專利名稱：一種光照設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)可擦寫領(lǐng)域，尤其涉及一種便攜的光照設(shè)備，該光照設(shè)備將電子元件和光學(xué)元件集成到一個(gè)輕巧、緊湊的筆狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，能夠產(chǎn)生具有適當(dāng)波長(zhǎng)和偏振的光 線，移動(dòng)該光照設(shè)備就能在ORW紙上書寫和擦除信息。
背景技術(shù)：
近來，光可擦寫(ORW)紙已得到很大的發(fā)展。ORW紙不包含任何電子設(shè)備，只要 利用外部驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出的照明光線就可以在ORW紙上書寫和擦除信息。而且，ORW紙可以 給予閱讀者通過紙張閱讀的體驗(yàn)，且其上的信息能夠動(dòng)態(tài)更新。和通常由電力驅(qū)動(dòng)和控制 的電子紙不同的是，ORW紙?jiān)诟哽`活度和降低成本等方面有更大的商業(yè)潛力，原因如下 首先，電子紙所需的集成驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備復(fù)雜度高，且由于軟導(dǎo)線和觸點(diǎn)焊接的耐久性不足 而無法靈活顯示；其次，電子材料的價(jià)格偏高，例如主要用于制造透明導(dǎo)電層銦錫氧化物 (ITO)的銦就會(huì)增加E紙的整體成本。相應(yīng)地，需要通過提供適當(dāng)光線就能在ORW紙上生成信息的光照設(shè)備。到目前為 止，為給ORW紙?jiān)O(shè)計(jì)合宜的光照設(shè)備，研究人員已經(jīng)嘗試過很多方法。其中一種如圖1(a)所示，包括LED光源101、偏振旋轉(zhuǎn)片102、偶氮染料103、底 部偏振片104、遮光板105?？梢钥闯?，使用遮光板105阻擋LED光源101發(fā)出的部分光線， 和遮光板105對(duì)應(yīng)的完整圖像就被印在ORW紙上，并可使用圖1(b)所示的方法將該圖像擦 除。但是，由于遮光板每次都需要改變，該設(shè)備在具體應(yīng)用上不夠靈活。具體地，X. Li和P. T. Au等人在2006年提出在ORW紙上創(chuàng)建信息的光學(xué)書寫系 統(tǒng)。該系統(tǒng)包括紫外線光源、兩個(gè)偏振方向互相垂直的偏振片和幅度遮光板，其工作原理如 下(1)使用特定的幅度遮光板，可以將新圖像打印到ORW紙上。具體地，先使用偏振 片將激活的紫外線光的偏振方向變?yōu)?0°，并通過振幅遮光板照射ORW紙，將偶氮染料層 的暴露區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)方向重定向?yàn)槠叫杏诘撞炕宓膶?duì)準(zhǔn)方向，而未暴露區(qū)域的對(duì)準(zhǔn)方向保 持不變。這樣，處于暴露區(qū)域之下的液晶變?yōu)榉桥まD(zhuǎn)模式，而未暴露區(qū)域仍為扭轉(zhuǎn)模式。最 后，由幅度遮光板形成的信息符號(hào)將變暗，而其他未暴露區(qū)域是明亮的。當(dāng)然，也可以在打 印之前，先將ORW紙上的原有信息擦除。(2)為將已寫入的信息擦除，比如將所有ORW紙切換到初始的“白紙”狀態(tài)，可以讓 紫外線光照射到一個(gè)偏振片上，該紫外線光就會(huì)出現(xiàn)線性偏振，其偏振方向平行于底部基 板的對(duì)準(zhǔn)方向。那么，偶氮染料的對(duì)準(zhǔn)方向?qū)⑥D(zhuǎn)變?yōu)榇怪庇诠獾钠穹较?，同時(shí)也垂直于固 定的對(duì)準(zhǔn)方向。這樣，液晶將處于扭轉(zhuǎn)模式，而ORW紙則統(tǒng)一處于明亮狀態(tài)。上述簡(jiǎn)單的光學(xué)書寫系統(tǒng)貌似廉價(jià)易用，其實(shí)在實(shí)際應(yīng)用上存在嚴(yán)重問題。由于 其成像過程與振幅遮光板直接相關(guān)，每當(dāng)有新圖像需要顯示在ORW紙上時(shí)，就要提供一種 新的幅度遮光板。因此，該系統(tǒng)既昂貴又不方便，不適于實(shí)際應(yīng)用。另一種方法是在光源設(shè)備的每個(gè)像素上都設(shè)置一個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)片，然后通過獨(dú)立控制這些偏振旋轉(zhuǎn)片，可以在ORW紙上生成所需的圖像。但是，該方法需要昂貴的零部件和復(fù) 雜的控制。具體 地，A. Muravsky和A. Murauski等人在2008年為ORW紙?jiān)O(shè)計(jì)了一種基于偏振 旋轉(zhuǎn)片或二維偏振旋轉(zhuǎn)片陣列的光打印機(jī)。如圖2所示，在光打印機(jī)的每個(gè)像素單元，有三 個(gè)基本的光學(xué)元件輸入偏振片201、液晶單元202和單軸延遲膜203。液晶單元202和單軸 延遲膜203的光軸分別與輸入偏振片201的偏振方向成45°和0°。下面以非偏振光EiO 在該像素單元的傳播過程為例，說明光打印機(jī)的工作原理。經(jīng)過輸入偏振片201后，光變成 沿y軸線性偏振的光波Eil。此后，和單軸延遲膜203的作用相同的，液晶單元202為偏振 光Ei2的兩個(gè)正交分量引入相移。最后，輸出光Eo的偏振旋轉(zhuǎn)角是液晶單元202的相位延 遲的函數(shù)。因此，液晶單元202的相位延遲從0到Π，就表明輸出偏振平面在0° -90°之 間旋轉(zhuǎn)。這樣，通過調(diào)整液晶的相位延遲，可以對(duì)光打印機(jī)的每個(gè)像素單元獨(dú)立進(jìn)行控制， 從而在ORW紙的表面得到可控的扭轉(zhuǎn)角分布。進(jìn)一步地，通過有源矩陣尋址，可以有效地將 一幅完整圖像光打印在ORW紙上，且具有改進(jìn)的分辨率和灰度連續(xù)能力。需要說明的是，光打印機(jī)在不同的應(yīng)用上具有不同的靈活度。然而，由于單個(gè)像素 就要采用復(fù)雜的多層結(jié)構(gòu)，且要為所有像素設(shè)置復(fù)雜的電子控制，因此光打印機(jī)仍然存在 可擴(kuò)展性低和成本高等問題。此外，這種方法和前面提到的利用振幅遮光板的方法都對(duì)尺 寸有要求，即現(xiàn)有技術(shù)的光照設(shè)備需要和ORW紙的大小匹配。在ORW紙過大的情況下，需要 使用更為大型、昂貴且麻煩的光打印機(jī)，以覆蓋該ORW紙的整個(gè)區(qū)域。這就限制了大面積 ORff紙，例如辦公室通知和大綱草圖等，的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種光照設(shè)備。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案具體是這樣實(shí)現(xiàn)的一種光照設(shè)備，包括光源，用于提供照明光線；供電單元，用于為電控偏振旋轉(zhuǎn)片和所述光源供電；具有固定偏振方向的線性偏振片，放置在所述光源和所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片之間， 所述光源發(fā)出的照明光線通過線性偏振片到達(dá)所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片；所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片，用于改變通過線性偏振片后的照明光線的偏振方向；以及用于放置上述部件的外殼。該設(shè)備進(jìn)一步包括第一開關(guān)，用于控制所述供電單元向所述光源供電；當(dāng)所述第一開關(guān)閉合時(shí)，所述電源被通電；當(dāng)所述第一開關(guān)斷開時(shí)，所述電源被斷電。該設(shè)備進(jìn)一步包括第二開關(guān)，用于控制所述供電單元向所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片供 電；當(dāng)所述第二開關(guān)閉合時(shí)，所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片被通電，通過所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片 后的照明光線保持所述線性偏振片的偏振方向，通過移動(dòng)所述光照設(shè)備擦除ORW紙上的信 息；當(dāng)所述第二開關(guān)斷開時(shí)，所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片被斷電，通過所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片后的照明光線和所述線性偏振片的偏振方向相比旋轉(zhuǎn)90°，通過移動(dòng)所述光照設(shè)備向ORW 紙寫入信息。 該設(shè)備進(jìn)一步包括第一開關(guān)和第二開關(guān)；所述供電單元、第一開關(guān)和電源之間電氣連接，構(gòu)成第一回路；所述供電單元、第一開關(guān)、第二開關(guān)、電控偏振旋轉(zhuǎn)片和電源之間電氣連接，構(gòu)成 第二回路；當(dāng)所述第一開關(guān)斷開時(shí)，所述電源被斷電；當(dāng)所述第一開關(guān)閉合、且所述第二開關(guān)閉合時(shí)，所述電源和所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片 被通電，通過移動(dòng)所述光照設(shè)備擦除ORW紙上的信息；當(dāng)所述第一開關(guān)閉合、且所述第二開關(guān)斷開時(shí)，所述電源被通電，所述電控偏振旋 轉(zhuǎn)片被斷電，通過移動(dòng)所述光照設(shè)備向ORW紙寫入信息。該設(shè)備進(jìn)一步包括通過連接部件和所述第二開關(guān)連接的凸透鏡和凹透鏡；所述第二開關(guān)進(jìn)一步用于控制所述凸透鏡和所述凹透鏡的放置位置；當(dāng)所述第二開關(guān)斷開時(shí)，所述凸透鏡垂直于照明光線的方向，所述凹透鏡平行于 照明光線的方向；當(dāng)所述第二開關(guān)閉合時(shí)，所述凹透鏡垂直于照明光線的方向，所述凸透鏡平行于 照明光線的方向。所述連接部件包括用于連接第二開關(guān)和凸透鏡的第一鉸鏈，以及用于連接凸透 鏡和凹透鏡的第二鉸鏈。該設(shè)備進(jìn)一步包括平面鏡，用于將照明光線透?jìng)鞯絆RW紙。所述供電單元為電池或者交流電插頭。所述外殼為筆式的。由上述技術(shù)方案可見，本發(fā)明的光照設(shè)備使用一個(gè)液晶偏振旋轉(zhuǎn)片改變照明光線 的偏振方向，并采用動(dòng)態(tài)成像原理，通過在所需位置移動(dòng)光照設(shè)備就能在ORW紙上創(chuàng)建信 息，最終完成寫入和擦除操作?？梢钥闯?，該設(shè)備不受制于ORW紙的大小，并且能夠降低成 本、易于使用。


下面將通過參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例，使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 更清楚本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，附圖中圖1(a)和(b)分別為現(xiàn)有技術(shù)中使用振幅遮光板寫入和擦除圖像的方法示意 圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的光打印機(jī)中一個(gè)像素單元的工作原理示意圖；圖3 (a)和(b)分別為在光照設(shè)備照射下ORW紙的明亮和黑暗兩種顯示狀態(tài)；圖4為一種典型的ORW紙的橫截面的示意圖；圖5為ORW紙的工作原理示意圖；圖6 (a)為本發(fā)明第一實(shí)施例中用于在ORW紙上書寫和擦除的光照設(shè)備的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)圖；圖6(b)為將圖6(a)變形后的光照設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖7為本發(fā)明第二實(shí)施例中用于在ORW紙上書寫的光照設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例中用于從ORW紙上擦除的光照設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為使用本發(fā)明實(shí)施例中的光照設(shè)備在ORW紙上書寫的操作示意圖；圖10為使用本發(fā)明實(shí)施例中的光照設(shè)備從ORW紙上擦除的操作示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下參照附圖并舉實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。為了消除ORW紙的大小給光照設(shè)備帶來的制約，并降低現(xiàn)有技術(shù)中光打印機(jī)的成 本，本發(fā)明的實(shí)施例披露了一種易于在大面積ORW紙上書寫和擦除的便攜式設(shè)備，該設(shè)備 將低成本的電子和光學(xué)元件集成到一個(gè)輕巧的筆狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，包括電池、LED光源、線性偏振 片、電控偏振旋轉(zhuǎn)片和兩個(gè)可切換的透鏡。上述組成元件的功能如下電池用于為L(zhǎng)ED光源和電控偏振旋轉(zhuǎn)片提供必要的電源；LED光源發(fā)出具有適當(dāng)波長(zhǎng)的照明光線到ORW紙；線性偏振片為該照明光線提供初始線性偏振；電控偏振旋轉(zhuǎn)片用于在必要時(shí)改變?cè)摮跏季€性偏振；凸透鏡用于將光收斂到一個(gè)小點(diǎn)上，以便更好地在ORW紙上書寫；凹透鏡將光線 發(fā)散到相對(duì)較大的區(qū)域，以便快速擦除ORW紙上之前存在的信息。根據(jù)寫入或擦除操作的 需要，交替選擇凸凹透鏡進(jìn)行工作。和現(xiàn)有技術(shù)中為ORW紙?zhí)峁┑墓庹赵O(shè)備相比，本發(fā)明的光照設(shè)備在結(jié)構(gòu)上有以下 特點(diǎn)1、本發(fā)明的光照設(shè)備使用一種新的動(dòng)態(tài)成像原理，以取代以前的靜態(tài)投影成像， 從而消除對(duì)ORW紙大小的依賴，使成本降低、更為便攜。在靜態(tài)投影成像中，使用遮光板(振幅或偏振遮光板)實(shí)現(xiàn)光分布，以便進(jìn)行信息 顯示，因此要求現(xiàn)有光照設(shè)備的尺寸和ORW紙的顯示區(qū)域相當(dāng)。在本發(fā)明的方案中，光分布是通過將光照設(shè)備移動(dòng)到所需位置實(shí)現(xiàn)的。因此，該光 照設(shè)備的尺寸不受ORW紙大小的約束，可以做得非常小巧輕便。2、本發(fā)明使用一個(gè)液晶偏振旋轉(zhuǎn)片改變照明光線的偏振方向，從而完成寫入和擦 除操作。當(dāng)液晶偏振旋轉(zhuǎn)片與電源斷開時(shí)，照明光線的偏振方向?qū)⑿D(zhuǎn)90度；當(dāng)液晶偏振 旋轉(zhuǎn)片通電時(shí)，偏振方向?qū)⒈３植蛔?。也就是說，本發(fā)明使用一個(gè)設(shè)備控制光的偏振，從而 在ORW紙上進(jìn)行信息(包括文字、圖像等)的寫入或擦除。3、本發(fā)明采用兩個(gè)可切換的透鏡會(huì)聚或發(fā)散光線，以便于實(shí)現(xiàn)書寫或擦除。在書 寫過程中，使用一個(gè)凸透鏡將照明光線會(huì)聚成一個(gè)很細(xì)的點(diǎn)，以便在ORW紙上更好地成像。 在擦除過程中，使用一個(gè)凹透鏡發(fā)散照明光線，使得該照明光線能夠覆蓋一個(gè)較大的面積， 從而快速擦除先前顯示在ORW紙上的圖像。可以看出，本發(fā)明提出的光照設(shè)備能產(chǎn)生適當(dāng)波長(zhǎng)和偏振，以便在ORW紙上書寫 和擦除。同時(shí)，這種新設(shè)備還能夠克服現(xiàn)有設(shè)備存在的對(duì)尺寸的依賴、費(fèi)用高等問題，是針 對(duì)ORW紙更為方便和經(jīng)濟(jì)的光照設(shè)備，特別適于和面積較大的ORW紙配套使用。利用本發(fā)明提供的光照設(shè)備，明亮(Bright)和黑暗(Dark)這兩個(gè)相反的顯示狀態(tài)可以通過調(diào)制照明光線在ORW紙上呈現(xiàn)。一個(gè)ORW紙上初始配置有兩個(gè)正交的偏振片 301和302，以及根據(jù)上偏振片301調(diào)整其對(duì)準(zhǔn)方向的偶氮染料303。使用上述配置，光線可 以在扭轉(zhuǎn)的液晶304作用下通過兩片正交的偏振片301和302，使得ORW紙上呈現(xiàn)完全的明 亮狀態(tài)，如圖3(a)所示。之后，通過使某些區(qū)域呈現(xiàn)黑 暗狀態(tài)，信息被寫在ORW紙上，如圖3(b)所示。該操 作是通過使本發(fā)明的光照設(shè)備照射出適當(dāng)波長(zhǎng)和偏振的光實(shí)現(xiàn)的。偶氮染料303可以將 其對(duì)準(zhǔn)方向改變90°，以便平行于下偏振片302。相應(yīng)地，液晶304也將遵循這種變化，從 扭轉(zhuǎn)模式改變?yōu)榉桥まD(zhuǎn)模式，使得光被禁止通過兩個(gè)正交的偏振片301和302。此時(shí)，本發(fā) 明中的設(shè)備發(fā)出的光照亮的區(qū)域?qū)⑦M(jìn)入黑暗狀態(tài)，而其它未暴露區(qū)域?qū)⒗^續(xù)保持在明亮狀 態(tài)。這樣，與在黑板上用粉筆書寫類似地，將本發(fā)明提供的便攜式設(shè)備在ORW紙的表面自由 移動(dòng)，就可以在該ORW紙上寫下信息。同樣地，將黑暗區(qū)域改變到明亮狀態(tài)，ORW紙上的信息就可以被擦除。在這種情況 下，本發(fā)明設(shè)備所發(fā)出光的偏振方向相對(duì)于寫入而言被垂直調(diào)整，偶氮染料303將其對(duì)準(zhǔn) 方向按照上偏振片301調(diào)整，液晶304再次回到扭轉(zhuǎn)模式。此時(shí)，光可通過兩個(gè)正交的偏振 片301和302，黑暗區(qū)域改變回明亮狀態(tài)。因此，人們可以很容易地通過在ORW紙的黑暗區(qū) 域移動(dòng)本發(fā)明提供的光照設(shè)備來擦除先前寫入的信息，而不需要借助如橡皮擦或者黑板刷 等任何其他設(shè)備。圖4示出一種典型的ORW紙的橫截面的示例性結(jié)構(gòu)。該ORW紙的最外層是兩個(gè)偏 振片，即上偏振片401和下反射偏振片402。這兩個(gè)偏振片內(nèi)分別貼有一個(gè)塑料基板403和 404，其中上部基板404涂有特殊的圖像對(duì)準(zhǔn)偶氮染料材料405，底部基板403涂有圖像被動(dòng) 對(duì)準(zhǔn)材料406。當(dāng)偶氮染料405通過上部基板404暴露在具有某些波長(zhǎng)的偏振光下時(shí)，由于 其光學(xué)活性特點(diǎn)，該偶氮染料405將改變其對(duì)準(zhǔn)方向。相反地，底部對(duì)準(zhǔn)材料406在底部基 板403上的對(duì)準(zhǔn)方向保持不變。在上部和底部對(duì)準(zhǔn)材料之間，有液晶409、墊片407和408。圖5示出ORW紙的工作原理。如圖5所示，作為對(duì)入射光501的偏振方向改變的 響應(yīng)，偶氮染料502旋轉(zhuǎn)其對(duì)準(zhǔn)方向所在的平面，并且始終保持垂直于入射光501的偏振方 向。相應(yīng)地，由于偶氮染料對(duì)液晶分子503產(chǎn)生較大的錨定能，液晶503將遵從偶氮染料的 對(duì)準(zhǔn)方向，在扭轉(zhuǎn)模式和非扭轉(zhuǎn)模式之間切換。與傳統(tǒng)的液晶顯示器類似，當(dāng)液晶處于扭轉(zhuǎn) 模式時(shí)，光將通過兩個(gè)正交的偏振片；當(dāng)液晶處于非扭轉(zhuǎn)模式時(shí)，光會(huì)被阻擋。因此，可以通 過入射光照明控制偶氮染料的對(duì)準(zhǔn)方向，從而在ORW紙上顯示信息。圖6 (a)為本發(fā)明第一實(shí)施例中用于在ORW紙上書寫和擦除的光照設(shè)備的內(nèi)部結(jié) 構(gòu)圖。該光照設(shè)備包括供電單元601、光源602、線性偏振片603、電控偏振旋轉(zhuǎn)片604。具 體實(shí)現(xiàn)時(shí)，所述供電單元601可以為電池或者可連接外部交流電的插頭；所述光源602為 LED光源或者可發(fā)出所需波長(zhǎng)的任何其他類型的光源。供電單元601和光源602連接成第一回路；供電單元601、光源602、電控偏振旋轉(zhuǎn) 片604連接成第二回路。進(jìn)一步地，設(shè)置第一開關(guān)605同時(shí)控制第一回路和第二回路，設(shè)置第二開關(guān)606控 制第二回路。當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)605斷開時(shí)，兩個(gè)回路都斷開，光照設(shè)備未啟動(dòng)工作；將第一開關(guān) 605閉合，第二開關(guān)606斷開，光照設(shè)備進(jìn)入“書寫”狀態(tài)；將第一開關(guān)605閉合，第二開關(guān) 606也閉合，電控偏振旋轉(zhuǎn)片604上電，進(jìn)入“擦除”狀態(tài)。
進(jìn)一步地，在光照設(shè)備最靠近ORW紙的位置，即光路的最末端，設(shè)置平面鏡609 ( 一般為透明玻璃)，一方面可以將經(jīng)過線性偏振片603和電控偏振旋轉(zhuǎn)片604作用的光線照射 到ORW紙上，另一方面使得光照設(shè)備成為一個(gè)封閉的結(jié)構(gòu)。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，還可以對(duì)圖6(a)所示的光照設(shè)備作出變形。如圖6(b)所示，將第二 回路修改為包括供電單元601和電控偏振旋轉(zhuǎn)片604，而不包括光源602 ；第一開關(guān)605設(shè) 置在第一回路上且僅用于控制第一回路，第二開關(guān)606用于獨(dú)立控制第二回路。當(dāng)?shù)谝婚_ 關(guān)605斷開時(shí)，第一回路斷開；此時(shí)，雖然第二回路的狀態(tài)僅由第二開關(guān)606控制，但是不論 第二開關(guān)606斷開還是閉合，由于沒有照明光線，光照設(shè)備無法啟動(dòng)工作。將第一開關(guān)605 閉合，第二開關(guān)606斷開，光照設(shè)備進(jìn)入“書寫”狀態(tài)；將第一開關(guān)605閉合，第二開關(guān)606也 閉合，電控偏振旋轉(zhuǎn)片604上電，進(jìn)入“擦除”狀態(tài)?？梢钥闯?，圖6(b)能夠?qū)崿F(xiàn)和圖6(a) 類似的功能。圖7和圖8為本發(fā)明第二實(shí)施例中用于在ORW紙上書寫或擦除的光照設(shè)備的結(jié)構(gòu) 示意圖。該光照設(shè)備有類似于筆的外殼一樣的托架，其內(nèi)放置光電元件。托架的后殼610 可以打開，從此處插入電池601。導(dǎo)電彈簧607安裝在后殼610上，用于連接電池601和導(dǎo) 線608。延長(zhǎng)后的導(dǎo)線608將電池601、LED光源602、電控偏振旋轉(zhuǎn)片604、以及第一開關(guān) 605和第二開關(guān)606連接成回路。其中，處于第一回路上的元件包括電池601、導(dǎo)電彈簧 607、導(dǎo)線608、第一開關(guān)605、LED光源602 ；處于第二回路上的元件包括電池601、導(dǎo)電彈 簧607、導(dǎo)線608、第一開關(guān)605、電控偏振旋轉(zhuǎn)片604、第二開關(guān)606、LED光源602。具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，LED光源602可以放置在和電池601接近的位置，用于提供照明光線。 該LED光源602的一個(gè)管腳連接到電池601，另一個(gè)管腳和導(dǎo)線608連接。線性偏振片603用于提供一個(gè)初始的線性偏振，其偏振方向是固定的。該線性偏 振片603放置在LED光源602之下，LED光源602發(fā)出的照明光線直接照射到線性偏振片 603 上。電控偏振旋轉(zhuǎn)片604安裝在線性偏振片603之下，其兩端與導(dǎo)線608連接，以便從 電池601獲得電力供應(yīng)。第一開關(guān)605是主電源開關(guān)。將第一開關(guān)605斷開，則LED光源602、電控偏振旋 轉(zhuǎn)片604與電池601之間的電氣連接完全斷開。第二開關(guān)606是輔助功能開關(guān)，具有“書寫”和“擦除”兩個(gè)狀態(tài)。當(dāng)?shù)诙_關(guān)606 切換到“書寫”狀態(tài)時(shí)，如圖7所示，電控偏振旋轉(zhuǎn)片604和電池601的連接斷開，其偏振方 向和線性偏振片603相比旋轉(zhuǎn)90度。但是，當(dāng)?shù)诙_關(guān)606切換到“擦除”狀態(tài)時(shí)，如圖8 所示，電控偏振旋轉(zhuǎn)片604的偏振方向?qū)⒑途€性偏振片603保持一致。進(jìn)一步地，在光路的末端位置安裝兩個(gè)可切換的透鏡611和612，將透鏡611通過 鉸鏈613連接到第二開關(guān)606，并且透鏡611和612之間通過鉸鏈614相互連接。其中，透 鏡611是凸透鏡，透鏡612是凹透鏡。當(dāng)切換到“書寫”狀態(tài)時(shí)，如圖7所示，鉸鏈613被伸長(zhǎng)，從而將凸透鏡611展開， 即凸透鏡611被放置在垂直于照明光線的位置。相應(yīng)地，鉸鏈614帶動(dòng)凹透鏡612，將其收 起附著在外殼內(nèi)壁，此時(shí)凹透鏡612平行于照明光線。當(dāng)切換到“擦除”狀態(tài)時(shí)，如圖8所示，第二開關(guān)606將鉸鏈613拉緊，從而將凸透鏡611收起，使得凸透鏡611平行于照明光線附著在外殼內(nèi)壁。然后，依靠鉸鏈614發(fā)出的 牽引力將凹透鏡612展開，使其垂直于照明光線放置。最后，經(jīng)過透鏡調(diào)制后的光從平面鏡 609發(fā)出?？梢钥闯?，LED光源602發(fā)出的照明光線順次通過線性偏振片603、液晶偏振旋轉(zhuǎn) 片604、凸透鏡611 (或凹透鏡612)、平面鏡609，最終照射在ORW紙上。圖9和圖10為使用本發(fā)明實(shí)施例中的光照設(shè)備在ORW紙上書寫和擦除的操作示 意圖。如圖9所示，從本發(fā)明提供的光照設(shè)備901發(fā)出的是會(huì)聚的光點(diǎn)，這使得在ORW紙 902上書寫時(shí)筆跡更為纖細(xì)。而對(duì)于圖10所示的擦除操作，從光照設(shè)備901發(fā)出的是覆蓋 面積相對(duì)較大的發(fā)散的光，以便更快速地將不需要的信息從ORW紙上擦除?？偠灾?，本發(fā)明提出一種針對(duì)ORW紙的光電寫/擦除設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)如下1、本發(fā)明不受制于ORW紙的大小。該設(shè)備采用的是動(dòng)態(tài)成像原理，通過在所需位 置移動(dòng)光照設(shè)備就能在ORW紙上創(chuàng)建信息，即光照區(qū)域不必做到和ORW紙的大小等同或者 相當(dāng)。在ORW紙的面積較大時(shí)，本發(fā)明的光照設(shè)備的尺寸可以遠(yuǎn)小于ORW紙的大小，因此和 現(xiàn)有技術(shù)相比優(yōu)勢(shì)更為明顯。2、本發(fā)明成本低，設(shè)備中只需一個(gè)而非多個(gè)偏振旋轉(zhuǎn)片，所有其他部分(包括電 池、LED光源、偏振膜和透鏡)都是常見且廉價(jià)的電子或光學(xué)元件。3、易于使用。本發(fā)明的設(shè)備是一個(gè)緊湊的筆式設(shè)備，該便攜式設(shè)備可以在ORW紙 表面自由移動(dòng)，從而很容易地寫入和擦除信息，就如使用粉筆或筆一樣方便。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在 本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種光照設(shè)備，其特征在于，包括 光源，用于提供照明光線；供電單元，用于為電控偏振旋轉(zhuǎn)片和所述光源供電；具有固定偏振方向的線性偏振片，放置在所述光源和所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片之間，所述 光源發(fā)出的照明光線通過線性偏振片到達(dá)所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片；所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片，用于改變通過線性偏振片后的照明光線的偏振方向；以及 用于放置上述部件的外殼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括第一開關(guān)，用于控制所述供 電單元向所述光源供電；當(dāng)所述第一開關(guān)閉合時(shí)，所述電源被通電； 當(dāng)所述第一開關(guān)斷開時(shí)，所述電源被斷電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括第二開關(guān)，用于控制所述供 電單元向所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片供電；當(dāng)所述第二開關(guān)閉合時(shí)，所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片被通電，通過所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片后的 照明光線保持所述線性偏振片的偏振方向，通過移動(dòng)所述光照設(shè)備擦除ORW紙上的信息；當(dāng)所述第二開關(guān)斷開時(shí)，所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片被斷電，通過所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片后的 照明光線和所述線性偏振片的偏振方向相比旋轉(zhuǎn)90°，通過移動(dòng)所述光照設(shè)備向ORW紙寫 入信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括第一開關(guān)和第二開關(guān)； 所述供電單元、第一開關(guān)和電源之間電氣連接，構(gòu)成第一回路；所述供電單元、第一開關(guān)、第二開關(guān)、電控偏振旋轉(zhuǎn)片和電源之間電氣連接，構(gòu)成第二 回路；當(dāng)所述第一開關(guān)斷開時(shí)，所述電源被斷電；當(dāng)所述第一開關(guān)閉合、且所述第二開關(guān)閉合時(shí)，所述電源和所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片被通 電，通過移動(dòng)所述光照設(shè)備擦除ORW紙上的信息；當(dāng)所述第一開關(guān)閉合、且所述第二開關(guān)斷開時(shí)，所述電源被通電，所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片 被斷電，通過移動(dòng)所述光照設(shè)備向ORW紙寫入信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括通過連接部件和所述第 二開關(guān)連接的凸透鏡和凹透鏡；所述第二開關(guān)進(jìn)一步用于控制所述凸透鏡和所述凹透鏡的放置位置； 當(dāng)所述第二開關(guān)斷開時(shí)，所述凸透鏡垂直于照明光線的方向，所述凹透鏡平行于照明 光線的方向；當(dāng)所述第二開關(guān)閉合時(shí)，所述凹透鏡垂直于照明光線的方向，所述凸透鏡平行于照明 光線的方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征在于，所述連接部件包括用于連接第二開關(guān)和 凸透鏡的第一鉸鏈，以及用于連接凸透鏡和凹透鏡的第二鉸鏈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，進(jìn)一步包括平面鏡，用于將照 明光線透?jìng)鞯絆RW紙。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述供電單元為電池或者交流電插頭。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述外殼為筆式的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光照設(shè)備，包括光源，用于提供照明光線；供電單元，用于為電控偏振旋轉(zhuǎn)片和所述光源供電；具有固定偏振方向的線性偏振片，放置在所述光源和所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片之間，所述光源發(fā)出的照明光線通過線性偏振片到達(dá)所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片；所述電控偏振旋轉(zhuǎn)片，用于改變通過線性偏振片后的照明光線的偏振方向；以及用于放置上述部件的外殼。應(yīng)用本發(fā)明能夠不受制于ORW紙的大小，并且降低設(shè)備成本、易于使用。
文檔編號(hào)H05B37/02GK102072414SQ20091020960
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者李明, 賴勝 申請(qǐng)人:西門子公司