专利名称：机械式扫描led显示屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种作信息显示和广告装潢用的机械式扫描LED显示屏。
背景技术：
目前世界上用于图文或图像显示的LED屏，均采用电子扫描方式驱动按点阵分布的LED(发光二极管)发出与驱动信号相应颜色和亮度的光，构成动态的图文或图象。在技术性能上已达到几乎是无懈可击的程度。由于此类显示均采用按行列分布的LED点阵组成，不管采用行还是场方式扫描，都无法减少LED的用量，使LED显示屏的造价始终居高不下，大大妨碍LED显示屏的推广和普遍采用。
发明内容
本发明的目的是提供一种机械式扫描LED显示屏，其显示性能与现有LED显示屏相仿，但制作成本只有点阵结构LED显示屏的几分之一乃至几十分之一，不仅可促进LED显示屏在信息发布和广告宣传领域的广泛应用，甚至使LED大屏幕电视进入家用领域成为可能。
本机械式扫描LED显示屏由电机、上下滚筒、传动带、带有LED和驱动电路的软性PCB板、主控电路板、电刷、电源、支架和外壳构成，其特征是紧固在传动带上并且焊接有LED和驱动电路的软性PCB板缠绕在上下滚筒上，在上下滚筒之间的软性PCB板形成前后二块平坦显示面，可按一定的时间间隔对每行或列LED驱动电路发送显示信息的主控电路和电源通过电刷与滚筒表面的环形电极实现与软性PCB板上的LED和驱动电路的电连接，软性PCB板的长度为滚筒周长长度的整数倍，在每隔一个滚筒周长长度的软性PCB板上至少有一行LED。在每隔一个滚筒周长长度的软性PCB板上的LED行数增加，滚筒的转速就可大幅度减少。电机通过滚筒带动软性PCB板均匀运动，主控电路按一定的时间间隔对每行或列LED驱动电路发送显示信息，驱动LED发光，显示预定的图文和图象。如果电机带有来回移动装置，软性PCB板也可以作上下的快速移动，同样可在显示面显示预定的图文和图象。
主控电路可通过无线或红外技术实现与软性PCB板上的LED和驱动电路的显示信息连接。
为了减少LED的数量，也可以采用圆形的软性PCB板，与电机固连，LED按径向分布若干行。随着电机的转动，每一只LED都分别同步作圆形扫描，主控电路按一定的时间间隔对每行或列LED驱动电路发送显示信息，驱动LED发光，显示预定的图文和图象。
由于LED的行数减少，考虑到LED图文或图像显示的稳定度，LED显示屏必须具有足够高的扫描速度，才能保证机械式扫描LED显示屏的显示质量，因此，要求电机有高的转速和大的滚筒直径。但是在实际使用上述条件时都有一定限制。幸好，可利用增加LED的显示行数的办法以求得降低对电机转速和滚筒直径的要求。而且还可带来增加屏幕显示亮度的效果。以通常采用的扫描频率f＝100场/秒为例，为使显示屏有好的外观，则必须选择合适的滚筒直径φ，为降低机械设计要求应尽量减低滚筒转速p，以及为尽量减少制作成本则应尽量减少LED和驱动电路的用量。然而以上参数间往往存在相互矛盾的关系。因此，在设计上通常采取折中的办法加予处理。根据显示屏提出的LED点距D，屏幕的点阵结构Nx×Ny的要求进行设计。因为每个显示单元高度Ho＝π×φ＝Nyo×D，只有一行LED在显示单元内扫描时，滚筒的初始转速Po＝(f×Nyo×D)/(π×φ)，在显示单元内有M行LED扫描时，每行LED扫描行数Ny＝Nyo/Mo此时滚筒的转速P＝(f×Ny×D)/(π×φ)＝(f×Ny0×D)/(M×π×φ)＝P0/M，由此可知，增加LED的行数，可按比例减低滚筒或电机的转速，使制作更加方便。因为Ny＝n×Ny0，故显示屏高度H＝Ny×D＝n×Ny0×D＝n×H0＝N×π×φ。以D＝2mm，Nx×Ny＝700×512点阵结构相仿的机械式扫描LED双面显示屏为例，取n＝4时，Ny0＝Ny/4＝512/4＝128。选滚筒转速P0＝100转/秒(6000转/分)和显示场频f＝100场/秒，则可计得滚筒直径φ＝81.5mm。取M＝2，即相当1/64扫描时，计得P＝P0/2＝50转/秒(3000转/分)，考虑到滚筒上下各有1/2M行LED不显示，双面显示所需的LED总行数B＝(2×n+1)×M＝(2×4+1)×2＝18行，其LED成本则仅为1/64点阵结构LED屏的1.76％，即1/56；取M＝4，即相当1/32扫描时，计得P＝P0/4＝25转/秒(1500转/分)，双面显示所需的LED总行数B＝36行，其LED成本则仅为1/32点阵结构LED屏的3.5％，即1/28。取M＝8，即相当1/16扫描时，计得P＝P0/8＝12.5转/秒(750转/分)，双面显示所需的LED总行数B＝72行，其LED成本则仅为1/16点阵结构LED屏的7％，即1/14。这样，不仅可促进LED显示屏在信息发布和广告宣传领域的广泛应用，甚至使LED大屏幕电视进入家用领域成为可能。
下面对本发明的实施例子的附图作进一步说明图1为机械式扫描LED显示屏的剖面原理图。
图2为机械式扫描LED显示屏滚筒剖面原理图。
具体实施方式
图1中，1为滚筒，有上下两个；2为转轴，紧固在传动带3上并且焊接有LED 4和驱动电路的软性PCB板18缠绕在上下滚筒上，在上下滚筒之间的软性PCB板形成前后二块平坦显示面，可按一定的时间间隔对每行或列LED驱动电路发送显示信息的主控电路6和电源通过电刷5与滚筒表面的环形电极实现与软性PCB板上的LED和驱动电路的电连接，软性PCB板的长度为滚筒周长长度的整数倍，在每隔一个滚筒周长长度的软性PCB板上至少有一行LED；在每隔一个滚筒周长长度的软性PCB板上的LED行数增加，滚筒的转速就可大幅度减少；7为电源，8为电机，9为外壳，10、11、12、13分别为屏幕的四点特殊几何方位。
图2中，14为滚筒腔体，15为滚筒绝缘层，16为环形信号电极，17为环形供电电极，为软性PCB板，19为梳状电源导电带，20为梳状信号导电带。
由图1和图2可看出，焊接有LED 4和驱动电路的软性PCB板15紧固在传送带3上，并与传送带3内面的梳状电源导电带19和梳状信号导电带20互相连接，还与滚筒1上的环形信号电极16和环形供电电极17始终保持良好的电接触，并通过电刷5实现与电源7和主控电路板6的电连接。当电机8匀速转动时，固连在传送带3上的各行LED 4随传动带自上而下(前面)和自下而上(后面)来回地作匀速运动，在前、后二块平面上构成二块扫描面。只要主控电路板6按一定的时间间隔去分别给每行的LED发送显示信息驱使各只LED 4同步发光，便可在该行LED扫过的面积范围内显示一场的图文或图象，主控电路6对相同间距排列的各LED行的先后顺序依次一行一行地发送对应场次的显示信号，就能在显示面上显示出预定的图文或图像供观看。
此外，由于机械式扫描LED显示屏，每一行LED都是从一显示场的第一行扫描到最后一行，因此都必须带有能存储一场信息的独立存储器。而且每行LED随传动带3移动到位置10时，主控电路开始把一场显示信号写入对应存储器中，移动到位置11时，开始按顺序自上至下一行一行地把显示信息送到该行的LED对应的驱动电路，驱动LED显示，直到移动到位置12为止。接着主控电路把第(B+1)场的显示信息写入该存储器，而且当该行LED移动到位置13时，主控电路把存储器存储的显示信息按顺序自下至上一行一行地送到该行驱动电路驱动LED显示，直到该行LED移动到位置10为止。依此往复循环，便可在二个显示面上分别稳定地显示预定的图文或图像供观看。
权利要求1.一种机械式扫描LED显示屏，由电机、上下滚筒、传动带、带若干行或列LED和驱动电路的软性PCB板、电刷、电源、支架和外壳构成，其特征是固连在传动带上并焊接有LED和驱动电路的软性PCB板缠绕在上下滚筒上，在上下滚筒之间的前后形成二块平坦显示面，可按一定的时间间隔对每行或列的LED驱动电路发送显示信息的主控电路和电源通过电刷与滚筒表面环形电极实现与软性PCB板上的LED和驱动电路的电连接，软性PCB板的长度为滚筒周长长度的整数倍，在每隔一个滚筒周长长度的软性PCB板上至少有一行LED。
2.一种如权利要求1的机械式扫描LED显示屏，其特征是主控电路通过无线或红外技术实现与软性PCB板上的LED和驱动电路的显示信息连接。
专利摘要本实用新型涉及一种作信息显示和广告装潢用的机械式扫描LED显示屏。该显示屏由电机、上下滚筒、传动带、带若干行或列LED和驱动电路的软性PCB板、主控电路板、电刷、电源、支架和外壳构成。固连在传动带上并焊接有若干行或列LED和驱动电路的软性PCB板，在电机带动下作匀速运动，主控电路按一定的时间间隔对每行或列LED驱动电路发送显示信息，驱动LED发光，显示预定的图文或图像。具有与现有点阵结构LED显示屏相仿的显示特性，但其制作成本仅为前者的几分之一乃至几十分之一。不仅可促进LED显示屏在信息发布和广告宣传领域的广泛应用，甚至使LED大屏幕电视进入家用领域成为可能。
文档编号G09G3/32GK2618245SQ0322543
公开日2004年5月26日 申请日期2003年4月24日 优先权日2003年4月24日
发明者张苑岳 申请人:张苑岳