CN103150052B - 一种盲人电脑屏幕及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种盲人电脑屏幕及其控制方法，前者包括与像素点一一对应配置的呈矩阵式排列的像素块、磁场发生单元和位置控制单元，像素块包括滑轨、滑块和固连于滑块上的帽点，各像素块的帽点的正面彼此平行构成屏幕面，滑块与滑轨滑动配合，使滑块在所受安培力大于滑轨所施加的摩擦力的情况下相对滑轨在与屏幕面垂直的方向上滑动，滑块为导体，磁场发生单元产生与屏幕面平行、且与滑块呈角度的磁场；位置控制单元用于单独地控制各滑块的通电状态，使滑块在所受安培力的作用下带动各自的帽点运动至与待显示盲文对应的位置。本发明的盲人电脑屏幕可在控制指令的作用下，产生与控制指令相对应的具有凸凹效果的盲文供盲人阅读。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对盲人设计的盲人电脑屏幕及该盲人电脑屏幕的控制方法。
背景技术
现有的盲人用电脑是基于语音识别开发设计的，其可以自动读出网页的内容，该种电脑存在无法精确操作、无法实现更多的互动及无法重复浏览网页内容等缺陷，存在这些缺陷的主要原因在于目前并不存在一种可使盲人像阅读盲文书籍一样通过触摸获取信息的电脑屏幕。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种可使盲人通过触摸获取信息的电脑屏幕，盲人通过该电脑屏幕可像正常人一样操作电脑。
本发明采用的技术方案为：一种盲人电脑屏幕，包括与像素点一一对应配置的呈矩阵式排列的像素块、磁场发生单元和位置控制单元，所述像素块包括滑轨、滑块和固连于滑块上的帽点，各像素块的帽点的正面彼此平行构成屏幕面，所述滑块与滑轨滑动配合，使所述滑块在所受安培力大于滑轨所施加的摩擦力的情况下相对滑轨在与屏幕面垂直的方向上滑动，所述滑块为导体，所述磁场发生单元产生与屏幕面平行、且与滑块呈角度的磁场；所述位置控制单元用于单独地控制各滑块的通电状态，使滑块在所受安培力的作用下带动各自的帽点运动至与待显示盲文对应的位置。
其中，所述位置控制单元包括开关矩阵、门驱动单元和电源驱动单元，所述开关矩阵包括与各像素块一一对应配置的开关单元，所述滑轨为导体，且与滑块电接触；所述开关单元包括MOS管、与MOS管串联的电容，所述滑块通过滑轨与电容并联，位于第x行上的开关单元的MOS管的使能端与门驱动单元的第x条使能线电连接，其中，x的取值为从1至m的所有自然数，m为像素块的最大行数，位于第y列上的开关单元的MOS管和电容电连接于电源驱动单元的第y条电源输出线与地之间，其中，y的取值为从1至n的所有自然数，n为像素块的最大列数；门驱动单元根据与待显示盲文相对应的控制指令通过各使能线逐行输出用于打开对应行上的开关单元的MOS管的使能信号，电源驱动单元根据所述控制指令通过各电源输出线输出为对应列上的开关单元的电容充电的工作电压。
其中，各像素块的滑轨、滑块和与各像素块相对应的开关单元的电容形成由门驱动单元和电源驱动单元共同控制通电状态的封闭线圈。
其中，所述MOS管为NMOS管，所述MOS管的栅极为所述使能端，所述MOS管的源极与对应列的电源输出线电连接，开关单元的电容电连接于与各自相对应的MOS管的漏极与地之间。
其中，所述磁场发生单元为永磁铁。
其中，所述磁场发生单元产生的磁场与导体垂直。
其中，所述盲人电脑屏幕还包括一层铺于所述屏幕面上的软屏，所述软屏与各像素块的帽点的正面连接在一起，所述软屏具有在相邻像素块的帽点形成有位移差时发生弹性形变的弹性。
本发明的另一个目的是提供一种用于控制该盲人电脑屏幕的控制方法，该控制方法针对的位置控制单元包括以上的开关矩阵、门驱动单元和电源驱动单元；工作时，门驱动单元根据所述控制指令顺次逐行启动x行开关元件，并使每行开关元件的MOS管打开行充电时间，电源驱动单元在行充电时间内先对启动行的电容进行相对上一控制指令的反向充电，使与启动行对应的帽点运动至初始位置，再对启动行开关元件的电容进行充电，使与启动行相对应的各帽点运动至当前控制指令要求的位置，其中，行充电时间=保持时间/x，所述保持时间为所述盲人电脑屏幕的更新频率的倒数。
本发明的有益效果为：本发明的盲人电脑屏幕可在控制指令的作用下，产生与控制指令相对应的具有凸凹效果的盲文供盲人阅读，此处的控制指令可通过现有的数据处理技术获得，即配合本发明的盲人电脑屏幕使用的电脑主机将要显示的数据转换为用于生产相对应的盲文的控制指令；另外，本发明的盲人电脑屏幕的滑块在滑轨施加的摩擦力的作用下，可以停留在滑轨的任意位置，这样可以使屏幕面上两个相邻的有位移差的帽点不至于因太突兀而造成手感不好。
附图说明
图1示出了根据本发明的盲人电脑屏幕的位置控制单元的一种实施结构；
图2示出了一像素块与位置控制单元的连接关系。
具体实施方式
如图1所示，本发明的盲人电脑屏幕可根据电脑主机转换得到的控制指令形成凸凹不平的盲文供盲人阅读，该盲人电脑屏幕包括与像素点一一对应配置的呈矩阵式排列的像素块、磁场发生单元和位置控制单元。如图2所示，该像素块包括滑轨2、滑块1和固连于滑块1上的帽点3，各帽点3的正面彼此平行构成用于显示盲文的屏幕面，该滑块1与滑轨2滑动配合，滑动配合的方式使滑块1在位置控制单元所施加的作用力大于滑轨2所施加的摩擦力的情况下相对滑轨2在与屏幕面垂直的方向上滑动，即滑块1在位置控制单元未施加作用力的情况下可以停留在滑轨的任意位置。以上滑块1为导体，磁场发生单元产生与屏幕面平行、且与滑块1呈角度的磁场B，本实施例中，该磁场B与导体1垂直，且方向指向屏幕内。滑块1在通电时将受到磁场发生单元施加的安培力，安培力与滑块1的通电电流成正比；该位置控制单元用于单独地控制各滑块1的通电状态，使滑块带动各自的帽点运动至与待显示盲文对应的位置。
图1示出了一种位置控制单元的结构，该位置控制单元包括开关矩阵、门驱动单元和电源驱动单元，开关矩阵包括与各像素块一一对应配置的开关单元，在此，以上滑轨2也为导体，且与滑块1电接触。如图2所示，所述开关单元包括MOS管Q、与MOS管Q串联的电容C，滑块1通过滑轨2与电容C并联，在此，可将各像素块的滑轨2、滑块1和与各像素块相对应的电容C封装成由门驱动单元和电源驱动单元共同控制通电状态的封闭线圈。位于第x行上的开关单元的MOS管的使能端与门驱动单元的第x条使能线电连接，其中，x的取值为从1至m的所有自然数，m为像素块的最大行数，位于第y列上的开关单元的MOS管和电容C电连接于电源驱动单元的第y条电源输出线与地之间，其中，y的取值为从1至n的所有自然数，n为像素块的最大列数。工作时，门驱动单元根据控制指令逐行打开各行上的MOS管Q（即打开一行MOS管时，其他行的MOS管处于关闭状态），电源驱动单元在打开一行MOS管后根据控制指令使该行上需要充电的电容所在列的电源输出线输出适当的工作电压，该工作电压与滑块所要到达的位置成正比。
该MOS管Q如采用如图2所示的NMOS管，则MOS管的栅极G为上述使能端，MOS管的源极S与对应列的电源输出线电连接，开关单元的电容C电连接于与各自相对应的MOS管的漏极D与地之间。在此，该MOS管Q也可以采用PMOS管，这只是连接要求或者说使能信号和工作电压的要求不同而已。
本发明的盲人电脑屏幕还可以设置一层铺于屏幕面上的软屏，该软屏与各像素块的帽点3的正面连接在一起，且该软屏具有在相邻像素块的帽点3形成有位移差时发生弹性形变的弹性。
以上位置控制单元也可以采用现有的其他可使滑块产生与控制指令对应的电流的电路结构。
本发明所述盲人电脑屏幕的控制方法（工作原理）为：
设定盲人电脑屏幕的更新频率为1/t，则每一个屏幕面的保持时间为t，即x行开关元件的充电时间是t，所以要求每行开关元件的充电时间为t/x，门驱动单元根据所述控制指令顺次逐行启动x行开关元件，并使每行开关元件的MOS管打开行充电时间t/x，电源驱动单元在行充电时间内先对启动行的电容进行相对上一控制指令的反向充电，使与启动行对应的帽点运动至初始位置（该初始位置通常选定为滑块的最高位或最低位，即滑块可在最高位和最低位之间滑动，且停留在二者间的任意位置处），再对启动行开关元件的电容进行充电，使与启动行相对应的各帽点3运动至当前控制指令要求的位置。
以上所述仅为本发明较佳的实施方式，并非用来限定本发明的实施范围，但凡在本发明的保护范围内所做的等效变化及修饰，皆应认为落入了本发明的保护范围内。
Claims (8)
1.一种盲人电脑屏幕，其特征在于：包括与像素点一一对应配置的呈矩阵式排列的像素块、磁场发生单元和位置控制单元，所述像素块包括滑轨、滑块和固连于滑块上的帽点，各像素块的帽点的正面彼此平行构成屏幕面，所述滑块与滑轨滑动配合，使所述滑块在所受安培力大于滑轨所施加的摩擦力的情况下相对滑轨在与屏幕面垂直的方向上滑动，所述滑块为导体，所述磁场发生单元产生与屏幕面平行、且与滑块呈角度的磁场；所述位置控制单元用于单独地控制各滑块的通电状态，使滑块在所受安培力的作用下带动各自的帽点运动至与待显示盲文对应的位置，其中：所述位置控制单元包括开关矩阵、门驱动单元和电源驱动单元，所述开关矩阵包括与各像素块一一对应配置的开关单元，所述滑轨为导体，且与滑块电接触；所述开关单元包括MOS管、与MOS管串联的电容，所述滑块通过滑轨与电容并联。
2.根据权利要求1所述的盲人电脑屏幕，其特征在于：位于第x行上的开关单元的MOS管的使能端与门驱动单元的第x条使能线电连接，其中，x的取值为从1至m的所有自然数，m为像素块的最大行数，位于第y列上的开关单元的MOS管和电容电连接于电源驱动单元的第y条电源输出线与地之间，其中，y的取值为从1至n的所有自然数，n为像素块的最大列数；门驱动单元根据与待显示盲文相对应的控制指令通过各使能线逐行输出用于打开对应行上的开关单元的MOS管的使能信号，电源驱动单元根据所述控制指令通过各电源输出线输出为对应列上的开关单元的电容充电的工作电压。
3.根据权利要求2所述的盲人电脑屏幕，其特征在于：各像素块的滑轨、滑块和与各像素块相对应的开关单元的电容形成由门驱动单元和电源驱动单元共同控制通电状态的封闭线圈。
4.根据权利要求2所述的盲人电脑屏幕，其特征在于：所述MOS管为NMOS管，所述MOS管的栅极为所述使能端，所述MOS管的源极与对应列的电源输出线电连接，开关单元的电容电连接于与各自相对应的MOS管的漏极与地之间。
5.根据权利要求1所述的盲人电脑屏幕，其特征在于：所述磁场发生单元为永磁铁。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的盲人电脑屏幕，其特征在于：所述磁场发生单元产生的磁场与导体垂直。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的盲人电脑屏幕，其特征在于：所述盲人电脑屏幕还包括一层铺于所述屏幕面上的软屏，所述软屏与各像素块的帽点的正面连接在一起，所述软屏具有在相邻像素块的帽点形成有位移差时发生弹性形变的弹性。
8.根据权利要求2所述的盲人电脑屏幕的控制方法，其特征在于：门驱动单元根据所述控制指令顺次逐行启动x行开关元件，并使每行开关元件的MOS管打开行充电时间，电源驱动单元在行充电时间内先对启动行的电容进行相对上一控制指令的反向充电，使与启动行对应的帽点运动至初始位置，再对启动行开关元件的电容进行充电，使与启动行相对应的各帽点运动至当前控制指令要求的位置，其中，行充电时间＝保持时间/x，所述保持时间为所述盲人电脑屏幕的更新频率的倒数。
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