專利名稱：以發(fā)光體的光跡形成圖像的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種圖像顯示裝置，尤其涉及一種以發(fā)光體的光跡形成圖像的顯示裝置。
背景技術(shù)：
作為可以應(yīng)用本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)，主要是記載在名稱為《時空分割旋轉(zhuǎn)式電子顯示屏幕》、申請?zhí)枮?5202605的臺灣專利中的一種以多個發(fā)光體的旋轉(zhuǎn)光跡形成圖像的顯示裝置。這種現(xiàn)有技術(shù)的必要技術(shù)特征可以概括為以下6條a)可在驅(qū)動機(jī)構(gòu)作用下連續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)體，設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體表面上的至少一條由多個發(fā)光體排列而成的發(fā)光帶，每個發(fā)光體的有效發(fā)光面的面積不大于像素面積；b)具有可根據(jù)接收到的圖像信號同時控制上述發(fā)光帶的各個發(fā)光體的發(fā)光狀態(tài)的顯示驅(qū)動電路；c)運(yùn)動中的發(fā)光帶的各個發(fā)光體可在圖像信號中的對應(yīng)行信號的調(diào)制下同時發(fā)光；d)運(yùn)動中的發(fā)光帶的各個發(fā)光體的光跡共同拼合成圖像顯示面，組成圖像顯示面的所有像素均位于上述發(fā)光體的光跡上；e)在任意0.06秒時間段內(nèi)，圖像顯示面中至少有一條發(fā)光帶通過，并且，任意像素位置至少有一個發(fā)光體通過；f)在上述的顯示驅(qū)動電路的控制下，任意一個運(yùn)動中的發(fā)光體在通過其光跡上的任意兩個相鄰像素位置時，可以根據(jù)圖像信號改變發(fā)光狀態(tài)。
上述a)條中所述的驅(qū)動機(jī)構(gòu)是指利用電機(jī)動力系統(tǒng)或者以其他可控的動力發(fā)生裝置為動力來源的傳動機(jī)構(gòu)。所述的發(fā)光體是指有效發(fā)光面積至少不大于預(yù)定像素面積的小型發(fā)光體，如LED發(fā)光體、場致發(fā)光體、等離子發(fā)光體等等。
上述b)條中所述的圖像信號是指用于控制圖像顯示面的各像素顯示狀態(tài)的電信號。這種電信號可以是目前的通用電視信號，也可以是經(jīng)過特殊程序處理后生成的專用圖像信號。
處于運(yùn)動中的發(fā)光體的電源可以采用電極相互摩擦接觸而輸送電力的方式獲得，也可以采用相對轉(zhuǎn)動的感應(yīng)線圈感應(yīng)取電，還可以采用事先充入電池并使電池與發(fā)光體一同運(yùn)動的方式獲得?；蛘?，在某些應(yīng)用場合，還可以考慮采用與發(fā)光體同步運(yùn)動的太陽能電池板，甚至直接利用循環(huán)運(yùn)動體本身獲得的動能通過發(fā)電裝置發(fā)電。
所述的顯示驅(qū)動電路可以和發(fā)光體直接集成在電路板上，并同步運(yùn)動。圖像信號可以通過電極摩擦接觸方式接入到運(yùn)動中的顯示驅(qū)動電路，也可以通過設(shè)置在顯示驅(qū)動電路上的無線電接收器件直接接收到外部發(fā)射的無線電圖像信號，還可以通過光電發(fā)射與接收器件從外部信號光源讀入，或者通過電磁感應(yīng)技術(shù)非接觸傳入。
上述已知技術(shù)方案中公開的顯示器的屏幕表面只能顯示圖像，而不能對照射到顯示面上的外界光線進(jìn)行識別和處理。若在顯示面前面設(shè)置觸摸屏，也僅能感知接觸物的接觸坐標(biāo)和軌跡，而不能感知光線變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是使上述以發(fā)光體的光跡形成圖像的顯示裝置的圖像顯示面具備實時感知外界光照變化的功能。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的這是一種以同步旋轉(zhuǎn)的多個發(fā)光體的光跡形成圖像的顯示裝置，其已知的必要技術(shù)特征包括a)可在驅(qū)動機(jī)構(gòu)作用下連續(xù)進(jìn)行循環(huán)運(yùn)動的循環(huán)運(yùn)動物，設(shè)置在循環(huán)運(yùn)動物表面上的至少一條由多個發(fā)光體排列而成的發(fā)光帶，每個發(fā)光體的有效發(fā)光面的面積不大于像素面積；b)具有可根據(jù)接收到的圖像信號同時控制上述發(fā)光帶的各個發(fā)光體的發(fā)光狀態(tài)的顯示驅(qū)動電路；c)運(yùn)動中的發(fā)光帶的各個發(fā)光體可在圖像信號中的對應(yīng)行信號的調(diào)制下同時發(fā)光；d)運(yùn)動中的發(fā)光帶的各個發(fā)光體的光跡共同拼合成圖像顯示面，組成圖像顯示面的所有像素均位于上述發(fā)光體的光跡上；e)在任意0.06秒時間段內(nèi)，圖像顯示面中至少有一條發(fā)光帶通過，并且，任意像素位置至少有一個發(fā)光體通過；f)在上述的顯示驅(qū)動電路的控制下，任意一個運(yùn)動中的發(fā)光體在通過其光跡上的任意兩個相鄰像素位置時，可以根據(jù)圖像信號改變發(fā)光狀態(tài)；在前述技術(shù)特征的基礎(chǔ)上，本發(fā)明的獨(dú)特之處在于a)所述的循環(huán)運(yùn)動物上除設(shè)置了發(fā)光體之外，還設(shè)置了至少一組與光傳感控制電路相連接的光傳感元件；
b)這組光傳感元件在循環(huán)移動中各自形成的掃描軌跡共同拼合成圖像獲取面，該圖像獲取面與所述的圖像顯示面平行且接近重合；c)當(dāng)循環(huán)運(yùn)動物正常運(yùn)行時，計算機(jī)可以根據(jù)每個光傳感元件的物理坐標(biāo)位置變化規(guī)律和受光狀態(tài)變化實時地檢測出圖像獲取面范圍內(nèi)任意局部位置的受光變化，以及發(fā)生受光變化的局部位置的具體方位數(shù)據(jù)。
比如，當(dāng)一條光束照射到圖像獲取面上時，系統(tǒng)會根據(jù)經(jīng)過照射點(diǎn)處的光傳感元件的物理坐標(biāo)位置，確定此刻的照射點(diǎn)的坐標(biāo)位置。由于所有的光傳感元件的安裝位置和運(yùn)動軌跡是已知并且恒定不變的，因此系統(tǒng)可以根據(jù)已知參數(shù)實時地直接計算出任何時刻的任何光傳感元件的坐標(biāo)位置。
這種功能的主要用途是用于激光教鞭式鼠標(biāo)器、屏幕光筆和射擊仿真程序。
所謂激光教鞭式鼠標(biāo)器就是一種專用的光束發(fā)射器，由于根據(jù)上述技術(shù)措施，系統(tǒng)可以實時確定光束發(fā)射器照射到圖像獲取面上的照射點(diǎn)的坐標(biāo)位置，從而使專用程序能夠不斷地根據(jù)這些實時獲取的數(shù)據(jù)在圖像顯示面上的相對應(yīng)的坐標(biāo)位置實時地顯示出鼠標(biāo)指針影像，使鼠標(biāo)指針能夠?qū)崟r地根據(jù)光束發(fā)射器在圖像獲取面上的照射點(diǎn)的位置變化而變化。使用者還能通過這種激光教鞭式鼠標(biāo)器上的無線信號發(fā)射器以按鍵動作隨時向主機(jī)的系統(tǒng)程序傳送單擊、雙擊等操作信號。
屏幕光筆的原理與激光教鞭式鼠標(biāo)器類似。當(dāng)屏幕光筆的筆尖在圖像顯示面前面的玻璃板上接觸時，屏幕光筆發(fā)射的光束會在圖像獲取面上形成照射點(diǎn)，從而使系統(tǒng)能夠根據(jù)經(jīng)過此處的光電傳感元件檢測到屏幕光筆的筆觸變化，并據(jù)此實時地轉(zhuǎn)換成圖像顯示面上的筆跡圖像變化。
顯然，根據(jù)相同的原理，在射擊仿真程序方面，本發(fā)明提供的圖像顯示面能夠很容易實現(xiàn)更加逼真的模擬射擊情景。從仿真槍中發(fā)射的激光光束在圖像顯示面上的照射點(diǎn)(也就是彈著點(diǎn))的精確坐標(biāo)位置能夠?qū)崟r地傳送給系統(tǒng)程序，使系統(tǒng)能夠即時地轉(zhuǎn)換成彈著點(diǎn)位置的逼真的動態(tài)模擬景象。顯然，與現(xiàn)有的類似技術(shù)相比，本發(fā)明的這種功能不論應(yīng)用在電腦游戲中還是應(yīng)用在軍事仿真演習(xí)中，都具有很突出的優(yōu)勢。
如果在上述特征中進(jìn)一步加入如下特征，會使圖像顯示面同時具備屏幕直接掃描獲取紙面圖文的功能a)所述的每個光傳感元件均配有近距離照明元件；b)在循環(huán)運(yùn)動物正在循環(huán)運(yùn)行的情況下，控制系統(tǒng)可依據(jù)指令開啟上述照明元件，并通過每個光傳感元件在照明元件的照射下實時地分別檢測出靠近其受光面前部的物體表面的局部反射光參數(shù)，從而掃描獲取被檢測物表面的影像數(shù)據(jù)。
這相當(dāng)于將現(xiàn)有的掃描儀產(chǎn)品的掃描窗與電腦的顯示屏直接結(jié)合為一體。
這樣，用戶可以隨時將紙張文字直接覆蓋在屏幕上，讓屏幕直接掃描紙張上的圖文影像。而系統(tǒng)程序可以將掃描到的圖文影像立即按一比一的比例在相同的位置顯示出來，如同直接印在屏幕上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是使以發(fā)光體的光跡形成圖像的顯示裝置的圖像顯示面具備了實時感知外界光照變化的功能，從而為各種仿真射擊游戲或軍事演習(xí)，以及激光教鞭式鼠標(biāo)器和屏幕光筆的使用提供了方便條件；甚至能夠讓用戶可以在屏幕上直接拷貝紙面圖形。
本發(fā)明的其他技術(shù)特征和積極效果將在下面的具體實時方式中結(jié)合附圖做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。


圖1是一種能夠用屏幕直接獲取圖像的圓盤形圖象顯示裝置的正視圖。
具體實施例方式圖1所示的是一種能夠用屏幕直接獲取圖像的圓盤形圖象顯示裝置。它的圓盤形旋轉(zhuǎn)體(1-5)表面嵌入安裝了三條用于顯示影像的發(fā)光帶(2-1)、(2-2)、(2-3)和三條用于獲取影像的掃描行(14-1)、(14-2)、(14-3)。由旋轉(zhuǎn)的發(fā)光帶(2-1)、(2-2)、(2-3)構(gòu)成的圖象顯示面與旋轉(zhuǎn)的掃描行(14-1)、(14-2)、(14-3)構(gòu)成的圖像獲取面相互重合。
掃描行(14-1)、(14-2)、(14-3)由細(xì)密排列的高靈敏度光傳感元件和外圍電路組成。
當(dāng)圓盤旋轉(zhuǎn)時，除了發(fā)光帶(2-1)、(2-2)、(2-3)形成的圖象顯示面能夠正常顯示影像之外，在任意一段約百分之一秒的時間段內(nèi)，掃描行(14-1)、(14-2)、(14-3)都能夠記錄到投射到圖像獲取面范圍內(nèi)的任意位置的一個或多個特殊亮光光點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。這種特殊亮光可以是低功率激光光束照射后形成的光點(diǎn)。系統(tǒng)可以根據(jù)獲取的光點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，按著具體程序的要求實時地轉(zhuǎn)換成某種局部圖形標(biāo)志并顯示在圖像顯示面的對應(yīng)位置上。比如鼠標(biāo)指針標(biāo)志，或者彈著點(diǎn)的動態(tài)仿真痕跡。
掃描行(14)獲取的光點(diǎn)對象的坐標(biāo)數(shù)據(jù)精度取決于構(gòu)成掃描行(14)的光傳感元件的密度和中央處理器計算特定光傳感元件的位置坐標(biāo)的精確度。計算特定光傳感元件的位置坐標(biāo)的依據(jù)包括圓盤狀旋轉(zhuǎn)體(1-5)的額定轉(zhuǎn)速和起始角度、掃描行(14)的安裝方位數(shù)據(jù)、掃描行(14)與圓盤狀旋轉(zhuǎn)體(1-5)的起始角度之間的相對安裝夾角、光傳感元件的預(yù)定密度和位置次序等已知參數(shù)。其原理有些類似于目前的旋轉(zhuǎn)式雷達(dá)原理。
這種具有圖像獲取面的顯示裝置的用途非常多。比如射擊類游戲或者軍事演練用的仿真射擊場。利用3D軟件，可以實時地給出彈著點(diǎn)(激光照射點(diǎn))的精確位置，并利用軟件實時地模擬出彈著點(diǎn)變化的逼真景象。
對于屏幕光筆和激光教鞭式鼠標(biāo)器，則可以非常方便地實時顯示出筆觸變化或給出鼠標(biāo)指針位置。
在掃描行(14)上，還可以設(shè)置一組與光傳感元件平行安裝的白色LED照明組件。并且，為了獲取更清晰的圖像，在光傳感元件的前部設(shè)置具有預(yù)定焦距的微型聚光鏡片。在圖像顯示面上覆蓋一層玻璃板。并讓微型聚光鏡片的一側(cè)焦點(diǎn)位于玻璃板外表面，另一側(cè)位于光傳感元件的感光區(qū)上。這樣，當(dāng)用戶將紙張蓋在圖像顯示面前面的玻璃板上，并執(zhí)行特定的按鍵動作后，系統(tǒng)會將上述照明組件同時開啟，在旋轉(zhuǎn)中跟隨掃描行一起依次照亮被掃描到的報紙表面，并通過各行掃描行上的光傳感元件獲取報紙表面圖文的反光數(shù)據(jù)。如果光傳感器件的靈敏性達(dá)不到要求，可以在僅做圖像顯示運(yùn)行時，讓圓盤以3600轉(zhuǎn)/分鐘的速度旋轉(zhuǎn)，而作圖像獲取運(yùn)行時，將圓盤轉(zhuǎn)速降低到更符合光傳感器件要求的速度。
權(quán)利要求
1.一種以發(fā)光體的光跡形成圖像的顯示裝置，該裝置的構(gòu)成包括a)可在驅(qū)動機(jī)構(gòu)作用下連續(xù)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)體(1)，具有設(shè)置在旋轉(zhuǎn)體(1)表面上的至少一條由多個發(fā)光體排列而成的發(fā)光帶(2)，每個發(fā)光體的有效發(fā)光面的面積不大于像素面積；b)具有可根據(jù)接收到的圖像信號同時控制上述發(fā)光帶(2)的各個發(fā)光體的發(fā)光狀態(tài)的顯示驅(qū)動電路；c)運(yùn)動中的發(fā)光帶(2)的各個發(fā)光體可在圖像信號中的對應(yīng)行信號的調(diào)制下同時發(fā)光；d)運(yùn)動中的發(fā)光帶(2)的各個發(fā)光體的光跡共同拼合成圖像顯示面，組成圖像顯示面的所有像素均位于上述發(fā)光體的光跡上；e)在任意0.06秒時間段內(nèi)，圖像顯示面中至少有一條發(fā)光帶(2)通過，并且，任意像素位置至少有一個發(fā)光體通過；f)在上述的顯示驅(qū)動電路的控制下，任意一個運(yùn)動中的發(fā)光體在通過其光跡上的任意兩個相鄰像素位置時，可以根據(jù)圖像信號改變發(fā)光狀態(tài)；其特征是a)所述的旋轉(zhuǎn)體(1)上除設(shè)置了發(fā)光體(6)之外，還設(shè)置了至少一組與光傳感控制電路相連接的光傳感元件；b)這組光傳感元件在循環(huán)移動中各自形成的掃描軌跡共同拼合成圖像獲取面，該圖像獲取面與所述的圖像顯示面平行且接近重合；c)當(dāng)旋轉(zhuǎn)體(1)正常運(yùn)行時，計算機(jī)可以根據(jù)每個光傳感元件的物理坐標(biāo)位置變化規(guī)律和受光狀態(tài)變化實時地檢測出圖像獲取面范圍內(nèi)任意局部位置的受光變化，以及發(fā)生受光變化的局部位置的具體方位數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種以發(fā)光體的光跡形成圖像的顯示裝置，其特征是a)所述的每個光傳感元件均配有近距離照明元件；b)在旋轉(zhuǎn)體(1)正在循環(huán)運(yùn)行的情況下，控制系統(tǒng)可依據(jù)指令開啟上述照明元件，并通過每個光傳感元件在照明元件的照射下實時地分別檢測出靠近其受光面前部的物體表面的局部反射光參數(shù)，從而掃描獲取被檢測物表面的影像數(shù)據(jù)。
全文摘要
現(xiàn)有技術(shù)中的以旋轉(zhuǎn)的多排發(fā)光體的光跡形成圖像的顯示裝置的屏幕表面只能顯示圖像，而不能對照射到顯示面上的外界光線進(jìn)行識別和處理。本發(fā)明通過在旋轉(zhuǎn)體上的多排發(fā)光體(2)之間設(shè)置至少一行與光傳感控制電路相連接的光傳感元件(14)，形成可以掃描屏幕外光線或圖象的圖象獲取面，使圖像顯示面同時具備了實時感知外界光照變化的功能，從而為各種仿真射擊游戲或軍事演習(xí)，以及激光教鞭式鼠標(biāo)器和屏幕光筆的使用提供了條件；甚至能夠讓用戶可以在屏幕上直接拷貝紙面圖形。
文檔編號G09F13/30GK1873766SQ2005100892
公開日2006年12月6日 申請日期2005年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月31日
發(fā)明者于君 申請人:于君