[实用新型]一种图形扫描装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种利用发光二极管(LED)阵列扫描图形的装置。

背景技术

在某些半导体材料的PN结中，注入的少数载流子与多数载流子复合时会把多余的能量以光的形式释放出来，从而把电能直接转换为光能。PN结加反向电压，少数载流子难以注入，故不发光。这种利用注入式电致发光原理制作的二极管叫发光二极管，简称LED。

近年来，发光二极管(LED)的应用市场得到了迅猛的发展，其应用领域不断扩展。其中的一种应用是LED图形显示部分，如数码摇摇棒或叫LED摇摇棒，是由一组发光二极管在棒体上排列而成，用于显示各种图案的显示器件。其图形显示原理是：手在摆动到不同位置的时候，让位于一条直线上的LED显示二维图像的不同的列，利用人眼的视觉暂留效应，即可实现完整图形的显示。这种技术多用于明星演唱会、歌友会、酒吧、大型的娱乐场以及各种大型的选举、游行等活动中；然而该显示技术只能显示数据已存储到显示装置中的图形，即只能实现固定的若干图形的显示，而不能根据使用者的需要灵活地进行不同图形的显示。其它的LED图形显示部分如运动鞋上的Logo等也存在相同的问题。

中国专利申请第200410100343.1号公开了一种发光装置和发光受光兼用的驱动电路。其中公开了一发光装置，具有多个LED，用于保存图像数据的存储部件和控制器(MCU)通过发光二极管接收该发光并经黑白图像反射后的光而获得受光电平信号，生成各个发光二极管用的图像数据，并存储在所述的存储器中；显示时，则将该图像数据读出并控制LED进行点亮。这种发光装置可以实现图像扫描、存储和显示功能，可以根据需要扫描并显示更多的个性化的图形。然而该现有技术的图形扫描单元包括LED的驱动电路，控制晶体管以及电容器，且显示单元还包括AD转换器，因此存在电路结构复杂，且成本较高的缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种利用发光二极管阵列扫描图形的装置，以实现图形扫描和存储，且电路结构简单，成本低。

现代LED除了起到指示器和照明这些传统功用以外，还能充当光伏探测器。如简单地把红色LED连到万用表，用类似的红色LED等明亮光源照射它，就会产生大于1.4V的读数。某个反向偏置LED的模型等效于一个充电电容器，该电容器与一个依赖光的电流源并联。如果增强入射光，就会增强电流源，并能使等效电容器快速放电至电源电压。

因此本实用新型可利用所述LED的感光特性，在将LED装置对准要显示的图形后，先对一个或多个LED充电，再控制相邻的LED发光并停止充电，充电LED接收反射光后会进行放电，且放电时间与反射光强有关，而反射光强又与产生该反射光的图形的灰度有关，因此检测该放电时间即可确定对应图形块的灰度，如此即可简单地完成对图形的实时扫描和存储，然后再通过LED进行动态显示，这样，图形扫描只需要利用装置原有的LED阵列，加以适当控制即可实现扫描和显示功能。以下将扫描时发光的LED称为发射LED，接收反射光的LED称为接收LED。对某一LED来说，即可作为发射LED，也可作为接收LED。

本实用新型采用的技术方案是：一种图形扫描装置，包括发光二极管LED阵列和存储器，所述LED阵列至少包括排为一列的多个LED，其特征在于，还包括与所述LED阵列和存储器相连的一扫描控制处理子装置，以及与该扫描控制处理子装置连接的一扫描控制开关。

进一步地，上述图形扫描装置还可具有以下特点：

所述扫描控制处理子装置用于控制由所述LED阵列上至少两个LED组成的光收发组对图形进行扫描，在光收发组一次扫描过程中，先对组中的一个或多个LED即接收LED充电，然后控制余下的一个LED即发射LED发光并停止对接收LED充电，检测接收LED的放电时间，扫描过程检测到的所述放电时间转换为图形块灰度值后，保存到所述存储器。

进一步地，上述图形扫描装置还可具有以下特点：

所述扫描控制处理子装置进一步包括依次连接的扫描控制单元、放电时间检测单元和数据转换单元，所述扫描控制单元还连接到所述LED阵列中LED的两端，所述放电时间检测单元还连接到所述LED阵列中LED的负极端，所述数据转换单元还连接到所述存储器。

进一步地，上述图形扫描装置还可具有以下特点：