一種新型磁性寫字板的製作方法

2023-12-08 16:52:46

專利名稱：一種新型磁性寫字板的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於一種帶磁性像素寫字板，涉及一種帶磁性的筆尖在寫字板 表面任意書寫文字或畫圖的顯示裝置，可根據需要隨時擦千淨板上的字跡，適 合於教學黑板或一般手寫告示牌。(計算機圖形和圖像專業術語把實現動態顯示 的基本單元稱為"像素"，所以本技術稱動態顯示的基本單元為"磁性像素")。
背景技術：
傳統的教學寫字黑板是一塊表面為黑色的木製板，教師用粉筆在板面上書寫 文字或者畫圖，粉筆劃痕構成文字和圖畫，更新板上的文字或圖畫時，教師用 粉筆擦擦乾淨板上的粉筆劃痕，以便下次書寫。教師在擦黑板時，不可避免地 要吸入大量的粉筆灰塵，長期下來會嚴重損害身體健康，成為咽、喉、呼吸道 疾病等教師職業病的主要原因。另一方面， 一般所常見的告示用途白板，採用 油性筆書寫文字或畫圖，由於油性筆是消耗品，且價格比較高，不適合於教育 這類頻繁擦寫的場合。此外，現今在大型超市和商場所見到的發布商品信息， 大多為在紙上書寫文字信息，但超市的價格變化比較頻繁，對紙張的需求較多， 且需要人工張貼，增加商業成本。在教學和演講領域，出現了採用投影儀地把 電腦顯示內容(文字和圖畫)投射到大尺寸幕布上，由於價格太高，不可能替 代黑板和白板，大型超市和商場的商品信息，出於成本考慮，也不可能採用投 影儀。 發明內容
本實用新型的目的在於提供一種不同於傳統黑(白)板的動態寫字板，顯示 像素是一個個可活動的獨立單元，所以可以根據需要顯示或擦抹，採用一種磁 性筆在板的表面上自由書寫，擦抹黑(白)板時移動一根磁性棒即可整板刷新， 或者用寫字筆上的塗改端可以局部塗改。使用過程中不產生任何危害健康的有
害物質；不含消耗品，不需要重複投資；不消耗電能，沒有廢棄物，利於環保;
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原材料簡單易得，加工簡單，所以製作成本不高。特別適合於替代教育用的寫 字黑板， 一般用途的白色告示牌，商場發布商品信息等用途。 本實用新型的目的可以採用以下技術措施來實現-
本實用新型的磁性寫字板主要由一個透明面板，大量的活動磁性像素， 一個 具有彈性和縫隙的顯示底板，固定磁性像素的固定板， 一支帶磁性的寫字筆， 刷新磁性棒所構成。
其中，透明板是寫字平面，顯示底板是一個具有彈性的材料且對應磁性像素 有縫隙的薄片，磁性寫字板內有大量可上下活動的帶磁性的像素，固定磁性像 素的固定板使像素只能做與寫字板相垂直的直線運動以及維持像素的原有狀 態，磁性寫字筆有寫字端和塗改端，寫字端與磁性像素的端頭磁性相反，用來 書寫文字或畫圖，塗改端與磁性像素頂部磁性的極性相同，用來使磁性像素復 位到非顯示狀態，刷新磁性棒使寫字板上的全部像素整體復位到非顯示狀態。
本實用新型的顯示原理為 一，磁性像素與顯示底板為不同的顏色構成， 且顏色反差大，如黑板為黑底白字，白板白底黑字；二，磁性像素在不同方向 的磁力作用下，做貼近或離開顯示面的運動從而呈現不同顏色在貼近時呈現 像素顏色為顯示，在離開時呈現底板色為非顯示；三，依靠特殊的磁性寫字筆 的寫字端筆尖划過板的顯示面時，磁性像素受磁力貼近顯示面而顯示筆跡，依 靠刷新磁性棒或者寫字筆上的塗改端的磁力使像素離開顯示面而非顯示；四， 像素在沒有外來的磁力作用時維持不動。 透明板為非磁性透明材料的平面板。
大量活動的磁性像素是磁性材料製成的圓柱形，方柱形，或者其它形狀的 柱形。這裡所說的磁性材料可以是自身帶磁性的永磁材料的或者是自身不帶磁 性的導磁材料。
彈性膠皮為彈力膠性材料製成的薄片，薄膠片上具有大量的可使磁性像素 穿過的對應磁性像素同等數量的孔及縫隙。
固定板為非磁性材料平板，板上每個孔內可以容納一個磁性像素，支撐點 與彈性膠皮連接。
磁性寫字筆分為寫字端和塗改端，兩端都帶有相反的磁性，寫字端的磁
性與磁性像素頂部端的極性相反，塗改端的磁性與磁性像素頂端的極性相同， 筆的大小以適合人書寫的為限。
刷新磁棒為永磁材料的棒狀物，磁性與磁性像素後端的極性相反，放置在 寫字板的背面(顯示面的背後)，棒的下部有手握把手，使棒可在板的背面由手 工操作平行移動刷新全部已顯示部分。
結構上，透明板的下面是彈性膠皮，彈性膠皮粘接在固定板的支撐點上， 磁性像素放置於固定板內，同時在彈性膠皮之下，寫字筆不接觸寫字板表面， 僅僅在需要寫字時，手持寫字筆划過透明板表面的寫字部位，刷新磁棒不刷新 時置於寫字板的最左或最右側，使其磁力不作用於像素。
本實用新型在構成和結構上，還可以在固定板內部設置一塊像素支撐板， 其作用是在像素無論是處於相識狀態或非顯示狀態時維持當前的狀態不變，支 撐板的結構為一塊平板，上面帶有大量的使像素穿過的孔，像素支撐板可以由 自身帶磁性的永磁材料製成，或者由自身不帶磁性的導磁材料製成。這種結構 對於磁性寫字板的板面平行於地面使用時，為了保持像素不至於受到重力的作 用而改變已有的狀態特別有用。如果磁性寫字板的板面垂直於地面使用，則不 需要特加像素支撐板。
本實用新型的基本技術原理如下
以黑板上寫白字為例，此種情況下，像素表面為白色，彈性膠皮表面為黑 色。使用顯示板前，所有的像素位於黑色彈性膠皮的下面，透過透明板看到的 只是彈性膠皮的顏色，看不到像素，整個板面呈現一片黑色。當需要在黑板上 寫字時，手握磁性筆用寫字端在透明板的表面上划過，依靠筆端的磁力與像素 頂端(即看到的顯示面)的磁性相反而產生的吸引力作用，像素沿筆端的方向 移動，移到彈性膠皮的上表面，像素的頂端緊貼透明板的下表面，由透明板上 看到像素表面的白色，黑板上出現白色的筆劃；當需要刷新黑板時，手握刷新 磁棒沿棒的一端平移到另一端，依靠刷新磁棒的磁力與像素底部的磁性相反產 生的吸引力作用，磁性像素向離開透明板的方向移動，回到彈性膠皮的下方， 被彈性膠皮所遮擋，由透明板的上表面看到所顯示的彈性膠皮的黑色，回到黑 板使用前的狀態；當即不在黑板上寫字又不刷新時，由於磁性像素不受磁力的 作用，可以由固定板或者支撐板的作用，維持靜止狀態，保持顯示的狀態不變； 另一種局部塗改已顯示的筆劃可用筆的塗改端在需要塗改的透明板上划過，利 用其磁性與像素表面的磁性相同而產生的排斥力，於是可以把顯示的像素推回 到彈性膠皮的下方，達到非顯示的效果。 本實用新型的積極效果
本實用新型對比傳統的粉筆黑板有如下的優點不需要粉筆，寫字、擦淨 過程中不產生粉筆灰塵等有害物質，利於保護教師和學生的健康，利於環境保 護；寫字的過程如同粉筆寫字+黑板擦，不需要改變教師的寫字習慣，擦淨黑板 過程簡單，不需要購買粉筆，利於環保，節約經費。
本實用新型對比油性筆在白板上寫字有如下優點寫字筆和寫字板長期耐 用，沒有消耗品，省卻學校購買油性筆的費用，只是一次性的投資。
本實用新型對比在紙面上寫告示的方法也有一定的優點，就是沒有消耗紙 張等消耗品，長期下來可以節約紙張和人工成本。
根據以上原理性的描述，充分展現了本實用新型顯示功能的原理和方法。 下面是兩個具體的實用型裝置。

圖l本實用新型的一個實施例
圖2透明板底面結構圖
圖3彈性膠皮結構圖
圖4固定板上面結構圖
圖5磁性像素零件圖
圖6本實用新型的另一個實施例
圖7寫字筆，磁性像素，刷新磁性棒的磁性原理示意圖具體實施方式
以下結合附圖的實例進一步闡明本實用新型的思想。
圖1為一種新型磁性像素黑(白)寫字板的原理框圖。本實施例主要應用 於黑(白)顯示板垂直於地面，例如掛在牆面上的黑(白)板，大多數應用屬
於此種情形。該裝置由一個透明板l，彈性膠皮2，固定板4，大規模數量的磁
性像素5，刷新磁棒6，磁性寫字筆的寫字端7和塗改端8^ 構成。
其中，透明板1是寫字表面，彈性膠皮2是非顯示狀態時的黑(白)板的 底板，固定板4用來支撐作為顯示單元的磁性像素5，刷新磁棒6安裝在黑(白) 板的背面的左端，此時刷新磁棒6的磁力不能吸引磁性像素5;在需要刷新當前 的顯示內容時，自左向右手工移動刷新磁棒6，使磁性像素5由於受到磁力的吸 引作用，到彈性膠皮2的下方，恢復為非顯示狀態；在需要寫字時，寫字者手 持磁性寫字筆的寫字端7緊貼透明板1的上表面移動，依靠寫字端7的磁力吸 引磁性像素5的頂部貼近透明板1，該磁力的大小恰好可以使位於寫字端7正下 方的磁性像素5衝破彈性膠皮2的裂縫31 (見圖3);當即不需要在透明板上寫 字，又不需要刷新時，由於沒有外力，故可以保持磁性像素的當前狀態不變。 圖中的物理尺寸如下(單位毫米mm): L=4-27mm， Ll=l-5mm， L2=l-5mm， L3=0.1-2.0mm， L4=l-5mm， L6=l-8mm， L9=1.5-10mm。
圖2為透明板1的底面結構。透明板1由透明材料製成，其一面是光滑的 表面，為黑(白)板寫字面，另一面帶有支撐點21，支撐點21的作用是使透明 板1安放在彈性膠皮2的上方，同時留有磁性像素5移動的空間，支撐點21為 圓型，圓形的直徑021=O.5—2.Omm，支撐點高為L2，透明板無支撐點21部分 的厚度為Ll，支撐點21的間距為L9。
圖3為彈性膠皮2的結構圖，彈性膠皮2是由橡膠材料製成的有彈性的薄片， 厚度L3-0.1-2.0mm，彈性膠皮2帶有支撐點31，支撐點31為圓柱形，高不超 過0.5mm，圓形的直徑031K).5—2.Omm。安裝時，透明板1的支撐點21緊貼 彈性膠皮2的支撐點31a,彈性膠皮2的中心有一個圓孔32，其直徑032=0.2— 1.5mm，在非顯示狀態使磁性像素5的頂端點51通過圓孔32,彈性膠皮2的表 面開有縫隙33，縫隙33的大小不超過0.5mm，圓孔32和縫隙33的作用是在寫 字顯示時使磁性像素5通過。
圖4為固定板4的結構圖，固定板4是由非磁性材料製成，板的厚度為L4十 L6， L4=l-5mm， L6=l-8mm，板上帶有支撐點41，支撐點41為圓柱形，圓形 的直徑041-O.5—2.Omm，高為L4=l-5mm.。安裝時，彈性膠皮2的支撐點31b 緊貼固定板4的支撐點41，固定板4上有圓孔42，圓孔42的間距為L9=l-8mm，
高為L6-l-8mm，直徑042略大於磁性像素支持部的直徑03 (見圖5)。
圖5為磁性像素5的結構圖，磁性像素5整體為永磁或者是導磁材料，由 三部分構成頂部51，顯示部52，支持部53，總高度L7略大於L3+L4+L6， 其中，頂部51高度略大於L3《.l-2.0mm，直徑0l=O.2-1.5mm，顯示部52高為 L4=l-5mm ，直徑或者多邊形邊長02二l-8mm，支持部53高為L8=l-8mm，直 徑03二l-8mm。安裝時，將支持部53套入固定板4的孔42，並可自由上下活動， 固定板4上的4個支撐點41將固定一個顯示部52,由於磁性像素5頂部51略 大於彈性膠皮2的厚度L3，所以即使磁性像素5處於非顯示狀態，頂部51仍不 受彈性膠皮2遮擋，當像素5受到寫字端7的磁力向透明板1方向移動時，顯 示部52和頂部51即衝出彈性膠皮2的圓孔32和縫隙33，而貼近透明板1的下 表面，於是可以看到像素5的表面前端的顏色。
圖6為一種新型磁性像素黑(白)顯示板原理的框圖。該裝置由一個透明 板l，彈性膠皮2，磁性支撐板3，固定板4，大規模數量的磁性像素5，刷新 磁棒6，磁性寫字筆7所構成。這裡增加了磁性支撐板3，其作用是在黑(白) 寫字板的板面平行於地面使用時，為了保持像素不至於受到重力的作用而改變 已有的狀態。如圖可見，這只要在固定板4的中間加上一層磁性材料的薄板即 可，磁性支撐板3的結構如固定板4，只是沒有支撐點41，而保留圓孔42，磁 性支撐板3的厚度為L5=l-5mm。其他的工作原理同實施例1，即圖1。
圖7為寫字筆，像素，刷新磁棒的磁性原理示意圖。如果磁性像素為永磁體， 則51和53呈現不同的極性，例如，若51頂端是S極，則53的底端為N極； 反之亦然。根據磁性同性相吸，異性相斥的原理當寫字端7靠近磁性像素時， 產生吸引力，使磁性像素5向筆端7移動，達到寫字的目的；當塗改端8靠近 磁性像素5時，產生排斥力，使磁性像素5遠離8移動，被彈性膠皮2遮蓋， 達到塗改的目的；同理，當刷新磁棒6靠近磁性像素5時，.則對磁性像素5的 底部產生吸引力，使磁性像素5向遠離透明板1的方向移動，被彈性膠皮2所 遮蓋，恢復到非顯示狀態，達到刷新寫字板的目的。
權利要求1、一種新型磁性寫字板，其特徵在於磁性寫字板主要由一個透明面板，大量的活動磁性像素，一個具有彈性和縫隙的顯示底板，固定磁性像素的固定板，一支帶磁性的寫字筆，刷新磁性棒所構成；透明面板是寫字平面，透明板為非磁性透明材料的平面板，顯示底板是彈力膠性材料製成的有孔及縫隙的薄片，磁性寫字板內有大量可沿與透明板垂直方向上下移動的磁性材料製成的磁性像素，顯示底板和磁性像素的顏色為不同的顏色，固定磁性像素的固定板為非磁性材料，使磁性像素做與寫字板相垂直的直線運動以及維持像素的狀態，磁性寫字筆分為寫字端和塗改端，刷新磁棒為一根永磁材料的棒狀物，使整體磁性像素復位到非顯示狀態。
2、 根據權利要求1所述的新型磁性寫字板，其特徵在於大量的活動磁性像素是磁性材料製成的柱形，直徑為l-8mm，磁性材料是自 身帶磁性的永磁材料的或者是自身不帶磁性的導磁材料；顯示底板為彈力橡膠薄片，薄片上有大量的與磁性像素相對應數量的可使像 素穿過的孔及縫隙，厚度0.1-2.0mm，縫隙的大小不超過0.5mm;固定板為非磁性材料平板，板上每個孔內可以容納一個磁性像素，支撐點與 彈性膠皮連接；磁性寫字筆兩端都帶有相反的磁性，寫字端的磁性與磁性像素顯示面的磁性 相反，塗改端的磁性與像素顯示面的磁性相同，筆的大小以適合人書寫為限；刷新磁棒為永磁材料的棒狀物，磁性與磁性像素後端的極性相反，棒有手握 把，在板的背面移動操作。
3、 根據權利要求1所述的新型磁性寫字板，其特徵在於在固定板內部設置一 塊磁性像素支撐板，結構為一塊平板，上面帶有大量的使像素穿過的孔，支撐 板由自身帶磁性的永磁材料製成，或者由自身不帶磁性的導磁材料製成，厚度 為l-5mm。
專利摘要本實用新型屬於一種新型磁性寫字板，特別涉及一種使用帶磁性的筆尖在寫字板上任意書寫文字或畫圖，並可利用塗改裝置塗改筆劃的顯示裝置。原理是，構成筆劃的單元為一個個可沿寫字平面垂直方向活動，並且與顯示底板的顏色不同的磁性像素。寫字時，利用一種特殊的磁性筆的寫字端在板面上划過，此時磁性像素受寫字筆的磁力吸引，衝出一個橡膠底板的遮蓋，運動到緊貼寫字平面的位置，顯示出划過的筆劃像素的顏色；塗改時，使用該磁性筆的塗改端或者一個刷新磁棒對磁性像素施加一個與寫字時方向相反磁力，使像素回復到顯示底板的下方，寫字板表面只有底板的顏色，達到塗改目的；磁性像素在不受到上述兩種外部磁力作用時維持原狀。可作為傳統教學的粉筆黑板、油性筆白板，或者紙質手寫告示牌的新型替代品。
文檔編號G09F9/37GK201006666SQ20072000261
公開日2008年1月16日 申請日期2007年1月24日 優先權日2007年1月24日
發明者俊 張, 張應東, 張胤微 申請人:張胤微