专利名称：一种旋转发光二极管全色显示设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发光显示设备，特别是一种旋转发光二极管全色显示设备。
背景技术：
广告及宣传所用的各种显示器材，如光纤维、发光二极管、液晶显示器等，随着高强度的和多色的发光二极管的开发，取得了很大进展。使由上述器材组成的显示设备的性能大为提高，常用的显示设备有大型玉塔电光板、地铁向导电光板等做为产品宣传及广告用。
但是上述的利用2维排列显示文字的发光显示设备，因需组成发光二极管的2维排列结构而需要许多发光二极管，并需要驱动发光二极管的电路，其控制方法也很复杂，具有颜色单调、造价高、耗电量大的缺点。
本实用新型的内容本实用新型的目的是解决上述技术中的发光二极管数量多，颜色单调控制电路复杂，造价高耗电量大的问题，本实用新型采用将各发光二极管(LED)以1维排列，并将该各1维二极管排列在虚拟2维帧中旋转而获得余像效果，并利用控制发光二极管的驱动时间来组合该发光颜色形成全色图像。在以后的说明中，R、G、B各代表红色、绿色、蓝色。
本实用新型的目的是按如下技术方案实现的。在本实用新型中包括具有旋转轴的电机，在电机的旋转轴中安装可扫描磁盘形或圆筒形2维虚拟帧的旋转体，旋转体以可保持余像效果的速度驱动，在旋转体中装有可扫描2维虚拟帧的1维发光二极管排列，并配置有查出发光二极管排列的位置角的查询传感器，由控制部通过传感器查出发光二极管的位置角，控制形成在虚拟2维帧上的图样，在所述的旋转体中装有的1维排列的发光二极管排列包括R发光二极管排列、G发光二极管排列、B发光二极管排列，当旋转时，根据虚拟帧中要求显示的图样，由控制部在虚拟帧中按顺序来通断所述的R、G、B发光二极管，使在虚拟帧中显示以2维排列的像素单位，并在虚拟帧中形成以2维排列的各该像素单位的混合颜色的余像。所述的R、G、B发光二极管排列是以等角间隔从旋转轴心径向放射排列的。由所述的控制部将R、G、B发光二极管的像素单位驱动时间各以不同的负载比分别驱动。
如上所述，在本实用新型中将以1维排列的各R、G、B发光二极管组成发光二极管排列，将1维发光二极管排列在虚拟2维帧中旋转从而获得余像效果，并控制发光二极管的驱动时间以组合发光颜色，与现有技术相比用较少的三种颜色的1维的发光二极管，构成本发光显示设备，可显示多种颜色的全色图像，更加提高广告的效果。此外本实用新型中的发光二极管数量大为减少，控制电路简化，造价低，使用中耗电量减少。
图1是本实用新型全色显示设备的磁盘型实施例的结构图，图2是说明本实用新型全色显示方法的流程图，图3是说明本实用新型全色显示画面的原理图，图4是在2维帧上的虚拟二极管像素的结构图，图5是帧虚拟二极管像素的时间分配转换定时图。
图中主要部分的符号说明10 电机 12 查询传感器14 R色显示栏 16 G色显示栏16 B色显示栏 20 R发光二极管排列22 G发光二极管排列24 B发光二极管排列26 电机驱动部 28 R驱动部30 G驱动部32 B驱动部
34 存储器 36 命令输入部38 控制部 40 显示区实施例如图1所示为本实用新型的磁盘型全色显示设备的结构示意图，包括电机10、查询传感器12、13、R色显示栏14、G色显示栏16、B色显示栏18。
R、G、B色显示栏14、16、18是以等角，即以120度配置，并从旋转轴心径向放射延伸。将3个显示栏14、16、18配置成等角有利于保持旋转的平衡。在R色显示栏14中，R发光二极管20被排成一列。在G色显示栏16中，G发光二极管22被排成一列。在B色显示栏18中，B发光二极管24被排成一列。
R、G、B发光二极管rd、gd、bd排列20、22、24在电机10转动时形成旋转环形2维帧40，该环形2维帧40将成为发光二极管rd、gd、bd排列20、22、24扫描的虚拟显示区域。
注意观察上述环形2维帧40时，可将发光二极管排列20、22、24解析为连续扇形排列的二极管单元矩阵。在本实施例中，采用旋转外径为1200mm、内径为350mm的2维帧显示区40时，上述的R、G、B发光二极管排列20、22、24的1维阵列各排成4个，从0度到360度的2维帧分成576个进行转换时，2维帧将成为以576列48行的2维排列虚拟显示空间。
查询传感器12是查知电机10的旋转速度或发光二极管排列位置的普通的编码器，由固定在电机10旋转轴中的旋转圆盘12a和彩色连接传感器12、13组成。当旋转圆盘12a的边缘形成的穿孔12b、13b穿过传感器12、13时，控制部将检测出显示的视角位置和排列在360度显示空间40的并属于1～576列发光二极管排列20、22、24的列(位置角)。在本实施例中，为使每轨迹(列)的576次的发光二极管的转换，在旋转圆盘12a中排列576个转换穿孔12b后，利用传感器12检测。在旋转圆盘12a中另形成了一个穿孔13b，使控制部可通过传感器13检测出显示区域40的原点。因而，控制部从在传感器13中查知原点开始，在传感器12中按顺序检测并计数出穿孔12b，即可识别在显示空间以2维帧排列的特定像素，并计算出发光二极管的转换时间。
电机10将快速旋转安装有二极管阵列的显示栏14、16、18。在本实施例中，每秒控制在40转的旋转速度。因而，显示栏14、16、18上的二极管阵列中点灯而留下来的余像旋转轨迹造成了环形显示帧40。
在本实施例中，每轨迹列中排列576个虚拟发光二极管，将显示栏14、16、18以每秒40转的速度驱动时，在虚拟2维帧40中点一个虚拟像素灯的最长时间为约44ms(25000ms·l/576)如图4所示。
因而，控制部38或可对一个虚拟像素点R、G、B二极管的灯，或可运行熄灯转换器将2维帧的虚拟像素以二极管像素为单位组合颜色。
本实施例中，为驱动电机和发光二极管排列需包括电路部。在电路部中包括电机驱动部26、R驱动部28、G驱动部30、B驱动部32、存储部34、命令输入部36、控制部38。
电机驱动部26接收控制部38所发送的驱动信号后旋转该电机10。本实施例中的电机驱动速度为每秒40转。
R、G、B驱动部28、30、32部接收控制部38提供的各R帧数据、G帧数据、B帧数据后，将R、G、B发光二极管排列20、22、24的发光二极管以开、关状态驱动。各发光二极管在本实施例中响应R、G、B 3位颜色组合数据可组合8颜色，又如图5，将各R、G、B发光二极管负载(duty)周期(Pw/T)设定为1～8阶段，而使其可组合512(即83)种颜色，并用更快的负载控制可表现更多的颜色。
存储器34由ROM、SRAM、DRAM、EEPROM、闪光存储器等组成。在存储器34中以R、G、B帧单位保存颜色显示数据。
命令输入部36包括电源键、模式设置键等命令输入键，并为控制部38提供所发生的键信号。
控制部38包括中央处理器(CPU)、点击发生器、存储器读取、灯光电路等。控制部38提供在上述实施例中旋转1次的水平点数，比如576圆柱形数据，以发光二极管排列的发光二极管数48×576圆柱的规格显示一幅帧的显示画面。
图2是说明本实用新型的全色发光显示方法的流程图。控制部38通过命令输入部36接收供电命令时(100)，通过电机驱动部26驱动并旋转(102)该电机10。再通过查询传感器12、13驱动(104)与电机10的旋转速度相应的显示区域40中的虚拟像素发光二极管。
当电机10高出一定旋转速度时，通过查询传感器12、13执行查出电机旋转角的任务(106)。若查询传感器13中有查出信号时，控制部38将旋转角识别为0度(108)。此状态表示显示栏14处的旋转角0度位置为起点，因而从存储器34中读取R帧数据，通过R驱动部28将以开、关状态驱动R发光二极管排列20后，开始显示数据(114)。因而，如图3所示，在时间中t0显示R帧(RF1)的圆柱数据。
控制部38从旋转角的0度开始计数查询传感器12的查出信号，并每有查出信号时认定为虚拟1像素的旋转角已旋转。
因在实施例中每个轨迹上发光二极管的数为576个，所以当传感器12的查出信号计数值为192时，旋转角为120度(110)。检查出旋转角为120度时，此时的显示栏16达到旋转角0度位置的起点，因而从存储器34中读取G帧数据后，通过G驱动部30以开关方式驱动G发光二极管排列22开始显示模式数据(116)。因而，如图3所示，在时间(t0+d1)中显示G帧(GF1)的第1圆柱数据。
控制部38再次计数传感器12的查出信号，当达到384时，旋转角为270度(112)，若查出旋转角为270度时，显示栏18为达到旋转角0度位置的始点，因而从存储器34中读取B帧数据后，通过B驱动部32以开、关方式驱动B发光二极管排列24，开始显示数据(118)。因而，如图3所示，在时间(t0+d2)中显示B帧(BF1)的第1圆柱数据。
然后，从查出270度旋转角开始，合成多彩帧(CF1)的第1圆柱的彩色显示数据，从视觉上显示彩色显示数据。即，从视觉上R、G、B像素数据以t0、t0+d1、t0+d2的时间差显示，但从空间角度，是在同一的像素位上重叠显示。因此，因余像效果而从视觉上视为一个彩色像素R(t0)+G(t0+d1)+B(t0+d2)。
在控制部38中若没有(114)、(116)及(118)阶段的电源关闭命令时，执行(106)阶段，若接收了关闭电源命令时(120)，停止电机运转(122)后结束。
上述以本实用新型理想的实施例进行了说明。另外，本技术领域的熟练的当事者可从本专利申请范围内记载的本实用新型的思想中，以各种方式修改及变更本实用新型，这些修改及变更应属于本实用新型范围。
权利要求1.一种旋转发光二极管全色显示设备，其特征是包括具有旋转轴的电机，在电机的旋转轴中安装可扫描磁盘形或圆筒形2维虚拟帧的旋转体，旋转体以可保持余像效果的速度驱动，在旋转体中装有可扫描2维虚拟帧的1维发光二极管排列，并配置有查出发光二极管排列的位置角的查询传感器，由控制部通过传感器查出发光二极管的位置角，控制形成在虚拟2维帧上的图样，在所述的旋转体中装有的1维排列的发光二极管排列包括R发光二极管排列、G发光二极管排列、B发光二极管排列，当旋转时，根据虚拟帧中要求显示的图样，由控制部在虚拟帧中按顺序来通断所述的R、G、B发光二极管，使在虚拟帧中显示以2维排列的像素单位，并在虚拟帧中形成以2维排列的各该像素单位的混合颜色的余像。
2.根据权利要求1所述的旋转发光二极管全色显示设备，其特征是所述的R、G、B发光二极管排列是以等角间隔从旋转轴心径向放射排列的。
3.根据权利要求1或2所述的旋转发光二极管全色显示设备，其特征是由所述的控制部将R、G、B发光二极管的像素单位驱动时间各以不同的负载比分别驱动。
专利摘要一种旋转发光二极管全色显示设备，包括在电机的旋转轴中安装可扫描磁盘形或圆筒形2维虚拟帧的旋转体，在旋转体中装有可扫描2维虚拟帧的1维红、绿、蓝发光二极管排列，并配置有查出发光二极管排列的位置角的查询传感器，由控制部通过传感器查出发光二极管的位置角，控制形成在虚拟2维帧上的图样，当旋转时，根据虚拟帧中要求显示的图样，由控制部在虚拟帧中按顺序来通断所述的红、绿、蓝发光二极管，使在虚拟帧中显示以2维排列的像素单位，并在虚拟帧中形成以2维排列的各该像素单位的混合颜色的余像。本实用新型具有可显示多种颜色的全色图像、发光二极管数量大为减少、控制电路简化、造价低、耗电少的优点，适于宣传广告用。
文档编号G09G3/32GK2556746SQ0223703
公开日2003年6月18日 申请日期2002年6月5日 优先权日2002年6月5日
发明者吴苍根 申请人:朴大源