[发明专利]发光二极管条旋转显示屏

说明书

从现有显示屏控制技术来看，基本采用恒流、恒压驱动电路控制显示屏的图像显示，就显示屏屏体本身而言，多数是处于一种“静止”显示方式，即组成显示屏屏体的发光二极管并不随所播放图像、文字信息而有空间位置的改变。如要大面积显示，则需要面积与显示面积等同大小的大量发光二极管构成，尤其是全彩色显示屏，其造价昂贵。视角方面，传统的显示屏一般视角小于140度，可视范围受到一定限制。

为扩大有效视角范围，节约发光二极管的使用量，本发明专利利用人眼视觉暂留这一生理特点，将按一定顺序排列的、均匀分布的发光二极管条通过转臂、旋转轴与旋转电机相连，由显示屏控制器输出对预先设定转速的旋转电机的启动信号和对发光二极管的视频播放信号，实现无视觉差的360度环场显示。这样可有效降低发光二极管的使用量，节约了成本并且扩大了视角范围。

本发明专利包含屏体、旋转电机两部分。现结合附图对每一部分的结构原理、工作原理逐一详细说明。

附图1为旋转屏的整体结构，旋转电机1在显示屏屏体2的底部，旋转电机1与旋转轴3连接固定，旋转轴3通过转臂4与发光二极管条5连接，6为透明有机保护体，它主要起保护发光二极管条的作用，7是发光二极管条的支撑转盘，它起到支撑支撑发光二极管条5的重量并与发光二极管条5的底部相固定，和发光二极管条5随旋转轴同步转动。发光二极管条5在支撑转盘7的360度盘面上均匀分布，考虑到对旋转电机转速的实际控制，至少使用3个发光二极管条，在支撑转盘7上以120度的间隔角度，均分360度的盘面。

显示屏屏体由若干发光二极管条组成，发光二极管条结构如图2所示，发光二极管条1由若干独立显示体2构成，它是显示屏进行视频显示的基本单元，其组成和性能决定了显示屏显示色彩效果，其图形及文字显示不受其它独立显示体的影响。对独立显示体2可进行局部亮度、色度调节，可使每个很小的区域内的亮度色度得到单独的调整，最终实现整屏的亮度和色彩在误差范围内保持一致；每个独立显示体同时又是显示屏的最小维护单位，当某一区域发光二极管条出现显示故障时，可以针对该部分进行维护。独立显示体2由红色3、绿色4、蓝色5(或红、绿两色)的发光二极管以颜色为类别，各自按列(沿独立显示体的纵向)封装在独立显示体的条形模板6上。

旋转电机采用伺服电机，电机的驱动电源兼容工电、市电。伺服电机由于转速、转矩受信号电压控制，所以通过电压取样方式可使电机的转速、转矩非常灵敏并准确地跟随控制信号变化。伺服电机控制原理如图3所示，输入信号1为电压型控制信号，经过信号放大器2对控制信号的放大，输出到交流伺服电机3，控制电机转速；同时，对交流伺服电机3所输出的电压信号进行采样，经负反馈电路4与输入信号1的电压值相比较，通过交流放大器2及时调整对交流伺服电机3的控制参数值，使得交流伺服电机3的转速准确跟随控制信号的变化。为使发光二极管条旋转播放的画面不产生闪烁感，旋转电机的转速须达到人眼视觉暂留频率24祯/秒以上，确保旋转屏的视频图像输出连续、稳定。

下面结合图4对显示屏工作原理进行论述，由控制计算机1进行视屏信号数据采集与处理，视频信号经显示屏控制器2，由控制软件处理，产生数字视屏信号，输出到发光二极管条3，显示屏控制器2产生电机启动信号并传输到旋转电机4，由旋转电机4带动发光二极管条3以高于人眼视觉频率24祯/秒的速率旋转，在确定所播放的视频刷新频率后，调整电机的电压型控制信号，恒定旋转电机的转速。在发光二极管条3旋转所经过的空间位置，由显示屏控制器通过软件，依次点亮与视频信号相对应的红色、绿色、蓝色的发光二极管，利用人眼的视觉暂留这一生理特性，输出无视差的图像显示。

本发明专利对显示屏屏体电源系统采用“软启动”方式，即可在软件控制下使大屏的电流缓慢逐级提升，避免猝发的大电流冲击供电系统，延长显示屏使用寿命。