CN1728197A - 发光装置和发光受光兼用的驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种能够以更小的电路规模来控制多个发光二极管的发光等的发光装置和发光受光兼用的驱动电路。本发明的发光装置设有:多个发光二极管D01、D02、…、D16,对于多个发光二极管D01、D02、…、D16提供使它们发光的电力的、数量少于多个发光二极管D01、D02、…、D16的1个或者多个驱动电路12、14,连接多个发光二极管D01、D02、…、D16和1个或者多个驱动电路12、14之间的多路调制转换器11、13,保存图像数据的存储部件86(15),根据图像数据向多路调制转换器11、13输出控制信号的控制本体15。
Description
技术领域
本发明涉及的是使发光二极管发光的发光装置和发光受光兼用的驱动电路。
现有技术
专利文件1展示了二维残留图像表示器。该二维残留图像表示器是利用保存在存储器中的残留图像数据来控制多个LED的发光。如果手持二维残留图像表示器并摇动的话,那么将根据预先保存的残留图像数据形成残留图像。
专利文件2展示了信息输出装置和线形传感器装置。这些装置具备有:多个发光二极管、与各个发光二极管连接的多个受光电路和发光兼受光电路、与复数条受光电路和发光兼受光电路连接的多路调制转换器、多路调制转换器、向多个收光电路和发光兼受光电路输出控制信号的CPU。
在专利文件2所展示的装置中,发光兼受光电路使发光二极管发光,并根据由受光电路或者其他发光兼受光电路的输出信号读取与正在发光的发光二极管相邻的发光二极管的受光光量。专利文件2所展示的装置是,在通过该发光的发光二极管进行读取时,其他发光兼受光电路使其他发光二极管发光。
[专利文件1]
特开平7-134556号公报(发明的实施形态栏、图)。
[专利文件2]
特开2001-197253号公报(发明的实施形态栏、图1、图2)。
[发明希望解决的问题]
像这样,有提议将使用目前技术下的发光二极管的二维残留图像表示器和发光二极管作为受光元件并予以使用的装置。
本发明的发明者通过使利用发光二极管作为受光元件的装置适用于发光装置,从而通过便携式发光装置读取画像,将读取的画像形成为余辉图像。由此,便携式发光装置能够形成除预先设置的文字和符号以外的画像。便携式发光装置所保存的画像的数量,一般性不多。便携式发光装置所保存的画像的数量基本为尽可能为几个左右。因为能够读取图像,所以对便携式发光装置所能够形成的画像数量将不再有限制。
但是,便携式发光装置与专利文件2所展示的装置所不同的是拥有大量的发光二极管。将发光二极管作为发光元件予以利用的装置在适用于便携式发光装置的场合下,各个发光二极管必须与受光电路或者发光兼受光电路连接。于是,便携式发光装置产生了大型化,在手持状态下难以摇动的问题。
而且,即使在将发光二极管作为发光元件予以利用的装置适用于拥有便携式发光装置以外多个发光二极管的发光装置等的场合下,发光装置也存在有大型化的问题。
本发明是为了解决上述课题,目的是提供一种能够以更小的电路规模来控制多个发光二极管的发光等状态的发光装置和发光受光兼用的驱动电路。
发明的内容
为了达成上述目的,本发明的相关发光装置设有:呈棒状的外壳,设置在外壳前端部、并从该前端部向把手部并列配置的多个发光二极管,设置在上述外壳内部、控制上述多个发光二极管发光的电路;其中,上述电路中设有:对于上述多个发光二极管提供使它们发光的电力的、数量少于上述多个发光二极管的1个或者多个驱动电路,连接上述多个发光二极管和1个或者多个驱动电路之间的多路调制转换器,保存余辉图像数据的存储部件,根据上述余辉图像数据向上述多路调制转换器输出控制信号、使上述多个发光二极管发光的控制本体。
如果采用这种构成的话,控制本体根据余辉图像数据向多路调制转换器和驱动电路输出控制信号,由此能够控制多个发光二极管的发光。
而且,这种构成在发光二极管和驱动电路之间设置有多路调制转换器,控制本体根据流向该多路调制转换器的余辉图像数据输出控制信号。因此,驱动电路的数量可以少于发光二极管的数量。总之,如果采取这种构成的话,不必像发光二极管直接与驱动电路连接情况下那样,设置数量与发光二极管数量相同的驱动电路。于是,这种构成能够实现以更小的规模来构成电路,能够得到小型而且轻量的易于摇动的发光装置。
本发明下的发光装置在上述发明构成的基础上,驱动电路和多路调制转换器至少设置有2组;所说的多个发光二极管,排列在外壳上时,相邻的至少1个发光二极管在与自身不同的多路调制转换器相连接的状态下,与上述至少2个多路调制转换器相连;所说的各个驱动电路设有通过上述多路调制转换器与上述发光二极管连接的配线、和根据该配线的电压电平输出受光电平信号的受光部;进而,所说的控制本体,对于上述至少2个多路调制转换器中的1个多路调制转换器来说,输出以使发光二极管发光的控制信号,同时,读取与其他多路调制转换器连接的上述驱动电路的受光电平信号,然后,根据该受光电平信号和阈值的比较结果生成上述余辉图像数据,并将该余辉图像数据保存在上述存储部件中。
如果采用这种构成的话,发光装置根据与发光二极管的受光光量对应变化的受光电平信号生成余辉图像数据,并保存在存储部件。发光装置根据保存在存储部件的余辉图像数据,控制多个发光二极管的发光。
本发明的发光装置在上述各项发明的构成基础上,驱动电路和多路调制转换器设置有2组;所说的多个发光二极管,排列在外壳上时,从前端侧起按顺序相互交替的上述2个多路调制转换器连接;所说的各个驱动电路设有通过上述多路调制转换器与上述发光二极管连接的配线、和根据该配线的电压电平输出受光电平信号的受光部;进而,所说的控制本体,对于上述2个多路调制转换器中的1个多路调制转换器来说,输出以使发光二极管发光的控制信号,同时,读取与其他多路调制转换器连接的上述驱动电路的受光电平信号,然后,根据该受光电平信号和阈值的比较结果生成上述余辉图像数据,并将该余辉图像数据保存在上述存储部件中。
如果采用这种构成的话,发光装置根据与发光二极管的受光光量对应变化的受光电平信号生成余辉图像数据,并将余辉图像数据保存在存储部件。发光装置根据保存在该存储部件的余辉图像数据,控制多个发光二极管的发光。因为在发光装置上仅仅设置有2组驱动电路和多路调制转换器,所以能够获得小型化而且易于摇动的发光装置。
本发明下的发光装置在上述各项发明的构成基础上,控制本体根据使与发光二极管相邻接的发光二极管发光,并通过该发光二极管接受该发光后的光而获得的受光电平信号,生成各个发光二极管用余辉图像数据。
如果采用这种构成的话,通过各个发光二极管据根据其自身接受的光生成其所使用的余辉图像数据。
本发明的发光装置在上述各项发明的构成基础上,控制本体根据使发光二极管发光,并通过与该发光二极管相邻接的发光二极管接受该发光后的光而获得的受光电平信号,生成各个发光二极管用余辉图像数据。
如果采用这种构成的话,各个发光二极管所利用的余辉图像数据能够根据自身发出的光来生成。
本发明的发光装置在上述各项发明的构成基础上,控制本体在设定上述2个驱动电路中的一个为发光控制的同时,设定另一个为受光控制;通过向与上述发光侧的驱动电路连接的多路调制转换器输出控制信号,按顺序点亮与该多路调制转换器连接的上述多个发光二极管;在上述各个发光二极管发光时,通过向与上述受光侧的驱动电路连接的多路调制转换器输出控制信号,将与正在发光的发光二极管相邻接的2个发光二极管按顺序与上述受光侧的驱动电路连接;进而,根据由受光的2个发光二极管的2个受光电平信号中的1个,生成上述受光的2个发光二极管中一个所使用的余辉图像数据;并根据另一个生成正在发光的发光二极管所使用的余辉图像数据。
如果采用这种构成的话,仅仅使第偶数个发光二极管,或者仅仅使第奇数个发光二极管发光,生成所有发光二极管的余辉图像数据。如果采用这种构成的话,不必按每个发光二极管对2个驱动电路的发光状态和受光状态进行切换。而且,如果采用这种构成的话,与必须进行这种切换的场合相比,能够使读取处理简单化,并通过为进行削减读取处理所需的超额控制时间,来缩短读取一列单位所需的时间。
本发明下的其他发光装置设有:多个发光二极管,对于上述多个发光二极管提供使它们发光的电力的、数量少于上述多个发光二极管的1个或者多个驱动电路,连接上述多个发光二极管和1个或者多个驱动电路之间的多路调制转换器,
保存图像数据的存储部件,根据上述图像数据向上述多路调制转换器输出控制信号的控制本体。
如果采用这种构成的话,控制本体通过根据图像数据向多路调制转换器和驱动电路输出控制信号,控制多个发光二极管的发光。
而且,这种构成在发光二极管和驱动电路之间设置有多路调制转换器、控制本体根据输出向该多路调制转换器的图像数据输出控制信号。因此,通过多路调制转换器与发光二极管连接,发光二极管的驱动电路数量可以少于发光二极管的数量。总之,如果采用这种构成的话,不必像发光二极管与驱动电路直接连接那样设置以数量等同于发光二极管的驱动电路。于是,能够实现以更小的规模来构成电路,能够获得小型化的发光装置。
本发明下的受光兼发光驱动电路,其是对发光二极管提供使其发光的电力的,其设有:与发光二极管的阳极和阴极中的一极连接的配线,
与该配线相连,在打开状态或者关闭状态下使发光二极管发光的控制晶体管,
与该配线相连,使用产生在发光二极管中的电压进行充电放电的电容器,
由门接线端子与配线相连的场效应晶体管。
如果采用这种构成的话,控制使控制晶体管控制处于打开状态或者关闭状态,就能够使发光二极管发光。
另外,当发光二极管处于不发光状态时,电容器通过在发光二极管产生的电压进行充电放电。电容器在发光二极管积分了与其受光光量相应产生的电压。场效应晶体管输出以与积分了的电平值的变化相应的受光电平信号。
通过将像这样的控制发光二极管发光的电路和控制受光的电路组合成为1个电路,能够以更小的电路规模来控制发光二极管。另外,通过组合这种受光发光兼用驱动电路,能够控制多个发光二极管的发光和受光。
本发明下第三发光装置设有:发光二极管;包括有与发光二极管的阳极和阴极中的一极连接的配线,与该配线相连、在打开状态或者关闭状态下使发光二极管发光的控制晶体管,与该配线相连、使用产生在发光二极管中的电压进行充电放电的电容器,和,由门接线端子与配线相连的场效应晶体管的受光发光兼用的驱动电路;控制上述驱动电路的控制晶体管,使上述发光二极管熄灯,读取熄灯时驱动电路的场效应晶体管的输出的控制本体。
如果采用这种构成的话,能够使发光二极管发光,而且能够读取发光二极管的受光光量。于是,这种构成能够以更小规模来实现电路,能够获得小型发光装置。
本发明下第三发光装置是在上述发明的构成基础上,控制本体使发光二极管的另一方的电位发生变化,并以该变化时间点作为基准,在由发光二极管接受黑色图像的光起,直至上述电容器的充电电压达到稳定为止的过渡期间内,读取场效应晶体管的输出。
如果采用这种构成的话,读取白色图像时的电容器的充电电压或者根据该充电电压而变化的电压与读取黑色图像时的电容器的充电电压或者根据该充电电压而变化的电压之间的电压差,是大于在稳定状态下读取这些数值时的电压差。由此,即使在根据纸张的颜色和油墨的浓度和其他读取环境因素而导致电平发生变化的情况下,也能够适当的设置阈值,进行精确的读取,予以判断。
本发明的实施形态
以下,根据附图,对本发明实施形态下的发光装置和发光受光兼用的驱动电路进行说明。发光装置是便携式发光装置,是以通过手持摇动来形成残留图像的反向写入程序装置为例来进行说明。
[实施形态1]
图1是表示本发明实施形态1下反向写入程序装置1构造的透视图。反向写入程序装置1即使在黑暗中也能够形成光辉的残留图像(以下,称为余辉图像)。
反向写入程序装置1的外壳2是近乎圆柱状的细长棒形,其长度约为20~60cm。外壳2长方向上的一侧端部形成有把手部3,反向写入程序装置1是通过手握住该把手部3来摇动的。外壳2的把手部3以外的部分被称为反向写入程序装置1的前端部4。
在该把手部3的内部设有后文所述的电池17,根据该电池17的重量,反向写入程序装置1的重心是偏向把手部3的。当手持把手部3并摇动时,会感觉十分易于摇动。
外壳2的前端部4配有多个发光二极管,该多个发光二极管是沿着反向写入程序装置1的长方向呈一列设置的。在该实施形态下,16个发光二极管D01、D02、…、D16是呈一列配置的。
呈一列配置的发光二极管D01、D02、…、D16的数量可以是16个以上,也可以是16个以下。当配置为一列的发光二极管的数量较多时,反向写入程序装置1所表示的余辉图像的解析度越高。发光二极管可以配置分为2列或者2列以上。在发光二极管配置为多列的情况下,例如可以将各列发光二极管与其他列发光二极管并排设置在圆柱侧面的周面方向上。
发光二极管D01、D02、…、D16所有的发光呈红色。发光二极管D01、D02、…、D16通过使阳极的电位高于阴极的电位,在内部流通电流进行发光。发光二极管D01、D02、…、D16阳极的电位越是高于阴极的电位,流通的电量越多,发光越强烈。
发光二极管D01、D02、…、D16的光电变换特性是可逆性的。发光二极管D01、D02、…、D16在不发光时有光入射的话,与该入射光的量相对应的电流则会由阳极流向阴极,发光二极管D01、D02、…、D16产生细微的电压。发光二极管D01、D02、…、D16在入射光光量越大的情况下,将有大量的电流流动,而且,在阳极和阴极之间产生较高的电压。
发光二极管的发光除了有呈红色的外,还有发出绿色光、兰色光、白色光的等。发光二极管D01、D02、…、D16可以使用发出其他颜色的发光二极管来代替发出红色的发光二极管。多个发光二极管D01、D02、…、D16既可以组合发出同一种颜色的发光二极管来形成,也可以组合发出多种颜色的发光二极管来形成。
通过将发出红色的发光二极管、发出兰色的发光二极管、发出绿色的发光二极管组合成3列,反向写入程序装置1能够形成全彩色的余辉图像。在形成全彩色余辉图像的情况下,3色的发光二极管按颜色配置构成3列。各种颜色的发光二极管是并列配置在相邻列发光二极管和圆柱侧面的周面方向上的。通过这样的配置,在摇动反向写入程序装置1时,3色发光二极管的轨迹相互重叠。通过微妙的错开各色发光二极管的发光时间点,3色发光二极管在空间内的同一位置上发光。由此,因为错开了3色发光二极管的发光位置,就能够防止色偏的发生。
以下,在对配置成一列的16个发光二极管D01、D02、…、D16相互区别的进行说明的情况下,按反向写入程序装置1前端部起的顺序,记载有第一发光二极管D01、第二发光二极管D02、第三发光二极管D03、第四发光二极管D04、…、第十六发光二极管D16。
在第十六发光二极管D16和把手部3之间设置有电源开关5和模式切换开关6。
图2是表示控制图1中反向写入程序装置1内部设置的16个发光二极管D01、D02、…、D16发光的电路图。
设置在反向写入程序装置1内部的电路主要有:上述16个发光二极管D01、D02、…、D16、第一多路调制转换器11、第一驱动电路12、第二多路调制转换器13、第二驱动电路14、1个微型计算机15、与微型计算机15相连的速度传感器16。第一驱动电路12与第一多路调制转换器11连接,第二驱动电路14与第二多路调制转换器13连接,第一多路调制转换器11连接有从反向写入程序装置1前端开始数奇数的8个发光二极管D01、D03、…、D15,第二多路调制转换器13连接有从反向写入程序装置1前端开始数偶数的8个发光二极管D02、D04、…、D16,微型计算机15控制第一多路调制转换器11、第一驱动电路12、第二多路调制转换器13和第二驱动电路14。在实施形态1中,第一驱动电路12和第二驱动电路14是受光发光兼用驱动电路。
设置在反向写入程序装置1内部的电路,除了上述电器部件之外,还有电池17、上述电源开关5、电源线18、接地线19。电源开关5与电池17的正端子连接,电源线18与电源开关5连接,接地线19与电池17的负端子连接。
关闭电源开关5的话,作为电源电压的电池17的蓄电电压被提供给电源线18。打开电源开关5,电池17的蓄电电压不再提供向电源线18。电源开关5可以连接在电池17的负端子和接地线19之间。
以下,在关闭电源开关5时,电源线18的电位被记载为电源电位。在关闭电源开关5时,接地线19的电位被记载为接地电位。
设置在反向写入程序装置1内部的电路,还设有上述模式切换开关6、电阻元件20。模式切换开关6连接在电源线18和微型计算机15的1个信号输入端子15a之间。电阻元件20是连接在微型计算机15的信号输入端子15a和接地线19之间。
打开模式切换开关6的话,微型计算机15的信号输入端子15a成为接地电位。关闭模式切换开关6的话,微型计算机15的信号输入端子15a成为电源电位。
与实施形态1所不同的是,模式切换开关6与接地线19相连,而且,电阻元件20可以与电源线18连接。在该变形实施例的情况下,打开模式切换开关6,微型计算机15的信号输入端子15a成为接地电位。关闭模式切换开关,微型计算机15的信号输入端子15a成为电源电位。
以下,将关闭模式切换开关6时记载为反向写入程序装置1的读取模式。在读取模式中,反向写入程序装置1根据图12进行说明,读取印刷在纸张等上面的文字和图形。反向写入程序装置1生成对应于所读取图像的余辉图像数据90。
将打开模式切换开关6时记载为反向写入程序装置1的发光模式。在发光模式下,反向写入程序装置1根据余辉图像数据90,控制16个发光二极管D01、D02、…、D16的发光。反向写入程序装置1将在发光模式下,将读取的文字和图形作为余辉图像来形成。
第一多路调制转换器11拥有1个输入端子31、8个输出端子32。在输入端子31和各个输出端子32之间,连接有开关33。第一多路调制转换器11的开关33合计有8个。
第一多路调制转换器11由微型计算机15输入8彼特(bit)的控制信号。控制信号的各个彼特是作为控制各个开关33开闭的控制信息予以使用的。当某彼特值为[1]时,第一多路调制转换器11关闭与该彼特值相对应的开关33,关闭的开关33连接输出端子32和输入端子31。当某彼特值为[0]时,第一多路调制转换器11打开与该彼特值相对应的开关33,打开的开关33将输出端子32从输入端子31处断开。彼特值与开关33的开闭状态的对应关系,可以与上述所说明的呈相反对应。
第二多路调制转换器13设有1个输入端子34和8个输出端子35。在输入端子34和各个输出段子35之间连接有开关36。第二多路调制转换器13的开关36合计有8个。
第二多路调制转换器13由微型计算机15输入8彼特的控制信号。控制信号的各个彼特是作为控制各个开关36的开闭而使用的。当某彼特值为[1]时,第二多路调制转换器13关闭与该彼特值相对应的开关36,关闭的开关36与输出端子35和输入端子34连接。当某彼特值为[0]时,第二多路调制转换器13打开与该彼特值相对应的开关36,打开的开关36将输出端子35从输入端子34处断开。彼特值与开关36开关状态的对应关系可以与上述所的说明呈相反对应。
第一多路调制转换器11和第二多路调制转换器13这2个多路调制转换器,是将呈一列设置的16个发光二极管D01、D02、…、D16相互交替的予以连接的。通过这16个发光二极管D02、D04、…、D16交替与第一多路调制转换器11和第二多路调制转换器13连接,各个发光二极管D01、D02、…、D16,与其两侧邻接的发光二极管所不同的多路调制转换器连接的。
第一多路调制转换器11的8个输出端子32,与第一发光二极管D01的阴极、第三发光二极管D03的阴极、第五发光二极管D05的阴极、第七发光二极管D07的阴极、第九发光二极管D09的阴极、第十一发光二极管D11的阴极、第十三发光二极管D13的阴极和第十五发光二极管D15的阴极、共计8个发光二极管连接。
第二多路调制转换器13的8个输出端子35与第二发光二极管D02的阴极、第四发光二极管D04的阴极、第六发光二极管D06的阴极、第八发光二极管D08的阴极、第十发光二极管D10的阴极、第十二发光二极管D12的阴极、第十四发光二极管D14的阴极和第十六发光二极管D16的阴极、共计8个发光二极管连接。
以下,在互相区别这16个开关的情况下,例如,将与第一发光二极管D01连接的开关33记载为第一开关,将与第二发光二极管D02连接的开关36记载为第二开关,将与第三发光二极管D03连接的开关33记载为第三开关。以下,根据相同的规则,区别记载各个开关。
第一驱动电路12设有作为配线一部分的第一控制端子41、第二控制端子42、第二控制输入端子44、输出端子45。第一控制端子41与第一多路调制转换器11的输入端子31连接,第二控制端子42与第一多路调制转换器11所连接的8个发光二极管D01、D03、…、D15的所有阳极相连,第一控制输入端子43由微型计算机15输入控制信号,第二控制输入端子44由微型计算机15输入其他控制信号,输出端子45与微型计算机15相连。
第一驱动电路12在上述构成的基础上,还设有作为第一分压电阻元件的电阻元件46、作为第二分压电阻元件的电阻元件47。电阻元件46是连接在第二控制端子42和接地线19之间,电阻元件47是连接在第二控制端子42和第二控制输入端子44之间。
第二控制端子42的电位,是将第二控制输入端子44的电位通过2个电阻元件46、47分压得到的。第二控制输入端子44的电位是由微型计算机15控制的,例如,微型计算机15将第二控制输入端44控制为电源电位的话,那么第二控制端子42的电位就是将电源电位通过2个电阻元件46、47进行分压后的电位。该第二控制端子42的电位成为发光二极管D01、D03、…、D15阳极的电位。例如,微型计算机15将第二控制输入端子44控制在接地电位的话,第二控制端子的电位成为接地电位。该第二控制端子42的电位成为发光二极管D01、D03、…、D15阳极的电位。即使微型计算机15控制使第二控制输入端子44的电位位于电源电位和接地电位之间的范围内,与控制无关,发光二极管D01、D03、…、D15阳极电位还是低于电源电位。
第一驱动电路12设有作为控制晶体管的PNP晶体管51、电阻元件52、电阻元件53。PNP晶体管51是连接在电源线18和第一控制端子41之间,电阻元件52连接在电源线18和PNPN晶体管51的基极端子之间,电阻端子53连接在PNP晶体管51的基极端子和第一控制输入端子43之间。
例如,微型计算机15将第一控制输入端子43控制在比接地电位等的电源线18更低的低电平的话,PNP晶体管51基极端子的电位通过2个电阻元件52、53将电源电位和第一控制输入端子43电位之间的电位差进行分压而得到的电位值。PNP晶体管51基极端子的电位是低于PNP晶体管51发射极的电位(=电源电位)。PNPN晶体管51为打开状态。
PNP晶体管51处于打开状态时,第一控制端子41与电源线18相连。此时,例如关闭第一多路调制转换器11的任意开关33的话,与该开关33连接的发光二极管D01、D03、…、D15的阴极与电源线18相连。发光二极管D01、D03、…、D15的阳极电位低于电源电位,发光二极管D01、D03、…、D15的阴极电位高于阳极电位。阴极电位高于阳极电位的发光二极管D01、D03、…、D15发光。
第一驱动电路12设有电容器54、FET(Field Effect Transistor:场效应晶体管)55、作为检出电阻元件的电阻元件56、电阻元件57。电容器54连接在第一控制端子41和接地线19之间,FET55的控制极与第一控制端子41相连,电阻元件56连接在FET55的源极端子和电源线18之间,电阻元件57连接在FET55的漏极端子和接地线19之间,FET55的源极端子与输出端子45相连。该输出端子45的电压为受光电平信号的电压。受光部是由FET55、电阻元件56和电阻元件57构成的。
例如,微型计算机15将第一控制输入端子43控制在电源线18相同的高电平的话,PNP晶体管51基极端子的电位则成为与电源线18相同的电平,PNP晶体管51成为关闭状态。此时,关闭第一多路调制转换器11的任意开关33的话,与该开关33连接的发光二极管D01、D03、…、D15的阴极与EFT55的控制极相连。发光二极管D01、D03、…、D15根据受光光量产生电压。
FET55门接线端子的电位是通过电容器54的充电电压决定的。电容器54的充电电压在稳定状态下,是等于电阻元件46的电压加上发光二极管D01、D03、…、D15所产生的电压的合计值。发光二极管D01、D03、…、D15的受光光量发生变化,与其相对应的发光二极管D01、D03、…、D15产生的电压也发生变化,这样,电容器54的充电电压按照对该发光二极管D01、D03、…、D15所发生的电压变化进行积分而得到的波形图进行变化。由此,与FET55的源极端子连接的电阻元件56产生的电压和在输出端子45出现的电位,是积分了发光二极管D01、D03、…、D15所产生的电压变化,并根据该波形图进行变化。当发光二极管D01、D03、…、D15在单位时间内的受光光量越大,输出端子45的电位就越低。
第二驱动电路14设有第一控制端子61、第二控制端子62、第一控制输入端子63、第二控制输入端子64、输出端子65。第一控制端子61与第二多路调制转换器13的输入端子34相连,第二控制端子62与第二多路调制转换器13所连接的8个发光二极管D02、D04、…、D16的所有阳极相连,第一控制输入端子63由微型计算机15输入控制信号,第二控制输入端子64由微型计算机15输入其他控制信号,输出端子65与微型计算机15相连。
第二驱动电路14设有作为第一分压电阻元件的电阻元件66、作为第二分压电阻元件的电阻元件67。电阻元件66连接在第二控制端子62和接地线19之间,电阻元件67连接在第二控制端子62和第二控制输入端子64之间。
第二控制端子62的电位,是通过这2个电阻元件66、67对由微型计算机15控制的第二控制输入端子64的控制电压进行分压得到的。例如,微型计算机15将第二控制输入端子64控制在电源电压的话,第二控制端子62的电位是通过2个电阻元件66、67对电源电位进行分压得到的电位。发光二极管D02、D04、…、D16阳极的电位为该分压后的电位。其他,例如微型计算机15将第二控制输入端子64控制在接地电位的话,第二控制端子62为接地电位,发光二极管D02、D04、…、D16阳极的电位为该接地电位。当微型计算机15将第二控制输入端子64控制在电源电压和接地电位之间某一电位的情况下,发光二极管D02、D04、…、D16阳极的电位则低于电源电位。
第二驱动电路14设有作为控制晶体管的PNP晶体管71、电阻元件72、电阻元件73。PNP晶体管71连接在电源线18和第一控制端子61之间,电阻元件72连接在电源线18和PNP晶体管71的基极端子之间,电阻元件73连接在PNP晶体管71的基极端子和第一控制输入端子63之间。
例如,微型计算机15将第一控制输入端子63控制在低于接地电位等电源线18的低电平的情况下,PNP晶体管71的基极端子的电位是通过2个电阻元件72、73对电源电位和第一控制输入端子63电位间的电位差进行分压而得到的。在这种状态下,PNP晶体管71基极端子的电位低于PNP晶体管71发射极端子的电位(=电源电位),PNP晶体管处于打开状态。
PNP晶体管17处于打开状态下,第一控制端子61与电源线18连接。此时,例如关闭第二多路调制转换器13的任意开关36的话,与该开关36连接的发光二极管D02、D04、…、D16的阴极与电源线18相连。发光二极管D02、D04、…、D16的阳极低于电源电位。由此,发光二极管D02、D04、…、D16的阴极电位高于阳极电位。阴极电位高于阳极电位的话,发光二极管D02、D04、…、D16开始发光。
第二驱动电路14设有电容器74、FET75、作为检出电阻元件的电阻元件76、电阻元件77。电容器74是连接在第一控制端子61和接地线19之间,EFT75的控制极与第一控制端子61连接,电阻元件76连接在FET75的源极端子和电源线18之间,电阻元件77连接在FET75的漏极端子和接地线19之间。FET75的源极端子与输出端子65连接,输出端子65的电压是作为受光电平信号的电压予以使用的。受光部由FET75、电阻元件76和电阻元件77组成。
例如,微型计算机15将第一控制输入端子63控制在与电源线18相同的高电平的话,PNP晶体管71基极端子的电位与电源线18处于相同的电平,PNP晶体管71成为关闭状态。此时,关闭第二多路调制转换器13的任意开关36的话,与该开关36连接的发光二极管D02、D04、…、D16的阴极与电容器74、FET75的门接线端子连接。发光二极管D02、D04、…、D16根据受光光量产生电压。
FET75门接线端子的电位是由电容器74的充电电压决定的。电容器74的充电电压在稳定状态下是等于电阻元件66的电压加上发光二极管D02、D04、…、D16所产生的电压的合计值。发光二极管D02、D04、…、D16的受光光量发生变化的话,发光二极管D02、D04、…、D16所产生的电压也发生变化。电容器74的充电电压是按照对该发光二极管D02、D04、…、D16产生的电压变化进行积分后的波形而发生变化的。由此,与FET75源极端子连接的电阻元件76的电压根据积分了发光二极管D02、D04、…、D16所产生电压的变化而得到的波形进行变化的。输出端子65的电位根据积分了发光二极管D02、D04、…、D16所产生电压的变化而得到的波形进行变化。发光二极管D02、D04、…、D16在单位时间内的受光光量越大,输出端子65的电位就越低。
速度传感器16输出根据速度的模拟值。速度传感器16输出对应于反向写入程序装置1的摇动速度(角速度)的模拟值。速度传感器16,例如,能够由加速度传感器、和与该加速度传感器的输出相连的电容器来构成。加速度传感器输出对应于反向写入程序装置1摇动加速度大小的电平信号。电容器对加速度传感器输出的电平信号进行积分。积分了加速度就是速度。
将速度传感器16输出的模拟电平信号输入微型计算机15。微型计算机15将速度为0时的输入电平作为基准,将反向写入程序装置1向右侧摇动时的模拟值作为正值读取,微型计算机15将反向写入程序装置1向左侧摇动时的模拟值作为负值读取。
图3是表示图2中微型计算机15构成的电路图。
微型计算机15主要设有:I/O端口81、时钟82、CPU(CentralProcessing Unite:中央处理器)83、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)84、ROM(Read Only Memory:只读存储器)85、作为保存部件的EEPROM(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory:电可擦写只读储存器85)86、连接这些的系统通道。
时钟82输出时钟信号。I/O端口81、CPU83、RAM84、ROM85和EEFROM86与该时钟信号同期动作。
I/O端口81与3个AD转换器88连接。这3个AD转换器88中的第一个AD转换器88与速度传感器16连结,第二个AD转换器88与第一驱动电路12的输出端子45连接,第三个AD转换器88与第二驱动电路14的输出端子65连接。I/O端口81另外与模式切换开关6、第一多路调制转换器11、第一驱动电路12的第一控制输入端子43和第二控制输入端子44、第二多路调制转换器13、第二驱动电路14的第一控制输入端子63和第二控制输入端子64连接。
I/O端口81将使时钟信号同期的输入信号进行脉冲调制。I/O端口81将脉冲调制后的数值写入I/O端口内的缓冲存储器。I/O端口81与时钟信号同期,将控制信号的电平切换为与缓冲存储器的值相对应的电平。
ROM85保存有控制程序89。CPU83从ROM85读取控制程序89,并执行读取了的控制程序89,由此来实现控制本体。RAM84保存有CPU83所读取的控制程序89和执行该控制程序89所需的临时数据。
EEPROM86保存有作为图像数据的余辉图像数据90。保存余辉图像数据90的存储器,只要能够更新保存余辉图像数据,也可以是EEPROM86以外的其他存储器。作为能够更新保存余辉图像数据90的存储器,例如,有红外线消去型ROM,和即使在打开电源开关5状态下,也能够一直供给电池17的蓄电电力的RAM等。
图4是表示余辉图像90一例的说明图。图4所表示的余辉图像数据90是16行×19列的行列数据。行列的各个要素中容纳有作为数值的[0]或者[1]。
第一行是第一发光二极管D01的发光数据,第二行是第二发光二极管D02的发光数据,第三行是第三发光二极管D03的发光数据,第四行是第四发光二极管D04的发光数据,第五行是第五发光二极管D05的发光数据,第六行是第六发光二极管D06的发光数据,以下,同样的第七行到第十六行为第七发光二极管D07到第十六二发光二极管D16的发光数据。
CPU83按每列的顺序,将余辉图像数据90写入I/O端口81,当反向写入程序装置1从以注视它的人的视角出发,由左方向右方摇动时,即由摇动它的人的右方向左方摇动时,CPU83通过后文所述的控制,由图4最左侧的列数据起按顺序,1列列地写入I/O端口81。I/O端口81使写入的列数据与时钟信号同期,向第一多路调制转换器11和第二多路调制转换器13输出。第一多路调制转换器11和第二多路调制转换器13关闭与列数据[1]对应的开关33、36,而且,打开与列数据[0]对应的开关33、36。关闭了开关33、36的发光二极管D01、D02、…、D16发光。由此,在反向写入程序装置1的摇动空间内形成了作为余辉图像的[GO]文字。
从注视反向写入程序装置1的人看来,向右侧摇动的反向写入程序装置1的摇动方向折回开始向左侧摇动的话,CPU83从图4中最右侧的列数据起按顺序,一列列地写入I/O端口。发光二极管D01、D02、…、D16按与先前情况相反的顺序发光。反向写入程序装置1与该摇动同期,反复进行上述控制。由此,每当反向写入程序装置1由右向左,或者由左向右摇动,在该反向写入程序装置1的摇动空间内,形成作为余辉图像的[GO]文字。
余辉图像数据90的各列中对应附有速度积算值。EEPROM86同时保存有该速度积算值和余辉图像数据90。将与各列对应设置的速度积算值,如后文所述,与对应于反向写入程序装置1的摇动位置积算的速度积算值进行比较。图4中各列的速度积算值大于左侧相邻列的积算值。图4中最右侧列的速度积算值为正值,相邻2列的速度积算值之间的差,在所有的列组合中都是相等的。该相邻2列的速度积算值之间的差也可以按不同的列组合而各不相同。
接着,对反向写入程序装置1的整体控制进行说明。
关闭电源开关5的话,电源线18与电池17连结。微型计算机15的其他电路元件使用从该电源线18提供的电力开始运转。微型计算机15的CPU83读取控制程序89并予以执行。图5是表示CPU83所运行的主要程序的流程图。
CPU83确认模式(ST1)。具体地说,CPU83读取与模式切换开关6对应的I/O端口81的缓冲存储器的值。
当该缓冲存储器的值为[1](电位电平为高电平)时,CPU83判定为读取模式,执行读取步骤(ST2)。读取步骤是控制读取用的步骤。当缓冲存储器值为[0](电位电平为低电平)时,CPU83判定为发光模式,执行发光步骤(ST3)。发光步骤是控制发光用的步骤。
图6是表示发光步骤(ST3)的详细步骤的流程图。
在发光步骤(ST3),CPU83执行初期设定步骤。
在初期设定步骤中,CPU83进行发光模式的设定处理(ST11)。具体地说,CPU83将第一驱动电路12的第一控制输入端子43和第二电路14的第一控制输入端子63控制在低电平。CPU83将第一驱动电路12的第二控制输入端子44和第二电路14的第二控制输入端子64控制在高电平。发光二极管D01、D02、…、D16阴极的电位是通过2个电阻元件46、47(66、67)对电源电位进行分压得到的电位。第一多路调制转换器11和第二多路调制转换器13的输入端子31、34与电源线18连接。
完成发光模式的设定处理后,CPU83根据速度传感器16的值,开始用于特定反向写入程序装置1的位置的速度值积算处理(ST12)。具体地说,CPU83将在速度传感器16的值由0向正值变化的时间点上的反向写入程序装置1的位置作为开始摇动的基准位置A,开始速度传感器16输出的速度值的加算处理。该加算处理等同于对速度值的积分处理。速度积算值是与反向写入程序装置1的位置相对应设置的。当反向写入程序装置1的摇动位置相同时,速度积算值为近乎相等的值。
当速度传感器16的值为0时,即反向写入程序装置1处于停止,或者反向写入程序装置1的摇动方向(旋转方向)进行切换的时机。反向写入程序装置1的摇动方向进行切换的时机与CPU83的缓冲存储器读取时机是不同期的。因此,也有可能缓冲存储值不为0,突然由负速度值变换为正速度值。在速度传感器16值的输出值像这样不为0地进行变化的情况下,CPU83可以在速度值向正值变化的最初时间点,开始对速度值加算。此时,反向写入程序装置1开始摇动的位置与积算速度值为0时的基准位置A是不一致的。但是,在反向写入程序装置1处于相同摇动位置的情况下,速度积算值为相同数值。作为通过CPU83进行的发光控制是不存在问题的。
CPU83对积算了的速度积算值,与EEPROM86的余辉图像数据90各列对应保存的速度积算值进行比较(ST13)。这些值一致的话,CPU83对应附带有与由EEPROM86积算得到的速度积算值相一致的速度积算值,读取一列单位的余辉图像数据90(ST14)。具体地说,CPU83对保存在EEPROM86的速度积算值和CPU83正在积算的速度积算值进行比较,当CPU83正在积算的速度积算值与保存的速度积算值一致时,将与该一致的速度积算值相对应附带的列数据写入I/O端口81的缓冲存储器(ST14)。
CPU83与时钟82的时钟信号同期动作。因此,会发生CPU83在积算的速度积算值与保存的速度积算值不一致,而有所增减的情况。在对速度积算值进行加算的情况下,当该积算值大于下一个速度积算值时,CPU83将与该超出的速度积算值相对应的列数据写入I/O端口81的缓冲存储器;在对速度积算值进行减算的情况下,当该积算值小于下一个速度积算值时,CPU83将与该超出的速度积算值相对应的列数据写入I/O端口81的缓冲存储器。
I/O端口81将写入缓冲存储器的列数据,向第一多路调制转换器11和第二多路调制转换器13输出。第一多路调制转换器11和第二多路调制转换器13关闭对应于值为[0]的缓冲存储器的开关33、36。发光二极管D01、D02、…、D16中,与关闭了的开关33、36连接的发光二极管进行发光。
CPU83判定反向写入程序装置1的停止(ST15)。具体地说,例如CPU83根据I/O端口81的缓冲存储器的值,判断在缓冲存储器的值低于规定值的状态是否持续发生,或者判断速度积算值是否不发生变化了。CPU83在满足这些停止判断条件中的任意一条或者多条的情况下,判定为终了。CPU83的处理回复到图5所示的主程序。
在反向写入程序装置1没有停止的情况下,CPU83反复执行比较速度积算值的步骤(ST13)、从余辉图像90中抽出新的一列的步骤(ST14)、和停止判定步骤(ST15)。I/O端口81的缓冲存储器,经常被写入对应附带有与CPU83积算处理后的速度积算值一致的速度积算值的列数据,或者,写入对应附带有与CPU83积算处理后的速度积算值最为接近的速度积算值的列数据。只要反向写入程序装置1在规定范围内左右、前后摇动,或者只要反向写入程序装置1按一定方向旋转或往返旋转的话,CPU83就则不会判定为停止,继续进行发光控制。
反向写入程序装置1的摇动位置如果发生变化的话,积算的速度积算值和写入在I/O端口81的缓冲存储器中的列数据则会发生变化。当反向写入程序装置1在同一摇动位置时,积算的速度积算值近乎相等,I/O端口81的缓冲存储器中被写入同一列数据。
反向写入程序装置1通过持续且在一定范围内进行往返摇动,会连续形成[GO]的文字。
图7是表示通过这种发光模式控制形成的余辉图像的一例说明图。图7是由图4所示余辉图像数据得到的余辉图像。图7左侧表示的文字[A]是CPU83积算的速度积算值为[0],反向写入程序装置1的基准位置。
例如,在反向写入程序装置1的摇动角度每间隔约5度的情况下,CPU83积算的速度积算值每增减10。在反向写入程序装置1由基准位置A向图7右侧摇动的情况下,CPU83增加速度积算值。在图4的余辉图像数据90中,相邻的2个列数据的速度积算值之间的差为10。通过以90(=5度×(19-1))以上的摇动角度来摇动,反向写入程序装置1根据图4所示[GO]的余辉图像数据90,在反向写入程序装置1摇动范围的空间内表示图7所示的[GO]文字。
CPU83判定反向写入程序装置1的速度积算值,即作为反向写入程序装置1移动距离的摇动位置,CPU83将与判定位置对应的列数据写入I/O端口81的缓冲存储器。当反向写入程序装置1处于同一摇动位置时,反向写入程序装置1的发光二极管D01、D02、…、D16根据同一列数据进行发光。即使反向写入程序装置1不是以一定的速度稳定地进行摇动,或者不是在一定范围内稳定地摇动的话,也会在近乎相同的位置形成[GO]的余辉图像文字。
图8是表示读取步骤ST2的详细步骤的流程图。
在读取步骤ST2中,CPU83进行数量等同于发光二极管个数的16次读取处理(ST21、ST22、…、ST36)。CPU83执行由第一发光二极管D01起按顺序直至第十六发光二极管D16为止的读取处理,第十六发光二极管D16的读取处理结束后,CPU83检出模式切换开关6的状态。在第十六发光二极管D16的读取处理ST36结束时,模式切换开关6处于读取模式以外模式的情况下,即该实施形态1处于发光模式的情况下,CPU83结束读取处理(ST37)。CPU83回到图5的主要程序。
图9是表示各个发光二极管D01、D02、…、D16的读取处理(ST21、ST22、…、ST36)的详细步骤流程图。
在各个发光二极管D01、D02、…、D16的读取处理中,CPU83执行初期设定步骤。
在此,以第一个发光二极管的读取为例进行说明。CPU83将与第一发光二极管连接的第一驱动电路12(以下记为受光侧驱动电路)的第一控制输入端子43和第二控制输入端子44控制在高电平(ST41、ST42)。CPU83在将另一侧的第二驱动电路14(以下记为发光侧驱动电路)的第一控制输入端子63控制在低电平,同时,将第二控制输入端子64控制在高电平(ST43、ST44)。CPU83将关闭第1开关的控制信号向第1发光二极管连接侧的第一多路调制转换器11(以下记为受光侧多路调制转换器)输出(ST45)。CPU83将关闭第2开关的控制信号向第二多路调制转换器13(以下记为发光侧多路调制转换器)输出(ST46)。
完成初期设定后,CPU83进行测光处理(ST47)。图10是表示测光处理ST47详细步骤的流程图。
在测光处理中,CPU83使受光侧驱动电路的第二控制输入端子44,由高电平向低电平变化(ST61)。第1发光二极管的阳极成为接地电位。在受光侧驱动电路的电容器54积蓄了电荷的情况下,向第1发光二极管施加以顺时针方向电压。电容器54的电荷通过第1发光二极管进行放电。受光侧驱动电路的第二控制输入端子44,例如在1ms左右的时间内被控制在低电平,这样电容器54进行完全放电,第1发光二极管的阴极成为接地电位。受光侧驱动电路的FET55的源极端子和漏极端子之间没有电流流动,受光侧驱动电路的输出端子45成为高电平,电容器54进行复位。
例如在1ms左右的时间内,将受光侧驱动电路的第二控制输入端子44控制在低电平后(ST62),CPU83将该第二控制输入端子44切换为高电平(ST63)。第二控制输入端子44由低电平切换为高电平的话,第1发光二极管的阳极电位为由2个电阻元件46、47对电源电位进行分压后得到的电位。第1发光二极管产生与受光光量相对应的电压。电容器54的电压按照将该第1发光二极管产生的电压进行积分了的波形进行变化。FET55的门接线端的电位按照将第1发光二极管产生的电压进行积分了的波形变化。
图11是表示受光侧驱动电路的输出端子45电位变化的波形图。横轴表示的是时间,纵轴表示的是输出端子45的电位。图11上侧的波形A是读取图像为黑色时,输出端子45的电位波形,图11下侧的波形B是读取图像为白色时,输出端子45的电位波形。
在图11所示的情况下,当读取图像为黑色时,在受光侧驱动电路的第二控制输入端子44由低电平切换为高电平起的约70ms的期间内,受光侧驱动电路的输出端子45的电位由4.5V降低到2.5V,这约70ms的期间为过渡期间。当读取的图像为白色时,在第二控制输入端子44由低电平切换为高电平起的约10ms的期间内,受光侧驱动电路输出端子45的电位由4.5V降低到1.5V。当读取图像为灰色时,在约10~70ms的期间内,受光侧驱动的电路输出端子45的电位慢慢的降低到2.5V和1.5V之间的某一电位。
在FET55的控制极不与电容器54连接的情况下,受光侧驱动电路的输出端子45的电位,与图像颜色无关,在数ms期间内,瞬间降低到2.5V和1.5V之间。
接着,CPU83如图10所示,在将受光侧驱动电路的第二控制输入端子44由低电平切换为高电平起约10ms后,就是使受光的发光二极管阳极电位发生变化起约10ms后(ST64),由I/O端口81读取受光侧驱动电路的输出端子45的电平(ST65)。CPU83结束测光处理ST47。
结束测光处理ST74后,CPU83如图9中流程图所示,判定该读取的受光侧驱动电路的输出端子45的电平是否高于2.75V(阈值)(ST48)。当读取的电平高于阈值时,CPU83判定为黑色,在EEPROM86的余辉图像数据90的第1行写入[1](ST49);当读取的电平小于等于2.75V时,CPU83判定为白色,在EEPROM86的余辉图像数据90的第1行写入[0](ST50)。
CPU83分别就由第1发光二极管D01、D02、…、D16起到第十六发光二极管D16为止的各个发光二极管,分别执行图9和图10所示上述各发光二极管D01、D02、…、D16的读取处理。也就是说,CPU83按n从1到16的顺序依次执行将第n(n为1到16的整数)个发光二极管作为受光元件,将第n+1(n为1到16的整数)个发光二极管作为发光元件的控制。在该处理结束时,EEPROM86保存有1列单位的余辉图像数据90。而且,当n为偶数时,第二驱动电路14是受光侧驱动电路,第一驱动电路12是发光侧驱动电路,第二多路调制转换器13是受光侧多路调制转换器,第一多路调制转换器11是发光侧多路调制转换器。
在将1列单位的余辉图像数据90纳入EEPROM86后,如图8所示,CPU83判定是否将模式切换开关6切换为读取模式以外的模式,当判定模式切换开关6为读取模式后,CPU83继续读取模式。在继续读取模式的情况下,CPU83检出反向写入程序装置1的读取位置的偏移量(移动量)(ST38)。例如,如图7所示,CPU83判定是否移动了相当于5度的距离,如果移动了规定的距离,CPU83执行ST21到ST37的步骤。直至模式切换开关6被切换到读取模式以外模式为止,CPU83反复执行ST21到ST37。CPU83一边检出反向写入程序装置1每个细微的移动量,一边反复1列单位图像的读取处理(ST37)。
使用者在模式切换开关6被切换至读取模式后,例如,将反向写入程序装置1放置在如图12所示的纸张上。反向写入程序装置1是在发光二极管D01、D02、…、D16向下面对纸张的状态下予以放置的。使用者移动反向写入程序装置1,使反向写入程序装置1从记载在纸张上的[GO]文字的上方通过,CPU83执行图像的读取处理,将图4所示的余辉图像数据90保存在EEPROM86。
而且,CPU83可以在将模式切换开关6切换为发光模式时的余辉图像数据90写入EEPROM86。在这种情况下,写入EEPROM86前的余辉图像数据90可以临时保存在RAM84。
EEPROM86与余辉图像数据90各列的保存区域相互对应设有与余辉图像数据90各列相互对应保存的速度积算值,并在读取前,可以预先进行固定保存。在这种情况下,采用检出通过CPU83的速度积分值是否为规定值,即在图4中该值是否为[10],来代替检出是否移动了相当于图8流程图中5度的距离。
CPU83在进行读取时,积分上述读取时速度传感器16的值,并可以将这些积分值作为与各列对应的速度积算值,写入EEPROM86。
如上所述,实施形态1的反向写入程序装置1读取记载在纸张等上的文字和图像。实施形态1的反向写入程序装置1将读取的图像作为余辉图像予以形成。
而且,因为实施形态1的反向写入程序装置1是将使发光二极管D01、D02、…、D16发光的电路、和接受这些光的电路组合兼用为1个第一驱动电路12的,或者是组合兼用为1个第二驱动电路14的,这样就能够通过更小的电路规模,控制多个发光二极管D01、D02、…、D16的发光和受光。该实施形态1的反向写入程序装置1设有发光二极管D01、D02、…、D16、和分别设置在2个驱动电路12、14之间的多路调制转换器11、14,根据流向这2个多路调制转换器11、14的余辉图像数据输出控制信号。该实施形态1的反向写入程序装置1的驱动电路的数量(本实施形态为2个)是少于发光二极管的数量(本实施形态为16)的。实施形态1的反向写入程序装置1,不必像每个发光二极管直接与驱动电路连接那样,设置以数量等于发光二极管数量的驱动电路,该实施形态1的反向写入程序装置1仅有2组驱动电路和多路调制转换器。反向写入程序装置1是小型的、轻量的、易于摇动的。
但是,第一驱动电路12的第一控制端子41与电容器54的连接,以及第二驱动电路14的第一控制端子61和接地线19之间连接的电容器74,具有以下内容。
第一,通过在该位置上连接电容器54和电容器74,读取时输出端子45、75上的电压过度变化,与相对于受光光量的发光二极管输出的变化相比较,是缓慢的。即使在图像的读取时间点稍微发生偏移,在其间发光二极管的输出发生急剧变化的情况下,用于判定的输出端子45、75上的电压变化也会变少。实施形态1的反向写入程序装置1通过稳定后的判断来判定图像的白黑,并能够进行二值化。
在没有电容器54、74的情况下,输出端子45、65的电位马上向稳定状态下的电位变化。CPU83必须根据稳定状态下的值进行二值化的判定。在稳定状态下,如图11所示,白色图像的读取电位和黑色图像的读取电位之间的电位差约为1V左右。白色图像的读取电位的绝对值和黑色图像的读取电位的绝对值,是根据纸张的颜色,油墨的浓度,其他读取环境因素,在0.5~1V左右简单变化。于是,考虑到这些一般图像读取环境的变动因素,在稳定状态下白色图像的读取电位和黑色图像的读取电位之间,适当设置二值化用阈值是很难的。稳定状态下的黑白判定如同适当判断图像的黑白那样,有可能无法设置适当的阈值。
对此,如实施形态1那样,在第一控制端子41、61和接地线19之间连接电容器54、74的话,输出端子45、65上电压的过度变化相对于读取时发光二极管的受光光量而言是缓慢进行的。在这缓慢变化的过渡期间内,通过读取输出端子45、65的电压,能够确保黑白色之间的电位差最大约为3V(图11中10ms附近)左右。即使因读取环境因素而发生0.5~1V左右的变动,也能够确切地设置二值化用阈值,良好地对图像的黑白进行判定,完成二值化。
第二,通过将电容器54和电容器74连接在第一驱动电路12的第一控制端子14等上,CPU83读取对发光二极管D01、D02、…、D16产生的电压积分后的电压值。该实施形态1的反向写入程序装置1读取图像的稳定性很高。
比较图13(A)所示的读取图像情况和图13(B)所示读取图像的情况,反向写入程序装置1沿着虚线格子的横线,由图的左侧向右侧移动。各个发光二极管D01、D02、…、D16在2根横线之间移动。图13中仅仅表示了第D(n-1)个发光二极管、第D(n)发光二极管和第D(n+1)个发光二极管。CPU83在反向写入程序装置1与虚线格子的纵线相互重合的时点,读取受光侧驱动电路的输出端子45(65)的值。图13在时间点T1、T2、T3、T4、T5进行读取。
如同相对于黑白图像的斜向界限ab的虚线格子相重合情况比较的结果,图13(A)中各个发光二极管D01、D02、…、D16的读取位置与图13(B)中各个发光二极管D01、D02、…、D16的读取位置相比,向图纸的上方稍微偏移。例如,第D(n-1)发光二极管在图13(A)的情况下,在时间点T1读取黑色,在时间点T2读取白色,对于此在图13(B)的情况下,是在时间点T1读取黑色,在时间点T2也读取黑色。
在第一控制端子41和接地线19之间没有连接有电容器54的情况下,或者在第一控制端子61和接地线19之间没有连接有电容器74的情况下,受光侧驱动电路的输出端子输出发光二极管D01、D02、…、D16的受光光量的瞬间值。CPU83读取该瞬间值后,利用到二值化的判定中。在读取图13(A)中图像的情况下,将图14(A)的余辉图像数据90保存在EEPROM86;在读取图13(B)中图像的情况下,将图14(B)的余辉图像数据90保存在EEPROM86。在图14的各行列中,第一行是第D(n-1)发光二极管的读取数据,第二行是第D(n)发光二极管的读取数据,第三行是第D(n+1)发光二极管的读取数据;第一列是时间点T1上的读取数据,第二列是时间点T2上的读取数据,第三列是时间点T3上的读取数据,第四列是时间点T4上的读取数据,第五列是时间点T5上的读取数据。
图14(A)中余辉图像数据90的[1]和[0]之间的边界位置,是不同于图14(B)中余辉图像数据90的[1]和[0]之间的边界位置的。像这样,[1]和[0]之间边界位置的不同,意味着由此形成的余辉图像的位置和外形也是不同的。
在对发光二极管D01、D02、…、D16的受光光量瞬间值进行二值化的情况下,仅仅通过使对着图像的反向写入程序装置1的读取位置错开,余辉图像的位置发生变化,余辉图像的外形也发生变化。总之,图像的读取稳定性不好。
相对于这点,在第一控制端子41、61和接地线19之间连接有电容器54、74的情况下,由输出端子45、65中作为受光侧驱动电路的输出端子输出发光二极管D01、D02、…、D16的受光光量的积分值。也就是说,例如在时间点T2,由输出端子输出以对应于在时间点T1到时间点T2区间内发光二极管D01、D02、…、D16受光后的受光光量总量的值。CPU83读取这些积分值后,用于二值化的判断。在图13(A)中读取图像的情况下,将图15(A)的余辉图像数据90保存在EEPROM86;在图13(B)中读取图像的情况下,将图15(B)的余辉图像数据90保存在EEPROM86。在图15的各行列中,第一行是第D(n-1)发光二极管的读取数据、第二行是第D(n)发光二极管的读取数据,第三行是第D(n+1)发光二极管的读取数据;第一列是时间点T1上的读取数据,第二列是时间点T2上的读取数据,第三列是时间点T3上的读取数据,第四列是时间点T4上的读取数据,第五列是时间点T5上的读取数据。
图15(A)中余辉图像数据90的[1]和[0]之间的边界位置,与图15(B)中余辉图像数据90的[1]和[0]之间的边界位置是一致的,因为[1]和[0]之间的边界位置一致,所以由此形成的余辉图像数据也是相同的。即使相对图像的反向写入程序装置1的读取位置有所错开,余辉图像的外形也是相同的(一致的)。
在对发光二极管D01、D02、…、D16的受光光量积分值进行二值化的情况下,即使反向写入程序装置1的读取位置有所错开,也能够读取相同的余辉图像数据90,形成相同的余辉图像。总之,图像的读取稳定性获得了改善。
即使在第一控制端子41和电源线18之间连接有电容器54、74,即使在第一控制端子61和电源线18之间连接有电容器54、74,也能够获得与实施形态1相同的效果。
实施形态2
本发明实施形态2的反向写入程序装置1的硬件构成与实施形态1下反向写入程序装置1的硬件构成相同。反向写入程序装置1的各个与实施形态1同名的构成要素使用同一符号,并省略反向写入程序装置1硬件构成的示意图和说明。本发明实施形态2的反向写入程序装置1中,发光模式的控制程序89与本发明实施形态1的反向写入程序装置1中发光模式的控制程序89是相同的。在此省略发光模式的流程图和说明。
发光二极管D01、D02、…、D16是耗电少,并能够发出高亮度光的电路元件。发光二极管D01、D02、…、D16向发光二极管D01、D02、…、D16头顶部方向发出高亮度的光。发光二极管D01、D02、…、D16的亮度如果由头顶方向起有所偏移的话,就会急剧降低。
因此,如图1所示,在将发光二极管D01、D02、…、D16呈一列设置在反向写入程序装置1前端部4的情况下,在使所有发光二极管D01、D02、…、D16发光时的亮度分布,大约等同于图16所示的亮度分布。总之,各个发光二极管D01、D02、…、D16的头顶部方向(图16中虚线方向)的亮度变高,与此相比,面向相邻的2个发光二极管D01、D02、…、D16之间的亮度减低。
于是,在读取模式中,例如,即使将使第四发光二极管D04发光,通过第三发光二极管D03受光的情况下的受光侧驱动电路的输出端子45的电平,与在使第三发光二极管D03发光,通过第四发光二极管D04受光的情况下的受光侧驱动电路的输出端子65的电平,即使作为等同于反射该光的纸张的部件,考虑到受头顶部方向位置不同的影响和根据头顶部方向的强光,受到图像散乱状态不同的影响,推想这2者当然会成为不同的电平。
相对于此,考虑到接收了由图16的各个发光二极管D01、D02、…、D16的各个中间位置对应的纸张部分产生的反射光的情况,推想使第四发光二极管D04发光、通过第三发光二极管D03受光情况下的受光侧驱动电路输出端子45的电平,和使第三发光二极管D03发光、通过第四发光二极管D04受光情况下的受光侧驱动电路输出端子65的电平,基本是同一电平。为了确认这2个相反的推想中哪一个是正确的,发明者进行了实验,结果是2个电平为基本相同的电平。实施形态2的反向写入程序装置1利用了这一确认结果。
图17是表示本发明实施形态2下反向写入程序装置1的读取步骤的详细步骤的流程图。
CPU83执行初期设定步骤(ST71)。具体地说,CPU83将第二驱动电路14的第一控制输入端子63控制在低电平,将第二控制输入端子64控制在高电平。CPU83将第一驱动电路12的第一控制输入端子43和第二控制输入端子44控制在高电平。第偶数个发光二极管D02、D04、…、D16成为能够进行发光控制的状态,第奇数个发光二极管D01、D03、…、D15成为能够进行受光控制的状态。
CPU83关闭2n-1开关,然后,执行用于关闭2n开关的控制。具体地说,CPU83将[1]代入控制变数n(ST72)。CPU83将使第二(=2×1)发光二极管D02发光的控制信号向第二多路调制转换器13输出,将使第一(=2×1-1)发光二极管D01受光的控制信号向第一多路调制转换器11输出(ST73)。
CPU83进行测光处理(ST74)。具体地说,CPU83读取第一驱动电路12的输出端子45的电平。CPU83比较所读取的电平与阈值(ST75),在读取的第一驱动电路12的输出端子45的电平高于2.75V(阈值)时,CPU83判断为黑色,在EEPROM86的余辉图像数据90的第1(=2×1-1)行写入[1](ST76)。当所读取的电平低于2.75V(阈值)时,CPU83判定为白色,在EEPROM86的余辉图像数据90的第1(=2×1-1)行写入[0](ST77)。
CPU83将使第三(=2×1+1)发光二极管D03受光的控制信号向第一多路调制转换器11输出(ST78),CPU83进行测光处理(ST79)。具体地说,CPU83读取第一驱动电路12的输出端子45的电平,比较所读取了的电平与阈值(ST80)。在读取的第一驱动电路12的输出端子45的电平高于2.75V(阈值)时,CPU83判定为黑色,在EEPROM86的余辉图像数据90的第2(=2×1)行写入[1](ST81)。当读取电平低于2.75V(阈值)时,CPU83判定为白色,在EEPROM86的余辉图像数据90的第2(=2×1)行写入[0](ST82)。
CPU83在控制变数n上加算1(ST83)。CPU83判断n是否小于等于8(ST84),当n小于等于8时,CPU83在使发光二极管D01、D02、…、D16中的1个发光的期间,反复进行2个二值化数据的读取处理(ST73~ST82),反复的次数合计为8次。当n大于8时,在EEPROM86保存由第一发光二极管D01到第十六发光二极管D16的一列单位的二值化数据。
像这样,CPU83在按顺序使第偶数个发光二极管D02、D04、…、D16发光的同时,通过编号小于发光的发光二极管编号1号的第奇数个发光二极管D01、D03、…、D15受光,CPU83使受光电平二值化,生成该第奇数个发光二极管D01、D03、…、D15的余辉图像数据90。另外,CPU83通过编号小于发光的发光二极管编号1号的第奇数个发光二极管D01、D03、…、D15受光,CPU83通过使受光电平二值化,生成该第偶数个发光二极管D02、D04、…、D16的余辉图像数据90。
当n大于8时,CPU83进行模式判定(ST85)。在将模式切换开关6切换至读取模式以外的模式之前,CPU83反复进行上述1列单位图像的读取处理(ST72~84)。此时,反向写入程序装置1按顺序在纸张上移动。
由此,反向写入程序装置1的使用者在将模式切换开关6切换到读取模式后,通过使反向写入程序装置1移动到记载有读取图像的纸张上,能够将所希望的余辉图像数据90保存到EEPROM86中。
如上所述,实施形态2下反向写入程序装置1能够通过读取模式来读取记载在纸张等上的文字和图像,生成与实施形态1相同的余辉图像数据90。
而且,实施形态2下反向写入程序装置1按顺序将第偶数个发光二极管D02、D04、…、D16控制在发光状态,将位于发光了的发光二极管前后的第奇数个发光二极管D01、D03、…、D15中的2个控制在受光状态。实施形态2下反向写入程序装置1仅仅通过该反复操作,就能够读取第奇数个发光二极管D01、D03、…、D15的二值化数据和第偶数个发光二极管D02、D04、…、D16的二值化数据。
进而,实施形态2的反向写入程序装置1在使各个发光二极管发光的期间,按顺序连接与正在发光的发光二极管相邻接的2个发光二极管和受光侧驱动电路。该实施形态2的反向写入程序装置1不必像实施形态1那样,对发光侧和受光侧进行切换,与必须进行切换的情况相比,读取处理简单化。而且,能够使1列单位的读取速度增加以相当于进行该切换所需的时间。
在实施形态2中,使第偶数个发光二极管D02、D04、…、D16发光,使第奇数个发光二极管D01、D03、…、D15受光。另外,即使使第奇数个发光二极管D01、D03、…、D15发光,使第偶数个发光二极管D02、D04、…、D16受光,也能够获得与实施形态2下反向写入程序装置1相同的效果。
实施形态3
本发明实施形态3下反向写入程序装置1的硬件构成与实施形态1下反向写入程序装置1的硬件构成相同。反向写入程序装置1的各个与实施形态1同名的构成要素使用同一符号,并省略反向写入程序装置1硬件构成的示意图和说明。本发明实施形态3下反向写入程序装置1中发光模式的控制程序89与实施形态1下反向写入程序装置1中发光模式的控制程序89是相同的,故在此省略发光模式的流程图和说明。本发明实施形态3下反向写入程序装置1读取模式的基本顺序如图8流程图所示。
图18是表示实施形态3下反向写入程序装置1的各个发光二极管的读取控制的流程图。该流程图用于由第二发光二极管D02到第十五发光二极管D15为止的各个发光二极管D02、D03、…、D15的读取控制。
在图18所示各个发光二极管D02、D03、…、D15的读取控制中,CPU83进行初期设定(ST91)。例如,以进行读取的发光二极管为第2个发光二极管为例进行说明。在这种情况下,CPU83将连接第2发光二极管侧的第二驱动电路14(以下记为受光侧驱动电路)的第一控制输入端子63和第二控制输入端子64控制在高电平;将第一驱动电路12(以下记为发光侧驱动电路)的第一控制输入端子43控制在低电平,同时,将第二控制输入端子44控制在高电平。CPU83将关闭第二开关36的控制信号输出至连接第二发光二极管侧的第二多路调制转换器13(以下记为受光侧多路调制转换器),将关闭第3开关33的控制信号输出至第一多路调制转换器11(以下记载为发光侧多路调制转换器)。
完成初期设定后,CPU83进行测光处理(ST92)。测光处理的具体顺序与图10相同。CPU83根据该测光处理所读取的第2个发光二极管的受光量,判定受光侧驱动电路的输出端子65的电平是否高于3.5V(高点阈值)(ST92)。当输出端子65的电平高于高点阈值时,CPU83判定为黑色,在EEPROM86的余辉图像数据90的第2行写入[1](ST99)。在输出端子65的电平小于等于高点阈值的情况下,CPU83进而判定所读取的电平是否低于1V(低点阈值)(ST94)。当输出端子65的电平低于低点阈值时,CPU83判定为白色,在EEPROM86的余辉图像数据90的第2行写入[0](ST100)。
在输出端子65的电平小于等于高点阈值、且大于等于低点阈值的情况下,CPU83根据这些高点阈值和低点阈值的比较判定,既不判断为黑色也不判断是白色。CPU83将关闭第3开关33的控制信号输出至发光侧多路调制转换器(ST95),然后,进行如图10所示的测光处理(ST96)。CPU83演算新读取的受光侧驱动电路的输出端子65的电平、和已经读取的受光侧驱动电路的输出端子65的电平的平均值(ST97),判定该平均值是否高于2.75V(中间阈值)(ST98)。在平均值高于中间阈值的情况下,CPU83判定为黑色,在EEPROM86的余辉图像数据90的第2行写入[1](ST99),在平均值小于等于中间阈值的情况下,CPU83判定为白色,在EEPROM86的余辉图像数据90的第2行写入[0](ST100)。
CPU83根据图18所示的流程图,分别就由第二发光二极管D02到第十五发光二极管D15为止,按每个发光二极管进行读取处理。例如,在第三发光二极管D03等第奇数个发光二极管的读取处理中,第二驱动电路14成为发光侧驱动电路,第二多路调制转换器13成为发光侧多路调制转换器,第一驱动电路12成为受光侧驱动电路,第一多路调制转换器11成为受光侧多路调制转换器。
关于第一发光二极管D01和第十六发光二极管D16,CPU83执行实施形态1的图9所示的读取处理。也就是说,在生成第一发光二极管D01的余辉图像的情况下,CPU83使第一发光二极管D01受光,使第二发光二极管D02发光。此时的受光电平超过2.75V的话,CPU83判定为黑色;受光电平小于等于2.75V的话,CPU83判定为白色。在生成第十六发光二极管D16的余辉图像的情况下,CPU83使第十五发光二极管D15受光,使第十六发光二极管D16发光。此时的受光电平超过2.75V的话,CPU83判定为黑色;受光电平小于等于2.75V的话,CPU83判定为白色。完成以上读取处理后,EEPROM86保存1列单位的余辉图像数据90。
如图8中流程图所示,CPU83每读取1列单位的余辉图像数据90,就进行模式的确认(ST37)。CPU83在切换至读取模式以外的模式之前,反复读取1列单位的余辉图像数据90。
如上所述,实施形态3下反向写入程序装置1通过读取模式读取记载在纸张上的文字和图像,能够获得与实施形态1相同的余辉图像数据90。
而且,该实施形态3下反向写入程序装置1,对于从第二个到第十五个发光二极管D02、D03、…、D15用的二值化数据,正在受光的发光二极管,例如在使位于发光二极管D07一侧的发光二极管D06发光时,无法明确判断黑白的情况下,进而获得另一侧正在发光的发光二极管D08的平均值,并根据该平均值判断最终的黑白。该实施形态3下反向写入程序装置1,按顺序使这样正在受光的发光二极管两侧的发光二极管发光,根据这2个的平均值判断黑白。例如,在与正在受光的发光二极管D02、D03、…、D15相对的位置、或该位置与一侧发光二极管D01、D02、…、D14中间位置上,位于黑白界限的情况下、或位于灰色图像的情况下,通过比较受光电平和阈值,有时也很难进行正确的二值化判定。因为在实施形态3下反向写入程序装置1通过与平均值的比较(加权),来判断与正在受光的发光二极管D01、D02、…、D15相对位置的黑白,所以即使在难以进行这种判定的情况下,也能够稳定地进行正确的二值化判定。
进而,实施形态3下反向写入程序装置1,根据两侧的发光二极管发光的平均值进行判定处理的情况,仅仅是指无法判断高点阈值和低点阈值的情况。因此,在实施形态3下反向写入程序装置1中,使两侧的发光二极管发光的情况,在一列单位的读取过程中即使有,那也多数为几个来回。在所有发光二极管中,产生两侧的发光二极管发光的情况是很少的。通过该实施形态3的反向写入程序装置1读取一列单位图像数据的时间,与通过实施形态1的反向写入程序装置1读取一列单位图像数据的时间相比,并不会变得很长。该实施形态3中的图像读取时间也不逊色于实施形态1图像的读取时间,在实际运用上不会成为问题。
在该实施形态3中,组合通过实施形态1的读取步骤,生成从第二到第十五发光二极管D02、D03、…、D15用的二值化数据时,通过使用高点阈值、中间阈值和低点阈值这3个阈值进行判定处理,提高了该判定的稳定性和精度。其他,还可以将通过这3个阈值的判定处理与实施形态2的读取步骤进行组合。
图19是将通过这3个阈值将判定处理与实施形态2的读取步骤进行组合的流程图。在图19中,2个测光判定步骤ST111、ST112相当于图18中步骤ST92~ST100的处理。在除此以外的各个步骤中,标示以与实施形态2下图17所示步骤相同的符号,并省略该详细说明。
以上实施形态1~3是本发明的较佳实施形态,但是本发明并不仅仅限于这些,在不脱离本发明权利要求的范围内,可以进行各种的变形、变更。
实施形态3所示图18的流程图中,在受光值为中间值时,演算正在受光的发光二极管的2个电平的平均值,比较平均值与中间阈值。中间阈值是高点阈值和低点阈值的平均值。另外,中间阈值还可以是位于高点阈值和低点阈值之间的其他数值。
在上述各个实施形态下,位于二极管列两端的第一发光二极管D01和/或者第十六发光二极管D16,是进行着与从第二到第十五发光二极管D02、…、D15所不同的读取处理。其他,可以将仅仅在读取时发光或者受光的发光模式所不使用的发光二极管,邻接设置在第一发光二极管D01和/或者第十六发光二极管D16的外侧。由此,第一发光二极管D01和/或者第十六发光二极管D16的读取处理,能够与其他从第二到第十五发光二极管D02、D03、…、D15的读取处理相同。以达到控制程序简单化并缩小。
上述各个实施形态中,使速度积算值与余辉图像数据90各列相互对应地予以保存,通过与将速度传感器16的输出进行积分后的值的比较,进行发光模式的控制。其他,例如可以对应于一定的时间间隔或一定的摇动角度,按顺序使用余辉图像数据90的各列数据。
在上述各个实施形态下,16个发光二极管D01、D02、…、D16相互交替地与第一多路调制转换器11和第二多路调制转换器13连接。其他,例如第一发光二极管D01与第一多路调制转换器11连接,第二发光二极管D02和第三发光二极管D03与第二多路调制转换器13连接,第四发光二极管D04和第五发光二极管D05与第一多路调制转换器11连接,第六发光二极管D06和第七发光二极管D07与第二多路调制转换器13连接,即,除了二极管列的两端以外,发光二极管可以每2个相互交替地与第一多路调制转换器11和第二多路调制转换器13连接。即使在这种变形例的情况下,也能够使用各个发光二极管接受邻接发光二极管发出的光,生成由此的二值化余辉图像数据。
在上述各个实施形态下,16个发光二极管D01、D02、…、D16按第偶数个和第奇数个,各自有8个分别与第一多路调制转换器11和第二多路调制转换器13这2个多路调制转换器连接。其他,例如,可以使2个、4个、8个、16个等多个发光二极管连接在1个多路调制转换器上。可以将多个发光二极管分别按照这些多个发光二极管与不同的多路调制转换器连接,也可以与合计为3个以上的多路调制转换器连接。而且,驱动电路的数量与多路调制转换器的数量相同。像这样,通过使用多路调制转换器,能够使驱动电路的数量少于发光二极管的数量,能够达到反向写入程序装置1小型化和轻量化的目的。即使在多个发光二极管与3个以上的多路调制转换器连接的情况下,与上述实施形态相同,通过各个发光二极管接受邻接的发光二极管所发出的光,能够生成余辉图像数据。
上述实施形态使用了多路调制转换器11、13等。实施形态2和实施形态3的读取方法是不使用多路调制转换器11、13的电路,即在驱动电路的数量与发光二极管的数量相同的电路的情况下是行之有效的方法。
在上述各个实施形态中,微型计算机15将各个驱动电路12、14输出的电平值进行二值化后,作为余辉图像数据。其他,例如,微型计算机也可以将由各个驱动电路输出的电平值进行三值化以上的多值化。在根据多值化了的余辉图像数据,使各个发光二极管发光的情况下,例如,可以设置与多值化了的数据的位数相同数量的驱动电路和多路调制转换器,将这些多个驱动电路的第一控制输入端子设定为互不相同的电平,微型计算机根据多值化了的数据选择多路调制转换器。由此,微型计算机能够使各个发光二极管连接在与多值化数据的各个值相互对应的驱动电路上,形成包括浓淡在内的余辉图像。
在上述各个实施形态下,微型计算机15每读取各个发光二极管的受光电平后,就会根据该电平值生成二值化数据。其他,例如,微型计算机15还可以在读取了一列单位的发光二极管的受光电平后,生成该列的二值化数据。微型计算机15如果读取了在从模式切换开关6被设定为读取模式开始直至解除为止期间的发光二极管的受光电平,将该读取模式的解除操作作为触发器,则生成根据各个发光二极管的受光电平的二值化数据。通过将读取模式的解除操作作为触发器来生成二值化数据,减轻了在读取过程中微型计算机的处理负荷。即使读取时反向写入程序装置1的移动速度上升,微型计算机15也不会出乎意料地负于发光二极管受光电平的读取,能够适当地读取图像。在读取所有的受光电平后的阶段中,能够得到画像颜色的分布信息。因此,微型计算机15在演算各个二值化数据时,对其周围电平信息进行加权演算,并能够根据该加权演算的电平值决定二值化数据的值。余辉图像的轮廓很难脱离读取图像的轮廓。
在上述各个实施形态下,在读取模式中,1个个地使受光的发光二极管与发光的发光二极管运转。其他,例如,在实施形态1的情况下,可以使处于发光状态的发光二极管的数量是两个相邻的2个受光的发光二极管,也可以是4个,甚至可以是其他所有的发光二极管。另外,在实施形态2和实施形态3的情况下,使位于正在受光的发光二极管一侧的多个发光二极管发光,然后,还可以使位于发光二极管另一侧的多个发光二极管发光。
上述各个实施形态是适用于反向写入程序装置1的例子。反向写入程序装置1是手持摇动的部件,其单位时间的摇动角度是不稳定的。因此,如各个实施形态所示,在各个发光数据的列中,希望对应设置有对应于速度积算值等读取速度的变数。对此,例如,使与反向写入程序装置1相同结构的产品,例如以一定的节奏摇动来表示时间的时钟等,能够稳定地机械性地控制其摇动角度、摇动范围、节奏,以达到稳定。在摇动角度等处于稳定状态的情况下,可以根据一定的时间间隔或者一定的摇动角度,按顺序利用余辉图像数据90的各列数据。
在上述各个实施形态下,多个发光二极管是呈一列的配置在从前端部4的前端起面向把手部3的。其他,例如,可以将发光二极管呈圆环形配置在垂直于反向写入程序装置1轴向的平面的圆周上,使反向写入程序装置1在轴方向上左右摇动。其他,还可以形成气球形状的反向写入程序装置1,将发光二极管并列配置在其经线方向或者纬线方向上。
上述各个实施形态是在音乐会和比赛会场所使用的反向写入程序装置1的实例。在其他的例子中,本发明的构成还能够适用于警察和道路工程的交通引导员手持使用的闪光电筒,巡逻车和消防车等装载的防盗用警灯、旋转灯、信号灯等。而且,这些发光装置通过将任意图像和文字作为图像数据予以读取并表示,与单单使灯光一亮一灭的情况相比,能够表示与不同目的相应的信息,能够更加简单地进行确切易懂的指示和表示,同时还能够使以上的操作更加简单化。
[发明的效果]
本发明能够通过更小规模的电路,控制多个发光二极管的发光等运转。
附图的简要说明
[图1]图1是表示本发明实施形态1相关反向写入程序装置构造的透视图。
[图2]图2是表示设置在图1中反向写入程序装置内部的,控制16个发光二极管的电路的电路图。
[图3]图3是表示图2中微型计算机构成的电路图。
[图4]图4是表示保存在图3中EEPROM的余辉图像数据的说明图。
[图5]图5是表示图3中CPU所运行的主要程序的流程图。
[图6]图6是表示图5流程图中发光步骤的具体步骤的流程图。
[图7]图7是表示根据图4所示余辉图像数据所形成的余辉图像的一项实施例的说明图。
[图8]图8是表示图5流程图中读取步骤的具体步骤的流程图。
[图9]图9是表示图8流程图中各个发光二极管所执行的读取处理的详细步骤的流程图。
[图10]图10是表示图9流程图中所示测光处理的详细步骤的流程图。
[图11]图11是表示图2所示电路图中受光侧驱动电路的输出端子的电位变化的波形图。
[图12]图12是对采用图1中反向写入程序装置对画像进行读取的方法进行说明的说明图。
[图13]图13是对采用图1中反向写入程序装置对画像的不同读取位置进行说明的说明图。
[图14]图14是表示图13所示通过读取画像所得的二值化数据的说明图,在图2的电路图中第一控制端子和接地线之间没有连结有电容器情况下的二值化数据。
[图15]图15是表示图13所示通过读取画像所得的二值化数据的说明图,如图2所示,是在第一控制端子和接地线之间连结有电容器情况下的二值化数据。
[图16]图16是表示图1中反向写入程序装置的余辉分布情况的说明图。
[图17]图17是表示本发明实施形态2相关反向写入程序装置的读取步骤的详细步骤的流程图。
[图18]图18是表示本发明实施形态3相关反向写入程序装置的各个发光二极管读取控制的流程图。
[图19]图19是表示将本发明实施形态3相关读取控制流程与实施形态下读取步骤组合情况下流程的流程图。
符号的说明
1反向写入程序装置
4外壳
11第一多路调制转换器
12第一驱动电路(驱动电路,接受发散光兼用驱动电路)
13第二多路调制转换器
14第二驱动电路(驱动电路,接受发散光兼用驱动电路)
15微型计算机(控制装置本体)
51,71PNP晶体三极管
55,75FET(电位效果晶体三极管,接受光部)
56,76电阻粒子(电阻粒子检出部,接受光部)
54,74电容器
41第一控制端子(配线的一部分)
46,66电阻粒子(第一分压电阻粒子)
47,67电阻粒子(第二分压电阻粒子)
86EEPROM(保存部件)
90余辉图像数据(图像数据)
D01、D02、…、D16发光二极管
Claims (10)
1.一种发光装置,其设有:呈棒状的外壳,设置在外壳前端部、并从该前端部向把手部并列配置的多个发光二极管,设置在上述外壳内部、控制上述多个发光二极管发光的电路;
其中,上述电路中设有:对于上述多个发光二极管提供使它们发光的电力的、数量少于上述多个发光二极管的1个或者多个驱动电路,连接上述多个发光二极管和1个或者多个驱动电路之间的多路调制转换器,
保存余辉图像数据的存储部件,
根据上述余辉图像数据向上述多路调制转换器输出控制信号、使上述多个发光二极管发光的控制本体。
2.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于所说的驱动电路和多路调制转换器至少设置有2组;
所说的多个发光二极管,排列在外壳上时,相邻的至少1个发光二极管在与自身不同的多路调制转换器相连接的状态下,与上述至少2个多路调制转换器相连接;
所说的各个驱动电路,其设有通过上述多路调制转换器与上述发光二极管连接的配线、和根据该配线的电压电平输出受光电平信号的受光部;
进而,所说的控制本体,对于上述至少2个多路调制转换器中的1个多路调制转换器来说,输出以使发光二极管发光的控制信号,同时,读取与其他多路调制转换器连接的上述驱动电路的受光电平信号,然后,根据该受光电平信号和阈值的比较结果生成上述余辉图像数据,并将该余辉图像数据保存在上述存储部件中。
3.如权利要求1所述的发光装置,其特征在于所说的驱动电路和多路调制转换器设置有2组;
所说的多个发光二极管,排列在外壳上时,从前端侧起按顺序相互交替地与上述2个多路调制转换器连接;
所说的各个驱动电路,其设有通过上述多路调制转换器与上述发光二极管连接的配线、和根据该配线的电压电平输出受光电平信号的受光部;
进而,所说的控制本体,对于上述2个多路调制转换器中的1个多路调制转换器来说,输出以使发光二极管发光的控制信号,同时,读取与其他多路调制转换器连接的上述驱动电路的受光电平信号,然后,根据该受光电平信号和阈值的比较结果生成上述余辉图像数据,并将该余辉图像数据保存在上述存储部件中。
4.如权利要求3所述的发光装置,其特征在于所说的控制本体,根据使与发光二极管相邻接的发光二极管发光,并通过该发光二极管接受该发光后的光而获得的受光电平信号,生成各个发光二极管用的余辉图像数据。
5.如权利要求3所述的发光装置,其特征在于所说的控制本体,根据使发光二极管发光,并通过与该发光二极管相邻接的发光二极管接受该发光后的光而获得的受光电平信号,生成各个发光二极管用的余辉图像数据。
6.如权利要求3所述的发光装置,其特征在于所说的控制本体,在设定上述2个驱动电路中的一个为发光控制的同时,设定另一个为受光控制;
通过向与上述发光侧的驱动电路连接的多路调制转换器输出控制信号,按顺序点亮与该多路调制转换器连接的上述多个发光二极管;在上述各个发光二极管发光的期间,通过向与上述受光侧的驱动电路连接的多路调制转换器输出控制信号,将与正在发光的发光二极管相邻接的2个发光二极管按顺序与上述受光侧的驱动电路连接;
进而,根据由受光的2个发光二极管的2个受光电平信号中的1个,生成上述受光的2个发光二极管中一个所使用的余辉图像数据;并根据另一个生成正在发光的发光二极管所使用的余辉图像数据。
7.一种发光装置,其设有:多个发光二极管,对于上述多个发光二极管提供使它们发光的电力的、数量少于上述多个发光二极管的1个或者多个驱动电路,连接上述多个发光二极管和1个或者多个驱动电路之间的多路调制转换器,
保存图像数据的存储部件,
根据上述图像数据向上述多路调制转换器输出控制信号的控制本体。
8.一种受光发光兼用的驱动电路,其是对发光二极管提供使其发光的电力的,其设有:与发光二极管的阳极和阴极中的一极连接的配线,
与该配线相连接、在打开状态或者关闭状态下使发光二极管发光的控制晶体管,
与该配线相连接、使用产生在发光二极管中的电压进行充电放电的电容器,
由门接线端子与配线相连的场效应晶体管。
9.一种发光装置,其设有:发光二极管;
包括有与发光二极管的阳极和阴极中的一极连接的配线,与该配线相连、在打开状态或者关闭状态下使发光二极管发光的控制晶体管,与该配线相连、使用产生在发光二极管中的电压进行充电放电的电容器,和,由门接线端子与配线相连的场效应晶体管的受光发光兼用的驱动电路;
控制上述驱动电路的控制晶体管,使上述发光二极管熄灯,读取熄灯时驱动电路的场效应晶体管的输出的控制本体。
10.如权利要求9所述的发光装置,其特征在于所说的控制本体,使发光二极管的另一方的电位发生变化,并以该变化时间点作为基准,在由发光二极管接受黑色图像的光起,直至上述电容器的充电电压达到稳定为止的过渡期间内,读取场效应晶体管的输出。
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