條中間層是光敏層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電子教學黑板，其特征是傳感器陣列柵條中間層是磁敏層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子教學黑板，其特征是傳感器陣列縱橫柵條分別對應平板顯示器像素電極的行和列，制作在平板顯示器的前后基板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子教學黑板，其特征是在黑板上安裝了計算機主機系統(tǒng)，音箱和遙控裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子教學黑板，其特征是在書寫筆的前端有一透光孔，孔的一端有一發(fā)光管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子教學黑板，其特征是書寫筆由鐵磁材料和線圈等構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子教學黑板，其特征是黑板擦上有若干個尺寸不等，由小到大的傳感信號發(fā)射單元，它們分成幾個組，由一個分擋開關(guān)控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子教學黑板，其特征是傳感器陣列可以由分立元件組成。
專利摘要一種電子教學黑板,它是將傳感器安裝制作在平板顯示器上,可進行文本、圖象的靜態(tài)和動態(tài)顯示;也可與使用傳統(tǒng)黑板一樣,用書寫筆和黑板擦在板面上書寫或擦除,沒有粉塵污染,為教學提供了一種無塵黑板,解決了電化教學中各種電教設備功能分散,操作繁瑣,使用不方便的問題,提高了教學效率。
文檔編號G06K11/06GK2377626SQ9922091
公開日2000年5月10日 申請日期1999年5月18日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月18日
發(fā)明者王子亮 申請人:王子亮