一种利用发光二极管阵列扫描图形的装置及其方法，包括发光二极管ＬＥＤ阵列、图形数据存储单元以及与所述ＬＥＤ阵列和图形数据存储单元相连的一扫描控制及处理单元，所述扫描控制及处理单元用于控制由所述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，保存到所述图形数据存储单元。本发明专利技术可以实现图形扫描和存储，且电路结构简单，成本低。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种包含发光二极管(LED)的装置，及对图形进行扫描的 方法。
技术介绍
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3见觉暂留效应，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。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提出 一种利用发光二极管阵列扫描图形的 装置，可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。如筒单地把红色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。因此本专利技术可利用所述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，如此即可筒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。基于以上构思，本专利技术提供了 一种利用发光二极管阵列扫描图形的装 置，包括发光二极管LED阵列和图形数据存储单元，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阵列和图形数据 存储单元相连的一扫描控制及处理单元，所述扫描控制及处理单元用于控制 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， 保存到所述图形数据存储单元。进一步地，上述装置还可具有以下特点所述扫描控制及处理单元进一步包括扫描控制单元、^:电时间;险测单 元和数据转换单元，其中所述扫描控制单元，与所述LED阵列相连，用于将一列或多列上的LED 分为一个或多个扫描组，并将每一扫描组中的LED编为一个或多个光收发 组，控制一扫描组中的光收发组依次循环扫描，或在有多个扫描组时同时控制各扫描組中的光收发组依次循环扫描；所述放电时间检测单元，与所述LED阵列相连，用于检测光收发组每 次扫描时接收LED的》文电时间，输出到数据存储与转换单元；所述数据转换单元，保存有所述LED阵列所使用的LED的放电时间与 图形灰度值之间的对应关系信息，用于将所述放电时间转换为图形块灰度 值，并将各图形块灰度值输出到图形数据存储单元。进一步地，上述装置还可具有以下特点所述扫描控制单元在光收发组的一次扫描过程中，先对组中的接收LED 加反向偏压使其充电，然后对该组的发射LED加正向偏压使其发光并取消 在接收LED负极施加的电压。进一步地，上述装置还可具有以下特点所述扫描控制单元将各扫描组中的LED编为多个光收发组时，在对前 一扫描的光收发组中的发射LED加正向偏压使其发光的同时，即可对下一 要扫描的光收发组中的接收LED加反向偏压使其充电，但对同一扫描组的 两个光收发组中的发射LED加正向偏压的时间要错开。进一步地，上述装置还可具有以下特点所述扫描控制单元是将扫描组中相邻的LED两两编为一个光收发组且 不同光收发组包含的LED不同， 一个光收发组的扫描过程包括二次扫描， 第一次扫描和第两次扫描时将光收发组中的接收LED和发射LED互换；或 者所述扫描控制单元是将扫描组中相邻的两个LED编为一个光收发组， 相邻两个光收发组包含一个相同的LED, —个光收发组的扫描过程只包括 一次扫描且相邻光收发组的发射LED不同；或者所述扫描控制单元是将扫描组中连续的3个LED编为一个光收发组， 扫描时以中间的那个LED为该光收发组的发射LED,其它两个为接收LED, 且相邻两个光收发组包含二个相同的LED,所述放电时间检测单元检测两 个接收LED的放电时间并取均值，所述数据转换单元根据所述放电时间的 均值来进行转换；或者所述LED阵列包括多列LED,所述扫描控制单元将阵列同一行上的属 于不同列的至少2个LED编为一个光收发组，不同光收发组包含的LED不 同， 一个光收发组的扫描过程包括一次扫描，且组中的发射LED与所有接 收LED相邻。进一步地，上述装置还可具有以下特点所述数据转换单元对同一扫描组，按;险测得到;^文电时间的顺序来相应保 存转换后的灰度值，使得第M个灰度值即为第M个发光的发射LED下方 图形块的灰度值，M为扫描组包含的LED个数；有多个扫描组时，不同扫 描组扫描得到的灰度值也按扫描组在LED阵列上的排列顺序按序存放。进一步地，上述装置还可具有以下特点所述数据转换单元先暂存一次循环扫描过程中各接收LED的放电时间 信息，在完成一次循环扫描后，再将本次循环扫描得到的所有放电时间转换 为 一组灰度数据并保存到所述图形数据存储单元，且对各次循环得到的各组 灰度值依次存放。进一步地，上述装置还可具有以下特点形灰度值之间的对应关系信息包括一放电时间阈值，放电时间大于该阈值时 将其转换为表示黑色的灰度值，放电时间小于该阈值时将其转换为表示白色 的灰度值，所述放电时间阈值介于对黑色本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用发光二极管阵列扫描图形的装置，包括发光二极管ＬＥＤ阵列和图形数据存储单元，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阵列和图形数据存储单元相连的一扫描控制及处理单元，所述扫描控制及处理单元用于控制由所述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，保存到所述图形数据存储单元。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：罗立声，杨柳，
申请(专利权)人：凌通科技股份有限公司，北京北阳电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]
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