CN103049140A - 光敏式输入输出装置及光敏式输入输出面板 - Google Patents

光敏式输入输出装置及光敏式输入输出面板 Download PDF

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Abstract

一种光敏式输入输出面板，响应用户输入显示包括多个操作图标的用户界面。该面板包括基板及设置在基板上且由多个光敏单元排列形成的光敏感应层，每个光敏单元包括一发光元件和一光敏元件，同行发光元件的第一端连接形成行线，同列发光元件的第二端连接形成列线，同列光敏元件的第一端连接形成输出端，第二端接地。当光电笔发出特定特征光线照射一操作图标执行对应程序时，与该操作图标对应的光敏元件产生感应信号并由输出端输出至处理单元。发光元件通过行线列线响应处理单元的控制显示该执行程序对应的用户界面。本发明还提供一种光敏式输入输出装置，发光元件响应光电笔发出的光线显示对应用户界面，实现光电输入输出功能，简化结构、降低成本。

Description

光敏式输入输出装置及光敏式输入输出面板
技术领域
本发明涉及计算机输入设备领域，尤其涉及一种光敏式输入输出装置及光敏式输入输出面板。
背景技术
LED显示器应用广泛，且一直持续往轻薄及高性能的方向发展，为了方便携带与使用的要求，遂有触控式LED显示面板的开发与制造。触控式LED显示面板的核心技术主要在于如何检测出使用者在面板上的触控位置。就目前而言，根据检测的方式不同有电阻触控式LED显示面板、电容触控式LED显示面板等。传统的这些技术均需要在LED显示面板的基础上增添其他元件，导致增加了显示面板的体积、重量、制造成本，甚至降低了显示面板的一些性能，例如影响到亮度等，另外，这些传统触控方式需要操作者近距离触控面板，而对一些大型的面板，近距离触控对使用者来说并不方便。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种光敏式输入输出装置及光敏式输入输出面板，以解决现有技术中的触控式显示面板不能达到轻薄且不便于用户操控大型面板的技术问题。
本发明提供一种光敏式输入输出面板，包括基板以及设置在该基板上的光敏感应层，该光敏式输入输出面板用于在一处理单元的控制下响应用户的输入并对应地显示一用户界面，该用户界面包括多个操作图标。该光敏感应层包括矩阵排列的多个光敏单元，每个该光敏单元包括一发光元件和一光敏元件，位于同一行的每个发光元件的第一端相互连接形成行线，位于同一列的每个发光元件的第二端相互连接形成列线，位于同一列的每个光敏元件的第一端相互连接形成输出端，每个光敏元件的第二端均接地，每个该光敏单元中的发光元件和光敏元件均对应一坐标系中的坐标值。每个操作图标与至少一个光敏单元对应，当用户操作一光电笔发出特定特征的光线照射一该操作图标时，与该操作图标对应的光敏单元中的光敏元件感应该光线而产生相应的感应信号，该输出端用于输出该感应信号至该处理单元触发该处理单元执行与该操作图标对应的功能，该发光元件用于通过行线列线响应该处理单元的控制显示该功能执行后对应的用户界面。
本发明还提供一种光敏式输入输出装置，包括光敏式输入输出面板和光电笔，该光敏式输入输出面板包括基板以及设置在该基板上的光敏感应层，该光敏式输入输出面板用于在一处理单元的控制下响应用户的输入并对应地显示一用户界面，该用户界面包括多个操作图标。
该光敏感应层包括矩阵排列的多个光敏单元，每个该光敏单元包括一发光元件和一光敏元件，位于同一行的每个发光元件的第一端相互连接形成行线，位于同一列的每个发光元件的第二端相互连接形成列线，位于同一列的每个光敏元件的第一端相互连接形成输出端，每个光敏元件的第二端均接地，每个该光敏单元中的发光元件和光敏元件均对应一坐标系中的坐标值。每个操作图标与至少一个光敏单元对应，当用户操作一光电笔发出特定特征的光线照射一该操作图标时，与该操作图标对应的光敏单元中的光敏元件感应该光线而产生相应的感应信号，该输出端用于输出该感应信号。
该光敏式输入输出装置还包括：
光检测电路，与该光敏感应层的每一输出端连接，用于侦测该输出端具有感应信号的光敏元件对应的光敏单元的坐标以及该感应信号对应的感应电流。
存储器，用于存储该感应电流与所需执行功能的对应关系。
处理器，用于根据该光检测电路侦测到的光敏单元的坐标和感应电流，以及该存储器存储的对应关系确定所需执行的功能，以及执行该所需执行的功能而产生相应的控制指令，其中，该控制指令包括确定的所需调整亮度状态的发光单元的坐标以及该发光单元所需调整的亮度状态。以及
驱动电路，与该光敏感应层的每一列线连接，用于响应该处理器产生的控制指令产生相应的驱动信号，通过相应的列线输出与该驱动信号对应的驱动电流至所需调整亮度状态的发光元件，按照该控制指令调整与该确定的所需调整亮度状态的发光单元的坐标相同的发光元件的亮度状态，从而显示该功能执行后对应的用户界面。
相对于现有技术，本发明提供的光敏式输入输出装置及光敏式输入输出面板，在每个光敏单元中设置一发光元件和光敏元件，通过光电笔发出特定光线照射显示于该光敏式输入输出面板上的用户界面提供的一操作图标时，使对应的光敏元件产生感应电流。进一步地，通过确定产生感应电流的光敏单元的坐标和该产生的感应电流确定所需执行的功能，并驱动相应位置的发光元件增强亮度、减弱亮度、熄灭或保持原有亮度不变，以在光敏式输入输出面板表面显示该被光线照射的操作图标或执行该操作图标对应功能后所提供的用户界面，本发明的光敏式输入输出装置及光敏式输入输出面板结构简单，解决了现有技术中的触控式光电显示面板结构不能达到轻薄且制造成本增加的技术问题，降低成本。
附图说明
图1为本发明实施方式中的光敏式输入输出装置的结构示意图。
图2为本发明实施方式中的光敏单元的线路排布示意图。
图3为本发明实施方式中的光敏式输入输出装置的功能模块图。
主要元件符号说明
光敏式输入输出装置 1
光敏式输入输出面板 2
基板 20
光敏感应层 21
光敏单元 210
发光元件 211
光敏元件 212
透明保护层 22
光电笔 3
处理器 4
存储器 5
光检测电路 6
驱动电路 7
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图1，为本发明实施方式中的光敏式输入输出装置1，包括：光敏式输入输出面板2及光电笔3。该光敏式输入输出面板2包括基板20以及设置在该基板20上的光敏感应层21，该光敏感应层21用于感应该光电笔3发出的光线。在其他实施方式中，该光敏式输入输出面板2还包括一个透明保护层22，该透明保护层22设置在光敏感应层21上。该透明保护层22及基板20的材质为透明玻璃或者透明树脂材料等。该光电笔3用于发出具有特定特征例如特定波长的光线，且该特定特征可以由使用者调整。
请参见图2，该光敏感应层21包括m×n个呈矩阵排列的光敏单元210，其中，m，n均为自然数。每个光敏单元210均包括发光元件211和光敏元件212，在本实施方式中，该发光元件211为由LED发光二极管构成的发光元件，该光敏元件212为一LED光敏二极管。位于同一行的每个发光元件211的第一端相互连接形成相应的行线Ri，位于同一列的每个发光元件211的第二端相互连接形成相应的列线Li。位于同一列的每个光敏元件212的第一端相互连接形成相应的输出端Oi，每个光敏元件212的第二端均接地，其中，1≤i≤n，1≤j≤m。其中，每一光敏单元210中的发光元件211和光敏元件212均对应一坐标系中的一坐标值。该坐标系可为直角坐标系或极坐标系。
请同时参见图3，该光敏式输入输出装置1还包括处理器4、存储器5、光检测电路6以及驱动电路7。其中，该光检测电路6与该光敏感应层21的输出端Oi连接，该驱动电路7通过该些列线Li与每个光敏单元210中的发光元件211连接。
当该光敏式输入输出装置1响应用户的操作执行一程序时，该处理器4用于根据该所需执行的程序产生第一控制指令，该驱动电路7用于响应由处理器4发送的第一控制指令产生相应的驱动信号，以及通过相应的列线Li输出驱动电流至发光元件211，以按照该第一控制指令调整对应的发光元件211的亮度，在该光敏式输入输出面板2的表面显示该所需执行的程序对应的一用户界面，且该用户界面包括多个操作图标。其中，每个操作图标对应一个或多个光敏单元210，由该一个或多个光敏单元210中的发光元件211处于相应亮度状态而形成。该光敏式输入输出装置1通过控制发光元件211的亮度以显示用户界面为现有技术，在此不加赘述。
该第一控制指令包括所需调整亮度的发光元件211的坐标，还包括该所需调整亮度的每个发光元件211所需处于的亮度状态。
当该光电笔3发出的具有特定特征的光线照射到该用户界面上的一操作图标时，与该操作图标对应的一个或多个光敏单元210中光敏元件212被照射，感测该光电笔3发出的光线从而产生相应的感应信号，并将该感应信号输出至该光检测电路6。该光电笔3发出的光线的波长不同时，该光敏元件212产生的感应信号不同。其中，该感应信号的不同包括电流值的不同以及波形的不同。
该光检测电路6用于对该多个光敏元件212产生的感应电流进行扫描侦测，并当扫描侦测到一个或多个光敏元件212产生的感应信号时确定产生该感应信号的光敏元件212的坐标，以及确定该感应信号对应的感应电流，相应的，确定该感应电流包括确定该感应电流的电流值以及波形。该光检测电路6还用于将该确定的光敏单元210的坐标和感应电流发送至处理器4。
该存储器5用于预先存储感应电流和所需执行的功能的对应关系，如前所示，该光电笔3发出的光线具有一相应的波长，当光电笔3产生的相应波长的光线照射光敏元件212时，光敏元件212产生相应的感应电流，并通过相应的输出端Oi输出该感应电流至该光检测电路6。该处理器4根据该光检测电路6确定的光敏元件212的坐标确定对应的光敏单元210，从而确定被光线照射的操作图标，还根据该光检测电路6确定的感应电流以及该存储器5中存储的对应关系确定所需执行的功能。在本实施方式中，该所需执行的功能包括单击操作图标以及双击操作图标，在其他实施方式中，该所需执行的功能还包括以其他方式操作该被光线照射的操作图标。
进一步地，该处理器4还执行该功能并产生相应的第二控制指令。该驱动电路7响应该第二控制指令产生相应的驱动信号，以及通过相应的列线Li输出驱动电流至发光元件211，以按照该第二控制指令调整对应的发光元件211的亮度，以在该光敏式输入输出面板2上显示该所需执行的功能执行后对应的用户界面。该第二控制指令包括所需调整亮度的发光元件211的坐标，还包括该所需调整亮度的每个发光元件211所需处于的亮度状态。
具体地，例如，当光电笔3发出波长为第一波长值的光线时，该光敏元件212感应该光线而产生第一感应信号，该处理器4根据该第一感应信号以及该对应关系确定所需执行的功能为单击操作图标，从而该处理器4根据执行单击操作图标的功能产生第二控制指令，驱动电路7响应该第二控制指令产生对应的驱动信号，并通过对应的列线Li输出驱动电流至发光元件211，调整该操作图标对应的发光元件211亮度增强，从而对该操作图标进行标示；当光电笔3发出波长为第二波长值的光线时，该光敏元件212感应该光线而产生第二感应信号，该处理器4根据该第二感应信号以及该对应关系确定所需执行的功能为双击操作图标，从而该处理器4根据执行双击操作图标的功能产生第二控制指令，驱动电路7响应该第二控制指令产生对应的驱动信号，并通过对应的行线Ri和列线Li控制发光元件211的开关和在开启状态下的发光亮度，调整各发光元件211的亮度状态，从而在该光敏式输入输出面板2上显示执行该操作图标对应功能后提供的用户界面。
使用上述的光敏式输入输出装置及光敏式输入输出面板，在每个光敏单元中设置一发光元件和光敏元件，通过光电笔发出特定光线照射显示于该光敏式输入输出面板上的用户界面提供的一操作图标时，使对应的光敏元件产生感应信号。进一步地，通过确定产生感应信号的光敏单元的坐标和该产生的感应信号确定所需执行的功能，并驱动相应位置的发光元件增强亮度、减弱亮度、熄灭或保持原有亮度不变，以在光敏式输入输出面板表面显示该被光线照射的操作图标或执行该操作图标对应功能后所提供的用户界面，本发明的光敏式输入输出装置及光敏式输入输出面板结构简单，解决了现有技术中的触控式光电显示面板结构不能达到轻薄且制造成本增加的技术问题，降低成本。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种光敏式输入输出面板，包括基板以及设置在所述基板上的光敏感应层，所述光敏式输入输出面板用于在一处理单元的控制下响应用户的输入并对应地显示一用户界面，所述用户界面包括多个操作图标，其特征在于，所述光敏感应层包括矩阵排列的多个光敏单元，每个所述光敏单元包括一发光元件和一光敏元件，位于同一行的每个发光元件的第一端相互连接形成行线，位于同一列的每个发光元件的第二端相互连接形成列线，位于同一列的每个光敏元件的第一端相互连接形成输出端，每个光敏元件的第二端均接地，每个所述光敏单元中的发光元件和光敏元件均对应一坐标系中的坐标值；每个操作图标与至少一个光敏单元对应，当用户操作一光电笔发出特定特征的光线照射一所述操作图标时，与所述操作图标对应的光敏单元中的光敏元件感应所述光线而产生相应的感应信号，所述输出端用于输出所述感应信号至所述处理单元触发所述处理单元执行与所述操作图标对应的功能，所述发光元件用于通过行线列线响应所述处理单元的控制显示所述功能执行后对应的用户界面。
2.如权利要求1所述的光敏式输入输出面板，其特征在于，所述光电笔发出的光线不同时，所述光敏元件产生的感应信号也不同，响应所述感应信号而产生的驱动电流也不同，从而调节所述发光元件的亮度状态不同以对所述操作图标进行不同的标示。
3.如权利要求2所述的光敏式输入输出面板，其特征在于，当所述光电笔发出的光线为第一波长值的光线时，改变所述用户界面为调整与所述被光线照射的操作图标对应的光敏单元中的发光元件的亮度增强；当所述光电笔发出的光线为第二波长值的光线时，改变所述用户界面为调整各发光元件的亮度状态以显示执行所述被光线照射的操作图标对应功能后提供的另一用户界面。
4.如权利要求1所述的光敏式输入输出面板，其特征在于，所述光敏式输入输出面板还包括一个透明保护层，所述透明保护层设置在所述光敏感应层上。
5.一种光敏式输入输出装置，包括光敏式输入输出面板和光电笔，所述光敏式输入输出面板包括基板以及设置在所述基板上的光敏感应层，所述光敏式输入输出面板用于在一处理单元的控制下响应用户的输入并对应地显示一用户界面，所述用户界面包括多个操作图标，其特征在于，
所述光敏感应层包括矩阵排列的多个光敏单元，每个所述光敏单元包括一发光元件和一光敏元件，位于同一行的每个发光元件的第一端相互连接形成行线，位于同一列的每个发光元件的第二端相互连接形成列线，位于同一列的每个光敏元件的第一端相互连接形成输出端，每个光敏元件的第二端均接地，每个所述光敏单元中的发光元件和光敏元件均对应一坐标系中的坐标值；每个操作图标与至少一个光敏单元对应，当用户操作一光电笔发出特定特征的光线照射一所述操作图标时，与所述操作图标对应的光敏单元中的光敏元件感应所述光线而产生相应的感应信号，所述输出端用于输出所述感应信号；
所述光敏式输入输出装置还包括：
光检测电路，与所述光敏感应层的每一输出端连接，用于侦测所述输出端具有感应信号的光敏元件对应的光敏单元的坐标以及所述感应信号对应的感应电流；
存储器，用于存储所述感应电流与所需执行功能的对应关系；
处理器，用于根据所述光检测电路侦测到的光敏单元的坐标和感应电流，以及所述存储器存储的对应关系确定所需执行的功能，以及执行所述所需执行的功能而产生相应的控制指令，其中，所述控制指令包括确定的所需调整亮度状态的发光单元的坐标以及所述发光单元所需调整的亮度状态；以及
驱动电路，与所述光敏感应层的每一列线连接，用于响应所述处理器产生的控制指令产生相应的驱动信号，通过相应的列线输出与所述驱动信号对应的驱动电流至所需调整亮度状态的发光元件，按照所述控制指令调整与所述确定的所需调整亮度状态的发光单元的坐标相同的发光元件的亮度状态，从而显示所述功能执行后对应的用户界面。
6.如权利要求5所述的光敏式输入输出装置，其特征在于，所述光敏式输入输出面板还包括一个透明保护层，所述透明保护层设置在所述光敏感应层上。
7.如权利要求5所述的光敏式输入输出装置，其特征在于，所述光电笔发出的光线不同时，所述光敏元件产生的感应信号也不同，所述处理器根据所述光检测电路侦测到的感应信号和所述存储器存储的对应关系确定的所需执行的功能不同以及所述控制指令不同，所述驱动电路响应所述控制指令而产生的驱动电流也不同，从而调节所述发光元件的亮度状态不同以对所述操作图标进行不同的标示。
8.如权利要求7所述的光敏式输入输出装置，其特征在于，当所述光电笔发出的光线为第一波长值的光线时，改变所述用户界面为调整与所述被光线照射的操作图标对应的光敏单元中的发光元件的亮度增强；当所述光电笔发出的光线为第二波长值的光线时，改变所述用户界面为调整各发光元件的亮度状态以显示执行所述被光线照射的操作图标对应功能后提供的另一用户界面。
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