專利名稱：觸摸操作控制裝置、具有觸摸功能的顯示屏及方法
技術領域：
本發(fā)明涉及IT產(chǎn)品，尤其是一種可以使普通顯示屏或類似器件實現(xiàn)觸摸功能的產(chǎn)品及方法。
背景技術：
目前各種觸摸顯示屏有很多，包括電阻屏或電容屏，但對于現(xiàn)有的普通顯示屏或類似器件，卻無法實現(xiàn)觸摸功能，也沒有相關技術報導，這樣就限制了普通顯示屏或類似器件的觸摸操作。
觸摸操作是一種便捷的操作，具有普通顯示屏的用戶如果需要觸摸操作，必須得更換顯示屏，而顯示屏是一種更換頻率很低的硬件，用戶僅因觸摸操作而更換顯示屏，顯然增大了成本支出。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種可以使普通顯示屏實現(xiàn)觸摸功能的裝置。本發(fā)明的另 一個目的是提供一種實現(xiàn)觸摸功能的普通顯示屏。本發(fā)明的另 一個目的是提供一種普通顯示屏實現(xiàn)觸摸功能的方法。本發(fā)明的目的可以分別通過下述技術方案來實現(xiàn)觸摸操作控制裝置包括
測距傳感器，用以測量觸摸點離開固定原點的距離；
角度傳感器，用以測量觸摸點與穿過固定原點的參考直線的夾角；
觸頭，分別與測距傳感器、角度傳感器連接；
控制芯片，接收測距傳感器和角度傳感器的信號，輸出觸摸點相對于固定原點的坐標信號。作為本發(fā)明的實施方式之一，所述觸頭包括控制開關，用以控制測距傳感器、角度傳感器、控制芯片工作與否的狀態(tài)。
作為本發(fā)明的實施方式之一，所述觸頭還包括"T"形的本體，在該本體的豎直部分前端嵌裝有滾珠，滾珠后設置有彈簧，控制開關的一端與彈簧機械地連接，彈簧被壓縮時，控制開關的該端能夠與其另一端接通，上述豎直部分松配合地套裝有連接環(huán)，連接環(huán)與測距傳感器、角度傳感器連接。
作為本發(fā)明的實施方式之一，所述測距傳感器是拉力傳感器。
作為本發(fā)明的實施方式之一，所述觸頭通過彈性體與測距傳感器、角度傳感器連接。
具有觸摸功能的顯示屏，包括普通的非觸摸屏，以及觸摸操作控制裝置和中央處理器，所述觸摸操作控制裝置包括
測距傳感器，用以測量觸摸點離開固定原點的距離；
角度傳感器，用以測量觸摸點與穿過固定原點的參考直線的夾角；
觸頭，分別與測距傳感器、角度傳感器連接；
控制芯片，接收測距傳感器和角度傳感器的信號，輸出觸摸點相對于固定原點的坐標信號；
中央處理器接收觸摸點相對固定原點的坐標信號，并根據(jù)當前觸摸點顯示模塊的功能定義輸出控制信號。
作為本發(fā)明的實施方式之一，所述觸頭包括控制開關，用以控制測距傳感器、角度傳感器、控制芯片工作與否的狀態(tài)。
作為本發(fā)明的實施方式之一，所述觸頭還包括"T"形的本體，在該本體的豎直部分前端嵌裝有滾珠，滾珠后設置有彈簧，控制開關的一端與彈簧機械地連接，彈簧被壓縮時，控制開關的該端能夠與其另一端接通，上述豎直部分松配合地套裝有連接環(huán)，連接環(huán)與測距傳感器、角度傳感器連接。
普通顯示屏實現(xiàn)觸摸功能的方法，包括
a. 在與普通顯示屏相對固定的原點設置測距傳感器和角度傳感器；
b. 與測距傳感器和角度傳感器力傳遞地連接觸頭，測距傳感器根據(jù)觸頭與原點之間力的變化而測出觸頭相對于原點的距離，角度傳感器根據(jù)
觸頭與原點之間力的變化而測出觸頭相對于通過原點的直線的角度；
c. 根據(jù)觸頭相對于原點的上述距離和上述角度，得到觸頭相對于原點的坐標；
d. 根據(jù)上述坐標確定當前顯示屏顯示的功能模塊，再根據(jù)該功能模塊的定義輸出控制信號，實現(xiàn)觸摸操作。
所述觸頭包括控制開關，用以控制測距傳感器、角度傳感器、控制芯片工作與否的狀態(tài)；所述觸頭還包括"T"形的本體，在該本體的豎直部分前端嵌裝有滾珠，滾珠后設置有彈簧，控制開關的一端與彈簧機械地連接，彈簧被壓縮時，控制開關的該端能夠與其另一端接通，上述豎直部分松配合地套裝有連接環(huán)，連接環(huán)與測距傳感器、角度傳感器連接。
本發(fā)明采用上述結構的裝置和/或上述步驟的方法，通過測距傳感器、角度傳感器測出觸頭相對原點的坐標，從而確定觸頭所在的觸摸點的位置，再根據(jù)控制開關的通斷，結合現(xiàn)有中央處理器對一般觸摸屏的觸摸點的信息進行處理的技術，則可以根據(jù)當前顯示的觸摸點所定義的功能，由中央處理器輸出相應的控制信號，實現(xiàn)觸摸操作。


本發(fā)明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中
圖1是本發(fā)明中觸摸操作控制裝置實施例的結構示意圖。
圖2是本發(fā)明中測距傳感器實施例的結構示意圖。
圖3是本發(fā)明中角度傳感器實施例的結構示意圖。
圖中標號l是角度傳感器，2是測距傳感器，3是觸頭，4是連接端，5是連接環(huán)，6是控制開關的第一觸點，7是控制開關的第二觸點，8是彈簧，9是滾珠，IO是測距傳感器的固定軸，ll是彈性體，12是角度傳感器的固定軸。
具體實施方式
下面結合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。觸摸操作控制裝置包括
測距傳感器，用以測量觸摸點離開固定原點的距離；
角度傳感器，用以測量觸摸點與穿過固定原點的參考直線的夾角；
觸頭，分別與測距傳感器、角度傳感器連接；
控制芯片，接收測距傳感器和角度傳感器的信號，輸出觸摸點相對于固定原點的坐標信號。
如圖1所示，觸頭3包括"T"形的本體，在該本體的豎直部分前端嵌裝有滾珠9，滾珠后設置有彈簧8,控制開關一端的第二觸點7與彈簧8機械地連接，在彈簧8被壓縮時，第二觸點7能夠與上方固定的第一觸點6接觸使控制開關閉合而導通電路，上述豎直部分松配合地套裝有連接環(huán)5，連接環(huán)5通過與其固定連接的連接端4上連接的彈性體11與固定安裝于原點的測距傳感器2、角度傳感器l連接。
由于連接環(huán)5松配合地套裝在觸頭3上，因此觸頭3在移動過程中，連接端4可以一直指向固定于原點的角度傳感器1和測距傳感器2，從而可以避免彈性體ll繞曲或纏繞。
彈性體11可以是中空塑料管繞制的塑料彈簧，其中空的塑料管內穿過與角度傳感器1和測距傳感器2電連接的導線。
在一個實施例中，測距傳感器2可以是拉力傳感器，通過彈性體11的拉力與其延伸長度之間的關系，由拉力傳感器測得拉力的變化而得到觸頭3離開
原點的距離。在這個實施例中，上述的彈性體11同時還具有和測距傳感器2一起測得控制開關閉合時的拉力的作用。
在一個實施例中，測距傳感器2可以是如圖2所示的極距變化型拉力傳感器，其一端的固定軸10固定于原點，另一端承受拉力，可測得觸頭3內控制開關閉合時彈性體11的瞬時拉力。
在一個實施例中，角度傳感器l可以是如圖3所示的面積變化型轉角傳感器，它由一個非彈性桿作為固定軸12與拉力傳感器連接在一起，并且可繞與拉力傳感器間的固定軸旋轉，其作用為測得觸頭3內控制開關閉合時，彈性體11所在直線與穿過原點的參考直線之間的夾角。
應用時，上述角度傳感器l、測距傳感器2可以通過卡扣或其它已知的機械連接方式固定于普通顯示屏的一角，觸頭3可以通過卡扣或其它已知的機械連接方式安裝于手指或筆形器件上，以方便移動操作。
應用時，還包括有中央處理器，如果是應用于計算機或其它具有中央處理器的場合，該中央處理器可以是計算機或單片機或工控機或MCU等各種具有中央處理功能的器件；如果是單獨應用，可以單獨配置中央處理器，以對控制芯片輸出的坐標信號進行處理。
應用時，控制芯片對于角度傳感器1、測距傳感器2所處的原點進行初始化和參數(shù)修正，并根據(jù)胡克定律F-kx (F為受力，k為系數(shù)，x為長度或距離)建立彈性體ll的力與伸長距離之間的關系x-F/k-x。，其中xo為彈簧原長。
當觸頭3的滾珠9在普通顯示屏上滾動，彈性體ll受力，作為測距傳感器的拉力傳感器才艮據(jù)彈性體11的受力變化輸出受力信號，由控制芯片轉換為長度信號，表示觸頭3當前所在的"觸摸點"離開原點的距離；角度傳感器3的移動端受力旋轉，向控制芯片傳遞觸頭3所在的"觸摸點"和原點之間直線與通過原點的顯示屏邊框所在直線的夾角。輸入控制芯片的上述距離信號和角度信號，經(jīng)控制芯片處理后，輸出觸頭3所在的"觸摸點"相對原點的坐標信
中央處理器接收上述坐標信號，根據(jù)現(xiàn)有已知的技術，對當前顯示屏上顯示的模塊，根據(jù)當前顯示的觸摸點所定義的功能，由中央處理器輸出相應的控 制信號，實現(xiàn)觸摸操作。
本發(fā)明的另一個實施例中，測距傳感器為光傳感器，觸頭通過光纖與光傳 感器連接，觸頭上設置激光頭，通過光纖中傳導的觸頭中激光頭射出的激光角 度不同，獲得當前"觸摸點"的上述X值。
本發(fā)明的另 一個實施例中，測距傳感器為轉體彈簧和測轉體彈簧扭力大小 的傳感器，觸頭通過非彈性導線與上述傳感器連接，傳感器將測得的扭力信號 傳入控制芯片，轉換為上述X值。
本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互 相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除 非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非 特別敘述，每個特征只是一 系列等效或類似特征中的 一個例子而已。
本發(fā)明并不局限于前述的具體實施方式
。本發(fā)明擴展到任何在本說明書中 披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何 新的組合。
權利要求
1、觸摸操作控制裝置，其特征在于，包括測距傳感器，用以測量觸摸點離開固定原點的距離；角度傳感器，用以測量觸摸點與穿過固定原點的參考直線的夾角；觸頭，分別與測距傳感器、角度傳感器連接；控制芯片，接收測距傳感器和角度傳感器的信號，輸出觸摸點相對于固定原點的坐標信號。
2、 如權利要求1所述觸摸操作控制裝置，其特征在于，所述觸頭包括控 制開關，用以控制測距傳感器、角度傳感器、控制芯片工作與否的狀態(tài)。
3、 如權利要求1或2所述觸摸操作控制裝置，其特征在于，所述觸頭還 包括"T"形的本體，在該本體的豎直部分前端嵌裝有滾珠，滾珠后設置有彈 簧，控制開關的一端與彈簧機械地連接，彈簧被壓縮時，控制開關的該端能夠 與其另一端接通，上述豎直部分松配合地套裝有連接環(huán)，連接環(huán)與測距傳感器、 角度傳感器連接。
4、 如權利要求1所述觸摸操作控制裝置，其特征在于，所述測距傳感器 是拉力傳感器。
5、 如權利要求1所述觸摸操作控制裝置，其特征在于，所述觸頭通過彈 性體與測距傳感器、角度傳感器連接。
6、 具有觸摸功能的顯示屏，包括普通的非觸摸屏，其特征在于，還包括 觸摸操作控制裝置和中央處理器，所述觸摸操作控制裝置包括測距傳感器，用以測量觸摸點離開固定原點的距離；角度傳感器，用以測量觸摸點與穿過固定原點的參考直線的夾角；觸頭，分別與測距傳感器、角度傳感器連接；控制芯片，接收測距傳感器和角度傳感器的信號，輸出觸摸點相對于固定 原點的坐標信號；中央處理器接收觸摸點相對固定原點的坐標信號，并根據(jù)當前觸摸點顯示 模塊的功能定義輸出控制信號。
7、 如權利要求6所述具有觸摸功能的顯示屏，其特征在于，所述觸頭包括控制開關，用以控制測距傳感器、角度傳感器、控制芯片工作與否的狀態(tài)。
8、 如權利要求6或7所述具有觸摸功能的顯示屏，其特征在于，所述觸頭還包括"T"形的本體，在該本體的豎直部分前端嵌裝有滾珠，滾珠后設置有彈簧，控制開關的一端與彈簧機械地連接，彈簧被壓縮時，控制開關的該端能夠與其另一端接通，上述豎直部分松配合地套裝有連接環(huán)，連接環(huán)與測距傳感器、角度傳感器連接。
9、 普通顯示屏實現(xiàn)觸摸功能的方法，其特征在于，包括a. 在與普通顯示屏相對固定的原點設置測距傳感器和角度傳感器；b. 與測距傳感器和角度傳感器力傳遞地連接觸頭，測距傳感器根據(jù)觸頭與原點之間力的變化而測出觸頭相對于原點的距離，角度傳感器根據(jù)觸頭與原點之間力的變化而測出觸頭相對于通過原點的直線的角度；c. 根據(jù)觸頭相對于原點的上述距離和上述角度，得到觸頭相對于原點的坐標；d. 根據(jù)上述坐標確定當前顯示屏顯示的功能模塊，再根據(jù)該功能模塊的定義輸出控制信號，實現(xiàn)觸摸操作。
10、 如權利要求9所述普通顯示屏實現(xiàn)觸摸功能的方法，其特征在于，所述觸頭包括控制開關，用以控制測距傳感器、角度傳感器、控制芯片工作與否的狀態(tài)；所述觸頭還包括"T"形的本體，在該本體的豎直部分前端嵌裝有滾珠，滾珠后設置有彈簧，控制開關的一端與彈簧機械地連接，彈簧被壓縮時，控制開關的該端能夠與其另 一端接通，上述豎直部分松配合地套裝有連接環(huán)，連接環(huán)與測距傳感器、角度傳感器連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種觸摸操作控制裝置、實現(xiàn)觸摸功能的顯示屏及方法，涉及是一種可以使普通顯示屏或類似器件實現(xiàn)觸摸功能的產(chǎn)品及方法，目的是使普通顯示屏具有觸摸功能，裝置包括測距傳感器，用以測量觸摸點離開固定原點的距離；角度傳感器，用以測量觸摸點與穿過固定原點的參考直線的夾角；觸頭，分別與測距傳感器、角度傳感器連接；控制芯片，接收測距傳感器和角度傳感器的信號，輸出觸摸點相對于固定原點的坐標信號；觸頭包括“T”形的本體，其豎直部分前端嵌裝有滾珠，滾珠后設置有彈簧，彈簧被壓縮時，控制開關的該端能夠與其另一端接通，上述豎直部分松配合地套裝有連接環(huán)，連接環(huán)與測距傳感器、角度傳感器連接。
文檔編號G05B19/04GK101556518SQ200910059310
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月18日 優(yōu)先權日2009年5月18日
發(fā)明者姜展偉 申請人:姜展偉