CN108682194A

CN108682194A - 多功能交互式电子黑板

Info

Publication number: CN108682194A
Application number: CN201810478194.4A
Authority: CN
Inventors: 刘泽江; 牛立军
Original assignee: Suzhou Universal Polytron Technologies Inc
Current assignee: Suzhou Universal Polytron Technologies Inc
Priority date: 2018-05-18
Filing date: 2018-05-18
Publication date: 2018-10-19

Abstract

本发明公开一种多功能交互式电子黑板，包括一块触控面板和两块书写板，所述第一框架进一步包括上梁、下梁、左立柱和右立柱，所述触控面板进一步包括透明体层、中间膜层、触控膜和液晶显示器；所述触控膜，感应人的手指触摸操作并转化为触控电信号，所述液晶显示屏中具有LED背光源灯；还包括：触控驱动卡，用于将来自触控膜的触控电信号传输给信号处理模块；信号处理模块，其提取来自触控驱动卡的触控电信号中触控操作连续性信息，并根据触控操作连续性和背光亮度大小的匹配关系，从而产生相应的背光光亮度调节信号。本发明在保持传统黑板视觉效果的同时具有显示、触控、书写等各项功能，且既有效保护操作者的视力，也不影响学生和观众的观看显示器的内容。

Description

多功能交互式电子黑板

技术领域

本发明涉及一种多功能交互式电子黑板，属于现代教育装备和触控技术领域。

背景技术

近年来，随着教育改革不断深化和信息技术快速发展，智慧课堂在国内初露端倪。国家提倡利用信息技术来呈现以往教学中难以呈现的课程内容，尽可能使用科学型设备、各种教育技术平台，加强教学与信息技术的结合。鼓励学生运用计算机、网络资源等进行探索和发现。

黑板是课堂中重要的教学设备，在课堂教学中引进多功能黑板，是课堂教学的一种写作教学新模式。目前使用较多的传统投影机，随着使用时间的增加，灯泡亮度会减弱，画面清晰度会逐渐下降，灯泡达到一定使用寿命后需要更换。液晶白板因为红外框的缘故，无法做到无框红外触摸，近距离触摸操作时，液晶的亮度会刺激到眼睛。传统黑板，只能用来粉笔书写，无法进行交互触控，播放素材需要借助投影仪和幕布，授课过程繁琐；另一方面，现有触控黑板，当老师需要面对黑板书写时，由于显示器亮度很高，而老师与显示器的距离也很近，长时间对老师的眼镜会产生伤害，但是如果将显示器亮度降低又会导致学生或观众不能看清楚黑色显示内容。因此，如何克服上述技术问题成为本领域技术人员努力的方向。

发明内容

本发明的目的是提供一种多功能交互式电子黑板，该多功能交互式电子黑板在保持传统黑板视觉效果的同时具有显示、触控、书写等各项功能，且同时自适应调整显示器的亮度，既有效保护操作者的视力，也不影响学生和观众的观看显示器的内容。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多功能交互式电子黑板，包括一块触控面板和两块书写板，所述触控面板安装于第一框架上，所述书写板分别安装于第二框架上，所述第一框架两端分别通过钣金与第二框架安装连接，将触控面板与书写板设置于同一个平面上；

所述第一框架进一步包括上梁、下梁、左立柱和右立柱，所述上梁、下梁各自的一端通过左立柱连接，所述上梁、下梁各自的另一端通过右立柱连接，所述第二框架进一步包括2个水平设置的第一边框和2个与第一边框垂直设置的第二边框，所述2个第一边框各自的两端分别通过2个第二边框连接；

所述触控面板进一步包括透明体层、中间膜层、触控膜和液晶显示器，所述中间膜层一表面与透明体层接触连接，所述中间膜层另一表面与触控膜接触连接，所述液晶显示器设置于触控膜相背于中间膜层一侧，所述中间膜层进一步包括透明基材和胶层，所述胶层设置于透明基材与透明体层接触的表面，所述透明基材与胶层相背的表面四周边缘区域具有着色条，从而在透明基材中央区域形成透明区；

所述第一框架的上梁、下梁和第二框架的第一边框均为凹型管，所述凹型管一表面具有一外凸条，所述凹型管相背于外凸条的另一表面开有一凹槽，此凹槽供连接筋条嵌入，所述连接筋条两端分别嵌入第一框架上梁的凹槽和第二框架第一边框的凹槽内；

所述触控膜，感应人的手指触摸操作并转化为触控电信号，所述液晶显示屏中具有LED背光源灯；还包括：

交流电输入接口，用于接收来自外界的交流电；

交流转直流电路，将来自交流电输入接口的交流电压转换成直流电压；

触控驱动卡，用于将来自触控膜的触控电信号传输给信号处理模块；

信号处理模块，其提取来自触控驱动卡的触控电信号中触控操作连续性信息，并根据触控操作连续性和背光亮度大小的匹配关系，从而产生相应的背光光亮度调节信号；

背光LED驱动电路，连接到LED背光源灯，根据来自信号处理模块的背光光亮度调节信号和交流转直流电路的直流电压，调节液晶显示屏中LED背光源灯的光源亮度。

上述技术方案中进一步改进的方案如下：

1. 上述方案中，所述交流电输入接口、交流转直流电路和背光LED驱动电路安装于电源板上。

2. 上述方案中，所述上梁和下梁之间还设置有若干加强筋。。

3. 上述方案中，所述胶层为丙烯聚酸酯系光学胶层、有机硅系光学胶层、聚氨酯系光学胶层中任意一种或任意两种的组合。

4. 上述方案中，所述透明基材的着色条通过丝印、UV打印或喷绘设置于透明基材表面。

5. 上述方案中，所述透明基材的着色条为黑色条、绿色条或白色条。

6. 上述方案中，所述信号处理模块集成到视频卡上。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1、本发明基于触控面板的组合式教学黑板，其当用户在触控区域进行触控操作时液晶屏亮度自动降低到50%亮度，例如可根据客户需求定义亮度，当30s内用户在触控区域内未进行任何触控操作及书写动作时，液晶屏亮度自动提升到原始亮度，例如出厂默认亮度，自适应调整显示器的亮度，既有效保护操作者的视力，也不影响学生和观众的观看显示器的内容。

2、本发明多功能交互式电子黑板，其将传统用粉笔书写的黑板与可触控交互的智能黑板融合，在保持传统黑板视觉效果的同时具有显示、触控、书写等各项功能，满足现代教学对黑板的新要求，丰富了黑板的内涵；其次，其第一框架的上梁、下梁和第二框架的第一边框均为凹型管，所述凹型管一表面具有一外凸条，所述凹型管相背于外凸条的另一表面开有一凹槽，此凹槽供连接筋条嵌入，所述连接筋条两端分别嵌入第一框架上梁的凹槽和第二框架第一边框的凹槽内，外凸条的设置，对安装于第一框架或第二框架上的书写层或支撑板起到一定的保护作用，保证整体结构的稳定性，此外，凹槽与连接筋条的组合设置，可以在框架的连接处起到进一步加固的作用，使各块面板之间的连接更加稳固同时也方便拆装；再次，其第一框架进一步包括上梁、下梁、左立柱和右立柱，所述上梁、下梁各自的一端通过左立柱连接，所述上梁、下梁各自的另一端通过右立柱连接，上梁和下梁之间还设置有若干加强筋，加强筋的设置，则进一步对第一框架进行加固，防止因为液晶显示器过重导致框架变形等情况，同时为其他硬件的安装提供接口。

3、本发明多功能交互式电子黑板，其触控面板进一步包括透明体层、中间膜层、触控膜和液晶显示器，所述中间膜层一表面与透明体层接触连接，所述中间膜层另一表面与触控膜接触连接，所述液晶显示器设置于触控膜相背于中间膜层一侧，通过中间膜层的设置，取代原本玻璃板加丝印油墨的方案，避免面板掉色问题，操作简单易行，提高产品良率；其次，其中间膜层进一步包括透明基材和胶层，所述胶层设置于透明基材与透明体层接触的表面，所述透明基材与胶层相背的表面四周边缘区域具有着色条，从而在透明基材中央区域形成透明区，着色条的设置，可将面板的颜色调整为与旁边的侧板或环境颜色相同或相近，增强面板的适用性，此外，着色条的设置，可以对后方固件等起到遮挡作用，保证触控装置整体的美观。

附图说明

附图1为本发明多功能交互式电子黑板结构示意图；

附图2为本发明多功能交互式电子黑板背面局部结构示意图；

附图3为本发明多功能交互式电子黑板局部结构示意图；

附图4为本发明多功能交互式电子黑板中触控面板结构示意图；

附图5为本发明多功能交互式电子黑板的电气原理图；

附图6为附图5的局部图。

以上附图中：1、触控面板；2、书写板；3、第一框架；4、第二框架；5、外凸条；6、凹槽；7、连接板；11、透明体层；12、中间膜层；13、触控膜；14、液晶显示器；15、透明基材；16、胶层；17、着色条；31、上梁；32、下梁；33、左立柱；34、右立柱；35、加强筋；41、第一边框；42、第二边框；51、交流电输入接口；52、交流转直流电路；53、触控驱动卡；54、信号处理模块；55、背光LED驱动电路；56、LED背光源灯；57、电源板；58、视频卡。

具体实施方式

实施例1：一种多功能交互式电子黑板，包括一块触控面板1和两块书写板2，所述触控面板1安装于第一框架3上，所述书写板2分别安装于第二框架4上，所述第一框架3两端分别通过钣金7与第二框架4安装连接，将触控面板1与书写板2设置于同一个平面上；

所述第一框架3进一步包括上梁31、下梁32、左立柱33和右立柱34，所述上梁31、下梁32各自的一端通过左立柱33连接，所述上梁31、下梁32各自的另一端通过右立柱34连接，所述第二框架4进一步包括2个水平设置的第一边框41和2个与第一边框41垂直设置的第二边框42，所述2个第一边框41各自的两端分别通过2个第二边框42连接；

所述触控面板1进一步包括透明体层11、中间膜层12、触控膜13和液晶显示器14，所述中间膜层12一表面与透明体层11接触连接，所述中间膜层12另一表面与触控膜13接触连接，所述液晶显示器14设置于触控膜13相背于中间膜层12一侧，所述中间膜层12进一步包括透明基材15和胶层16，所述胶层16设置于透明基材15与透明体层11接触的表面，所述透明基材15与胶层16相背的表面四周边缘区域具有着色条17，从而在透明基材15中央区域形成透明区；

所述第一框架3的上梁31、下梁32和第二框架4的第一边框41均为凹型管，所述凹型管一表面具有一外凸条5，所述凹型管相背于外凸条5的另一表面开有一凹槽6，此凹槽6供连接筋条嵌入，所述连接筋条两端分别嵌入第一框架3上梁31的凹槽6和第二框架4第一边框41的凹槽6内；

所述触控膜13，感应人的手指触摸操作并转化为触控电信号，所述液晶显示屏17中具有LED背光源灯56；还包括：

交流电输入接口51，用于接收来自外界的交流电；

交流转直流电路52，将来自交流电输入接口的交流电压转换成直流电压；

触控驱动卡53，用于将来自触控膜13的触控电信号传输给信号处理模块54；

信号处理模块54，其提取来自触控驱动卡53的触控电信号中触控操作连续性信息，并根据触控操作连续性和背光亮度大小的匹配关系，从而产生相应的背光光亮度调节信号；当超过设定的时间为采集到触控操作则产生用于降低背光光亮度的背光光亮度调节信号，当在设定的时间为采集到至少2次触控操作则产生用于提高背光光亮度的背光光亮度调节信号；

背光LED驱动电路55，连接到LED背光源灯56，根据来自信号处理模块54的背光光亮度调节信号和交流转直流电路的直流电压，调节液晶显示屏17中LED背光源灯56的光源亮度。

上述交流电输入接口51、交流转直流电路52和背光LED驱动电路55安装于电源板57上。

上述上梁31和下梁32之间还设置有若干加强筋35。

上述胶层16为丙烯聚酸酯系光学胶层、有机硅系光学胶层、聚氨酯系光学胶层中任意一种或任意两种的组合。

上述透明基材15的着色条17通过丝印、UV打印或喷绘设置于透明基材15表面。

上述透明基材15的着色条17为黑色条、绿色条或白色条。

上述信号处理模块54集成到视频卡58上。

实施例2：一种多功能交互式电子黑板，包括一块触控面板1和两块书写板2，所述触控面板1安装于第一框架3上，所述书写板2分别安装于第二框架4上，所述第一框架3两端分别通过钣金7与第二框架4安装连接，将触控面板1与书写板2设置于同一个平面上；

交流电输入接口51，用于接收来自外界的交流电；

上述上梁31和下梁32之间还设置有若干加强筋35。

上述透明基材15的着色条17为黑色条、绿色条或白色条。

上述信号处理模块54集成到视频卡58上。

实施例中当用户在触控区域进行触控操作时液晶屏亮度自动降低到50%亮度，例如可根据客户需求定义亮度，当30s内用户在触控区域内未进行任何触控操作及书写动作时，液晶屏亮度自动提升到原始亮度，例如出厂默认亮度。

用户在触控区域进行触控操作后，触控驱动卡会将处理后的触控数据信号传输给视频卡或开放式可插拔电脑模块，而视频卡或开放式可插拔电脑模块会自动每隔一段时间有规律的监测是否有触控数据信号及数据信号的连续性。

当有触控数据信号且数据信号连续，则表示用户开始进行触控操作，此时护眼功能开启，视频卡或者开放式可插拔电脑模块传送反馈指令信号给视频卡，使视频卡发出背光调节信号，改变电源板背光输出电流，自动将背光亮度降低至指定护眼亮度范围；当有触控数据信号但数据信号不连续，则表示可能为用户误触控，则护眼功能不开启，亮度不做调整。

当护眼功能开启后，如连续一段时间内（例如：30s）视频卡或开放式可插拔电脑模块未检测到有触控数据信号，视频卡或者开放式可插拔电脑模块传送反馈指令信号给视频卡，使视频卡发出背光调节信号，改变电源板背光输出电流，自动将背光亮度升高至我司出厂默认亮度范围。

采用上述多功能交互式电子黑板时，其当用户在触控区域进行触控操作时液晶屏亮度自动降低到50%亮度，例如可根据客户需求定义亮度，当30s内用户在触控区域内未进行任何触控操作及书写动作时，液晶屏亮度自动提升到原始亮度，例如出厂默认亮度，自适应调整显示器的亮度，既有效保护操作者的视力，也不影响学生和观众的观看显示器的内容；其次，其将传统用粉笔书写的黑板与可触控交互的智能黑板融合，在保持传统黑板视觉效果的同时具有显示、触控、书写等各项功能，满足现代教学对黑板的新要求，丰富了黑板的内涵；其次，框架中外凸条的设置，对安装于第一框架或第二框架上的书写层或支撑板起到一定的保护作用，保证整体结构的稳定性，此外，凹槽与连接筋条的组合设置，可以在框架的连接处起到进一步加固的作用，使各块面板之间的连接更加稳固同时也方便拆装；再次，加强筋的设置，则进一步对第一框架进行加固，防止因为显示器过重导致框架变形等情况，同时为其他硬件的安装提供接口；再次，触控面板通过中间膜层的设置，取代原本玻璃板加丝印油墨的方案，避免面板掉色问题，操作简单易行，提高产品良率；再次，着色条的设置，可将面板的颜色调整为与旁边的侧板或环境颜色相同或相近，增强面板的适用性，此外，着色条的设置，可以对后方固件等起到遮挡作用，保证触控装置整体的美观。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种多功能交互式电子黑板，其特征在于：包括一块触控面板（1）和两块书写板（2），所述触控面板（1）安装于第一框架（3）上，所述书写板（2）分别安装于第二框架（4）上，所述第一框架（3）两端分别通过钣金（7）与第二框架（4）安装连接，将触控面板（1）与书写板（2）设置于同一个平面上；

所述第一框架（3）进一步包括上梁（31）、下梁（32）、左立柱（33）和右立柱（34），所述上梁（31）、下梁（32）各自的一端通过左立柱（33）连接，所述上梁（31）、下梁（32）各自的另一端通过右立柱（34）连接，所述第二框架（4）进一步包括2个水平设置的第一边框（41）和2个与第一边框（41）垂直设置的第二边框（42），所述2个第一边框（41）各自的两端分别通过2个第二边框（42）连接；

所述触控面板（1）进一步包括透明体层（11）、中间膜层（12）、触控膜（13）和液晶显示器（14），所述中间膜层（12）一表面与透明体层（11）接触连接，所述中间膜层（12）另一表面与触控膜（13）接触连接，所述液晶显示器（14）设置于触控膜（13）相背于中间膜层（12）一侧，所述中间膜层（12）进一步包括透明基材（15）和胶层（16），所述胶层（16）设置于透明基材（15）与透明体层（11）接触的表面，所述透明基材（15）与胶层（16）相背的表面四周边缘区域具有着色条（17），从而在透明基材（15）中央区域形成透明区；

所述第一框架（3）的上梁（31）、下梁（32）和第二框架（4）的第一边框（41）均为凹型管，所述凹型管一表面具有一外凸条（5），所述凹型管相背于外凸条（5）的另一表面开有一凹槽（6），此凹槽（6）供连接筋条嵌入，所述连接筋条两端分别嵌入第一框架（3）上梁（31）的凹槽（6）和第二框架（4）第一边框（41）的凹槽（6）内；

所述触控膜（13），感应人的手指触摸操作并转化为触控电信号，所述液晶显示屏（17）中具有LED背光源灯（56）；还包括：

交流电输入接口（51），用于接收来自外界的交流电；

交流转直流电路（52），将来自交流电输入接口的交流电压转换成直流电压；

触控驱动卡（53），用于将来自触控膜（13）的触控电信号传输给信号处理模块（54）；

信号处理模块（54），其提取来自触控驱动卡（53）的触控电信号中触控操作连续性信息，并根据触控操作连续性和背光亮度大小的匹配关系，从而产生相应的背光光亮度调节信号；

背光LED驱动电路（55），连接到LED背光源灯（56），根据来自信号处理模块（54）的背光光亮度调节信号和交流转直流电路的直流电压，调节液晶显示屏（17）中LED背光源灯（56）的光源亮度。

2.根据权利要求1所述的基于触控面板的组合式教学黑板，其特征在于：所述交流电输入接口（51）、交流转直流电路（52）和背光LED驱动电路（55）安装于电源板（57）上。

3.根据权利要求1所述的多功能交互式电子黑板，其特征在于：所述上梁（31）和下梁（32）之间还设置有若干加强筋（35）。

4.根据权利要求1所述的多功能交互式电子黑板，其特征在于：所述胶层（16）为丙烯聚酸酯系光学胶层、有机硅系光学胶层、聚氨酯系光学胶层中任意一种或任意两种的组合。

5.根据权利要求1所述的多功能交互式电子黑板，其特征在于：所述透明基材（15）的着色条（17）通过丝印、UV打印或喷绘设置于透明基材（15）表面。

6.根据权利要求1所述的多功能交互式电子黑板，其特征在于：所述透明基材（15）的着色条（17）为黑色条、绿色条或白色条。

7.根据权利要求1所述的基于触控面板的组合式教学黑板，其特征在于：所述信号处理模块（54）集成到视频卡（58）上。