一种新型电子黑板的制作方法

本实用新型属于教学仪器领域，具体涉及一种新型电子黑板，特别涉及一种基于辉光放电管作用的具有反光作用的新型电子黑板。

背景技术：

在当今社会的教育教学工作中，所采用的黑板这一主要工具主要技术普遍为：用由白色沉淀物构成的粉笔在由复合材料板构成的黑板上留下痕迹，这种方式不仅需要反复擦写，浪费力气，而且长期使用会造成污染，不利于卫生与环境，还会给老师及学生的身体带来伤害。传统黑板限于技术水平已经沿用多年，随着科技的不断发展，电子黑板虽然在不断的发展，但只有少数地区实现了采用各种形式的电子黑板，目前市面上的电子黑板目前有以下几类，①LED+开关原件：LED串联感应开关原件，形成像素点，多个像素点组成整个黑板。该产品结构较简单，LED颜色鲜艳，但像素点体积大，显示精度不高。特别是采用机械或可控硅的开关原件控制效果不佳。②液晶手写触屏：大液晶屏表面附上相同尺寸的电阻膜感应屏，和手机触屏原理相同。显示效果好，但价格非常高。③电子白板：手写输入板连接电脑，通过软件控制，笔迹和文档一起通过投影仪投影。实质上非黑板，只是手写输入板。总体来说，目前市面上的黑板可能具有效果延迟，易被灰尘昆虫干扰，成本高、使用不方便等缺点。

目前有关黑板的专利，大多数都是针对黑板的结构进行改进，还是无法避免普通黑板会出现的以上问题。而目前关于电子黑板的专利申请，其利用的原理一般为传感或发光二极管，其中专利号为201420727245.X的专利公开了一种利用传感器的电子黑板，其主要缺陷为传感器不灵敏，无法区域性清除黑板字迹，且无法避免笔误，为教育教学工作带来不便。其中专利号为00230672.7的专利利用电磁发光二极管作为主要显示技术，但发光二极管在不同角度光强相差很多，光强会产生分布不均的现象，会影响黑板的屏显效果。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的提出了一种新型电子黑板，核心为由辉光放电管组成的点阵屏，不仅解决了普通黑板需要反复擦写，浪费力气，而且长期使用会造成污染，不利于卫生与环境的问题。

本实用新型的一种新型电子黑板的原理是，在黑板显示屏中充满稀有气体的辉光放电管内含有两个电极，两电极接上电源后，电极之间存在电场。当电源电压高于点燃电压即电极之间的电场大于电离电场时，稀有气体原子被电离，空间中形成大量的电子和离子，大量的粒子被电场加速，碰撞激发中性气体原子发出可见光或紫外光，此过程通过写字笔来进行激发，在黑板和写字笔的接触区域的电源电压高于点燃电压，进行字体的显示；气体一旦被电离，随着电压下降，辉光放电逐渐减弱，但电场降到小于电离电场时，辉光放电仍然能维持；当电压降到低于熄灭电压即电场小于消电离电场时，辉光放电才终止，而根据此原理，利用黑板擦使黑板的电场降低到消电离电场，进行字迹的消除。根据以上特点，可以对辉光放电管进行控制，使其在“亮-灭”双稳态之间转变，从而实现对点阵屏上字迹的控制。而当需要对黑板上的全部字体进行一次擦除时，电子黑板主体与清除按钮连接，清除按钮可使黑板中的电场低于消电场电压，可使用黑板上的字体进行全部消除。除此之外，黑板底部的清除按钮使黑板整体的电场降低到消电离电场，辉光放电终止，黑板上的全部字迹消除。

本实用新型的一种新型电子黑板的具体结构如下：

一种新型电子黑板，包括黑板主体、配套的带正高压静电的写字笔、配套的带负高压静电的黑板擦；所述黑板主体为辉光放电管组成的点阵屏；所述辉光放电管的电场小于辉光放电管内气体的电离电场且大于消电离电场；所述写字笔和辉光放电管的叠加电场大于辉光放电管内气体的电离电场；所述黑板擦和辉光放电管的叠加电场小于辉光放电管内气体的消电离电场；所述写字笔和黑板擦的绝缘外壳上均设有用于接地的金属螺丝。

可选的，所述黑板主体包括前玻璃板、障壁层、电极、后玻璃板和稳压电源，所述前玻璃板和后玻璃板以及之间的障壁层围成若干个小气室，所述小气室内部贯穿上、下电极，内部充满稀有气体，所述上电极和下电极分别并联接于所述稳压电源正负两端。

可选的，还包括清除按钮；所述清除按钮连接有与所述黑板主体相连接的分压电路。

可选的，所述写字笔包括第一绝缘壳体、位于所述第一绝缘壳体内的第一高压静电发生器、前端的与第一高压静电发生器正输出端连接的导电笔头以及第一开关；所述第一绝缘壳体上设有第一通孔，所述第一通孔安装有第一金属螺丝，所述第一高压静电发生器的负输出端与所述第一金属螺丝相连。

可选的，所述黑板擦包括第二绝缘壳体、位于所述第二绝缘壳体内的第二高压静电发生器、前端的与第二高压静电发生器负输出端连接的可拆卸的导电板擦以及第二开关；所述第二绝缘壳体上设有第二通孔，所述第二通孔安装有第二金属螺丝，所述第二高压静电发生器的正输出端与所述第二金属螺丝相连。

可选的，所述导电板擦为导电板。

可选的，所述导电板擦为导电笔头。

可选的，还包括黑板顶部的摄像头、黑板顶部的扬声器和黑板两侧的显示屏。

可选的，所述前玻璃板的外表面上设有一层水性丙烯酸涂料层。

有益效果：

本实用新型的新型电子黑板，相比较目前已申请的电子黑板专利，等离子体辉光放电管具有可控双稳态，找到了可控制其在“亮-灭”双稳态之间转变的方案。设计的静电书写笔和静电黑板刷，实现了电子黑板的书写与擦除。相比较LED电子黑板，显示精度较高；相比较价格昂贵的液晶手写触屏，由于等离子体辉光放点技术主要应用的是惰性气体，价格也比较适中。由此本实验方案提出的一种基于等离子气体辉光放电技术的新型电子黑板显示方案，具有系统结构简单可靠的优点。

附图说明

图1为实施例1新型电子黑板的结构示意图；

图2为实施例1新型电子黑板黑板主体的结构示意图；

图3为实施例1新型电子黑板写字笔的结构示意图；

图4为实施例1新型电子黑板黑板擦的结构示意图；

图5为实施例2新型电子黑板黑板擦的结构示意图；

以上附图中各图的比例尺并不统一，为了观看清楚，各图是在已有基础上进行适当的缩放。

图中，黑板主体1、写字笔2、黑板擦3、清除按钮4、摄像头5、扬声器6和显示屏7、前玻璃板8、障壁层9、电极10、后玻璃管11、第一绝缘壳体21、第一高压静电发生器22、导电笔头23、第一开关24、第一金属螺丝25、第二绝缘壳体 31、第二高压静电发生器32、第二开关34、第二金属螺丝35、导电板33、导电笔头36。

具体实施方式

为详细说明本实用新型之技术内容、构造特征、所达成目的及功效，以下兹例举实施例并配合附图详予说明。

实施例1

一种新型电子黑板，如图1所示，包括包括黑板主体1、配套的带正高压静电的写字笔2、配套的带负高压静电的黑板擦3，还包括黑板底部的清除按钮4、黑板顶部的摄像头5、黑板顶部的扬声器6和黑板两侧的显示屏7；所述黑板主体1 为辉光放电管组成的点阵屏；所述辉光放电管的电场小于辉光放电管内气体的电离电场且大于消电离电场；所述写字笔2和辉光放电管的叠加电场大于辉光放电管内气体的电离电场；所述黑板擦3和辉光放电管的叠加电场小于辉光放电管内气体的消电离电场；所述写字笔2和黑板擦3的绝缘外壳上均设有用于接地的金属螺丝。

结合图2所示，所述黑板主体1包括前玻璃板8、障壁层9、电极10、后玻璃板11和稳压电源，所述前玻璃板8和后玻璃板11以及之间的障壁层9围成若干个小气室，所述小气室内部贯穿上、下电极，内部充满稀有气体，所述上电极和下电极分别并联接于所述稳压电源正负两端。

结合图3所示，所述写字笔2包括第一绝缘壳体21、位于所述第一绝缘壳体 21内的第一高压静电发生器22、前端的与第一高压静电发生器22正输出端连接的导电笔头23以及第一开关24；所述第一绝缘壳体21上设有第一通孔，所述第一通孔安装有第一金属螺丝25，所述第一高压静电发生器22的负输出端与所述第一金属螺丝25相连。

结合图4所示，所述黑板擦3包括第二绝缘壳体31、位于所述第二绝缘壳体 31内的第二高压静电发生器32、前端的与第二高压静电发生器32负输出端连接的可拆卸的导电板擦以及第二开关34；所述第二绝缘壳体31上设有第二通孔，所述第二通孔安装有第二金属螺丝35，所述第二高压静电发生器32的正输出端与所述第二金属螺丝35相连。所述导电板擦为导电板33。

所述清除按钮4通过设有的分压电路与所述黑板主体1的稳压电源连接。

本实施例的新型电子黑板，黑板主体1为辉光放电管组成的点阵屏，电源电压值小于辉光放电管的点燃电压且略大于熄灭电压。使用时通过写字笔2和黑板擦3 来调节相近部分的电压，从而实现相近部分的辉光放电管的亮灭，进而实现黑板的功能。写字笔2和黑板擦3在使用时，通过高压静电发生器产生静电，同时通过手持时手接触绝缘外壳上的金属螺丝接地。分压电路可以为最常见的串联电阻，清除按钮4启动分压电路，来降低黑板主体1的电源电压值小于气体的消电离电场，全部辉光放电管整体熄灭，实现黑板的书写字迹的整体擦掉。

本实施例的新型电子黑板，黑板顶部的摄像头5与显示屏7相连，将教室中学生的状态实时传到黑板两侧的显示屏7上；黑板顶部的扬声器6与多媒体相连，使多媒体发出的声音可以被放大传出；黑板两侧的显示屏7与多媒体相连，使视频播放、幻灯片播放等功能可以实现。在黑板两侧的显示屏7以上两个功能实现转换时，可将显示屏绕轴折叠，实现角度变换。

本实施例的新型电子黑板，应用等离子体辉光放电技术，避免了传统黑板带来的种种弊端；对黑板上的字迹进行严格把控，避免了效果延迟、清除不便等弊端；应用一键清除，在操作上更加省时省力，提高工作效率；使黑板实现多功能转换，既可以作为书写教学的工具，又可以在其上进行投影，显示的内容多样化；同时，黑板两侧的显示屏也可以进行辅助；经济效益上，比普通电子黑板应用的液晶显示屏更加实惠，全面节省了教育教学成本，提高效率。

实施例2

与实施例1的不同之处在于，如图5所示，所述导电板擦为导电笔头36。

本实施例的新型电子黑板，作为导电板擦的导电笔头36与导电板33相比，与黑板主体1的接触面积更小，可以实现个别书写错误的纠正，不是误擦掉正确的字迹。

实施例3

与实施例1的不同之处在于，所述前玻璃板8的外表面上设有一层水性丙烯酸涂料层。

本实施例的新型电子黑板，应用漫反射涂料，防止其上过强光线发生镜面反射，使教室内所有角度学生无死角看到黑板上的内容，避免由镜面反射带来的弊端。

综上所述，仅为本实用新型之较佳实施例，不以此限定本实用新型的保护范围，凡依本实用新型专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆为本实用新型专利涵盖的范围之内。