CN102609149A - 触摸/遥控电脑显示屏装置 - Google Patents

Abstract

触摸/遥控电脑显示屏装置，是为解决现有电脑显示屏的定位操作在不同程度上存在操作不方便、在进行细腻操作时定位不精确，触摸屏价格昂贵、制作工艺复杂，而不利于普及推广等技术问题而设计的。它包括显示屏，在所述显示屏上复盖有尺寸相应的透明有机玻璃板，在透明有机玻璃板边框上至少两相邻角上安装有信号接收装置，与触笔的笔尖触点组成三角形，通过信号接收装置接受来自触笔发出的信号，经计算确定笔尖触点的精确位置。本发明的特点及有益效果：无需采用价格昂贵、制作工艺复杂的专门触摸显示屏，而是采用在普通显示屏上覆盖透明的有机玻璃板，并在显示屏上边框至少两个角上安装信号接收装置，信号接收装置接受来自触笔笔尖接触到屏幕上有机玻璃板时，会自动发出信号，经转换计算得到精确定位。

Description

触摸/遥控电脑显示屏装置

技术领域：

本发明涉及一种显示屏，尤其涉及一种触摸/遥控电脑显示屏装置。属于计算机外部设备技术领域。

背景技术：

目前电脑已被广泛使用，在电脑显示屏上作定位操作，一般有三种方法：

1)利用键盘上的方向键，移动光标；

2)通过移动鼠标实现定位操作；

3)在具有触摸屏的电脑上用手指或笔触摸屏幕实现定位操作。

第1种方法，由于使用键盘点按方向键，其速度慢，定位不准确尤其在绘图，作画时很不方便，因此目前很少使用或只做辅助使用；第2种方法，虽然目前鼠标被广泛应用，但由于不是在屏幕上直接操作，也同样存在定位不及时，不方便的缺陷。尤其在做细腻的操作(如绘画)，更显出它的局限性；第三种采用触摸屏的方法，虽然用手指或笔直接在触摸屏上做滑动定位操作，但存在触摸屏价格昂贵，工艺复杂，尺寸不易作大等原因，不利于普及和推广。

发明内容：

本发明为了解决现有电脑显示屏的定位操作在不同程度上存在操作不方便、在进行细腻操作时定位不精确，触摸屏价格昂贵、制作工艺复杂，而不利于普及推广等技术问题，本发明公开一种在普通电脑显示器上加盖玻璃板实现触摸显示屏功能的一种触摸/遥控电脑显示屏装置，它包括显示屏，在所述显示屏上复盖有尺寸相应的透明有机玻璃板，在透明有机玻璃板边框上至少两相邻角上安装有信号接收装置，与触笔的笔尖触点组成三角形，通过信号接收装置接受来自触笔发出的信号，经计算确定笔尖触点的精确位置。

本发明的特点及有益效果：无需采用价格昂贵、制作工艺复杂的专门触摸显示屏，而是采用在普通显示屏上覆盖透明的有机玻璃板，并在显示屏上边框至少两个角上安装信号接收装置，信号接收装置接受来自触笔笔尖接触到屏幕上有机玻璃板时，会自动发出信号，经转换计算得到精确定位。具体表现在：

1、用廉价的电脑触摸屏代替目前昂贵的专用触摸屏。具有很高的性价比；

2、该装置结构简单，安装方便；

3、该装置无论软件还是硬件开发都比较容易；

4、可以做出各种尺寸玻璃板触摸屏，适应目前已有各种电脑的需要；

5、该装置也可以集成到新开发的电脑上，使其更加简洁合理；

6、该装置直接对电脑屏幕起到保护作用，坏了或磨损了只换玻璃板，经济实用；

7、该装置能模仿出各种硬笔、软笔及遥控的功能，配合软件为动漫制作、游戏开发、书写、绘画、书法等等提供更便捷、强大的电脑工具。

附图说明

图1本发明的结构示意图

图2是图1的侧面结构示意图

图3是与图1配套使用的触笔结构示意图

图4是本发明的第一实施例结构示意图

图5是本发明的第二实施例结构示意图

图6是本发明的第三实施例结构示意图

图7是本发明的第一实施例中图4的工作流程图

图8是本发明的第二实施例中图5的工作流程图

具体实施方式：

参看图1-图3，触摸/遥控电脑显示屏装置，它包括显示屏，在所述显示屏上复盖有尺寸相应的透明有机玻璃板1，在透明有机玻璃板1边框上至少两相邻角上安装有信号接收装置2，与触笔7的笔尖3触点组成三角形，通过信号接收装置2接受来自触笔7发出的信号，经计算确定笔尖3触点的精确位置。其中：

所述触笔7，由笔杆和笔尖组成，所述笔尖3装有轴向信号发射管，在所述笔尖3后的笔杆内顺序装有信号发射管开关4、安装弹簧5及位移测量器6；通过笔尖3接触透明有机玻璃板1的力度产生位移，启动信号发射管开关4，并通过位移测量装置6将压力转换成位移信号；

所述触笔7的笔尖3中增加一个信号接收装置；

所述触笔7的笔尖3中增加一个与定向信号源平行的可见光作为电脑遥控器；

所述透明有机玻璃板1由漫反射的毛玻璃板代替；

将安装在透明有机玻璃板边框上的所述信号接收装置2换成信号发射装置，将触笔7的笔尖3换成信号接收装置，亦然；

也可以在透明有机玻璃板1边框上安装两个以上信号接收装置，由笔尖3触点与每每两个相邻信号接收装置组成多个三角形，从而得出多个位置点，经过综合计算，取其平均值，得出更精确的鼠标位置点。

实施例1

参看图4，在普通的电脑上，用透明的有机玻璃板1，复盖在电脑屏幕上。该玻璃板与电脑屏幕尺寸相当，并在其两个上角安装两个超声波信号接收装置2(CTC40-16S1，深圳金聚宝电子科技)，触笔7的笔尖3(CTC40-16F1，深圳金聚宝电子科技)装有轴向信号发射管能发出测距超声波信号。当笔尖3接触玻璃板时，开关4(IT-1184)启动，令微处理器8(CJ-3A超声波测距套件。深圳金聚宝电子科技)发出连续脉冲信号。脉冲信号经笔尖上的信号发射装置换能，发出超声波脉冲信号，该信号经有机玻璃板1传给两个信号接收装置2。

笔尖3到每个信号接收装置2的距离，加上这两个上角信号接收装置2间的固定距离，组成了三角形的三条边。根据几何定律，通过三角计算，可间接得到笔尖3在电脑屏幕上的相应位置鼠标点。从而起到用触笔7代替鼠标在电脑触摸屏上进行操作的作用。

其中：在触笔7中，笔尖3后装有信号发射开关4，其后安装弹簧5。

当笔尖3接触透明有机玻璃板1时，触发信号发射开关4工作，并通过位移测量装置6(NS-1上海天沐科技公司)将压力转换为电信号送达微处理器8。将触笔7与现有的相应电脑软件配合，可模仿出毛笔、油画笔类软件中使用的各种软笔的功能。这样在显示屏上直接书写、绘画，更能接近人的习惯，使用起来更方便、自然，效果更好。

参看图7，计算触笔的7笔尖3在显示屏上D点坐标的工作流程如下：

当触笔7的笔尖3触及显示屏D点时，触笔7向微处理器8发出工作信号，微处理器8中的信号发生器，开始定时向触笔7发出每秒50次，每次100个频率为40khz脉冲信号；触笔7将脉冲信号转化为超声波脉冲。脉冲在t₀时刻，以D点为中心经有机玻璃板向外传播。

D点到达一个信号接收器2的传播距离为y₁及超声波信号到达的时刻为t₁；D点到另达一个信号接收器2的传播距离为y₂及超声波信号到达的时刻为t₂；微控制器8再根据已知显示屏横向距离X，纵向距离Y及超声波在两接收装置之间的传播时间T，推出关系式：

(t₁-t₀)/T＝y₁/X    (t₂-t₀)/T＝y₂/X

据此计算出触笔7的笔尖3在显示屏上位置D的坐标：

X₁＝(y₁ ²-Y₁ ²)^1/2    ①

Y₁＝(y₂ ²-X₂ ²)^1/2    ②

X₁＝X-X₂            ③

解联立方程①②③，得到D(X₁，Y₁)坐标值。

将D的坐标与位移测量装置测得的压力信号一起发送给主机。

实施例2

参看图5，为在实施例1的基础上的拓展。

本实施例将实施例1中的有机玻璃板1换成能漫反射的毛玻璃，在触笔7中增加一个信号接收装置(TCF40-25TR1，上海芯源电子科技有限公司)，信号接收器2和笔尖3也换为高指向性换能器(TCF40-25TR1，上海芯源电子科技有限公司)，并把开关改为手动开关。这样与目前市面上现有的相应软件相配合，在实施例1的基础上可增加进行模拟打靶类游戏的功能。

参看图8，在空间的触笔7笔尖3发出的超声波信号并被接收器2接收的工作流程如下：

打开触笔7上的信号发射开关4，触笔7向微处理器8中的信号发生器发出开始工作信号，微处理器8中的信号发生器，发出100个频率为40khz脉冲信号。触笔7将在t₀时刻得到的脉冲信号经换能器转化为超声波信号9，向透明有机玻璃1的D点发射。当到达D点时，引起有机玻璃的震动，超声波信号以D点为中心延有机玻璃1传播到信号接收器2。到达D点的超声波信号又经毛玻璃的漫反射产生回波10，该回波被触笔7上的信号接收器接收。

D点到一个信号接收器2的传播距离为y₁及超声波信号到达的时刻为t₁；

D点到另一个信号接收器2的传播距离为y₂及超声波信号到达的时刻为t₂；触笔7到D点的距离为Z及超声波信号返回时刻为t₃。

已知显示屏横向距离X，纵向距离Y及超声波在两接收装置之间的传播时间T，推出D点坐标D(X₁，Y₁)关系式：

[t₁-(t₃-t₀)/2-t₀]/T＝y₁/X

[t₂-(t₃-t₀)/2-t₀]/T＝y₂/X

据此计算出在显示屏上D(X₁，Y₁)的坐标：

X₁＝(y₁ ²-Y₁ ²)^1/2    ①

Y₁＝(y₂ ²-X₂ ²)^1/2    ②

X₁＝X-X₂            ③

解联立方程①②③得到D(X₁，Y₁)坐标值；

距离Z＝340(t₃-t₀)/2(20C°时音速为340m/秒)

将D(X₁，Y₁)坐标值和触笔笔尖到显示屏的距离Z，一并发送给主机。其他同实施例1。

实施例3

本实施例是在实施例1和2的基础上的拓展。

参看图6，在实施例2的基础上，在触笔7中再增加一个与定向信号源平行的可见光11(超高亮红光发光二极管，型号05141URH)作指示光时。该触笔又可以兼作遥控器，对电脑进行遥控操作，这给通过显示屏进行教学演示带来很大的方便。其他同实施例1。

本发明不仅适用于现有电脑，也适用于在新开发的电脑上应用。

Claims (7)

1.触摸/遥控电脑显示屏装置，它包括显示屏，其特征在于：在所述显示屏上复盖有尺寸相应的透明有机玻璃板(1)，在透明有机玻璃板(1)边框上至少两相邻角上安装有信号接收装置(2)，与触笔(7)的笔尖(3)触点组成三角形，通过信号接收装置(2)接收来自触笔(7)发出的信号，经计算确定笔尖(3)触点的精确位置。

2.根据权利要求1所述的触摸/遥控电脑显示屏装置，其特征在于：所述触笔(7)，由笔杆和笔尖组成，所述笔尖(3)装有轴向信号发射管，在所述笔尖(3)后的笔杆内顺序装有信号发射管开关(4)、安装弹簧(5)及位移测量器(6)；通过笔尖(3)接触透明有机玻璃板(1)的力度产生位移，启动信号发射管开关(4)，并通过位移测量装置(6)将压力转换成位移信号。

3.根据权利要求2所述的触摸/遥控电脑显示屏装置，其特征在于：所述触笔(7)的笔尖(3)中增加一个信号接收装置。

4.根据权利要求3所述的触摸/遥控电脑显示屏装置，其特征在于：所述触笔(7)的笔尖(3)中增加一个与定向信号源平行的可见光作为电脑遥控器。

5.根据权利要求1所述的触摸/遥控电脑显示屏装置，其特征在于：所述透明有机玻璃板(1)由漫反射的毛玻璃板代替。

6.根据权利要求1所述的触摸/遥控电脑显示屏装置，其特征在于：将安装在显示屏边框上的所述信号接收装置(2)换成信号发射装置，将触笔(7)的笔尖(3)换成信号接收装置，亦然。

7.根据权利要求1所述的触摸/遥控电脑显示屏装置，其特征在于：在透明有机玻璃板(1)边框上安装两个以上信号接收装置，由笔尖(3)触点与每每两个相邻信号接收装置组成多个三角形，从而得出多个位置点，经过综合计算，取其平均值，得出更精确的鼠标位置点。

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