專利名稱：一種發(fā)光二極管運動掃描顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種采用組合單個部件在支架上建立信息的可變信息的發(fā)光指示裝置，尤其是半導(dǎo)體發(fā)光二極管陣列顯示裝置。
背景技術(shù)：
目前的發(fā)光顯示裝置，有陰極射線管，液晶，投影，發(fā)光二極管點陣等多種裝置，其中發(fā)光二極管點陣的顯示裝置具有亮度及對比度高，色彩純正，色域?qū)拸V和顯示畫面規(guī)范等優(yōu)點。發(fā)光二極管點陣也通稱發(fā)光二極管陣列。
但是現(xiàn)有的發(fā)光二極管陣列平面顯示裝置，每一個像素就需要由一個或多個發(fā)光二極管構(gòu)成，組成一個平面顯示裝置需要大量的發(fā)光二極管，造成對應(yīng)的控制電路復(fù)雜，成本極高。
本實用新型的內(nèi)容本實用新型的目的就是解決上述發(fā)光二極管陣列顯示裝置中的發(fā)光二極管數(shù)量多，控制電路復(fù)雜，成本高的問題，提供一種發(fā)光二極管運動掃描顯示裝置。
本實用新型的構(gòu)思是采用少量的發(fā)光二極管排成線性一維陣列，通過一維的發(fā)光二極管陣列在運動掃描時控制發(fā)光二極管在對應(yīng)位置的發(fā)光時間及亮度的方法來顯示一幅完整的二維圖像，采用紅色、綠色、藍色，其中一色、二色或三色或其他的顏色的發(fā)光二極管陣列組合可以獲得單色、雙色或全色圖像顯示。在以下說明中，字母R、G、B分別代表紅色、綠色、藍色。
實現(xiàn)本實用新型的技術(shù)方案是采用包括電動機、傳動輪和傳動帶的兩側(cè)同步回轉(zhuǎn)機構(gòu)，在兩側(cè)傳動帶的上面橫架設(shè)有顯示板。電動機啟動后通過傳動輪、傳動帶帶動顯示板按照額定掃描速度運動，在顯示板上有發(fā)光二極管陣列，并配備有位置傳感器、無線電接收電路、控制電路和驅(qū)動電路，控制電路通過位置傳感器測出顯示板上發(fā)光二極管陣列在顯示區(qū)域上所處的位置，根據(jù)圖像要求，依次點亮發(fā)光二極管陣列中相應(yīng)的發(fā)光二極管，發(fā)光二極管陣列在經(jīng)過高速運動掃描后在空間上形成一行行虛擬的發(fā)光像素，從上到下順序掃描一次就可以合成一幅完整的圖像。
需要顯示的圖像由固定部分的控制電路，通過無線發(fā)射電路發(fā)出圖像信號，運動部分的接收電路接收到圖像信號后，結(jié)合位置傳感器給出的位置信號和存儲器中的數(shù)據(jù)信號，給驅(qū)動電路發(fā)出相應(yīng)驅(qū)動信號，驅(qū)動對應(yīng)的發(fā)光二極管發(fā)光，在運動中留下“靜”的虛擬畫面。其中，固定部分的控制電路包括中央控制電路、數(shù)據(jù)處理電路、存儲器、無線發(fā)射電路和電動機。
本實用新型的優(yōu)點是，只需要少數(shù)一行或幾行發(fā)光二極管陣列就可以顯示一幅完整的圖像，使顯示裝置所需的發(fā)光二極管數(shù)量大大減少，相應(yīng)的控制電路結(jié)構(gòu)也大大簡化，降低了成本。由于采用運動掃描顯示方式，所以除了占總面積極小部分的顯示板上的發(fā)光二極管陣列外，整個顯示區(qū)域的其他部分都可以全部涂黑，可以獲得更好的對比度和色純度。


圖1所示，是本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1的左視結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本實用新型三基色R、G和B發(fā)光二極管發(fā)光像素合成為全彩像素的時間分配轉(zhuǎn)換定時示意圖。
圖5是本實用新型的電路原理框圖。
圖6是本實用新型另一實施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
各圖中各標(biāo)號和符號說明電動機1，左主傳動軸2，左主傳動輪3，左傳動帶4，顯示板5，虛擬屏6，位置傳感器7，雙滑道電刷8，右主傳動輪9，右傳動帶10，雙滑電極11，右傳動軸12，藍色B發(fā)光二極管陣列13，綠色G發(fā)光二極管陣列14，紅色R發(fā)光二極管陣列15，從動軸16，驅(qū)動電路17，控制電路18，無線接收電路19，左從動輪20，第二顯示板21。
具體實施方式
在圖1、圖2的主視和俯視示意圖中，在本實用新型的前端，電動機1通過左、右兩側(cè)的主傳動軸2和12帶動兩側(cè)的左主動輪3和右主動輪9同步轉(zhuǎn)動，左、右主動輪3和9的外表都各包有一傳動帶4和10。與之相應(yīng)，在該裝置的后端，設(shè)有從動軸16及其兩端的左、右后從動輪，兩傳動帶4和10的另一端也分別包過各相應(yīng)的左、右后從動輪，使傳動帶4和10構(gòu)成封閉扁圓形環(huán)狀，可作循環(huán)傳動。長方形顯示板5的兩端分別與左、右兩側(cè)傳動帶4和10的外表面固定聯(lián)接，并與兩傳動帶垂直。在顯示板5的上面間隔設(shè)置有R、G和B三種顏色的發(fā)光二極管陣列13、14和15，以及該三基色發(fā)光二極管的無線接收電路19、控制電路18和驅(qū)動電路17。虛擬屏6是顯示板5在運動掃描顯示圖像的區(qū)域，并非實物，所以用虛線框來表示。位置傳感器7與按行劃分的反映點或線配合，為設(shè)在顯示板5上的控制電路提供顯示板5所在位置的信息。在主動輪9及其相應(yīng)后從動輪的右側(cè)，固定設(shè)有雙滑道電極11，而固定在顯示板5右端頭的雙滑道電刷8與之相應(yīng)，緊靠在雙滑道電極11上，使電源能通過電極11和電刷8供電給顯示板5上的各電路和器件。R、G、B發(fā)光二極管陣列13、14、15在第一顯示板5上呈平行排列，通過無線接收電路19、控制電路18和驅(qū)動電路17來使各陣列有序發(fā)光。每個發(fā)光二極管陣列上有240個由發(fā)光二極管構(gòu)成的像素單元，占虛擬屏6在空間上間隔劃分為960行中的320行，總的虛擬像素為320*240，圖像顯示的掃描頻率為50幀，R、G、B發(fā)光二極管陣列13、14、15依次從俯視圖的上至下在垂直面上對虛擬屏6進行逐行掃描顯示。位置傳感器7為光柵傳感器，通過行相應(yīng)的光反應(yīng)點使位置傳感器可獲得顯示板5在虛擬屏6上的當(dāng)前位置信息。
上述的R、G、B發(fā)光二極管陣列13、14和15所顯示的是全色圖像，因為由這三種基色，可調(diào)配出各種顏色，當(dāng)然也可制成單行或雙行的單色或雙色的圖像顯示，結(jié)構(gòu)原理與全色的基本相同，只是陣列行數(shù)和驅(qū)動電路驅(qū)動的陣列行數(shù)不同而已。全色的都能做出來，單或雙色的就更容易了，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所能辦到的，故不再贅述。
如圖3所示，是圖1的左視圖，在圖中可知，電機1通過一側(cè)的主傳動輪3和從傳動輪20及傳動帶4與另一側(cè)的傳動輪和傳動帶，帶動顯示板5在一個封閉軌跡上做循環(huán)運動，顯示板5在上面運動所經(jīng)過的平面為掃描顯示面。電源通過主從傳動輪3和20側(cè)邊上的雙滑道電極11和顯示板5一端頭上的雙滑道電刷8配合，供電給顯示板5。當(dāng)顯示板5在虛擬屏6的顯示區(qū)域內(nèi)運動時，經(jīng)相應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)光掃描形成一個二維的顯示圖像。虛擬屏6設(shè)960行，R、G、B的掃描各均勻占320行，每一陣列掃描顯示行上有240個單元像素，R、G、B發(fā)光二極管陣列13、14、15在相應(yīng)的區(qū)域內(nèi)運動時顯示相應(yīng)行數(shù)的發(fā)光信息，故當(dāng)顯示板5在運動中由位置傳感器7告知抵達起始工作點DO時，控制電路18發(fā)送信號取存儲器的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至驅(qū)動中路17，由驅(qū)動電路17依次點亮發(fā)光二極管陣列上相應(yīng)的R、G、B發(fā)光二極管，將數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的光信號，當(dāng)顯示板5由位置傳感器7得知抵達終止工作點時，控制電路18停止發(fā)送顯示數(shù)據(jù)，驅(qū)動電路17停止工作，R、G、B發(fā)光二極管陣列熄滅。
發(fā)光二極管的亮度控制采用脈寬調(diào)制，可以顯示256級灰度，R、G、B三基色組合可以顯示上千萬種顏色。在本實施例中，傳動帶10、4帶動顯示板5以每秒掃描顯示50幅畫面的速度顯示活動或靜止的圖像。
如圖4所示，是本實用新型三基色R、G和B發(fā)光二極管發(fā)光像素合成為全彩像素的時間分配轉(zhuǎn)換定時波形示意圖。驅(qū)動電路18依次點亮R、G、B發(fā)光二極管，從微觀視覺上看，由相鄰R、G、B發(fā)光二極管構(gòu)成的虛擬單元像素在時間上存在著T0，T0+1T，T0+2T的時間差，其中，T表示時間，空間存在D0，D0+1L，D0+2L的空間差，但由于R、G、B單元像素排列緊密與人眼的視覺暫留特性，三個相鄰的R、G、B單元像素在宏觀上可以合成一個全色發(fā)光單元像素，在虛擬屏6上三基色發(fā)光二極管各占320行。
如圖5所示，是本實用新型的電路原理框圖，由圖中可知，它由固定部分和運動部分的電路組成，其中，運動部分的電路設(shè)置在顯示板5上。固定部分的電路包括數(shù)據(jù)接收處理電路、中央控制電路、存儲器、電機和無線電發(fā)射電路，運動部分的電路包括無線接收電路、顯示板控制電路、位置傳感器、顯示板存儲器、驅(qū)動電路和發(fā)光二極管陣列電路。兩部分的電路通過無線電紅外線或其它無線通信方式來聯(lián)系和傳輸數(shù)據(jù)信號，兩部分電路還應(yīng)該包括電源。兩部分電路的工作原理為數(shù)據(jù)接收處理電路負責(zé)接收處理外部傳來的圖像顯示信號并傳給中央控制電路，中央控制電路收到后經(jīng)處理送至存儲器存儲起來，當(dāng)顯示板控制電路從位置傳感器7得知顯示板5抵達掃描起始顯示位置時，顯示板控制電路將此信息告知中央控制電路，中央控制電路從存儲器中取出數(shù)據(jù)信息經(jīng)無線調(diào)制后由發(fā)射電路發(fā)送給運動部分的無線電接收電路，顯示板5控制電路從無線電接收電路得到第一行的數(shù)據(jù)信息后，顯示板控制電路結(jié)合顯示板存儲器的相關(guān)信息，通過驅(qū)動電路驅(qū)動R、G、B發(fā)光二極管陣列發(fā)光顯示，當(dāng)顯示板5從位置傳感器7得到行信息，將第二行的數(shù)據(jù)信息發(fā)送出來，如此循環(huán)往復(fù)，直至掃完一幅圖像為止。重復(fù)上述步驟，便可將圖像的數(shù)據(jù)信息一幅幅的顯示出來。
圖6為本實用新型另一實施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖，在該實施例中，傳動帶4和10上設(shè)有分別處于兩個運動面上的兩塊顯示板5和顯示板21，兩顯示板的結(jié)構(gòu)相同，顯示板5負責(zé)顯示虛擬屏6上奇數(shù)行的像素信息，顯示板21負責(zé)顯示偶數(shù)行的像素信息，顯示板5和21交替掃描圖像。其優(yōu)點在于在相同的幀頻下，顯示板21的運動掃描速度可以比圖1～3中顯示板5的降低一半同理可推，如需進一步降低顯示板的運動掃描速度，可以繼續(xù)增加顯示板的數(shù)量，如果顯示板的數(shù)量為N，則運動掃描速度可以降低為1/N。
上述對本實用新型構(gòu)思的兩個實施例進行了說明。另外，本技術(shù)領(lǐng)域熟練的技術(shù)人員可以從本專利申請記載范圍的本實用新型的思想中，以各種方式修改及同等變換本實用新型的內(nèi)容，這些修改及同等變換應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種發(fā)光二極管運動掃描顯示裝置，它包括控制電路、電動機(1)和兩條相互平行并各自在電動機的帶動下，可作封閉軌跡循環(huán)運動的傳動帶(4和10)，其特征在于還包括上面設(shè)有包括發(fā)光二極管陣列、傳感器(7)與無線接收、顯示板控制和驅(qū)動電路，兩端分別與所述傳動帶(4和10)上面垂直固定聯(lián)接并在傳動帶的帶動下，可作循環(huán)運動的顯示板(5)；電動機(1)通過傳動帶(4和10)帶動顯示板(5)作循環(huán)運動，顯示板(5)在控制電路的控制下，其上面的發(fā)光二極管陣列可依序發(fā)光運動掃描，形成圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管運動掃描顯示裝置，其特征是顯示板(5)上可只設(shè)有某一特定顏色的發(fā)光二極管陣列，實現(xiàn)單色圖像顯示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管運動掃描顯示裝置，其特征是顯示板(5)上可只設(shè)有兩種特定顏色的發(fā)光二極管陣列，可實現(xiàn)雙色圖像顯示。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管運動掃描顯示裝置，其特征是顯示板(5)上可設(shè)有紅、綠、藍三基色的發(fā)光二極管陣列，可實現(xiàn)全色圖像顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管運動掃描顯示裝置，其特征是兩傳動帶(4和10)上可固定設(shè)有兩個相對獨立結(jié)構(gòu)相同的顯示板(5、21)，一個顯示板上的直條狀發(fā)光二極管陣列只顯示奇數(shù)行上的像素，另一個顯示板負責(zé)顯示偶數(shù)行上的像素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光二極管運動掃描顯示裝置，其特征是所述傳動帶(4和10)上可固定有N個結(jié)構(gòu)相同獨立的顯示板，每上顯示板上的直條狀發(fā)光二極管陣列只負責(zé)顯示為N的整數(shù)倍的掃描行上的像素，其中，N為1、2、3、4……的自然數(shù)。
專利摘要本實用新型公開了一種發(fā)光二極管運動掃描顯示裝置，它包括控制電路、電動機和兩條相互平行并各自在電動機的帶動下，可作封閉長圓環(huán)形循環(huán)運動的傳動帶，其特征在于還包括兩端分別與所述傳動帶上面垂直固定聯(lián)接并在傳動帶的帶動下，可作循環(huán)運動的顯示板；顯示板在控制電路的控制下，其上面的發(fā)光二極管陣列可依序發(fā)光運動掃描，形成圖像。該裝置通過一維的發(fā)光二極管陣列的高速運動掃描顯示可實現(xiàn)二維圖像的顯示，可以顯示單色、雙色或全色圖像，發(fā)光二極管數(shù)量很少，控制電路簡化，成本降低，具有耗電少，亮度和對比度高的優(yōu)點；適用于各種畫面的圖像顯示。
文檔編號G09G3/04GK2750408SQ20042007700
公開日2006年1月4日 申請日期2004年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月13日
發(fā)明者蒙恪辛 申請人:蒙恪辛