显示器模块的制作方法
专利名称：显示器模块的制作方法
显示器模块本发明涉及以下这种类型的显示器其中光源沿着一个预定路径可移动，且由光源发出的光的强度随着该光源沿所述预定路径的移动而变化，以使得期望的图像借助于视觉暂留(persistence of vision)而可见。这种类型的显示器是公知的，但是它们通常仅用作新颖的娱乐设备。然而，我们已经发现，这些类型的显示器设备可被用于产生高质量的静态和视频图像。一种实现这一目的的方法在我们的PCT申请——公布为W02006/021788——中提出。该申请描述了一种图像显示装置，包括围绕一个共同轴线旋转的两个或更多个光源阵列。当每个光源围绕该共同轴线旋转时，由所述光源发出的光被调制，以使得多个光源的组合产生观察者借助于视觉暂留能看到的期望图像。在W02006/021788所描述的显示器系统中，每个光源都被布置为使得其沿着唯一的路径遍历(traverse)，每个阵列中的光源的唯一路径和其它阵列的光源的唯一路径是交错的。虽然这一特征并不是本文所公开的本发明的必要部分，但它确实提供了具体的好处， 因为显示器的分辨率几乎可以任意地增加，以使得可以使用相对少的光源来呈现极其大数量的“虚拟像素”。这一特征使得此类型的显示器对于大规模显示器应用，例如广告牌和公共事件中的视频显示器等非常具有成本效益。然而，使用此类型的显示器有一些困难，因为对于不同的目的需要许多不同尺寸的显示器。因此，不得不对光源阵列调整尺寸，以适应具体应用。就设计和制造定制阵列以适应具体应用的成本而言，这是昂贵的。这也提出了工程上的困难，因为在大显示器的情况下，为了保证更接近于阵列中心的足够的刷新速率，阵列末端的移动速度将会惊人地高，且除非阵列平衡良好否则阵列处于高速的旋转会不可避免地导致振动，这必然会导致图像失真以及其他问题。此类系统的另一个问题是，由于阵列围绕共同轴线旋转，光源描绘了圆形的路径。 因此，作为结果的图像实际上必然是圆形的，然而绝大多数的显示器应用都要求所显示的图像具有矩形或方形的格式。在本发明的一方面，一种显示器模块包括至少一个光源，其沿着一个预定路径可移动；以及，一个控制器，其被配置为调制由所述至少一个光源在它沿着所述预定路径移动时发出的光的强度，以使得期望的图像借助于视觉暂留而可见，其特征在于，该显示器模块还包括一个驱动系统以及一个联结系统，该驱动系统用于导致所述至少一个光源沿着所述预定路径移动，该联结系统被配置为确保该驱动系统导致所述至少一个光源在使用中沿着所述预定路径与在一个或多个相邻的显示器模块上的光源同步地移动。因此，本发明克服了与上述显示器模块的定制设计相关联的问题。所采用的模块化方法允许单个模块设计被用于由不同尺寸和形状组成的巨大阵列的显示器组件 (assembly)的结构，而不需要任何特别的工程学或研发工作。由于此模块可以远小于该组件的总体尺寸，因此单个模块的旋转速度可以更低，从而减少了原本会遭受的振动。在一个实施方案中，所述至少一个光源包括一个围绕着一个共同轴线可旋转的光源阵列，在该阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，而该控制器被配置为当该阵列中每个光源遍历其各自的唯一路径时，调制由所述每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。然而，在一个优选实施方案中，所述至少一个光源包括两个或更多个光源阵列，每个阵列均围绕一个共同轴线可旋转，在每个阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，且该控制器被配置为当每个光源遍历其各自的唯一路径时， 调制由所述每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。在这个优选实施方案中，所述阵列优选地同步地围绕着所述共同轴线旋转。这个优选的实施方案可包括两个阵列，当它们围绕所述共同轴线旋转时，它们沿直径方向相对。然而，该实施方案通常包括四个光源阵列，绕所述共同轴线等距地布置。在这个优选实施方案中，由每个阵列的光源所遍历的路径可以是交错的。该模块还可包括一个光源中心阵列，该光源中心阵列从第一阵列被径向地向内布置，且其中心位于所述共同轴线上。该模块还可包括一个霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器联结到所述控制器， 且被配置为感测安装在所述阵列中的一个或每个上的磁体的通过。霍尔效应传感器的设置使得当阵列绕所述共同轴线旋动时，该控制器能够跟踪阵列的位置。对磁体的通过的检测提供了一个标示位置(index position)，在这里阵列以预定的旋转角围绕所述共同轴线旋转。阵列在任何时间的位置可由阵列的角速度和自上次感测到磁体通过之后的时间来确定。所述角速度可以由速度控制器控制或基于磁体对所述霍尔效应传感器的相继的通过之间所用的时间而计算。虽然其他感测装置，诸如光学编码器也可被用于确定阵列的位置，但是霍尔效应传感器的使用具有的优势在于其相对地不受尘灰、脏物和水的影响。在其他变型中，光学传感器可替代所述霍尔效应传感器，所述光学传感器感测在光学发送机和光学接收机之间元件的通过。所述光源通常是发光二极管(LED)，且优选地所述LED是三色LED。在一个实施方案中，该驱动系统包括多个联结在一起且被联结到所述至少一个光源的同步轴，以使得任一同步轴的旋转导致其他同步轴旋转且所述至少一个光源沿着所述预定路径移动，且所述联结系统包括在每个同步轴上的一个联结，由此在使用中可将每个同步轴联结到相邻的显示器模块上的一个同步轴，从而保证了每个模块上的光源同步地移动。所述同步轴通常通过齿轮连杆被联结到一起并被联结到所述至少一个光源。所述齿轮连杆可包括多个伞齿轮，每个伞齿轮都被安装在所述多个同步轴中各自的一个的一端上，且与联结到所述至少一个光源的另一个齿轮连杆相啮合。所述至少一个光源可经由一个离合器(clutch)连接到所述多个同步轴，以使得当该离合器分开时，所述至少一个光源可沿着所述预定路径移动而无需所述多个同步轴的相应运动。优选地，仅当所述至少一个光源处于沿着所述预定路径的多个标示位置之一处且所述多个同步轴处于预定义的旋转角时，所述离合器才可接合。所述显示器模块通常还包括一个电连接，其在使用中可被联结到相邻的模块，以将图像数据发送到相邻的模块。
所述显示器模块通常还包括一个外壳，其中安装有多个同步轴，所述外壳包括一个前表面和至少一个限定了该外壳的周长的外围表面，其中每个同步轴的一端通过所述至少一个外围表面中的各自的孔而被露出。所述至少一个光源通常经由一个驱动轴联结到所述多个同步轴，该驱动轴通过所述前表面中的一个孔。所述至少一个光源通常被放置为与所述外壳外面的前表面相邻。优选地，所述至少一个光源被透明的盖子所遮盖。所述前表面和所述至少一个外围表面通常相交以形成一个沿(edge)。在第一实施方案中，所述前表面和所述至少一个外围表面通常被布置为成直角。在优选的第二实施方案中，所述外壳的所述前表面的形状被设置为使得多个外壳可被放置为使得它们的外围的沿邻接以形成棋盘形(tessellation)。在此情况下，所述外壳的前表面通常具有三角形、方形或六边形的形状。可构造一种显示器组件，其中多个根据所述第一和第二实施方案的显示器模块的外围的沿与相邻的显示器模块的外围的沿邻接放置以形成棋盘形，且每个显示器模块的同步轴被联结以使得每个显示器模块的光源都同步地旋转。在此显示器组件中，每个显示器模块的控制器通常都被电连接到相邻的显示器模块的控制器，以允许将图像数据从每个显示器模块发送到相邻的显示器模块。每个显示器模块的至少一个光源的位置通常沿着其相应的预定路径而相对于相邻的显示器模块的至少一个光源的位置偏移。这确保了相邻的显示器模块的光源在这些显示器模块旋转时不碰撞。出于同样理由，每个显示器模块的所述至少一个光源通常在与相邻的显示器模块的旋转方向相反的方向上旋转。优选地，每个显示器模块可在垂直于其前表面的方向上相对于相邻的显示器模块可滑动地移动，从而允许了所述模块的替换。在一个特别优选的实施方案中，所述驱动系统包括一个马达，该马达被联结到所述至少一个光源，且所述联结系统包括一个速度控制器，该速度控制器用于根据一个主控时钟信号来控制所述至少一个光源的旋转速度和/或所述至少一个光源相对于绝对同步点的角偏移。通常，所述马达包括一个静态轴，所述至少一个光源在使用中围绕该静态轴可旋转。所述静态轴可以是空心的，且该显示器模块还可以包括一个光学发送机和一个光学接收机，所述光学发送机和所述光学接收机配合以将来自图像数据源的图像数据传送至控制器，所述光学发送机和所述光学接收机彼此对齐地各布置在所述空心轴的一端，以使得图像数据可由该光学发送机通过该空心轴发送到该光学接收机。优选地，所述显示器模块还包括一个第一传感器，该第一传感器被配置为当所述至少一个光源旋转时，响应于周向相间的速度控制元件的一个阵列中的每一个的通过而产生一个输出脉冲，所述速度控制元件等距地彼此间隔，其中所述速度控制器被配置为控制该马达的旋转速度，以使得由该传感器产生的输出脉冲和所述主控时钟信号同步。所述显示器模块还可包括一个第二传感器，其用于检测位置元件的通过，从而允许检测到所述至少一个光源的每一旋转。
通常地，所述显示器模块还包括联结到所述马达的外围轮齿环，其在使用中与相邻的模块的转子上的轮齿互相交叉。所述轮齿优选地被配置为使得它们在使用中当相邻的模块的光源同步旋转时不与相邻的模块的轮齿接触。所述显示器模块通常还包括互连特征件(feature)，用于将所述显示器模块与相邻的显示器模块以预定的对准(registration)和方向互连。所述互连特征件优选地包括在该模块的第一对对角地相对角部中的每个角部上的一对凸形特征件，以及在该模块的第二对对角地相对角部中的每个角部上的一对凹形特征件，由此，所述凸形特征件和所述凹形特征件分别与相邻的模块上的凹形特征件和凸形特征件配合，以将相邻的模块保持在预定的对准和方向上。可形成一种显示器组件，其中多个显示器模块的互连特征件均与相邻的模块的互连特征件互连，且每个显示器模块都被供给了所述主控时钟信号，以使得每个显示器模块的光源同步地旋转。在此情况下，每个显示器模块的控制器可被电连接到相邻的显示器模块的控制器，以允许将图像数据从每个显示器模块发送到相邻的显示器模块。在该组件之内，每个显示器模块的至少一个光源的位置沿着其相应的预定路径相对于相邻的显示器模块的至少一个光源的位置而可偏移。通常，在该组件中的每个显示器模块可在垂直于所述预定路径所处的平面的方向上相对于相邻的显示器模块可滑动地移动，从而允许了所述模块的替换。在本发明的第二方面，一种显示器设备包括沿具有第一形状的第一预定路径可移动的第一光源，沿具有第二形状的第二预定路径可移动的第二光源，以及一个控制器，该控制器被配置为当所述第一光源和所述第二光源分别沿着所述第一预定路径和所述第二预定路径移动时，调制由所述第一光源和所述第二光源发出的光的强度，以使得期望的图像借助于视觉暂留而可见。因此，本发明克服了产生圆形而不是方形或矩形图像的问题。通过保证第二光源沿着不同于第一光源的形状的路径，所述图像边界可以具有例如矩形的形状，即使光源的运动是由圆形的旋转运动而引起的。通常，所述第二预定路径封装(enclose)所述第一预定路径。在一个实施方案中，所述第一光源是光源第一阵列中的一个，而所述第二光源是光源第一辅助阵列中的一个，所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的每一个均围绕一个共同轴线可旋转，在所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，在所述第一辅助阵列中的光源相对于所述第一阵列中的光源可移动，以使得由所述第一阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第一形状，而由所述第一辅助阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第二形状，所述控制器被配置为当在所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的每个光源遍历它们各自的唯一路径时调制由该每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。通常，所述第一阵列和所述第一辅助阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。通常，所述第一阵列和所述第一辅助阵列径向对齐地围绕所述共同轴线旋转。在一个优选实施方案中，所述第一辅助阵列相对于所述第一阵列是径向可移动的。通常，所述第一阵列安装在第一印刷电路板(PCB)上，而所述第一辅助阵列安装在第一辅助PCB上，所述第一辅助PCB相对于所述第一 PCB是可滑动的。在此情况下，所述第一辅助PCB通常可滑动地安装在所述第一 PCB上。在一个变型中，所述第一辅助PCB通过其围绕所述共同轴线旋转时沿一凸轮轮廓行进而相对于所述第一 PCB滑动。在另一个变型中，所述第一辅助PCB通过一个被联结到该第一辅助PCB且被所述控制器所驱动的马达而相对于所述第一 PCB滑动，以在所述第一辅助PCB围绕所述共同轴线旋转时，改变所述第一辅助PCB相对于所述第一 PCB的位移。一个优选的实施方案，还包括光源第二阵列和光源第二辅助阵列，所述第二阵列和所述第二辅助阵列中的每一个均围绕一个共同轴线可旋转，在所述第二阵列和所述第二辅助阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，在所述第二辅助阵列中的光源相对于所述第二阵列中的光源可移动，以使得由所述第二阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第一形状，而由所述第二辅助阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第二形状，所述控制器被配置为当每个光源遍历它们各自的唯一路径时， 调制由该每个光源发出的光的强度，以使得在所述第一阵列、所述第二阵列、所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列中的光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。所述第二阵列和所述第二辅助阵列通常同步地围绕所述共同轴线旋转。所述第二阵列和所述第二辅助阵列通常径向对齐地围绕所述共同轴线旋转。通常，所述第一阵列和所述第二阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。通常，所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。当所述第一阵列、所述第二阵列、所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列围绕所述共同轴线旋转时，所述第一阵列和所述第一辅助阵列通常可以与所述第二阵列和所述第二辅助阵列沿直径方向相对。优选地，由所述第一阵列和所述第二阵列中的每一个的光源所遍历的路径交错， 以及由所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列中的每一个的光源所遍历的路径交错。所述第二辅助阵列通常相对于所述第二阵列是径向可移动的。优选地，所述第二阵列安装在第二 PCB上，而所述第二辅助阵列安装在第二辅助 PCB上，所述第二辅助PCB相对于所述第二 PCB是可滑动的。在此情况下，所述第二辅助PCB 通常可滑动地安装在所述第二 PCB上。在一个变型中，其中所述第二辅助PCB通过其围绕所述共同轴线旋转时沿一个凸轮轮廓行进而相对于所述第二 PCB滑动。在另一个变型中，其中所述第二辅助PCB通过一个被联结到该第二辅助PCB且由所述控制器所驱动的马达而相对于所述第二 PCB滑动，以在所述第二辅助PCB围绕所述共同轴线旋转时，改变所述第二辅助PCB相对于所述第二 PCB的位移。所述设备通常还包括一个光源中心阵列，该光源中心阵列从所述第一阵列径向向内地布置，且其中心位于所述共同轴线上。优选地，所述设备还包括一个霍尔效应设备，所述霍尔效应设备被联结到所述控制器，且被配置为感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过。如关于本发明第一方面所讨
13论的，霍尔效应传感器的设置使得当阵列围绕所述共同轴线旋转时，该控制器能够跟踪该阵列的位置。在其他变型中，光学传感器可替代所述霍尔效应传感器，所述光学传感器感测在光学发送机和光学接收机之间元件的通过。通常，所述光源是LED，且所述LED优选地是三色LED。通常，所述第一形状是圆形，而所述第二形状是方形或矩形。在本发明的第三方面，有一种将图像数据映射向围绕一共同轴线可旋转的光源第一阵列上的方法，所述第一阵列中的光源被布置为使得每个光源绕所述共同轴线沿着唯一路径遍历，当所述第一阵列中的每个光源遍历其各自的唯一路径时，由该每个光源发出的光的强度被调制，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见，而所述图像数据包括多个数据值，每个数据值相应于期望的图像中的一个像素，所述方法包括下列步骤a)监控所述第一阵列的位置并且将所述第一阵列中每个光源分配到期望的图像中的一个适合的像素；b)计算所述第一阵列和预定义图像边界的交点；c)根据相应于所述光源在步骤(a)中已被分配到期望的图像的像素的数据值，调制在所述预定义边界之内的第一阵列的每个光源的强度；d)根据相应于所述光源在步骤(a)中已被分配到期望的图像的像素的已修正的数据值，调制在所述预定义边界之外的每个光源的强度，所述已修正的数据值根据预定函数从所述相应的数据值计算；以及e)当所述第一阵列围绕所述共同轴线旋转时，重复步骤(a)至(d)。这提供了另一种克服产生圆形而不是方形或矩形图像的问题的方法。通过关闭或减弱落在预定义图像边界之外的LED的强度，所生成的图像可以被强制具有例如矩形形状，即使光源的运动是通过圆形旋转运动所引起的。所述图像数据也可被映射到光源第二阵列上，所述第二阵列围绕所述共同轴线可旋转，所述第二阵列中的光源被布置为使得每个光源绕所述共同轴线沿着唯一路径遍历， 当每个光源遍历其各自的唯一路径时，由该每个光源发出的光的强度被调制，以使得所述第一阵列和所述第二阵列的光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见，所述方法包括下列步骤i)监控所述第二阵列的位置并且将所述第二阵列中每个光源分配到期望的图像中的一个适合的像素；ii)计算所述第二阵列和所述预定义图像边界的交点；iii)根据相应于所述光源在步骤⑴中已被分配到期望的图像的像素的数据值， 调制在所述预定义边界之内的所述第二阵列的每个光源的强度；iv)根据相应于所述光源在步骤(i)中已被分配到期望的图像的像素的已修正的数据值，调制在所述预定义边界之外的每个光源的强度，所述已修正的数据值根据预定函数从所述相应的数据值计算；以及ν)当所述第一阵列围绕所述共同轴线旋转时，重复步骤(i)至(iv)。在此情况下，步骤⑴至(ν)通常是与步骤(a)至(e)并发执行的。所述第一阵列和所述第二阵列通常同步地围绕所述共同轴线旋转。在此情况下，当所述第一阵列和所述第二阵列围绕所述共同轴线旋转时，所述第一阵列和所述第二阵列通常沿直径方向相对。优选地，由每个阵列的光源所遍历的路径是交错的。在步骤(a)中监控所述第一阵列的位置，通常是通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过而监控的。如关于本发明的第一和第二方面所讨论的，霍尔效应传感器的设置使得该控制器能够在阵列围绕共同轴线旋转时跟踪该阵列的位置。在其他变型中，光学传感器可替代所述霍尔效应传感器，所述光学传感器感测在光学发送机和光学接收机之间元件的通过。当存在时，在步骤(i)中监控所述第二阵列的位置，可通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第二阵列上的磁体的通过而被监控。在其他变型中，光学传感器可替代所述霍尔效应传感器，所述光学传感器感测在光学发送机和光学接收机之间元件的通过。或者，在步骤(i)中监控所述第二阵列的位置，可通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过而被监控。这是通过获知第二阵列和第一阵列的角位移而实现的。在其他变型中，光学传感器可替代所述霍尔效应传感器，所述光学传感器感测在光学发送机和光学接收机之间元件的通过。通常，所述第一阵列和/或所述第二阵列以恒定角速度围绕所述共同轴线旋转。所述预定义图像边界在形状上通常是方形或矩形。所述预定义图像边界通常完全包含在由所述第一阵列和/或所述第二阵列扫过的区域之内。在一个实施方案中，所述预定函数将在所述预定义图像边界之外的数据值均乘以零，以使得相应的已修正的数据值均为零。在一个替代实施方案中，所述预定函数导致在所述预定义图像值之外的已修正的数据值的强度相对于相应的数据值的强度而减少。在另一个替代实施方案中，所述预定函数导致在所述预定义图像值之外的已修正的数据值的强度根据所述已修正的数据值与所述预定义的图像边界的距离而变暗。本发明的第四方面提供一种计算机程序，该计算机程序包括计算机可执行的指令，当该计算机程序被可编程的计算机执行时，使得该可编程的计算机执行根据本发明的第三方面所述的方法。本发明的第五方面提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个计算机程序，当该计算机程序被可编程的计算机执行时，使得该可编程的计算机执行根据本发明的第三方面所述的方法。下面将参考附图描述本发明的实施方案，在附图中
图1示出了根据本发明的第一实施方案的显示器模块的组件。图2示出了位于所述组件之内的一对相邻的模块之间的驱动联结。图3示出了所述模块之一之内的齿轮连杆。图4示出了配置运行的六个模块的组件。图5示出了所述组件的正视图。图6示出了载有发光二极管的印刷电路板之一的外端的详细视图。图7示出了旋转叶片组件的中心的详细视图。
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图8示出了根据本发明第二实施方案的显示器模块的立体图。图9示出了切开所述显示器模块的截面图。图10示出了所述显示器模块的转子的孤立视图。图11示出了所述显示器模块的定子的孤立视图。图12示出了六个定子接合到一起的视图，以示出如何构造一个显示器组件。图13示出了带有折叠的径向臂PCB的模块的立体图。图14示出了被改进以产生具有方形或矩形格式的图像的显示器模块。图15示意性地示出了图14的显示器模块的后视图。图16a和16b示出了图14的显示器模块的正视图。图17示出了用于电子地调节图像格式的第一方法的流程图。图18示出了用于电子地调节图像格式的第二方法的流程图。图19示出了用于第二实施方案中电子电路的示意性框图。图1示出了六个显示器模块的组件，每一个显示器模块都是相同的。这六个模块中的每一个都包括一个外壳Ia至If，以及一个叶片组件加至2f。下文将详细描述叶片组件加至26但简而言之，它载有一套印刷电路板(PCB)。在每个PCB上以这样的方式安装了一个发光二极管(LED)阵列当PCB安装在叶片组件加至2丨上时，这些阵列形成了各自的一对LED行，3a至3f和如至4f，它们在叶片组件加至2f的中心交叉以形成十字。叶片组件加至2f被可旋转地安装在它们各自的外壳Ia至If上，而当叶片组件加至2f旋转时，由LED发出的光的强度和/或颜色可以变化，以使得这些LED组合在一起产生一个借助于视觉暂留可见的期望图案。外壳Ia至If具有方形前表面，其尺寸通常是600毫米X600毫米。如从图1可见，叶片组件加被调整尺寸以使得所述LED 3a至3f和如至4f中的两行的最外侧LED与外壳Ia至If的方形前表面的角部对齐。因此，叶片组件的总跨度是848. 5毫米。这些尺寸被选作用于广告应用中的适当尺寸，通常将广告海报或“板料(sheet) ”一起放置在广告应用处。每个“板料”在每一边是两英尺，而一个广告的尺寸以形成该广告所用的“板料”的数量来规定。例如，“六板料”广告将具有以2X3格式布置的六个“板料”。图1中的模块组件可被用作基于“六板料”海报的传统广告的替代。600毫米和两英尺在尺寸上的细微差异对于相当小的应用例如六板料显示器来说基本上是不重要的，但对于较大的应用例如96板料显示器，这种差异将变得较为显著。因此，对于某些应用，优选地是精确地具有两英尺乘两英尺的模块尺寸，或者以公制计为609. 6毫米乘609. 6毫米的模块尺寸。每个模块都可以相邻于其他模块放置，以产生几乎任意尺寸和形状的总的显示器结构。为了构造该显示器结构，每个模块被栓锁到置于模块后部的一个框架上，从而将模块相对于彼此保持在正确的位置。为了易于维修，每个模块都可从其位置被除去，且如图1所示，可将一个替换模块引入任何空置位置；在图1中，外壳Ie可在箭头A的方向移动，以填充在外壳Id和If之间的空置空间。可以在不干扰任何相邻的模块的情况下进行除去和替换操作。除去仅仅涉及撤除将该模块固定到该框架的保持螺栓并且将该模块从该组件取出，而替换仅仅是除去的逆过程。
如图1中清楚可见，每个外壳的每一边都具有一个凹进。在每个凹进处露出了各自的一个同步轴的末端。因此，图1中示出的每个模块具有四个同步轴。这四个同步轴和该叶片组件在该外壳内均通过一齿轮连杆机构联结到一起，以使得该叶片组件的旋转导致所有四个同步轴以和该叶片组件相同的速率旋转。通过将模块相邻于彼此而放置，相邻的模块的同步轴可以在它们的露出的末端处接合。例如，同步轴6d在凹进5d处露出，且其可以在凹进k处与相应的同步轴6e (其在图1中不可见)接合。在图2中更详细地示出了这一点。稍后将更详细地解释在外壳Ia至If中的同步轴之间的联结，但从此解释中应该清楚，在相邻的模块之间联结同步轴的这一布置保证了所有这些模块的叶片组件组成一个以相同速率旋转并且彼此保持对齐的模块组件。这从而还保证了，所显示的图像按照要求 (也即，总图像不失真，而如果相邻的模块以不同速度运转则会发生失真)来显示，且相邻的模块的叶片组件加至2f不会彼此碰撞。如下文将解释的，实现由装在每个外壳Ia至If内的各自马达来提供用于叶片组件加至2f的驱动功率也是很重要的。同步轴只是保证了叶片组件加至2f全都同步旋转， 并且帮助克服在相邻的叶片组件加至2f之间在速度上的细微差别。然而，一旦一个马达出故障，通常由该马达驱动的叶片组件可以由相邻的马达继续驱动，而不会使图像质量显著降低。同步轴6d和6e的末端如图2所示地被锁上，以使得其中一个的旋转被传递到另一个。同步轴6d和6e是装有弹簧的，以促使它们和模块组件中的其他模块的同步轴接合。 同步轴6d和6e可以克服弹力被拉回，以使得被锁上的部分完全位于凹进5(1和&之内(如图1和图2所示)，以允许每个模块在不影响组件中相邻的模块的情况下被放置就位或从其位置被除去。实现这一点的机构未在图中示出。每个模块具有到市电(mains power)的分立连接，在每个模块中具有一个开关电源，以将交流市电电源转换到适合的直流电压。如已提及的，每个显示器模块都具有其自身的各自的马达16d，它提供了用于驱动叶片组件加至2f的动力。这些马达通常是步进马达或无刷直流马达，并且，通过同步于施加给每个模块的主控时钟信号而激励(energize)马达的相位，使得这些马达以相同速度旋转。因此，这些马达均以相同速度旋转，而同步轴6d、6e仅仅运行以保证相邻的模块之间的位置同步，并且防止在相邻的模块之间的任何细微的速度不一致，这种速度不一致可能会发生在初始上电时的加速期间和当模块掉电时的减速期间。而且，如果一个模块的马达出于某些原因而停止运行，同步轴6d、6e可以向该模块提供动力。视频数据通常是由运行媒体播放器软件的个人计算机供应的，该媒体播放器软件例如是来自视频局域网的VLC媒体播放器。被流化的(streamed)视频输出通常是从该个人计算机的视频适配器的数字可视接口(DVI)连接器馈送到中心显示控制器PCB，其将视频数据重新格式化到正确的尺寸，以填充由模块组件中每个模块的叶片组件加至2f所扫出(swe印out)的区域。然后，中心显示控制器PCB将所重新格式化的数据串行化，并且将串行数据经由一个菊花链视频链路供给到每个显示器模块。因此，每个显示器模块都从一个中心显示器控制器接收相同的串行视频数据。所述显示器模块均设有一个开关阵列，其允许设置该模块的地址，所述地址定义了该模块在组件之内的相对位置。当地址已被设定时，则每个显示器可以仅提取并且显示串行视频数据的相关部分。以此方式，所述显示器模块组件显示了一个合成图像，在该合成图像中，每个显示器模块仅仅显示了在总图像中的其相应的部分。图3示出了在位于每个外壳Ia至If之内的同步轴之间的联结。具体地，图3示出了同步轴6d、7d、8d和9d是如何在它们的内端均具有一个各自的伞齿轮10d、lid、12d和 13d。这些伞齿轮10d、lld、12d和13d中的每一个都与另一个伞齿轮14d相啮合，以使得同步轴6d、7d、8d和9d中任意一个的旋转导致了其他三个同步轴的旋转。伞齿轮14d安装在轴15d上，轴15d在一端连接到马达16d而在另一端连接到叶片组件2d。以此方式，同步轴 6d、7d、8d和9d中任意一个的旋转将会导致其他三个同步轴和叶片组件2d的旋转。另外， 马达16d可被驱动以导致所有四个同步轴6d、7d、8d和9d和叶片组件2d的旋转。因此，无论是通过马达16d，还是通过同步轴6d、7d、8d和9d之一——借助于该同步轴联结到一个相邻的显示器模块的一个同步轴，均可使得叶片组件2d旋转。然而，如已解释，如果马达16d 发生故障，将仅通过同步轴6d、7d、8d和9d之一向叶片组件2d提供动力。图4和5示出了图1的显示器模块组件，其中显示器模块的结构已完成，因此它们已适于用作“六板料”显示器。具体地，叶片组件2b、2d和2f已相对于叶片组件h、2c和 2e被旋转，使得任一个模块的叶片组件均相对于所有相邻的模块的叶片组件旋转地偏移 45°。例如，叶片组件2d相对于叶片组件加和2e偏移45°，而叶片组件2b相对于叶片组件加、2(；和加偏移45°。为了达到这一偏移，模块的叶片组件2d必须在不旋转与其相关联的同步轴的情况下旋转，以使得所述同步轴仍然保持与那些相邻的模块的同步轴对齐。因此，提供了一种离合器机构(未示出)，该机构可被致动以将叶片组件2d从轴15d分离。当该离合器致动时，该叶片组件可被旋转到其期望的位置，且然后该离合器可被释放以再次将叶片组件2d 和轴15d接合。该离合器机构通常被布置为使得其仅当所述叶片组件被适当地定位(即， 处于0°或45°偏移)时才可以被释放。所述偏移对于保证所有叶片组件加至2f可以同步旋转而不碰撞是必要的。如从图5中叠加的箭头可见，每个模块的叶片组件在与那些相邻的模块的叶片组件相反的方向上旋转。图6示出了叶片组件2d的一部分的详细视图。如可见，这是由金属(通常是铝或铝合金)或塑料的突起17制成的。通过将印刷电路板(PCB) 18滑进与突起17成整体的两个沟槽19和20内，而将该印刷电路板18安装在突起17上。通过安装螺钉，将该PCB保持就位。PCB 18和突起17均具有各自的尖端(pointed end) 21和22，而安装在PCB 18上的形成了行4d的一端的LED阵列，沿着PCB 18的中心行向下延伸到所述尖端，以使得当叶片组件2d旋转时，行4d的最外面的LED与外壳Id的角部对齐。这保证了在叶片组件2d 旋转时，外壳Id的前面的整个表面被LED的行4d(且当然还有行3d)所扫过。图7示出了叶片组件2d的中心的闭合视图。在该视图中可见，叶片组件2d容纳了五个PCB，其中四个(18、23、对和邪)在挤压中被容纳在沟槽中，而中心PCB沈被螺钉安装在叶片组件2d上，处于所述四个PCB 18、23、对和25的交点处。这个中心PCB沈是必须的，以保证两个LED行3d和4d正穿过中心，在中心点27交叉。形成行3d —部分的、PCB 23和25上的LED以及中心PCB 26上的LED，被定位为使得它们将与形成行4d —部分的、PCB 18和M上的LED以及中心PCB 26上的LED交错。 因此，当叶片组件2d旋转时，两个行3d和4d形成了交错行。图8示出了第二类型的模块，其中叶片组件的旋转的同步是电子地执行的，而不是通过如图1至7中的所示的模块中通过机械连杆来执行。在图8中，示出了框架300，在其上可旋转地安装了一个叶片组件301和一个外围环形齿轮302。如图1至7中所示的实施方案一样，叶片组件包括四个PCB 303a至303d—— 布置成处于风扇的叶片中，还包括一个中心PCB 303e。第一行的三色LED从PCB 303a的尖端经过中心PCB 30 延伸到PCB 303c的尖端。第二行的三色LED从PCB 30 的尖端经过中心PCB 30 延伸到PCB 303d的尖端。因此，这两个行形成了一个十字，该十字的中心位于中心PCB 30 的叶片组件的旋转中心处。形成第一行的LED与形成第二行的LED径向地偏离，以使得第一行的LED与第二行的LED交错。因此，随着叶片组件的旋转，每个LED 均描绘了各自唯一的圆形路径。图9示出了切开图8中模块的一部分的截面图。具体地，它示出了马达的结构。 该马达包括一个定子304和一个转子305。定子304是框架300的一个整体的部分。转子 305可旋转地安装在空心轴306之上，该空心轴306被固定到定子304。定子304载有励磁绕组307，而转子305载有一组永磁体308。通过用适当的电流激励该励磁绕组307，可使得转子305绕着轴306旋转。电力通常是从该模块的静止部分通过滑环(未示出)联结到旋转部分(也即，LED
寸J ο当马达旋转时，由安装在通信PCB上的光学发送机经过同轴电缆从远程视频接口 PCB接收高速图像数据。所述光学发送机与安装在中心PCB 30 下侧的光学接收机进行光学通信。所述光学发送机和接收机与空心轴306的中心轴线对齐，以使得图像数据可被传递到中心PCB 30!3e。然后，当转子旋转时，所述中心PCB 30!3e调制由中心PCB 30!3e以及 PCB 303a至303d上的每个LED发出的光的强度和/或波长。图10示出了孤立的转子305。所述转子305包括一个雉堞形圆环309。该雉堞形圆环309在安装在定子304上的控制PCB上的光学发送机和接收机(未示出)之间延伸。 当转子305相对于定子304旋转时，每个雉堞依次通过发送机和接收机之间并且阻挡由该发送机发送的光束。该光学接收机检测到雉堞的前沿进入光学发送机和接收机之间的空间，这会在响应的输出信号中产生一个上升沿(或下降沿，如果适当地配置)。相反地，该光学接收机检测到雉堞的后沿离开光学发送机和接收机之间的空间，这会在响应的输出信号中产生一个下降沿(或上升沿，如果适当地配置)。因此，雉堞在光学发送机和接收机之间的通过导致了在来自该光学接收机的输出信号中产生了一个脉冲列。使用该脉冲列的目的是使所述显示器模块的旋转速度和偏移(相对于一个绝对同步点)同步。同步是针对一个供给到所有显示器模块(处于并行或处于串行菊花链)的主控时钟信号而进行的。这对于脉冲列中的上升沿或下降沿执行同步以保证准确性是很重要的，因为在由不同模块产生的脉冲列之间或甚至在由同一个模块产生的脉冲列之内都不太可能有一致的传号-空号比(mark:space ratio)。
圆环309中雉堞的数量被选择为环形齿轮302的齿数的奇数倍(下文讨论)。典型例子是环形齿轮302的齿数的3倍，或者168个雉堞。这是足以允许对从绝对同步点起算的速度和偏移作准确控制的雉堞数。它也可被3、4、6、7、8、12、14、21、24、42和56除，从而雉堞的数量可以容易地映射到马达的极数，以简化马达控制器的设计。所述绝对同步点是通过去除圆环309中的一个雉堞来提供的。这个“丢失的雉堞” 仍然被计算为上述168个雉堞中的一个。它导致在脉冲列中出现一个长的空号(或者长的传号，如果适当地配置)区域。位于控制PCB上的电路将来自接收机的脉冲列与远程产生的主控时钟信号作比较，并且向一个速度控制器输出一个修正信号。所述速度控制器通过调节供给到定子304 的励磁绕组的信号来改变转子305的旋转速度，以使得由该接收机产生的脉冲列中的上升 (或下降)沿与主控时钟信号的上升(或下降)沿同步。以此方式，有可能保证多个显示器模块都和主控时钟同步地旋转，且因此都以彼此相同的速度旋转。主控时钟信号每168个脉冲也有一个“丢失的脉冲”。这是用来通过保证来自该接收机的脉冲列中的长的空号与所述“丢失的脉冲”同步，来保证显示器模块的位置偏移的同步。或者，在空号区域之后可以在脉冲列中计入若干个沿，在所述若干个沿处发生与所述 “丢失的脉冲”的同步，以允许实现旋转位置的偏移。因此，可以使得相邻的模块以不同的偏移但相同的速度旋转。每个模块都设有一组的两个开关，该一组的两个开关被用于确定当该模块旋转时，它应该采用什么样的从该绝对同步点处的位置偏移量，以及该模块应该以哪个方向旋转。所述开关可以仅仅是机械开关或者跳线器(jumper)。或者，可以对一个存储器设备编程以确定应采用的偏移量。在下面的表中列出了四种可能的变体。这四种变体被用于设置处于四个模块一组的、并布置成方形结构的显示器模块的偏移量。然后由四个模块组成的块可被相邻于彼此而放置，并且具有与相邻的四个模块相同的结构。当然，如果不能由四个模块的倍数制造出期望的组件，可以在一个块中放置少于四个模块；丢失的模块只是不被配置。这允许创建任何大小和形状的显示器组件。
X开关闭合X开关断开Y开关断开圓盘地址(0, 1) 逆时针旋转从绝对同步点起偏移67. 5度同步点在绝对同步点之后136个沿圆盘地址(1，1) 顺时针旋转从绝对同步点起偏移45度同步点在绝对同步点之后21个沿Y开关闭合圓盘地址(0, 0) 顺时针旋转从绝对同步点起偏移0度同步点位于绝对同步点处圓盘地址(1，0) 逆时针旋转从绝对同步点起偏移67. 5度同步点在绝对同步点之后31个沿如可见的，相邻的显示器模块以相反的方式旋转，且彼此偏移了 22. 5°的奇数倍。图11示出了孤立的定子304。该定子具有成整体的互锁元件，该互锁元件允许多个模块能够被构建成一个显示器组件，如图12所示。所述互锁元件包括位于定子304的第一角部上的第一对凸形部件310a和310b，还包括位于定子304成对角相对布置的第二角部上的第二对凸形部件311a和311b。在定子304的第三角部上还有第一对凹形部件31 和312b，以及在定子304成对角相对布置的第四角部上的第二对凹形部件313a和31北。所述第一模块上的凸形部件310a可以和第二模块上的凹形部件31 接合，而凸形部件310b可以和第三模块上的凹形部件313a接合。相似地，凹形部件312b可以与所述第三模块上的凸形部件311a接合，而凹形部件31 可以与所述第二模块上的凸形部件 311b接合。通过将多个模块以此方式连接，可以如图12所示构造显示器模块的合成阵列。 每个模块的互锁元件310a、31 Ob、311a、311b、31 、312b、313a和313b都保证了模块在组件中保持正确的校准和相对方向。通过用穿过凸形部件310a、310b、311a和311b中心孔的螺栓把模块固定到一个框架，而将这些模块固定就位。通过给组件中每个模块提供适当的图像数据，可以导致所述模块作为一个整体显示一个合成图像，每个模块显示了该合成图像的一个相应的部分。当该组件被构造时，相邻的模块的环形齿轮302的齿互相交叉。这些齿具有法向渐开线齿廓，其中在整个齿周围有少量的材料被除去。因此，当相邻的模块的转子305同步运转时，相邻的环形齿轮302的轮齿不发生接触。这导致了较低的噪音，并且因此导致了较低的功率运行。提供环形齿轮302以保证，在第一模块上出现导致第一模块与相邻的模块异步旋转的故障时，第一模块的PCB 303a至303d不与相邻的模块的PCB碰撞。可导致这种情况的一类故障是马达故障。在此情况下，第一模块的环形齿轮302将与相邻的模块的环形齿轮302接触，而相邻的模块的环形齿轮302将驱动第一模块的环形齿轮302，从而保证该故障不是灾难性的。实际上，第一模块将继续运行，就像该故障并未发生一样。环形齿轮302还被用来防止在初始上电和掉电操作期间组件中模块的马达的加速和减速期间的碰撞。环形齿轮302的齿数是考虑了两个主要标准而选择的。首先，相邻的显示器模块之间的角位移的偏移量应被选择，以使得相邻且成对角并置的模块的PCB 303a至303d之间的最小距离最大化。我们已经发现，22. 5°的奇数倍的偏移量是最优的；22. 5°的偶数倍 (也即，45° )的偏移量导致在对角并置的模块上的PCB 303a至303d仅以微小的间隔通过，使得任何细微的未对准就可导致碰撞。其次，所述齿需要足够坚固，以使得如果模块中的马达出现故障时可以承受被绊住(enmeshed)。为了提供22. 5°的奇数倍的偏移量，齿数必须等于+ 8，其中η是非负整数。 在实践中，我们发现56个齿是满足两个标准的合适数量。一旦产生故障，可将每个模块单独地替换。这是由于互锁元件310a、310b、311a、 311b、312a、312b、313a和31 的形状，所述形状允许了这些模块相对于相邻的模块并且垂直于PCB 303a至303d的旋转平面而向内或向外滑动。图13示出了一个模块，其中每个PCB 303a至303d均已被向内折叠以允许该模块可被撤除而不妨碍相邻的模块。每个PCB 303a 至303d都可旋转地安装在各自的导引沟槽320a至320d上。当每个PCB 303a至303d都与其各自的导引沟槽320a至320d对齐时(如图8中所示)，所述PCB 303a至303d被各自的弹簧(未示出)所推动以落入各自的导引沟槽320a至320d，其中所述导引沟槽320a
21至320d的侧边将PCB 303a至303d保持在正确的位置。所述PCB 303a和303d可以克服弹簧的作用而被拉出导引沟槽320a至320d，并且被旋转到图13中所示的位置。图19示出了图8至13中第二实施方案的显示器模块的电子电路的方框图。该图在虚线的一边示出了显示器模块的旋转部分，而在虚线的另一边示出了固定部分。在固定部分，有一个马达控制PCB 400。它接收主控时钟信号同步脉冲以及48伏特、12安培电源，用于驱动马达和显示器电路(包括LED)。该马达控制PCB激励了马达401 的励磁绕组307。马达401包括定子304，该定子304载有励磁绕组307 ；马达401还包括转子305，该转子305载有一组永磁体308，如上文已经讨论的。随着马达的旋转，转子305上的雉堞形圆环309在所述光学发送机和所述光学接收机之间运转，如上所述。所述光学发送机和接收机共同形成一个光学传感器402。由该传感器402产生的脉冲列被供应到马达控制PCB 400，从而可在反馈控制下将显示器模块的旋转速度和偏移量都维持在期望的值。马达控制PCB 400也经由滑动圆环403将电力供给到旋转的电源单元(PSU)404。 其载有一组电压调节器，以5伏特、4. 5伏特和3. 3伏特的电压供给PCB 303a至303d以及中心 PCB 30!3e。中心PCB 303e也接收一个视频信号(在图19上标为“视频输入”)，当PCB 303a 至303d和中心PCB 303e旋转时，该视频信号提供待要由在该PCB 303a至303d和中心PCB 30 上的LED显示的静态或移动的图像。该显示器模块在投入运行之前被配置为获知其在阵列内的位置，以使得它可以提取由视频信号传送的图像数据的相关部分。因此，该显示器组件作为一个整体示出了由这些部分中每一个所限定的合成图像。相同的视频信号被供给到一个组件之内的所有显示器模块(以并行方式或通过菊花链，将该信号从一个显示器传送到另一个显示器)。包括了一个光学发送机和接收机的光学传感器被安装在转子305之上。当该传感器旋转时，定子304上的一个相关元件中断了在光学发送机和接收机之间的光束，并且导致产生一个脉冲。所述中心PCB 30 使用该脉冲来确定每一转何时开始。因为旋转速度是已知的，所以中心PCB 30 可以计算PCB 303a至303d以及其自身的位置，并且使得正确的信号被发送给LED，以使得图像的正确像素被显示。中心PCB 303e也设有一个发送机和一个接收机，用于处理串行的诊断数据。这可被中心PCB 30 用于将诊断信息提供给远程控制器。此信息可用于故障试验和环境监控。 它是一个双向串行链路，且可被用于将现场可编程门阵列(FPGA)图像的新固件上传到中心 PCB 303e。从先前图像中显然可见，由第一和第二实施方案中的LED所扫出的表面是圆形的。在两种情况下，由每个显示器模块扫出的圆形区域都和由相邻的显示器模块扫出的那些圆形区域交叠，以保证由组合的模块形成的显示器组件的整个表面都被扫出，从而在整个图像中看不到黑点。然而，应理解，通常要求产生一个格式为矩形或方形的显示器，而不是圆形格式的显示器。已知两种不同的用于实现这一点的技术，第一种是对上面讨论的第一和第二实施方案的显示器模块进行机械修正，而第二种涉及电子技术，其用于将数据映射到LED阵列之上，以使得所生成的图像看起来是如要求的方形或矩形。图14中示出了用于实现这些技术中的第一种的显示器设备。在图14中，显示器 100具有一个轴101，其由一个马达(未示出)或其他驱动源所驱动。该轴101被联结到一个显示器PCB组件，该显示器PCB组件包括PCB 102和103，以及中心PCB 104。在PCB 102 和103中的每一个上，可滑动地安装了一个辅助PCB，分别是辅助PCB 105和106。PCB 102 和103均载有一个各自的LED阵列107a和108a，而辅助PCB 105和106载有相应的阵列 107b和108b。阵列107b和108b看似延伸了阵列107a和108a。当PCB 102和103在轴 101上旋转时，辅助PCB 105和106可视情况延伸和缩回，以导致产生方形的图像。虽然阵列107a和108a中的LED描绘了圆形路径，但通过调节辅助PCB 105和106延伸和缩回的轮廓，可以产生总体方形的图像。在图15中示出了控制辅助PCB 105和106延伸和缩回的一种方式。当辅助PCB 105和106在轴101上旋转时，凸轮109作用于凸轮从动件110和111上。在图15中，在四个位置示出了 PCB 102和103以及辅助PCB 105和106，这四个位置分别标为I、II、III和 IV。在位置I，辅助PCB 105和106完全缩回，从而位于PCB 102和103下方。在位置II， 凸轮轮廓迫使凸轮从动件110和111径向地向外，以迫使辅助PCB 105和106相应地径向向外。位置III和IV分别类似于位置I和II。辅助PCB 105和106被推动朝向它们的缩回位置(例如，通过弹簧)，以使得凸轮从动件110和111紧密地沿凸轮109的轮廓行进。 因此，辅助PCB 105和106在未被凸轮109的轮廓驱迫至延伸位置时会自动缩回。可以看出，通过使得辅助PCB 105和106以此方式延伸和缩回，虽然PCB 102和 103上的最外面的LED沿圆形路径112行进，但是辅助PCB 105和106上的最外面的LED却沿近似方形的路径113行进。路径113的准确形状取决于凸轮109的轮廓。它不是必须为方形或矩形，而是可以为几乎任何形状。当上述PCB 102和103以及辅助PCB 105和106旋转时，图16a和16b从不同的位置示出了它们。图16a示出了相应于图15中位置II的位置，其中辅助PCB 105和106 完全地延伸，以导致图像产生器为方形，而图16b示出了辅助PCB 105和106完全缩回的位置(相应于图15中的位置I和III)，其中辅助PCB 105和106分别完全地隐藏于PCB 102 和103之后。不利用凸轮109，可以使用一个马达(未示出)来延伸和缩回辅助PCB 105和106， 该马达驱动了在PCB 102和103下方正相反对置的一对导螺杆或滚珠丝杆。导螺杆上的螺母或者滚珠丝杆上的滚珠隔离圈均被联结到辅助PCB 105和106，使得辅助PCB 105和106 的径向位移可被改变。当辅助PCB 105和106旋转时，控制器监控了辅助PCB 105和106的角位移，并且将适当的信号提供给该马达以驱动所述导螺杆或滚珠丝杆，使得辅助PCB 105 和106上的最外面的LED沿路径113的期望轮廓行进。第二技术的方法在图17示出。该方法通常通过包含在该控制器内的、适当地配置的电子电路来实现。将仅参考图1中所示的显示器模块之一来描述该方法，但应理解，同样的方法被用在组成了显示器模块组件的每个显示器模块上，且当然也可应用于第二实施方案的显示器模块。该方法在步骤200通过监控叶片组件加的位置开始，且因此监控形成了行3a和行乜的LED的位置。图像边界被预先定义为相应于外壳Ia的前表面的外形和尺寸。在步骤201，计算 LED行3a和如与此图像边界的交点。然后，该控制器接着获取用于每个虚拟像素的图像数据值，该每个虚拟像素对应于步骤202中行3a和如中的LED。对于在行3a和如中落入图像边界之内的那些LED，根据图像数据值调制由那些 LED所发出的光的强度30和/或颜色，以显示相应于具体显示器模块的期望的图像部分。 这发生在步骤203。然而，对于在行3a和如中落在图像边界之外的那些LED，行3a和如中的LED的照明的强度是通过将数据值乘以0来修正的，以使得这些LED不发出光。这发生在步骤204。 这保证了由显示器模块产生的图像的尺寸和形状与显示器模块Ia的前表面准确地交叠， 且该显示器模块在叶片组件加与其他相邻的显示器模块交叠的地方不产生期望的图像的任何部分。图18示出了此技术的一个变体。该变体在步骤200到203是相同的。然而，步骤 204被新的步骤205取代，其中行3a和如中落在图像边界之外的LED根据从图像边界到具体LED的距离而逐渐地变暗，以使得在行3a和如的末端照明强度是0。这具有如下效果 在叶片组件加交叠的地方，合并由该区域中两个相邻的显示器所产生的图像部分。在另一个变体中，在行3a和如中的落在图像边界之外的LED可被驱动为使得它们以一半亮度显示像素。因此，由相邻的显示器的叶片组件加的交叠所产生的可见像素看起来处于正常亮度。
权利要求
1.一种显示器模块，包括至少一个光源，其沿着一个预定路径可移动；以及，一个控制器，其被配置为调制由所述至少一个光源在它沿着所述预定路径移动时发出的光的强度，以使得期望的图像借助于视觉暂留而可见，其特征在于该显示器模块还包括一个驱动系统和一个联结系统，该驱动系统用于导致所述至少一个光源沿着所述预定路径移动，该联结系统被配置为确保该驱动系统导致所述至少一个光源在使用中沿着所述预定路径与在一个或多个相邻的显示器模块上的光源同步地移动。
2.根据权利要求1所述的显示器模块，其中所述至少一个光源包括一个围绕着一个共同轴线可旋转的光源阵列，在该阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，而该控制器被配置为当该阵列中每个光源遍历其各自的唯一路径时，调制由所述每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。
3.根据权利要求1所述的显示器模块，其中所述至少一个光源包括两个或更多个光源阵列，每个阵列均围绕一个共同轴线可旋转，在每个阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，且该控制器被配置为当每个光源遍历其各自的唯一路径时，调制由所述每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。
4.根据权利要求3所述的显示器模块，其中所述阵列同步地围绕着所述共同轴线旋转。
5.根据权利要求3或4所述的显示器模块，包括四个光源阵列，围绕所述共同轴线等距地布置。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的显示器模块，其中由每个阵列的光源所遍历的路径是交错的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的显示器模块，其中该设备还包括一个光源中心阵列，该光源中心阵列从第一阵列被径向地向内布置，且其中心位于所述共同轴线上。
8.根据权利要求2至7中任一所述的显示器模块，其中所述设备还包括一个霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器联结到所述控制器，且被配置为感测安装在所述阵列中的一个或每个上的磁体的通过。
9.根据前述任一权利要求所述的显示器模块，其中所述光源是发光二极管(LED)。
10.根据权利要求9所述的显示器模块，其中所述LED是三色LED。
11.根据前述任一权利要求所述的显示器模块，其中该驱动系统包括多个联结在一起且被联结到所述至少一个光源的同步轴，以使得任一同步轴的旋转导致其他同步轴旋转且所述至少一个光源沿着所述预定路径移动，且所述联结系统包括在每个同步轴上的一个联结，由此在使用中可将每个同步轴联结到相邻的显示器模块上的一个同步轴，从而保证了每个模块上的光源同步地移动。
12.根据权利要求11所述的显示器模块，其中所述同步轴通过齿轮连杆被联结到一起并被联结到所述至少一个光源。
13.根据权利要求12所述的显示器模块，其中所述齿轮连杆包括多个伞齿轮，每个伞齿轮都被安装在所述多个同步轴中各自的一个的一端上，且与联结到所述至少一个光源的另一个齿轮连杆相啮合。
14.根据权利要求11至13中任一所述的显示器模块，其中所述至少一个光源经由一个离合器连接到所述多个同步轴，以使得当该离合器分开时，所述至少一个光源可沿着所述预定路径移动而无需所述多个同步轴的相应运动。
15.根据权利要求14所述的显示器模块，其中仅当所述至少一个光源处于沿着所述预定路径的多个标示位置之一处且所述多个同步轴处于预定义的旋转角时，所述离合器才可接合。
16.根据权利要求11至15中任一所述的显示器模块，还包括一个电连接，其在使用中可被联结到相邻的模块以将图像数据发送到所述相邻的模块。
17.根据权利要求11至16中任一所述的显示器模块，还包括一个外壳，其中安装有多个同步轴，所述外壳包括一个前表面和至少一个限定了该外壳的周长的外围表面，其中每个同步轴的一端穿过所述至少一个外围表面中的各自的孔而被露出。
18.根据权利要求17所述的显示器模块，其中所述至少一个光源经由一个驱动轴联结到所述多个同步轴，该驱动轴穿过所述前表面中的一个孔。
19.根据权利要求17或18所述的显示器模块，其中所述至少一个光源被放置与处于所述外壳外面的前表面相邻。
20.根据权利要求17至19中任一所述的显示器模块，其中所述至少一个光源被透明的盖子所遮盖。
21.根据权利要求17至20中任一所述的显示器模块，其中所述前表面和所述至少一个外围表面相交以形成一个沿。
22.根据权利要求17至21中任一所述的显示器模块，其中所述前表面和所述至少一个外围表面被布置为成直角。
23.根据权利要求22所述的显示器模块，其中所述外壳的所述前表面的形状被设置为使得多个外壳可被放置为使得它们的外围的沿邻接以形成棋盘形。
24.根据权利要求23所述的显示器模块，其中所述外壳的前表面具有三角形、方形或六边形的形状。
25.—种显示器组件，包括多个根据权利要求23或M所述的显示器模块，其中每个显示器模块的外围的沿与相邻的显示器模块的外围的沿邻接放置以形成棋盘形，且每个显示器模块的同步轴被联结以使得每个显示器模块的光源都同步地旋转。
26.根据权利要求25所述的显示器组件，其中每个显示器模块的控制器都被电连接到相邻的显示器模块的控制器，以允许将图像数据从每个显示器模块发送到相邻的显示器模块。
27.根据权利要求25或沈所述的显示器组件，其中每个显示器模块的至少一个光源的位置沿着其相应的预定路径而相对于相邻的显示器模块的至少一个光源的位置而偏移。
28.根据权利要求25至27中任一所述的显示器组件，其中每个显示器模块可在垂直于其前表面的方向上相对于相邻的显示器模块可滑动地移动，从而允许了所述模块的替换。
29.根据权利要求1至10中任一所述的显示器模块，其中所述驱动系统包括一个马达， 该马达被联结到所述至少一个光源，且所述联结系统包括一个速度控制器，该速度控制器用于根据一个主控时钟信号来控制所述至少一个光源的旋转速度和/或所述至少一个光源相对于绝对同步点的角偏移。
30.根据权利要求四所述的显示器模块，其中所述马达包括一个静态轴，所述至少一个光源在使用中围绕该静态轴可旋转。
31.根据权利要求30所述的显示器模块，其中所述静态轴是空心的，且所述显示器模块包括一个光学发送机和一个光学接收机，所述光学发送机和所述光学接收机配合以将来自图像数据源的图像数据传送至控制器，所述光学发送机和所述光学接收机彼此对齐地各布置在所述空心轴的一端，以使得图像数据可由该光学发送机通过该空心轴发送到该光学接收机。
32.根据权利要求四至31中任一所述的显示器模块，还包括一个第一传感器，其被配置为当所述至少一个光源旋转时，响应于周向相间的速度控制元件的一个阵列中的每一个的通过而产生一个输出脉冲，所述速度控制元件等距地彼此间隔，其中所述速度控制器被配置为控制该马达的旋转速度，以使得由该传感器产生的输出脉冲和所述主控时钟信号同步。
33.根据权利要求32所述的显示器模块，其中周向相间的所述阵列包括一个间隙，该间隙与位于两个相邻的速度控制元件之间的所述速度控制元件中之一的尺寸相等，以使得该间隙对所述第一传感器的通过产生一个延长的脉冲，所述速度控制器还被配置为通过将所述延长的脉冲与所述主控时钟信号中的一个延长的脉冲同步，来控制所述至少一个光源相对于所述绝对同步点的角偏移。
34.根据权利要求四至33中任一所述的显示器模块，还包括一个第二传感器，其用于检测位置元件的通过，从而允许检测到所述至少一个光源的每一旋转。
35.根据权利要求四至34中任一所述的显示器模块，还包括联结到所述马达的外围轮齿环，其在使用中与相邻的模块的转子上的轮齿互相交叉。
36.根据权利要求35所述的显示器模块，其中所述轮齿被配置为使得它们在使用中当相邻的模块的光源同步旋转时不与相邻的模块的轮齿接触。
37.根据权利要求四至36中任一所述的显示器模块，还包括互连特征件，用于将所述显示器模块与相邻的显示器模块以预定的对准和方向互连。
38.根据权利要求37所述的显示器模块，其中所述互连特征件包括在该模块的第一对对角地相对角部中的每个角部上的一对凸形特征件，以及在该模块的第二对对角地相对角部中的每个角部上的一对凹形特征件，由此，所述凸形特征件和所述凹形特征件分别与相邻的模块上的凹形特征件和凸形特征件配合，以将所述相邻的模块保持在预定的对准和方向上。
39.一种显示器组件，包括多个根据权利要求37或38所述的显示器模块，其中每个显示器模块的互连特征件均与相邻的模块的互连特征件互连，且每个显示器模块都被供给了所述主控时钟信号，以使得每个显示器模块的光源同步地旋转。
40.根据权利要求39所述的显示器组件，其中每个显示器模块的控制器被电连接到相邻的显示器模块的控制器，以允许将图像数据从每个显示器模块发送到相邻的显示器模块。
41.根据权利要求39或40所述的显示器组件，其中每个显示器模块的至少一个光源的位置沿着其相应的预定路径相对于相邻的显示器模块的至少一个光源的位置而偏移。
42.根据权利要求39至41中任一所述的显示器组件，其中每个显示器模块可在垂直于所述预定路径所处的平面的方向上相对于相邻的显示器模块可滑动地移动，从而允许了所述模块的替换。
43.一种显示器模块，基本如前文参考附图所描述。
44.一种显示器组件，基本如前文参考附图所描述。
45.一种显示器设备，包括沿具有第一形状的第一预定路径可移动的第一光源；沿具有第二形状的第二预定路径可移动的第二光源；以及一个控制器，该控制器被配置为当所述第一光源和所述第二光源分别沿着所述第一预定路径和所述第二预定路径移动时，调制由所述第一光源和所述第二光源发出的光的强度，以使得期望的图像借助于视觉暂留而可见。
46.根据权利要求45所述的显示器设备，其中所述第二预定路径封装所述第一预定路径。
47.根据权利要求45或46所述的显示器设备，其中所述第一光源是光源第一阵列中的一个，而所述第二光源是光源第一辅助阵列中的一个，所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的每一个均围绕一个共同轴线可旋转，在所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，在所述第一辅助阵列中的光源相对于所述第一阵列中的光源可移动，以使得由所述第一阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第一形状，而由所述第一辅助阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第二形状，所述控制器被配置为当在所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的每个光源遍历它们各自的唯一路径时调制由该每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。
48.根据权利要求47所述的显示器设备，其中所述第一阵列和所述第一辅助阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。
49.根据权利要求48所述的显示器设备，其中所述第一阵列和所述第一辅助阵列径向对齐地围绕所述共同轴线旋转。
50.根据权利要求47至49中任一所述的显示器设备，其中所述第一辅助阵列相对于所述第一阵列是径向可移动的。
51.根据权利要求50所述的显示器设备，其中所述第一阵列安装在第一印刷电路板 (PCB)上，而所述第一辅助阵列安装在第一辅助PCB上，所述第一辅助PCB相对于所述第一 PCB是可滑动的。
52.根据权利要求51所述的显示器设备，其中所述第一辅助PCB可滑动地安装在所述第一 PCB上。
53.根据权利要求51或52所述的显示器设备，其中所述第一辅助PCB通过其围绕所述共同轴线旋转时沿一凸轮轮廓行进而相对于所述第一 PCB滑动。
54.根据权利要求51或52所述的显示器设备，其中所述第一辅助PCB通过一个被联结到该第一辅助PCB且被所述控制器所驱动的马达而相对于所述第一 PCB滑动，以在所述第一辅助PCB围绕所述共同轴线旋转时，改变所述第一辅助PCB相对于所述第一 PCB的位移。
55.根据权利要求47至M中任一所述的显示器设备，还包括光源第二阵列和光源第二辅助阵列，所述第二阵列和所述第二辅助阵列中的每一个均围绕一个共同轴线可旋转，在所述第二阵列和所述第二辅助阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，在所述第二辅助阵列中的光源相对于所述第二阵列中的光源可移动，以使得由所述第二阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第一形状，而由所述第二辅助阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第二形状，所述控制器被配置为当每个光源遍历它们各自的唯一路径时，调制由该每个光源发出的光的强度，以使得在所述第一阵列、所述第二阵列、所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列中光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。
56.根据权利要求55所述的显示器设备，其中所述第二阵列和所述第二辅助阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。
57.根据权利要求56所述的显示器设备，其中所述第二阵列和所述第二辅助阵列径向对齐地围绕所述共同轴线旋转。
58.根据权利要求55至57中任一所述的显示器设备，其中所述第一阵列和所述第二阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。
59.根据权利要求55至58中任一所述的显示器设备，其中所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。
60.根据权利要求55至59中任一所述的显示器设备，其中当所述第一阵列、所述第一辅助阵列、所述第二阵列和所述第二辅助阵列围绕所述共同轴线旋转时，所述第一阵列和所述第一辅助阵列与所述第二阵列和所述第二辅助阵列沿直径方向相对。
61.根据权利要求55至60中任一所述的显示器设备，其中由所述第一阵列和所述第二阵列中的每一个的光源所遍历的路径交错，以及由所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列中的每一个的光源所遍历的路径交错。
62.根据权利要求55至61中任一所述的显示器设备，其中所述第二辅助阵列相对于所述第二阵列是径向可移动的。
63.根据权利要求62所述的显示器设备，其中所述第二阵列安装在第二PCB上，而所述第二辅助阵列安装在第二辅助PCB上，所述第二辅助PCB相对于所述第二 PCB是可滑动的。
64.根据权利要求63所述的显示器设备，其中所述第二辅助PCB可滑动地安装在所述第二 PCB上。
65.根据权利要求63或64所述的显示器设备，其中所述第二辅助PCB通过其围绕所述共同轴线旋转时沿一凸轮轮廓行进而相对于所述第二 PCB滑动。
66.根据权利要求63或64所述的显示器设备，其中所述第二辅助PCB通过一个被联结到该第二辅助PCB且由所述控制器所驱动的马达而相对于所述第二 PCB滑动，以在所述第二辅助PCB围绕所述共同轴线旋转时，改变所述第二辅助PCB相对于所述第二 PCB的位移。
67.根据权利要求47至66中任一所述的显示器设备，其中所述设备还包括一个光源中心阵列，该光源中心阵列从所述第一阵列径向向内地布置，且其中心位于所述共同轴线上。
68.根据权利要求46至66中任一所述的显示器设备，其中所述设备还包括一个霍尔效应设备，所述霍尔效应设备联结到所述控制器，且被配置为感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过。
69.根据权利要求45至68中任一所述的显示器设备，其中所述光源是LED。
70.根据权利要求69所述的显示器设备，其中所述LED是三色LED。
71.根据权利要求45至70中任一所述的显示器设备，其中所述第一形状是圆形，而所述第二形状是方形或矩形。
72.—种显示器设备，基本如前文参考附图所描述。
73.一种将图像数据映射向围绕一共同轴线可旋转的光源第一阵列上的方法，所述第一阵列中的光源被布置为使得每个光源绕所述共同轴线沿着唯一路径遍历，当所述第一阵列中的每个光源遍历其各自的唯一路径时，由该每个光源发出的光的强度被调制，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见，而所述图像数据包括多个数据值，每个数据值相应于期望的图像中的一个像素，所述方法包括下列步骤a)监控所述第一阵列的位置并且将所述第一阵列中每个光源分配到期望的图像中的一个适合的像素；b)计算所述第一阵列和预定义图像边界的交点；c)根据相应于所述光源在步骤(a)中已被分配到期望的图像的像素的数据值，调制在所述预定义边界之内的第一阵列的每个光源的强度；d)根据相应于所述光源在步骤(a)中已被分配到期望的图像的像素的已修正的数据值，调制在所述预定义边界之外的每个光源的强度，所述已修正的数据值根据预定函数从所述相应的数据值计算；以及e)当所述第一阵列围绕所述共同轴线旋转时，重复步骤(a)至(d)。
74.根据权利要求73所述的方法，其中所述图像数据也被映射到光源第二阵列上，所述第二阵列围绕所述共同轴线可旋转，所述第二阵列中的光源被布置为使得每个光源绕所述共同轴线沿着唯一路径遍历，当每个光源遍历其各自的唯一路径时，由该每个光源发出的光的强度被调制，以使得所述第一阵列和所述第二阵列的光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见，所述方法包括下列步骤i)监控所述第二阵列的位置并且将所述第二阵列中每个光源分配到期望的图像中的一个适合的像素； )计算所述第二阵列和所述预定义图像边界的交点；iii)根据相应于所述光源在步骤(i)中已被分配到期望的图像的像素的数据值，调制在所述预定义边界之内的所述第二阵列的每个光源的强度；iv)根据相应于所述光源在步骤(i)中已被分配到期望的图像的像素的已修正的数据值，调制在所述预定义边界之外的每个光源的强度，所述已修正的数据值根据预定函数从所述相应的数据值计算；以及ν)当所述第一阵列围绕所述共同轴线旋转时，重复步骤(i)至(iv)。
75.根据权利要求74所述的方法，其中步骤(i)至(ν)是与步骤(a)至(e)并发执行的。
76.根据权利要求74或75所述的方法，其中所述第一阵列和所述第二阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。
77.根据权利要求76所述的方法，其中当所述第一阵列和所述第二阵列围绕所述共同轴线旋转时，所述第一阵列和所述第二阵列沿直径方向相对。
78.根据权利要求74至77中任一所述的方法，其中由每个阵列的光源所遍历的路径是交错的。
79.根据权利要求73至78中任一所述的方法，其中在步骤(a)中监控所述第一阵列的位置，是通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过而监控的。
80.根据权利要求74至79中任一所述的方法，其中在步骤(i)中监控所述第二阵列的位置，是通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第二阵列上的磁体的通过而监控的。
81.根据权利要求74至79中任一所述的方法，其中在步骤(i)中监控所述第二阵列的位置，是通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过而监控的。
82.根据权利要求73至79中任一所述的方法，其中所述第一阵列和/或所述第二阵列以恒定角速度围绕所述共同轴线旋转。
83.根据权利要求73至82中任一所述的方法，其中所述预定义图像边界在形状上是方形或矩形。
84.根据权利要求83所述的方法，其中所述预定义图像边界完全包含在由所述第一阵列和/或所述第二阵列扫过的区域之内。
85.根据权利要求73至84中任一所述的方法，其中所述预定函数将在所述预定义图像边界之外的数据值均乘以零，以使得相应的已修正的数据值均为零。
86.根据权利要求73至84中任一所述的方法，其中所述预定函数导致在所述预定义图像值之外的已修正的数据值的强度相对于相应的数据值的强度而减少。
87.根据权利要求73至84中任一所述的方法，其中所述预定函数导致在所述预定义图像值之外的已修正的数据值的强度根据所述已修正的数据值与所述预定义的图像边界的距离而变暗。
88.一种计算机程序，包括计算机可执行的指令，当该计算机程序被可编程的计算机执行时，使得该可编程的计算机执行根据权利要求73至87中任一所述的方法。
89.一种计算机程序产品，包括一个计算机程序，当该计算机程序被可编程的计算机执行时，使得该可编程的计算机执行根据权利要求73至87中任一所述的方法。
90.一种用于映射图像数据的方法，基本如前文参考附图所描述。
全文摘要
公开了一种显示器模块，包括至少一个光源，其沿着一个预定路径可移动；以及，一个控制器，其被配置为调制由所述至少一个光源在沿着所述预定路径移动时由它发出的光的强度，以使得期望的图像借助于视觉暂留而可见。该显示器模块还包括一个驱动系统以及一个联结系统，该驱动系统用于导致所述至少一个光源沿着所述预定路径移动，该联结系统被配置为确保该驱动系统导致所述至少一个光源在使用中沿着所述预定路径与在一个或多个相邻的显示器模块上的光源同步地移动。
文档编号G09F9/33GK102165508SQ200980138277
公开日2011年8月24日 申请日期2009年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者A·科尔, J·西莫 申请人:莱特逻辑Ip有限公司
显示器模块本发明涉及以下这种类型的显示器其中光源沿着一个预定路径可移动，且由光源发出的光的强度随着该光源沿所述预定路径的移动而变化，以使得期望的图像借助于视觉暂留(persistence of vision)而可见。这种类型的显示器是公知的，但是它们通常仅用作新颖的娱乐设备。然而，我们已经发现，这些类型的显示器设备可被用于产生高质量的静态和视频图像。一种实现这一目的的方法在我们的PCT申请——公布为W02006/021788——中提出。该申请描述了一种图像显示装置，包括围绕一个共同轴线旋转的两个或更多个光源阵列。当每个光源围绕该共同轴线旋转时，由所述光源发出的光被调制，以使得多个光源的组合产生观察者借助于视觉暂留能看到的期望图像。在W02006/021788所描述的显示器系统中，每个光源都被布置为使得其沿着唯一的路径遍历(traverse)，每个阵列中的光源的唯一路径和其它阵列的光源的唯一路径是交错的。虽然这一特征并不是本文所公开的本发明的必要部分，但它确实提供了具体的好处， 因为显示器的分辨率几乎可以任意地增加，以使得可以使用相对少的光源来呈现极其大数量的“虚拟像素”。这一特征使得此类型的显示器对于大规模显示器应用，例如广告牌和公共事件中的视频显示器等非常具有成本效益。然而，使用此类型的显示器有一些困难，因为对于不同的目的需要许多不同尺寸的显示器。因此，不得不对光源阵列调整尺寸，以适应具体应用。就设计和制造定制阵列以适应具体应用的成本而言，这是昂贵的。这也提出了工程上的困难，因为在大显示器的情况下，为了保证更接近于阵列中心的足够的刷新速率，阵列末端的移动速度将会惊人地高，且除非阵列平衡良好否则阵列处于高速的旋转会不可避免地导致振动，这必然会导致图像失真以及其他问题。此类系统的另一个问题是，由于阵列围绕共同轴线旋转，光源描绘了圆形的路径。 因此，作为结果的图像实际上必然是圆形的，然而绝大多数的显示器应用都要求所显示的图像具有矩形或方形的格式。在本发明的一方面，一种显示器模块包括至少一个光源，其沿着一个预定路径可移动；以及，一个控制器，其被配置为调制由所述至少一个光源在它沿着所述预定路径移动时发出的光的强度，以使得期望的图像借助于视觉暂留而可见，其特征在于，该显示器模块还包括一个驱动系统以及一个联结系统，该驱动系统用于导致所述至少一个光源沿着所述预定路径移动，该联结系统被配置为确保该驱动系统导致所述至少一个光源在使用中沿着所述预定路径与在一个或多个相邻的显示器模块上的光源同步地移动。因此，本发明克服了与上述显示器模块的定制设计相关联的问题。所采用的模块化方法允许单个模块设计被用于由不同尺寸和形状组成的巨大阵列的显示器组件 (assembly)的结构，而不需要任何特别的工程学或研发工作。由于此模块可以远小于该组件的总体尺寸，因此单个模块的旋转速度可以更低，从而减少了原本会遭受的振动。在一个实施方案中，所述至少一个光源包括一个围绕着一个共同轴线可旋转的光源阵列，在该阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，而该控制器被配置为当该阵列中每个光源遍历其各自的唯一路径时，调制由所述每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。然而，在一个优选实施方案中，所述至少一个光源包括两个或更多个光源阵列，每个阵列均围绕一个共同轴线可旋转，在每个阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，且该控制器被配置为当每个光源遍历其各自的唯一路径时， 调制由所述每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。在这个优选实施方案中，所述阵列优选地同步地围绕着所述共同轴线旋转。这个优选的实施方案可包括两个阵列，当它们围绕所述共同轴线旋转时，它们沿直径方向相对。然而，该实施方案通常包括四个光源阵列，绕所述共同轴线等距地布置。在这个优选实施方案中，由每个阵列的光源所遍历的路径可以是交错的。该模块还可包括一个光源中心阵列，该光源中心阵列从第一阵列被径向地向内布置，且其中心位于所述共同轴线上。该模块还可包括一个霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器联结到所述控制器， 且被配置为感测安装在所述阵列中的一个或每个上的磁体的通过。霍尔效应传感器的设置使得当阵列绕所述共同轴线旋动时，该控制器能够跟踪阵列的位置。对磁体的通过的检测提供了一个标示位置(index position)，在这里阵列以预定的旋转角围绕所述共同轴线旋转。阵列在任何时间的位置可由阵列的角速度和自上次感测到磁体通过之后的时间来确定。所述角速度可以由速度控制器控制或基于磁体对所述霍尔效应传感器的相继的通过之间所用的时间而计算。虽然其他感测装置，诸如光学编码器也可被用于确定阵列的位置，但是霍尔效应传感器的使用具有的优势在于其相对地不受尘灰、脏物和水的影响。在其他变型中，光学传感器可替代所述霍尔效应传感器，所述光学传感器感测在光学发送机和光学接收机之间元件的通过。所述光源通常是发光二极管(LED)，且优选地所述LED是三色LED。在一个实施方案中，该驱动系统包括多个联结在一起且被联结到所述至少一个光源的同步轴，以使得任一同步轴的旋转导致其他同步轴旋转且所述至少一个光源沿着所述预定路径移动，且所述联结系统包括在每个同步轴上的一个联结，由此在使用中可将每个同步轴联结到相邻的显示器模块上的一个同步轴，从而保证了每个模块上的光源同步地移动。所述同步轴通常通过齿轮连杆被联结到一起并被联结到所述至少一个光源。所述齿轮连杆可包括多个伞齿轮，每个伞齿轮都被安装在所述多个同步轴中各自的一个的一端上，且与联结到所述至少一个光源的另一个齿轮连杆相啮合。所述至少一个光源可经由一个离合器(clutch)连接到所述多个同步轴，以使得当该离合器分开时，所述至少一个光源可沿着所述预定路径移动而无需所述多个同步轴的相应运动。优选地，仅当所述至少一个光源处于沿着所述预定路径的多个标示位置之一处且所述多个同步轴处于预定义的旋转角时，所述离合器才可接合。所述显示器模块通常还包括一个电连接，其在使用中可被联结到相邻的模块，以将图像数据发送到相邻的模块。
所述显示器模块通常还包括一个外壳，其中安装有多个同步轴，所述外壳包括一个前表面和至少一个限定了该外壳的周长的外围表面，其中每个同步轴的一端通过所述至少一个外围表面中的各自的孔而被露出。所述至少一个光源通常经由一个驱动轴联结到所述多个同步轴，该驱动轴通过所述前表面中的一个孔。所述至少一个光源通常被放置为与所述外壳外面的前表面相邻。优选地，所述至少一个光源被透明的盖子所遮盖。所述前表面和所述至少一个外围表面通常相交以形成一个沿(edge)。在第一实施方案中，所述前表面和所述至少一个外围表面通常被布置为成直角。在优选的第二实施方案中，所述外壳的所述前表面的形状被设置为使得多个外壳可被放置为使得它们的外围的沿邻接以形成棋盘形(tessellation)。在此情况下，所述外壳的前表面通常具有三角形、方形或六边形的形状。可构造一种显示器组件，其中多个根据所述第一和第二实施方案的显示器模块的外围的沿与相邻的显示器模块的外围的沿邻接放置以形成棋盘形，且每个显示器模块的同步轴被联结以使得每个显示器模块的光源都同步地旋转。在此显示器组件中，每个显示器模块的控制器通常都被电连接到相邻的显示器模块的控制器，以允许将图像数据从每个显示器模块发送到相邻的显示器模块。每个显示器模块的至少一个光源的位置通常沿着其相应的预定路径而相对于相邻的显示器模块的至少一个光源的位置偏移。这确保了相邻的显示器模块的光源在这些显示器模块旋转时不碰撞。出于同样理由，每个显示器模块的所述至少一个光源通常在与相邻的显示器模块的旋转方向相反的方向上旋转。优选地，每个显示器模块可在垂直于其前表面的方向上相对于相邻的显示器模块可滑动地移动，从而允许了所述模块的替换。在一个特别优选的实施方案中，所述驱动系统包括一个马达，该马达被联结到所述至少一个光源，且所述联结系统包括一个速度控制器，该速度控制器用于根据一个主控时钟信号来控制所述至少一个光源的旋转速度和/或所述至少一个光源相对于绝对同步点的角偏移。通常，所述马达包括一个静态轴，所述至少一个光源在使用中围绕该静态轴可旋转。所述静态轴可以是空心的，且该显示器模块还可以包括一个光学发送机和一个光学接收机，所述光学发送机和所述光学接收机配合以将来自图像数据源的图像数据传送至控制器，所述光学发送机和所述光学接收机彼此对齐地各布置在所述空心轴的一端，以使得图像数据可由该光学发送机通过该空心轴发送到该光学接收机。优选地，所述显示器模块还包括一个第一传感器，该第一传感器被配置为当所述至少一个光源旋转时，响应于周向相间的速度控制元件的一个阵列中的每一个的通过而产生一个输出脉冲，所述速度控制元件等距地彼此间隔，其中所述速度控制器被配置为控制该马达的旋转速度，以使得由该传感器产生的输出脉冲和所述主控时钟信号同步。所述显示器模块还可包括一个第二传感器，其用于检测位置元件的通过，从而允许检测到所述至少一个光源的每一旋转。
通常地，所述显示器模块还包括联结到所述马达的外围轮齿环，其在使用中与相邻的模块的转子上的轮齿互相交叉。所述轮齿优选地被配置为使得它们在使用中当相邻的模块的光源同步旋转时不与相邻的模块的轮齿接触。所述显示器模块通常还包括互连特征件(feature)，用于将所述显示器模块与相邻的显示器模块以预定的对准(registration)和方向互连。所述互连特征件优选地包括在该模块的第一对对角地相对角部中的每个角部上的一对凸形特征件，以及在该模块的第二对对角地相对角部中的每个角部上的一对凹形特征件，由此，所述凸形特征件和所述凹形特征件分别与相邻的模块上的凹形特征件和凸形特征件配合，以将相邻的模块保持在预定的对准和方向上。可形成一种显示器组件，其中多个显示器模块的互连特征件均与相邻的模块的互连特征件互连，且每个显示器模块都被供给了所述主控时钟信号，以使得每个显示器模块的光源同步地旋转。在此情况下，每个显示器模块的控制器可被电连接到相邻的显示器模块的控制器，以允许将图像数据从每个显示器模块发送到相邻的显示器模块。在该组件之内，每个显示器模块的至少一个光源的位置沿着其相应的预定路径相对于相邻的显示器模块的至少一个光源的位置而可偏移。通常，在该组件中的每个显示器模块可在垂直于所述预定路径所处的平面的方向上相对于相邻的显示器模块可滑动地移动，从而允许了所述模块的替换。在本发明的第二方面，一种显示器设备包括沿具有第一形状的第一预定路径可移动的第一光源，沿具有第二形状的第二预定路径可移动的第二光源，以及一个控制器，该控制器被配置为当所述第一光源和所述第二光源分别沿着所述第一预定路径和所述第二预定路径移动时，调制由所述第一光源和所述第二光源发出的光的强度，以使得期望的图像借助于视觉暂留而可见。因此，本发明克服了产生圆形而不是方形或矩形图像的问题。通过保证第二光源沿着不同于第一光源的形状的路径，所述图像边界可以具有例如矩形的形状，即使光源的运动是由圆形的旋转运动而引起的。通常，所述第二预定路径封装(enclose)所述第一预定路径。在一个实施方案中，所述第一光源是光源第一阵列中的一个，而所述第二光源是光源第一辅助阵列中的一个，所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的每一个均围绕一个共同轴线可旋转，在所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，在所述第一辅助阵列中的光源相对于所述第一阵列中的光源可移动，以使得由所述第一阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第一形状，而由所述第一辅助阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第二形状，所述控制器被配置为当在所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的每个光源遍历它们各自的唯一路径时调制由该每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。通常，所述第一阵列和所述第一辅助阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。通常，所述第一阵列和所述第一辅助阵列径向对齐地围绕所述共同轴线旋转。在一个优选实施方案中，所述第一辅助阵列相对于所述第一阵列是径向可移动的。通常，所述第一阵列安装在第一印刷电路板(PCB)上，而所述第一辅助阵列安装在第一辅助PCB上，所述第一辅助PCB相对于所述第一 PCB是可滑动的。在此情况下，所述第一辅助PCB通常可滑动地安装在所述第一 PCB上。在一个变型中，所述第一辅助PCB通过其围绕所述共同轴线旋转时沿一凸轮轮廓行进而相对于所述第一 PCB滑动。在另一个变型中，所述第一辅助PCB通过一个被联结到该第一辅助PCB且被所述控制器所驱动的马达而相对于所述第一 PCB滑动，以在所述第一辅助PCB围绕所述共同轴线旋转时，改变所述第一辅助PCB相对于所述第一 PCB的位移。一个优选的实施方案，还包括光源第二阵列和光源第二辅助阵列，所述第二阵列和所述第二辅助阵列中的每一个均围绕一个共同轴线可旋转，在所述第二阵列和所述第二辅助阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，在所述第二辅助阵列中的光源相对于所述第二阵列中的光源可移动，以使得由所述第二阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第一形状，而由所述第二辅助阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第二形状，所述控制器被配置为当每个光源遍历它们各自的唯一路径时， 调制由该每个光源发出的光的强度，以使得在所述第一阵列、所述第二阵列、所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列中的光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。所述第二阵列和所述第二辅助阵列通常同步地围绕所述共同轴线旋转。所述第二阵列和所述第二辅助阵列通常径向对齐地围绕所述共同轴线旋转。通常，所述第一阵列和所述第二阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。通常，所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。当所述第一阵列、所述第二阵列、所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列围绕所述共同轴线旋转时，所述第一阵列和所述第一辅助阵列通常可以与所述第二阵列和所述第二辅助阵列沿直径方向相对。优选地，由所述第一阵列和所述第二阵列中的每一个的光源所遍历的路径交错， 以及由所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列中的每一个的光源所遍历的路径交错。所述第二辅助阵列通常相对于所述第二阵列是径向可移动的。优选地，所述第二阵列安装在第二 PCB上，而所述第二辅助阵列安装在第二辅助 PCB上，所述第二辅助PCB相对于所述第二 PCB是可滑动的。在此情况下，所述第二辅助PCB 通常可滑动地安装在所述第二 PCB上。在一个变型中，其中所述第二辅助PCB通过其围绕所述共同轴线旋转时沿一个凸轮轮廓行进而相对于所述第二 PCB滑动。在另一个变型中，其中所述第二辅助PCB通过一个被联结到该第二辅助PCB且由所述控制器所驱动的马达而相对于所述第二 PCB滑动，以在所述第二辅助PCB围绕所述共同轴线旋转时，改变所述第二辅助PCB相对于所述第二 PCB的位移。所述设备通常还包括一个光源中心阵列，该光源中心阵列从所述第一阵列径向向内地布置，且其中心位于所述共同轴线上。优选地，所述设备还包括一个霍尔效应设备，所述霍尔效应设备被联结到所述控制器，且被配置为感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过。如关于本发明第一方面所讨
13论的，霍尔效应传感器的设置使得当阵列围绕所述共同轴线旋转时，该控制器能够跟踪该阵列的位置。在其他变型中，光学传感器可替代所述霍尔效应传感器，所述光学传感器感测在光学发送机和光学接收机之间元件的通过。通常，所述光源是LED，且所述LED优选地是三色LED。通常，所述第一形状是圆形，而所述第二形状是方形或矩形。在本发明的第三方面，有一种将图像数据映射向围绕一共同轴线可旋转的光源第一阵列上的方法，所述第一阵列中的光源被布置为使得每个光源绕所述共同轴线沿着唯一路径遍历，当所述第一阵列中的每个光源遍历其各自的唯一路径时，由该每个光源发出的光的强度被调制，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见，而所述图像数据包括多个数据值，每个数据值相应于期望的图像中的一个像素，所述方法包括下列步骤a)监控所述第一阵列的位置并且将所述第一阵列中每个光源分配到期望的图像中的一个适合的像素；b)计算所述第一阵列和预定义图像边界的交点；c)根据相应于所述光源在步骤(a)中已被分配到期望的图像的像素的数据值，调制在所述预定义边界之内的第一阵列的每个光源的强度；d)根据相应于所述光源在步骤(a)中已被分配到期望的图像的像素的已修正的数据值，调制在所述预定义边界之外的每个光源的强度，所述已修正的数据值根据预定函数从所述相应的数据值计算；以及e)当所述第一阵列围绕所述共同轴线旋转时，重复步骤(a)至(d)。这提供了另一种克服产生圆形而不是方形或矩形图像的问题的方法。通过关闭或减弱落在预定义图像边界之外的LED的强度，所生成的图像可以被强制具有例如矩形形状，即使光源的运动是通过圆形旋转运动所引起的。所述图像数据也可被映射到光源第二阵列上，所述第二阵列围绕所述共同轴线可旋转，所述第二阵列中的光源被布置为使得每个光源绕所述共同轴线沿着唯一路径遍历， 当每个光源遍历其各自的唯一路径时，由该每个光源发出的光的强度被调制，以使得所述第一阵列和所述第二阵列的光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见，所述方法包括下列步骤i)监控所述第二阵列的位置并且将所述第二阵列中每个光源分配到期望的图像中的一个适合的像素；ii)计算所述第二阵列和所述预定义图像边界的交点；iii)根据相应于所述光源在步骤⑴中已被分配到期望的图像的像素的数据值， 调制在所述预定义边界之内的所述第二阵列的每个光源的强度；iv)根据相应于所述光源在步骤(i)中已被分配到期望的图像的像素的已修正的数据值，调制在所述预定义边界之外的每个光源的强度，所述已修正的数据值根据预定函数从所述相应的数据值计算；以及ν)当所述第一阵列围绕所述共同轴线旋转时，重复步骤(i)至(iv)。在此情况下，步骤⑴至(ν)通常是与步骤(a)至(e)并发执行的。所述第一阵列和所述第二阵列通常同步地围绕所述共同轴线旋转。在此情况下，当所述第一阵列和所述第二阵列围绕所述共同轴线旋转时，所述第一阵列和所述第二阵列通常沿直径方向相对。优选地，由每个阵列的光源所遍历的路径是交错的。在步骤(a)中监控所述第一阵列的位置，通常是通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过而监控的。如关于本发明的第一和第二方面所讨论的，霍尔效应传感器的设置使得该控制器能够在阵列围绕共同轴线旋转时跟踪该阵列的位置。在其他变型中，光学传感器可替代所述霍尔效应传感器，所述光学传感器感测在光学发送机和光学接收机之间元件的通过。当存在时，在步骤(i)中监控所述第二阵列的位置，可通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第二阵列上的磁体的通过而被监控。在其他变型中，光学传感器可替代所述霍尔效应传感器，所述光学传感器感测在光学发送机和光学接收机之间元件的通过。或者，在步骤(i)中监控所述第二阵列的位置，可通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过而被监控。这是通过获知第二阵列和第一阵列的角位移而实现的。在其他变型中，光学传感器可替代所述霍尔效应传感器，所述光学传感器感测在光学发送机和光学接收机之间元件的通过。通常，所述第一阵列和/或所述第二阵列以恒定角速度围绕所述共同轴线旋转。所述预定义图像边界在形状上通常是方形或矩形。所述预定义图像边界通常完全包含在由所述第一阵列和/或所述第二阵列扫过的区域之内。在一个实施方案中，所述预定函数将在所述预定义图像边界之外的数据值均乘以零，以使得相应的已修正的数据值均为零。在一个替代实施方案中，所述预定函数导致在所述预定义图像值之外的已修正的数据值的强度相对于相应的数据值的强度而减少。在另一个替代实施方案中，所述预定函数导致在所述预定义图像值之外的已修正的数据值的强度根据所述已修正的数据值与所述预定义的图像边界的距离而变暗。本发明的第四方面提供一种计算机程序，该计算机程序包括计算机可执行的指令，当该计算机程序被可编程的计算机执行时，使得该可编程的计算机执行根据本发明的第三方面所述的方法。本发明的第五方面提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括一个计算机程序，当该计算机程序被可编程的计算机执行时，使得该可编程的计算机执行根据本发明的第三方面所述的方法。下面将参考附图描述本发明的实施方案，在附图中
图1示出了根据本发明的第一实施方案的显示器模块的组件。图2示出了位于所述组件之内的一对相邻的模块之间的驱动联结。图3示出了所述模块之一之内的齿轮连杆。图4示出了配置运行的六个模块的组件。图5示出了所述组件的正视图。图6示出了载有发光二极管的印刷电路板之一的外端的详细视图。图7示出了旋转叶片组件的中心的详细视图。
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图8示出了根据本发明第二实施方案的显示器模块的立体图。图9示出了切开所述显示器模块的截面图。图10示出了所述显示器模块的转子的孤立视图。图11示出了所述显示器模块的定子的孤立视图。图12示出了六个定子接合到一起的视图，以示出如何构造一个显示器组件。图13示出了带有折叠的径向臂PCB的模块的立体图。图14示出了被改进以产生具有方形或矩形格式的图像的显示器模块。图15示意性地示出了图14的显示器模块的后视图。图16a和16b示出了图14的显示器模块的正视图。图17示出了用于电子地调节图像格式的第一方法的流程图。图18示出了用于电子地调节图像格式的第二方法的流程图。图19示出了用于第二实施方案中电子电路的示意性框图。图1示出了六个显示器模块的组件，每一个显示器模块都是相同的。这六个模块中的每一个都包括一个外壳Ia至If，以及一个叶片组件加至2f。下文将详细描述叶片组件加至26但简而言之，它载有一套印刷电路板(PCB)。在每个PCB上以这样的方式安装了一个发光二极管(LED)阵列当PCB安装在叶片组件加至2丨上时，这些阵列形成了各自的一对LED行，3a至3f和如至4f，它们在叶片组件加至2f的中心交叉以形成十字。叶片组件加至2f被可旋转地安装在它们各自的外壳Ia至If上，而当叶片组件加至2f旋转时，由LED发出的光的强度和/或颜色可以变化，以使得这些LED组合在一起产生一个借助于视觉暂留可见的期望图案。外壳Ia至If具有方形前表面，其尺寸通常是600毫米X600毫米。如从图1可见，叶片组件加被调整尺寸以使得所述LED 3a至3f和如至4f中的两行的最外侧LED与外壳Ia至If的方形前表面的角部对齐。因此，叶片组件的总跨度是848. 5毫米。这些尺寸被选作用于广告应用中的适当尺寸，通常将广告海报或“板料(sheet) ”一起放置在广告应用处。每个“板料”在每一边是两英尺，而一个广告的尺寸以形成该广告所用的“板料”的数量来规定。例如，“六板料”广告将具有以2X3格式布置的六个“板料”。图1中的模块组件可被用作基于“六板料”海报的传统广告的替代。600毫米和两英尺在尺寸上的细微差异对于相当小的应用例如六板料显示器来说基本上是不重要的，但对于较大的应用例如96板料显示器，这种差异将变得较为显著。因此，对于某些应用，优选地是精确地具有两英尺乘两英尺的模块尺寸，或者以公制计为609. 6毫米乘609. 6毫米的模块尺寸。每个模块都可以相邻于其他模块放置，以产生几乎任意尺寸和形状的总的显示器结构。为了构造该显示器结构，每个模块被栓锁到置于模块后部的一个框架上，从而将模块相对于彼此保持在正确的位置。为了易于维修，每个模块都可从其位置被除去，且如图1所示，可将一个替换模块引入任何空置位置；在图1中，外壳Ie可在箭头A的方向移动，以填充在外壳Id和If之间的空置空间。可以在不干扰任何相邻的模块的情况下进行除去和替换操作。除去仅仅涉及撤除将该模块固定到该框架的保持螺栓并且将该模块从该组件取出，而替换仅仅是除去的逆过程。
如图1中清楚可见，每个外壳的每一边都具有一个凹进。在每个凹进处露出了各自的一个同步轴的末端。因此，图1中示出的每个模块具有四个同步轴。这四个同步轴和该叶片组件在该外壳内均通过一齿轮连杆机构联结到一起，以使得该叶片组件的旋转导致所有四个同步轴以和该叶片组件相同的速率旋转。通过将模块相邻于彼此而放置，相邻的模块的同步轴可以在它们的露出的末端处接合。例如，同步轴6d在凹进5d处露出，且其可以在凹进k处与相应的同步轴6e (其在图1中不可见)接合。在图2中更详细地示出了这一点。稍后将更详细地解释在外壳Ia至If中的同步轴之间的联结，但从此解释中应该清楚，在相邻的模块之间联结同步轴的这一布置保证了所有这些模块的叶片组件组成一个以相同速率旋转并且彼此保持对齐的模块组件。这从而还保证了，所显示的图像按照要求 (也即，总图像不失真，而如果相邻的模块以不同速度运转则会发生失真)来显示，且相邻的模块的叶片组件加至2f不会彼此碰撞。如下文将解释的，实现由装在每个外壳Ia至If内的各自马达来提供用于叶片组件加至2f的驱动功率也是很重要的。同步轴只是保证了叶片组件加至2f全都同步旋转， 并且帮助克服在相邻的叶片组件加至2f之间在速度上的细微差别。然而，一旦一个马达出故障，通常由该马达驱动的叶片组件可以由相邻的马达继续驱动，而不会使图像质量显著降低。同步轴6d和6e的末端如图2所示地被锁上，以使得其中一个的旋转被传递到另一个。同步轴6d和6e是装有弹簧的，以促使它们和模块组件中的其他模块的同步轴接合。 同步轴6d和6e可以克服弹力被拉回，以使得被锁上的部分完全位于凹进5(1和&之内(如图1和图2所示)，以允许每个模块在不影响组件中相邻的模块的情况下被放置就位或从其位置被除去。实现这一点的机构未在图中示出。每个模块具有到市电(mains power)的分立连接，在每个模块中具有一个开关电源，以将交流市电电源转换到适合的直流电压。如已提及的，每个显示器模块都具有其自身的各自的马达16d，它提供了用于驱动叶片组件加至2f的动力。这些马达通常是步进马达或无刷直流马达，并且，通过同步于施加给每个模块的主控时钟信号而激励(energize)马达的相位，使得这些马达以相同速度旋转。因此，这些马达均以相同速度旋转，而同步轴6d、6e仅仅运行以保证相邻的模块之间的位置同步，并且防止在相邻的模块之间的任何细微的速度不一致，这种速度不一致可能会发生在初始上电时的加速期间和当模块掉电时的减速期间。而且，如果一个模块的马达出于某些原因而停止运行，同步轴6d、6e可以向该模块提供动力。视频数据通常是由运行媒体播放器软件的个人计算机供应的，该媒体播放器软件例如是来自视频局域网的VLC媒体播放器。被流化的(streamed)视频输出通常是从该个人计算机的视频适配器的数字可视接口(DVI)连接器馈送到中心显示控制器PCB，其将视频数据重新格式化到正确的尺寸，以填充由模块组件中每个模块的叶片组件加至2f所扫出(swe印out)的区域。然后，中心显示控制器PCB将所重新格式化的数据串行化，并且将串行数据经由一个菊花链视频链路供给到每个显示器模块。因此，每个显示器模块都从一个中心显示器控制器接收相同的串行视频数据。所述显示器模块均设有一个开关阵列，其允许设置该模块的地址，所述地址定义了该模块在组件之内的相对位置。当地址已被设定时，则每个显示器可以仅提取并且显示串行视频数据的相关部分。以此方式，所述显示器模块组件显示了一个合成图像，在该合成图像中，每个显示器模块仅仅显示了在总图像中的其相应的部分。图3示出了在位于每个外壳Ia至If之内的同步轴之间的联结。具体地，图3示出了同步轴6d、7d、8d和9d是如何在它们的内端均具有一个各自的伞齿轮10d、lid、12d和 13d。这些伞齿轮10d、lld、12d和13d中的每一个都与另一个伞齿轮14d相啮合，以使得同步轴6d、7d、8d和9d中任意一个的旋转导致了其他三个同步轴的旋转。伞齿轮14d安装在轴15d上，轴15d在一端连接到马达16d而在另一端连接到叶片组件2d。以此方式，同步轴 6d、7d、8d和9d中任意一个的旋转将会导致其他三个同步轴和叶片组件2d的旋转。另外， 马达16d可被驱动以导致所有四个同步轴6d、7d、8d和9d和叶片组件2d的旋转。因此，无论是通过马达16d，还是通过同步轴6d、7d、8d和9d之一——借助于该同步轴联结到一个相邻的显示器模块的一个同步轴，均可使得叶片组件2d旋转。然而，如已解释，如果马达16d 发生故障，将仅通过同步轴6d、7d、8d和9d之一向叶片组件2d提供动力。图4和5示出了图1的显示器模块组件，其中显示器模块的结构已完成，因此它们已适于用作“六板料”显示器。具体地，叶片组件2b、2d和2f已相对于叶片组件h、2c和 2e被旋转，使得任一个模块的叶片组件均相对于所有相邻的模块的叶片组件旋转地偏移 45°。例如，叶片组件2d相对于叶片组件加和2e偏移45°，而叶片组件2b相对于叶片组件加、2(；和加偏移45°。为了达到这一偏移，模块的叶片组件2d必须在不旋转与其相关联的同步轴的情况下旋转，以使得所述同步轴仍然保持与那些相邻的模块的同步轴对齐。因此，提供了一种离合器机构(未示出)，该机构可被致动以将叶片组件2d从轴15d分离。当该离合器致动时，该叶片组件可被旋转到其期望的位置，且然后该离合器可被释放以再次将叶片组件2d 和轴15d接合。该离合器机构通常被布置为使得其仅当所述叶片组件被适当地定位(即， 处于0°或45°偏移)时才可以被释放。所述偏移对于保证所有叶片组件加至2f可以同步旋转而不碰撞是必要的。如从图5中叠加的箭头可见，每个模块的叶片组件在与那些相邻的模块的叶片组件相反的方向上旋转。图6示出了叶片组件2d的一部分的详细视图。如可见，这是由金属(通常是铝或铝合金)或塑料的突起17制成的。通过将印刷电路板(PCB) 18滑进与突起17成整体的两个沟槽19和20内，而将该印刷电路板18安装在突起17上。通过安装螺钉，将该PCB保持就位。PCB 18和突起17均具有各自的尖端(pointed end) 21和22，而安装在PCB 18上的形成了行4d的一端的LED阵列，沿着PCB 18的中心行向下延伸到所述尖端，以使得当叶片组件2d旋转时，行4d的最外面的LED与外壳Id的角部对齐。这保证了在叶片组件2d 旋转时，外壳Id的前面的整个表面被LED的行4d(且当然还有行3d)所扫过。图7示出了叶片组件2d的中心的闭合视图。在该视图中可见，叶片组件2d容纳了五个PCB，其中四个(18、23、对和邪)在挤压中被容纳在沟槽中，而中心PCB沈被螺钉安装在叶片组件2d上，处于所述四个PCB 18、23、对和25的交点处。这个中心PCB沈是必须的，以保证两个LED行3d和4d正穿过中心，在中心点27交叉。形成行3d —部分的、PCB 23和25上的LED以及中心PCB 26上的LED，被定位为使得它们将与形成行4d —部分的、PCB 18和M上的LED以及中心PCB 26上的LED交错。 因此，当叶片组件2d旋转时，两个行3d和4d形成了交错行。图8示出了第二类型的模块，其中叶片组件的旋转的同步是电子地执行的，而不是通过如图1至7中的所示的模块中通过机械连杆来执行。在图8中，示出了框架300，在其上可旋转地安装了一个叶片组件301和一个外围环形齿轮302。如图1至7中所示的实施方案一样，叶片组件包括四个PCB 303a至303d—— 布置成处于风扇的叶片中，还包括一个中心PCB 303e。第一行的三色LED从PCB 303a的尖端经过中心PCB 30 延伸到PCB 303c的尖端。第二行的三色LED从PCB 30 的尖端经过中心PCB 30 延伸到PCB 303d的尖端。因此，这两个行形成了一个十字，该十字的中心位于中心PCB 30 的叶片组件的旋转中心处。形成第一行的LED与形成第二行的LED径向地偏离，以使得第一行的LED与第二行的LED交错。因此，随着叶片组件的旋转，每个LED 均描绘了各自唯一的圆形路径。图9示出了切开图8中模块的一部分的截面图。具体地，它示出了马达的结构。 该马达包括一个定子304和一个转子305。定子304是框架300的一个整体的部分。转子 305可旋转地安装在空心轴306之上，该空心轴306被固定到定子304。定子304载有励磁绕组307，而转子305载有一组永磁体308。通过用适当的电流激励该励磁绕组307，可使得转子305绕着轴306旋转。电力通常是从该模块的静止部分通过滑环(未示出)联结到旋转部分(也即，LED
寸J ο当马达旋转时，由安装在通信PCB上的光学发送机经过同轴电缆从远程视频接口 PCB接收高速图像数据。所述光学发送机与安装在中心PCB 30 下侧的光学接收机进行光学通信。所述光学发送机和接收机与空心轴306的中心轴线对齐，以使得图像数据可被传递到中心PCB 30!3e。然后，当转子旋转时，所述中心PCB 30!3e调制由中心PCB 30!3e以及 PCB 303a至303d上的每个LED发出的光的强度和/或波长。图10示出了孤立的转子305。所述转子305包括一个雉堞形圆环309。该雉堞形圆环309在安装在定子304上的控制PCB上的光学发送机和接收机(未示出)之间延伸。 当转子305相对于定子304旋转时，每个雉堞依次通过发送机和接收机之间并且阻挡由该发送机发送的光束。该光学接收机检测到雉堞的前沿进入光学发送机和接收机之间的空间，这会在响应的输出信号中产生一个上升沿(或下降沿，如果适当地配置)。相反地，该光学接收机检测到雉堞的后沿离开光学发送机和接收机之间的空间，这会在响应的输出信号中产生一个下降沿(或上升沿，如果适当地配置)。因此，雉堞在光学发送机和接收机之间的通过导致了在来自该光学接收机的输出信号中产生了一个脉冲列。使用该脉冲列的目的是使所述显示器模块的旋转速度和偏移(相对于一个绝对同步点)同步。同步是针对一个供给到所有显示器模块(处于并行或处于串行菊花链)的主控时钟信号而进行的。这对于脉冲列中的上升沿或下降沿执行同步以保证准确性是很重要的，因为在由不同模块产生的脉冲列之间或甚至在由同一个模块产生的脉冲列之内都不太可能有一致的传号-空号比(mark:space ratio)。
圆环309中雉堞的数量被选择为环形齿轮302的齿数的奇数倍(下文讨论)。典型例子是环形齿轮302的齿数的3倍，或者168个雉堞。这是足以允许对从绝对同步点起算的速度和偏移作准确控制的雉堞数。它也可被3、4、6、7、8、12、14、21、24、42和56除，从而雉堞的数量可以容易地映射到马达的极数，以简化马达控制器的设计。所述绝对同步点是通过去除圆环309中的一个雉堞来提供的。这个“丢失的雉堞” 仍然被计算为上述168个雉堞中的一个。它导致在脉冲列中出现一个长的空号(或者长的传号，如果适当地配置)区域。位于控制PCB上的电路将来自接收机的脉冲列与远程产生的主控时钟信号作比较，并且向一个速度控制器输出一个修正信号。所述速度控制器通过调节供给到定子304 的励磁绕组的信号来改变转子305的旋转速度，以使得由该接收机产生的脉冲列中的上升 (或下降)沿与主控时钟信号的上升(或下降)沿同步。以此方式，有可能保证多个显示器模块都和主控时钟同步地旋转，且因此都以彼此相同的速度旋转。主控时钟信号每168个脉冲也有一个“丢失的脉冲”。这是用来通过保证来自该接收机的脉冲列中的长的空号与所述“丢失的脉冲”同步，来保证显示器模块的位置偏移的同步。或者，在空号区域之后可以在脉冲列中计入若干个沿，在所述若干个沿处发生与所述 “丢失的脉冲”的同步，以允许实现旋转位置的偏移。因此，可以使得相邻的模块以不同的偏移但相同的速度旋转。每个模块都设有一组的两个开关，该一组的两个开关被用于确定当该模块旋转时，它应该采用什么样的从该绝对同步点处的位置偏移量，以及该模块应该以哪个方向旋转。所述开关可以仅仅是机械开关或者跳线器(jumper)。或者，可以对一个存储器设备编程以确定应采用的偏移量。在下面的表中列出了四种可能的变体。这四种变体被用于设置处于四个模块一组的、并布置成方形结构的显示器模块的偏移量。然后由四个模块组成的块可被相邻于彼此而放置，并且具有与相邻的四个模块相同的结构。当然，如果不能由四个模块的倍数制造出期望的组件，可以在一个块中放置少于四个模块；丢失的模块只是不被配置。这允许创建任何大小和形状的显示器组件。
X开关闭合X开关断开Y开关断开圓盘地址(0, 1) 逆时针旋转从绝对同步点起偏移67. 5度同步点在绝对同步点之后136个沿圆盘地址(1，1) 顺时针旋转从绝对同步点起偏移45度同步点在绝对同步点之后21个沿Y开关闭合圓盘地址(0, 0) 顺时针旋转从绝对同步点起偏移0度同步点位于绝对同步点处圓盘地址(1，0) 逆时针旋转从绝对同步点起偏移67. 5度同步点在绝对同步点之后31个沿如可见的，相邻的显示器模块以相反的方式旋转，且彼此偏移了 22. 5°的奇数倍。图11示出了孤立的定子304。该定子具有成整体的互锁元件，该互锁元件允许多个模块能够被构建成一个显示器组件，如图12所示。所述互锁元件包括位于定子304的第一角部上的第一对凸形部件310a和310b，还包括位于定子304成对角相对布置的第二角部上的第二对凸形部件311a和311b。在定子304的第三角部上还有第一对凹形部件31 和312b，以及在定子304成对角相对布置的第四角部上的第二对凹形部件313a和31北。所述第一模块上的凸形部件310a可以和第二模块上的凹形部件31 接合，而凸形部件310b可以和第三模块上的凹形部件313a接合。相似地，凹形部件312b可以与所述第三模块上的凸形部件311a接合，而凹形部件31 可以与所述第二模块上的凸形部件 311b接合。通过将多个模块以此方式连接，可以如图12所示构造显示器模块的合成阵列。 每个模块的互锁元件310a、31 Ob、311a、311b、31 、312b、313a和313b都保证了模块在组件中保持正确的校准和相对方向。通过用穿过凸形部件310a、310b、311a和311b中心孔的螺栓把模块固定到一个框架，而将这些模块固定就位。通过给组件中每个模块提供适当的图像数据，可以导致所述模块作为一个整体显示一个合成图像，每个模块显示了该合成图像的一个相应的部分。当该组件被构造时，相邻的模块的环形齿轮302的齿互相交叉。这些齿具有法向渐开线齿廓，其中在整个齿周围有少量的材料被除去。因此，当相邻的模块的转子305同步运转时，相邻的环形齿轮302的轮齿不发生接触。这导致了较低的噪音，并且因此导致了较低的功率运行。提供环形齿轮302以保证，在第一模块上出现导致第一模块与相邻的模块异步旋转的故障时，第一模块的PCB 303a至303d不与相邻的模块的PCB碰撞。可导致这种情况的一类故障是马达故障。在此情况下，第一模块的环形齿轮302将与相邻的模块的环形齿轮302接触，而相邻的模块的环形齿轮302将驱动第一模块的环形齿轮302，从而保证该故障不是灾难性的。实际上，第一模块将继续运行，就像该故障并未发生一样。环形齿轮302还被用来防止在初始上电和掉电操作期间组件中模块的马达的加速和减速期间的碰撞。环形齿轮302的齿数是考虑了两个主要标准而选择的。首先，相邻的显示器模块之间的角位移的偏移量应被选择，以使得相邻且成对角并置的模块的PCB 303a至303d之间的最小距离最大化。我们已经发现，22. 5°的奇数倍的偏移量是最优的；22. 5°的偶数倍 (也即，45° )的偏移量导致在对角并置的模块上的PCB 303a至303d仅以微小的间隔通过，使得任何细微的未对准就可导致碰撞。其次，所述齿需要足够坚固，以使得如果模块中的马达出现故障时可以承受被绊住(enmeshed)。为了提供22. 5°的奇数倍的偏移量，齿数必须等于+ 8，其中η是非负整数。 在实践中，我们发现56个齿是满足两个标准的合适数量。一旦产生故障，可将每个模块单独地替换。这是由于互锁元件310a、310b、311a、 311b、312a、312b、313a和31 的形状，所述形状允许了这些模块相对于相邻的模块并且垂直于PCB 303a至303d的旋转平面而向内或向外滑动。图13示出了一个模块，其中每个PCB 303a至303d均已被向内折叠以允许该模块可被撤除而不妨碍相邻的模块。每个PCB 303a 至303d都可旋转地安装在各自的导引沟槽320a至320d上。当每个PCB 303a至303d都与其各自的导引沟槽320a至320d对齐时(如图8中所示)，所述PCB 303a至303d被各自的弹簧(未示出)所推动以落入各自的导引沟槽320a至320d，其中所述导引沟槽320a
21至320d的侧边将PCB 303a至303d保持在正确的位置。所述PCB 303a和303d可以克服弹簧的作用而被拉出导引沟槽320a至320d，并且被旋转到图13中所示的位置。图19示出了图8至13中第二实施方案的显示器模块的电子电路的方框图。该图在虚线的一边示出了显示器模块的旋转部分，而在虚线的另一边示出了固定部分。在固定部分，有一个马达控制PCB 400。它接收主控时钟信号同步脉冲以及48伏特、12安培电源，用于驱动马达和显示器电路(包括LED)。该马达控制PCB激励了马达401 的励磁绕组307。马达401包括定子304，该定子304载有励磁绕组307 ；马达401还包括转子305，该转子305载有一组永磁体308，如上文已经讨论的。随着马达的旋转，转子305上的雉堞形圆环309在所述光学发送机和所述光学接收机之间运转，如上所述。所述光学发送机和接收机共同形成一个光学传感器402。由该传感器402产生的脉冲列被供应到马达控制PCB 400，从而可在反馈控制下将显示器模块的旋转速度和偏移量都维持在期望的值。马达控制PCB 400也经由滑动圆环403将电力供给到旋转的电源单元(PSU)404。 其载有一组电压调节器，以5伏特、4. 5伏特和3. 3伏特的电压供给PCB 303a至303d以及中心 PCB 30!3e。中心PCB 303e也接收一个视频信号(在图19上标为“视频输入”)，当PCB 303a 至303d和中心PCB 303e旋转时，该视频信号提供待要由在该PCB 303a至303d和中心PCB 30 上的LED显示的静态或移动的图像。该显示器模块在投入运行之前被配置为获知其在阵列内的位置，以使得它可以提取由视频信号传送的图像数据的相关部分。因此，该显示器组件作为一个整体示出了由这些部分中每一个所限定的合成图像。相同的视频信号被供给到一个组件之内的所有显示器模块(以并行方式或通过菊花链，将该信号从一个显示器传送到另一个显示器)。包括了一个光学发送机和接收机的光学传感器被安装在转子305之上。当该传感器旋转时，定子304上的一个相关元件中断了在光学发送机和接收机之间的光束，并且导致产生一个脉冲。所述中心PCB 30 使用该脉冲来确定每一转何时开始。因为旋转速度是已知的，所以中心PCB 30 可以计算PCB 303a至303d以及其自身的位置，并且使得正确的信号被发送给LED，以使得图像的正确像素被显示。中心PCB 303e也设有一个发送机和一个接收机，用于处理串行的诊断数据。这可被中心PCB 30 用于将诊断信息提供给远程控制器。此信息可用于故障试验和环境监控。 它是一个双向串行链路，且可被用于将现场可编程门阵列(FPGA)图像的新固件上传到中心 PCB 303e。从先前图像中显然可见，由第一和第二实施方案中的LED所扫出的表面是圆形的。在两种情况下，由每个显示器模块扫出的圆形区域都和由相邻的显示器模块扫出的那些圆形区域交叠，以保证由组合的模块形成的显示器组件的整个表面都被扫出，从而在整个图像中看不到黑点。然而，应理解，通常要求产生一个格式为矩形或方形的显示器，而不是圆形格式的显示器。已知两种不同的用于实现这一点的技术，第一种是对上面讨论的第一和第二实施方案的显示器模块进行机械修正，而第二种涉及电子技术，其用于将数据映射到LED阵列之上，以使得所生成的图像看起来是如要求的方形或矩形。图14中示出了用于实现这些技术中的第一种的显示器设备。在图14中，显示器 100具有一个轴101，其由一个马达(未示出)或其他驱动源所驱动。该轴101被联结到一个显示器PCB组件，该显示器PCB组件包括PCB 102和103，以及中心PCB 104。在PCB 102 和103中的每一个上，可滑动地安装了一个辅助PCB，分别是辅助PCB 105和106。PCB 102 和103均载有一个各自的LED阵列107a和108a，而辅助PCB 105和106载有相应的阵列 107b和108b。阵列107b和108b看似延伸了阵列107a和108a。当PCB 102和103在轴 101上旋转时，辅助PCB 105和106可视情况延伸和缩回，以导致产生方形的图像。虽然阵列107a和108a中的LED描绘了圆形路径，但通过调节辅助PCB 105和106延伸和缩回的轮廓，可以产生总体方形的图像。在图15中示出了控制辅助PCB 105和106延伸和缩回的一种方式。当辅助PCB 105和106在轴101上旋转时，凸轮109作用于凸轮从动件110和111上。在图15中，在四个位置示出了 PCB 102和103以及辅助PCB 105和106，这四个位置分别标为I、II、III和 IV。在位置I，辅助PCB 105和106完全缩回，从而位于PCB 102和103下方。在位置II， 凸轮轮廓迫使凸轮从动件110和111径向地向外，以迫使辅助PCB 105和106相应地径向向外。位置III和IV分别类似于位置I和II。辅助PCB 105和106被推动朝向它们的缩回位置(例如，通过弹簧)，以使得凸轮从动件110和111紧密地沿凸轮109的轮廓行进。 因此，辅助PCB 105和106在未被凸轮109的轮廓驱迫至延伸位置时会自动缩回。可以看出，通过使得辅助PCB 105和106以此方式延伸和缩回，虽然PCB 102和 103上的最外面的LED沿圆形路径112行进，但是辅助PCB 105和106上的最外面的LED却沿近似方形的路径113行进。路径113的准确形状取决于凸轮109的轮廓。它不是必须为方形或矩形，而是可以为几乎任何形状。当上述PCB 102和103以及辅助PCB 105和106旋转时，图16a和16b从不同的位置示出了它们。图16a示出了相应于图15中位置II的位置，其中辅助PCB 105和106 完全地延伸，以导致图像产生器为方形，而图16b示出了辅助PCB 105和106完全缩回的位置(相应于图15中的位置I和III)，其中辅助PCB 105和106分别完全地隐藏于PCB 102 和103之后。不利用凸轮109，可以使用一个马达(未示出)来延伸和缩回辅助PCB 105和106， 该马达驱动了在PCB 102和103下方正相反对置的一对导螺杆或滚珠丝杆。导螺杆上的螺母或者滚珠丝杆上的滚珠隔离圈均被联结到辅助PCB 105和106，使得辅助PCB 105和106 的径向位移可被改变。当辅助PCB 105和106旋转时，控制器监控了辅助PCB 105和106的角位移，并且将适当的信号提供给该马达以驱动所述导螺杆或滚珠丝杆，使得辅助PCB 105 和106上的最外面的LED沿路径113的期望轮廓行进。第二技术的方法在图17示出。该方法通常通过包含在该控制器内的、适当地配置的电子电路来实现。将仅参考图1中所示的显示器模块之一来描述该方法，但应理解，同样的方法被用在组成了显示器模块组件的每个显示器模块上，且当然也可应用于第二实施方案的显示器模块。该方法在步骤200通过监控叶片组件加的位置开始，且因此监控形成了行3a和行乜的LED的位置。图像边界被预先定义为相应于外壳Ia的前表面的外形和尺寸。在步骤201，计算 LED行3a和如与此图像边界的交点。然后，该控制器接着获取用于每个虚拟像素的图像数据值，该每个虚拟像素对应于步骤202中行3a和如中的LED。对于在行3a和如中落入图像边界之内的那些LED，根据图像数据值调制由那些 LED所发出的光的强度30和/或颜色，以显示相应于具体显示器模块的期望的图像部分。 这发生在步骤203。然而，对于在行3a和如中落在图像边界之外的那些LED，行3a和如中的LED的照明的强度是通过将数据值乘以0来修正的，以使得这些LED不发出光。这发生在步骤204。 这保证了由显示器模块产生的图像的尺寸和形状与显示器模块Ia的前表面准确地交叠， 且该显示器模块在叶片组件加与其他相邻的显示器模块交叠的地方不产生期望的图像的任何部分。图18示出了此技术的一个变体。该变体在步骤200到203是相同的。然而，步骤 204被新的步骤205取代，其中行3a和如中落在图像边界之外的LED根据从图像边界到具体LED的距离而逐渐地变暗，以使得在行3a和如的末端照明强度是0。这具有如下效果 在叶片组件加交叠的地方，合并由该区域中两个相邻的显示器所产生的图像部分。在另一个变体中，在行3a和如中的落在图像边界之外的LED可被驱动为使得它们以一半亮度显示像素。因此，由相邻的显示器的叶片组件加的交叠所产生的可见像素看起来处于正常亮度。
权利要求
1.一种显示器模块，包括至少一个光源，其沿着一个预定路径可移动；以及，一个控制器，其被配置为调制由所述至少一个光源在它沿着所述预定路径移动时发出的光的强度，以使得期望的图像借助于视觉暂留而可见，其特征在于该显示器模块还包括一个驱动系统和一个联结系统，该驱动系统用于导致所述至少一个光源沿着所述预定路径移动，该联结系统被配置为确保该驱动系统导致所述至少一个光源在使用中沿着所述预定路径与在一个或多个相邻的显示器模块上的光源同步地移动。
2.根据权利要求1所述的显示器模块，其中所述至少一个光源包括一个围绕着一个共同轴线可旋转的光源阵列，在该阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，而该控制器被配置为当该阵列中每个光源遍历其各自的唯一路径时，调制由所述每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。
3.根据权利要求1所述的显示器模块，其中所述至少一个光源包括两个或更多个光源阵列，每个阵列均围绕一个共同轴线可旋转，在每个阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，且该控制器被配置为当每个光源遍历其各自的唯一路径时，调制由所述每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。
4.根据权利要求3所述的显示器模块，其中所述阵列同步地围绕着所述共同轴线旋转。
5.根据权利要求3或4所述的显示器模块，包括四个光源阵列，围绕所述共同轴线等距地布置。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的显示器模块，其中由每个阵列的光源所遍历的路径是交错的。
7.根据前述权利要求中任一项所述的显示器模块，其中该设备还包括一个光源中心阵列，该光源中心阵列从第一阵列被径向地向内布置，且其中心位于所述共同轴线上。
8.根据权利要求2至7中任一所述的显示器模块，其中所述设备还包括一个霍尔效应传感器，所述霍尔效应传感器联结到所述控制器，且被配置为感测安装在所述阵列中的一个或每个上的磁体的通过。
9.根据前述任一权利要求所述的显示器模块，其中所述光源是发光二极管(LED)。
10.根据权利要求9所述的显示器模块，其中所述LED是三色LED。
11.根据前述任一权利要求所述的显示器模块，其中该驱动系统包括多个联结在一起且被联结到所述至少一个光源的同步轴，以使得任一同步轴的旋转导致其他同步轴旋转且所述至少一个光源沿着所述预定路径移动，且所述联结系统包括在每个同步轴上的一个联结，由此在使用中可将每个同步轴联结到相邻的显示器模块上的一个同步轴，从而保证了每个模块上的光源同步地移动。
12.根据权利要求11所述的显示器模块，其中所述同步轴通过齿轮连杆被联结到一起并被联结到所述至少一个光源。
13.根据权利要求12所述的显示器模块，其中所述齿轮连杆包括多个伞齿轮，每个伞齿轮都被安装在所述多个同步轴中各自的一个的一端上，且与联结到所述至少一个光源的另一个齿轮连杆相啮合。
14.根据权利要求11至13中任一所述的显示器模块，其中所述至少一个光源经由一个离合器连接到所述多个同步轴，以使得当该离合器分开时，所述至少一个光源可沿着所述预定路径移动而无需所述多个同步轴的相应运动。
15.根据权利要求14所述的显示器模块，其中仅当所述至少一个光源处于沿着所述预定路径的多个标示位置之一处且所述多个同步轴处于预定义的旋转角时，所述离合器才可接合。
16.根据权利要求11至15中任一所述的显示器模块，还包括一个电连接，其在使用中可被联结到相邻的模块以将图像数据发送到所述相邻的模块。
17.根据权利要求11至16中任一所述的显示器模块，还包括一个外壳，其中安装有多个同步轴，所述外壳包括一个前表面和至少一个限定了该外壳的周长的外围表面，其中每个同步轴的一端穿过所述至少一个外围表面中的各自的孔而被露出。
18.根据权利要求17所述的显示器模块，其中所述至少一个光源经由一个驱动轴联结到所述多个同步轴，该驱动轴穿过所述前表面中的一个孔。
19.根据权利要求17或18所述的显示器模块，其中所述至少一个光源被放置与处于所述外壳外面的前表面相邻。
20.根据权利要求17至19中任一所述的显示器模块，其中所述至少一个光源被透明的盖子所遮盖。
21.根据权利要求17至20中任一所述的显示器模块，其中所述前表面和所述至少一个外围表面相交以形成一个沿。
22.根据权利要求17至21中任一所述的显示器模块，其中所述前表面和所述至少一个外围表面被布置为成直角。
23.根据权利要求22所述的显示器模块，其中所述外壳的所述前表面的形状被设置为使得多个外壳可被放置为使得它们的外围的沿邻接以形成棋盘形。
24.根据权利要求23所述的显示器模块，其中所述外壳的前表面具有三角形、方形或六边形的形状。
25.—种显示器组件，包括多个根据权利要求23或M所述的显示器模块，其中每个显示器模块的外围的沿与相邻的显示器模块的外围的沿邻接放置以形成棋盘形，且每个显示器模块的同步轴被联结以使得每个显示器模块的光源都同步地旋转。
26.根据权利要求25所述的显示器组件，其中每个显示器模块的控制器都被电连接到相邻的显示器模块的控制器，以允许将图像数据从每个显示器模块发送到相邻的显示器模块。
27.根据权利要求25或沈所述的显示器组件，其中每个显示器模块的至少一个光源的位置沿着其相应的预定路径而相对于相邻的显示器模块的至少一个光源的位置而偏移。
28.根据权利要求25至27中任一所述的显示器组件，其中每个显示器模块可在垂直于其前表面的方向上相对于相邻的显示器模块可滑动地移动，从而允许了所述模块的替换。
29.根据权利要求1至10中任一所述的显示器模块，其中所述驱动系统包括一个马达， 该马达被联结到所述至少一个光源，且所述联结系统包括一个速度控制器，该速度控制器用于根据一个主控时钟信号来控制所述至少一个光源的旋转速度和/或所述至少一个光源相对于绝对同步点的角偏移。
30.根据权利要求四所述的显示器模块，其中所述马达包括一个静态轴，所述至少一个光源在使用中围绕该静态轴可旋转。
31.根据权利要求30所述的显示器模块，其中所述静态轴是空心的，且所述显示器模块包括一个光学发送机和一个光学接收机，所述光学发送机和所述光学接收机配合以将来自图像数据源的图像数据传送至控制器，所述光学发送机和所述光学接收机彼此对齐地各布置在所述空心轴的一端，以使得图像数据可由该光学发送机通过该空心轴发送到该光学接收机。
32.根据权利要求四至31中任一所述的显示器模块，还包括一个第一传感器，其被配置为当所述至少一个光源旋转时，响应于周向相间的速度控制元件的一个阵列中的每一个的通过而产生一个输出脉冲，所述速度控制元件等距地彼此间隔，其中所述速度控制器被配置为控制该马达的旋转速度，以使得由该传感器产生的输出脉冲和所述主控时钟信号同步。
33.根据权利要求32所述的显示器模块，其中周向相间的所述阵列包括一个间隙，该间隙与位于两个相邻的速度控制元件之间的所述速度控制元件中之一的尺寸相等，以使得该间隙对所述第一传感器的通过产生一个延长的脉冲，所述速度控制器还被配置为通过将所述延长的脉冲与所述主控时钟信号中的一个延长的脉冲同步，来控制所述至少一个光源相对于所述绝对同步点的角偏移。
34.根据权利要求四至33中任一所述的显示器模块，还包括一个第二传感器，其用于检测位置元件的通过，从而允许检测到所述至少一个光源的每一旋转。
35.根据权利要求四至34中任一所述的显示器模块，还包括联结到所述马达的外围轮齿环，其在使用中与相邻的模块的转子上的轮齿互相交叉。
36.根据权利要求35所述的显示器模块，其中所述轮齿被配置为使得它们在使用中当相邻的模块的光源同步旋转时不与相邻的模块的轮齿接触。
37.根据权利要求四至36中任一所述的显示器模块，还包括互连特征件，用于将所述显示器模块与相邻的显示器模块以预定的对准和方向互连。
38.根据权利要求37所述的显示器模块，其中所述互连特征件包括在该模块的第一对对角地相对角部中的每个角部上的一对凸形特征件，以及在该模块的第二对对角地相对角部中的每个角部上的一对凹形特征件，由此，所述凸形特征件和所述凹形特征件分别与相邻的模块上的凹形特征件和凸形特征件配合，以将所述相邻的模块保持在预定的对准和方向上。
39.一种显示器组件，包括多个根据权利要求37或38所述的显示器模块，其中每个显示器模块的互连特征件均与相邻的模块的互连特征件互连，且每个显示器模块都被供给了所述主控时钟信号，以使得每个显示器模块的光源同步地旋转。
40.根据权利要求39所述的显示器组件，其中每个显示器模块的控制器被电连接到相邻的显示器模块的控制器，以允许将图像数据从每个显示器模块发送到相邻的显示器模块。
41.根据权利要求39或40所述的显示器组件，其中每个显示器模块的至少一个光源的位置沿着其相应的预定路径相对于相邻的显示器模块的至少一个光源的位置而偏移。
42.根据权利要求39至41中任一所述的显示器组件，其中每个显示器模块可在垂直于所述预定路径所处的平面的方向上相对于相邻的显示器模块可滑动地移动，从而允许了所述模块的替换。
43.一种显示器模块，基本如前文参考附图所描述。
44.一种显示器组件，基本如前文参考附图所描述。
45.一种显示器设备，包括沿具有第一形状的第一预定路径可移动的第一光源；沿具有第二形状的第二预定路径可移动的第二光源；以及一个控制器，该控制器被配置为当所述第一光源和所述第二光源分别沿着所述第一预定路径和所述第二预定路径移动时，调制由所述第一光源和所述第二光源发出的光的强度，以使得期望的图像借助于视觉暂留而可见。
46.根据权利要求45所述的显示器设备，其中所述第二预定路径封装所述第一预定路径。
47.根据权利要求45或46所述的显示器设备，其中所述第一光源是光源第一阵列中的一个，而所述第二光源是光源第一辅助阵列中的一个，所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的每一个均围绕一个共同轴线可旋转，在所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，在所述第一辅助阵列中的光源相对于所述第一阵列中的光源可移动，以使得由所述第一阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第一形状，而由所述第一辅助阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第二形状，所述控制器被配置为当在所述第一阵列和所述第一辅助阵列中的每个光源遍历它们各自的唯一路径时调制由该每个光源发出的光的强度，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。
48.根据权利要求47所述的显示器设备，其中所述第一阵列和所述第一辅助阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。
49.根据权利要求48所述的显示器设备，其中所述第一阵列和所述第一辅助阵列径向对齐地围绕所述共同轴线旋转。
50.根据权利要求47至49中任一所述的显示器设备，其中所述第一辅助阵列相对于所述第一阵列是径向可移动的。
51.根据权利要求50所述的显示器设备，其中所述第一阵列安装在第一印刷电路板 (PCB)上，而所述第一辅助阵列安装在第一辅助PCB上，所述第一辅助PCB相对于所述第一 PCB是可滑动的。
52.根据权利要求51所述的显示器设备，其中所述第一辅助PCB可滑动地安装在所述第一 PCB上。
53.根据权利要求51或52所述的显示器设备，其中所述第一辅助PCB通过其围绕所述共同轴线旋转时沿一凸轮轮廓行进而相对于所述第一 PCB滑动。
54.根据权利要求51或52所述的显示器设备，其中所述第一辅助PCB通过一个被联结到该第一辅助PCB且被所述控制器所驱动的马达而相对于所述第一 PCB滑动，以在所述第一辅助PCB围绕所述共同轴线旋转时，改变所述第一辅助PCB相对于所述第一 PCB的位移。
55.根据权利要求47至M中任一所述的显示器设备，还包括光源第二阵列和光源第二辅助阵列，所述第二阵列和所述第二辅助阵列中的每一个均围绕一个共同轴线可旋转，在所述第二阵列和所述第二辅助阵列中的光源被布置为使得每个光源沿着围绕该共同轴线的唯一路径遍历，在所述第二辅助阵列中的光源相对于所述第二阵列中的光源可移动，以使得由所述第二阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第一形状，而由所述第二辅助阵列中的光源所遍历的唯一路径是处于所述第二形状，所述控制器被配置为当每个光源遍历它们各自的唯一路径时，调制由该每个光源发出的光的强度，以使得在所述第一阵列、所述第二阵列、所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列中光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见。
56.根据权利要求55所述的显示器设备，其中所述第二阵列和所述第二辅助阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。
57.根据权利要求56所述的显示器设备，其中所述第二阵列和所述第二辅助阵列径向对齐地围绕所述共同轴线旋转。
58.根据权利要求55至57中任一所述的显示器设备，其中所述第一阵列和所述第二阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。
59.根据权利要求55至58中任一所述的显示器设备，其中所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。
60.根据权利要求55至59中任一所述的显示器设备，其中当所述第一阵列、所述第一辅助阵列、所述第二阵列和所述第二辅助阵列围绕所述共同轴线旋转时，所述第一阵列和所述第一辅助阵列与所述第二阵列和所述第二辅助阵列沿直径方向相对。
61.根据权利要求55至60中任一所述的显示器设备，其中由所述第一阵列和所述第二阵列中的每一个的光源所遍历的路径交错，以及由所述第一辅助阵列和所述第二辅助阵列中的每一个的光源所遍历的路径交错。
62.根据权利要求55至61中任一所述的显示器设备，其中所述第二辅助阵列相对于所述第二阵列是径向可移动的。
63.根据权利要求62所述的显示器设备，其中所述第二阵列安装在第二PCB上，而所述第二辅助阵列安装在第二辅助PCB上，所述第二辅助PCB相对于所述第二 PCB是可滑动的。
64.根据权利要求63所述的显示器设备，其中所述第二辅助PCB可滑动地安装在所述第二 PCB上。
65.根据权利要求63或64所述的显示器设备，其中所述第二辅助PCB通过其围绕所述共同轴线旋转时沿一凸轮轮廓行进而相对于所述第二 PCB滑动。
66.根据权利要求63或64所述的显示器设备，其中所述第二辅助PCB通过一个被联结到该第二辅助PCB且由所述控制器所驱动的马达而相对于所述第二 PCB滑动，以在所述第二辅助PCB围绕所述共同轴线旋转时，改变所述第二辅助PCB相对于所述第二 PCB的位移。
67.根据权利要求47至66中任一所述的显示器设备，其中所述设备还包括一个光源中心阵列，该光源中心阵列从所述第一阵列径向向内地布置，且其中心位于所述共同轴线上。
68.根据权利要求46至66中任一所述的显示器设备，其中所述设备还包括一个霍尔效应设备，所述霍尔效应设备联结到所述控制器，且被配置为感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过。
69.根据权利要求45至68中任一所述的显示器设备，其中所述光源是LED。
70.根据权利要求69所述的显示器设备，其中所述LED是三色LED。
71.根据权利要求45至70中任一所述的显示器设备，其中所述第一形状是圆形，而所述第二形状是方形或矩形。
72.—种显示器设备，基本如前文参考附图所描述。
73.一种将图像数据映射向围绕一共同轴线可旋转的光源第一阵列上的方法，所述第一阵列中的光源被布置为使得每个光源绕所述共同轴线沿着唯一路径遍历，当所述第一阵列中的每个光源遍历其各自的唯一路径时，由该每个光源发出的光的强度被调制，以使得所述光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见，而所述图像数据包括多个数据值，每个数据值相应于期望的图像中的一个像素，所述方法包括下列步骤a)监控所述第一阵列的位置并且将所述第一阵列中每个光源分配到期望的图像中的一个适合的像素；b)计算所述第一阵列和预定义图像边界的交点；c)根据相应于所述光源在步骤(a)中已被分配到期望的图像的像素的数据值，调制在所述预定义边界之内的第一阵列的每个光源的强度；d)根据相应于所述光源在步骤(a)中已被分配到期望的图像的像素的已修正的数据值，调制在所述预定义边界之外的每个光源的强度，所述已修正的数据值根据预定函数从所述相应的数据值计算；以及e)当所述第一阵列围绕所述共同轴线旋转时，重复步骤(a)至(d)。
74.根据权利要求73所述的方法，其中所述图像数据也被映射到光源第二阵列上，所述第二阵列围绕所述共同轴线可旋转，所述第二阵列中的光源被布置为使得每个光源绕所述共同轴线沿着唯一路径遍历，当每个光源遍历其各自的唯一路径时，由该每个光源发出的光的强度被调制，以使得所述第一阵列和所述第二阵列的光源的组合导致期望的图像借助于视觉暂留而可见，所述方法包括下列步骤i)监控所述第二阵列的位置并且将所述第二阵列中每个光源分配到期望的图像中的一个适合的像素； )计算所述第二阵列和所述预定义图像边界的交点；iii)根据相应于所述光源在步骤(i)中已被分配到期望的图像的像素的数据值，调制在所述预定义边界之内的所述第二阵列的每个光源的强度；iv)根据相应于所述光源在步骤(i)中已被分配到期望的图像的像素的已修正的数据值，调制在所述预定义边界之外的每个光源的强度，所述已修正的数据值根据预定函数从所述相应的数据值计算；以及ν)当所述第一阵列围绕所述共同轴线旋转时，重复步骤(i)至(iv)。
75.根据权利要求74所述的方法，其中步骤(i)至(ν)是与步骤(a)至(e)并发执行的。
76.根据权利要求74或75所述的方法，其中所述第一阵列和所述第二阵列同步地围绕所述共同轴线旋转。
77.根据权利要求76所述的方法，其中当所述第一阵列和所述第二阵列围绕所述共同轴线旋转时，所述第一阵列和所述第二阵列沿直径方向相对。
78.根据权利要求74至77中任一所述的方法，其中由每个阵列的光源所遍历的路径是交错的。
79.根据权利要求73至78中任一所述的方法，其中在步骤(a)中监控所述第一阵列的位置，是通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过而监控的。
80.根据权利要求74至79中任一所述的方法，其中在步骤(i)中监控所述第二阵列的位置，是通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第二阵列上的磁体的通过而监控的。
81.根据权利要求74至79中任一所述的方法，其中在步骤(i)中监控所述第二阵列的位置，是通过使用一个霍尔效应设备感测安装在所述第一阵列上的磁体的通过而监控的。
82.根据权利要求73至79中任一所述的方法，其中所述第一阵列和/或所述第二阵列以恒定角速度围绕所述共同轴线旋转。
83.根据权利要求73至82中任一所述的方法，其中所述预定义图像边界在形状上是方形或矩形。
84.根据权利要求83所述的方法，其中所述预定义图像边界完全包含在由所述第一阵列和/或所述第二阵列扫过的区域之内。
85.根据权利要求73至84中任一所述的方法，其中所述预定函数将在所述预定义图像边界之外的数据值均乘以零，以使得相应的已修正的数据值均为零。
86.根据权利要求73至84中任一所述的方法，其中所述预定函数导致在所述预定义图像值之外的已修正的数据值的强度相对于相应的数据值的强度而减少。
87.根据权利要求73至84中任一所述的方法，其中所述预定函数导致在所述预定义图像值之外的已修正的数据值的强度根据所述已修正的数据值与所述预定义的图像边界的距离而变暗。
88.一种计算机程序，包括计算机可执行的指令，当该计算机程序被可编程的计算机执行时，使得该可编程的计算机执行根据权利要求73至87中任一所述的方法。
89.一种计算机程序产品，包括一个计算机程序，当该计算机程序被可编程的计算机执行时，使得该可编程的计算机执行根据权利要求73至87中任一所述的方法。
90.一种用于映射图像数据的方法，基本如前文参考附图所描述。
全文摘要
公开了一种显示器模块，包括至少一个光源，其沿着一个预定路径可移动；以及，一个控制器，其被配置为调制由所述至少一个光源在沿着所述预定路径移动时由它发出的光的强度，以使得期望的图像借助于视觉暂留而可见。该显示器模块还包括一个驱动系统以及一个联结系统，该驱动系统用于导致所述至少一个光源沿着所述预定路径移动，该联结系统被配置为确保该驱动系统导致所述至少一个光源在使用中沿着所述预定路径与在一个或多个相邻的显示器模块上的光源同步地移动。
文档编号G09F9/33GK102165508SQ200980138277
公开日2011年8月24日 申请日期2009年7月29日 优先权日2008年7月29日
发明者A·科尔, J·西莫 申请人:莱特逻辑Ip有限公司
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