(57)【要約】発光デバイス（ＬＥＤ）ベースモジュラディスプレイの方法および装置が開示されている。【選択図】図１０
2008522220.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を描写する信号を受信するステップと、
複数の発光デバイス（ＬＥＤ）ベースのモジュラディスプレイを、前記受信信号に基づいて制御することを特徴とする方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法において、前記複数のＬＥＤベースモジュラディスプレイの１以上がさらに、１以上の発光デバイスを具えることを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法において、前記制御するステップがさらに、前記１以上の発光デバイスの駆動を制御するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項３に記載の方法において、前記１以上の発光デバイスの駆動がさらに、前記１以上の発光デバイスの強度を制御するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項４に記載の方法において、前記強度を制御するステップがさらに、テストパターン画像の測定により決定される要素に基づいて前記強度を制御するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項４に記載の方法がさらに、前記複数のＬＥＤベースモジュラディスプレイの１以上を、前記画像が１以上の前記ＬＥＤベースモジュラディスプレイにまたがって表示しうるパターンで装着するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法がさらに、前記パターンにおける前記１以上のＬＥＤベースモジュラディスプレイが人間の肉眼で前記画像が継ぎ目なく見えるように前記装着を調節するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法がさらに、前記パターンにおける前記複数のＬＥＤベースモジュラディスプレイの１以上が人間の肉眼で前記画像が表示強度において継ぎ目なく見えるように前記強度の制御を操作するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項２に記載の方法において、前記制御するステップがさらに１以上の前記発光デバイスを移動させるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、前記移動させるステップがさらに、前記１以上の発光デバイスを実質上共鳴周波数で移動させるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法がさらに、前記複数のＬＥＤベースモジュラディスプレイの１以上と前記画像を表示する面の間に、１以上の光学部品を配設するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法がさらに、１以上の光学部品を１以上の前記複数のＬＥＤベースモジュラディスプレイと連結するステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法において、前記移動させるステップがさらに、前記１以上の発光デバイスを反対方向に移動させるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項２に記載の方法がさらに、前記複数のＬＥＤベースモジュラディスプレイをミラーに光学的に取り付けるステップを具えることを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の方法において、前記ミラーが、回転、旋回、振動からなる群から選択される動作を有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法において、前記ＬＥＤベースモジュラディスプレイはそれぞれ、前記画像のフルフレームより少ない処理を行うことを特徴とする方法。
【請求項１７】
視覚的な平面に装着され視覚的な出力を提供しうる複数の発光デバイス（ＬＥＤ）ベースのモジュラディスプレイと、
１の入力と出力を有する１以上の光学部品であって、前記１以上の光学部品の入力が前記ＬＥＤベースモジュラディスプレイの出力を受けるよう接続されている光学部品と、
前記光学部品の光学的出力を受けるよう接続された面とを具えることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置において、１以上のＬＥＤベースモジュラディスプレイが１以上の発光ダイオードの行（columns）を具えることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の装置において、前記１以上の発光ダイオードの行の１またはそれ以上が、実質上共鳴周波数で移動することを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置において、前記１以上の発光ダイオードの行の１またはそれ以上が、反対方向に移動することを特徴とする装置。
【請求項２１】
画像を描写する信号を受信する手段と、
柱状に配列された１以上の発光デバイスの移動を制御する手段と、
前記受信信号に基づいて、前記柱状に配列された前記１以上の発光デバイスの１またはそれ以上の励起を制御する手段と、
前記柱状に配列された１以上の発光デバイスからの光学出力を、ビューイングスクリーンに結合（coupling）させる手段とを具えることを特徴とする装置。
【請求項２２】
可動の量（moving mass）を有する再構成可能な複数のディスプレイモジュールと、
前記複数が偶数である場合に前記再構成可能なディスプレイモジュールの可動の量の半分が他の半分と反対方向に移動され、
前記複数が奇数である場合に前記再構成可能なディスプレイモジュールの可動の量の１またはそれ以上、または前記量の加速度が、ディスプレイ上の様々な力（net force）を実質上打ち消すよう調整されることを特徴とするディスプレイ。
【請求項２３】
光学出力を提供しうる発光デバイスの複数の行（columns）と、
前記光学出力を受けて前記受けた光学出力を表示面に反射させうる１以上のミラー部材とを具えることを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置において、前記１以上のミラー部材の１またはそれ以上が、回転または旋回からなる群から選択される１の動きを有することを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置において、前記発光デバイスの複数の行の１またはそれ以上が、画像を形成するのに用いられることを特徴とする装置。
【請求項２６】
請求項２４に記載の装置において、前記複数の行のうちの１またはそれ以上の行の発光デバイスが、画像の同じピクセルを形成するのに用いられることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の装置において、前記発光デバイスの複数の行が、移動しないことを特徴とする装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の装置において、前記発光デバイスの複数の行のうちの各行が、正確に同時に光を出力しないことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願
この特許出願は、参照によりここに組み込まれる２００４年１１月２６日出願の米国暫定出願番号６０／６３１２３６「Method and Apparatus for LED based modular Diplay」の優先権を主張する。この特許出願は、参照によりここに組み込まれる２００５年１１月２３日出願の米国出願番号（未付与）「Method and Apparatus for LED based modular Diplay」の優先権を主張する。この特許出願は、２００４年３月２６日出願の米国特許出願番号１０／８１０３００「Method and Apparatus for Light Emitting Devices Based Display」と、米国暫定出願番号６０／５８４９２０と、米国暫定出願番号６０／５９１１１０とに関連する。
【０００２】
技術分野
本発明は、発光デバイス（light emitting device：ＬＥＤ）ベースモジュラディスプレイ方法および装置に関する。より具体的には、本発明は、小さなＬＥＤベースのディスプレイモジュール（タイル）が大画面を構成すべく多数搭載された大画面ＬＥＤベース電子ディスプレイ用の方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
大型のタイル型ディスプレイは、ＣＲＴ、バックライトＬＣＤディスプレイ、プロジェクションディスプレイを用いて構成されてきた。プロジェクションディスプレイはタイル型ディスプレイとして今日最も普及している形式である。しかしながら、プロジェクションの技術で大型のタイルディスプレイを構成するには特有の問題があった。例えば、各プロジェクタは、電球、カラーフィルタ、デジタルプロセッシング（コントラスト、明度、ガンマ値）の多様性によりプロジェクタ毎に僅かに色域が異なることである。
【０００４】
他方、要求される色の波長の仕様に対してＬＥＤアレイを非常に精密に構成することができる。今日では、出力光の波長を＋／−３ｎｍ以内に揃えることが可能である。ＬＥＤからの出力光は、ランプとカラーフィルタの赤、緑、青の出力光よりも「純粋」であり、電力帯域幅が半分の３０ｎｍ以下である。
【０００５】
ＬＥＤベースのディスプレイは徐々に、空港やショッピングモールなど、屋外や公共場所で使用される大型ディスプレイの市場を占めるようになってきた。ＬＥＤはプロジェクションの電球と比べて寿命が長く、色特性が優れている。ＬＥＤは、例えばＮＴＳＣ標準のＣＲＴディスプレイに用いられる標準の赤色蛍光体（６１５ｎｍ）で得られるより深い６３５ｎｍの赤色を出力できる。さらに、ＬＥＤは非常に高いダイナミックレンジを有し、これが優れた色特性に繋がっている。
【０００６】
現在製造されているディスプレイは、赤−緑−青のＬＥＤを個別に、あるいは赤−緑−青のＬＥＤの小さなアレイを有するモジュールを搭載している。図３（従来技術）は、Ｍ×ＮのＲＧＢ・ＬＥＤピクセルユニットを用いて製造されるＭ×Ｎディスプレイを示す。各ＲＧＢピクセルユニットは、最低１の赤と、１の緑と、１の青のＬＥＤを必要とする。単一のピクセルユニットを２つの赤、２つの緑、１つの青のＬＥＤで構成することもある。これは例えば、８の赤、８の緑、４の青のＬＥＤを具えるＬＥＤＴＲＯＮＩＣＳ（登録商標）ＲＧＢ−１００６−００１  ２×２ピクセルモジュールで採用されている。いくつかの製造業者は、１のＲＧＢピクセルに１の赤−緑−青を用いている。特定のピクセルで白色を表示するには、赤−緑−青のＬＥＤの輝度をそれぞれ０．３，０．５９，０．１１の比で駆動する。大画面ディスプレイの製造を容易にすべく、小さな標準モジュールのサイズを大きく変えたものが用いられる。いくつかの代表的な例は、例えばＬＥＤＴＲＯＮＩＣＳ（登録商標）モデルＲＧＢ−１００４−００２の８×８ピクセルユニットであり、これはピクセルピッチが６ｍｍでモジュールサイズが４７．８ｍｍ×４７．８ｍｍである。ＢＡＲＣＯ，ＩＮＣ．のユニットＭｉＰｉｘ−２０は、ピクセルピッチが２０ｍｍでモジュールが４０．３ｍｍ×４０．３ｍｍの２×２ピクセルモジュールである。大きなモジュールの例はＤａｋｔｒｏｎｉｃｓ，Ｉｎｃ．のＡＦ５０１０シリーズであり、ピクセルピッチが２３ｍｍでサイズが３６５ｍｍ×３６５ｍｍである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
個々のＬＥＤを駆動する配線や複雑さを低減すべく、モジュール内のＬＥＤは共通の陽極と共通の陰極構成となるよう予め配線されている。数十万のモジュールからなるディスプレイ完成体は、行または列あるいは行と列の組合せを走査して励起される。このような大型ＬＥＤディスプレイの複雑さを示す代表例が、ニューヨーク市タイムズスクエアのコカコーラ（登録商標）のディスプレイであり、これはＤａｋｔｒｏｎｉｃｓ，Ｉｎｃ．の製造である。このディスプレイは、８８２，１１２のＬＥＤピクセルからなり、２，６４６，３３６のＬＥＤダイオードと８０，０００フィート以上の配線を用いている。これは問題を含んでいる。
【０００８】
現在のＬＥＤディスプレイ製造のアプローチは、非常にコスト高で過度に複雑である。現在のアプローチの別の不都合は、往々にして看者に個々の赤−緑−青のサブピクセルが見えてしまうことである。これも問題である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明を、添付の図面の表現に限定されることない例示として以下に説明する。
【００１０】
本明細書において、「ＬＥＤ」または類似の語は、発光デバイス（light emitting devices）を示すものとする。多様な発光デバイスがあり、例えば発光ダイオード（通常ＬＥＤとして参照される）、可視光発生レーザ、垂直共振器表面発光ダイオードレーザ（ＶＣＳＥＬ）、量子ドット、共振空洞発光ダイオード（ＲＣＬＥＤ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、電気発光ダイオード（ＬＥＤ）、光子再生半導体発光ダイオード等である。本発明の多様な実施例を説明する便宜のため、ＬＥＤおよび類似の語は単なる発光ダイオードではなく、このような発光デバイスを示すものとする。すなわち、ここでのＬＥＤとは、発光ダイオードやレーザ等を含む。内容で区別するときには、特定の明確な語を用いるようにする。
【００１１】
本発明の様々な実施例において、本発明は、タイル型ＬＥＤベースディスプレイであってタイル間の継ぎ目が通常の視覚状況において人間の目で見えないディスプレイの製造用に開発されてきた技術を用いる。
【００１２】
本発明の一実施例では、小型のモジュールを複数用いて大型のＬＥＤディスプレイを構築する。これらのモジュールは、ピクセル毎に個別のＬＥＤを用いた場合よりかなり少ない数のＬＥＤを用いて構成される（例えば、２００４年３月２６日出願の米国特許出願番号１０／８１０３００「Method and Apparatus for Light Emitting Devices Based Display」、米国暫定出願番号６０／５８４９２０、米国暫定出願番号６０／５９１１１０）。このアプローチの代表例の１つは、１．２フィート×１．２フィートのディスプレイモジュールで２５６×２５６ピクセルの解像度であり、通常の理想的なＬＥＤアレイに必要とされる２５６×２５６×３（１９６，６０８）のＬＥＤの代わりに、一実施例では２５６×３（７６８）のＬＥＤを用い、別の実施例では２５６×３×２（１５３６）のＬＥＤを用いる。ＬＥＤの数を低減することにより、このアプローチによりディスプレイのコストと複雑さが低減する。さらに、ピクセル位置はいつＬＥＤが励起されるかに関連するため、ある実施例では、作成されるディスプレイ画像は赤−緑−青のサブピクセルが人間の目で見えない。
【００１３】
本発明の一実施例では、上述したＬＥＤディスプレイモジュールを用いて大型ディスプレイが構築される。これらのモジュールは、互いに近接（あるいは接触）し上下と両側が整列するように注意深く配置される。このタイル型ディスプレイは、ユーザに広く受け入れられるべくタイル間の連結部（継ぎ目）をほぼ見えなくする必要がある。これを達成するには２つの満たすべき条件がある：
１．タイル内およびタイル間のピクセル間ギャップが外観上等しく；
２．タイルの発光強度の角分布が、タイルの左右および上下の端部で等しい。
【００１４】
本発明の一実施例において、上記の２つの条件は、ＬＥＤ励起の開始および終了時間を調節することにより実現される。この調節は、モジュールの製造時に検査され、個々のモジュールでディスプレイを組み立てる際に再検査される。これにより、モジュールの２つの縦の側部の行の縦の継ぎ目またはピクセルが処理される。横の継ぎ目は、製造時に処理される。モジュールの組立時、光学素子からスクリーンへの距離が、上端縁のピクセルが上端縁に整列され、下端縁のピクセルが下端縁に整列されるまで調整される。均質な輝度の要求は、適切なパターンで隣接するタイルを点灯させて強度を測定することにより満たされる。必要に応じて、減衰要素（reduction factor）で輝度を落とすことにより明るいモジュールの輝度を減少させる。この減衰要素は、関連するモジュール毎の不揮発性メモリに保存され、あるいは始動時にダウンロードされ、あるいは動作中定期的に動的に調節される。
【００１５】
図１は、開示した技術が適用されるネットワーク環境１００を示す。
【００１６】
図２は、図１に示すいずれかの装置を表すコンピュータシステム２００をブロック図形式で示す。さらなる詳細を以下に記載する。
【００１７】
図４は、ＲＧＢ・ＬＥＤの行（４０２、４０４）を用いたＬＥＤディスプレイエンジン４００の実施例を示す図である。ＬＥＤの行（４０２、４０４）は、ドライバ４０３により駆動される。これらのＬＥＤ（４０２、４０４）とドライバ４０３は、領域４０をカバーするよう４０５で移動する。入力ソース４０８が、４１２を介してドライバ４０３と接続されたコントローラとメモリ４１０に接続されている。この種の実施例が、２００４年３月２６日出願の米国特許出願番号１０／８１０３００「発光デバイスベースディスプレイ方法および装置」、米国暫定出願番号６０／５８４９２０、米国暫定出願番号６０／５９１１１０に詳細に開示されている。
【００１８】
図５Ａは、モジュラＬＥＤディスプレイの一実施例のブロック図５００である。ＲＧＢデジタル画像情報５０１がコントローラおよびディレクタからディスプレイモジュールに送信される。対応するＬＥＤ駆動信号がタイミング情報とともにＬＥＤディスプレイエンジン５０２に供給される。これは図４、図７、あるいは図８の代替エンジンその他のエンジンであってもよい。このＬＥＤディスプレイエンジン５０２は、小さい寸法にも拘わらずこのモジュールで扱われるディスプレイの画像を作成する。この画像は５０３で拡大手段に送られ、１またはそれ以上の複合材料の非球面レンズ５０４の拡大光学部品により拡大される。これらのレンズはガラスまたは光学品位プラスチックで作成される。これらのレンズは歪み、特に色収差が最小限となるよう設計される。これらの画像の収束光は５０５で送信され、つや消しアクリルのフレネルレンズスクリーンといったスクリーンに投影される。このフレネルレンズは分岐した光線を集束させるよう設計されており、これによりほぼスクリーンに直角となる。
【００１９】
図５Ｂは、本発明の一実施例５５０であり、どのようにモジュールを適切なフレームに組み立てて断面を得るかを示している。このＬＥＤディスプレイエンジン５５２は、当該ディスプレイエンジン５５２からアクリルフレネルレンズスクリーン５５６へと画像を送信する拡大光学部品５５４に接続されたディスプレイを提供する。このレンズアセンブリ（拡大光学部品５５４を含む）は、機械パッケージの僅かな位置に組み込まれ、スクリーン５５６に要求された拡大図を形成する。ＬＥＤディスプレイエンジン５５２から拡大光学部品５５４のサブアセンブリへの距離（「ａ」）と、スクリーン５５６からレンズ５５４の距離（「ｂ」）を変更する調節手段（例えばネジ）が設けられている。
【００２０】
本発明の一実施例において、モジュールの厚さを減少させるため、さらにスクリーンの最大輝度を得るために、拡大レンズは低いＦナンバーとなるよう設計される。モジュールの合計厚さは、レンズ角が広くなるほど端の照度が低くなる事実により抑えられる。フィールドアングルθでの拡大画像の輝度は、ｃｏｓ４（θ）で変化することが知られている。したがって、この角度を角に対して４５°以下となるよう制限するのが賢明である。スクリーン中央から端への輝度の減少は、端部のＬＥＤを中央よりも強く（すなわち、高い輝度となるよう）駆動することにより補償しうる。輝度の減少は中央から対称的であるため、隣接するタイルで比較しうる減少があり、補償によりタイル型ディスプレイを構築することが可能となる。
【００２１】
図６は、本発明の一実施例６００のブロック図である。このＬＥＤディスプレイは、ＬＥＤディスプレイモジュール（タイル）のアレイ（６０２−１１から６０２−ｍｎ）で構成されている。このようなアレイの一つの４×３モジュールが、図１１に本発明の実施例１１００として絵画風に示されている。このシステムは、ＤＶＩ，ＨＤＭＩ／ＨＤＣＰまたは他のＶＥＳＡ標準形式などの標準デジタルＲＧＢの映像６０３を入力とする。映像信号がアナログ形式（例えば、ＮＴＳＣ，ＡＴＳＣ，ＰＡＬ等）である場合、最初にデジタルＲＧＢ形式に変換される。このデジタルＲＧＢ信号はコントローラ・ディレクタ６０４に入る。ここで、連続するデジタルＲＧＢ信号値が取得され、ローカルフレームバッファメモリ内にフルフレームが保存される。コントローラ・ディレクタ６０４はここで、後に説明するようにいくつかのデータを操作または改変する。ディスプレイの構造によっては不揮発性メモリに保存されているが、コントローラ・ディレクタ６０４はどのデータを各ＬＥＤディスプレイモジュール（６０２−１１から６０２−ｍｎ）に送るかを決定する。ここで必要なデータレートは高い。例えば、１９２０×１０８０ピクセルの解像度で、各Ｒ，Ｇ，Ｂピクセルに８ビットを用い、リフレッシュレートが１２０ＨｚのＨＤＴＶでは、７４６．４９６Ｍバイト／秒のデータレートが要求される。一実施例では、このデータは複合１０ギガビットイーサネットまたは光ファイバリンクを用いて連続的に送出される。
【００２２】
図７は、本発明の一実施例のさらなる詳細をブロック図で示している。７０１は、コントローラ７０２に送られる連続ストリーム形式のＲＧＢ情報である。コントローラ７０２は、７１３を介して不揮発メモリ７１２に接続されている。このコントローラ７０２は７１５を介して、フレームバッファ・コントロール７１４用のメモリに接続されている。コントローラ７０２は、７１１を介してポジションセンサ７１０に接続されている。コントローラ７０２は７０３を介してＲＧＢ・ＬＥＤアレイ７０４に接続されており、これはドライバと、光出力７０５と、ポジションセンサ用の光出力信号７０９とを具える。このポジションセンサ７１０は光信号７０９を抽出し、これを７１１を介してコントローラ７０２に送る。ＲＧＢ・ＬＥＤアレイ７０４もまた入力として、７１７を介して受信され、ＲＧＢ・ＬＥＤアレイ７０４に制御された動きを提供するモーションデバイス７１６に送信される。拡大光学部品７０６は光出力７０５を受信し、７０７を介してこれをフレネルレンズ７０８でスクリーンに送る。
【００２３】
図８は、ディプレイ８０２を形成する本発明の実施例８００を示す。このディスプレイエンジンを形成するアプローチでは、（図４と異なり）ディスプレイを形成するために光源を動かさず、むしろ、ＲＧＢ・ＬＥＤの複数の行８０４からなる光源を固定し、ミラー８０６を回転（例えば、スピンまたはピボット）させて、所望の画像８０２を形成している。単一のＦＧＢの行では殆どの場合に輝度が十分でないため、ＲＧＢ・ＬＥＤの複数の行を用いることにより必要な輝度を得ることができる。さらに、ＲＧＢ・ＬＥＤの行は非常に精密な間隔で設けられており、描写されるディスプレイ画像はそれぞれ対応するＲＧＢコラムで扱われる複数領域に分割される。ディスプレイ画像を描写するためのＬＥＤの調整は、例えばミラーポジションセンサ８０８を用いて回転ミラーと同期される。図８に示さないが、複数のＲＧＢ・ＬＥＤコラム８０４の基板と回転ミラー８０６の間に光学部品を設け、および／または、回転ミラー８０６と画像が描写される面８０２との間に光学部品を配設してもよい。
【００２４】
図９は、本発明の実施例９００における頂部と底部のピクセルをスクリーン端部に整列される処理をフローチャート形式で示す。最初に、ＬＥＤアレイの製造時に、すべての行の頂部と底部のＬＥＤを同じサイズか、行の他のＬＥＤより僅かに小さく作成する。モジュラＬＥＤディスプレイは、様々な部品を搭載する機械的フレームを有する。整列させる手順は以下のようになる：
１．９０２でプロセスを開始し、９０４でＬＥＤディスプレイエンジンを機械フレームに取り付ける。
２．次に９０６で拡大光学部品アセンブリを追加する。
３．９０８でつや消しアクリルのフレネルレンズスクリーンを配設する。ここまでのアセンブリは様々な順序で行ってもよく、１−２−３、１−３−２、２−１−３等でもよい。
４．９１０で映像信号がこのアセンブリに供給され、適切な調整用パターンが表示される。
５．９１２で画面の上部と底部がチェックされ、最端縁にピクセルが整列されているかが確認される。整列していない場合、ＬＥＤエンジンからレンズ９１４の距離を変更するネジを調節して整列させる。
６．９１６で、画面上の画像の焦点が合っているかを確認する。焦点が合っていない場合、９１８でレンズから画面への距離を調節する別のネジを調節して画像に焦点を合わせる。同様にピクセルが端縁に整列しているかを確認し、必要に応じて調節する（図示せず）。
７．頂部と底部の端縁の整列に妥協しないことが重要である。適切な調整を行って、確実に画像の焦点が合い揃うようにする。９２０でネジの位置を固定する（例えば、適切なエポキシ樹脂を用いる）。９２２で、側部と背部のカバーを含む最終アセンブリが装着される。ディスプレイモジュールのＬＥＤの輝度を測定して、いかなる補正要素もモジュール９２４の不揮発性メモリに保存する。これでディスプレイが完成する（９２６の終了）。
【００２５】
大型のタイルディスプレイの組み立てでは、図１０の本発明の実施例１０００に示すように、次のステップが実行される：
１．各モジュールを、モジュール間に隙間が生じないように精密な機械的フレームに装着する。
２．モジュールのマッピングをシステムに入力し、コントローラ・ディレクタチップに保存する。例えば、モジュールＡがモジュールＢに隣接する（ＢがＡの右側にある）場合、この情報がシステムに入力される。
３．コントローラ・ディレクタチップが、すべてのモジュールの輝度を読む。
４．この情報により、コントローラ・ディレクタチップが以下のように頂部と底部と縦方向側部の隣接するピクセルの混成した値を作成する：
Ｌｎｅｗ＝νＬｏｌｄ＋（１−ν）Ｌａｄｊ’
ここで：
ｖは混成要素であり通常は０．５＜ｖ＜１．０である。
Ｌｎｅｗは最新の輝度である。
Ｌｏｌｄは未調整の輝度である。
Ｌａｄｊは未調整の隣接するピクセルの輝度である。
これらは関連するモジュールに送られる最新の混成ＬＥＤの励起の値である。
５．様々なモジュールの輝度数はコントローラ・ディレクタが把握している。名目上の規定値の＋または−１０％の平均輝度となるモジュールを構築可能である。コントローラ・ディレクタは、モジュール端部の調節がなされ隣接するモジュール間で明確な輝度の違いが確実に生じないようにする。差が＋／−２％内に保持されていれば看者が違いに気づくのは非常に難しい。
６．最後に、ピクセルのサイズを調節して隣接するモジュール間での移行をスムースにする。今回のアプローチは、ＬＥＤ励起のタイミングと制御によりｘ方向に動的にピクセルサイズを変更できるようにしたため、タイル技術に大きな利点となる。
７．こうして、標準の映像をこの大型タイルディスプレイに表示させ、継ぎ目のない良好な動作を確かめる。
【００２６】
上記の図９と図１０の説明は、ＯＥＭ（orignal equipment manufacturer）または大型ディスプレイの商業的製造者により利用可能な実施例を開示するが、本発明はこれに限定されない。例えば、一実施例では最終消費者が個々のモジュールを購入してこれらを物理的に互いに配置および／または互いに接続して構成または再構成して大型ディスプレイを製造してもよい。例えば、最初にユーザは３×２アレイのみ購入できるとする。これらのモジュールが互いに接続され、互いに通信し画像の輝度を調節しモジュールの端部の画像を調節すると、人間の目では継ぎ目がないように見える。同様に、コントローラは通信して画像をどのように処理するか決定するとともに、画像のディスプレイを区分分けする決定をする。以降にユーザは例えば高密度の１６×９ディスプレイを購入する。新たなモジュールを既存の３×２ディスプレイに接続すると、ディスプレイはすべてのコントローラを再構成し、焦点を調整し、輝度を調整する等して、大型ディスプレイが構成される。当業者であれば、コンピュータベースのシステムおよび／またはディスプレイコントローラがこのようなタスクを扱えることを理解するであろう。さらに、当業者は１のモジュールから別のモジュールへの通信は有線でも無線でもよいことを理解するであろう。
【００２７】
図１２は、奇数１２１０または偶数１２２０の数のディスプレイモジュールを有する、本発明１２００の実施例１２１０と１２２０を示す。モジュールの動きによりディスプレイにかかる様々な力（net force）を実質的に打ち消すために、一列に並んだ偶数のディスプレイモジュール１２２０（ここでは６）では、モジュールの半分が別の半分とは別の方向に動いている。偶数のディスプレイモジュールでは、質量（mass）または加速度（acceralation）を調節して力を打ち消すようにする。与えられた力では、質量が１／２であれば力も１／２となる。当業者であればＦ＝ｍａを思い出すであろう。
【００２８】
本発明の一実施例では、各ＬＥＤディスプレイモジュールがディスプレイを走査する機械動作を有する。図５Ａ、５Ｂ、６に示す実施例では、ＬＥＤディスプレイのサブアセンブリは端から端まで移動される。最終アセンブリの振動を最低限にするため、連続する２つの隣接するモジュールが反対方向へ移動するようモジュールを構成する。各モジュールは同一となるよう作成されているため、両端部に同時に開始の命令が与えられた場合、フレーム状の右と左の力（net force）は相殺される。ｘ（水平）方向の奇数のモジュールを有するケースでは、２つの端部は同種の、半分の量の、ただし別の方向の力（net force）を打ち消す方向の機械力学的動作を有する。機械的アセンブリは画面の後ろにありサイズが小さいため、画面前側の見える部分に光らない「デッドスペース」が生じることはない。
【００２９】
当業者は、１のモジュールが特定の名目上の解像度とピクセルサイズを有することを理解するであろう。しかしながら、ピクセルを異なる構成として大きなピクセルサイズと対応する低解像度を作成することもできる。例えば、４つのピクセルを隣接させて新たな平方ピクセルサイズを作成できる。例えば、１．２フィート平方のＬＥＤディスプレイモジュールで解像度が２５６×２５６でピクセルサイズが１．４ｍｍを仮定すると、ピクセルサイズが２．８ｍｍで解像度が１２８×１２８に再構成することができる。これを続けて３×または４×その他のピクセルを作成することができる。必要なピクセル構成はコントローラ・ディレクタに保存される。小さなサブピクセルで大きなピクセルを構成すると、サブピクセルの適切な値でディスプレイをディザー（dither）できるため、観測される色彩の明確さが向上する。
【００３０】
当業者は、ＬＥＤベースモジュラディスプレイ（ビルディングブロック）の構成でできたディスプレイを、実施上様々な形状とサイズで作成できることを理解するであろう。例えば、スタジアムサイズのディスプレイも可能であり、タイムズスクエア、ビルボード等に十分な大きさである。さらに、非常に長いディスプレイも作成可能である。例えば、空港の壁に沿って１マイル以上のディスプレイや、スタジアムを囲む環とすることもできる。さらに、例えば、階段のステップパターンや円形など、不規則な形状も作成可能である。
【００３１】
このように、ＬＥＤベースモジュラディスプレイの方法および装置を説明した。
【００３２】
図１は、上述した技術を適用したネットワーク環境１００を示す。このネットワーク環境１００は、Ｓ個のサーバ１０４−１から１０４−Ｓと、Ｃ個のクライアント１０８−１から１０８−Ｃとを接続するネットワーク１０２を具える。
【００３３】
図２は、コンピュータシステム２００のブロック図であり、これは図１に示すクライアントおよび／またはサーバのいずれであってもよく、また他の図のデバイス、クライアント、サーバであってもよい。さらなる詳細を以下に説明する。
【００３４】
図１に戻ると、図１は上述した技術を適用したネットワーク環境１００が示されている。このネットワーク環境１００は、Ｓ個のサーバ１０４−１から１０４−Ｓと、Ｃ個のクライアント１０８−１から１０８−Ｃとを接続するネットワーク１０２を具える。図示するように、Ｓ個のサーバ１０４−１から１０４−Ｓ、Ｃ個のクライアント１０８−１から１０８−Ｃの形をとるいくつかのコンピュータシステムがネットワーク１０２を介して互いに接続されており、これらは例えば、会社のネットワークである。代替的にネットワーク１０２は、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、衛星リンク、ファイバネットワーク、ケーブルネットワーク、これらのあるいは別のものとの組み合わであるか、あるいは１以上を含んでよい。サーバは、例えば、ディスクストレージ単体またはストレージとコンピュータリソースを具える。同様に、クライアントもコンピュータ、ストレージ、視聴機能を具えている。ここで説明する方法および装置は、ＬＡＮ、ＷＡＮ、システムバスといったローカルまたはリモートを問わず本質的にいかなる種類の映像通信手段またはデバイスにも適用可能である。したがって、本発明は、Ｓ個のサーバ１０４−１から１０４−Ｓと、Ｃ個のクライアント１０８−１から１０８−Ｃの双方に適用される。
【００３５】
図２を参照すると、図２はコンピュータシステム２００をブロック図で示し、これは図１に示すどのクライアントおよび／またはサーバであってもよい。このブロック図は、高レベルの概略図であり、様々な方法および様々な構成で実装可能である。バスシステム２０２が、中央処理装置（ＣＰＵ）２０４と、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２０６、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ストレージ２１０、ディスプレイ２２０（例えば、本発明の実施例）、オーディオ２２２、キーボード２２４、ポインタ２２６、雑多な入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス２２８、通信手段２３０とを相互接続している。このバスシステム２０２は例えば、システムバス、周辺装置相互接続（ＰＣＩ）、新型グラフィックポート（ＡＧＰ）、小型コンピュータシステムインタフェース（ＳＣＳＩ）、アメリカ電気・電子通信学会（ＩＥＥＥ）規格番号１３９４（ファイアワイヤ）、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）等の１またはそれ以上のバスである。ストレージ２１０は、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、ハードディスク（ＨＤ）、光ディスク、テープ、フラッシュ、メモリスティック、ビデオレコーダ等である。ディスプレイ２２０は、例えば、本発明の実施例のものである。実際のコンピュータシステムの実装に応じて、このコンピュータシステムはブロック図に示す要素の一部、全部、さらにもっと、あるいは再構成を具えてもよい。例えば、薄型のクライアント装置は、例えば、従来型のキーボードのない無線ハンドヘルド装置で構成されてもよい。このように、図２のシステムには様々なバリエーションが可能である。
【００３６】
本発明の議論および理解のために、この技術に見識のある者により技術やアプローチを説明するのに様々な用語が用いられていることを理解されたい。さらに、明細書では、説明目的で、本発明の完全な理解を提供すべく多くの特定の詳細が開示されている。しかしながら、当業者であれば、これらの特定の詳細なしに本発明を実施できることは明らかである。いくつかの場面で、本発明が曖昧になるのを回避するため、周知の構成や装置を詳細ではなくブロック図形式で示している。これらの実施例は本発明を実施するため当技術分野の通常の知識を有する者により十分詳しく説明されており、本発明の範囲を逸脱することなく他の実施例を用いて理論的、機械的、電気的、および他の変更を加えることができると理解されるべきである。
【００３７】
本明細書の一部は、例えば、コンピュータメモリ内のデータビットなどの動作を示すアルゴリズム用語や記号で示されている。これらのアルゴリズム的な記載や描写は、データ処理技術の当業者がその仕事内容を、別の当業者に最も効果的に伝達するのに用いられる手段である。このアルゴリズムは、通常、所望の結果を得るための自己矛盾のない動作シーケンスと考えられる。これらの動作は物理量の物理的な操作を必要とするものである。通常、必要ないにも拘わらず、この物理量は保存、伝送、組合せ、比較、そうでなくても操作可能な電気または磁気信号の形式をとる。たびたび便利に証明され、主として慣例として、これらの信号はビット、値、要素、記号、文字、用語、数字等として参照される。
【００３８】
しかしながら、留意すべきは、上記のまたは類似の用語は、適切な物理量に関連づけられ、単にこれらの量をラベル付けするのに便利である。記述から明確に別のことを述べない限り、本明細書を通して、例えば「処理する」、「演算する」、「計算する」、「決定する」、「表示する」等の用語を用いた説明は、コンピュータシステムまたは類似の、コンピュータシステムのレジスタやメモリ内で物理的（電子的）な量を示すデータを扱ってコンピュータシステムのメモリやレジスタまたは他のこのような情報ストレージ、伝送、ディスプレイ装置内の物理量を示す同様のデータに変換する電子演算装置の動作および処理を示すことができる。
【００３９】
この動作を実行する装置は本発明を実装しうる。この装置は、要求される目的のために特別に構成され、あるいは汎用目的のコンピュータを具え、コンピュータ内に格納されたコンピュータプログラムにより選択的に動作あるいは再構成される。このようなコンピュータプログラムは、例えば、限定しないが、フロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、読み出し専用コンパクトディスク（ＣＤ−ＲＯＭ）、磁気光学ディスク、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、電気書き換え可能なリードオンリメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気消去可能なプログラマブルリードオンリメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、磁気または光学カード等、あるいはコンピュータのローカルまたはコンピュータのリモートで電子的な命令を格納するのに適切な様々な種類の媒体といったコンピュータ読み出し可能なストレージ媒体に格納される。
【００４０】
ここに開示するアルゴリズムや表示は、本質的にいかなる特定のコンピュータまたは他の装置に関連するものではない。様々な汎用システムをこの教示に従いプログラムに用いることができ、あるいは必要な方法を実行するより特別な装置を構成して便利さを証明してもよい。例えば、本発明にかかるいずれかの方法を配線した回路で実現してもよいし、汎用プロセッサにプログラミングしてもよいし、ハードウェアとソフトウェアの様々な組合せとして実現してもよい。当業者であれば、本発明をここに記載する以外の、ハンドヘルド装置、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベース、プログラム可能な消費者電子装置、デジタル信号処理（ＤＳＰ）装置、セットトップボックス、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、その他のコンピュータシステム構成として実施しうる直ちに理解するであろう。本発明はまた、複数のタスクが通信ネットワークで接続されたリモートの処理装置で実行される分散型コンピュータ環境で実施してもよい。
【００４１】
本発明の方法は、コンピュータソフトウェアを用いて実施してもよい。明確な基準に沿ったプログラム言語で記述される場合、この方法を実施する命令のシーケンスは様々なハードウェアプラットフォームで実行され、様々なオペレーティングシステムで接続るよう編集することができる。さらに、本発明は特定のプログラミング言語を対象に説明されていない。上述した本発明の開示は様々なプログラミング言語を用いて実施しうることを理解されるであろう。さらに、ソフトウェアの技術分野では、ある形から別の形（例えば、プログラム、処理、アプリケーション、ドライバ）へと動作または結果を言うのが普通である。このような説明は単に、コンピュータによってコンピュータのプロセッサである動作または処理を行って結果を得るソフトウェアの処理を言うのを短縮した方法である。
【００４２】
様々な用語や技術は、この技術の当業者が通信、プロトコル、アプリケーション、実装、機構等を説明するのに用いているものであると理解されたい。このような技術はアルゴリズムまたは数学的記述の用語の技術を実現する説明である。すなわち、この技術が、例えば、コンピュータのコードとして実現される場合でも、この技術の説明は数式、アルゴリズム、数学的記述としてより適当で簡潔に伝達され通信される。したがって、当業者はＡ＋Ｂ＝Ｃを示すブロックを、２入力（ＡとＢ）で合計出力（Ｃ）を提供するハードウェアおよび／またはソフトウェアで実現される加算関数として理解する。したがって、数式、アルゴリズム、数学的記述を説明としての使用は、少なくともハードウェアおよび／またはソフトウェアの物理的な実施例として理解されるべきである（例えば、本発明の技術を実施例として実現するコンピュータシステム）。
【００４３】
装置読み取り可能な媒体は、装置（例えばコンピュータ）で読み取り可能な形式の情報を保存おまたは伝送する様々な機構を具えると理解されたい。例えば、装置読み取り可能な媒体は、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスクストレージ媒体、光学酢取れ０時媒体、フラッシュメモリ装置、電気的、光学的、聴覚的または他の形式の伝搬信号（例えば、搬送は、赤外線信号、デジタル信号等）等が含まれる。
【００４４】
明細書で用いるように、「一実施例」または「ある実施例」あるいは類似の語句は、開示する構成が少なくとも本発明の１以上の実施例を含んでいることを意味する。本明細書で「一実施例」への言及は、同じ実施例を参照する必要はないが、このような実施例を相互に排除するものでもない。まして「一実施例」は本発明の実施例が１つのみあることを意味するものでもない。例えば、「一実施例」で説明される特徴、構成、動作等はまた、別の実施例が具えてもよい。すなわち、本発明はここに開示する実施例の様々な組合せおよび／または一体化を含んでもよい。
【００４５】
このように、発光デバイス（ＬＥＤ）ベースのモジュラディスプレイの方法および装置が開示された。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明を実施するネットワーク環境を示す図である。
【図２】図２は、本発明のいくつかの実施例を実現するのに用いるコンピュータシステムのブロック図である。
【図３】図３は、従来のアプローチを示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施例にかかる赤−緑−青のＬＥＤの行を用いたＬＥＤディスプレイエンジンである。
【図５】図５Ａは、本発明の実施例にかかるモジュラＬＥＤディスプレイのブロック図である。図５Ｂは、本発明の実施例にかかるモジュラＬＥＤディスプレイの断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施例にかかる、小さなＬＥＤディスプレイモジュールで構成された大型ＬＥＤディスプレイのブロック図である。
【図７】図７は、本発明の実施例のさらなる詳細を示すブロック図である。
【図８】図８は、本発明の実施例にかかる、ＲＧＢ・ＬＥＤの複数の行と回転ミラーを有する基板を用いたＬＥＤディスプレイエンジンを示す。
【図９】図９は、本発明の実施例における、頂部と底部のピクセルをスクリーン端縁に整列させる処理をフローチャート形式で示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の実施例にかかる、ＬＥＤディスプレイモジュールの最終アセンブリと調整手順を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明の１実施例にかかる、複数の小型ＬＥＤモジュールで構成される大型ＬＥＤディスプレイを示す図である。
【図１２】図１２は、本発明の実施例において、隣接するモジュールが反対方向に動く構成を示す図である。
【図１】
2008522220.tif 000003
【図２】
2008522220.tif 000004
【図３】
2008522220.tif 000005
【図４】
2008522220.tif 000006
【図５】
2008522220.tif 000007
【図６】
2008522220.tif 000008
【図７】
2008522220.tif 000009
【図８】
2008522220.tif 000010
【図９】
2008522220.tif 000011
【図１０】
2008522220.tif 000012
【図１１】
2008522220.tif 000013
【図１２】
2008522220.tif 000014
【国際調査報告】
2008522220.tif 000015
2008522220.tif 000016
2008522220.tif 000017