CN1855180A - 具有光感应功能的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有光感应功能的显示装置，包含一发光二极管模块、一光感应器模块、一载体、一驱动模块，及一控制模块。发光二极管模块具有多个发光二极管，用以显示一影像信号。光感应器模块具有至少一个光感应器，用以检测一光源信号，光感应器模块与发光二极管模块不重叠地布设于载体上，驱动模块用以驱动载体产生一周期性的运动。控制模块用以发送影像信号至发光二极管模块及接收光感应器模块所传回的光源信号，并依接收光源信号的光感应器位置产生一相对应的处理程序。

Description

具有光感应功能的显示装置

技术领域

本发明有关于一种显示装置，特别是指一种具有光感应功能的显示装置。

背景技术

参阅图1，一般具有光感应功能的显示装置，如仿真手枪射击的游戏机台1，为让使用者可以一较接近真实的操作方式，与该游戏机台1的显示画面有一互动效果，通常系以一显示器11播放一显示画面，并由使用者2操作一手枪仿真器12对该显示画面射击，来达到一互动效果。其中，该手枪仿真器12具有一扳机(图未示)及一光源投射器(图未示)，当使用者以该手枪仿真器12瞄准该显示画面上的一预定目标，并扣扳机时，该光源投射器会发射一光源至该显示画面上，而形成有一光点，并由影像撷取装置13用以撷取该显示画面及投射于该显示画面上的光点信号，再将此等资料画面传送至一控制器作一判读，以辨别使用者是否有打中该预定目标。以此种利用画面撷取，来判读操作结果的方式，除会因需撷取影像，而增设一影像撷取装置13，且此影像撷取装置13与显示画面所需的焦距，亦将增加该游戏机台1的体积，此外，画面撷取后再判读的影像精确度，亦会因影像撷取装置13的角度、距离，及用以影像分析的软件的不同，而有相当程度的误差。

发明内容

因此，本发明的目的，即在提供一种可以一较简便的方式，即可精确地感应一光源位置的显示装置。

于是，本发明一种具有光感应功能的显示装置，此显示装置包含一发光二极管模块、一光感应器模块、一载体、一驱动模块及一控制模块。

发光二极管模块具有多个发光二极管，用以显示一影像信号；光感应器模块具有至少一光感应器用以检测一光源信号，且光感应器与发光二极管模块皆以非重叠地布设于载体上；驱动模块系用以驱动载体产生一周期性的运动；控制模块用以发送该影像信号至发光二极管模块及接收该光感应器所传回的光源信号，并依接收该光源信号的光感应器位置产生一相对应的处理程序。

本发明亦揭示一种光感应装置，此光感应装置包含一光感应器模块、一载体、一驱动模块及一控制模块。

光感应器模块具有至少一光感应器用以检测一光源信号，并布设于载体上；驱动模块用以驱动载体产生一周期性的运动；控制模块用以接收该光感应器所传回的光源信号，并依接收该光源信号的光感应器位置产生一相对应的处理程序。

附图说明

图1是一示意图，说明已知显示装置需具有光感应功能的实施方式；

图2是一示意图，说明本发明具有光感应功能的显示装置的第一较佳实施例；

图3是一立体图，说明本发明具有光感应功能的显示装置的第二较佳实施例；

图4是一示意图，说明多个光感应器数组与多个发光二极管数组的布设态样；

图5是一示意图，说明这些光感应器数组与这些发光二极管数组的另一布设态样；

图6是一示意图，说明一信号处理器；

图7是一示意图，说明一圆柱坐标系；

图8是一示意图，说明一控制模块；

图9是一立体图，说明本发明的第三较佳实施例；

图10是一立体图，说明本发明的第四较佳实施例；及

图11是一示意图，说明光感应器与这些发光二极管的另一布设态样。

具体实施方式

本发明的前述及其它技术内容、特征与优点，在以下配合参考附图的四个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的明白。

参阅图2，本发明具有光感应功能的显示装置3的第一较佳实施例，包含一发光二极管模块31、一光感应器模块32、一载体33、一控制模块34、一驱动模块37。

发光二极管模块31布设于载体33上，具有多个发光二极管311，用以接收并显示控制模块34传送的一影像信号。光感应器模块32亦布设于载体33上，并与发光二极管模块31彼此不重叠地配置，其具有至少一光感应器321及至少一用以处理光感应器321产生的感测信号的信号处理器323，当光感应器321感应一光源信号后，可经由信号处理器323处理并传送至控制模块34，以施以一相对应的处理。在本较佳实施例中，发光二极管模块31将一预定数量的发光二极管311，共同布设于同一区块，而形成有多个发光二极管区块312，光感应器模块32具有多个光感应器321及多个信号处理器323，且亦以一预定数量的光感应器321及信号处理器323布设于同一区块，而形成有多个光感应器区块322，发光二极管区块312及光感应器区块322中所属的发光二极管311及光感应器321皆为一矩阵方式排列，且各发光二极管区块312及光感应器区块322彼此不重叠地布设于载体33上。

值得说明的是，这些发光二极管区块312及光感应器区块322亦可以一不规则的形状排列，且每一发光二极管区块312或每一光感应器区块322彼此间，亦可以一不相同之间距排列，并不应以本实施例中揭示者为限，发光二极管模块31所显示的影像信号，是由控制模块34所传送，其间信号的发送方式，将于下文再加以详述。

光感应器321是指一可依受到光源照射时，光照程度的强弱或波长长短的不同，而产生电流、电压亦或电阻不同变化的组件，此光感应器321可为光敏晶体管、光电二极管、光敏电阻，亦或红外线感应器等…信号处理器323即用以读取各光感应器321的光感应值，其中，参阅图6，各信号处理器323具有一光输入放大单元324、模拟/数字转换单元325、逻辑电路单元326、传输单元327。

参阅图2、6，由于光感应器321经光源照射而感应的电流或电压信号十分微弱，故，信号处理器323的光输入放大单元324用以将此等因光感应而生成的电流或电压信号，放大到一默认值，以方便做信号处理。且由于感应生成的电流或电压信号为一模拟信号，为方便处理及传输，故以一模拟/数字转换单元325将其转换为一数字信号。再经由逻辑电路单元326，利用一适当的时序，把各数字信号数据经过传输单元327传送至控制模块34中，控制模块34的一感测信号处理单元342(参阅图8)则可依其所接收到各感应器321所传送的数字信号资料，得知各光感应器区块322上的纵轴位置(Z axis)的各光感应器321是否有接收到一诸如手枪仿真器的光源照射，并执行一计分处理程序。

其中，为使光感应器模块32可接收一完整区域中，任一角度位置的光源信号，及可藉由驱使载体33产生一快速的往复运动，利用注视者的视觉暂留的影响，而大量节省欲达到相同分辨率所需的发光二极管311及光感应器321。显示装置3具有一驱动模块37。在本第一较佳实施例中，驱动模块37具有一左右振动机构371、一振动维持机构372，及一振动平衡框373，其中在本实施例中左右振动机构371可以为弹簧等弹性材料达成，而振动维持机构372则可为永久磁铁，利用通电所产生的极性而产生互斥现象，驱使振动平衡框373产生连续振动，亦即藉由左右振动机构371及振动维持机构372来推动载体33与振动平衡框373的互相运动，进而使得载体33上的发光二极管模块31及光感应器模块32得以一定的频率作一周期性地往复振动，如此，将可以一少量的光感应器321，即可得到一高分辨率的具有光感应功能的显示装置3。其中，由于此种驱动模块已于中国台湾第162，898号专利案揭示，且非本发明的特征所在，故在此不多加赘述。

此外，显示装置3亦可以图3、4所示的第二较佳实施例来实现，其中，与第一较佳实施例类似的构件，是以相同的编号称之，且相同的技术内容，在此亦不再另行加以赘述。于第二较佳实施例中值得说明的是，显示装置3更包含有一译码器35及一基座36。

其中，第二较佳实施例中，载体33为圆柱形，具有一围绕面331。发光二极管模块31及光感应器模块32皆布设于此围绕面331上。各发光二极管区块312及光感应器区块322彼此间均匀地，且相互间隔地布设于载体33的围绕面331上。但如图5所示，此发光二极管模块31及光感应器模块32亦可前后地设置于载体33的不同平面基准上，亦为本发明的一实施态样。

参阅图3，基座36具有一底盘361，一可动地放置于底盘361上的一孔洞(图未示)的轴杆362，及一可带动轴杆362旋转的驱动模块37，在本实施例中，驱动模块37为一马达。载体33藉由轴承(图未示)置于轴杆362上，籍由轴杆362的旋转，而连带地带动了载体33及布设于载体33上的发光二极管模块31及光感应器模块32的旋转。

其中，为说明载体33的转速与发光二极管311，及光感应器321数量的关系，在下文中将举一例说明。

举例而言，将载体33的围绕面331，于其360的θ角内2000等份，并在该围绕面331上均匀设置有12组光感应区块322，每一组光感应区块322具有200点光感应器321，载体33以5rps的转速旋转，则可得到每秒60个全画面的光感应资料，每个画面上形成有40万点的光感应器资料，但构成如此分辨率的光感应面只需使用2400个光感应器321。同样地，以此原理，发光二极管模块31亦可以相同的方式，达到利用少量发光二极管区块312，即可达到相同分辨率的效果，其中，此种技术，以于中国台湾第215,006号专利案中揭示，于此不再加以赘述。

又，由于第二实施例的载体33可藉由轴杆362的旋转，因此，可搭配适当的转速而于载体33上仅设置一条如图4的光感应区块322，或者如图11，将多个仅具少量的光感应器321甚至一个光感应器321的光感应区块322布设于各发光二极管区块312内未设置发光二极管311的位置且这些光感应区块322的布设高度相互错开，即可构成光感应面。

译码器35装设于轴杆362上，并对载体33定义有一参考基准，用以使控制模块34可判读各发光二极管区块312，及传送数字信号资料的光感应器321是位于何一角度位置，当载体33旋转时，此译码器35可用以测出此载体33的瞬时旋转角度位置，并与该参考基准比对，而计算出位于载体33上的任一发光二极管311，及任一光感应器321相对于该参考基准的相对角度位置(θangle)，如此，参阅图7，则可利用圆柱坐标系(Cylinderical Coordinate System)的观念，分别由译码器35及信号处理器323得到位于载体33的圆柱面(θ、Z)坐标上，任一θ角的Z轴上的光感应器321的数字信号资料，而控制模块34之感测信号处理单元342(参阅图8)则依据该资料，做出一相对应的处理。由于此译码器35为一已知技术，且非本案的特征所在，故在此不另行加以赘述。

其中，参阅图3、8，控制模块34具有一影像处理单元341，及一感测信号处理单元342。影像处理单元341用以依据译码器35所检测出发光二极管模块31的各发光二极管区块312的瞬时角度位置，进而发出一相对此角度位置上的发光二极管区块312的影像信号，并经由各发光二极管区块312所播放的影像信号，而组合形成一影像画面。感测信号处理单元342是用以判读有光源反应的光感应器321与该影像画面的相对关系，并以一计分的处理程序处理。好比，若本发明是应用于一警匪射击游戏的使用上，若此时的影像画面出现一歹徒，而控制模块34得知位于此歹徒影像区域上的光感应器321感应到一光源信号，则可因此而执行计分的处理程序。

参阅图9、10，为本发明的第三、第四较佳实施例，其中，此等实施例中，与第二较佳实施例类似的构件，是以相同的编号称之，且由于其技术内容相似，在此不再另行加以赘述，但值得说明的是，第三较佳实施例的载体33为一球体，其发光二极管模块31，及光感应器模块32分别布设于该球体的表面上，第四较佳实施例的载体33为一盘体，其发光二极管模块31，及光感应器模块32分别布设于该盘体的上表面上。

归纳上述，本发明具有光感应功能的显示装置3，是利用一具有多个发光二极管311的发光二极管模块31、一具有至少一光感应器321的光感应器模块32，及一控制模块34，利用控制模块34对各发光二极管区块312传送其所相应的影像信号，及判读出有光源反应的光感应器321，并以一预定的处理程序处理。故确实能达到发明的目的。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (25)

1.一种具有光感应功能的显示装置，包含：

一发光二极管模块，具有多个沿第一方向布设的发光二极管，用以显示一影像信号；

一光感应器模块，具有多个沿该第一方向布设的光感应器，各该光感应器用以检测一外界光源并于检测到该外界光源时对应产生一光源信号；

一载体，布设有该发光二极管模块及该光感应器模块；

一驱动模块，用以驱动该载体产生一沿与该第一方向正交的第二方向周期性地的运动；及

一控制模块，用以发送该影像信号至发光二极管模块，使该发光二极管模块配合该驱动模块的运动，以显示一多个维度的影像，该控制模块更接收来自该光感应模块中至少一个光感应器所传回的光源信号，以判断该外界光源于该影像的相对位置，进而执行一计分处理程序。

2.如权利要求1所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，该发光二极管模块及该光感应器模块非重叠地布设于该载体上。

3.如权利要求1所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，该驱动模块用以驱动该载体产生一往复运动。

4.如权利要求1所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，还包含一基座，该载体可活动地装设于该基座上。

5.如权利要求4所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，该驱动模块用以驱动该载体产生一旋转运动。

6.如权利要求5所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，还包含有一译码器，并定义出一参考基准，当该载体移动时，该译码器用以判读各该发光二极管，及该光感应器模块所属的光感应器相对于该参考基准的相对位置。

7.如权利要求5所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，该载体具有一球面，且该球面上布设该发光二极管模块及该光感应器模块。

8.如权利要求1所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，该载体具有一平面，且该平面上布设有该发光二极管模块及该光感应器模块。

9.如权利要求5所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，该载体的具有一围绕面，且该围绕面上布设有该发光二极管模块及该光感应器模块。

10.如权利要求1所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，该光感应器为一光电二极管。

11.如权利要求1所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，该光感应器为一光敏晶体管。

12.如权利要求1所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，该光感应器为一红外线感应器。

13.如权利要求1所述的具有光感应功能的显示装置，其特征在于，该光感应器为一光敏电阻。

14.一种光感应装置，包含：

一光感应器模块，具有多个沿第一方向布设的光感应器，各该光感应器用以检测一外界光源并于检测到该外界光源时对应产生一光源信号；

一载体，布设有该光感应器模块；

一驱动模块，用以驱动该载体产生一沿正交于该第一方向的第二方向的周期性地的运动；及

一控制模块，用以接收该光感应器模块所传回的光源信号，以判断产生该光源信号的光感应器的位置，进而执行一计分的处理程序。

15.如权利要求14所述的光感应装置，其特征在于，该驱动模块用以驱动该载体产生一往复运动。

16.如权利要求14所述的光感应装置，其特征在于，还包含一基座，该载体可活动地装设于该基座上。

17.如权利要求16所述的光感应装置，其特征在于，该驱动模块用以驱动该载体产生一旋转运动。

18.如权利要求17所述的光感应装置，其特征在于，还包含有一译码器，并定义出一参考基准，当该载体移动时，该译码器用以判读该光感应器模块所属的光感应器相对于该参考基准的相对位置。

19.如权利要求17所述的光感应装置，其特征在于，该载体具有一球面，且该球面上布设有该光感应器模块。

20.如权利要求14所述的光感应装置，其特征在于，该载体具有一平面，且该平面上布设有该光感应器模块。

21.如权利要求17所述的光感应装置，其特征在于，该载体的具有一围绕面，且该围绕面上布设有该光感应器模块。

22.如权利要求14所述的光感应装置，其特征在于，该光感应器为一光电二极管。

23.如权利要求14所述的光感应装置，其特征在于，该光感应器为一光敏晶体管。

24.如权利要求14所述的光感应装置，其特征在于，该光感应器为一红外线感应器。

25.如权利要求14所述的光感应装置，其特征在于，该光感应器为一光敏电阻。

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