专利名称：面元变换式微扫描显示技术及所制的led显示模块的制作方法
面元变换式微扫描显示技术及所制的LED显示模块
本发明属于光学及电子技术领域,确切的讲是一种用光纤图像传输结合发光 器件扫描的高分辨率图像生成技术及装置。
目前的大屏幕技术，多数使用LED， PDP及高频灯泡等主动发光器件,在解 决色彩，亮度， 一致性等方面取得本质性的突破，但分辨率还远未达到需要；就 LED而言；像素间距5mm技术业已成熟(OLED技术虽然像素尺度可在毫米 之下，但还无法加工20英寸以上)，但还无法达到2mm以下，对于近距离的使 用场所，至少3mm以下的像素间距是绝对必要的。
本发明公开了一种面元变换式微扫描显示技术及所制的LED显示模块；是 以面元的形状变换及局部微扫描方式的配合来实现用较大尺度的像素发光器件 来实现高分辨率显示的技术；主要组成有光导器件部分；像素扫描器件部分；供 电及信号传输部分等；可大大的突破原有像素器件的尺寸限制，获得大大高于原 像素尺度所制约的高分辨率显示装置，像素间距易获得2mm以下。
本发明的技术关键为
一种面元变换式微扫描显示技术及所制的LED显示模块；其结构部分主要 组成有；面元光导器件部分；像素扫描器件部分；供电及信号传输部分等；其工 作原理为面元光导器件部分实现图像由一个(显示)面元传输到另一个(显示) 面元；像素扫描器件可以是以旋转方式或往复运动方式运动，像素扫描器件的表 面固定着多个发光(像素)器件(RGB三基色或补色或白色及其相关混合色器件)， 且在面元光导器件的一个面元部分输入，再由另一个面元输出光线；供电方式 及信号的传输方式可以由转动轴(或电刷方式)传入；像素扫描器件上的发光(像 素)器件在电子电路的驱动下，旋转中就会在自身的扫描面上会形成视觉所视的 图像(周期性改变发光器件的空间位置)，该图像将由光导器件部分的一个面元传输到另一个面元，由于2面元的面积(形状)不同，单位面积上的像素数目将 会不同将导致像素密度的变换，另一方面像素扫描器件(旋转)可以在轴向及 圆周方向拓展发光(像素)器件的自身尺度的局限；在轴向错位排列及旋转驱动 的作用下实现远大于原发光(像素)器件自身简单排列所能实现的像素密度；2 个因素的共同作用将实现更大分辨率的图像显示；可大大的突破原有像素器件的 尺寸限制，获得大大高于原像素尺度所制约的高分辨率显示装置；其特征就在于: 使用了像素扫描器件作为发光(像素)器件的载体，使发光(像素)器件回转运 动，完成扫描运动；而同时用面元光导器件完成显示面之间的位置及形状的传输 变换；而信号，动力及电力的传输，既可以是非接触耦合的磁力(驱动)也可以 是电机驱动，电力的传入可通过转动轴也可以是电刷方式，电子信号的传输可以 通过电刷或与电力共用同一个输入端(往往使用窜行数据传输方式)或纯粹的光 电耦合方式；图像信号过渡的瞬态响应的图像边界区的电平即不用特别处理也可 以进行预处理(信号的相应为窗口时间曲线)。
对于具体结构的一种面元变换式微扫描显示技术及所制的LED显示模块 :由面元光导器件部分；像素扫描器件部分；供电及信号传输部分等构件组成； 发光(像素)器件是由LED组成，像素扫描器件的表面固定着多个发光(像素) LED器件(RGB三基色或补色或白色及其相关混合色器件)，且在面元光导器件 的一个面元(柱面)部分输入，再由另一个面元(平面)输出光线；供电方式及 信号的传输方式可以由转动轴(或电刷方式)传入；像素扫描器件上的发光(像 素)器件(LED)在电子电路的驱动下，旋转中就会在自身的扫描面积上会形成 视觉所视的图像，该图像将由光导器件部分的一个面元传输到另一个面元(由内 圆柱面输入后由平面出射)，由于2面元的面积(形状)不同，单位面积上的像 素数目将会不同将导致像素密度的变换，另一方面像素扫描器件(旋转)可以 在轴向及圆周方向拓展发光(像素)器件的自身尺度的局限；在轴向错位排列及 旋转驱动的作用下实现远大于原发光(像素)器件自身简单排列所能实现的像素 密度；2个因素的共同作用将实现更大分辨率的图像显示；可大大的突破原有像 素器件的尺寸限制，获得大大高于原像素尺度所制约的高分辨率显示装置；其特 征就在于在结构中使用了像素扫描器件作为发光(像素LED )器件的载体， 使发光(像素LED)器件回转运动，完成扫描运动；而同时用面元光导器件完成显示面之间的位置及形状的传输变换；而信号，动力及电力的传输，既可以是 非接触耦合的磁力(驱动)也可以是电机驱动，电力的传入可通过转动轴也可以 是电刷方式，电子信号的传输可以通过电刷或与电力共用同一个输入端(往往使 用窜行数据传输方式)或纯粹的光电耦合方式；图像信号过渡的瞬态响应的图像 边界区的电平即不用特别处理也可以进行预处理(信号的相应为窗口时间曲线)。 窗口时间曲线指的是从有源发光器件与某一像素点的光纤的光线入口端的 耦合扫描开始到结束的时间，也就是光纤的光线入口能接收单一有源发光器件光 线的时间，所接收的光能曲线应为由0逐渐增强后进入平台期然后再逐渐减 小到0。
图像信号过渡的瞬态响应的图像边界的预处理指的是如去解决扫描的窗口 时间在图像边界过渡状态的相对不足，关断/开启都要有提前或滞后响应时间， 因而为保持亮度的还原性，要在剩下的窗口时间内要用相对应有的更高或更低的 亮度相应数值来补偿。
(有源)发光器件即可以是普通光器件，也可以是激光器件，在像素扫描器 件上除RGB三种色彩发光器件外，也可以增加白光器件，有利于改善图像的亮 度及色温。
另外视角的问题可进行如下处理，就是将光导(纤维)器件的光线出光口的 光纤束(每一像由多根更细的光纤组成)，末端以螺旋状旋转形状，可获得更大 的光线散射角。
以下结合附图就本发明几个较佳实施例进行进一步阐述
图1面元变换式微扫描显示技术及所制的LED显示模块示意图 图2 —种使用信号/电源共用显示模块电路框图
图示说明 1面元光导器件部分； 2像素扫描器件部分； 3供电及信号传输(接口)部件4传感器件
5面元(显示面)
6光线(面元上像素点散射)
7转动轴(像素扫描器件之上的)
8电子电路(像素扫描器件之内的)
9错位排列的发光(像素)器件
IO光线接收口
ll驱动电机(定子部分含轴承)
12光线发出口
13电极及安装柱
14驱动及控制电路部分
15信号处理部分
16驱动电机(转子部分)
20光导纤维
如图1所示
图1 (a) / (C)是结构中的面元光导器件部分l(该结构实际上是一个内空 状的，内部空间为一个圆柱形状，像素就是通过光导纤维(20)传导由内柱面传导 到六面体的一个侧面上)；光线接收口 10 (可以使喇叭口的形状)接收来自发光 (像素)器件9的光线，经一一对应的光导纤维的传导，由光线发出口12散射 发出光线6，面元5 (为六面体的一个侧面)，电极及安装柱13是一个(六面体 的一个可拆装的侧面，也包括驱动电机(定子部分含轴承)11，在面元光导器件 部分1的圆柱形空腔的底部还有一个与转动轴配合的轴承，轴承及转动轴可作为 传到信号及电流的通道,光导纤维20可以是单芯的也可以是多芯的。
在图1 (b)是结构中的像素扫描器件部分2 (上面装置有错位排列的发光(像 素)器件9;转动轴7插接在轴承之中，用以支撑扫描器件的旋转，实际结构中 在面元光导器件部分1及像素扫描器件部分2支上还安装有传感器，用以测量转 速及相位。
在图1 (c)是结构中的光线耦合传输部分(丛结构中单独分离出表达)，在图1 (d)是结构中的供电及信号传输部分3,电子电路8可置于转动部件的内部， 该部分电路可完成多种功能，对驱动电机11的伺服，LED的驱动，13为电极 及安装柱。
本结构的像素扫描器件部分本身就是一个成像组件，形成一个柱面状图像， 该类显示器件，已有成品出现，所解决的问题是分辨率突破了 LED自身尺度的 约束，而且大大的减少了LED发光管的使用数量(约减少了l个数量级)。
如图2所示
驱动及控制电路部分14，将接收传感器信号，按指令控制像素扫描器件部 分2 (图1)的转速，信号处理部分15将视频数字信号转换成驱动发光(像素) 器件(可以是LED发光管)4的脉冲，使之发出脉冲光线，该光线耦合到面元 光导器件部分l (图l)的内圆柱状的表面上，经由光导纤维传输到面元(显示 面)5 (图l)， ll为驱动电机(定子部分含轴承)，16为驱动电机(转子部分)。
权利要求
1.一种面元变换式微扫描显示技术及所制的LED显示模块；其结构部分主要组成有；面元光导器件部分；像素扫描器件部分；供电及信号传输部分等；其工作原理为面元光导器件部分实现图像由一个(显示)面元传输到另一个(显示)面元；像素扫描器件可以是以旋转方式或往复运动方式运动，像素扫描器件的表面固定着多个发光(像素)器件(RGB三基色或补色或白色及其相关混合色器件)，且在面元光导器件的一个面元部分输入，再由另一个面元输出光线；供电方式及信号的传输方式可以由转动轴(或电刷方式)传入；像素扫描器件上的发光(像素)器件在电子电路的驱动下，旋转中就会在自身的扫描面上会形成视觉所视的图像，该图像将由光导器件部分的一个面元传输到另一个面元，由于2面元的面积(形状)不同，单位面积上的像素数目将会不同将导致像素密度的变换，另一方面像素扫描器件(旋转)可以在轴向及圆周方向拓展发光(像素)器件的自身尺度的局限；在轴向错位排列及旋转驱动的作用下实现远大于原发光(像素)器件自身简单排列所能实现的像素密度；2个因素的共同作用将实现更大分辨率的图像显示；可大大的突破原有像素器件的尺寸限制，获得大大高于原像素尺度所制约的高分辨率显示装置；其特征就在于使用了像素扫描器件作为发光(像素)器件的载体，使发光(像素)器件回转运动，完成扫描运动；而同时用面元光导(纤维)器件完成显示面之间的位置及形状的传输变换；而信号，动力及电力的传输，既可以是非接触耦合的磁力(驱动)也可以是电机驱动，电力的传入可通过转动轴也可以是电刷方式，电子信号的传输可以通过电刷或与电力共用同一个输入端(往往使用窜行数据传输方式)或纯粹的光电耦合方式；图像信号过渡的瞬态响应的图像边界区的电平即不用特别处理也可以进行预处理(信号的相应为窗口时间曲线)。
2. —种面元变换式微扫描显示技术及所制的LED显示模块由面元光导 器件部分；像素扫描器件部分；供电及信号传输部分等构件组成；发光(像素)器件是由LED组成，像素扫描器件的表面固定着多个发光(像素)LED 器件(RGB三基色或补色或白色及其相关混合色器件)，且在面元光导器件的 一个面元(柱面)部分输入，再由另一个面元(平面)输出光线；供电方式及 信号的传输方式可以由转动轴(或电刷方式)传入；像素扫描器件上的发光 (像素)器件(LED)在电子电路的驱动下，旋转中就会在自身的扫描面积 上会形成视觉所视的图像，该图像将由光导器件部分的一个面元传输到另一 个面元(由内圆柱面输入后由平面出射)，由于2面元的面积(形状)不同， 单位面积上的像素数目将会不同将导致像素密度的变换，另一方面像素扫 描器件(旋转)可以在轴向及圆周方向拓展发光(像素)器件的自身尺度的 局限；在轴向错位排列及旋转驱动的作用下实现远大于原发光(像素)器件 自身简单排列所能实现的像素密度；2个因素的共同作用将实现更大分辨率 的图像显示；可大大的突破原有像素器件的尺寸限制，获得大大高于原像素 尺度所制约的高分辨率显示装置；其特征就在于在结构中使用了像素扫描 器件作为发光(如像素LED器件)器件的载体，使发光器件能回转运动(周 期性改变发光器件的空间位置)，完成扫描运动；而同时用面元光导器件完成 显示面的位置及形状(变换)的传输变换；而信号，动力及电力的传输，既 可以是非接触耦合的磁力(驱动)也可以是电机驱动，电力的传入可(直接) 通过转动轴也可以是电刷方式，电子信号的传输可以通过电刷或与电力共用 同一个输入端(往往使用窜行数据传输方式)或纯粹的光电耦合方式；图像 信号过渡的瞬态响应的图像边界区的电平即可以是常规处理也可以进行预处 理(信号的响应为窗口时间曲线)。
3. 如权力要求1， 2所述技术及装置，其特征就在于所术的窗口时间曲线指 的是从有源发光器件与某一像素点的光纤的光线入口端的耦合扫描开始到 结束的时间，也就是光纤的光线入口能接收单一有源发光器件光线的时间， 所接收的光能曲线应为由0逐渐增强后进入平台期然后再逐渐减小到0。
4. 如权力要求l， 2所述技术及装置，其特征就在于图像信号过渡的瞬态 响应的图像边界的预处理指的是如去解决扫描的窗口时间在图像边界过渡状态的相对不足，关断/开启都要有提前或滞后响应时间，因而为保持亮度的 还原性，要在剩下的窗口时间内要用相对应有的更高或更低的亮度相应数值 来补偿。
5. 如权力要求l， 2所述技术及装置，其特征就在于(有源)发光器件即 可以是普通光器件，也可以是激光器件，在像素扫描器件上除RGB三种色彩 发光器件外，也可以增加白光器件，有利于改善图像的亮度及色温。
6. 如权力要求1， 2所述技术及装置，其特征就在于光导(纤维)器件的 光线出光口的光纤束(每一像由多根更细的光纤组成)，末端以螺旋状旋转形 状，可获得更大的光线散射角。
全文摘要
本发明公开了一种面元变换式微扫描显示技术及所制的LED显示模块；是以面元的形状变换及局部微扫描方式的配合来实现用较大尺度的像素发光器件来实现高分辨率显示的技术；主要组成有光导器件部分；像素扫描器件部分；供电及信号传输部分等；可大大的突破原有像素器件的尺寸限制，获得大大高于原像素尺度所制约的高分辨率显示装置，可广泛应用于室内外高分辨率的显示需要。
文档编号G09G3/32GK101615377SQ20081013071
公开日2009年12月30日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者吴小平, 罗天珍 申请人:吴小平;罗天珍