CN109710114A - 感光触摸屏及手持智能终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种感光触摸屏及手持智能终端，感光触摸屏包括像素阵列和处理器，像素阵列包括若干按照规则排列的像素单元，每个像素单元包括显示单元和至少一个光电二极管；感光触摸屏还包括模拟信号处理单元和A/D转换器；模拟信号处理单元用于对每个光电二极管产生的电信号进行处理并输出与电信号对应的第一信号至A/D转换器；A/D转换器用于对第一信号进行模数转换后输出对应的第二信号至处理器；处理器根据每个第二信号控制相应的像素单元中的显示单元以实现对感光触摸屏明暗的调节。本发明通过将光电二极管和显示单元一同按照规则排列于屏幕上，实现发光的同时也能接收光线，将屏幕变成一个可双向工作的器件，能够实现真正意义上的全面屏。

Description

感光触摸屏及手持智能终端

技术领域

本发明属于触摸屏领域，特别涉及一种感光触摸屏及手持智能终端。

背景技术

目前手机屏幕、电脑屏幕等，不管是传统的LED(发光二极管)、TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)，还是新一代OLED(有机发光二极管)、Micro LED(新一代显示技术的发光器件)，这些器件均是发光器件，通过将电能转化光能，以三种基础色调，经过有序规则排列及明暗调节来显示各种各样的颜色。而目前手机等手持智能终端，其感光则是通过感光模组和摄像头实现。感光模组中的感光元件接收光线，主要为了实现随着环境光强来调整屏幕明暗度；摄像头中的感光元件接收到光线，经过一系列处理后达到拍照的目的。

目前手持智能终端的屏幕作为最大的发光设备还不能接受光线，属于单工设备。由于屏幕只能发光，不能接收光，所以即使为了满足屏幕自身的明暗调节也必须依赖于其他感光元件，也即需要通过感光模组等完成。现有的手机为了实现接受光线相关的功能，不得不将包括感光元件的感光模组和摄像头等设置在手机的前面板，这势必会占用手机屏幕的部分空间，导致无法实现真正意义上的全面屏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中手持智能终端的屏幕自身不能接受光线，必须借助于其它感光元件实现接收光线的功能，使得手持智能终端无法实现真正意义的全面屏的缺陷，提供一种既能发光也能接收光线的可双向工作的感光触摸屏及手持智能终端。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

本发明提供了一种感光触摸屏，包括像素阵列和处理器，所述像素阵列包括若干按照规则排列的像素单元，每个所述像素单元包括显示单元；

每个所述像素单元还包括至少一个光电二极管；

所述感光触摸屏还包括模拟信号处理单元和A/D(模拟/数字)转换器；

所述模拟信号处理单元用于对每个所述光电二极管产生的电信号进行处理并输出与所述电信号对应的第一信号至所述A/D转换器；

所述A/D转换器用于对所述第一信号进行模数转换后输出对应的第二信号至所述处理器；

所述处理器根据每个所述第二信号控制相应的所述像素单元中的所述显示单元以实现对所述感光触摸屏明暗的调节。

较佳地，所述感光触摸屏包括显示模式和拍照模式；

当所述感光触摸屏处于所述显示模式时，所述处理器根据每个所述第二信号控制对应的所述像素单元中的所述显示单元以实现对所述感光触摸屏明暗的调节；

当所述感光触摸屏处于所述拍照模式时，每行中的所述像素单元中的所述光电二极管产生的电信号组成图像信号并通过各自所在列的信号总线依次传输到所述模拟信号处理单元及所述A/D转换器，经转换后生成的每个所述第二信号组成数字图像信号输出至所述处理器；所述处理器根据所述数字图像信号控制相应的所述像素单元中的所述显示单元进行显示以实现拍照的功能。

较佳地，每个所述像素单元还包括切换单元，当所述感光触摸屏处于所述拍照模式时，所述切换单元用于控制所在的所述像素单元中的所述光电二极管与所述显示单元发出的光线相隔离。

较佳地，所述切换单元为设置于所述显示单元和所述光电二极管之间的高速开关，所述高速开关的切换频率大于人眼可感知到的频率。

较佳地，所述切换单元为设置于所述显示单元和所述光电二极管之间的挡板，所述挡板用于将所述光电二极管与所述显示单元发出的光线相隔离。

较佳地，所述感光触摸屏还包括第一行选逻辑电路、第一列选逻辑电路和第一时序与逻辑控制电路；

所述处理器还用于控制所述第一时序与逻辑控制电路使得所述第一时序与逻辑控制电路驱动所述第一行选逻辑电路和所述第一列选逻辑电路选通所述像素阵列中对应行和列中的所述光电二极管；

所述感光触摸屏还包括第二行选逻辑电路、第二列选逻辑电路和第二时序与逻辑控制电路；

所述处理器还用于控制所述第二时序与逻辑控制电路使得所述第二时序与逻辑控制电路驱动所述第二行选逻辑电路和所述第二列选逻辑电路选通所述像素阵列中对应行和列中的所述显示单元。

较佳地，所述第一行选逻辑电路用于选通所述像素阵列中对应的行，所述第一行选逻辑电路包括逐行扫描模式和隔行扫描模式。

较佳地，每个所述像素单元还包括重置MOS(金属-氧化物-半导体场效应晶体管)管，所述重置MOS管用于复位所在的所述像素单元中的所述光电二极管。

较佳地，所述模拟信号处理单元用于对所述光电二极管产生的电信号进行放大及提高信噪比处理并输出与所述电信号对应的所述第一信号至所述A/D转换器。

本发明还提供了一种手持智能终端，包括前面板和听筒，所述手持智能终端还包括前述的感光触摸屏，所述感光触摸屏设置于所述前面板，所述听筒设置于所述前面板之外的区域。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的感光触摸屏及手持智能终端通过将光电二极管和显示单元一同按照规则排列于屏幕上，实现发光的同时也能接收光线，将屏幕变成一个可双向工作的器件。包括光电二极管的感光触摸屏既可以调节屏幕明暗度，又可以实现原有摄像头的拍照功能。本发明将原本设置于手持智能终端的前面板上的摄像头和感光器件通过屏幕实现，能够使得手持智能终端的前面板只有屏幕，从而能够实现真正意义上的全面屏。

附图说明

图1为本发明实施例1的感光触摸屏的模块示意图。

图2为图1中像素阵列的部分示意图。

图3为实施例1中单独一个发光二极管的驱动电路的示意图。

图4为实施例1中单独一个光电二极管相关的驱动电路的示意图。

图5为实施例1中使用的一种常规的发光模块中发光二极管相关电路的示意图。

图6为实施例1中使用的一种感光模块中光电二极管相关电路的示意图。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

本实施例提供了一种感光触摸屏，如图1所示，该感光触摸屏包括像素阵列1、处理器2、第一行选逻辑电路3、第一列选逻辑电路4、第一时序与逻辑控制电路5、第二行选逻辑电路7、第二列选逻辑电路6、第二时序与逻辑控制电路8、模拟信号处理单元9和A/D转换器10。本实施例中处理器2采用MCU芯片。

本实施例中像素阵列1的部分示意图如图2所示，像素阵列1包括若干按照规则排列的像素单元101，图2中仅示出了四个像素单元101。每个像素单元101包括显示单元102、至少一个光电二极管103、切换单元(图中未示出)及重置MOS管(图中未示出)。本实施例中每个像素单元101采用了一个发光二极管4。本实施例中，显示单元102包括由发红光的发光二极管104、发绿光的发光二极管105、发蓝光的发光二极管106，这些如图3所示驱动连接的发光二极管构成的三基色发光二极管发出红、绿、蓝三种基本色。图4示出了重置MOS管RES置于电源VDD和发光二极管之间，其用于复位所在的像素单元101中的光电二极管103。图4中VSS表示地，MOS管RS为行选通MOS管，另外一个MOS管为用于驱动的源级跟随器MOS管。

本实施例中，模拟信号处理单元9用于对每个光电二极管103产生的电信号进行放大及提高信噪比处理并输出与所述电信号对应的第一信号至A/D转换器10。A/D转换器10用于对所述第一信号进行模数转换后输出对应的第二信号至处理器2。处理器2处理完的信号再经过第二时序与逻辑控制电路来控制相应的行或列选逻辑电路驱动相应的发光二极管。

本实施例中，感光触摸屏包括两种模式，分别为显示模式和拍照模式。

当感光触摸屏处于显示模式时，处理器2根据每个所述第二信号控制对应的像素单元101中的显示单元102以实现对感光触摸屏明暗的调节。

当感光触摸屏处于拍照模式时，每行中的像素单元101中的光电二极管103产生的电信号组成图像信号并通过各自所在列的信号总线依次传输到模拟信号处理单元9及A/D转换器10，经转换后生成的每个所述第二信号组成数字图像信号输出至处理器2。处理器2根据所述数字图像信号控制相应的像素单元101中的显示单元102进行显示以实现拍照的功能。

本实施例中，当感光触摸屏处于拍照模式时，切换单元用于控制所在的像素单元101中的光电二极管103与显示单元102发出的光线相隔离。切换单元用于实现显示单元102发光时不被像素单元101中的光电二极管103采集到，避免引起误操作。其中，切换单元的实现方式有多种，一种实现方式为挡板，此时挡板设置于显示单元102和光电二极管103之间，使二者能够同时工作；切换单元的另外一种实现方式为高速开关，该高速开关设置于显示单元102和所述光电二极管103之间，该高速开关的切换频率大于人眼可感知到的频率。本实施例中切换单元采用高速开关实现。

本实施例中，处理器2还用于控制第一时序与逻辑控制电路5，使得第一时序与逻辑控制电路5驱动第一行选逻辑电路3和第一列选逻辑电路4选通像素阵列1中对应行和列中的光电二极管103。其中，第一行选逻辑电路3包括图4中的行选通MOS管RS，其用于选通像素阵列1中对应的一行像素单元，第一行选逻辑电路3包括两种扫描模式：分别为逐行扫描模式和隔行扫描模式，可以实现对像素阵列逐行扫描也可隔行扫描。

本实施例中，处理器2还用于控制第二时序与逻辑控制电路8使得第二时序与逻辑控制电路8驱动第二行选逻辑电路7和第二列选逻辑电路6选通像素阵列1中对应行和列中的显示单元102。

本实施例通过将光电二极管和由发光二极管组成的显示单元一同按照规则排列于屏幕上，实现发光的同时也能接收光线，具体实现时包含但不仅限于如下主要功能模块：

如图5示出了一种常规的发光模块，主要由发光二极管阵列组成，通过恒流源组成的供电模块给屏幕发光二极管供电，使三基色发光二极管发出红、绿、蓝三种基本色，将电能转化为光能，达到显示的目的。图5仅举例示出了三行三列，分别为行1、行2和行3，列A、列B和列C，具体实现方式为现有技术，在此不再赘述。

如图6示出了基于本发明的一种感光模块，其中包括若干个光电二极管。当外界光照射到由光电二极管组成的像素单元时，发生光电效应，在像素单元内产生相应的电荷。第一行选择逻辑电路根据需要选通相应的某一行的像素单元，简称行像素单元。行像素单元内的图像信号通过各自所在列的信号总线传输到对应的模拟信号处理单元及A/D转换器，转换成数字图像信号输出。

本实施例提供的感光触摸屏集合了当前的显示技术与拍照技术于一体，对屏幕中的像素阵列进行了改进，将显示单元102与光电二极管103融合成新型的感光触摸屏。需要说明的是，本实施例中未提及的显示及拍照所用的到的其它模块均有比较成熟的实现方案，在此不再赘述。

本实施例提供的感光触摸屏解决了现有技术中屏幕自身不能接受光线，必须借助于其它感光元件实现接收光线的功能的问题。本发明在现有的包括了显示单元的像素单元中加入光电二极管，替代了其它感光元件来接收光线，光线照射到像素单元中的光电二极管时光电二极管将光转化为电信号，电信号输入模拟信号处理单元，处理完的模拟信号进入A/D转换器转换为数字信号，数字信号再送至处理器，处理器根据接收到的数字信号的情况能够获知屏幕的光照情况，根据该光照情况实现对像素单元中的显示单元的发光控制，以实现对屏幕明暗的调节，由此将屏幕变成了一个既能够发光又能够接收光线的可双向工作的器件。

本实施例提供的感光触摸屏还解决了现有的屏幕为了实现拍照功能必须依赖于设置于屏幕前面板上的摄像头接收光线，经过一系列处理达到拍照的目的，摄像头的存在使得手持智能终端无法实现真正意义的全面屏的问题。本发明在现有的包括了显示单元的像素单元中加入光电二极管，替代了现有的摄像头来接收光线。当处于拍照模式时，处理器能够获取每一行像素单元中光电二极管产生的电信号组成的图像信号，经模拟信号处理单元及A/D转换器先后处理后送至处理器，处理器根据收到的数字图像信号能够驱动显示单元按需进行显示，从而实现了拍照的功能，使得手持智能终端的前面板不再需要摄像头，从而实现了真正意义的全面屏。

实施例2

本实施例还提供了一种手持智能终端，包括前面板、听筒及实施例1所述的感光触摸屏，所述感光触摸屏设置于所述前面板，所述听筒设置于所述前面板之外的区域。

本实施例提供的手持智能终端，当只需要屏幕显示功能时，如浏览手机、看视频等，屏幕正常发光即可；当进入拍照模式时，由发光二极管组成的发光模块与由光电二极管实现的感光模块之间可以通过高速切换的开关控制，切换频率大于人眼可感知到的频率。

本实施例提供的手持智能终端使用实施例1所述的感光触摸屏实现，使用发光二极管替代现有手持智能终端中用于调节屏幕亮灭的感光元件，前面板上听筒放置于前面板之外的区域，例如放置于手持智能终端的顶端。现有手持智能终端中摄像头所实现的功能，本实施例中通过光电二极管将接收到的图像传至内部处理，前面板将看不到摄像头及其他模块，只有屏幕，实现真正意义上的全面屏。

本实施例提供了一种不需要在前面板上设置听筒和摄像头的解决方案，实现了真正意义的全面屏。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种感光触摸屏，包括像素阵列和处理器，所述像素阵列包括若干按照规则排列的像素单元，每个所述像素单元包括显示单元；

其特征在于，

每个所述像素单元还包括至少一个光电二极管；

所述感光触摸屏还包括模拟信号处理单元和A/D转换器；

所述模拟信号处理单元用于对每个所述光电二极管产生的电信号进行处理并输出与所述电信号对应的第一信号至所述A/D转换器；

所述A/D转换器用于对所述第一信号进行模数转换后输出对应的第二信号至所述处理器；

所述处理器根据每个所述第二信号控制相应的所述像素单元中的所述显示单元以实现对所述感光触摸屏明暗的调节。

2.如权利要求1所述的感光触摸屏，其特征在于，所述感光触摸屏包括显示模式和拍照模式；

当所述感光触摸屏处于所述显示模式时，所述处理器根据每个所述第二信号控制对应的所述像素单元中的所述显示单元以实现对所述感光触摸屏明暗的调节；

当所述感光触摸屏处于所述拍照模式时，每行中的所述像素单元中的所述光电二极管产生的电信号组成图像信号并通过各自所在列的信号总线依次传输到所述模拟信号处理单元及所述A/D转换器，经转换后生成的每个所述第二信号组成数字图像信号输出至所述处理器；所述处理器根据所述数字图像信号控制相应的所述像素单元中的所述显示单元进行显示以实现拍照的功能。

3.如权利要求2所述的感光触摸屏，其特征在于，每个所述像素单元还包括切换单元，当所述感光触摸屏处于所述拍照模式时，所述切换单元用于控制所在的所述像素单元中的所述光电二极管与所述显示单元发出的光线相隔离。

4.如权利要求3所述的感光触摸屏，其特征在于，所述切换单元为设置于所述显示单元和所述光电二极管之间的高速开关，所述高速开关的切换频率大于人眼可感知到的频率。

5.如权利要求3所述的感光触摸屏，其特征在于，所述切换单元为设置于所述显示单元和所述光电二极管之间的挡板，所述挡板用于将所述光电二极管与所述显示单元发出的光线相隔离。

6.如权利要求1所述的感光触摸屏，其特征在于，所述感光触摸屏还包括第一行选逻辑电路、第一列选逻辑电路和第一时序与逻辑控制电路；

所述处理器还用于控制所述第一时序与逻辑控制电路使得所述第一时序与逻辑控制电路驱动所述第一行选逻辑电路和所述第一列选逻辑电路选通所述像素阵列中对应行和列中的所述光电二极管；

所述感光触摸屏还包括第二行选逻辑电路、第二列选逻辑电路和第二时序与逻辑控制电路；

所述处理器还用于控制所述第二时序与逻辑控制电路使得所述第二时序与逻辑控制电路驱动所述第二行选逻辑电路和所述第二列选逻辑电路选通所述像素阵列中对应行和列中的所述显示单元。

7.如权利要求6所述的感光触摸屏，其特征在于，所述第一行选逻辑电路用于选通所述像素阵列中对应的行，所述第一行选逻辑电路包括逐行扫描模式和隔行扫描模式。

8.如权利要求1所述的感光触摸屏，其特征在于，每个所述像素单元还包括重置MOS管，所述重置MOS管用于复位所在的所述像素单元中的所述光电二极管。

9.如权利要求1所述的感光触摸屏，其特征在于，所述模拟信号处理单元用于对所述光电二极管产生的电信号进行放大及提高信噪比处理并输出与所述电信号对应的所述第一信号至所述A/D转换器。

10.一种手持智能终端，包括前面板和听筒，其特征在于，所述手持智能终端还包括权利要求1至9任一项所述的感光触摸屏，所述感光触摸屏设置于所述前面板，所述听筒设置于所述前面板之外的区域。