专利名称：一种盲人电脑屏幕及其控制方法
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，所述像素块包括框架、内芯和弹性体，各像素块的框架的正面位于同一平面上，构成框架面，所述内芯与框架在与框架面垂直的位移方向上滑动配合连接，所述弹性体安装于框架内，使内芯在弹性体施加的弹性力的作用下保持相对框架面向外凸出的状态；所述盲人电脑屏幕还包括用于单独地向各像素块的内芯施加作用力，使受到作用力的内芯至少向内缩回至与框架面平齐的位置处的位置控制单元。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，所述内芯为磁性材料，所述开关单元包括MOS管、与MOS管串联的电容和与电容并联的电磁铁，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I至m的所有自然数，m为像素块的最大行数，位于第I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I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，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，所述弹性体为位于框架与内芯之间的硅胶体。其中，所述盲人电脑屏幕还包括一层铺于所述框架面上的软屏，所述软屏与各框架的正面连接在一起，所述软屏具有在内芯向外凸出时发生弹性形变的弹性。其中，所述框架为外面为所述正面的前壁上设置有开口的空腔体，所述内芯包括一头部和与头部相承接的基座，所述头部与基座之间形成一个阶梯面，内芯的头部与框架的开口滑动配合连接，内芯的基座与框架的空腔的内壁滑动配合连接。
其中，所述基座的后面与框架的后壁的内面之间，以及在阶梯面与框架的前壁的内面之间均设置有所述弹性体。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，所述行充电时间=保持时间八，电源驱动单元在行充电时间内完成启动行开关元件的电容的充电，且各开关元件的电容的放电时间为保持时间，其中，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。
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示出了一像素块在位置控制单元未施加作用力时的状态；图3示出了图2所示像素块在位置控制单元施加作用力时的状态。
具体实施例方式如图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，如图2和3所示，该像素块包括框架2、内芯I和弹性体3，各像素块的框架2的正面21位于同一平面上，形成框架面，在此，相邻框架2的正面可彼此相承接，以形成相互间无间隙的框架面，而各像素块的内芯I的正面形成盲人电脑屏幕的屏幕面，该内芯I安装于框架2中，并与框架2在与框架面垂直的位移方向上滑动配合连接，即内芯I可在外力的作用下沿位移方向移动，弹性体3安装于框架2内，使内芯I在弹性体3施加的弹性力的作用下(常态下)保持相对框架面向外凸出(即在位移方向上向外凸出)的状态，此时，由于各像素块的内芯I均在弹性力的作用下向外凸出相同的高度，因此，屏幕面为一屏幕，不具有凸凹效果；另外，该弹性件3还具有缓冲的作用，防止内芯I与框架2的内壁发生碰撞；该盲人电脑屏幕还包括用于单独地(即各像素块单独受控)向各像素块的内芯I施加作用力，使各内芯至少向内缩回至与框架面平齐的位置处(可以相对框架面向内凹陷)的位置控制单元，本实施例为向内缩回至与框架面平齐的位置处。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，如图2和3所示，该开关单元包括MOS管Q、与MOS管Q串联的电容C和与电容C并联的电磁铁M，而其中的内芯I为在电磁铁M通电产生磁性时可被电磁铁吸引的磁性材料，其中，位于第X行上的开关单元的MOS管Q的使能端与门驱动单元的第X条使能线电连接，X的取值为从I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Q和电容C电连接于电源驱动单元的第I条电源输出线与地之间，其中，y的取值为从I至n的所有自然数，n为像素块的最大列数；门驱动单元根据控制指令通过各使能线输出用于打开对应行上的开关单元的MOS管的使能信号，电源驱动单元根据该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。工作时，门驱动单元根据控制指令顺次逐行打开各行上的MOS管(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工作电压，使对应的电磁铁上电，这样，即可使上电的电磁铁吸引相对应的内芯I向内缩回至与框架面平齐的位置上，这可通过设计电磁力与弹性力的大小及内芯I与框架2之间尺寸比例保证，本领域技术人员完全可以根据要求实现。该MOS管Q如采用如图2和3所示的NMOS管，则MOS管的栅极G (基极)为上述使能端，MOS管的源极S (集电极)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 (发射极)与地之间。在此，该MOS管Q也可以采用P沟道场效应管，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。以上弹性体3可是位于框架2与内芯I之间的硅胶体、液压油、压缩空气、橡胶、弹簧等。该框架2可为前壁(前壁的外面即为正面21)上设置有开口的空腔体，该内芯I包括一头部和与头部相承接的基座，该头部与基座之间形成一个阶梯面，内芯的头部与框架的开口滑动配合安装，而内芯的基座与框架的空腔的内壁滑动配合安装，在基座的后面与框架的后壁的内面之间(该处的弹性体主要起施加弹性力的作用)，以及在阶梯面与框架的前壁的内面之间(该处的弹性体主要起缓冲作用)均可设置所述弹性体3。本发明的盲人电脑屏幕还可以设置一层铺于框架面上的软屏，该软屏与各框架2的正面21例如通过粘接的方式连接在一起，该软屏具有弹性，使其可在内芯I向外凸出时发生弹性形变。另外，该框架2的后壁及弹性体3上可设置有增强电磁铁M与内芯I间的作用力的开口。以上位置控制单元也可以采用现有的其他可控制内芯I在位移方向上相对框架2滑动的结构。本发明的盲人电脑屏幕的控制方法为: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 (即行充电时间为t/x)，每行电容用t/X充完电后开始放电，使与各自相对应的内芯I向内缩回。因此，最后一行开关元件完成充电是在保持时间t之后，所以电容在充完电后，放电使内芯缩回保持时间t(即放电时间为保持时间t，这可通过综合选择电容和电磁铁保证)，即可保证屏幕面的完整显不。在此，位置控制单元根据控制指令对X行开关元件按照更新频率循环充电，这样，在没有任何操作的情况下，由于控制指令保持不变，会每隔保持时间t给X行开关元件充一次电，从而保证在没有任何操作下保持上一次操作下的显示内容。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。
权利要求
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，所述像素块包括框架、内芯和弹性体，各像素块的框架的正面位于同一平面上，构成框架面，所述内芯与框架在与框架面垂直的位移方向上滑动配合连接，所述弹性体安装于框架内，使内芯在弹性体施加的弹性力的作用下保持相对框架面向外凸出的状态；所述盲人电脑屏幕还包括用于单独地向各像素块的内芯施加作用力，使受到作用力的内芯至少向内缩回至与框架面平齐的位置处的位置控制单元。
2.根据权利要求1所述的盲人电脑屏幕，其特征在于: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，所述内芯为磁性材料，所述开关单元包括MOS管、与MOS管串联的电容和与电容并联的电磁铁，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I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I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: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。
4.根据权利要求1、2或3所述的盲人电脑屏幕，其特征在于:所述弹性体为位于框架与内芯之间的娃胶体。
5.根据权利要求1、2或3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框架面上的软屏，所述软屏与各框架的正面连接在一起，所述软屏具有在内芯向外凸出时发生弹性形变的弹性。
6.根据权利要求1、2或3所述的盲人电脑屏幕，其特征在于:所述框架为外面为所述正面的前壁上设置有开口的空腔体，所述内芯包括一头部和与头部相承接的基座，所述头部与基座之间形成一个阶梯面，内芯的头部与框架的开口滑动配合连接，内芯的基座与框架的空腔的内壁滑动配合连接。
7.根据权利要求6所述的盲人电脑屏幕，其特征在于:所述基座的后面与框架的后壁的内面之间，以及在阶梯面与框架的前壁的内面之间均设置有所述弹性体。
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，所述行充电时间=保持时间八，电源驱动单元在行充电时间内完成启动行开关元件的电容的充电，且各开关元件的电容的放电时间为保持时间，其中，所述保持时间为所述盲人电脑屏幕的更新频率的倒数。
全文摘要
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，所述像素块包括框架、内芯和弹性体，各像素块的框架的正面位于同一平面上，构成框架面，所述内芯与框架在与框架面垂直的位移方向上滑动配合连接，弹性体安装于框架内，使内芯在弹性体施加的弹性力的作用下保持相对框架面向外凸出的状态；盲人电脑屏幕还包括用于单独地向各像素块的内芯施加作用力，使受到作用力的内芯至少向内缩回至与框架面平齐的位置处的位置控制单元。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。
文档编号G06F1/16GK103105902SQ201310062570
公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月28日 优先权日2013年2月28日
发明者徐钟贤, 崔正义 申请人:联宝(合肥)电子科技有限公司