具有动态扩散器效应的led像素设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及可配置LED像素设备，其包括多个LED像素和适合于控制LED像素的LED控制器，且其中LED像素的至少部分由光学扩散器覆盖。本发明还涉及包括中央控制器和多个LED像素设备的像素显示系统，其中像素设备由光学扩散器覆盖。
【背景技术】
[0002]LED像素设备(其中多个LED像素用于创建动态图形元素)是广泛已知的并在视觉解决方案的领域中被使用。例如，LED像素设备可用于结合体系结构安装或作为舞台的一部分结合娱乐事件产生动态图形元素。一般，每个LED像素包括可相对于彼此被调光的多个红色LED、多个蓝色LED和多个绿色LED，由此，大量颜色可由每个LED像素创建，如在加法混色和LED视频显示系统的领域中已知的。目前，存在可用于创建动态图形元素的多种不同类型的产品，范围从具有几个LED像素(一般5-10个像素)的简单LED像素设备到具有布置在扁平矩形阵列中的大量LED像素(+1000个像素)的高分辨率LED像素屏幕。柔性LED像素设备，其中LED像素提供为柔性结构例如柔性LED像素串，也存在。不同LED像素设备的使用取决于期望外表和结构，其中LED像素设备被使用。今天，动态图形元素的视觉外观主要取决于被提供到LED像素设备的内容(动态场景和/或视频材料)。然而，外观还取决于LED像素设备的类型、它们放置在哪里和它们相对于彼此如何放置。此外已知不同的光学器件例如扩散器可与LED设备相连而布置，以便改变LED像素设备的外观。在节目或事件期间，LED像素设备的外观常常改变以便提供不同的场景和气氛，且新内容因此在LED像素设备处被执行。此外，存在为LED像素设备提供新的和现有的内容的需要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决与现有技术有关的上面所述的限制。这由如在独立权利要求中描述的可配置LED像素设备、显示系统和方法实现。从属权利要求描述本发明的可能实施方案。在本发明的【具体实施方式】中描述了本发明的优点和益处。
【附图说明】
[0004]图la-le示出根据本发明的LED像素设备。
[0005]图2a_2d示出根据本发明的LED像素的前视图，其中扩散器布置在离LED像素的不同距离处；
[0006]图3a_3d示出根据本发明的LED像素设备的另一实施方案；
[0007]图4a_4b示出根据本发明的LED像素设备的另一实施方案；
[0008]图5a_5b示出根据本发明的LED像素设备的另一实施方案；
[0009]图6a_6c示出根据本发明的可移动光学扩散器；
[0010]图7a_7b示出根据本发明的另一可移动光学扩散器；
[0011]图9示出根据本发明的显示系统的方框图；
[0012]图10示出根据本发明的显示系统的另一实施方案的方框图；
[0013]图lla-lld示出根据本发明的LED像素设备的另一实施方案。
【具体实施方式】
[0014]附图用于示出本发明的原理和不同方面，且技术人员认识到，可在不同于附图中所示的实施方案的很多实施方案中实现本发明。
[0015]图la-ld示出根据本发明的LED像素设备101的简化方框图。LED像素设备101包括适合于控制布置在阵列中的多个个别的可控制LED像素105(被示为黑色四边形)的控制器103，如在LED像素设备的领域中已知的。在所示实施方案中，LED像素安装在印刷电路板(PCB) 106上。LED像素包括多个LED，其可被接通和断开和/或被调光以便调节像素的视觉外观。在一些实施方案中，LED像素包括可相对于彼此被调光的多个红色LED、多个蓝色LED和多个绿色LED，由此，大量颜色可由每个LED像素创建。LED可以是任何种类的LED，例如固态发射器和/或有机LED。在所示实施方案中，控制器103被体现为一般包括处理器、存储器和例如用于通信和/或传感目的的多个输入和输出端口的微控制器。然而注意，控制器还可被体现为单独的部件且不需要集成到微控制器内。控制器通过多个通信线107 (被示为实线)连接到LED像素105。即使只示出一条线，应理解，多于一条线可连接控制器和LED像素。
[0016]LED像素设备还包括布置在LED像素的至少一部分的前方的光学扩散器109。光学扩散器从LED像素接收光并扩散所接收的光。来自LED像素的光从而由光学扩散器折射和扩散。这个效应通过下面的事实说明:来自LED的光束111由光学扩散器折射。应理解，所示光束只说明光学扩散器的原理，以及这些并不示出确切的光束。与没有扩散器的情况比较，看光学扩散器的人一一我们看到像素更大并趋于平滑。光学扩散器因而改变LED像素设备的外观。
[0017]LED像素设备包括适合于将LED像素和光学扩散器相对于彼此移动的至少一个致动器113。在所示实施方案中，致动器113适合于相对于LED像素移动光学扩散器，且图la示出光学扩散器109相邻于LED像素而布置的情况，图lb-ld示出光学扩散器更远离LED像素移动的情况。然而应理解，致动器也可适合于相对于光学扩散器移动LED像素，于是光学扩散器是固定的，如图3和图4所示。此外可能提供多个致动器，其中LED像素和光学扩散器都可同时移动，例如，如图5所示。致动器可被体现为能够将光学扩散器和LED像素相对于彼此移动的任何致动器，例如，如图la-ld所示的线性致动器或在图5上示出的旋转致动器。还应理解，致动器也可使用任何机械系统，例如包括齿轮、钉齿轮、皮带、链条或任何其它机械部件，移动LED像素和/或光学扩展器。
[0018]控制器103适合于通过通信线115控制致动器。在所示实施方案中，控制器适合于控制LED像素和致动器113，然而应理解，控制器可被体现为分别控制LED像素和致动器的单独控制器或作为适合于控制分布式控制器如驱动器等的中央控制器。图le示出PCB106的顶视图并示出LED布置在8x8阵列中，且应理解，可使用任何数量的LED像素。
[0019]在这个实施方案中，控制器适合于接收输入信号108，且输入信号指示与LED像素有关的像素数据。像素数据可例如指示LED像素必须产生的颜色和/或亮度。控制器适合于基于像素数据来控制LED像素的数量，并可例如根据像素数据调节个别LED像素的颜色和/或亮度。输入信号可由适合于控制多个LED像素设备的中央控制器(例如媒体服务器、PC和/或光控制器)产生和发送，如在娱乐系统例如灯系统和/或显示系统的领域中已知的。输入信号还可指示为LED像素设备设计的其它命令和指令。
[0020]根据本发明的所示LED像素设备使产生新的视频效应变得可能，其中视频效应的外表/外观动态地改变。这由于以下而实现:光学扩散器和LED像素可相对于彼此动态地被移动，由此，像素的外表和外观由于下面的事实而改变:当光学扩散器和LED像素相对于彼此移动时，扩散程度改变。扩散程度因此可在实施视频效应时改变，由此，提供新的和可选的动态效应。另外，根据本发明的LED像素设备使灯设计者在节目期间改变视频元件的扩散程度而不需要物理地改变光学扩散器变得可能，并从而避免干扰节目。例如在节目的一个部分中，光学扩散器和LED像素可相对于彼此布置在某个位置中以便产生第一扩散器效应，而在节目的另一部分中相对于彼此布置在第二位置中以便产生不同的扩散器效应。
[0021]图2a_2d示出图la_ld所示的并具有在不同的位置处的光学扩散器的LED像素设备的前视图。图2a对应于图la所示的位置；图2b对应于图lb所示的位置；图2c对应于图lc所示的位置以及图2d对应于图1d所示的位置。前视图示出在光学扩散器的输出表面处的光分布的灰度级，其中白色示出最亮的点而黑色示出暗区域。前视图被记录有照亮白光的LED像素。
[0022]在图la中，LED像素，且光学扩散器相邻于LED像素而布置，以及来自LED的光因此进入光学扩散器的有限区域。像素表现为分离的光亮点，只有很小程度的扩散。这可在图2a中通过下面的事实看到:每个像素的边缘是尖锐的，以及暗区域出现在像素之间。
[0023]在图lb中，LED像素和光学扩散器相对于彼此移动并从而分离。在这个位置上，来自LED像素的光射在光学扩散器的较大区域上，但当射在光学扩散器上时不重叠。光学扩散器使光趋于平滑，且如可在图2b中看到的，像素看起来比在图2a中更大和更平滑。
[0024]在图lc中，LED像素和光学扩散器分离得更远。在这个位置上，来自LED像素的光射在光学扩散器的较大区域上，但当射在光学扩散器上时几乎重叠。光学扩散器使光趋于平滑，且如可在图2c中看到的，像素看起来更大且像素还被部分地混合，这产生另外的效应。在LED设备(其中LED像素可发射多种颜色)中，可产生混合区，其中来自两个相邻像素的光混合。当两个相邻像素发射不同的颜色时，混合区的颜色将表现为第三颜色。可通过将光学扩散器和LED像素相对于彼此移动来改变混合区的尺寸，由此，可产生额外的视觉效应。
[0025]在图1d中，LED像素