[發(fā)明專利]點陣式磁控刷新觸覺顯示器

有效

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• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN104915085B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 焦陽;徐迎慶;盧秋宇;李佳煒;王濛;吳桐
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)
• 主分類號: G06F3/046
• 分類號: G06F3/046
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11002
• 代理人: 李相雨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及觸覺顯示技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種點陣式磁控刷新觸覺顯示器。

背景技術(shù)

在互聯(lián)網(wǎng)時代，盲人對圖形圖像的認(rèn)知需求也越來越強(qiáng)烈。為使得盲人能夠認(rèn)知圖形圖像，通常是采用傳統(tǒng)的紙質(zhì)觸覺圖像，但由于紙質(zhì)觸覺圖像的內(nèi)容有限，容易損壞，無法提供實時的內(nèi)容和信息，在現(xiàn)有技術(shù)中采用電子化的觸覺顯示器為盲人開辟了“觸覺化”的顯示器，為盲人對圖形圖像的理解提供了可能，但現(xiàn)有技術(shù)中的觸覺顯示器通常均具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、體積過大、且成本過高等缺陷，難以普及。

發(fā)明內(nèi)容

為簡化觸覺顯示器的結(jié)構(gòu)，并降低體積和成本，本發(fā)明提供了一種點陣式磁控刷新觸覺顯示器，所述顯示器包括：點陣面板、自鎖陣列、刷新單元和控制單元，所述點陣面板上設(shè)有若干觸點，所述自鎖陣列包括與所述觸點的數(shù)量相同且一一對應(yīng)的自鎖機(jī)構(gòu)；

所述控制單元，用于根據(jù)待顯示圖像確定目標(biāo)觸點；

所述刷新單元，用于調(diào)整所述目標(biāo)觸點對應(yīng)的自鎖機(jī)構(gòu)的狀態(tài)，從而在所述點陣面板上通過所述觸點顯示所述待顯示圖像。

其中，所述自鎖機(jī)構(gòu)包括：基座、自鎖主體、上方傳動桿、張力彈簧、下方傳動桿和支撐桿，所述下方傳動桿的上端與所述自鎖主體的下表面相連，所述上方傳動桿的下端與所述自鎖主體的上表面相連，所述上方傳動桿的上端與對應(yīng)的觸點相連，所述張力彈簧套設(shè)于所述上方傳動桿上，且位于所述點陣面板的下表面及所述自鎖主體的上表面之間，所述自鎖主體設(shè)于所述基座的槽道內(nèi)，所述支撐桿兩端設(shè)有折彎，所述支撐桿的第一折彎設(shè)于所述基座的支撐孔中，所述自鎖主體上設(shè)有自鎖凹槽，所述支撐桿的第二折彎設(shè)于所述自鎖凹槽內(nèi)，所述自鎖凹槽內(nèi)設(shè)有初始位、第一滑道、鎖定位和第二滑道，所述初始位高于所述鎖定位；

在所述下方傳動桿向上運(yùn)動時，所述支撐桿的第二彎折從所述初始位沿著第一滑道運(yùn)動至所述鎖定位，所述自鎖主體在支撐桿的作用下鎖定于預(yù)設(shè)位置，在所述自鎖主體的作用下，所述對應(yīng)的觸點凸起，以使所述自鎖機(jī)構(gòu)處于鎖定狀態(tài)；

在所述下方傳動桿再次向上運(yùn)動時，所述支撐桿的第二彎折從所述鎖定位沿著第二滑道運(yùn)動至所述初始位，所述自鎖主體在支撐桿的作用下恢復(fù)初始位置，在所述自鎖主體的作用下，所述對應(yīng)的觸點不凸起，以使所述自鎖機(jī)構(gòu)處于初始狀態(tài)。

其中，所述自鎖機(jī)構(gòu)還包括：金屬蓋，所述金屬蓋與所述自鎖凹槽相對處設(shè)有下壓部分，所述下壓部分用于壓住所述支撐桿，以保持所述支撐桿的第二彎折位于所述自鎖凹槽內(nèi)。

其中，所述刷新單元包括：推拉式電磁鐵、傳動組件、滑臺和傳送機(jī)構(gòu)，所述推拉式電磁鐵設(shè)于所述滑臺上，所述傳動組件與所述推拉式電磁鐵的數(shù)量相同，且一一對應(yīng)，所述傳動組件的第一端與對應(yīng)的推拉式電磁鐵的導(dǎo)桿相連；

在對應(yīng)的推拉式電磁鐵的導(dǎo)桿產(chǎn)生推力時，所述傳動組件的第二端改變其對準(zhǔn)的自鎖機(jī)構(gòu)的狀態(tài)；

所述傳送機(jī)構(gòu)，用于帶動所述滑臺沿與所述點陣面板的平行方向移動。

其中，所述推拉式電磁鐵為m個，分為n組，每組包括個推拉式電磁鐵，所述m為不小于4的整數(shù)，所述n為不小于2的整數(shù)，所述為不小于2的整數(shù)；

相鄰兩組推拉式電磁鐵所對應(yīng)的傳動組件之間的距離為所述L為點陣面板的長度。

其中，所述傳送機(jī)構(gòu)包括：第一電機(jī)、第二電機(jī)、傳送塊、第一傳送帶和第二傳送帶，所述第一傳送帶平行設(shè)置，所述傳送塊設(shè)于所述第一傳送帶上，所述第一傳送帶均由所述第一電機(jī)實現(xiàn)驅(qū)動，所述第二電機(jī)及第二傳送帶設(shè)于所述傳送塊上，所述第二傳送帶與所述第一傳送帶垂直設(shè)置，所述第二傳送帶由所述第二電機(jī)實現(xiàn)驅(qū)動，所述滑臺設(shè)于所述第二傳送帶上。

其中，所述傳送機(jī)構(gòu)還包括：基臺，所述第一傳送帶設(shè)于所述基臺上。

其中，所述基臺上設(shè)有與所述第一傳送帶平行的第一導(dǎo)軌，所述傳送塊底部設(shè)有與所述第一導(dǎo)軌相適應(yīng)的第一導(dǎo)槽。

其中，所述傳送塊上設(shè)有與所述第二傳送帶平行的第二導(dǎo)軌，所述滑塊底部設(shè)有與所述第二導(dǎo)軌相適應(yīng)的第二導(dǎo)槽。

其中，所述第一傳送帶沿所述點陣面板的寬度方向設(shè)置，所述第二傳送帶沿所述點陣面板的長度方向設(shè)置。

本發(fā)明通過各部件之間的配合，簡化了觸覺顯示器的結(jié)構(gòu)，并降低了體積和成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種實施方式的點陣式磁控刷新觸覺顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1所示的點陣式磁控刷新觸覺顯示器中的點陣面板的俯視圖；

圖3是圖1所示的點陣式磁控刷新觸覺顯示器中的自鎖陣列的俯視圖；

圖4是圖3中自鎖陣列的自鎖機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；