专利名称：光点循环扫描平面成像方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及图像显示技术领域的光点循环扫描平面成像方法及其装置。
现有的图像显示设备中，主要有阴极射线显像管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)和发光二极管(LED)显示屏，阴极射线显像管技术复杂、体积大、笨重，液晶显示器图像质量较差、成本高，等离子体显示器加工工艺要求高、材料成本大，发光二极管(LED)显示屏需要很多发光二极管(甚至几十万个)，故障率高、价格昂贵。而现有的大型动态图像显示设备中，主要有电视屏幕墙，发光二极管(LED)显示屏，电视屏幕墙是由多台显像管组合而成，图像质量好，但亮度低，技术复杂，价格昂贵。
本发明的目的在于提供具有分辨率高、对比度高、画质优良的图像的光点循环扫描平面成像方法及其装置。
本发明采用以下方式实现一幅图像由许多像素点组成，将图像的各个像素点的亮度和色彩表现出来，就能显示出图像，把图像信号(如电视信号、计算机输出的图像信号)所描述的图像的各个像素点的亮度和色彩都对应显示出来，就能实现各种动态或静态的图像显示。本发明提供的光点循环扫描平面成像方法，其特征在于把光点沿轴线方向分布在传送带上，传送带安装在轴线平行、轴线相隔一段距离的转轴上，光点随传送带循环移动，在直线运动段，各光点在不同位置的亮度同步对应于图像信号所描述的图像的相应像素点的亮度，在平面上完成对图像各像素点的循环扫描，从而显示出图像；在轴线方向设置的光点越多，扫描显示的图像分辨率越高；在各个光点的循环方向上可设置多个光点，在相同循环移动速度下，在循环方向上分布的光点越多，每秒钟对图像的扫描次数就越多，当循环扫描速度足够快时，就能显示出稳定的图像；用红、绿、蓝三种颜色的光点可扫描显示出全彩色图像；控制光点的发光强度变化或发光时间长短变化，都可使所成图像的像素点产生明暗程度不同的变化。
本发明的装置包括光点、光点亮度控制器和光点循环扫描器。光点循环扫描器由支架、电机、转轴以及安装在转轴上的传送带构成，光点亮度控制器由图像信号存储处理电路、光点亮度控制电路、光点位置传感器、电源以及电源耦合装置和信号耦合装置组成，光点和光点亮度控制电路安装在传送带上，光点沿转轴的轴线方向分布，图像信号存储处理电路、电源安装在支架上，电源通过电源耦合装置向光点亮度控制电路供电，图像存储处理电路输出的控制光点亮度的信号是通过信号耦合装置传送给光点亮度控制电路的，光点位置传感器与图像信号存储处理电路相连，电源为图像信号存储处理电路供电，光点可以是发光二极管或半导体激光器或场致发光灯，光点可加装用来会聚光点发出的光的透镜。本发明装置还可包括透镜，透镜能将光点扫描所成的图像投射成像；光点亮度控制电路的输出驱动部分既可以是脉宽调制电路也可以是幅度调制电路。电机安装在支架上，一个转轴安装在电机的旋转轴上，另一个转轴通过轴承安装在支架上，转轴的轴线是彼此平行的，传送带安装在转轴上，随转轴的转动而循环移动，还可以有多个转轴，使得传送带可形成多个平面，从而使扫描光点在多个平面上成像。支架上还可加装透明罩。
采用本发明提供的光点循环扫描平面成像方法和装置所显示的图像，是由光点循环扫描在平面上显示而成的，图像清晰度高，对比度高，而且本发明结构轻巧，制造成本低。
附
图1为本发明光点循环扫描平面成像装置结构示意图；附图2为光点亮度控制器原理框图；附图3为光点亮度控制电路框图；其中C图像信号S电源1光点1A1 第一个光点1A2 第二个光点1A3 第三个光点1An 第n个光点2光点亮度控制电路2A 数据移位寄存器2B1～2Bn 数据寄存器2C1～2Cn 数据寄存器2D1～2Dn 数/模转换器3图像信号存储处理电路31 微处理器32 随机存储器(RAM)4电源耦合装置41 电源耦合装置不动部分42 电源耦合装置移动部分5信号耦合装置
51信号耦合装置不动部分52信号耦合装置移动部分DATA 来自52的串行数据信号CLK 来自52的串行移位时钟信号LD来自52的并行移位信号ST来自52的数据装载信号6 光点位置传感器61接收管62发射管7 电机8 传送带81、82转轴9 支架91电机电源10轴承下面结合附图及实施例对本发明的方法和装置作进一步的描述参见附图，本发明提供的光点循环扫描平面成像装置包括光点1、光点亮度控制器和光点循环扫描器，光点循环扫描器由电机7、两个转轴81、82以及安装在转轴上的传送带8构成，光点亮度控制器由图像信号存储处理电路3、光点位置传感器6、光点亮度控制电路2、电源S以及电源耦合装置4和信号耦合装置5组成，光点1和光点亮度控制电路2安装在传送带8 上，光点沿转轴的轴线方向分布，本实施例中各个光点是沿轴线方向等间隔分布在传送带8上，图像信号存储处理电路3、电源S安装在支架9上，电源S通过电源耦合装置4向光点亮度控制电路2供电，电源耦合装置4是由两条金属带以及与之相配合的两对电刷组成，电源耦合装置4还可以是金属带和导电轴承组成，图像信号存储处理电路3的输出控制信号是通过信号耦合装置5传送给光点控制电路2的，其中输出控制信号有串行数据信号、串行移位时钟信号、并行移位信号和数据装载信号，本实施实例中的信号耦合装置5是由四条金属带以及四个与之配合的四对电刷组成，信号耦合装置5还可以是光电耦合装置或者无线传送装置。光点1上可加透镜，用以会聚光点1发出的光；本发明装置还可包括透镜，透镜可将光点1循环扫描所成的图像通过透镜投射成像；光点亮度控制电路2的输出驱动部分既可是脉宽调制电路也可以是幅度调制电路。
电机7安装在支架9上、转轴81固定在电机的旋转轴上、转轴82通过轴承10安装在支架9上，转轴81、82的轴线平行；转轴81也可通过轴承安装在支架9上，电机还可以通过皮带、齿轮或传动杆来带动转轴旋转。电机电源91向电机7供电，要求电机转动平稳，而且有足够的转速。
光点位置传感器6是由一对红外发射、接收管构成，它们是相对放置的，发射管62放在皮带上，接收管61固定在支架上。它们也可都安在支架上，通过传送带上的小孔或加装反射镜等方法来获得位置同步信号。
不同位置光点的亮度大小是根据图像信号所描述的图像的各像素点来控制的，微处理器31把接收到的图像信号存入相应坐标位置的RAM区，根据角度位置同步信号出现的时刻，计算出当时各个光点所处的坐标位置，从相应于坐标位置的RAM区内取出相应的图像亮度信号值，输出控制信号并通过信号耦合装置传送给光点亮度控制电路，光点亮度控制电路接收到的信号有串行输出数据信号DATA、串行移位时钟信号CLK、并行移位信号LD、和数据装载信号ST，光点亮度控制电路2把接收到的各个光点的亮度控制信号值送到相应的数据寄存器，驱动电路根据相应数据寄存器的值完成数/模转换输出幅度调制信号来控制各光点的发光亮度的变化。微处理器31根据图像信号改写RAM区的数据，并取出相应的值去控制各光点的亮度变化，当循环扫描的速度足够快时，传送带上的光点1就扫描显示出清晰的图像。
权利要求
1.一种光点循环扫描平面成像方法，其特征在于把光点沿轴线方向分布在传送带上，传送带安装在轴线平行、轴线相隔一段距离的转轴上，光点随传送带循环移动，在直线运动段，各光点在不同位置的亮度同步对应于图像信号所描述的图像的相应像素点的亮度，在平面上完成对图像各像素点的循环扫描，从而显示出图像。
2.按权利要求1所述的光点循环扫描平面成像方法，其特征在于在各个光点的循环方向上可设置多个光点。
3.按权利要求1所述的光点循环扫描平面成像方法，其特征在于用红、绿、蓝三种颜色的光点可扫描显示出全彩色图像。
4.按权利要求1所述的光点循环扫描平面成像方法，其特征在于；控制光点的发光强度变化或发光时间长短变化，都可使所成图像的像素点产生明暗程度不同的变化。
5.按权利要求1所述的光点循环扫描平面成像装置，其特征在于包括光点、光点亮度控制器和光点循环扫描器。光点循环扫描器由支架、电机、转轴以及安装在转轴上的传送带构成，光点亮度控制器由图像信号存储处理电路、光点亮度控制电路、光点位置传感器、电源以及电源耦合装置和信号耦合装置组成，光点和光点亮度控制电路安装在传送带上，光点沿转轴的轴线方向分布，图像信号存储处理电路、电源安装在支架上，电源通过电源耦合装置向光点亮度控制电路供电，图像信号存储处理电路输出的控制光点亮度的信号是通过信号耦合装置传送给光点亮度控制电路的，光点位置传感器与图像信号存储处理电路相连，电源为图像信号存储处理电路供电。
6.按权利要求5所述的光点循环扫描平面成像装置，其特征在于光点可以是发光二极管或半导体激光器或场致发光灯。
7.按权利要求5所述的光点循环扫描平面成像装置，其特征在于光点亮度控制电路的输出驱动部分既可以是脉宽调制电路也可以是幅度调制电路。
8.按权利要求5所述的光点循环扫描平面成像装置，其特征在于电源耦合装置是由金属带和导电轴承组成。
9.按权利要求5所述的光点循环扫描平面成像装置，其特征在于信号耦合装置是由光电耦合装置组成。
10.按权利要求5所述的光点循环扫描平面成像装置，其特征在于可以设置多个转轴，使得传送带可形成多个平面，从而使扫描光点在多个平面上成像。
全文摘要
本光点循环扫描平面成像方法:把光点沿轴线方向分布在传送带上,传送带安装在轴线平行、轴线相隔一段距离的转轴上,光点随传送带循环移动,在直线运动段,各光点在不同位置的亮度同步对应于图像信号所描述的图像的相应像素点的亮度,在平面上完成对图像各像素点的循环扫描,从而显示出图像。其装置:包括光点、光点亮度控制器和光点循环扫描器。由光点扫描出的图像分辨高、对比度高、画质优良,方法新颖、装置轻巧。
文档编号G06K7/10GK1300031SQ9912654
公开日2001年6月20日 申请日期1999年12月16日 优先权日1999年12月16日
发明者周银贵 申请人:周银贵