專利名稱：光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像顯示技術(shù)領(lǐng)域的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像方法及其裝置。
現(xiàn)有的圖像顯示設(shè)備中，主要有陰極射線顯像管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子體顯示器(PDP)和發(fā)光二極管(LED)顯示屏，陰極射線顯像管技術(shù)復(fù)雜、體積大、笨重，液晶顯示器圖像質(zhì)量較差、成本高，等離子體顯示器加工工藝要求高、材料成本大，發(fā)光二極管(LED)顯示屏需要很多發(fā)光二極管(甚至幾十萬個(gè))，故障率高、價(jià)格昂貴。而現(xiàn)有的大型動(dòng)態(tài)圖像顯示設(shè)備中，主要有電視屏幕墻，發(fā)光二極管(LED)顯示屏，電視屏幕墻是由多臺顯像管組合而成，圖像質(zhì)量好，但亮度低，技術(shù)復(fù)雜，價(jià)格昂貴。
本發(fā)明的目的在于提供具有分辨率高、對比度高、畫質(zhì)優(yōu)良的圖像的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像方法及其裝置。
本發(fā)明采用以下方式實(shí)現(xiàn)一幅圖像由許多像素點(diǎn)組成，將圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的亮度和色彩表現(xiàn)出來，就能顯示出圖像，把圖像信號(如電視信號、計(jì)算機(jī)輸出的圖像信號)所描述的圖像的各個(gè)像素點(diǎn)的亮度和色彩都對應(yīng)顯示出來，就能實(shí)現(xiàn)各種動(dòng)態(tài)或靜態(tài)的圖像顯示。本發(fā)明提供的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像方法，其特征在于把光點(diǎn)沿軸線方向分布在傳送帶上，傳送帶安裝在軸線平行、軸線相隔一段距離的轉(zhuǎn)軸上，光點(diǎn)隨傳送帶循環(huán)移動(dòng)，在直線運(yùn)動(dòng)段，各光點(diǎn)在不同位置的亮度同步對應(yīng)于圖像信號所描述的圖像的相應(yīng)像素點(diǎn)的亮度，在平面上完成對圖像各像素點(diǎn)的循環(huán)掃描，從而顯示出圖像；在軸線方向設(shè)置的光點(diǎn)越多，掃描顯示的圖像分辨率越高；在各個(gè)光點(diǎn)的循環(huán)方向上可設(shè)置多個(gè)光點(diǎn)，在相同循環(huán)移動(dòng)速度下，在循環(huán)方向上分布的光點(diǎn)越多，每秒鐘對圖像的掃描次數(shù)就越多，當(dāng)循環(huán)掃描速度足夠快時(shí)，就能顯示出穩(wěn)定的圖像；用紅、綠、藍(lán)三種顏色的光點(diǎn)可掃描顯示出全彩色圖像；控制光點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度變化或發(fā)光時(shí)間長短變化，都可使所成圖像的像素點(diǎn)產(chǎn)生明暗程度不同的變化。
本發(fā)明的裝置包括光點(diǎn)、光點(diǎn)亮度控制器和光點(diǎn)循環(huán)掃描器。光點(diǎn)循環(huán)掃描器由支架、電機(jī)、轉(zhuǎn)軸以及安裝在轉(zhuǎn)軸上的傳送帶構(gòu)成，光點(diǎn)亮度控制器由圖像信號存儲處理電路、光點(diǎn)亮度控制電路、光點(diǎn)位置傳感器、電源以及電源耦合裝置和信號耦合裝置組成，光點(diǎn)和光點(diǎn)亮度控制電路安裝在傳送帶上，光點(diǎn)沿轉(zhuǎn)軸的軸線方向分布，圖像信號存儲處理電路、電源安裝在支架上，電源通過電源耦合裝置向光點(diǎn)亮度控制電路供電，圖像存儲處理電路輸出的控制光點(diǎn)亮度的信號是通過信號耦合裝置傳送給光點(diǎn)亮度控制電路的，光點(diǎn)位置傳感器與圖像信號存儲處理電路相連，電源為圖像信號存儲處理電路供電，光點(diǎn)可以是發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器或場致發(fā)光燈，光點(diǎn)可加裝用來會聚光點(diǎn)發(fā)出的光的透鏡。本發(fā)明裝置還可包括透鏡，透鏡能將光點(diǎn)掃描所成的圖像投射成像；光點(diǎn)亮度控制電路的輸出驅(qū)動(dòng)部分既可以是脈寬調(diào)制電路也可以是幅度調(diào)制電路。電機(jī)安裝在支架上，一個(gè)轉(zhuǎn)軸安裝在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，另一個(gè)轉(zhuǎn)軸通過軸承安裝在支架上，轉(zhuǎn)軸的軸線是彼此平行的，傳送帶安裝在轉(zhuǎn)軸上，隨轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而循環(huán)移動(dòng)，還可以有多個(gè)轉(zhuǎn)軸，使得傳送帶可形成多個(gè)平面，從而使掃描光點(diǎn)在多個(gè)平面上成像。支架上還可加裝透明罩。
采用本發(fā)明提供的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像方法和裝置所顯示的圖像，是由光點(diǎn)循環(huán)掃描在平面上顯示而成的，圖像清晰度高，對比度高，而且本發(fā)明結(jié)構(gòu)輕巧，制造成本低。
附

圖1為本發(fā)明光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像裝置結(jié)構(gòu)示意圖；附圖2為光點(diǎn)亮度控制器原理框圖；附圖3為光點(diǎn)亮度控制電路框圖；其中C圖像信號S電源1光點(diǎn)1A1 第一個(gè)光點(diǎn)1A2 第二個(gè)光點(diǎn)1A3 第三個(gè)光點(diǎn)1An 第n個(gè)光點(diǎn)2光點(diǎn)亮度控制電路2A 數(shù)據(jù)移位寄存器2B1～2Bn 數(shù)據(jù)寄存器2C1～2Cn 數(shù)據(jù)寄存器2D1～2Dn 數(shù)/模轉(zhuǎn)換器3圖像信號存儲處理電路31 微處理器32 隨機(jī)存儲器(RAM)4電源耦合裝置41 電源耦合裝置不動(dòng)部分42 電源耦合裝置移動(dòng)部分5信號耦合裝置
51信號耦合裝置不動(dòng)部分52信號耦合裝置移動(dòng)部分DATA 來自52的串行數(shù)據(jù)信號CLK 來自52的串行移位時(shí)鐘信號LD來自52的并行移位信號ST來自52的數(shù)據(jù)裝載信號6 光點(diǎn)位置傳感器61接收管62發(fā)射管7 電機(jī)8 傳送帶81、82轉(zhuǎn)軸9 支架91電機(jī)電源10軸承下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的方法和裝置作進(jìn)一步的描述參見附圖，本發(fā)明提供的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像裝置包括光點(diǎn)1、光點(diǎn)亮度控制器和光點(diǎn)循環(huán)掃描器，光點(diǎn)循環(huán)掃描器由電機(jī)7、兩個(gè)轉(zhuǎn)軸81、82以及安裝在轉(zhuǎn)軸上的傳送帶8構(gòu)成，光點(diǎn)亮度控制器由圖像信號存儲處理電路3、光點(diǎn)位置傳感器6、光點(diǎn)亮度控制電路2、電源S以及電源耦合裝置4和信號耦合裝置5組成，光點(diǎn)1和光點(diǎn)亮度控制電路2安裝在傳送帶8 上，光點(diǎn)沿轉(zhuǎn)軸的軸線方向分布，本實(shí)施例中各個(gè)光點(diǎn)是沿軸線方向等間隔分布在傳送帶8上，圖像信號存儲處理電路3、電源S安裝在支架9上，電源S通過電源耦合裝置4向光點(diǎn)亮度控制電路2供電，電源耦合裝置4是由兩條金屬帶以及與之相配合的兩對電刷組成，電源耦合裝置4還可以是金屬帶和導(dǎo)電軸承組成，圖像信號存儲處理電路3的輸出控制信號是通過信號耦合裝置5傳送給光點(diǎn)控制電路2的，其中輸出控制信號有串行數(shù)據(jù)信號、串行移位時(shí)鐘信號、并行移位信號和數(shù)據(jù)裝載信號，本實(shí)施實(shí)例中的信號耦合裝置5是由四條金屬帶以及四個(gè)與之配合的四對電刷組成，信號耦合裝置5還可以是光電耦合裝置或者無線傳送裝置。光點(diǎn)1上可加透鏡，用以會聚光點(diǎn)1發(fā)出的光；本發(fā)明裝置還可包括透鏡，透鏡可將光點(diǎn)1循環(huán)掃描所成的圖像通過透鏡投射成像；光點(diǎn)亮度控制電路2的輸出驅(qū)動(dòng)部分既可是脈寬調(diào)制電路也可以是幅度調(diào)制電路。
電機(jī)7安裝在支架9上、轉(zhuǎn)軸81固定在電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上、轉(zhuǎn)軸82通過軸承10安裝在支架9上，轉(zhuǎn)軸81、82的軸線平行；轉(zhuǎn)軸81也可通過軸承安裝在支架9上，電機(jī)還可以通過皮帶、齒輪或傳動(dòng)桿來帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。電機(jī)電源91向電機(jī)7供電，要求電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，而且有足夠的轉(zhuǎn)速。
光點(diǎn)位置傳感器6是由一對紅外發(fā)射、接收管構(gòu)成，它們是相對放置的，發(fā)射管62放在皮帶上，接收管61固定在支架上。它們也可都安在支架上，通過傳送帶上的小孔或加裝反射鏡等方法來獲得位置同步信號。
不同位置光點(diǎn)的亮度大小是根據(jù)圖像信號所描述的圖像的各像素點(diǎn)來控制的，微處理器31把接收到的圖像信號存入相應(yīng)坐標(biāo)位置的RAM區(qū)，根據(jù)角度位置同步信號出現(xiàn)的時(shí)刻，計(jì)算出當(dāng)時(shí)各個(gè)光點(diǎn)所處的坐標(biāo)位置，從相應(yīng)于坐標(biāo)位置的RAM區(qū)內(nèi)取出相應(yīng)的圖像亮度信號值，輸出控制信號并通過信號耦合裝置傳送給光點(diǎn)亮度控制電路，光點(diǎn)亮度控制電路接收到的信號有串行輸出數(shù)據(jù)信號DATA、串行移位時(shí)鐘信號CLK、并行移位信號LD、和數(shù)據(jù)裝載信號ST，光點(diǎn)亮度控制電路2把接收到的各個(gè)光點(diǎn)的亮度控制信號值送到相應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器，驅(qū)動(dòng)電路根據(jù)相應(yīng)數(shù)據(jù)寄存器的值完成數(shù)/模轉(zhuǎn)換輸出幅度調(diào)制信號來控制各光點(diǎn)的發(fā)光亮度的變化。微處理器31根據(jù)圖像信號改寫RAM區(qū)的數(shù)據(jù)，并取出相應(yīng)的值去控制各光點(diǎn)的亮度變化，當(dāng)循環(huán)掃描的速度足夠快時(shí)，傳送帶上的光點(diǎn)1就掃描顯示出清晰的圖像。
權(quán)利要求
1.一種光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像方法，其特征在于把光點(diǎn)沿軸線方向分布在傳送帶上，傳送帶安裝在軸線平行、軸線相隔一段距離的轉(zhuǎn)軸上，光點(diǎn)隨傳送帶循環(huán)移動(dòng)，在直線運(yùn)動(dòng)段，各光點(diǎn)在不同位置的亮度同步對應(yīng)于圖像信號所描述的圖像的相應(yīng)像素點(diǎn)的亮度，在平面上完成對圖像各像素點(diǎn)的循環(huán)掃描，從而顯示出圖像。
2.按權(quán)利要求1所述的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像方法，其特征在于在各個(gè)光點(diǎn)的循環(huán)方向上可設(shè)置多個(gè)光點(diǎn)。
3.按權(quán)利要求1所述的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像方法，其特征在于用紅、綠、藍(lán)三種顏色的光點(diǎn)可掃描顯示出全彩色圖像。
4.按權(quán)利要求1所述的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像方法，其特征在于；控制光點(diǎn)的發(fā)光強(qiáng)度變化或發(fā)光時(shí)間長短變化，都可使所成圖像的像素點(diǎn)產(chǎn)生明暗程度不同的變化。
5.按權(quán)利要求1所述的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像裝置，其特征在于包括光點(diǎn)、光點(diǎn)亮度控制器和光點(diǎn)循環(huán)掃描器。光點(diǎn)循環(huán)掃描器由支架、電機(jī)、轉(zhuǎn)軸以及安裝在轉(zhuǎn)軸上的傳送帶構(gòu)成，光點(diǎn)亮度控制器由圖像信號存儲處理電路、光點(diǎn)亮度控制電路、光點(diǎn)位置傳感器、電源以及電源耦合裝置和信號耦合裝置組成，光點(diǎn)和光點(diǎn)亮度控制電路安裝在傳送帶上，光點(diǎn)沿轉(zhuǎn)軸的軸線方向分布，圖像信號存儲處理電路、電源安裝在支架上，電源通過電源耦合裝置向光點(diǎn)亮度控制電路供電，圖像信號存儲處理電路輸出的控制光點(diǎn)亮度的信號是通過信號耦合裝置傳送給光點(diǎn)亮度控制電路的，光點(diǎn)位置傳感器與圖像信號存儲處理電路相連，電源為圖像信號存儲處理電路供電。
6.按權(quán)利要求5所述的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像裝置，其特征在于光點(diǎn)可以是發(fā)光二極管或半導(dǎo)體激光器或場致發(fā)光燈。
7.按權(quán)利要求5所述的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像裝置，其特征在于光點(diǎn)亮度控制電路的輸出驅(qū)動(dòng)部分既可以是脈寬調(diào)制電路也可以是幅度調(diào)制電路。
8.按權(quán)利要求5所述的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像裝置，其特征在于電源耦合裝置是由金屬帶和導(dǎo)電軸承組成。
9.按權(quán)利要求5所述的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像裝置，其特征在于信號耦合裝置是由光電耦合裝置組成。
10.按權(quán)利要求5所述的光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像裝置，其特征在于可以設(shè)置多個(gè)轉(zhuǎn)軸，使得傳送帶可形成多個(gè)平面，從而使掃描光點(diǎn)在多個(gè)平面上成像。
全文摘要
本光點(diǎn)循環(huán)掃描平面成像方法:把光點(diǎn)沿軸線方向分布在傳送帶上,傳送帶安裝在軸線平行、軸線相隔一段距離的轉(zhuǎn)軸上,光點(diǎn)隨傳送帶循環(huán)移動(dòng),在直線運(yùn)動(dòng)段,各光點(diǎn)在不同位置的亮度同步對應(yīng)于圖像信號所描述的圖像的相應(yīng)像素點(diǎn)的亮度,在平面上完成對圖像各像素點(diǎn)的循環(huán)掃描,從而顯示出圖像。其裝置:包括光點(diǎn)、光點(diǎn)亮度控制器和光點(diǎn)循環(huán)掃描器。由光點(diǎn)掃描出的圖像分辨高、對比度高、畫質(zhì)優(yōu)良,方法新穎、裝置輕巧。
文檔編號G06K7/10GK1300031SQ9912654
公開日2001年6月20日 申請日期1999年12月16日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月16日
發(fā)明者周銀貴 申請人:周銀貴