流光式led全彩色显示屏的制作方法
专利名称：流光式led全彩色显示屏的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光电显示装置，具体地说是一种流光式LED全彩色显示屏。
现有的LED全彩色显示屏均为平板式，即在一块面板上均匀密布有LED管的点阵单元，所有LED管均与控制电路电连接。其成像原理是根据光学中的三基色原理，即将主控计算机屏幕上每一点的图像进行数字化处理，并分解成为红、绿、蓝三种信号，经过视频卡、控制卡等控制电路的处理后，传递到LED点阵全彩屏上，分别驱动对应点阵单元中相应颜色的LED管，由此出现相对应的全彩屏图像。在这种平板式LED全彩屏中，LED像素点的行间距与列间距完全相等，即均匀密布在屏幕板上。由于LED的绿、蓝管价格十分昂贵，因此一块LED全彩屏的成本很高，给普及使用带来了很多不便。
本实用新型的目的就是提供一种价格低廉的流光式LED全彩色显示屏，以便于LED全彩屏的推广应用。
本实用新型是这样实现的流光式LED全彩屏的LED管均与控制电路电连接，LED管排布在至少一个条状连接件上，条状连接件固定在转轮的外沿，转轮的中心轴通过传动机构与主电机相接，主电机安装于底座上，转轮中心轴的下端通过轴承及轴承座安装于底座上。本装置是依据“视觉滞后效应”，利用旋转运动的条形LED点阵列的快速受控闪烁变化，将平板式LED点阵单元在固定不动状态下完成的屏幕显示，转变成为在运动状态下的圆周状的屏幕再现。
本实用新型的工作原理是在LED载体转动的状态下，点亮后的每列LED管的“视觉滞后率”或称“视觉暂留率”K值的大小，是由载体运转速度R及相邻两列LED的物理间距或同一幅画面LED的列数L决定的，其关系式为K＝1/RL根据电影片放映显像的经验数据K影＝1/24秒，因此对于本装置而言，只要K＝1/RL≤1/24秒，亦即只要结构完全相同的每列LED管每秒钟通过24次以上，就能形成稳定无闪烁的流光式LED屏幕映像。而且，载体转速R越高，或者LED管列的间距L越小(即同一幅画面LED列数越多)，本装置的屏幕映像品质就越好。
本实用新型与平板式LED全彩屏相比，在动态解析度相同的条件下，可使昂贵的LED蓝、绿管在数量上减少10-20倍，而且由于是应用了视觉暂留原理显示图像，因而在环场近一米左右仍具有很好的观赏效果，解决了平板式LED全彩屏不能近距离(3米)观赏的不足。本装置环场360°无视线障碍，因此可视范围大，可在众多场合如大商场、侯机(车)室、广场、展馆以及高大建筑物顶层等加以设置，作为一种新型的信息显示载体进行推广使用，因此市场前景十分广阔。
以下结合附图对本实用新型做进一步详述。
图1是本实用新型的结构示意图。
如
图1所示，本装置的LED载体为一铝制管状转轮4，内有支撑肋板和中心轴套。在转轮4的周边外沿纵向均匀固定有若干根条状连接件3，在每根条状连接件3上插接有一列LED点阵单元，每个点阵单元包括有红、绿、蓝三只LED管。转轮4周边分布的条状连接件3的数量一般是根据转轮直径的大小来确定，可以是1、2、4或者8根，再多则最好是选取8的倍数，以便于与控制电路中的芯片管脚相适应，同时也便于编程控制。在转轮4的中心轴套中套接有中心轴5，中心轴5的下端通过轴承及轴承座套管15安装于底座17上。在中心轴5的下部还装有大带轮16，在底座17上通过电机座18固定有主电机19。主电机的输出轴上装有小带轮20，三角带21套接在大、小带轮上，构成皮带传动机构，实现由主电机驱动下的转轮旋转。在转轮4上部的支撑肋板之间固定有控制电路板1，其上设置有控制电路。该控制电路与各条状连接件3上的所有LED管均保持电连接，以实现控制电路对各个LED管的闪烁控制。
如果转轮4的直径较大，则需要较大的起动力矩，而在正常转动后，则仅需很小的动力。因此如果配备具有较大起动力矩的大电机显然是不十分经济的。为此本实用新型专门设计了一种主、辅电机协同二次驱动的结构，即在转轮4下端内侧设有一圈摩擦带11，在辅助电机13转轴上连接的摩擦轮12顶靠在摩擦带11上，辅助电机13固定在支架14上，支架14的下端固定于底座17上。这种二次驱动的方式避免了因使用大功率主电机而产生的机械噪声，并相应减轻了整屏重量，进一步降低了成本。
起动时，先由辅助电机13动作，依靠摩擦轮12与摩擦带11的摩擦配合驱动转轮4转动。由于辅助电机13是直接在转轮4的轮边施力驱动，因此不需要很大的功率即可驱使转轮4旋转起来。当转轮4达到一定转速后，主电机19通电，正常驱动转轮4，而辅助电机13则断电停机，但摩擦轮12仍可保持自由的转动。
虽然在本装置上的控制电路电脑芯片中可以预先存贮一定量的显示图像，并按程序设定进行画面转换，但是为保证有图像画面的后续添加功能，通过外围主控计算机向本装置中的控制电路进行数据传输则是十分必要的。
其中一种信号有线传输的方式是采用电刷的方式，其具体结构如
图1所示，在转轮中心轴5中部套接有滑环9，其外侧通过碳刷座23和碳刷压盖22装有与滑环9相接触的碳刷10，滑环9通过导线与控制电路电连接。在滑环9之间设置有绝缘环，滑环9外套接有绝缘套，以保证每一滑环只与对应的一个碳刷相接触，而不与其他碳刷或者碳刷座相接触，从而保证每路信号的准确传输。同时，在电刷上方的中心轴5上还套接有轴承7，轴承7的下方是轴承支座8，上方有上盖6与轴承支座8连接，以密合轴承7。轴承支座8支撑在电刷中的碳刷座23上。这样，对于输送长的中心轴，可起到很好的稳定支承作用。
信号传输也可采用水银触点、调制解调器以及信号耦合等多种方式，但是一种最佳的方式是采用比较优化、成熟的无线传输的蓝牙技术，即在转轮4上固定的控制电路板1上装有蓝牙接收器2，该接收器与控制电路相接。蓝牙技术是由无线单元、链路控制单元、链路管理单元和蓝牙协议栈单元四部分组成，以载频2.45GHz为中心频率的无线小网络系统。本装置利用这种无线信号传输系统，可以省去电刷装置的一套复杂机械结构，既可使结构简单化，又可避免因电刷摩擦而产生的机械故障和信号失真，使全彩屏的显像更加精确。
本装置为柱型流光式LED全彩屏，依据上述原理和基本结构，还可以制成盘型流光式LED全彩屏和环状条形流光式LED全彩屏等多种结构形式，以适应不同场合条件下的使用需要。
权利要求1.一种流光式LED全彩色显示屏，LED管均与控制电路电连接，其特征在于LED管排布在至少一个条状连接件(3)上，条状连接件(3)固定在转轮(4)的外沿，转轮的中心轴(5)通过传动机构(16、20)与主电机(19)相接，主电机(19)安装于底座(17)上，转轮中心轴(5)的下端通过轴承及轴承座安装于底座(17)上。
2.根据权利要求1所述的流光式LED全彩色显示屏，其特征在于在转轮(4)下端内侧设有一圈摩擦带(11)，在辅助电机(13)转轴上连接的摩擦轮(12)顶靠在摩擦带(11)上，辅助电机(13)固定在支架(14)上，支架(14)的下端固定于底座(17)上。
3.根据权利要求1或2所述的流光式LED全彩色显示屏，其特征在于在转轮中心轴(5)中部套接有滑环(9)，其外侧通过碳刷座(23)和碳刷压盖(22)装有与滑环(9)相接触的碳刷(10)，滑环(9)通过导线与控制电路电连接。
4.根据权利要求1或2所述的流光式LED全彩色显示屏，其特征在于在转轮(4)上固定的控制电路板(1)上装有蓝牙接收器(2)，该接收器与控制电路相接。
专利摘要本实用新型是一种新型的流光式LED全彩色显示屏，为克服现有平板式LED全彩屏价格昂贵的问题而设计，其结构是全彩屏的LED管均与控制电路电连接，LED管排布在数个条状连接件上，条状连接件固定在转轮的外沿，转轮的中心轴通过传动机构与主电机相接，主电机安装于底座上，转轮中心轴的下端通过轴承及轴承座安装于底座上。本实用新型是依据“视觉滞后效应”，利用旋转运动的条形LED点阵列的快速受控闪烁变化，实现在运动状态下的屏幕显示。本装置作为一种新型的信息显示载体，市场前景十分广阔。
文档编号G09F9/33GK2577375SQ02282640
公开日2003年10月1日 申请日期2002年10月28日 优先权日2002年10月28日
发明者赵云龙 申请人:赵云龙
技术领域：
本实用新型涉及一种光电显示装置，具体地说是一种流光式LED全彩色显示屏。
现有的LED全彩色显示屏均为平板式，即在一块面板上均匀密布有LED管的点阵单元，所有LED管均与控制电路电连接。其成像原理是根据光学中的三基色原理，即将主控计算机屏幕上每一点的图像进行数字化处理，并分解成为红、绿、蓝三种信号，经过视频卡、控制卡等控制电路的处理后，传递到LED点阵全彩屏上，分别驱动对应点阵单元中相应颜色的LED管，由此出现相对应的全彩屏图像。在这种平板式LED全彩屏中，LED像素点的行间距与列间距完全相等，即均匀密布在屏幕板上。由于LED的绿、蓝管价格十分昂贵，因此一块LED全彩屏的成本很高，给普及使用带来了很多不便。
本实用新型的目的就是提供一种价格低廉的流光式LED全彩色显示屏，以便于LED全彩屏的推广应用。
本实用新型是这样实现的流光式LED全彩屏的LED管均与控制电路电连接，LED管排布在至少一个条状连接件上，条状连接件固定在转轮的外沿，转轮的中心轴通过传动机构与主电机相接，主电机安装于底座上，转轮中心轴的下端通过轴承及轴承座安装于底座上。本装置是依据“视觉滞后效应”，利用旋转运动的条形LED点阵列的快速受控闪烁变化，将平板式LED点阵单元在固定不动状态下完成的屏幕显示，转变成为在运动状态下的圆周状的屏幕再现。
本实用新型的工作原理是在LED载体转动的状态下，点亮后的每列LED管的“视觉滞后率”或称“视觉暂留率”K值的大小，是由载体运转速度R及相邻两列LED的物理间距或同一幅画面LED的列数L决定的，其关系式为K＝1/RL根据电影片放映显像的经验数据K影＝1/24秒，因此对于本装置而言，只要K＝1/RL≤1/24秒，亦即只要结构完全相同的每列LED管每秒钟通过24次以上，就能形成稳定无闪烁的流光式LED屏幕映像。而且，载体转速R越高，或者LED管列的间距L越小(即同一幅画面LED列数越多)，本装置的屏幕映像品质就越好。
本实用新型与平板式LED全彩屏相比，在动态解析度相同的条件下，可使昂贵的LED蓝、绿管在数量上减少10-20倍，而且由于是应用了视觉暂留原理显示图像，因而在环场近一米左右仍具有很好的观赏效果，解决了平板式LED全彩屏不能近距离(3米)观赏的不足。本装置环场360°无视线障碍，因此可视范围大，可在众多场合如大商场、侯机(车)室、广场、展馆以及高大建筑物顶层等加以设置，作为一种新型的信息显示载体进行推广使用，因此市场前景十分广阔。
以下结合附图对本实用新型做进一步详述。
图1是本实用新型的结构示意图。
如
图1所示，本装置的LED载体为一铝制管状转轮4，内有支撑肋板和中心轴套。在转轮4的周边外沿纵向均匀固定有若干根条状连接件3，在每根条状连接件3上插接有一列LED点阵单元，每个点阵单元包括有红、绿、蓝三只LED管。转轮4周边分布的条状连接件3的数量一般是根据转轮直径的大小来确定，可以是1、2、4或者8根，再多则最好是选取8的倍数，以便于与控制电路中的芯片管脚相适应，同时也便于编程控制。在转轮4的中心轴套中套接有中心轴5，中心轴5的下端通过轴承及轴承座套管15安装于底座17上。在中心轴5的下部还装有大带轮16，在底座17上通过电机座18固定有主电机19。主电机的输出轴上装有小带轮20，三角带21套接在大、小带轮上，构成皮带传动机构，实现由主电机驱动下的转轮旋转。在转轮4上部的支撑肋板之间固定有控制电路板1，其上设置有控制电路。该控制电路与各条状连接件3上的所有LED管均保持电连接，以实现控制电路对各个LED管的闪烁控制。
如果转轮4的直径较大，则需要较大的起动力矩，而在正常转动后，则仅需很小的动力。因此如果配备具有较大起动力矩的大电机显然是不十分经济的。为此本实用新型专门设计了一种主、辅电机协同二次驱动的结构，即在转轮4下端内侧设有一圈摩擦带11，在辅助电机13转轴上连接的摩擦轮12顶靠在摩擦带11上，辅助电机13固定在支架14上，支架14的下端固定于底座17上。这种二次驱动的方式避免了因使用大功率主电机而产生的机械噪声，并相应减轻了整屏重量，进一步降低了成本。
起动时，先由辅助电机13动作，依靠摩擦轮12与摩擦带11的摩擦配合驱动转轮4转动。由于辅助电机13是直接在转轮4的轮边施力驱动，因此不需要很大的功率即可驱使转轮4旋转起来。当转轮4达到一定转速后，主电机19通电，正常驱动转轮4，而辅助电机13则断电停机，但摩擦轮12仍可保持自由的转动。
虽然在本装置上的控制电路电脑芯片中可以预先存贮一定量的显示图像，并按程序设定进行画面转换，但是为保证有图像画面的后续添加功能，通过外围主控计算机向本装置中的控制电路进行数据传输则是十分必要的。
其中一种信号有线传输的方式是采用电刷的方式，其具体结构如
图1所示，在转轮中心轴5中部套接有滑环9，其外侧通过碳刷座23和碳刷压盖22装有与滑环9相接触的碳刷10，滑环9通过导线与控制电路电连接。在滑环9之间设置有绝缘环，滑环9外套接有绝缘套，以保证每一滑环只与对应的一个碳刷相接触，而不与其他碳刷或者碳刷座相接触，从而保证每路信号的准确传输。同时，在电刷上方的中心轴5上还套接有轴承7，轴承7的下方是轴承支座8，上方有上盖6与轴承支座8连接，以密合轴承7。轴承支座8支撑在电刷中的碳刷座23上。这样，对于输送长的中心轴，可起到很好的稳定支承作用。
信号传输也可采用水银触点、调制解调器以及信号耦合等多种方式，但是一种最佳的方式是采用比较优化、成熟的无线传输的蓝牙技术，即在转轮4上固定的控制电路板1上装有蓝牙接收器2，该接收器与控制电路相接。蓝牙技术是由无线单元、链路控制单元、链路管理单元和蓝牙协议栈单元四部分组成，以载频2.45GHz为中心频率的无线小网络系统。本装置利用这种无线信号传输系统，可以省去电刷装置的一套复杂机械结构，既可使结构简单化，又可避免因电刷摩擦而产生的机械故障和信号失真，使全彩屏的显像更加精确。
本装置为柱型流光式LED全彩屏，依据上述原理和基本结构，还可以制成盘型流光式LED全彩屏和环状条形流光式LED全彩屏等多种结构形式，以适应不同场合条件下的使用需要。
权利要求1.一种流光式LED全彩色显示屏，LED管均与控制电路电连接，其特征在于LED管排布在至少一个条状连接件(3)上，条状连接件(3)固定在转轮(4)的外沿，转轮的中心轴(5)通过传动机构(16、20)与主电机(19)相接，主电机(19)安装于底座(17)上，转轮中心轴(5)的下端通过轴承及轴承座安装于底座(17)上。
2.根据权利要求1所述的流光式LED全彩色显示屏，其特征在于在转轮(4)下端内侧设有一圈摩擦带(11)，在辅助电机(13)转轴上连接的摩擦轮(12)顶靠在摩擦带(11)上，辅助电机(13)固定在支架(14)上，支架(14)的下端固定于底座(17)上。
3.根据权利要求1或2所述的流光式LED全彩色显示屏，其特征在于在转轮中心轴(5)中部套接有滑环(9)，其外侧通过碳刷座(23)和碳刷压盖(22)装有与滑环(9)相接触的碳刷(10)，滑环(9)通过导线与控制电路电连接。
4.根据权利要求1或2所述的流光式LED全彩色显示屏，其特征在于在转轮(4)上固定的控制电路板(1)上装有蓝牙接收器(2)，该接收器与控制电路相接。
专利摘要本实用新型是一种新型的流光式LED全彩色显示屏，为克服现有平板式LED全彩屏价格昂贵的问题而设计，其结构是全彩屏的LED管均与控制电路电连接，LED管排布在数个条状连接件上，条状连接件固定在转轮的外沿，转轮的中心轴通过传动机构与主电机相接，主电机安装于底座上，转轮中心轴的下端通过轴承及轴承座安装于底座上。本实用新型是依据“视觉滞后效应”，利用旋转运动的条形LED点阵列的快速受控闪烁变化，实现在运动状态下的屏幕显示。本装置作为一种新型的信息显示载体，市场前景十分广阔。
文档编号G09F9/33GK2577375SQ02282640
公开日2003年10月1日 申请日期2002年10月28日 优先权日2002年10月28日
发明者赵云龙 申请人:赵云龙
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