专利名称：卷动显示方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在发光元件阵列上卷动显示字符或图形的方法及设备，发光元件阵列中诸如高亮度发光二极管，即LED之类的发光元件被二维地布置。
将LED之类的发光元件布置在行和列内的固定距离的点阵型显示面板已经得到广泛的使用。在用于电气车辆导向显示屏，或商店的广告显示屏的简单的LED显示面板中，大体上在有限大小的显示面板上卷动显示一字符序列。例如，字符由16×16点构成的位图型字符序列数据被连续产生，并通过卷动在点阵型显示面板上显示，所述点阵型显示面板中在一列中布置16点，并且布置在行中的点的数目至少大于布置在列中的16点的三倍。
另一种已知的点阵型显示面板使用包括有嵌入在一个棱镜体中，彼此非常靠近的一个红色LED芯片和一个绿色LED芯片的多色光发射元件，或者使用包括有被固定布置，以便形成一个组合灯泡的红色灯泡和绿色灯泡的多色光发射元件来显示多色图象。已知的另一种显示面板还包括蓝色LED，从而可进行全色显示。
例如，在通过进给，即通过卷动在如上所述的水平方向伸展的点阵型显示面板上水平显示一字符序列的情况下，为了增加能同时被显示的字符的数目，自然地就必须增加显示面板水平方向上点的数目。于是，对于显示面板的这种简单扩展，将导致费用大量地增加。
同时，为了提供大的显示面积，如果通过增大布置在行和列中的发光元件之间的距离来增加显示面板的面积，那么显示图象将变得非常粗糙，并且显示质量将显著降低。于是，通过增加发光元件的数目，而不较大地增加发光元件之间的距离来增大显示面板的面积。同时，通过用32×32点或类似的点数来构造一个字符可增加显示数据的清晰度。通过这样的措施，可得到大的显示面积及高的显示质量。但是，采用这样的措施，将显著地增加费用。自然地，以多色显示的设备将非常昂贵。
此外，在传统的点阵型显示面板中，不论显示面板的尺寸是大还是小，都将大量的发光元件安装在电路板上，并和驱动电路一起装入平板箱体中。于是，显示面板坚硬，不够柔软，不能任意地折叠，也不能被分成较小的部分或被缩小或扩展，尽管显示面板可被分成几部分。尽管如同一些商店的广告显示屏是可移动的一样，尺寸非常小的显示面板完全可以被移动，但是描述类型的显示面板的大多数被固定在预定的地点，不能移动。这种设备形式被认为是阻止其应用得到扩展的因素之一。
本发明是针对上述问题，并且具体地，是为了得到如下的及其它的目的而完成的。
(a)提供一种卷动显示的方法和设备，借助于该方法及设备，可以用少量的发光元件显示大尺寸的清晰图象；特别地可用尽可能少的发光元件来实现多色图象显示，并合理地处理图象的清晰度和色彩的发散之间的平衡性；及(b)提供一种卷动显示的方法及设备，借助于该方法及设备，可不以尺寸稍大于显示面积的，坚硬的显示面板的设备形式，而是以柔性的设备形式实现大尺寸的显示屏，所述柔性设备中，大量的条形显示元件被布置在适当的距离上。
根据本发明一个方法的卷动显示方法，包含下述步骤提供第一颜色的发光元件列，在该列中直线排列m个第一颜色的发光元件，彼此间隔较小的距离a；提供第二颜色的发光元件列，其中直线排列m个第二颜色的发光元件，彼此间隔较小的距离a；并布置所述第一颜色的发光元件列及所述第二颜色的发光元件列，使它们彼此平行，距离为b，以形成发光元件列组，所述距离b大体上等于距离a，准备并排列n组所述发光元件列，使它们大体彼此平行，间隔大体上大于距离b三倍的较大间距，通过这样的布置，得到一个物理屏幕，其中，n个第一颜色的发光元件列及n个第二颜色的发光元件列象传送带似的被彼此连接，每列包括m点，每行包括2n点，在将所述物理屏幕看作一列包括m点，一行包括w点的象素结构的虚拟屏幕的情况下，产生位象数据，以便以虚拟屏幕上的点密度显示多色图象，所述图象数据为第一颜色的图象数据及第二颜色的图象数据的分离颜色的数据，w为等于或大于(3n-1)的整数，将形成所述物理屏幕的n组发光元件列大体均匀地分布在所述虚拟屏幕内，其中所述发光元件列组之一中的第一颜色的发光元件列及第二颜色的发光元件列对应于虚拟屏幕内彼此相邻的两个象素列，当假定在所述虚拟屏幕上扩展一列包括m点，一行包括w点的位象数据以显示该图象数据时，将从用于w列的第一颜色的图象数据中间隔一定距离选取的，用于n列的数据分配给第一颜色的所述n组发光元件列，以便利用用于每个选取列的m点的数据，控制和驱动选取的n列的每列中的第一颜色的m个发光元件，并将从用于w列的第二颜色的图象数据中间隔一定距离选取的，用于n列的数据分配给第二颜色的所述n个发光元件列，以便利用用于每个选取列的m点的数据，控制和驱动选取列的每列中的第二颜色的m个发光元件，在从用于w列的第一颜色和第二颜色的图象数据中间隔一定距离选取用于n列的数据，并将该数据分别分配给第一及第二颜色的n个发光元件列的控制中，将间隔一定距离选取的列之间的距离设定为相应于四散布置于虚拟屏幕内的所述发光元件列组之间的距离，在所述发光元件列组之一中，当用间隔一定距离选取的某一列的第一颜色的数据控制和驱动第一颜色的发光元件列时，利用用于邻近所选取列的列的第二颜色的数据控制以驱动第二颜色的发光元件列，及重复进行数据处理过程，其中在沿行方向连续地移动要在虚拟屏幕上扩展的位象数据的同时，用间隔一定距离选取的图象数据控制并驱动各个发光元件列组的发光元件，以便由于观看虚拟屏幕的人的余象效应，从而视觉上观察到密度为每列m点，每行w点的卷动的多色图象。
本发明的另一方面通过组合第一颜色，第二颜色及第三颜色三种颜色的发光元件，提供一种更丰富的多色显示，它包含下述步骤提供第一颜色的发光元件列，在该列中直线排列m个第一颜色的发光元件，彼此间隔较小的距离a；提供第二颜色的发光元件列，其中直线排列m个第二颜色的发光元件，彼此间隔较小的距离a；并且此外，提供第三颜色的发光元件列，其中直线排列m个第三颜色的发光元件，彼此间隔较小的距离a；并布置所述第一颜色的发光元件列，所述第二颜色的发光元件列及所述第三颜色的发光元件列，使它们彼此平行，距离为b，以形成发光元件列组，所述距离b大体上等于距离a，准备并排列n组所述发光元件列，使它们大体彼此平行，间隔大体上大于距离b四倍的较大间距，通过这样的布置，得到一个物理屏幕，其中，n个第一颜色的发光元件列，n个第二颜色的发光元件列及n个第三颜色的发光元件列象传送带似的被彼此连接，每列包括m点，每行包括3n点，在将所述物理屏幕看作一列包括m点，一行包括w点的象素结构的虚拟屏幕的情况下，产生位象数据，以便以虚拟屏幕上的点密度显示多色图象，所述图象数据为第一颜色的图象数据，第二颜色的图象数据及第三颜色的图象数据的分离颜色的数据，w为等于或大于(4n-1)的整数，将形成所述物理屏幕的n个发光元件列组大体均匀地分布在所述虚拟屏幕内，以便所述发光元件列组之一中的第一颜色的发光元件列，第二颜色的发光元件列，及第三颜色的发光元件列对应于虚拟屏幕内彼此相邻的三个象素列，当假定在所述虚拟屏幕上扩展一列包括m点，一行包括w点的位象数据以显示该图象数据时，将从用于w列的第一颜色的图象数据中间隔一定距离选取的，用于n列的数据分配给第一颜色的所述n个发光元件列，以便利用用于每个选取列的m点的数据，控制和驱动选取的n列的每列中的第一颜色的m个发光元件，将从用于w列的第二颜色的图象数据中间隔一定距离选取的，用于n列的数据分配给第二颜色的所述n个发光元件列，以便利用用于每个选取列的m点的数据，控制和驱动选取列的每列中的第二颜色的m个发光元件，及将从用于w列的第三颜色的图象数据中间隔一定距离选取的，用于n列的数据分配给第三颜色的所述n个发光元件列，以便利用用于每个选取列的m点的数据，控制和驱动选取列的每列中的第三颜色的m个发光元件，在从用于w列的第一颜色，第二颜色及第三颜色的图象数据中间隔一定距离选取用于n列的数据，并将该数据分别分配给第一，第二及第三颜色的n个发光元件列的控制中，将间隔一定距离选取的列之间的距离设定为相应于四散布置于虚拟屏幕内的所述发光元件列组之间的距离，在所述发光元件列组之一中，当用间隔一定距离选取的某一列的第一颜色的数据控制和驱动第一颜色的发光元件列时，利用用于邻近所选取列的列的第二颜色的数据控制以驱动第二颜色的发光元件列，及利用用于下一个邻近所选取列的列的第三数据控制以驱动第三颜色的发光元件列；及重复进行数据处理过程，其中在沿行方向连续地移动要在虚拟屏幕上扩展的位象数据的同时，用间隔一定距离选取的图象数据，控制并驱动各个发光元件列组的发光元件，以便由于观看虚拟屏幕的人的余象效应，而在视觉上可观察到密度为每列m点，每行w点的卷动的多色图象。
根据本发明上述方面的卷动显示设备的基本结构包含n组发光元件列，一个存储要显示的位象数据的存储器，按照间隔一定距离选取数据的算法从所述存储器中读取数据，并且将该数据分配给所述发光元件列的数据处理装置，及锁定由所述数据处理装置分配给所述发光元件列的数据以驱动各列的发光元件的驱动装置。
图1是根据本发明的的一个实施例的条形显示元件的布置而实现的物理屏幕的示意图；图2是相应于物理屏幕形成的虚拟屏幕的示意图；图3是说明物理屏幕，虚拟屏幕及要卷动显示的图象数据之间的关系的示意图；图4是说明在图3中卷动图象的方法的示意图；图5是根据本发明的实施例的卷动显示设备的略图；图6是说明在实施例的设备中存储图象数据及构造数据分配的方法的概念图；图7是说明实施例的设备的数据分配控制算法的一个例子的流程图。
最佳实施例说明下面详细说明本发明第二方面的一个实施例，在该实施例中，使用了红，绿，蓝三色LED。如图1所示，提供10个红光发射元件列RCi，每列由16个被布置成直线，间隔短距离a的红色LED灯泡R形成，10个绿光发射元件列GCi，每列由16个被布置成直线，间隔短距离a的绿色LED灯泡G形成，及10个蓝光发射元件列BCi，每列由16个被布置成直线，间隔短距离a的蓝色LED灯泡B形成(i＝1，2，3，…，10)。
一个发光元件列组Si由彼此平行，间隔短距离b的一个红光发射元件列RCi，一个绿光发射元件列GCi，及一个蓝光发射元件列BCi形成，所述短距离b大体上等于上面提到的距离a。简言之，提供10个发光元件列组S1到S10，并使它们间隔一定距离彼此平行，每个间隔大体上等于距离b的六倍。
这样，按照(RC1，GC1，BC1)，(RC2，GC2，BC2)，(RC3，GC3，BC3)，…，(RC10，GC10，BC10)的顺序，象传送带一样地将10个红光发射元件列RCi，10个绿光发射元件列GCi，及10个蓝光发射元件列BCi彼此连接起来，在它们之间插入大的空白部分。下文将象素的这种传送带似的布置，一列中包括16个点，一行中包括30个点，称为物理屏幕。
如图2所示的虚拟屏幕设想自图1的物理屏幕。在本实施例的物理屏幕中，设想在发光元件列组别(RCi，GCi，BCi)和邻近的发光元件列组Sj(RCj，GCj，BCj)之间的大的空白部分形成三个象素列，每列包括16点。简言之，将一列包括16点，一行包括30点的物理屏幕看作一列包括16点，一行包括57点(＝30+3×9)的虚拟屏幕。
此外，如图2所示，将形成物理屏幕的10个发光元件列组Si均匀地分配在虚拟屏幕中，并且一个发光元件列组Si中的红光发射元件列RCi，绿光发射元件列GCi及蓝光发射元件列BCi相应于虚拟屏幕中的三个邻近的象素列。
在假定在一列包括16点，一行包括57点的虚拟屏幕上，显示虚拟屏幕上点密度的多色图象情况下，产生要显示的图象数据。所述图象数据包括红色数据，绿色数据，蓝色数据的单色数据。
如果假定在虚拟屏幕上扩展一列包括16点，一行包括57点的构造的位象数据，例如本实施例的“AVIX”字符序列的图象，以如图3所示的一样显示该数据，则实际上是按照下述方法分配所述图象数据，以驱动发光元件阵列。
(a)将从用于57列的红色数据中间隔一定距离选取的用于10列的红色数据分配给所述10个红光发射元件列RC1到RC10，以便按照用于各列16点的红色数据控制和驱动各列中的16个红色LED灯泡。
(b)同时，将从用于57列的绿色数据中间隔一定距离选取的用于10列的数据分配给所述10个绿光发射元件列GC1到GC10，以便按照用于各列16点的绿色数据控制和驱动各列中的16个绿色LED灯泡。
(c)同时，将从用于57列的蓝色数据中间隔一定距离选取的用于10列的蓝色数据分配给所述10个蓝光发射元件列BC1到BC10，以便按照用于各列16点的蓝色数据控制和驱动各列中的16个蓝色LED灯泡。
(d)在将从用于57列的包括红色数据，绿色数据及蓝色数据的图象数据中间隔一定距离选取的用于10列的不同颜色的数据，分配给10个红光发射元件列RC1到RC10，10个绿光发射元件列GC1到GC10，及10个蓝光发射元件BC1到BC10的控制中，间隔一定距离选取的列的间距相当于四散排列于虚拟屏幕上的发光元件列组S1到S10之间的排列距离。
(e)当使用用于间隔一定距离选取的列(k)的红色数据控制及驱动某一发光元件列组Si中的红光发射元件列RCi时，使用用于和选取的列(k)邻近的列(k+1)的绿色数据控制和驱动绿光发射元件列GCi，及使用用于下一个邻近列(k+2)的蓝色数据控制和驱动蓝光发射元件列BCi。
(f)在行的方向上移动要在虚拟屏幕上扩展的位象数据的同时，重复用于按照间隔一定距离选取的图象数据控制及驱动发光元件列组S1到S10的LED灯泡的数据处理，以便当人观看虚拟屏幕时，由于余象效应，能够视觉上观察到密度为一列16点，一行57点的卷动多色图象。卷动显示设备的电路构造及该设备中的数据流图5中表示了与图1到3的说明相一致的卷动显示设备的电路构造。如上详细说明的一样，红光发射元件列RCi，绿光发射元件列GCi及蓝光发射元件列BCi分别由16个红，绿，蓝LED灯泡构成。对于各个发光元件列，如图5所示，一个驱动器DRV，用于驱动16个LED灯泡，使它们独立地发光，一个锁定电路LTC，用于将逐一指示16个LED灯泡开-关操作的16位图象数据提供给驱动器DRV，及一个16位移位寄存器SR，用作将被提供给锁定电路LTC的图象数据的输送通路。
此外，如图1所示，按照(RC1，GC1，BC1)，(RC2，GC2，BC2)，(RC3，GC3，BC3)，…，(RC10，GC10，BC10)的顺序，象传送带一样地将10个红光发射元件列RCi，10个绿光发射元件列GCi，及10个蓝光发射元件列BCi彼此连接起来，在它们之间插入大的空白部分，以构成如上说明的物理屏幕。按照如图5所示的物理屏幕上的发光元件列的排列顺序，将为总共30个发光元件列提供的30个移位寄存器SR顺序编号。序列号为SR1，SR2，SR3，SR4…，SR29，SR30。
将30个16位移位寄存器SR1到SR30顺序连接，以构成一个总计16×30＝480位的寄存器。应该注意的是，顺序连接移位寄存器SR1到SR30的顺序和序列号的顺序相反，16位移位寄存器SR30的输入终端IN用作所述480位移位寄存器的输入终端。
中央控制器1连续地输出图象数据，后文将详细说明，并将图象数据提供给所述输入终端，即，上面所述的480位移位寄存器的SR30的输入终端IN。当中央控制器1连续地输出480位的数据时，该数据被装入30个16位移位寄存器SR1到SR30。从图5的电路构造中可明白地看出，从中央控制器1输出的480位数据序列的第一个16位被装入移位寄存器SR1，从中央控制器1方面来看，移位寄存器SR1位于最里面。第二个16位被装入下一个移位寄存器SR2，第三个16位被装入再下一个移位寄存器SR3。按照刚说明的关系将数据从中央控制器1分配给30个16位移位寄存器SR1到SR30。
在连续地输出480位图象数据，并将该数据分配给30个16位移位寄存器SR1到SR30后的一个时刻，中央控制器1输出一个锁定信号，以便将移位寄存器SR1到SR30装入的16位数据输送给为寄存器配备的锁定电路LTC，并且随后由锁定电路LTC保持，并根据锁定的16位数据，由相应的驱动器DRV驱动各个发光元件列的16个LED灯泡，即点亮或熄灭。这样，首先中央控制器1连续地输出480位的图象数据，随后在预定的很短周期重复地输出锁定信号，以实现图象的卷动显示。图象存储器存储图象数据的方式在中央控制器1的图象存储器2中存入大小为一列包括16位，一行长度任意的位图型图象数据。用于一列中的16点的数据被称为三色列数据，并以D1，D2，D3，…，Dj，…的顺序将三色列数据编号。某一图象的第j列的三色列数据被标记为Dj。此外，三色列数据Dj意味着一组16位红色数据RDj，16位绿色数据GDj，及16位蓝色数据BDj。
如图6所示，简言之，图象存储器2由16位构成，在地址(3x)存储红色数据RDj，在另一地址(3x+1)存储绿色数据GDj，及在又一地址(3x+2)存储蓝色数据BDj，其中x是不小于0的整数(0，1，2，…)。此外，邻近第j列的三色列数据RDj，GDj，及BDj的第(j+1)列的三色列数据RD(j+1)，GD(j+1)，及BD(j+1)，分别被存储在地址(3x+3)，(3x+4)，(3x+5)。
图6说明如下情况。在图象存储器2中的某一图象数据的顶端，即第一列的红色数据RD1被存储在地址(f)中。类似地，第一列中的绿色数据GD1被存储在地址(f+1)中，及第一列中的蓝色数据BD1被存储在地址(f+2)中。接下来的第二列中的红色数据RD2，绿色数据GD2，及蓝色数据BD2被分别存储在地址(f+3)，(f+4)，(f+5)中。接下来的第三列中的红色数据RD3，绿色数据GD3，及蓝色数据BD3被分别存储在地址(f+6)，(f+7)，(f+8)中。按照如上说明的相应关系，将某一图象数据顺序存储于图象存储器2中地址(f)后面的地址的区域中。
中央控制器1的处理器3按照后文将详细说明的算法，连续地顺序读取访问图象存储器2。从存储器并行读出的16位数据由移位寄存器4转换为串行数据，并输出给前面描述的480位移位寄存器。当图象存储器2被读取访问30次时，480位的图象数据从中央控制器1连续地输出，并且该480位的数据被分配给30个16位移位寄存器SR1到SR30。随后立刻输出一个锁定信号。在按照下述方法选取数据的同时，通过重复上述操作循环来实现卷动显示。间隔一定距离选取数据，及分配数据的方式在图6的例子中，假定存储在图象存储器2中，且其顶端存储于图象数据器2的地址(f)中的图象数据将在图2的虚拟屏幕上卷动显示。在这一例中，在每个操作循环中，中央控制器1将图象存储器2的图象数据按照下述方式分配给30个移位寄存器SR1到SR30，以控制和驱动30个发光元件列。
应该注意，在下面的说明中，在“第y列位置”的发光元件列的说明意味着布置在图2的虚拟屏幕上从左边开始第y列的发光元件列。于是，这不同于应用于构成物理屏幕的10个发光元件列组Si(RCi，GCi，BCi)的组编号i。《循环1》将地址(f)处的第一列的红色数据RD1分配给在第一列位置的红光发射元件列RC1的移位寄存器SR1。第一列的绿色数据GD1和蓝色数据BD1未被使用。
将地址(f+4)处的第二列的绿色数据GD2分配给在第二列位置的绿光发射元件列GC1的移位寄存器SR2。第二列的红色数据RD2和蓝色数据BD2未被使用。
将地址(f+8)处的第三列的蓝色数据BD3分配给在第三列位置的蓝光发射元件列BC1的移位寄存器SR3。第三列的红色数据RD3和绿色数据GD3未被使用。
在图2的虚拟屏幕的第四，五，六列位置不存在实际的发光元件列。因而，选取时跳过用于下面三列的图象数据，并且按照下面的方式分配从第七列开始的数据。
将地址(f+18)处的第七列的红色数据RD7分配给在第七列位置的红光发射元件列RC2的移位寄存器SR4。第七列的绿色数据GD7和蓝色数据BD7未被使用。
将地址(f+18+4)处的第八列的绿色数据GD8分配给在第八列位置的绿光发射元件列GC2的移位寄存器SR5。第八列的红色数据RD8和蓝色数据BD8未被使用。
将地址(f+18+8)处的第九列的蓝色数据BD9分配给在第九列位置的蓝光发射元件列BC2的移位寄存器SR6。第九列的红色数据RD9和绿色数据GD9未被使用。
此后，按照相似的规律，分别将地址(f+18+18)，(f+18+18+4)，(f+18+18+8)处的数据分配给移位寄存器SR7，SR8和SR9。随后，在将数据分配给最后的寄存器SR30后，如前所述地形成一个锁定信号，以借助分配给30个移位寄存器SR1到SR30的数据驱动30个发光元件列。《循环2》随后，分配数据，以便图象被向左卷动一列。简言之，从屏幕上除去第一列的数据，并将第二列的数据调节到屏幕的第一列位置上。
将地址(f+3)处的第二列的红色数据RD2分配给在第一列位置的红光发射元件列RC1的移位寄存器SR1。第二列的绿色数据GD2和蓝色数据BD2未被使用。
将地址(f+3+4)处的第三列的绿色数据GD3分配给在第二列位置的绿光发射元件列GC1的移位寄存器SR2。第三列的红色数据RD3和蓝色数据BD3未被使用。
将地址(f+3+8)处的第四列的蓝色数据BD4分配给在第三列位置的蓝光发射元件列BC1的移位寄存器SR3。第四列的红色数据RD4和绿色数据GD4未被使用。
由于在虚拟屏幕的第四，五，六列位置处不存在实际的发光元件列，因而，跳过相应的第五，第六，及第七列数据。
将地址(f+3+18)处的第八列的红色数据RD8分配给在第七列位置的红光发射元件列RC2的移位寄存器SR4。第八列的绿色数据GD8和蓝色数据BD8未被使用。
将地址(f+3+18+4)处的第九列的绿色数据GD9分配给在第八列位置的绿光发射元件列GC2的移位寄存器SR5。第九列的红色数据RD9和蓝色数据BD9未被使用。
将地址(f+3+18+8)处的第十列的蓝色数据BD10分配给在第九列位置的蓝光发射元件列BC2的移位寄存器SR6。第十列的红色数据RD10和绿色数据GD10未被使用。
此后，按照相似的规律，分别将地址(f+3+18+18)，(f+3+18+18+4)，(f+3+18+18+8)处的数据分配给移位寄存器SR7，SR8和SR9。随后，在将数据分配给最后的寄存器SR30后，如前所述地形成一个锁定信号，以借助分配给30个移位寄存器SR1到SR30的数据驱动30个发光元件列。《循环3》随后，分配数据，以便图象被向左再卷动一列。简言之，从屏幕上除去第二列的数据，并将第三列的数据调节到屏幕的第一列位置上。
将地址(f+6)处的第三列的红色数据RD3分配给在第一列位置的红光发射元件列RC1的移位寄存器SR1。第三列的绿色数据GD3和蓝色数据BD3未被使用。
将地址(f+6+4)处的第四列的绿色数据GD4分配给在第二列位置的绿光发射元件列GC1的移位寄存器SR2。第四列的红色数据RD4和蓝色数据BD4未被使用。
将地址(f+6+8)处的第五列的蓝色数据BD5分配给在第三列位置的蓝光发射元件列BC1的移位寄存器SR3。第五列的红色数据RD5和绿色数据GD5未被使用。
由于在虚拟屏幕的第四，五，六列位置处不存在实际的发光元件列，因而，跳过相应的第六，第七，及第八列数据。
将地址(f+6+18)处的第九列的红色数据RD9分配给在第七列位置的红光发射元件列RC2的移位寄存器SR4。第九列的绿色数据GD9和蓝色数据BD9未被使用。
将地址(f+6+18+4)处的第十列的绿色数据GD10分配给在第八列位置的绿光发射元件列GC2的移位寄存器SR5。第十列的红色数据RD10和蓝色数据BD10未被使用。
将地址(f+6+18+8)处的第十一列的蓝色数据BD11分配给在第九列位置的蓝光发射元件列BC2的移位寄存器SR6。第十一列的红色数据RD11和绿色数据GD11未被使用。
此后，按照相似的规律，分别将地址(f+6+18+18)，(f+6+18+18+4)，(f+6+18+18+8)处的数据分配给移位寄存器SR7，SR8和SR9。随后，在将数据分配给最后的寄存器SR30后，如前所述地形成一个锁定信号，以借助分配给30个移位寄存器SR1到SR30的数据驱动30个发光元件列。卷动数据的同时，以类似的方式重复前述的操作循环。数据分配的控制过程中央控制器1的处理器3按照上面详细说明的规则在图象存储器2中分配数据，以实现卷动显示控制。图7的流程图示意地说明了该控制过程。
首先，在第一步700，将要显示的图象的顶端地址放入预定寄存器f中。接下来在步骤701中，将顶端地址f复制到地址指针p中，随后，在步骤702，将卷动计数器s设定为0，之后将组号计数器i设定为1。
在上面的准备工作完成后，读取访问地址(p)，以向480位移位寄存器连续地输出第(j)列的红色数据。接下来在步骤705，读取访问地址(p+4)，以连续地输出第(j+1)列的绿色数据。接下来在步骤706，读取访问地址(p+8)，以连续地输出第(j+2)列的蓝色数据。通过这样，数据被分配给第一发光元件列组S1(RC1，GC1，BC1)。
接下来在步骤707，检查组号计数器i的值是否是“10”，该值表示最后值。由于根据说明，此时i＝1，处理过程转向步骤708，在该步骤计数器i加1，值变为2，并且指针p加18，以得到新指针p。随后，按照该新指针p，连续执行步骤704，705，706，以读取图6的表中的地址(f+18)，(f+22)，(f+26)处的数据，并逐一地输出该数据。这样，数据被分配给第二发光元件列组S2(RC2，GC2，BC2)。
在更新计数器i和指针p的同时，当步骤704，705及706的存储器读取处理过程被执行十次时，480位的数据被连续地输出给30个发光列。由于在这种情况下i＝10，处理过程转向步骤709，在该步骤如前所述输出一个锁定信号。这样，借助于分配的数据，发光元件列的LED灯泡被驱动显示。
到此时的操作对应于前面说明的循环1，现在，开始循环2。首先，在步骤710，卷动计数器s加1，其中根据到现在的说明，s＝1。在步骤711确认s未达到终值Max，之后，在步骤712，将(f+3s)写入地址指针p中。根据到目前的说明，指针p的初始值为(f+3)，处理过程返回前述的步骤703。于是，卷动一列后的图象数据按照图6的表中的循环2指示的相应关系被分配给发光元件列，从而驱动发光元件列显示。
如上所述，在卷动计数器s加1的同时，沿着循环1，2，3，4等等继续进行卷动显示控制。当卷动计数器s的值等于终值Max时，处理过程转向步骤713，在该步骤确定是要重复卷动显示同一图象，还是转换为卷动显示另一图象。在前一种情况下，不改变顶端地址f，重复开始于步骤701的处理过程。在后一种情况下，将显示的替换的图象数据的顶端地址放入寄存器f中。观察卷动显示的方式(A)单色显示情况下的说明首先，在不考虑多色显示，而假定显示为单色显示情况下，怎样观察根据本发明的卷动显示。如图1所示，按照这样的顺序(RC1，GC1，BC1)，(RC2，GC2，BC2)，(RC3，GC3，BC3)，…，(RC10，GC10，BC10)，每3列间隔一定距离，排列30个发光元件列，同时在它们之间插入大的空白部分，并将它们象传送带一样地彼此连接起来。这是物理屏幕。相反，如图2所示，假定在虚拟屏幕上，在发光元件列组Si(RCi，GCi，BCi)和相邻发光元件列组Sj(RCj，GCj，BCk)之间的大空白部分，呈现每列16点的3个象素列。
如上所述，当以这种方式将一列16点，一行30点的物理屏幕看作一列16点，一行57点(＝30+3×9)的虚拟屏幕时，实现将16×57点结构的位象数据分配给物理屏幕的30个发光元件列的卷动显示控制，以便可在虚拟屏幕上扩展所述数据。
于是，在某一时刻观察时，在物理屏幕上，间隔一定距离显示的只是要在虚拟屏幕上显示的图象的一半。这样显示的图象具有很大的缺陷部分，这样显示的字符或图象几乎不能被正确地识别。但是，如果将卷动速度增大到某一程度，由于眼睛视网膜及人体视觉中枢神经系统的活动导致的识别上的余象效应，使得间隔一定距离的每3列的局部图象之间的空白部分被补充完整。如果从距离物理屏幕一定距离的地方观察物理屏幕，那么尽管可感觉到有些闪烁，但是图象看起来好似一幅正被卷动显示的，一列16点，一行57点的虚拟屏幕的点密度的图象。
如果增大发光元件列组S1到S10的排列间距，即，如果增加空白部分中的假定列的数目，那么由于闪烁等等原因，将降低可视性。但是，通过增加组的总数来增大屏幕的长度及通过增大卷动显示速度，即使空白部分的假定列的数目大于10，由于余象效应，还是可如同预想的一样视觉识别出卷动的图象，即，和图象数据的点密度相一致。这已经通过许多实验得到证实。(B)通过组合红色，绿色，蓝色的多色显示参见图6的表，该表说明了分配数据的方式。例如，分别存储在地址(f+6)，(f+7)，及(f+8)的第三列的红色数据RD3，绿色数据GD3，及蓝色数据BD3是对应于相同象素列的数据。初始，在同一时刻应用三色数据RD3，GD3，BD3驱动包含于相同点列中的红色LEDs，绿色LEDs，及蓝色LEDs，以便可识别到这三种颜色的一种混合色。
本领域内众所周知，普通的多色显示面板被设计成构成同一象素的一个红色LED，一个绿色LED，及一个蓝色LED被安排成彼此尽可能地接近，以形成单一的多色光发射灯。同样，彩色电视机的荧光屏的象素结构也是按照相同的原理形成的。
本发明的多色显示的视觉识别原理不同于普通的多色显示面板。本发明预先假定卷动显示，并在相应颜色发光元件的位置及点亮上述元件的时刻都不相同的情况下，在象素点实现混合色。下面将联系图6的例子来说明。
在循环1，尽管在第三列位置的蓝光发射元件列BC1上显示第三列的列数据RD3，GD3及BD3，但是由于BC1是蓝色显示元件列，因而在BC1上只显示蓝色数据BD3。红色数据RD3和绿色数据GD3未被使用。
在循环2，图象数据被卷动一列，在第二列位置的绿光发射元件列GC1上显示第三列的列数据RD3，GD3及BD3。但是由于GC1是绿色显示元件列，因而在GC1上只显示绿色数据GD3。红色数据RD3和蓝色数据BD3未被使用。
在循环3，图象数据又被卷动一列，在第二列位置(似应为第一列位置)的绿光发射元件列GC1(似应为红光发射元件列RC1)上显示第三列的列数据RD3，GD3及BD3。但是由于RC1是红色显示元件列，因而在RC1上只显示红色数据RD3。绿色数据GD3和蓝色数据BD3未被使用。
这样，构成同一象素列的三色列数据RD3，GD3及BD3中的蓝色数据BD3首先在循环1中，由第三列位置的蓝光发射元件列BC1显示，随后在循环2中，绿色数据GD3由邻近的第二列位置的绿光发射元件列GC1显示，之后，在循环3中，红色数据RD3由下一个相邻的第一列位置的红光发射元件列RC1显示。对于一个视觉上将显示象素列观看为卷动显示屏的人来说，会将在如此点亮相应发光元件的时间及位置方面都不相同的这三种颜色的显示象素列，看作单一的通常的象素列，在该象素列中这三种颜色被混合。
这也是余象效应的视觉观察作用。同样，借助于使用间隔一定距离布置的发光元件列的卷动显示屏，由于余象效应，如预想的一样可视觉观察到字符，图象等等，如果增大卷动速度，则颜色混合效果会更好，其中点亮发光元件的时间及位置均不同的这三种颜色的显示象素列被混合成一种颜色，从而使这些显示象素列视觉上看起来好似同一象素列。这已经得到许多实验的证实。其它实施例
(a)由于已就原理，构造，操作及效果详细说明了根据本发明一个方面的，采用红，绿，蓝三色的LED的实施例，因而从上面的说明中，可容易地推导出根据本发明另一方面的，采用两种颜色的发光元件的实施例。于是，将省略对本发明的两种颜色显示的实施例的详细说明。
(b)同样也可使用除LED外的发光元件。
(c)各个发光元件列组的排列间距不需要统一，但是部分地不同于前述值。如果按照排列距离进行数据的间歇选取控制，则在整个屏幕上，可卷动显示正确纵横比的图象，而不会使显示的图象变形。
(d)各个发光元件列可以单独的条形显示单元的形式安装，移位寄存器SR，锁定电路LTC，及驱动器DRV可被安装在它的条形箱体中。此外，一个发光元件列组可从三个条形显示单元中形成，并可提供将三个条形显示单元彼此平行间隔预定距离组合及联系起来的托架或支架之类的连接装置。
(e)可通过一种并行传输方法将图象数据从中央控制器分配给各颜色的发光元件列。例如，由并行8位总线传输数据。或者由三组平行线传输红，绿及蓝色数据。根据并行方法，不增大数据传输速度，即可在预定时间内传输更大量的数据。
如上详细所述，根据本发明的卷动显示方法及设备，可得到下述显著效果。
(a)用少量的发光元件可卷动显示大尺寸的清晰图象。
(b)可得到柔性设备形式的大尺寸显示屏幕，其中大量的发光元件间隔较大距离排列，而不是得到尺寸稍大于显示面积的坚硬的显示面板形式的显示设备。
(c)用尽可能少的发光元件实现多色的图象显示，并且可以非常合理的费用使卷动显示图象的清晰度和颜色发散相和谐。和每个发光元件列具有多色显示功能的情况相比较，采用本发明的方法，可更简单地形成驱动电路系统，并且费用更低。
权利要求
1.一种卷动显示方法，包含下述步骤提供第一颜色的发光元件列，在该列中直线排列m个第一颜色的发光元件，彼此间隔距离为a，提供第二颜色的发光元件列，其中直线排列m个第二颜色的发光元件，彼此间隔距离为a，并布置所述第一颜色的发光元件列及所述第二颜色的发光元件列，使它们彼此平行，距离为b，以形成发光元件列组，所述距离b大体上等于距离a；准备并排列n组所述发光元件列，使它们大体彼此平行，间隔大体上大于距离b三倍的较大间距，通过这样的布置，得到一个物理屏幕，其中，n个第一颜色的发光元件列及n个第二颜色的发光元件列象传送带似的被彼此连接，每列包括m点，每行包括2n点；在将所述物理屏幕看作一列包括m点，一行包括w点的象素结构的虚拟屏幕的情况下，产生位象数据，以便以虚拟屏幕上的点密度显示多色图象，所述图象数据为第一颜色的图象数据及第二颜色的图象数据的分离颜色的数据，w为等于或大于(3n-1)的整数；将形成所述物理屏幕的n组发光元件列大体均匀地分布在所述虚拟屏幕内，其中所述发光元件列组之一中的第一颜色的发光元件列及第二颜色的发光元件列对应于虚拟屏幕内彼此相邻的两个象素列；当假定在所述虚拟屏幕上扩展一列包括m点，一行包括w点的位象数据以显示该图象数据时，将从用于w列的第一颜色的图象数据中间隔一定距离选取的，用于n列的数据分配给第一颜色的所述n组发光元件列，以便利用用于每个选取列的m点的数据控制和驱动选取的n列的每列中的第一颜色的m个发光元件，并将从用于w列的第二颜色的图象数据中间隔一定距离选取的，用于n列的数据分配给第二颜色的所述n个发光元件列，以便利用用于每个选取列的m点的数据控制和驱动选取列的每列中的第二颜色的m个发光元件；在从用于w列的第一颜色和第二颜色的图象数据中间隔一定距离选取用于n列的数据，并将该数据分别分配给第一及第二颜色的n个发光元件列的控制中，将间隔一定距离选取的列之间的距离设定为相应于四散布置于虚拟屏幕内的所述发光元件列组之间的距离；在所述发光元件列组之一中，当用间隔一定距离选取的某一列的第一颜色的数据控制和驱动第一颜色的发光元件列时，利用用于邻近所选取列的列的第二颜色的数据控制以驱动第二颜色的发光元件列；及重复进行数据处理过程，其中在沿行方向连续地移动要在虚拟屏幕上扩展的位象数据的同时，用间隔一定距离选取的图象数据控制并驱动各个发光元件列组的发光元件，以便由于观看虚拟屏幕的人的余象效应，从而视觉上观察到密度为每列m点，每行w点的卷动的多色图象。
2.一种卷动显示方法，包含下述步骤提供第一颜色的发光元件列，在该列中直线排列m个第一颜色的发光元件，彼此间隔距离为a，提供第二颜色的发光元件列，其中直线排列m个第二颜色的发光元件，彼此间隔距离为a，并且此外，提供第三颜色的发光元件列，其中直线排列m个第三颜色的发光元件，彼此间隔距离为a，并布置所述第一颜色的发光元件列，所述第二颜色的发光元件列及所述第三颜色的发光元件列，使它们彼此平行，距离为b，以形成发光元件列组，所述距离b大体上等于距离a；准备并排列n组所述发光元件列，使它们大体彼此平行，间隔大体上大于距离b四倍的较大间距，通过这样的布置，得到一个物理屏幕，其中，n个第一颜色的发光元件列，n个第二颜色的发光元件列及n个第三颜色的发光元件列象传送带似的被彼此连接，每列包括m点，每行包括3n点；在将所述物理屏幕看作一列包括m点，一行包括w点的象素结构的虚拟屏幕的情况下，产生位象数据，以便以虚拟屏幕上的点密度显示多色图象，所述图象数据为第一颜色的图象数据，第二颜色的图象数据及第三颜色的图象数据的分离颜色的数据，w为等于或大于(4n-1)的整数；将形成所述物理屏幕的n个发光元件列组大体均匀地分布在所述虚拟屏幕内，以便所述发光元件列组之一中的第一颜色的发光元件列，第二颜色的发光元件列，及第三颜色的发光元件列对应于虚拟屏幕内彼此相邻的三个象素列；当假定在所述虚拟屏幕上扩展一列包括m点，一行包括w点的位象数据以显示该图象数据时，将从用于w列的第一颜色的图象数据中间隔一定距离选取的，用于n列的数据分配给第一颜色的所述n个发光元件列，以便利用用于每个选取列的m点的数据控制和驱动选取的n列的每列中的第一颜色的m个发光元件，将从用于w列的第二颜色的图象数据中间隔一定距离选取的，用于n列的数据分配给第二颜色的所述n个发光元件列，以便利用用于每个选取列的m点的数据控制和驱动选取列的每列中的第二颜色的m个发光元件，及将从用于w列的第三颜色的图象数据中间隔一定距离选取的，用于n列的数据分配给第三颜色的所述n个发光元件列，以便利用用于每个选取列的m点的数据控制和驱动选取列的每列中的第三颜色的m个发光元件；在从用于w列的第一颜色，第二颜色及第三颜色的图象数据中间隔一定距离选取用于n列的数据，并将该数据分别分配给第一，第二及第三颜色的n个发光元件列的控制中，将间隔一定距离选取的列之间的距离设定为相应于，四散布置于虚拟屏幕内的所述发光元件列组之间的距离；在所述发光元件列组之一中，当用间隔一定距离选取的某一列的第一颜色的数据控制和驱动第一颜色的发光元件列时，利用用于邻近所选取列的列的第二颜色的数据控制以驱动第二颜色的发光元件列，及利用用于下一个邻近所选取列的列的第三数据控制以驱动第三颜色的发光元件列；及重复进行数据处理过程，其中在沿行方向连续地移动要在虚拟屏幕上扩展的位象数据的同时，用间隔一定距离选取的图象数据，控制并驱动各个发光元件列组的发光元件，以便由于观看虚拟屏幕的人的余象效应，从而视觉上观察到密度为每列m点，每行w点的卷动的多色图象。
3.一种按照如权利要求1或2所述的方法实现卷动显示的卷动显示设备，它包含n组发光元件列；一个存储要显示的位象数据的存储器；按照间隔一定距离选取数据的算法，从所述存储器中读取数据，并且将该数据分配给所述发光元件列的数据处理装置；及锁定由所述数据处理装置分配给所述发光元件列的数据，以驱动各列的发光元件的驱动装置。
全文摘要
利用少量的发光元件卷动显示清晰的大尺寸多色图象。由象传送带一样彼此连接的10个发光元件列组Si(RCi,GCi,BCi)形成一列包括16点,一行包括30点的物理屏幕。将物理屏幕看作一列包括16点,一行包括57(=30+3×9)点的虚拟屏幕。当利用间隔一定距离选取的用于某一列(k)的红色数据控制和驱动某一发光元件列组Si中的红光发射元件列RCi时,利用用于和所选取的列(k)相邻的列(k+1)的绿色数据控制和驱动绿光发射元件列GCi,及利用用于下一个相邻列(k+2)的蓝色数据控制和驱动蓝光发射元件列BCi。
文档编号G09G3/20GK1194709SQ97190597
公开日1998年9月30日 申请日期1997年5月16日 优先权日1996年5月22日
发明者时本丰太郎 申请人:埃维克斯公司