產(chǎn)品技術(shù)：光電子白板顯示技術(shù)

　　光電子白板是現代大屏幕顯示技術(shù)、計算機數據處理技術(shù)、半導體新材料技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )軟件技術(shù)等快速發(fā)展的結晶，是匯聚材料科學(xué)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等多元技術(shù)綜合系統，是一種可替代傳統黑板功能的數字化記錄與演示設備，將成為未來(lái)現代化教學(xué)、辦公會(huì )議、遠程教育及信息交流的主要輔助技術(shù)手段之一。

　　光電子白板也稱(chēng)數碼白板或電子白板，是二十世紀九十年代發(fā)展起來(lái)的數字化顯示系統，主要應用于會(huì )議信息交流、軍事訓練與模擬、課堂或遠程教育等需要大面積投影、書(shū)寫(xiě)、記錄、顯示等場(chǎng)合。光電子白板技術(shù)的發(fā)展，從根本上改變人們傳統的黑板書(shū)寫(xiě)和記錄演示方法，適應信息化發(fā)展的趨勢和要求，是具有強大生命力的應用技術(shù)系統，已成為今后民用光電子、信息集成系統的發(fā)展熱點(diǎn)之一。光電子白板是近十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新的光電子信息技術(shù)產(chǎn)品。目前，它已在全球范圍內形成了一個(gè)快速增長(cháng)、市場(chǎng)潛力巨大的產(chǎn)業(yè)。

　　光電子白板實(shí)現的基礎是基于計算機的現代大屏幕顯示技術(shù)，這種顯示技術(shù)包括各種投影顯示的有效應用。利用計算機的數據處理功能和互聯(lián)網(wǎng)信息傳遞功能，電子白板實(shí)現了信息演示、編輯、打印、板書(shū)存儲和遠程交互共享等功能。從功能實(shí)現結構看，電子白板主要由顯示、書(shū)寫(xiě)板(或屏)、書(shū)寫(xiě)筆、計算機系統等部分組成，其中計算機系統與投影顯示或網(wǎng)絡(luò )相聯(lián)。

　　光電子白板的特點(diǎn)

　　1、基本的書(shū)寫(xiě)、繪畫(huà)與信息交流平臺。光電子白板提供的平臺作用功能是傳統的黑板與粉筆所無(wú)法比擬的：通過(guò)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)可以實(shí)現資源信息共享，通過(guò)計算機強大的數據傳輸和存儲功能可以實(shí)現異地實(shí)時(shí)的信息交流。

　　2、書(shū)寫(xiě)內容的恢復和更新。除了替代傳統板擦作用外，光電子白板通過(guò)高性能的計算機系統，可實(shí)現海量信息的編輯、存儲與恢復。

　　3、根據需要，光電子白板系統具有通常計算機具備的操作提示和操作反饋。利用特定的定位筆代替鼠標在電子白板的書(shū)寫(xiě)板上進(jìn)行操作，可以調用任何應用程序，可以對文件進(jìn)行編輯、注釋、保存等在計算機上利用鍵盤(pán)及鼠標可以實(shí)現的任何操作。

　　4、其他要素。如實(shí)現網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)后必要的用戶(hù)權限、電子簽名等安全防護，確保光電子白板使用時(shí)的信息安全。

　　光電子白板的定位方式

　　這是光電子白板的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前在用的光電子白板系統的投影顯示方式有平板顯示、光閥投影顯示、LCD投影顯示等方式。對應不同的顯示方式，光電子白板系統的書(shū)寫(xiě)的主要定位方式有超聲/紅外、激光掃描、壓感、電容/磁感等。

　　專(zhuān)用的電磁/電容感應信號筆作為書(shū)寫(xiě)白板的筆劃接收設備，工作時(shí)，根據信號筆所在位置的電磁/電容感應信號，由編碼尋址電路確定后實(shí)現坐標定位或書(shū)寫(xiě)跟蹤記錄進(jìn)行筆劃捕捉，信號經(jīng)接口送入計算機，計算機通過(guò)定位核心軟件，迅速記錄下白板上動(dòng)態(tài)筆劃信息并進(jìn)行數據處理與存儲。

　　使用壓感原理的觸摸式白板，相當于計算機的一個(gè)觸摸屏，利用手指或筆觸及屏幕上的選項來(lái)完成指定工作的人機互動(dòng)式輸入設備?；谶@種壓感定位原理的顯示憑、是在屏前設計有兩層感壓膜，當屏表面某一點(diǎn)受到壓力時(shí)，兩層膜在這點(diǎn)上造成短路，定位驅動(dòng)控制器檢測出受壓點(diǎn)的坐標值(手指或筆觸及的位置)，經(jīng)RS232接口或USB接口送入計算機。

　　基于定位光幕定位原理的光電子白板系統，這種定位系統中，兩兩對應的顯示屏邊沿設計有兩組發(fā)光管和光電接收管陣列，當書(shū)寫(xiě)遮擋光路時(shí)，可判斷出此時(shí)遮光的坐標位置。

　　基于超聲/紅外定位原理光電子白板系統，書(shū)寫(xiě)筆/擦上設計有可同時(shí)發(fā)出紅外光和超聲波的電子線(xiàn)路，工作時(shí)，紅外信號到達位于屏兩角落的接收器的時(shí)間可以忽略，可作為超聲發(fā)射的時(shí)間基準，通過(guò)測量超聲波抵達兩個(gè)傳感器的時(shí)間和延遲，可獲得書(shū)寫(xiě)筆的坐標位置。

　　激光掃描定位方法是根據三角測量原理實(shí)現平面定位。

　　在屏的底邊兩端各放置一個(gè)激光掃描單元，兩掃描單元的中心位置之間的距離已知，工作時(shí)，各單元激光束經(jīng)經(jīng)高速旋轉的轉鏡偏轉，在接近書(shū)寫(xiě)屏的平面上掃描，當光束掃描到書(shū)寫(xiě)筆時(shí)產(chǎn)生散射或反射，被光電探測器接收，并將信號送計算機，計算機根據時(shí)序信號特點(diǎn)，可計算出書(shū)寫(xiě)筆相對于兩個(gè)掃描中心點(diǎn)的角度坐標。

　　還有一種定位方法是基于平面光學(xué)成像的定位方式，這種方式結構簡(jiǎn)單，但適時(shí)跟蹤特性受數據處理速度的限制。該定位方法使用了一個(gè)位于書(shū)寫(xiě)屏的前方或后方的高分辨率攝像頭，對書(shū)寫(xiě)筆發(fā)出的光斑直接成像，通過(guò)圖象處理后確定書(shū)寫(xiě)筆的位置并實(shí)施跟蹤。

　　交互式光電子白板的功能

　　通過(guò)與計算機、投影儀組成交互式控制環(huán)境，專(zhuān)用的光電子書(shū)寫(xiě)筆取代鼠標。計算機的各種操作可在電子白板上實(shí)現并同步顯示，電子白板上的各種操作也可在計算機上同步顯示，并可存儲;利用有源或無(wú)源書(shū)寫(xiě)筆在電子白板上書(shū)寫(xiě)或擦除，對有些光電子白板系統還可通過(guò)書(shū)寫(xiě)筆的功能鍵調整筆跡的粗細和顏色;應用軟件具有強大的庫功能，常用的背景庫、注釋庫、頁(yè)庫、鏈接庫等等，內容非常豐富，涉及領(lǐng)域非常廣，其內容可根據需求添加或刪除;通過(guò)選擇不同的軟件，計算機可自動(dòng)識別手寫(xiě)體的英文字母和中文字符，實(shí)現編輯功能;

　　可以捕捉任何軟件、任意文件的全部或局部畫(huà)面，并且可照到當前工作簿、新的工作簿、鏈接、圖庫、剪貼板，還可隨時(shí)調用;可以將書(shū)寫(xiě)內容轉換成HTML、PPT等文件格式，根據需要運行;互動(dòng)式多功能電子白板具有工作簿，工作簿的頁(yè)可以任意翻頁(yè)或選取其中任意一頁(yè)，工作簿與計算機桌面，也可以隨時(shí)、任意相互轉換。

　　此外，還具有具有放大(縮小)、聚光、拉屏(上下、左右拉)等功能;上網(wǎng)、通訊功能，直接上網(wǎng)與異地直接通訊等特殊功能。

　　光電子白板的應用

　　近年來(lái)基于網(wǎng)絡(luò )化、自動(dòng)化的教學(xué)設備的研究與應用引起了國際上的廣泛重視。電子白板技術(shù)就是在這樣的背景產(chǎn)生的。它能夠準確地將白板上書(shū)寫(xiě)過(guò)的文字、繪畫(huà)的彩色圖形甚至主講者的話(huà)音實(shí)時(shí)保存在計算機中，可以實(shí)現書(shū)寫(xiě)內容的計算機屏幕顯示、編輯、打印，及書(shū)寫(xiě)內容和話(huà)音內容的保存與回放。也可以通過(guò)投影儀、互聯(lián)網(wǎng)與更多的人分享。

　　一個(gè)電子白板系統實(shí)際構成了一個(gè)靈活的多功能電子講臺(參考圖7)。它具備電子書(shū)寫(xiě)板和觸控功能的大型觸摸屏，與計算機和投影機可組成最佳的會(huì )議、培訓、教學(xué)、演示、簡(jiǎn)報系統，是會(huì )議室中改進(jìn)商討方法的理想工具。

　　光電子白板系統與 ISDN、LAN/WAN 等網(wǎng)絡(luò )或普通電話(huà)線(xiàn)組成實(shí)時(shí)、交互、高效的會(huì )議系統，在電化教學(xué)、遠程在線(xiàn)教育、培訓和各種會(huì )議領(lǐng)域，發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。

　　通過(guò)網(wǎng)絡(luò )連接PC、投影儀，這時(shí)光電子白板就成為一個(gè)投影屏，將電腦上的應用程序或文件投影到白板上，使用電子筆即可作為鼠標操作應用程序，或記錄會(huì )議內容，然后通過(guò)RS-232電纜傳送至電腦PC上，發(fā)送至遠程會(huì )議的各個(gè)終端。

　　彩色電子筆,使用各種定位技術(shù),準確定位電子筆在白板上的位置，并可將白板上書(shū)寫(xiě)的記錄存儲在電腦上，文件格式可存為為BITMAP/TIFF /JPEG格式。

　　電子講臺功能模板?；脽羝?、黑板、白板功能，通過(guò)投影機，計算機顯示屏上書(shū)寫(xiě)的內容通過(guò)投影系統的實(shí)現大屏幕顯示。 多種書(shū)寫(xiě)工具如鋼筆、毛筆、熒光筆并配以多種色彩選擇。所有這些簡(jiǎn)單易用功能大大增強多媒體教學(xué)的交互性，更好地將教學(xué)內容融入多媒體教學(xué)中。

　　光電子白板發(fā)展趨勢

　　電子講臺(E-Board I),配合計算機和投影機，即可構成一套先進(jìn)而又簡(jiǎn)單易用的電子授課系統。電子講臺是將大屏幕顯示器技術(shù)與先進(jìn)的數字定位技術(shù)合二為一的產(chǎn)品，利用專(zhuān)用的書(shū)寫(xiě)筆，可以在顯示屏幕或投影屏面上隨意書(shū)寫(xiě)，不僅可以完成電腦的操作，還可以隨時(shí)在顯示界面上實(shí)時(shí)標注，所有的實(shí)時(shí)注解連同界面上的內容都可以被存儲以備打印或分發(fā)。從而大大增強了多媒體教學(xué)的交互性，更好地將教師豐富的教學(xué)經(jīng)驗融入多媒體教學(xué)中。

　　電子白板系統在教育、辦公、會(huì )議等領(lǐng)域得到廣泛應用，該系統主要由專(zhuān)用的書(shū)寫(xiě)筆/擦、屏、投影系統和計算機等部分組成，其中，確定并跟蹤書(shū)寫(xiě)筆/擦的平面定位技術(shù)是最為核心技術(shù)之一，是保證時(shí)間分辨率和空間分辨率的基礎，目前已有的定位技術(shù)原理有以下幾種：觸摸式、無(wú)線(xiàn)定位、掃描式和成像定位幾類(lèi)方法，今后會(huì )不斷研究出新的定位方法和書(shū)寫(xiě)筆，其中書(shū)寫(xiě)筆的設計多樣化，結合壓力、角度、時(shí)間等傳感/感應技術(shù)，可能實(shí)現仿書(shū)法寫(xiě)作、繪畫(huà)，使得光電子白板的功能更加人性化，發(fā)展空間也將更寬闊。