CN1124581C - 一种光绘型显示设备 - Google Patents

Abstract

根据本发明的光绘型显示设备由下述部分构成：位于设备前面，具有多个透光小孔并直立向上的板；分别提供给板上的每个小孔，以便打开或关闭各个小孔的多个截光元件；位于多个截光元件后面，照射整个板的光源；其中利用预定的书写装置移动截光元件，从而打开透光小孔，使来自光源的光透射到前面，在所述板上描绘字符或图象；其中利用预定的擦除装置移动截光元件，从而关闭透光小孔，截断来自光源的光，从板上擦除字符或图象。片状磁体、球形磁性元件或者球形截光元件用作截光元件；磁棒、书写刷或者吹风工具用作书写装置；磁体或者吸气工具用作擦除装置。

Description

一种光绘型显示设备

技术领域

本发明涉及一种光绘型显示设备。具体地说，本发明涉及一种光绘型显示设备，该设备在显示板上设置有都具有预定尺寸的多个透光小孔；在显示板后设置一个光源；在每个小孔中安放一个球状截光元件；利用预定的书写装置或擦除装置移动截光元件，以便能够透射或截断来自光源的光线；并在显示板上描绘预定的字符或图象，或者从显示板上擦除字符或图象。根据本发明的光绘型显示设备的显示板可用于，例如会议室中的书写板，教室中的黑板，广告板及建筑材料，例如允许光线从室外进入室内的窗户。

背景技术

就常规的显示设备来说，已知的有利用粉笔的黑板，及为了在显示板上写字或画图，利用有色快干油墨等的白板。

但是使用粉笔时存在环境卫生问题。即使用粉笔时或在使用粉笔之后，当擦除显示板时会产生粉尘，另外当粉笔摩擦显示板时，会发出使人不舒服的声音。此外，当握拿粉笔时，指尖会产生不舒服的感觉。另一方面，使用快干油墨时，除使用粉笔时的上述问题外，还存在快干油墨在使用后不易擦除的问题。

另外，当观察黑板或白板时，随观看角度的不同，由于来自显示板的反射光的缘故，很难看清显示板表面。

此外还有一种描绘玩具，这种玩具是通过把铁沙混到奶白色液体中，把该液体封闭到小的树脂容器中，并排列许多这样的树脂容器构成显示板而制得的。这种结构中，当在显示板上写字或画图时，利用磁棒使铁沙上升到显示板表面。当擦除字符或图象时，使用另一个磁棒从显示板表面上除出铁沙。

但是这种描绘玩具存在一个问题。即尽管能够容易地从显示板上擦除字符或图象，但是却很难从显示板上部分地擦除字符或图象。于是，由于显示板的整个表面被同时擦除，因此实际使用中很不方便。此外由于光从容器表面被反射，随着观看角度的不同，会难以观看显示板表面。

近年来出现了在平板上排列许多光电二极管或液晶元件，并控制施加给它们的电压的显示设备。已经开发了各种类型的这种显示设备，并已应用于多种产品。但是这种类型的显示设备也存在一些问题。即尽管这种类型的显示设备能够实现高质量的图象，但是这种显示设备非常昂贵，并且要显示的内容必须事先通过预定的输入装置输入。于是在实际应用中，这种类型的显示设备不灵活，不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种新的光绘型显示设备，它能够解决黑板、白板等在实际应用中产生的上述问题。根据本发明的光绘型显示设备具有许多优点，例如实际应用中很方便，结构简单，成本低等。即根据本发明，能够明显解决在粉笔的实际应用中，由粉尘，不舒服的声音或触觉，及由快干油墨的气味导致的常规问题。此外根据本发明，能够在使用后容易地擦除显示板，并可避免随着观察角度的不同，来自显示板的的光反射。

根据本发明的光绘型显示设备，提供了位于显示设备前面的一个具有多个透光小孔(例如多个穿透小孔)，并向上竖立的板；分别用于板上的各个小孔，以便打开或关闭各个小孔的多个截光元件；及位于多个截光元件的后面，照射整个板的光源；

其中利用预定的书写装置移动多个截光元件，从而打开所述多个透光小孔，使来自光源的光透射到前面，在板上描绘字符或图象；

其中利用预定的擦除装置移动多个截光元件，从而关闭所述多个透光小孔，截断来自光源的光，从板上擦除字符或图象。

在一个实施例中，在板的后面设置了多个片状截光元件，每个片状截光元件的尺寸足以封闭每个小孔，并被安装在每个小孔的后面，以便利用支承轴自由地转动截光元件，在每个片状截光元件上安装有一个磁体；在板后各个小孔的上方安装有一个磁性元件，以便获得该磁性元件和安装到各个片状截光元件上的磁体之间的吸引力；

磁体被用作预定的书写装置，该磁体的磁力方向指向获得作用于磁性元件的反作用力的方向，通过使该磁体接近所述板，多个片状截光元件的每一个被移动到透射来自光源的光线的位置；

磁体被用作预定的擦除装置，该磁体的磁力方向指向获得提供给磁性元件的吸引力的方向，通过使该磁体接近所述板，所述多个片状截光元件的每一个被移动动到截断来自光源的光线的位置。

在另一个实施例中，每个截光元件由球形磁性截光元件形成；

倾斜预定角度的透光保持器通过位于所述板后面的磁体被安装到每个小孔上；布置球形磁性截光元件，以便使之在保持器内移动；其中当来自用作书写装置的书写刷子的外力和重力作用于球形磁性截光元件时，球形磁性截光元件在保持器内移动，以便透射来自光源的光线；其中当使用作擦除装置的磁体接近磁性截光元件时，球形磁性截光元件被移动到所述板的后面，从而截断来自光源的光线。

在又一个实施例中，每个截光元件由可在透光保持器内移动的球形磁性截光元件构成，透光保持器倾斜预定的角度，并在所述板的后侧安装到每个小孔上；

其中当来自用作书写装置的吹风工具的吹风推力和重力作用于球形磁性截光元件时，球形磁性截光元件在保持器内被移动，以便透射来自光源的光线；

其中当使用作擦除装置的抽吸工具接近磁性截光元件时，球形磁性截光元件被移动到所述板的后面，从而截光元件被放入所述板的每个小孔的凹陷部分中，或者邻接所述板的保持器的凹陷部分中，截断来自光源的光线。

根据本发明的一个方面，提供了一种光绘型显示设备，其特征在于：

设置在该设备前面的具有多个透光小孔并直立向上的板；

分别给板上的每个小孔设置的用于打开或关闭各个小孔的多个截光元件；

位于多个截光元件后面的、用于照射整个板的光源；

其中根据使用者的书写操作，利用预定的书写装置移动多个截光元件，从而打开所述多个透光小孔并使来自光源的光透射到前面，随后在板上描绘字符或图象；

其中根据使用者的擦除操作，利用预定的擦除装置移动多个截光元件，从而关闭所述多个透光小孔且截断来自光源的光，随后从板上擦除字符或图象；

其中：

每个截光元件由球形磁性截光元件形成；

倾斜预定角度的透光保持器通过位于所述板后面的磁体被安装到每个小孔上；

球形磁性截光元件被适当地设置，以便使之在保持器内移动；

其中当来自用作书写装置的书写刷子的外力和重力作用于球形磁性截光元件时，球形磁性截光元件在保持器内移动，以便透射来自光源的光线；

其中当使用作擦除装置的磁体接近磁性截光元件时，球形磁性截光元件被移动到所述板的后面，从而截断来自光源的光线。

根据本发明的另一个方面，提供了一种光绘型显示设备，其特征在于：

设置在该设备前面的具有多个透光小孔并直立向上的板；

分别给板上的每个小孔设置的用于打开或关闭各个小孔的多个截光元件；

位于多个截光元件后面的、用于照射整个板的光源；

其中根据使用者的书写操作，利用预定的书写装置移动多个截光元件，从而打开所述多个透光小孔并使来自光源的光透射到前面，随后在板上描绘字符或图象；

其中根据使用者的擦除操作，利用预定的擦除装置移动多个截光元件，从而关闭所述多个透光小孔且截断来自光源的光，随后从板上擦除字符或图象；

其中：

每个截光元件由可在透光保持器内移动的球形磁性截光元件构成，透光保持器倾斜预定的角度，并在所述板的后侧安装到每个小孔上；

其中当来自用作书写装置的吹风工具的吹风推力和重力作用于球形磁性截光元件时，球形磁性截光元件在保持器内被移动，以便透射来自光源的光线；

其中当使用用作擦除装置的抽吸工具接近磁性截光元件时，球形磁性截光元件被移动到所述板的后面，从而截光元件被放入所述板的各个小孔的凹陷部分，或者邻接所述板的保持器的凹陷部分中，截断来自光源的光线。

附图说明

图1是说明根据本发明的第一实施例的光绘型显示设备中的光截元件的安装结构的透视图。

图2是图1的光截元件中所示后部的透视图。

图3(A)和3(B)是说明根据本发明的第一实施例的光绘型显示设备中的光截元件的转动机构的操作的说明图。

图4(A)和4(B)是说明根据本发明的第二实施例的光绘型显示设备中的光截元件的转动机构的操作的说明图。

图5是图4(A)和4(B)中所示第二实施例的局部放大透视图。

图6是说明用于在图4(A)和4(B)所示的光绘型显示设备中的显示板上高密度描绘字符或图象的指套形刷子的说明图。

图7(A)和7(B)是说明根据本发明第三实施例的光绘型显示设备中，截光元件的移动机理的操作的说明图。

图8是表示根据本发明的整个光绘型显示设备的外视图。

图9是当根据本发明的光绘型显示设备应用于显示板时，显示板的外视图。

具体实施方式

下面参考附图来详细说明根据本发明的光绘型显示设备。

在下面说明的图1-9中，附图标记1代表根据本发明的光绘型显示设备。1a是透明件，例如透明板或透明薄片。1b、1c及1d都是板件。4a是截光元件，4b是轴承部分，4c是限制器。5a是保持器，5b表示孔洞。6是磁体，7是光源，8是反射板，9是手指，10和10a是磁体，11和11a是孔洞，12是支承部分，14是刷子，15是凹陷部分，16是吹风工具，17是抽吸工具，18是指套形刷子，18a是刷子，18b是通气孔，20是框架。N表示磁体的N极，S表示磁体的S极。

首先参考图1-3来详细说明根据本发明的第一实施例的光绘型显示设备。

图1是根据本发明第一实施例的光绘型显示设备中的截光元件的安装结构的透视图，图2是图1中所示结构的一部分的后视透视图，它详细表示了各个截光元件4A在后表面的安装状态。

图1和2中，在根据本发明的光绘型显示设备中，板直立并具有许多孔。在图中所示的圆中表示了左上角的放大图。如圆中的图所示，具有许多小孔的板1b位于显示板的前面。此外，可透射光，并可阻截气流的透明薄片1a位于板1b的前面，以便防止灰尘进入。本实施例中，尽管透明薄片1a是粘接到板上的，但是也可不使用透明薄片，通过在板1b上自身上进行预定的表面处理形成均具有光透明性的许多小孔。此外，由多个荧光灯形成的光源7位于板1b的后侧(图中为了简化结构，只表示了一个荧光灯)。反射板8位于光源7的后侧，从而能够增大显示板表面上的光量，并使亮度均匀。

如图中所示，在板1b的前面形成多个小孔11。如图2中详细表示的一样，磁性元件6b安装在板1b背面的各个小孔的上方。支承轴13，使其能够自由旋转的支承物12安装在各个小孔11的下方。磁体10a和各个小孔11相一致地安装到截光元件4a上，截光元件4a安装在轴13上，以便由轴承4b自由地旋转。限制器4c安装在截光元件4a的下方，以便当旋转截光元件4a时限制旋转角。

图3(A)和3(B)是说明根据本发明的第一实施例的光绘型显示设备中的光截元件的转动机构的操作的说明图。如上所述，附图标记1a表示用于只透射光，并防止灰尘进入各个小孔中的透明薄片。

当在用下文提及的擦除装置擦除显示板后，不使用该显示设备时，如图3(B)所示，使截光元件4a位于光绘型显示设备前侧的板1b上形成的各个小孔后方，并依靠安装在板1b后面的磁性元件6b和安装在截光元件4a自身上的磁体10a之间的吸引力关闭小孔。这样能够截断来自光源7的光线。

在根据本发明的光绘型显示设备的实际使用中，如图3(A)所示，用作书写装置的磁体10被移动到各个小孔附近，磁体10的磁力线方向指向产生对磁体10a的反作用力的方向。由于反作用力的缘故，并克服吸引力，磁体10a和截光元件一起沿箭头所示的方向转动，从而能够打开小孔，透射光线。这种情况下，由于限制器4c(参见图2)位于截光元件4a的下方，因此能够根据光线量恰当地转动截光元件4a。

如图3(B)所示，当反转作为擦除装置的磁体10的磁力线方向，使N极变成S极，并且当磁体10被移动到各个小孔附近时，由于吸引力的作用，截光元件4a沿箭头所示方向转动，从而小孔由截光元件4a关闭，来自光源7的光线被截断。上述操作之后即使从小孔上拿走磁体10，基于安装在截光元件4a上的磁体10a和安装在板1b后部上的磁性元件6b之间的吸引力，也能够保持稳定的截光状态。

此外，就本发明中的板1b的材料来说，可以使用任意材料，只要该材料是非磁性材料，另外还可使用树脂材料。就截光元件4a的材料来说，尽管可以使用任意磁性材料，只要该材料能够截断光线即可，不过最好使用铁板，因为其生产过程简便。就磁体10a的材料来说，尽管必需削弱其磁力，使其磁力小于磁体10的磁力，不过最好使用各向异性树脂粘结磁体。

图4(A)和4(B)表示了根据本发明第二实施例的光绘型显示设备，图5是图4(A)和4(B)所示的第二实施例的局部放大透视图。

在第二实施例中，磁体6安装在板1的后侧，并形成多个孔洞，以便穿透板1c和磁体6。此外，存在多个分别提供给相应小孔的透光保持器5a，每个保持器由管子形成，磁性截光元件6a可在其中自由移动。磁体6安装在透光保持器5a中。这种情况下，倾斜构成透光保持器5a的各个管子，以便根据重力把磁性截光元件6a移动到孔5b。

当在根据第二实施例的光绘型显示设备上描绘字符或图象时，在使用该设备之前，首先使板1c前倾，使所有磁性截光元件6a依照重力移向板1c侧，以便获得截光状态。当磁性截光元件6a和安装在板1c后面的磁体6接触时，根据磁性截光元件6a和磁体6之间的吸引力，并克服重力，磁性截光元件6a被集中到前面，从而能够一直保持截光状态。

接下来，如图4(A)所示，使用作为书写装置的刷子14直接推动磁性截光元件6a。受到推动的磁性截光元件6a克服磁性截光元件6a和磁体6之间的吸引力从板1c上被除去。在从板1c除去磁性截光元件6a之后，由于重力的作用，磁性截光元件6a移向保持器5a的每个孔洞5b，从而能够按照受到刷子14推动的部分获得透光状态。

于是，使刷子14触及板1c的表面，以便利用用作书写装置的书写刷子描绘字符或图象。受到书写刷子触及的多个磁性截光元件6a移动到后侧，从而光可通过管子5a透射，从而可在板1c上描绘字符或图象。图5中，附图标记1c表示板，4a是截光元件，5a是保持器，5b是孔，6是磁体。

图6表示了为了在图4(A)和4(B)所示的第二实施例中实现高密度光绘，用作为书写装置的指套形刷子的一个例子。由于为了实现高密度光绘，各个孔的尺寸应该较小，因此非常难以利用普通的刷子紧密地描绘字符或图象。如图6所示，根据本发明，通过利用具有精细、紧致构造的扫刷部分18a的指套形刷子18能够精确地移动磁性截光元件6a，详细地描绘字符或图象的复杂部分。图6中，附图标记18b表示通气孔。

当如图4(B)所示，部分擦除显示板上描绘的字符或图象时，用作擦除装置的磁体10被移动到板1c附近。即当使磁体10接近板1c时，由于磁体10的吸引力，磁性截光元件6a在保持器5a内移动，并接触板1c后面的磁体6，从而能够关闭小孔，获得截光状态。这种情况下，当完全擦除整个板上的字符或图象时，使板向前倾斜，以便同时移动所有的磁性截光元件。

另外，对本实施例中板1c的材料没有限制，只要该材料具有截光性即可，而且可以使用树脂。至于磁体6的材料，最好采用磁性材料或者混合有磁性粉末的树脂。对保持器5a的材料没有限制，只要它具有透光率即可。不过考虑到生产过程，最好采用具有透光率的树脂。

另外，通过把磁性件，例如铁板用作板1c的材料，及把铁氧体磁铁用作磁性截光元件6a的材料，能够除去板后面的磁体6。

图7(A)和7(B)表示了本发明的第三实施例。本实施例类似于第二实施例，区别之处在于没有利用磁力。

如图7(A)和7(B)所示，由于没有利用磁力，在板1d上形成有凹陷部分15，以便阻止由于重力引起的截光元件4a的移动。

在第三实施例中，在使用显示设备之前，把板1d转动到正面，由于重力，截光元件4a移向凹陷部分15，移动板1d，以便在上述步骤之后使板1d竖立。这种情况下，截光元件4a可被阻止在凹陷部分15处，并且不会从那里移动出来。

当在如上说明的第三实施例中的光绘型显示设备上写字或画图时，如图7(A)所示，使吹送空气的吹风工具16接近孔11a，借助吹风工具16写字或画图。于是，位于板1d的凹陷部分15中的截光元件4a受喷风工具16的吹动，从而截光元件4a在倾斜安装的保持器5a中移向孔5b。于是能够将板调整为透光状态。这种情况下，由于孔5b提供给保持器5a，因此吹风工具16吹送的空气推动截光元件4a，并可通过孔5b。

另一方面，当完全擦除板上显示的字符或图象时，转动整个板1d，再次将所有的截光元件4a被放入板1d的凹陷部分15中，从而能够擦除整个板上的字符或图象。此外，如图7(B)所示，当部分擦除字符或图象时，使作为擦除工具，并吸入空气的抽吸工具17接近孔11a。其结果是能够把截光元件从保持器5a的孔5b附近放入板1d的凹陷部分15中，从而能够部分地把板调整为截光状态。

由于在第三实施例中提供了利用抽吸工具17移动截光元件4a的方法，因此对于保持器5a的实用材料来说，要求是透光材料，不过也可利用金属、非金属、树脂等作为或获得截光状态的其它材料。

另外本实施例中，如果把磁性件用作截光元件4a，则能够按照第二实施例操作本实施例。于是由于第二实施例和第三实施例的结构彼此相似，因此能够重叠这两个实施例。

图8是根据本发明的光绘型显示设备的外视图。该图表示了图4(A)和4(B)中所示第二实施例的整个结构。具有多个小孔的板1c对应于图4(A)和4(B)中的板1c。在框架20中按照图4中所示的顺序提供了图4(A)中所示的光源(最好是荧光灯)，及保持器5a(最好是具有透光率的树脂)。

在使用根据本发明的光绘型显示设备之前，由于所有的磁性截光元件6a被布置在前面，来自光源7的光线不能透射，从而整个显示板呈现黑色。随后，当使用者使用图4(A)中所示的刷子14作为书写装置在显示板上描绘字符，例如“WELCOME”时，受到刷子14推动的磁性截光元件6a从表面上被除去，来自后方的光线透射到显示板上，从而能够显示该字符。

另一方面，当使用者想擦除板上显示的全部字符时，使显示板向前倾斜，以便得到截光状态。当使用者想部分擦除字符时，利用图4(B)中所示的作为擦除装置的磁体10的吸引力把磁性截光元件6a吸引到显示板的表面，以便截断光线，部分地擦除字符。

图9是根据本发明的显示板的外视图。例如，把图1所示的第一实施例，图4所示的第二实施例，及图7(A)和7(B)所示的第三实施例应用于显示板产品能够实现用于会议的显示板产品。

简短地说，本发明实现的光绘型显示设备具有下述效果：

(1)尽管存在多种显示系统，这些系统中，预先从输入装置输入的内容显示在由发光元件，例如光电二极管、液晶元件等构成的显示设备上，但是本发明中，由于能够容易并且自由地在显示板上书写或擦除字符或图象，因此实现应用中，本发明的设备非常方便。此外，由于本发明的设备的结构很简单，因此能够提供低成本的光绘型显示设备。

(2)由于本发明的设备是光绘型的，因此不受室内亮度的影响，从而能够显示易于从任意角度看到的字符或图象。即能够解决随着观看角度的不同，由于显示板表面的光反射而导致难以看到字符或图象的问题。于是本发明不仅能够用作会议用的显示板，而且还可用作广告板。

(3)由于本发明中不使用常规的粉笔及快干油墨，因此能够消除粉笔产生的粉尘，指尖的不舒服触觉等。另外，能够消除快干油墨的气味及环境卫生问题。此外如上所述，能够在显示板上容易地书写或擦除字符或图象。

如上所述，和常规的液晶显示设备相比，根据本发明的光绘型显示设备在实际使用中非常方便，并且由于结构简单，因此成本很低。此外，实际使用中本发明简便，和传统的粉笔及快干油墨相比，没有不舒服的触觉。根据本发明的光绘型显示设备的显示板可应用于，例如会议室中的显示板，教室中的黑板，广告板及建筑材料，例如允许光线从室外进入室内的窗户。于是本发明在非常宽的应用范围内具有很高的工业应用性。

Claims (2)

1.一种光绘型显示设备，其特征在于：

设置在该设备前面的具有多个透光小孔并直立向上的板；

分别给板上的每个小孔设置的用于打开或关闭各个小孔的多个截光元件；

位于多个截光元件后面的、用于照射整个板的光源；

其中根据使用者的书写操作，利用预定的书写装置移动多个截光元件，从而打开所述多个透光小孔并使来自光源的光透射到前面，随后在板上描绘字符或图象；

其中根据使用者的擦除操作，利用预定的擦除装置移动多个截光元件，从而关闭所述多个透光小孔且截断来自光源的光，随后从板上擦除字符或图象；

其中：

每个截光元件由球形磁性截光元件形成；

倾斜预定角度的透光保持器通过位于所述板后面的磁体被安装到每个小孔上；

球形磁性截光元件被适当地设置，以便使之在保持器内移动；

其中当来自用作书写装置的书写刷子的外力和重力作用于球形磁性截光元件时，球形磁性截光元件在保持器内移动，以便透射来自光源的光线；

其中当使用作擦除装置的磁体接近磁性截光元件时，球形磁性截光元件被移动到所述板的后面，从而截断来自光源的光线。

2.一种光绘型显示设备，其特征在于：

设置在该设备前面的具有多个透光小孔并直立向上的板；

分别给板上的每个小孔设置的用于打开或关闭各个小孔的多个截光元件；

位于多个截光元件后面的、用于照射整个板的光源；

其中根据使用者的书写操作，利用预定的书写装置移动多个截光元件，从而打开所述多个透光小孔并使来自光源的光透射到前面，随后在板上描绘字符或图象；

其中根据使用者的擦除操作，利用预定的擦除装置移动多个截光元件，从而关闭所述多个透光小孔且截断来自光源的光，随后从板上擦除字符或图象；

其中：

每个截光元件由可在透光保持器内移动的球形磁性截光元件构成，透光保持器倾斜预定的角度，并在所述板的后侧安装到每个小孔上；

其中当来自用作书写装置的吹风工具的吹风推力和重力作用于球形磁性截光元件时，球形磁性截光元件在保持器内被移动，以便透射来自光源的光线；

其中当使用用作擦除装置的抽吸工具接近磁性截光元件时，球形磁性截光元件被移动到所述板的后面，从而截光元件被放入所述板的各个小孔的凹陷部分，或者邻接所述板的保持器的凹陷部分中，截断来自光源的光线。

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