本发明涉及显示设备的触控领域，特别涉及一种可拆卸地并且可适用于多种显示表面的3d触控系统。
背景技术
目前，各种各样的显示表面已经无处不在，例如显示屏、投影幕等。对于显示表面中的显示内容的控制操作，还主要依靠于鼠标操作或者触摸操作完成。而很多情况下，鼠标的操作并不方便，或者根本没有能够利用鼠标的基础。而触摸屏依赖于电阻或者电容屏幕的硬件，并且这些功能基本在设备出厂前就已经集成在屏幕中。目前大部分的显示屏除了手机、平板电脑(pad)以外，几乎都不支持触控操作更不用说3d(包含了位置以及触控力度)触控操作。对于时下较新颖的基于vr/ar(虚拟现实/增强现实)的应用，例如游戏来说，很多都是依赖于遥控器设备。
对于现在的大部分电视和电脑显示器来说，均不具备针对显示内容的触控操作功能，就连基本的2d(仅包含位置)触控操作都不支持。这样，在没有遥控器或者鼠标的情况下，用户进行交互操作非常的不便，对于电视来说，即使有遥控器，遥控器的操作仍然令人不悦，并且用户也没有办法扩展触控功能。vr/ar的技术的出现，使得相关应用，例如桌面游戏对3d操作的需求日益增大，在这种背景下，对显示区域扩展触控功能便成为亟待解决的问题，但是目前的方法非常局限。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种可拆卸地并且可适用于多种显示表面的3d触控系统，以适配于各种形状、尺寸以及表面曲率的显示表面，实现对任何显示表面的触控操作。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种触控系统，包括：
触控感知模块，所述触控感知模块安装于显示表面，以获取对显示表面的触控感知；
数据转换模块，所述数据转换模块电连接于所述触控感知模块，以将所述触控感知转换为点击事件数据；
驱动模块，所述驱动模块依据所述点击事件数据生成针对所述显示表面中所显示内容的相应操作；以及，
数据传输模块，用于将所述数据转换模块生成的点击事件数据发送给所述驱动模块。
进一步，所述触控感知包括触控位置和触控强度。
进一步，所述触控感知模块包括触摸贴膜；
所述触摸贴膜可拆卸地贴附于所述显示表面，以获取在所述显示表面的触控位置和触控强度。
进一步，所述触摸贴膜为电阻式触摸贴膜或者电容式触摸贴膜。
进一步，所述数据转换模块根据所述触摸贴膜反馈的电阻值的变化或者电容值的变化以确定所述点击事件数据中的触控位置坐标；
所述数据转换模块根据所述触摸贴膜反馈的电阻值的变化幅度或者电容值的变化幅度以确定所述点击事件数据中的触控强度数据。
进一步，所述触控感知模块包括触控传感器；
所述触控传感器可拆卸地安装于所述显示表面周围，以在所述显示表面形成至少一层检测区域，并利用所述检测区域获取在所述显示表面的触控位置和触控强度。
进一步，所述触控传感器包括发光器和检测面；其中，
所述发光器向所述检测区域发射检测光；
所述检测面用于检测在所述检测区域中的触控动作对所述检测光的遮挡；
所述数据转换模块根据所述检测面所检测到的所述检测光的遮挡位置以确定所述点击事件数据中的触控位置坐标；
所述数据转换模块根据所述检测面检测到的所述检测光的遮挡面积和所述遮挡面积的变化率以确定所述点击事件数据中的触控强度数据。
进一步，所述驱动模块内置于显示装置中，其中，所述显示装置在所述显示表面形成显示图像；或者，
所述驱动模块安装于操作装置中，其中，所述操作装置连接于所述显示装置，所述显示装置显示由所述操作装置所生成的显示信息。
进一步，所述显示表面为平面和/或曲面。
进一步，所述显示表面为任意多边形。
从上述方案可以看出，本发明的触控系统，能够使得非触控屏幕设备支持触控功能，而不限于屏幕设备形状，同时本发明的触控系统不仅支持触控操作，也支持3d触控操作的触压(按压强度)检测，甚至可以实现手势识别。并且，本发明的触控系统，便于安装和拆卸，可以重复在多台设备上使用，可以适应不同尺寸、形状的屏幕。
附图说明
图1为本发明实施例的触控系统示意图；
图2为本发明中采用触控传感器作为触控感知模块的实施例示意图；
图3为本发明中触控传感器形成多层检测区域的实施例示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明实施例的触控系统包括触控感知模块101、数据转换模块102、数据传输模块103和驱动模块104。其中，触控感知模块101安装于显示表面2，触控感知模块101用于获取对显示表面2的触控感知，其中触控感知是指感知到触控的位置以及触控力度，以手部进行触控为例，触控感知是指感知手指触控的位置以及手指的触控力度(例如手指的下压力度)。数据转换模块102电连接于触控感知模块101，用于将触控感知转换为点击事件数据，其中，在本发明实施例中，点击事件数据包括点击的位置坐标数据和点击力度数据。数据传输模块103用于将数据转换模块102所生成的点击事件数据发送给驱动模块104。驱动模块104用于依据点击事件数据生成针对显示表面2中所显示内容的相应操作。
在一个具体实施例中，触控感知包括触控位置和触控强度，如上所述，触控感知例如可以包括进行触控的手指的触控位置和手指在触控位置处的按压强度。
本发明的触控系统中，触控感知模块101可以采用多种方式实现。
在一个具体实施例中，触控感知模块101包括触摸贴膜，即触控感知模块101的实现方式为触摸贴膜。该触摸贴膜可拆卸地贴附于显示表面2，以获取在显示表面2的触控位置和触控强度。
在一个具体实施例中，触摸贴膜为电阻式触摸贴膜或者电容式触摸贴膜。其中，电阻式触摸贴膜可通过感知的电阻及其变化而获得触控位置和触控强度。电容式触摸贴膜可通过感知的电容及其变化而获得触控位置和触控强度。
结合上述电阻式触摸贴膜或者电容式触摸贴膜，数据转换模块102根据触摸贴膜所反馈的电阻值的变化或者电容值的变化以确定点击事件数据中的触控位置坐标；数据转换模块102根据触摸贴膜反馈的电阻值的变化幅度或者电容值的变化幅度以确定点击事件数据中的触控强度数据。
具体地，当采用电阻式触摸贴膜时，数据转换模块102根据电阻式触摸贴膜所反馈的电阻值的变化以确定点击事件数据中的触控位置坐标；数据转换模块102根据电阻式触摸贴膜反馈的电阻值的变化幅度以确定点击事件数据中的触控强度数据。当采用电容式触摸贴膜时，数据转换模块102根据电容式触摸贴膜所反馈的电容值的变化以确定点击事件数据中的触控位置坐标；数据转换模块102根据电容式触摸贴膜反馈的电容值的变化幅度以确定点击事件数据中的触控强度数据。
在一个具体实施例中，触控感知模块101为3d柔性触控贴膜，主要负责检测用户点击操作，采集按压位置、强度、面积及按压时间。3d柔性触摸贴膜可上述说明中的电阻式触摸贴膜或者电容式触摸贴膜，或者采用电阻屏或电容屏的工作原理，依赖吸附层粘贴在显示表面2，该实施例类似于手机贴膜，但是可多次重复拆装。根据按压时电阻或者电容变化时间及变化幅度，确定按压位置(触控位置)及按压深度(触控力度)。
图2示出了采用触控传感器的实施例示意图，图3为形成多层检测区域的实施例示意图。在一个具体实施例中，触控感知模块101包括触控传感器1011。触控传感器1011的数量为多个，触控传感器1011可拆卸地安装于显示表面2周围，并向显示表面2的方向发射检测光(如红外、激光等)，例如图2中的箭头所示。触控传感器1011发出的检测光在显示表面2形成至少一层检测区域，如图3所示，并利用检测区域获取在显示表面2的触控位置和触控强度。
在一个具体实施例中，触控传感器1011包括发光器和检测面。其中，发光器向检测区域发射检测光，如图3中箭头所示。检测面用于检测在检测区域中的触控动作对检测光的遮挡。据此，数据转换模块102根据检测面所检测到的对检测光的遮挡位置以确定点击事件数据中的触控位置坐标，并且，数据转换模块102根据检测面所检测到的检测光的遮挡面积和遮挡面积的变化率以确定点击事件数据中的触控强度数据。
在一个具体实施例中，触控传感器1011依赖于红外或者激光，在显示表面2产生一层或多层检测区域，用于检测用户触摸点(触控点)及触控面积，触控传感器1011的检测范围可由用户自己设定，可以动态适应不同屏幕大小。当用户进行触摸操作时，检测面的遮挡面积发生变化，同时记录变化时间，由于触控所使用的手指接触平面后，不同压力下形变对检测光遮挡的面积及变化率不同，进而可根据遮挡的面积及变化率两者的变化关系曲线，计算出用户触控操作的位置及按压强度。
在一个具体实施例中，数据转换模块102将触控感知模块101获取的触控信息(即触控感知)，转换成坐标点以及类似鼠标、触摸屏的点击事件，将手指的按压强度转换成z轴数据，其中z轴数据可以理解为垂直于朝向显示表面方向的值，z轴数据反映了手指按压强度的大小。
在一个具体实施例中，对于实现3d触控的触摸贴膜的触控信息(即触控感知)，数据转换模块102将根据电阻值或电容值的变化确定触控位置，并根据电阻值或电容值的变化幅度，转换成反应不同按压强度的z轴数据。
在一个具体实施例中，对于触控传感器1011的触控信息(即触控感知)，数据转换模块102将根据触控时间内触控面积的变化曲线来确定z轴数据。比如用户触控显示表面2，检测区域中的遮挡面积出现，进而确定触控位置，如果检测区域中的遮挡面积不断增大，并停留，则根据停留时间及面积增大曲线换算成为z轴数据，实现3d触压操作。
在一个具体实施例中，数据传输模块103可以实现为无线通信或有线通信形式。例如，数据传输模块103可以为蓝牙、wi-fi模块、有线局域网模块(如网卡)等，也可以采用如usb等方式连接进行数据传输的形式。
在一个具体实施例中，驱动模块104可内置于显示装置中，其中，该显示装置在显示表面2形成显示图像。显示装置例如显示器、电视、任何可投影平面等。或者，驱动模块104可安装于操作装置中，其中，操作装置连接于显示装置，该显示装置显示由所述操作装置所生成的显示信息，操作装置例如计算机、显示装置例如配置该计算机的显示器、电视或投影仪等。在一个具体实施例中，驱动模块104可以是安装于对应载体中的针对不同操作系统所制定的支持3d触控操作的驱动软件。
在一个具体实施例中，由于电阻式触摸贴膜、电容式触摸贴膜的可变形的特征，以及触控传感器1011安装位置的灵活性，显示表面2可以为平面和/或曲面，也可以为平面和曲面的组合，显示表面2也可以不仅局限于传统的四边形，而可以为任意多边形。从而可以看出，本发明的触控系统实施例可以适用于多种形状的显示表面的安装并且能够获得理想的3d触控效果。
根据上述实施例，当采用柔性贴膜(电阻式或电容式)触控方式时。用户根据显示表面尺寸，选择相应的触摸贴膜，将触控贴膜贴附在显示表面(即现有的不具备触控功能的屏幕表面)，并且在接入数据传输模块后，由触控系统自动或者用户主动安装设备驱动，完成设备部署。由于触控贴膜贴附在屏幕表面，当用户对屏幕进行点击操作，触控贴膜对应点会收到电信号，同时由于按压强度不同，产生电信号强度不一致，数据转换模块根据信号，将其转换成对应的点击事件(包括点击位置的坐标信息)，和按压强度信息，通过数据传输模块发送给安装驱动的用户设备中。此实施例可以应用于平面、曲面、球面显示屏。
根据上述实施例，当采用触控传感器方式时，用户在显示表面周围固定例如激光、红外、测距传感器(即触控传感器)，使显示表面形成至少一层平行于显示表面的光线(激光、红外)平面作为动作感应区(即检测区域)，并安装设备驱动。当用户有点击操作，触控传感器将信号数据交给数据转换模块，由数据转换模块将其转换成坐标点的点击事件，并根据触控面积转换成不同强度的按压数据，再由数据传输模块发送给安装驱动的用户设备中。此实施例可以应用于ar桌面游戏，3d游戏等。
本发明的触控系统，能够使得非触控屏幕设备支持触控功能，而不限于屏幕设备形状，同时本发明的触控系统不仅支持触控操作，也支持3d触控操作的触压(按压强度)检测，甚至可以实现手势识别。并且，本发明的触控系统，便于安装和拆卸，可以重复在多台设备上使用，可以适应不同尺寸、形状的屏幕。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。