CN105094296B

CN105094296B - 信息输入输出装置及信息输入输出元件

Info

Publication number: CN105094296B
Application number: CN201410199347.3A
Authority: CN
Inventors: 上野末男
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2014-05-12
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2018-05-08
Anticipated expiration: 2034-05-12
Also published as: CN105094296A

Abstract

本说明书涉及信息输入输出装置及信息输入输出元件。信息输入输出装置具备信息显示面、光传感器和磁传感器。信息显示面排列有多个发光元件并显示显示信息。光传感器在信息显示面排列有多个，并读取在信息显示面载置的读取对象物的光学信息。磁传感器在信息显示面排列有多个，并读取在信息显示面载置的读取对象物的磁信息。

Description

信息输入输出装置及信息输入输出元件

技术领域

本说明书描述的实施方式涉及信息输入输出装置及信息输入输出元件。

背景技术

现有技术中存在使用触摸面板的操作显示装置。例如，触摸面板在液晶等显示装置上与静电电容式等输入装置重叠，进行由显示装置进行的信息显示以及由输入装置进行的信息输入。

例如，在现有的操作显示装置中，为了输入记录在纸的原稿上的文字信息而从触摸面板输入文字。

发明内容

本发明提供一种信息输入输出装置，具备：信息显示面，多个排列有多个发光元件并显示显示信息的信息显示面；光传感器，在所述信息显示面多个排列有多个，并读取在所述信息显示面载置的读取对象物的光学信息；以及磁传感器，在所述信息显示面多个排列有多个，并读取在所述信息显示面载置的读取对象物的磁信息。

本发明还提供一种信息输入输出元件，将发光元件和读取光学信息的光传感器配置在一个元件上。

附图说明

图1是示出传感元件的结构例的图。

图2是示出传感元件的排列的一个例子的主视图。

图3是示出传感元件的排列的一个例子的侧视图。

图4是示出排列有多个传感元件的信息输入输出装置的一个例子的图。

图5是示出信息输入输出装置的电路结构的一个例子的图。

具体实施方式

实施方式的信息输入输出装置具有信息显示面、光传感器、磁传感器。信息显示面排列有多个发光元件并显示显示信息。光传感器在信息显示面排列多个、读取载置于信息显示面的读取对象物的光学信息。磁传感器在信息显示面排列多个，读取在信息显示面载置的读取对象物的磁信息。

以下，参照附图对实施方式进行说明。此外，在各图中对相同部位标记相同的符号。

图1是示出传感元件的结构例的图。在图1中，传感元件1具备发光元件(11～13)、光传感器14及磁传感器15。

例如，发光元件(11～13)是LED(Light Emitting Diode：发光二极管)或激光二极管。发光元件(11～13)分别具有不同发光色。发光元件(11～13)以不同发光色组合，通过改变各个发光色的发光元件的光量显示色发生变化。可显示的显示色的色彩空间随组合的发光元件的颜色而不同。例如，使用红色、绿色及蓝色的三原色的发光元件时，能够使发光元件的显示色为白色。在本实施方式中例示出组合红色11、绿色12及蓝色13的三原色的发光元件的情况，但发光元件的组合不限于此。例如，也可以使用红色、绿色及蓝色以外的其他颜色的发光元件。也可代替使用三色的发光元件而使用一色、两色或者四色以上的发光元件。例如，能够在三原色的基础上进一步组合黄色的发光元件而扩展显示色的色彩空间。红色11、绿色12及蓝色13的各发光元件的光量可以通过在图5中后述的显示控制部31分别独立进行控制。

红色11、绿色12及蓝色13的各发光元件在图1所示的正面观察时，如图所示配置于传感元件1。此外，在本实施方式中，红色11、绿色12、及蓝色13的各发光元件从图1的左边开始依次直线状地配置。但是，发光元件(11～13)的配置并不限定于此。例如，在从正面观察传感元件1时，也可以配置成使各个发光元件(11～13)相邻。

光传感器14将输入的光学信号转换为电信号并作为电荷临时存储。例如，光传感器14是光电二极管。输入光传感器14的光信号能够采用发光元件(11～13)作为光源。发光元件(11～13)对原稿等读取对象物照射光。光传感器14以发光元件(11～13)作为光源，将从读取对象物反射的光学信号的强弱转换为电信号。将发光元件(11～13)和光传感器14配置在相同的传感元件1上。通过该配置，在光传感器14检测来自读取对象物的反射光时，不需要另外准备光源。因此，能够抑制另外准备光源时的成本。另外，通过该配置，光源和光传感器14的距离变近，光从光源传递到光传感器14时的传输损失减小。

磁传感器15将磁信息转换为电信号。例如，磁传感器15是霍尔元件。霍尔元件将利用霍尔效应检测到的磁量转换为电量。

在图1中，发光元件(11～13)、光传感器14及磁传感器15如上所述配置在一个传感元件1上。但是，传感元件1上的配置不限定于该实施方式。例如，也可以仅将发光元件及光传感器配置在一个传感元件上，而将磁传感器作为另外的元件。另外，在图1中，从图示可知按照发光元件(11～13)、光传感器14及磁传感器15的顺序配置。例如，也可以将发光元件(11～13)配置在光传感器14和磁传感器15之间。

图2是示出传感元件1的排列的一个例子的主视图。图2例示出将传感元件1排列成2行4列的情况。图2中示出传感元件1(m，n)在xy平面中排列在图示左下所示的坐标值(m，n)的情况。传感元件1从图2的图示左下的传感元件1(m，n)排列到图示右上的传感元件1(m+3，n+1)。

各个传感元件1沿x方向按间距宽度A排列，沿y方向按间距宽度B排列。通过使相邻的传感元件1的间距宽度变窄而配置，能够提高传感元件1的排列密度。

此外，在本实施方式中，如图2所示，例示出将传感元件1沿x方向及y方向排列成格子状的情况。但是，也可以将n行传感元件和n+1行传感元件沿x方向仅偏离A/2间距而排列成交错格子状。

图3是示出传感元件1的排列的一个例子的侧视图。在图3中，玻璃板21作为信息显示面的实施方式例示。

图3示出传感元件1(m，n)、传感元件1(m+1，n)、传感元件1(m+2，n)及传感元件1(m+3，n)作为传感元件1。传感元件1以与玻璃板21的z方向下表面接触的方式沿x方向排列成一列。此外，传感元件1也可以在与玻璃板21之间具有未图示的透镜等光学元件。

在玻璃板21排列的传感元件1的、在图1中说明的发光元件(11～13)向z方向的上方照射光。照射的光透过玻璃板21。另外，传感元件1的光传感器14检测沿z方向透过玻璃板21的光。并且，传感元件1的磁传感器15检测沿z方向透过玻璃板21的磁气。

信息显示面是使光透过而显示信息的平面形状物的一个面，本实施方式中例示了利用玻璃板21的一个面的情况，但信息显示面的实施并不限定于此。例如，也可利用丙烯酸树脂等光透过性树脂。

图4是示出排列有传感元件1的信息输入输出装置的一个例子的图。在图4中，信息输入输出装置100沿图示x方向及y方向具有按图2中说明的间距宽度排列的多个传感元件1。图4例示出在玻璃板21上的坐标值(x，y)的位置排列有传感元件1(x，y)的情况。

如图2中说明的那样，沿玻璃板21的x方向按间距宽度A、沿y方向按间距宽度B排列多个传感元件1。信息输入输出装置100通过在玻璃板21排列的传感元件1进行以下的动作。

在玻璃板21多个排列的传感元件1的各个发光元件(11～13)根据显示信息来控制光量。显示信息通过玻璃板21显示。此外，发光元件(11～13)的光量通过在后图5所述的显示控制部31进行控制。

沿玻璃板21的x方向及y方向多个排列的传感元件1的光传感器14读取载置于玻璃板21的读取对象物的光学信息。例如，读取的光学信息是原稿的文字信息或图像信息。在本实施方式中，在信息显示面载置原稿等是指使原稿等可读取地与玻璃板21抵接。例如，在玻璃板21垂直接近的情况下，可以将原稿按压至玻璃板21而使其可读取。

沿玻璃板21的x方向及y方向多个排列的传感元件1的磁传感器15读取载置于玻璃板21的读取对象物的磁信息。例如，读取的磁信息是记录在磁卡的磁条的磁信息。

在此，在图2中说明的传感元件1的排列间距是显示信息的显示分辨率、读取的光学信息及磁信息的读取分辨率的基础。例如，通过使相邻的传感元件1的间距宽度变窄地排列，显示分辨率及读取分辨率提高。

作为一个例子，设定图2中说明的间距宽度A及间距宽度B为84μm时，基于间距宽度计算的分辨率约为280dpi。例如，在将原稿的文字作为光学信息读取时，大多使用150dpi～300dpi程度的分辨率。

因此，在本实施方式中，通过设定间距宽度A及间距宽度B为84μm以下，可以得到读取原稿的文字所需的足够的分辨率。另外，在显示信息中同样，能够得到用于显示原稿的文字信息的足够的分辨率。

在此，也可以使光传感器14读取的光学信息的分辨率和磁传感器15读取的磁信息的分辨率各不相同。如上所述，分辨率由排列各个传感器的间距宽度决定。例如，设定光传感器14的间距宽度为第一间距，设定磁传感器15的间距宽度为第二间距。通过设定第一间距和第二间距为不同间距，能够按光学信息和磁信息获得不同分辨率。例如，存在磁信息的分辨率也可以比光学信息的分辨率低的情况。在该情况下，磁传感器15的排列的间距比光传感器的排列的间距大。在图1中说明的传感元件1例示将光传感器14和磁传感器15配置在相同传感元件1上的情况。在此，交替排列配置有磁传感器15的传感元件1和未配置磁传感器15的传感元件时，第一间距为第二间距的一半。排列的间距变为一半时读取分辨率变为两倍。

此外，在本实施方式中，发光元件(11～13)作为读取光学信息时的光源。在本实施方式中，不需要另行排列读取用的光源，因此能够高密度地排列传感元件1。

本实施方式中的信息输入输出装置100中，将作为信息显示面的玻璃板21水平设置时，信息输入输出装置100成为台状(テーブル状)形状。信息输入输出装置100中也可以将玻璃板21立起来设置。信息输入输出装置100将玻璃板21设置成水平时，能够作为所谓的通信桌面(コミュニケーションテーブルトップ)来使用。通信桌面是指带有液晶画面的导台(テーブル)。

玻璃板21利用发光元件(11～13)，作为信息显示面来显示显示信息。玻璃板21还用作载置作为读取对象物的原稿或磁卡的接触玻璃。

图5是示出信息输入输出装置100的电路结构的一个例子的图。信息输入输出装置100具备传感元件1、显示控制部31、光学读取控制部32、磁气读取控制部33、CPU(CentralProcessing Unit：中央处理器)41、ROM(Read Only Memory：只读存储器)42、RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)43、HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)44及I/F(Interface：接口)45。此外，在图5中，为了简化说明而仅示出一个传感元件1。然而，如在图4等说明的那样，在信息输入输出装置100中排列有多个传感元件1。显示控制部31、光学读取控制部32及磁气读取控制部33与排列的所有传感元件1连接。

显示控制部31作为控制从发光元件(11～13)输出的光量的光量控制部而例示。显示控制部31在显示显示信息时和光传感器14读取光学信息时改变发光元件(11～13)的光量。

显示控制部31在发光元件(11～13)显示显示信息时，根据显示信息单独控制各发光元件(11～13)的显示光量。例如，发光元件(11～13)显示显示信息时，是将信息显示面用作液晶显示器等显示器件时。显示信息也可以是来自未图示的其他计算机的输出影像。

另一方面，显示控制部31在光传感器14读取光学信息时将发光元件(11～13)作为读取用的光源。显示控制部31使从发光元件(11～13)输出的光量均匀，能够使输入光学信息读取部的光量均匀。

例如，在图3说明的玻璃板21上载置原稿并读取原稿的光学信息时，与显示显示信息时相比使光量增加。通过增加从发光元件(11～13)输出的光量，来自原稿的反射光增加，输入光传感器14的光量也增加。通过增加输入光传感器14的光量，能够得到光传感器14读取原稿时需要的光量。

另外，显示控制部31在将信息显示部用作读取用的光源时，能够调整从发光元件(11～13)输出的光源的颜色。在本实施方式中，发光元件使用红色、绿色及蓝色的三原色，因而在将所有发光元件的光量设定为相同时，能够得到白色的光源。但是，显示控制部31也可以根据原稿的背景颜色改变光源的颜色。

此外，显示控制部31也可以根据来自CPU41的指示切换显示光量和读取光量。

光学读取控制部32取得通过在玻璃板21排列的多个光传感器14读取的光学信息。光学读取控制部32依次将通过相邻的多个光传感器14读取的光学信息扫描为图像信息。光学读取控制部32也可以将读取的图像信息存储在HDD44。此外，读取的图像信息也可以通过由CPU41执行的OCR(Optical Character Recognition：光学字符识别)程序转换为文字。

信息输入输出装置100能够从显示显示信息的信息显示面直接读取原稿等的光学信息。

在玻璃板21上载置有原稿时，从发光元件(11～13)输出的光被载置的原稿反射。因此，光传感器14能够检测从原稿反射的规定的光量。另一方面，在玻璃板21上未载置原稿时，不存在基于原稿的光的反射。因此，光传感器14检测的光量与载置有原稿时相比变小。光学读取控制部32能够根据基于玻璃板21上的位置的输入光传感器14的光量的不同，检测载置的原稿在玻璃板21上的位置。光学读取控制部32能够将检测到的原稿的位置信息发送到CPU41。CPU41能够将从光学读取控制部32接收的原稿的位置信息发送到显示控制部31。显示控制部31根据从CPU41接收的原稿的位置信息，将载置有原稿的部分的发光元件的光量转换成读取光学信息时的光量。由此，显示控制部31可以自动地检测载置在任意位置的原稿并控制读取光量。显示控制部31在原稿的尺寸或形状不同时，也能够根据载置的原稿控制光源的光量。

磁气读取控制部33取得通过多个磁传感器15读取的磁信息。磁气读取控制部33也可以将读取的磁信息存储在HDD44。磁气读取控制部33根据取得的磁信息能够识别记录在磁卡的磁条等的磁信息。

CPU41控制显示控制部31、光学读取控制部32、磁气读取控制部33、ROM42、RAM43、HDD44及I/F45。例如，CPU41能够执行从ROM42或HDD44读取并存储在RAM43的控制程序。

ROM42、RAM43或HDD44能够存储在发光元件(11～13)显示的显示信息。另外，ROM42、RAM43或HDD44能够存储由光传感器14读取的光学信息及由磁传感器15读取的磁信息。

I/F45进行与信息输入输出装置100的外部设备的通信。例如，I/F45是网络I/F。I/F45也可以进行与通过网络连接的其他信息输入输出装置的通信。

此外，在将本实施方式适用于通信桌面时，可采用接下来所示的使用方法。信息输入输出装置1能够一边在信息输入输出面进行信息的显示，一边在信息输入输出面的一部分载置原稿并读取载置的原稿的光学信息。读取的原稿的光学信息也可以在信息输入输出面作为显示信息而显示。另外，也可以将读取的光学信息显示在通过网络连接的其他通信桌面。

另外，也可以在信息输入输出面的一部分载置公司员工证等磁卡，并将读取的磁信息与显示信息一起记录在HDD44等。

依据以上说明的至少一个实施方式，信息输入输出装置具有信息显示面、光传感器、磁传感器。信息显示面排列有多个发光元件并显示显示信息。光传感器在信息显示面排列多个，并读取在信息显示面载置的读取对象物的光学信息。磁传感器在信息显示面排列多个，并读取在信息显示面载置的读取对象物的磁信息。因此，即使不单独准备扫描仪或读卡器等读取装置，也能够从信息显示面读取光学信息和磁信息。

本发明虽然对若干实施方式进行了说明，但是，这些实施方式仅是对本发明进行示例性说明，而并不是为了限制本发明的范围。本文所描述的各种新的实施方式，可以通过其他各种方式得以实施，在不脱离本发明的精神的前提下，可以进行各种省略、替换和改变。所附的权利要求书及其等同物涵盖这些落入本发明的范围及精神的实施方式及其变形。

Claims

1.一种信息输入输出装置，其特征在于，

具备：

信息显示面，排列有多个发光元件并显示显示信息；

光传感器，在所述信息显示面排列有多个，并读取载置于所述信息显示面的读取对象物的光学信息；以及

磁传感器，在所述信息显示面排列有多个，并读取载置于所述信息显示面的读取对象物的磁信息，

所述发光元件和所述光传感器配置在一个传感元件上，

多个所述传感元件在所述信息显示面按第一间距排列，

多个所述磁传感器在所述信息显示面按与所述第一间距不同的第二间距排列。

2.根据权利要求1所述的信息输入输出装置，其特征在于，

所述光传感器以所述发光元件作为光源读取所述光学信息。

3.根据权利要求2所述的信息输入输出装置，其特征在于，

还具备光量控制部，所述光量控制部改变多个排列的所述发光元件显示所述显示信息时的所述发光元件的光量、以及所述光传感器读取所述光学信息时的所述发光元件的光量。

4.根据权利要求1所述的信息输入输出装置，其特征在于，

在所述一个传感元件上还配置有所述磁传感器。

5.根据权利要求3所述的信息输入输出装置，其特征在于，

还具备检测部，所述检测部根据所述光传感器读取的光学信息检测载置所述读取对象物的所述信息显示面的位置，

所述光量控制部将排列在所述检测部检测到的所述位置的所述发光元件的光量变更为所述光传感器读取所述光学信息时的光量。

6.一种信息输入输出元件，其特征在于，

将多个发光元件和读取光学信息的多个光传感器配置在一个元件上，

在所述一个元件上还配置有读取磁信息的多个磁传感器，

所述一个元件在所述信息输入输出元件上按第一间距排列，

多个所述磁传感器在所述信息输入输出元件上按与所述第一间距不同的第二间距排列。

7.根据权利要求6所述的信息输入输出元件，其特征在于，

所述光传感器以所述发光元件作为光源读取光学信息。