专利名称：一种发光二极管运动扫描显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种采用组合单个部件在支架上建立信息的可变信息的发光指示装置，尤其是半导体发光二极管阵列显示装置。
背景技术：
目前的发光显示装置，有阴极射线管，液晶，投影，发光二极管点阵等多种装置，其中发光二极管点阵的显示装置具有亮度及对比度高，色彩纯正，色域宽广和显示画面规范等优点。发光二极管点阵也通称发光二极管阵列。
但是现有的发光二极管阵列平面显示装置，每一个像素就需要由一个或多个发光二极管构成，组成一个平面显示装置需要大量的发光二极管，造成对应的控制电路复杂，成本极高。
本实用新型的内容本实用新型的目的就是解决上述发光二极管阵列显示装置中的发光二极管数量多，控制电路复杂，成本高的问题，提供一种发光二极管运动扫描显示装置。
本实用新型的构思是采用少量的发光二极管排成线性一维阵列，通过一维的发光二极管阵列在运动扫描时控制发光二极管在对应位置的发光时间及亮度的方法来显示一幅完整的二维图像，采用红色、绿色、蓝色，其中一色、二色或三色或其他的颜色的发光二极管阵列组合可以获得单色、双色或全色图像显示。在以下说明中，字母R、G、B分别代表红色、绿色、蓝色。
实现本实用新型的技术方案是采用包括电动机、传动轮和传动带的两侧同步回转机构，在两侧传动带的上面横架设有显示板。电动机启动后通过传动轮、传动带带动显示板按照额定扫描速度运动，在显示板上有发光二极管阵列，并配备有位置传感器、无线电接收电路、控制电路和驱动电路，控制电路通过位置传感器测出显示板上发光二极管阵列在显示区域上所处的位置，根据图像要求，依次点亮发光二极管阵列中相应的发光二极管，发光二极管阵列在经过高速运动扫描后在空间上形成一行行虚拟的发光像素，从上到下顺序扫描一次就可以合成一幅完整的图像。
需要显示的图像由固定部分的控制电路，通过无线发射电路发出图像信号，运动部分的接收电路接收到图像信号后，结合位置传感器给出的位置信号和存储器中的数据信号，给驱动电路发出相应驱动信号，驱动对应的发光二极管发光，在运动中留下“静”的虚拟画面。其中，固定部分的控制电路包括中央控制电路、数据处理电路、存储器、无线发射电路和电动机。
本实用新型的优点是，只需要少数一行或几行发光二极管阵列就可以显示一幅完整的图像，使显示装置所需的发光二极管数量大大减少，相应的控制电路结构也大大简化，降低了成本。由于采用运动扫描显示方式，所以除了占总面积极小部分的显示板上的发光二极管阵列外，整个显示区域的其他部分都可以全部涂黑，可以获得更好的对比度和色纯度。
图1所示，是本实用新型的主视结构示意图。
图2是图1的俯视结构示意图。
图3是图1的左视结构示意图。
图4是本实用新型三基色R、G和B发光二极管发光像素合成为全彩像素的时间分配转换定时示意图。
图5是本实用新型的电路原理框图。
图6是本实用新型另一实施例的俯视结构示意图。
各图中各标号和符号说明电动机1，左主传动轴2，左主传动轮3，左传动带4，显示板5，虚拟屏6，位置传感器7，双滑道电刷8，右主传动轮9，右传动带10，双滑电极11，右传动轴12，蓝色B发光二极管阵列13，绿色G发光二极管阵列14，红色R发光二极管阵列15，从动轴16，驱动电路17，控制电路18，无线接收电路19，左从动轮20，第二显示板21。
具体实施方式
在图1、图2的主视和俯视示意图中，在本实用新型的前端，电动机1通过左、右两侧的主传动轴2和12带动两侧的左主动轮3和右主动轮9同步转动，左、右主动轮3和9的外表都各包有一传动带4和10。与之相应，在该装置的后端，设有从动轴16及其两端的左、右后从动轮，两传动带4和10的另一端也分别包过各相应的左、右后从动轮，使传动带4和10构成封闭扁圆形环状，可作循环传动。长方形显示板5的两端分别与左、右两侧传动带4和10的外表面固定联接，并与两传动带垂直。在显示板5的上面间隔设置有R、G和B三种颜色的发光二极管阵列13、14和15，以及该三基色发光二极管的无线接收电路19、控制电路18和驱动电路17。虚拟屏6是显示板5在运动扫描显示图像的区域，并非实物，所以用虚线框来表示。位置传感器7与按行划分的反映点或线配合，为设在显示板5上的控制电路提供显示板5所在位置的信息。在主动轮9及其相应后从动轮的右侧，固定设有双滑道电极11，而固定在显示板5右端头的双滑道电刷8与之相应，紧靠在双滑道电极11上，使电源能通过电极11和电刷8供电给显示板5上的各电路和器件。R、G、B发光二极管阵列13、14、15在第一显示板5上呈平行排列，通过无线接收电路19、控制电路18和驱动电路17来使各阵列有序发光。每个发光二极管阵列上有240个由发光二极管构成的像素单元，占虚拟屏6在空间上间隔划分为960行中的320行，总的虚拟像素为320*240，图像显示的扫描频率为50帧，R、G、B发光二极管阵列13、14、15依次从俯视图的上至下在垂直面上对虚拟屏6进行逐行扫描显示。位置传感器7为光栅传感器，通过行相应的光反应点使位置传感器可获得显示板5在虚拟屏6上的当前位置信息。
上述的R、G、B发光二极管阵列13、14和15所显示的是全色图像，因为由这三种基色，可调配出各种颜色，当然也可制成单行或双行的单色或双色的图像显示，结构原理与全色的基本相同，只是阵列行数和驱动电路驱动的阵列行数不同而已。全色的都能做出来，单或双色的就更容易了，这是本领域技术人员所能办到的，故不再赘述。
如图3所示，是图1的左视图，在图中可知，电机1通过一侧的主传动轮3和从传动轮20及传动带4与另一侧的传动轮和传动带，带动显示板5在一个封闭轨迹上做循环运动，显示板5在上面运动所经过的平面为扫描显示面。电源通过主从传动轮3和20侧边上的双滑道电极11和显示板5一端头上的双滑道电刷8配合，供电给显示板5。当显示板5在虚拟屏6的显示区域内运动时，经相应发光二极管发光扫描形成一个二维的显示图像。虚拟屏6设960行，R、G、B的扫描各均匀占320行，每一阵列扫描显示行上有240个单元像素，R、G、B发光二极管阵列13、14、15在相应的区域内运动时显示相应行数的发光信息，故当显示板5在运动中由位置传感器7告知抵达起始工作点DO时，控制电路18发送信号取存储器的数据信息发送至驱动中路17，由驱动电路17依次点亮发光二极管阵列上相应的R、G、B发光二极管，将数据信息转换为相应的光信号，当显示板5由位置传感器7得知抵达终止工作点时，控制电路18停止发送显示数据，驱动电路17停止工作，R、G、B发光二极管阵列熄灭。
发光二极管的亮度控制采用脉宽调制，可以显示256级灰度，R、G、B三基色组合可以显示上千万种颜色。在本实施例中，传动带10、4带动显示板5以每秒扫描显示50幅画面的速度显示活动或静止的图像。
如图4所示，是本实用新型三基色R、G和B发光二极管发光像素合成为全彩像素的时间分配转换定时波形示意图。驱动电路18依次点亮R、G、B发光二极管，从微观视觉上看，由相邻R、G、B发光二极管构成的虚拟单元像素在时间上存在着T0，T0+1T，T0+2T的时间差，其中，T表示时间，空间存在D0，D0+1L，D0+2L的空间差，但由于R、G、B单元像素排列紧密与人眼的视觉暂留特性，三个相邻的R、G、B单元像素在宏观上可以合成一个全色发光单元像素，在虚拟屏6上三基色发光二极管各占320行。
如图5所示，是本实用新型的电路原理框图，由图中可知，它由固定部分和运动部分的电路组成，其中，运动部分的电路设置在显示板5上。固定部分的电路包括数据接收处理电路、中央控制电路、存储器、电机和无线电发射电路，运动部分的电路包括无线接收电路、显示板控制电路、位置传感器、显示板存储器、驱动电路和发光二极管阵列电路。两部分的电路通过无线电红外线或其它无线通信方式来联系和传输数据信号，两部分电路还应该包括电源。两部分电路的工作原理为数据接收处理电路负责接收处理外部传来的图像显示信号并传给中央控制电路，中央控制电路收到后经处理送至存储器存储起来，当显示板控制电路从位置传感器7得知显示板5抵达扫描起始显示位置时，显示板控制电路将此信息告知中央控制电路，中央控制电路从存储器中取出数据信息经无线调制后由发射电路发送给运动部分的无线电接收电路，显示板5控制电路从无线电接收电路得到第一行的数据信息后，显示板控制电路结合显示板存储器的相关信息，通过驱动电路驱动R、G、B发光二极管阵列发光显示，当显示板5从位置传感器7得到行信息，将第二行的数据信息发送出来，如此循环往复，直至扫完一幅图像为止。重复上述步骤，便可将图像的数据信息一幅幅的显示出来。
图6为本实用新型另一实施例的俯视结构示意图，在该实施例中，传动带4和10上设有分别处于两个运动面上的两块显示板5和显示板21，两显示板的结构相同，显示板5负责显示虚拟屏6上奇数行的像素信息，显示板21负责显示偶数行的像素信息，显示板5和21交替扫描图像。其优点在于在相同的帧频下，显示板21的运动扫描速度可以比图1～3中显示板5的降低一半同理可推，如需进一步降低显示板的运动扫描速度，可以继续增加显示板的数量，如果显示板的数量为N，则运动扫描速度可以降低为1/N。
上述对本实用新型构思的两个实施例进行了说明。另外，本技术领域熟练的技术人员可以从本专利申请记载范围的本实用新型的思想中，以各种方式修改及同等变换本实用新型的内容，这些修改及同等变换应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种发光二极管运动扫描显示装置，它包括控制电路、电动机(1)和两条相互平行并各自在电动机的带动下，可作封闭轨迹循环运动的传动带(4和10)，其特征在于还包括上面设有包括发光二极管阵列、传感器(7)与无线接收、显示板控制和驱动电路，两端分别与所述传动带(4和10)上面垂直固定联接并在传动带的带动下，可作循环运动的显示板(5)；电动机(1)通过传动带(4和10)带动显示板(5)作循环运动，显示板(5)在控制电路的控制下，其上面的发光二极管阵列可依序发光运动扫描，形成图像。
2.根据权利要求1所述的发光二极管运动扫描显示装置，其特征是显示板(5)上可只设有某一特定颜色的发光二极管阵列，实现单色图像显示。
3.根据权利要求1所述的发光二极管运动扫描显示装置，其特征是显示板(5)上可只设有两种特定颜色的发光二极管阵列，可实现双色图像显示。
4.根据权利要求1所述的发光二极管运动扫描显示装置，其特征是显示板(5)上可设有红、绿、蓝三基色的发光二极管阵列，可实现全色图像显示。
5.根据权利要求1所述的发光二极管运动扫描显示装置，其特征是两传动带(4和10)上可固定设有两个相对独立结构相同的显示板(5、21)，一个显示板上的直条状发光二极管阵列只显示奇数行上的像素，另一个显示板负责显示偶数行上的像素。
6.根据权利要求1所述的发光二极管运动扫描显示装置，其特征是所述传动带(4和10)上可固定有N个结构相同独立的显示板，每上显示板上的直条状发光二极管阵列只负责显示为N的整数倍的扫描行上的像素，其中，N为1、2、3、4……的自然数。
专利摘要本实用新型公开了一种发光二极管运动扫描显示装置，它包括控制电路、电动机和两条相互平行并各自在电动机的带动下，可作封闭长圆环形循环运动的传动带，其特征在于还包括两端分别与所述传动带上面垂直固定联接并在传动带的带动下，可作循环运动的显示板；显示板在控制电路的控制下，其上面的发光二极管阵列可依序发光运动扫描，形成图像。该装置通过一维的发光二极管阵列的高速运动扫描显示可实现二维图像的显示，可以显示单色、双色或全色图像，发光二极管数量很少，控制电路简化，成本降低，具有耗电少，亮度和对比度高的优点；适用于各种画面的图像显示。
文档编号G09G3/04GK2750408SQ20042007700
公开日2006年1月4日 申请日期2004年10月13日 优先权日2004年10月13日
发明者蒙恪辛 申请人:蒙恪辛