表示装置
光源の２つ又はそれ以上のアレイを有する画像表示装置を開示する。各アレイは、共通軸を中心に回転可能であり、各アレイの光源は、各光源が共通軸を中心に固有軌跡に沿って旋回するように配置されている。光源が、それを組み合わせて観察者が見ることができる所望の画像を残像によりもたらすように、そのそれぞれの固有軌跡を旋回するときに、コントローラは、各光源により発光される光の強度を調整するように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源が、観察者が見ることができる画像やメッセージを残像によりもたらすように移動するときに、各々により発光される光の強度が変化させられる複数の移動光源を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の典型的な装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイが、そこに沿って配置される単一のアームを有する。アームは、各ＬＥＤが軌跡を描くように、連続的に又は変動的に回転する。アームが通過する領域にドットマトリクス画像を観察者に見せるように、アームが回転するときにＬＥＤが個々にオン／オフされる。
【０００３】
これらの装置は、フルカラーの静止画又は動画像を表示するように、赤色、緑色、青色ＬＥＤを組み合わせて適用しても良い。この技術は、通常は桁違いにもっと多くのＬＥＤが必要な画像を、比較的少ない数のＬＥＤを用いて再現することが可能であるため特に有用である。必要なのは、観察者が見ることができる画像を残像によりもたらす程度に十分高速にＬＥＤのアームを回転させるだけである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この形式の表示装置には、高解像度を得るためには、回転するアーム上のＬＥＤを隙間なく配置しなければならず、サイズが小さくなってしまうという問題がある。その結果、光源により発光される光の強度が低くなり、特に強い太陽光下で見るときには、画像が鮮明に見えないことがある。より高出力のＬＥＤも入手可能であるが、これらは非常に大きく、これらをアームに沿って配置することは不可能であり、所望の解像度を保つことは不可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、画像表示装置は光源の２つ又はそれ以上のアレイを有し、各アレイは共通軸を中心に回転可能であり、各アレイの光源は、各光源が共通軸を中心に固有軌跡に沿って旋回するように配置されている。また、画像表示装置は、光源がそれを組み合わせて観察者が見ることができる所望の画像を残像によりもたらすように、そのそれぞれの固有軌跡を旋回するときに、各光源により発光される光の強度を調整するように構成されるコントローラを有する。
【０００６】
本発明は、各々がそれぞれ固有軌跡を旋回する光源の２つ又はそれ以上のアレイを提供することにより、生成される画像の解像度を減少させること無しに、より大きい、明るい光源を用いることが可能である。必要なのは、共通軸を中心に十分高速にアレイを回転させることだけである。最小許容回転速度は、周囲の明るさレベル及び光源の輝度に依存する。毎秒約２５回転よりも少ない回転速度では、画像フリッカが分かる程度に存在するが、装置は最低毎秒５回転の回転速度でも動作することが分かった。
【０００７】
アレイは線状であれば良く、典型的には各アレイが直線状である。この場合、各アレイの長手方向軸は共通軸に垂直であれば良く、また、代わりに各アレイの長手方向軸は共通軸に平行であっても良い。
【０００８】
各アレイの長手方向軸が共通軸に垂直の場合には、長手方向軸は典型的には同一平面内にある。
【０００９】
各アレイの長手方向軸が共通軸に平行の場合には、各長手方向軸上の対応する点が共通軸から同じ半径方向距離にあれば良く、典型的には、各長手方向軸上のすべての点が共通軸から同じ半径方向距離にある。
【００１０】
他の実施例においては、各アレイが湾曲している。この実施例では、各アレイの長手方向軸は、典型的には円弧を画定する。通常、各円弧は半円状であり、この各々の端部で共通軸と交差する。好ましくは、各円弧の半径は他の円弧の半径とは異なる。
【００１１】
各アレイは異なる個数の光源を有していても良い。しかしながら、これは製造するのに能率的ではないため、各アレイは実質的に同一であり同数の光源を有することが好ましい。
【００１２】
好適実施例では、装置は２つのアレイを有し、共通軸の法線方向に沿って見ると、一方のアレイの光源による旋回軌跡は、他方のアレイの光源による旋回軌跡とインタレースされるように見える。
【００１３】
明らかなように、一方のアレイの光源が他方のアレイの光源と同一平面を旋回するときには、それらは常に互いにインタレースされるように見え、鑑賞方向は無関係となる。しかしながら、あるアレイの光源が他のアレイの光源と異なる面を旋回するときには、視差のために共通軸の法線方向に沿って見たときのみインタレースされるように見える。
【００１４】
本明細書中では、インタレースされるという用語は、テレビジョン技術において一般的に用いられる意味で用いられる。これは、１列おきの２組での画像の飛び越し走査を意味するものである。
【００１５】
通常、各アレイは他のアレイに対して固定された位置に配置され、すべてのアレイが調和して回転する。
【００１６】
典型的には、光源の各アレイは、それぞれプリント基板（ＰＣＢ）上に載置される。通常、各ＰＣＢは共通軸と同軸である回転シャフト上に据え付けられる。この場合、回転シャフトは中心貫通孔を有し、そこを通って、貫通孔の一端に配置された送信機と、送信機から遠い位置の貫通孔内に配置されコントローラに接続された対応する受信機とからなる可視光又は赤外光リンクにより、画像データは外部データソースからコントローラに送信される。
【００１７】
好適実施例では、各光源は赤色、緑色、青色の光源のトライアッド（三原色の組）で構成される。典型的には、各光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【００１８】
他の手段として、各光源は３色ＬＥＤであっても良い。何れにしても、光源又はトライアッド光源は、所望な色の光を発光するように制御可能であれば良い。
【００１９】
隣り合う固有軌跡は、重なっていてもいなくても良い。
【００２０】
コントローラは、典型的には複数のパルス幅変調器を有し、各々がそれぞれ光源に接続され、各光源により発光される光の強度を調整するための入力信号に応じるものである。
【００２１】
各パルス幅変調器は、さらに、光源が所望な色の光を発光するように制御可能なものであれば、入力信号に応じて光源により発光される色を制御するように構成されても良い。
【００２２】
さらに、画像表示装置は、半径方向に移動可能な少なくとも１つのバランスウェイトと、振動センサと、振動センサから受信した信号に応じて共通軸からのバランスウェイトの半径方向の距離を可変するように構成されるバランスコントローラとを有していても良い。振動センサは、共通軸に配置される。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、表示システムは、本発明の第１の態様による複数の画像表示装置からなり、複数の画像表示装置のアレイは、各装置により見ることができる所望の画像が１つになって合成画像を生成するように、共通軸を中心に同調して回転するように構成される。
【００２４】
各アレイの長手方向軸がそれぞれその共通軸に平行な場合には、共通軸は共通面内に位置する。この場合、共通軸は、典型的には共通面内で一列に位置する。
【００２５】
また、各アレイの長手方向軸がそれぞれの共通軸に垂直な場合には、共通軸は共通面に垂直に位置する。
【００２６】
典型的には、各画像表示装置のアレイは、共通軸上に位置する各シャフトに取り付けられ、各装置のシャフトは、ギア装置を介して互いに連結される。
【００２７】
好ましくは、各シャフトは、シャフトに取り付けられるアレイにより描かれる回転の大きさが隣り合う表示装置のシャフトに取り付けられるアレイにより描かれる回転の大きさと重なり合うように、隣り合う表示装置のシャフトに関連して配置され、回転中に隣り合う装置のアレイに衝突しないように、２つのアレイが各シャフトの周囲に配置される。これにより、観察者に合成画像が一連となっているように見せることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、２つの同一のＰＣＢ２ａ，２ｂを収容するハウジング１を示している。２つのＰＣＢ２ａ，２ｂは、モータ（図示せず）により駆動されるシャフト４に接続されるアーム３の両端に据え付けられている。
【００２９】
各ＰＣＢ２ａ，２ｂは、ＬＥＤの各アレイ５ａ，５ｂを保持している。各アレイ５ａ，５ｂは、赤色、緑色、青色ＬＥＤの個々のトライアッドからなる。図４は、これらのトライアッドの配置を示している。図示の通り、各トライアッドは、赤色ＬＥＤ２３ａと緑色ＬＥＤ２３ｂと青色ＬＥＤ２３ｃとからなり、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃの回転軌跡に沿って一列に配置されている。トライアッドの各ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、トライアッドの隣り合うＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃから２画素分のピッチだけ離れて配置されている。画素のサイズは、ＰＣＢ２ａ，２ｂが回転中にＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃを作動させる時間長により決定される。この時間長は、コントローラ（後に詳説する）により制御される。２画素分の間隔は、ＰＣＢ２ａ，２ｂに載置されるＬＥＤを十分に大きく明るくすることを可能とする。
【００３０】
表示された画像を補正するために、画像の赤色、緑色、青色成分は、すべての成分が同一の的確な光源から発せられたように見えるように、互いに２画素分オフセットされる。このオフセットは、コントローラへ与える画像データを修正するか、コントローラ自体が画像データに作用するようにすることで提供されれば良い。
【００３１】
ＰＣＢ２ａ，２ｂを回転させると、各トライアッドの赤色、緑色、青色ＬＥＤ１００，１０１，１０２は、回転中にトライアッドのＬＥＤにより描かれる円弧軌跡のすべての点において発光されるべき所望の色の光を生じるように、個々に作動される。したがって、ＬＥＤ１００，１０１，１０２の個々のトライアッドによる光の発光を同時にコントロールすることにより、利用者が見ることができる画像を残像により生成することが可能となる。この効果を生じさせるためには、ＰＣＢ２ａ，２ｂは十分に早く、例えば毎秒２５回転又はそれ以上で回転させられる必要がある。
【００３２】
しかしながら、ＰＣＢ２ａ，２ｂの線速度が画像を表示するのに十分な残像とならない、アーム３の中心方向の領域が存在する。そこで、この領域に画像を提供する小さい静止ＬＥＤディスプレイ６が提供されている。さらに、通常は円形の画像よりも長方形の画像を有することが望まれるため、ＰＣＢ２ａ，２ｂを用いて画像を表示することができないハウジング１の角の領域を占めるように、４つの周辺ディスプレイ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが提供されている。
【００３３】
ＰＣＢ２ａ，２ｂが回転すると、赤色、緑色、青色ＬＥＤのトライアッドがそれぞれ固有軌跡を描く。例えば、ＰＣＢ２ａ上のあるトライアッドのＬＥＤが軌跡８ａを描き、ＰＣＢ２ｂ上のあるトライアッドのＬＥＤが軌跡８ｂを描く。図示の通り、軌跡８ａは軌跡８ｂとインタレースする。したがって、１つのＰＣＢ上にＬＥＤを高密度に詰め込まなくても、ある程度の解像度を達成可能である。それどころか、ＬＥＤ５ａ，５ｂのアレイが２つのＰＣＢ２ａ，２ｂ上に分配されると、より大きく明るいＬＥＤを用いることも可能となる。空気中のＰＣＢ２ａ，２ｂの回転運動は、ＬＥＤの冷却を提供する利点もある。
【００３４】
図２に示される第２実施例では、表示装置は、ＡＣモータ１１がその底部に置かれる光学的風防樹脂製筐体（ｏｐｔｉｃａｌ ｐｅｒｓｐｅｘ ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）１０に収容されている。スリップリング１３を通ってハウジング１０の全長にわたるシャフト１２であって、ハウジング１０の頂部の軸受１４に支持されるシャフト１２に、このＡＣモータ１１の電機子が接続されている。スリップリングはＰＣＢ１６ａ，１６ｂを回転させる動力を供給するために用いられる。
【００３５】
シャフト１２には、対角線上で対向する２つのＰＣＢ１６ａ，１６ｂを支持する２つの支持アーム１５が据え付けられている。これらのＰＣＢ１６ａ，１６ｂの各々は、ＬＥＤ１７ａ，１７ｂのアレイをそれぞれ保持している（図示例ではＰＣＢ１６ｂ上のＬＥＤアレイ１７ｂは見えない）。これらのＰＣＢ１６ａ，１６ｂは図１の実施例に対して説明されたものと同様であり、ＬＥＤ１７ａ，１７ｂの各アレイは、２つのＰＣＢ１６ａ，１６ｂがシャフト１２を中心に回転するとき、アレイ１７ａのトライアッドにより描かれる軌跡がアレイ１７ｂのトライアッドにより描かれる軌跡とインタレースするように構成された、赤色、緑色、青色ＬＥＤのトライアッドを保持している。したがって、結果として生ずる画像は、円筒状の外見を有し、ハウジング１０を介して見ることができる。また、ＬＥＤのトライアッドは、すでに説明され図４に示されるように、列を成して配置されている。
【００３６】
ＰＣＢ１６ａ，１６ｂの各々は、シャフト１２の中心を貫通する孔の一端にある受信機と光学的に結合する光ファイバ１９ａを介して、画像データを受信するコントローラＰＣＢ１８に接続されている。孔の他端では、送信機が他の光ファイバ１９ｂに光学的に結合されている。したがって、画像データは、光導波路としての孔を用いて光ファイバ１９ａ及び１９ｂ間を送信される。
【００３７】
図６は、シャフト１２及びモータ１１を通る断面図を示している。これは、光ファイバ１９ｂに取り付けられている送信機２００ｂ、及び光ファイバ１９ａに取り付けられている受信機２００ａを表している。通常、画像データは、シャフト１２の下側の送信機と受信機の間を赤外放射で送信される。しかしながら、勿論、別の光学的放射を用いても良い。送信機２００ｂは、シャフト１２がその周りを自由に回転するように、シャフト１２内に緩く取り付けられている。
【００３８】
コントローラＰＣＢは、図１の実施例でも設けられている。しかしながら、ＰＣＢは図１に示した例では表されていない。画像データは、図６に示され上述されたものと同じように、図１のコントローラＰＣＢに送信されれば良い。
【００３９】
アレイ５ａ，５ｂ，１７ａ，１７ｂのトライアッドの１つのための、コントローラＰＣＢ１８上に置かれる適当なコントローラの電子機器２０の概略図が、図３に示される。個別部品で作られる、又は適当にプログラムされたマイクロプロセッサ若しくはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）であるコントローラ２１により、画像データが光ファイバ１９を介して受信される。画像データには、トライアッド内の各ＬＥＤに要求される強度に関連する情報が含まれる。各トライアッドは、関連するコントローラ２１を有し、それには３つの個別パルス幅変調（ＰＷＭ）コントローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃが提供されている。これらは、ＬＥＤドライバ２４ａ，２４ｂ，２４ｃを介して、トライアッドの１つを形成する赤色、緑色、青色ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃにそれぞれ接続されている。ＬＥＤドライバ２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、ＰＷＭコントローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃからの出力信号を、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃを駆動するための高出力信号に変換する。
【００４０】
ＰＷＭコントローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、それぞれのＬＥＤが所望の光の強度で発光するように、画像データに応じて、各ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃの輝度を制御するためのパルス幅変調出力を生成するものである。すでに説明されたように、画像データの赤色、緑色、青色成分は、互いにオフセットされる。したがって、遠位の観察者が見たときに、各ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃにより生成される色は収束し、トライアッドは所望の色及び輝度の光を発光する点光源であるかのように見える。
【００４１】
したがって、ＰＣＢ２ａ，２ｂ，又は１６ａ，１６ｂが回転中、コントローラ２１へ与えられる入力データを変化させることにより、装置に所望の静止又は動画像を表示させることが可能となる。明らかなように、図１に示される装置は平面の画像を生成し、図２に示す装置の画像は円筒の表面上に形成される。
【００４２】
第１実施例において既に言及されたように、アレイ５ａ，５ｂのシャフト４に最も近いトライアッドは、シャフト４から最も遠いものに比べて線速度がより遅い。したがって、アレイ５ａ，５ｂの各ＬＥＤが１画素を表示するのに同じ時間長で作動されると、シャフト４に最も近い画素は、シャフト４から最も遠い画素に比べてより小さくなる。これは、特定のトライアッドのＬＥＤが作動される時間を、シャフト４からのトライアッドの半径方向距離に応じて調節することによって補償することが可能である。これが行われれば、シャフト４からの半径方向距離に関係なく、各画素は同じサイズとなる。
【００４３】
さらに、シャフト４に最も近いＬＥＤにより描かれる円弧軌跡の円周は、シャフト４から最も遠いＬＥＤによる円弧軌跡の円周よりも小さいため、シャフト４に最も近い軌跡にある画素は、シャフト４から最も遠い軌跡にある画素よりも少ない。これは、各ＬＥＤにより描かれる円弧軌跡の各々にどのくらいの画素を有効とするか計算し、画素の有効数に一致するように画像データを再配置することにより補償することが可能である。
【００４４】
実施例では２つだけのアームを有するものを説明したが、当然のことながら、関連するＬＥＤのアレイをそれぞれ有するより多くのアームで本発明を動作させることも同様に可能である。つまり、任意の高解像度の表示を達成するために、より多くのアームを提供しても良い。さらに、より多くのアームを用いると、アームを回転させるスピードをより遅くすることができる。ある特定の実施例では、１０ヘルツで回転する８つのアームを用いたが、これは動画像を表示するのに特に適している８０ヘルツのビデオリフレッシュレートを提供する。
【００４５】
どちらの実施例の装置も、例えばテレビ受像機やビデオ信号からの静止画像及び動画像の表示のために用いられ得る。第１実施例の装置は、特にこれに適しており、広告業や他の用途において有用である。また、第２実施例の装置は、例えば飲料用の缶の描写を行うのに使用可能な製品プロモーションにおける用途を有する。
【００４６】
ＬＥＤを有するＰＣＢが高速で回転するため、バランスが崩れているとシステムが大きな振動を受ける可能性がある。そこで、不平衡状態を補償するために、シャフト４の軸に向かって、又は軸から遠くに、例えばモータにより移動可能な一組のバランスウェイトを各ＰＣＢの近傍に提供しても良い。
【００４７】
振動センサ１１０が中央の静止ディスプレイ６の中央に取り付けられているこのようなシステムが、図５に示されている。コントローラ（図示せず）がこの振動センサ１１０から信号を受信し、これに応じて、ＰＣＢ２ａ，２ｂの各々にそれぞれ載置される一対のステッピングモータ１１１に出力信号を与える。ステッピングモータは、カウンタバランス１１３ａ，１１３ｂが載置される各ウォーム駆動部１１２ａ，１１２ｂに接続されている。レール１１４ａ，１１４ｂは各ウォーム駆動部１１２ａ，１１２ｂの近傍に提供されている。ステッピングモータ１１１ａ，１１１ｂの稼動時に、シャフト４に対して半径方向にウォーム駆動部１１２ａ，１１２ｂに沿ってカウンタバランスが移動するように、カウンタバランス１１３ａ，１１３ｂが回転するのを防ぐための各カウンタバランス１１３ａ，１１３ｂの突出部１１５ａ，１１５ｂと、各レール１１４ａ，１１４ｂが協働する。端板１１６ａ，１１６ｂは、カウンタバランス１１３ａ，１１３ｂがウォーム駆動部１１２ａ，１１２ｂの終端から外れるのを防止する。コントローラは、振動センサ１１０により検出された振動に応じて駆動信号をステッピングモータ１１１ａ，１１１ｂに与える。ウォーム駆動部１１２ａ，１１２ｂに沿って正しい半径方向距離にカウンタバランス１１３ａ，１１３ｂを配置することにより、高速回転による振動を減少させることが可能となる。
【００４８】
図７及び図８は、例えば風防樹脂からなる透明な筐体３０１を有する表示システム３００を示している。筐体３０１内には、図２を参照して説明された第２実施例による６つの表示装置３０２ａ−３０２ｆがある。但し、この数量は任意であり、より多くの又はより少ない表示装置が提供されても良い。
【００４９】
また、これらのうちの３つの表示装置３０２ａ−３０２ｃが、図７により斜視図として示されている。残りの３つの表示装置３０２ｄ−３０２ｆは簡略化のために図示例では示されていない。しかしながら、各表示装置３０２ａ−３０２ｆの構造は同一である。これから分かるように、各表示装置３０２ａ−３０２ｃは、それぞれ対応するシャフト３０５ａ−３０５ｃに据え付けられる、対応する上部アーム３０３ａ−３０３ｃ及び下部アーム３０４ａ−３０４ｃを有している。一対のアレイが各上部及び下部アームの対向端に取り付けられている。例えば、アレイ３０６ａ，３０７ａが上部アーム３０３ａ及び下部アーム３０４ａの対向端に取り付けられている。上述のように、各アレイ３０６ａ−３０６ｃは、これに対応するアレイ３０７ａ，３０７ｃに対して半画素分オフセットされている。
【００５０】
すべての表示装置３０２ａ−３０２ｆは、図８に示されるようなギア装置等の適当な不滑性連結部により互いに連結されている。ここで、各ギア３０８ａ−３０８ｆは、各シャフト３０５ａ−３０５ｆの一端に取り付けられており、各ギアが隣り合う表示装置３０２ａ−３０２ｆに取り付けられるギアと噛合している。したがって、すべての表示装置が単一のモータで同調して駆動される。
【００５１】
各上部アーム３０３ａ−３０３ｆ及び下部アーム３０４ａ−３０４ｆは、それらが常に隣り合う上部及び下部アームからオフセットされる方向となるように、それぞれシャフト３０５ａ−３０５ｆに据え付けられる（すなわち、各一対のアレイは、回転中に隣り合う表示装置のアレイと衝突しないように、各シャフトを中心に配置される）。この目的は、回転中に隣り合うアレイ間の衝突無しに各個別の表示装置から発生した画像から一連の合成画像が生成されるように、各表示装置３０２ａ−３０２ｆのシャフト３０５ａ−３０５ｆ（したがってアレイ３０６ａ−３０６ｆ及び３０７ａ−３０７ｆ）が隙間なく配置されるようにするためである（すなわち、回転中の各一対のアレイにより描かれる回転の大きさが、隣り合う表示装置の一対のアレイにより描かれる回転の大きさと重なる、又は交差する）。
【００５２】
これまでのように、表示装置３０２ａ−３０２ｆを十分高速に回転し、回転中にこれらの光源により発光する光の強度を調整することによって、各表示装置が画像を生成可能となる。これは、筐体３０１の周囲すべてにわたって見ることが可能な合成画像をもたらす。この表示システム３００は、従前はＬＥＤ等を用いて大型表示装置を提供するコストが非常に高かった、特に広告業や他の大型表示システムにおける利用を見出す。
【００５３】
図９は、本発明の第３実施例を示している。基台４００には、モータ（図示せず）が収容されている。モータは、３つの半円状アレイ４０２，４０３，４０４が取り付けられるシャフト４１を駆動する。アレイ４０２，４０３，４０４は、それぞれ異なる半径を有し、したがって、回転中に異なる半径の球体を描く。アーム４０４により描かれる球面４０５が示されている。
【００５４】
これまでのように、ＬＥＤ（単一若しくはトライアッド、又はまったく別の構成）等の複数の光源がアームに沿って一定の間隔で配置されている。光源により発光される光の強度は、アレイ４０２，４０３，４０４の回転中に調整され、こうして各アレイは、これにより描かれる球体の球面上に画像を生成することが可能となる。この場合、３つの画像が生成され、これは真の３次元効果を生ずる。これには種々の用途があるが、１つの可能な例としては、外側アレイ４０４，４０３が雲の画像を生成し、内側アレイ４０２が地球自体の画像を生成するような、地球の描写を生じさせるものである。
【００５５】
各アレイ４０２，４０３，４０４が異なる表面上に画像を生じさせる事実から生ずるすべての視差を回避するために、シャフト４０１の長手方向軸の法線から合成画像を見ることを通常は意図している。勿論、それぞれに対して光源をオフセットすることで、同じ半径を有するアレイで同様の装置を構成することも可能である。これにより、従前可能だった解像度を越えて解像度を高めることが可能となる（上述の実施例と同様に）。この場合、各アレイは同一表面上に画像を生成し、視差は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明の第１実施例の斜視図を示している。
【図２】図２は、本発明の第２実施例の斜視図を示している。
【図３】図３は、第１及び第２実施例に用いるのに適したコントローラを示している。
【図４】図４は、ＰＣＢ上のＬＥＤの配置を示している。
【図５】図５は、バランス機構を示している。
【図６】図６は、コントローラへデータを与える一手段を示している。
【図７】図７は、第２実施例による複数の装置から形成される表示システムを示している。
【図８】図８は、第２実施例による複数の装置から形成される表示システムを示している。
【図９】図９は、本発明の第３実施例を示している。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源が、観察者が見ることができる画像やメッセージを残像によりもたらすように移動するときに、各々により発光される光の強度が変化させられる複数の移動光源を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の典型的な装置は、発光ダイオード（ＬＥＤ）のアレイが、そこに沿って配置される単一のアームを有する。アームは、各ＬＥＤが軌跡を描くように、連続的に又は変動的に回転する。アームが通過する領域にドットマトリクス画像を観察者に見せるように、アームが回転するときにＬＥＤが個々にオン／オフされる。
【０００３】
これらの装置は、フルカラーの静止画又は動画像を表示するように、赤色、緑色、青色ＬＥＤを組み合わせて適用しても良い。この技術は、通常は桁違いにもっと多くのＬＥＤが必要な画像を、比較的少ない数のＬＥＤを用いて再現することが可能であるため特に有用である。必要なのは、観察者が見ることができる画像を残像によりもたらす程度に十分高速にＬＥＤのアームを回転させるだけである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この形式の表示装置には、高解像度を得るためには、回転するアーム上のＬＥＤを隙間なく配置しなければならず、サイズが小さくなってしまうという問題がある。その結果、光源により発光される光の強度が低くなり、特に強い太陽光下で見るときには、画像が鮮明に見えないことがある。より高出力のＬＥＤも入手可能であるが、これらは非常に大きく、これらをアームに沿って配置することは不可能であり、所望の解像度を保つことは不可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、画像表示装置は光源の２つ又はそれ以上のアレイを有し、各アレイは共通軸を中心に回転可能であり、各アレイの光源は、各光源が共通軸を中心に固有軌跡に沿って旋回するように配置されている。また、画像表示装置は、光源がそれを組み合わせて観察者が見ることができる所望の画像を残像によりもたらすように、そのそれぞれの固有軌跡を旋回するときに、各光源により発光される光の強度を調整するように構成されるコントローラを有する。
【０００６】
本発明は、各々がそれぞれ固有軌跡を旋回する光源の２つ又はそれ以上のアレイを提供することにより、生成される画像の解像度を減少させること無しに、より大きい、明るい光源を用いることが可能である。必要なのは、共通軸を中心に十分高速にアレイを回転させることだけである。最小許容回転速度は、周囲の明るさレベル及び光源の輝度に依存する。毎秒約２５回転よりも少ない回転速度では、画像フリッカが分かる程度に存在するが、装置は最低毎秒５回転の回転速度でも動作することが分かった。
【０００７】
アレイは線状であれば良く、典型的には各アレイが直線状である。この場合、各アレイの長手方向軸は共通軸に垂直であれば良く、また、代わりに各アレイの長手方向軸は共通軸に平行であっても良い。
【０００８】
各アレイの長手方向軸が共通軸に垂直の場合には、長手方向軸は典型的には同一平面内にある。
【０００９】
各アレイの長手方向軸が共通軸に平行の場合には、各長手方向軸上の対応する点が共通軸から同じ半径方向距離にあれば良く、典型的には、各長手方向軸上のすべての点が共通軸から同じ半径方向距離にある。
【００１０】
他の実施例においては、各アレイが湾曲している。この実施例では、各アレイの長手方向軸は、典型的には円弧を画定する。通常、各円弧は半円状であり、この各々の端部で共通軸と交差する。好ましくは、各円弧の半径は他の円弧の半径とは異なる。
【００１１】
各アレイは異なる個数の光源を有していても良い。しかしながら、これは製造するのに能率的ではないため、各アレイは実質的に同一であり同数の光源を有することが好ましい。
【００１２】
好適実施例では、装置は２つのアレイを有し、共通軸の法線方向に沿って見ると、一方のアレイの光源による旋回軌跡は、他方のアレイの光源による旋回軌跡とインタレースされるように見える。
【００１３】
明らかなように、一方のアレイの光源が他方のアレイの光源と同一平面を旋回するときには、それらは常に互いにインタレースされるように見え、鑑賞方向は無関係となる。しかしながら、あるアレイの光源が他のアレイの光源と異なる面を旋回するときには、視差のために共通軸の法線方向に沿って見たときのみインタレースされるように見える。
【００１４】
本明細書中では、インタレースされるという用語は、テレビジョン技術において一般的に用いられる意味で用いられる。これは、１列おきの２組での画像の飛び越し走査を意味するものである。
【００１５】
通常、各アレイは他のアレイに対して固定された位置に配置され、すべてのアレイが調和して回転する。
【００１６】
典型的には、光源の各アレイは、それぞれプリント基板（ＰＣＢ）上に載置される。通常、各ＰＣＢは共通軸と同軸である回転シャフト上に据え付けられる。この場合、回転シャフトは中心貫通孔を有し、そこを通って、貫通孔の一端に配置された送信機と、送信機から遠い位置の貫通孔内に配置されコントローラに接続された対応する受信機とからなる可視光又は赤外光リンクにより、画像データは外部データソースからコントローラに送信される。
【００１７】
好適実施例では、各光源は赤色、緑色、青色の光源のトライアッド（三原色の組）で構成される。典型的には、各光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）である。
【００１８】
他の手段として、各光源は３色ＬＥＤであっても良い。何れにしても、光源又はトライアッド光源は、所望な色の光を発光するように制御可能であれば良い。
【００１９】
隣り合う固有軌跡は、重なっていてもいなくても良い。
【００２０】
コントローラは、典型的には複数のパルス幅変調器を有し、各々がそれぞれ光源に接続され、各光源により発光される光の強度を調整するための入力信号に応じるものである。
【００２１】
各パルス幅変調器は、さらに、光源が所望な色の光を発光するように制御可能なものであれば、入力信号に応じて光源により発光される色を制御するように構成されても良い。
【００２２】
さらに、画像表示装置は、半径方向に移動可能な少なくとも１つのバランスウェイトと、振動センサと、振動センサから受信した信号に応じて共通軸からのバランスウェイトの半径方向の距離を可変するように構成されるバランスコントローラとを有していても良い。振動センサは、共通軸に配置される。
【００２３】
本発明の第２の態様によれば、表示システムは、本発明の第１の態様による複数の画像表示装置からなり、複数の画像表示装置のアレイは、各装置により見ることができる所望の画像が１つになって合成画像を生成するように、共通軸を中心に同調して回転するように構成される。
【００２４】
各アレイの長手方向軸がそれぞれその共通軸に平行な場合には、共通軸は共通面内に位置する。この場合、共通軸は、典型的には共通面内で一列に位置する。
【００２５】
また、各アレイの長手方向軸がそれぞれの共通軸に垂直な場合には、共通軸は共通面に垂直に位置する。
【００２６】
典型的には、各画像表示装置のアレイは、共通軸上に位置する各シャフトに取り付けられ、各装置のシャフトは、ギア装置を介して互いに連結される。
【００２７】
好ましくは、各シャフトは、シャフトに取り付けられるアレイにより描かれる回転の大きさが隣り合う表示装置のシャフトに取り付けられるアレイにより描かれる回転の大きさと重なり合うように、隣り合う表示装置のシャフトに関連して配置され、回転中に隣り合う装置のアレイに衝突しないように、２つのアレイが各シャフトの周囲に配置される。これにより、観察者に合成画像が一連となっているように見せることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
図１は、２つの同一のＰＣＢ２ａ，２ｂを収容するハウジング１を示している。２つのＰＣＢ２ａ，２ｂは、モータ（図示せず）により駆動されるシャフト４に接続されるアーム３の両端に据え付けられている。
【００２９】
各ＰＣＢ２ａ，２ｂは、ＬＥＤの各アレイ５ａ，５ｂを保持している。各アレイ５ａ，５ｂは、赤色、緑色、青色ＬＥＤの個々のトライアッドからなる。図４は、これらのトライアッドの配置を示している。図示の通り、各トライアッドは、赤色ＬＥＤ２３ａと緑色ＬＥＤ２３ｂと青色ＬＥＤ２３ｃとからなり、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃの回転軌跡に沿って一列に配置されている。トライアッドの各ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、トライアッドの隣り合うＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃから２画素分のピッチだけ離れて配置されている。画素のサイズは、ＰＣＢ２ａ，２ｂが回転中にＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃを作動させる時間長により決定される。この時間長は、コントローラ（後に詳説する）により制御される。２画素分の間隔は、ＰＣＢ２ａ，２ｂに載置されるＬＥＤを十分に大きく明るくすることを可能とする。
【００３０】
表示された画像を補正するために、画像の赤色、緑色、青色成分は、すべての成分が同一の的確な光源から発せられたように見えるように、互いに２画素分オフセットされる。このオフセットは、コントローラへ与える画像データを修正するか、コントローラ自体が画像データに作用するようにすることで提供されれば良い。
【００３１】
ＰＣＢ２ａ，２ｂを回転させると、各トライアッドの赤色、緑色、青色ＬＥＤ１００，１０１，１０２は、回転中にトライアッドのＬＥＤにより描かれる円弧軌跡のすべての点において発光されるべき所望の色の光を生じるように、個々に作動される。したがって、ＬＥＤ１００，１０１，１０２の個々のトライアッドによる光の発光を同時にコントロールすることにより、利用者が見ることができる画像を残像により生成することが可能となる。この効果を生じさせるためには、ＰＣＢ２ａ，２ｂは十分に早く、例えば毎秒２５回転又はそれ以上で回転させられる必要がある。
【００３２】
しかしながら、ＰＣＢ２ａ，２ｂの線速度が画像を表示するのに十分な残像とならない、アーム３の中心方向の領域が存在する。そこで、この領域に画像を提供する小さい静止ＬＥＤディスプレイ６が提供されている。さらに、通常は円形の画像よりも長方形の画像を有することが望まれるため、ＰＣＢ２ａ，２ｂを用いて画像を表示することができないハウジング１の角の領域を占めるように、４つの周辺ディスプレイ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが提供されている。
【００３３】
ＰＣＢ２ａ，２ｂが回転すると、赤色、緑色、青色ＬＥＤのトライアッドがそれぞれ固有軌跡を描く。例えば、ＰＣＢ２ａ上のあるトライアッドのＬＥＤが軌跡８ａを描き、ＰＣＢ２ｂ上のあるトライアッドのＬＥＤが軌跡８ｂを描く。図示の通り、軌跡８ａは軌跡８ｂとインタレースする。したがって、１つのＰＣＢ上にＬＥＤを高密度に詰め込まなくても、ある程度の解像度を達成可能である。それどころか、ＬＥＤ５ａ，５ｂのアレイが２つのＰＣＢ２ａ，２ｂ上に分配されると、より大きく明るいＬＥＤを用いることも可能となる。空気中のＰＣＢ２ａ，２ｂの回転運動は、ＬＥＤの冷却を提供する利点もある。
【００３４】
図２に示される第２実施例では、表示装置は、ＡＣモータ１１がその底部に置かれる光学的風防樹脂製筐体（ｏｐｔｉｃａｌ ｐｅｒｓｐｅｘ ｅｎｃｌｏｓｕｒｅ）１０に収容されている。スリップリング１３を通ってハウジング１０の全長にわたるシャフト１２であって、ハウジング１０の頂部の軸受１４に支持されるシャフト１２に、このＡＣモータ１１の電機子が接続されている。スリップリングはＰＣＢ１６ａ，１６ｂを回転させる動力を供給するために用いられる。
【００３５】
シャフト１２には、対角線上で対向する２つのＰＣＢ１６ａ，１６ｂを支持する２つの支持アーム１５が据え付けられている。これらのＰＣＢ１６ａ，１６ｂの各々は、ＬＥＤ１７ａ，１７ｂのアレイをそれぞれ保持している（図示例ではＰＣＢ１６ｂ上のＬＥＤアレイ１７ｂは見えない）。これらのＰＣＢ１６ａ，１６ｂは図１の実施例に対して説明されたものと同様であり、ＬＥＤ１７ａ，１７ｂの各アレイは、２つのＰＣＢ１６ａ，１６ｂがシャフト１２を中心に回転するとき、アレイ１７ａのトライアッドにより描かれる軌跡がアレイ１７ｂのトライアッドにより描かれる軌跡とインタレースするように構成された、赤色、緑色、青色ＬＥＤのトライアッドを保持している。したがって、結果として生ずる画像は、円筒状の外見を有し、ハウジング１０を介して見ることができる。また、ＬＥＤのトライアッドは、すでに説明され図４に示されるように、列を成して配置されている。
【００３６】
ＰＣＢ１６ａ，１６ｂの各々は、シャフト１２の中心を貫通する孔の一端にある受信機と光学的に結合する光ファイバ１９ａを介して、画像データを受信するコントローラＰＣＢ１８に接続されている。孔の他端では、送信機が他の光ファイバ１９ｂに光学的に結合されている。したがって、画像データは、光導波路としての孔を用いて光ファイバ１９ａ及び１９ｂ間を送信される。
【００３７】
図６は、シャフト１２及びモータ１１を通る断面図を示している。これは、光ファイバ１９ｂに取り付けられている送信機２００ｂ、及び光ファイバ１９ａに取り付けられている受信機２００ａを表している。通常、画像データは、シャフト１２の下側の送信機と受信機の間を赤外放射で送信される。しかしながら、勿論、別の光学的放射を用いても良い。送信機２００ｂは、シャフト１２がその周りを自由に回転するように、シャフト１２内に緩く取り付けられている。
【００３８】
コントローラＰＣＢは、図１の実施例でも設けられている。しかしながら、ＰＣＢは図１に示した例では表されていない。画像データは、図６に示され上述されたものと同じように、図１のコントローラＰＣＢに送信されれば良い。
【００３９】
アレイ５ａ，５ｂ，１７ａ，１７ｂのトライアッドの１つのための、コントローラＰＣＢ１８上に置かれる適当なコントローラの電子機器２０の概略図が、図３に示される。個別部品で作られる、又は適当にプログラムされたマイクロプロセッサ若しくはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）であるコントローラ２１により、画像データが光ファイバ１９を介して受信される。画像データには、トライアッド内の各ＬＥＤに要求される強度に関連する情報が含まれる。各トライアッドは、関連するコントローラ２１を有し、それには３つの個別パルス幅変調（ＰＷＭ）コントローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃが提供されている。これらは、ＬＥＤドライバ２４ａ，２４ｂ，２４ｃを介して、トライアッドの１つを形成する赤色、緑色、青色ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃにそれぞれ接続されている。ＬＥＤドライバ２４ａ，２４ｂ，２４ｃは、ＰＷＭコントローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃからの出力信号を、ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃを駆動するための高出力信号に変換する。
【００４０】
ＰＷＭコントローラ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、それぞれのＬＥＤが所望の光の強度で発光するように、画像データに応じて、各ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃの輝度を制御するためのパルス幅変調出力を生成するものである。すでに説明されたように、画像データの赤色、緑色、青色成分は、互いにオフセットされる。したがって、遠位の観察者が見たときに、各ＬＥＤ２３ａ，２３ｂ，２３ｃにより生成される色は収束し、トライアッドは所望の色及び輝度の光を発光する点光源であるかのように見える。
【００４１】
したがって、ＰＣＢ２ａ，２ｂ，又は１６ａ，１６ｂが回転中、コントローラ２１へ与えられる入力データを変化させることにより、装置に所望の静止又は動画像を表示させることが可能となる。明らかなように、図１に示される装置は平面の画像を生成し、図２に示す装置の画像は円筒の表面上に形成される。
【００４２】
第１実施例において既に言及されたように、アレイ５ａ，５ｂのシャフト４に最も近いトライアッドは、シャフト４から最も遠いものに比べて線速度がより遅い。したがって、アレイ５ａ，５ｂの各ＬＥＤが１画素を表示するのに同じ時間長で作動されると、シャフト４に最も近い画素は、シャフト４から最も遠い画素に比べてより小さくなる。これは、特定のトライアッドのＬＥＤが作動される時間を、シャフト４からのトライアッドの半径方向距離に応じて調節することによって補償することが可能である。これが行われれば、シャフト４からの半径方向距離に関係なく、各画素は同じサイズとなる。
【００４３】
さらに、シャフト４に最も近いＬＥＤにより描かれる円弧軌跡の円周は、シャフト４から最も遠いＬＥＤによる円弧軌跡の円周よりも小さいため、シャフト４に最も近い軌跡にある画素は、シャフト４から最も遠い軌跡にある画素よりも少ない。これは、各ＬＥＤにより描かれる円弧軌跡の各々にどのくらいの画素を有効とするか計算し、画素の有効数に一致するように画像データを再配置することにより補償することが可能である。
【００４４】
実施例では２つだけのアームを有するものを説明したが、当然のことながら、関連するＬＥＤのアレイをそれぞれ有するより多くのアームで本発明を動作させることも同様に可能である。つまり、任意の高解像度の表示を達成するために、より多くのアームを提供しても良い。さらに、より多くのアームを用いると、アームを回転させるスピードをより遅くすることができる。ある特定の実施例では、１０ヘルツで回転する８つのアームを用いたが、これは動画像を表示するのに特に適している８０ヘルツのビデオリフレッシュレートを提供する。
【００４５】
どちらの実施例の装置も、例えばテレビ受像機やビデオ信号からの静止画像及び動画像の表示のために用いられ得る。第１実施例の装置は、特にこれに適しており、広告業や他の用途において有用である。また、第２実施例の装置は、例えば飲料用の缶の描写を行うのに使用可能な製品プロモーションにおける用途を有する。
【００４６】
ＬＥＤを有するＰＣＢが高速で回転するため、バランスが崩れているとシステムが大きな振動を受ける可能性がある。そこで、不平衡状態を補償するために、シャフト４の軸に向かって、又は軸から遠くに、例えばモータにより移動可能な一組のバランスウェイトを各ＰＣＢの近傍に提供しても良い。
【００４７】
振動センサ１１０が中央の静止ディスプレイ６の中央に取り付けられているこのようなシステムが、図５に示されている。コントローラ（図示せず）がこの振動センサ１１０から信号を受信し、これに応じて、ＰＣＢ２ａ，２ｂの各々にそれぞれ載置される一対のステッピングモータ１１１に出力信号を与える。ステッピングモータは、カウンタバランス１１３ａ，１１３ｂが載置される各ウォーム駆動部１１２ａ，１１２ｂに接続されている。レール１１４ａ，１１４ｂは各ウォーム駆動部１１２ａ，１１２ｂの近傍に提供されている。ステッピングモータ１１１ａ，１１１ｂの稼動時に、シャフト４に対して半径方向にウォーム駆動部１１２ａ，１１２ｂに沿ってカウンタバランスが移動するように、カウンタバランス１１３ａ，１１３ｂが回転するのを防ぐための各カウンタバランス１１３ａ，１１３ｂの突出部１１５ａ，１１５ｂと、各レール１１４ａ，１１４ｂが協働する。端板１１６ａ，１１６ｂは、カウンタバランス１１３ａ，１１３ｂがウォーム駆動部１１２ａ，１１２ｂの終端から外れるのを防止する。コントローラは、振動センサ１１０により検出された振動に応じて駆動信号をステッピングモータ１１１ａ，１１１ｂに与える。ウォーム駆動部１１２ａ，１１２ｂに沿って正しい半径方向距離にカウンタバランス１１３ａ，１１３ｂを配置することにより、高速回転による振動を減少させることが可能となる。
【００４８】
図７及び図８は、例えば風防樹脂からなる透明な筐体３０１を有する表示システム３００を示している。筐体３０１内には、図２を参照して説明された第２実施例による６つの表示装置３０２ａ−３０２ｆがある。但し、この数量は任意であり、より多くの又はより少ない表示装置が提供されても良い。
【００４９】
また、これらのうちの３つの表示装置３０２ａ−３０２ｃが、図７により斜視図として示されている。残りの３つの表示装置３０２ｄ−３０２ｆは簡略化のために図示例では示されていない。しかしながら、各表示装置３０２ａ−３０２ｆの構造は同一である。これから分かるように、各表示装置３０２ａ−３０２ｃは、それぞれ対応するシャフト３０５ａ−３０５ｃに据え付けられる、対応する上部アーム３０３ａ−３０３ｃ及び下部アーム３０４ａ−３０４ｃを有している。一対のアレイが各上部及び下部アームの対向端に取り付けられている。例えば、アレイ３０６ａ，３０７ａが上部アーム３０３ａ及び下部アーム３０４ａの対向端に取り付けられている。上述のように、各アレイ３０６ａ−３０６ｃは、これに対応するアレイ３０７ａ，３０７ｃに対して半画素分オフセットされている。
【００５０】
すべての表示装置３０２ａ−３０２ｆは、図８に示されるようなギア装置等の適当な不滑性連結部により互いに連結されている。ここで、各ギア３０８ａ−３０８ｆは、各シャフト３０５ａ−３０５ｆの一端に取り付けられており、各ギアが隣り合う表示装置３０２ａ−３０２ｆに取り付けられるギアと噛合している。したがって、すべての表示装置が単一のモータで同調して駆動される。
【００５１】
各上部アーム３０３ａ−３０３ｆ及び下部アーム３０４ａ−３０４ｆは、それらが常に隣り合う上部及び下部アームからオフセットされる方向となるように、それぞれシャフト３０５ａ−３０５ｆに据え付けられる（すなわち、各一対のアレイは、回転中に隣り合う表示装置のアレイと衝突しないように、各シャフトを中心に配置される）。この目的は、回転中に隣り合うアレイ間の衝突無しに各個別の表示装置から発生した画像から一連の合成画像が生成されるように、各表示装置３０２ａ−３０２ｆのシャフト３０５ａ−３０５ｆ（したがってアレイ３０６ａ−３０６ｆ及び３０７ａ−３０７ｆ）が隙間なく配置されるようにするためである（すなわち、回転中の各一対のアレイにより描かれる回転の大きさが、隣り合う表示装置の一対のアレイにより描かれる回転の大きさと重なる、又は交差する）。
【００５２】
これまでのように、表示装置３０２ａ−３０２ｆを十分高速に回転し、回転中にこれらの光源により発光する光の強度を調整することによって、各表示装置が画像を生成可能となる。これは、筐体３０１の周囲すべてにわたって見ることが可能な合成画像をもたらす。この表示システム３００は、従前はＬＥＤ等を用いて大型表示装置を提供するコストが非常に高かった、特に広告業や他の大型表示システムにおける利用を見出す。
【００５３】
図９は、本発明の第３実施例を示している。基台４００には、モータ（図示せず）が収容されている。モータは、３つの半円状アレイ４０２，４０３，４０４が取り付けられるシャフト４１を駆動する。アレイ４０２，４０３，４０４は、それぞれ異なる半径を有し、したがって、回転中に異なる半径の球体を描く。アーム４０４により描かれる球面４０５が示されている。
【００５４】
これまでのように、ＬＥＤ（単一若しくはトライアッド、又はまったく別の構成）等の複数の光源がアームに沿って一定の間隔で配置されている。光源により発光される光の強度は、アレイ４０２，４０３，４０４の回転中に調整され、こうして各アレイは、これにより描かれる球体の球面上に画像を生成することが可能となる。この場合、３つの画像が生成され、これは真の３次元効果を生ずる。これには種々の用途があるが、１つの可能な例としては、外側アレイ４０４，４０３が雲の画像を生成し、内側アレイ４０２が地球自体の画像を生成するような、地球の描写を生じさせるものである。
【００５５】
各アレイ４０２，４０３，４０４が異なる表面上に画像を生じさせる事実から生ずるすべての視差を回避するために、シャフト４０１の長手方向軸の法線から合成画像を見ることを通常は意図している。勿論、それぞれに対して光源をオフセットすることで、同じ半径を有するアレイで同様の装置を構成することも可能である。これにより、従前可能だった解像度を越えて解像度を高めることが可能となる（上述の実施例と同様に）。この場合、各アレイは同一表面上に画像を生成し、視差は生じない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明の第１実施例の斜視図を示している。
【図２】図２は、本発明の第２実施例の斜視図を示している。
【図３】図３は、第１及び第２実施例に用いるのに適したコントローラを示している。
【図４】図４は、ＰＣＢ上のＬＥＤの配置を示している。
【図５】図５は、バランス機構を示している。
【図６】図６は、コントローラへデータを与える一手段を示している。
【図７】図７は、第２実施例による複数の装置から形成される表示システムを示している。
【図８】図８は、第２実施例による複数の装置から形成される表示システムを示している。
【図９】図９は、本発明の第３実施例を示している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源の２つ又はそれ以上のアレイであって、各アレイは共通軸を中心に回転可能であり、各アレイの光源は各光源が共通軸を中心に固有軌跡に沿って旋回するように配置される、２つ又はそれ以上のアレイと、
光源が、それを組み合わせて観察者が見ることができる所望の画像を残像によりもたらすように、そのそれぞれの固有軌跡を旋回するときに、各光源により発光される光の強度を調整するように構成されるコントローラと、
を具備することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、各アレイは線状であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、各アレイは直線状であることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の表示装置において、各アレイの長手方向軸は共通軸に垂直であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載の表示装置において、各アレイの長手方向軸は共通軸に平行であることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４に記載の表示装置において、２つのアレイの長手方向軸は同一平面内にあることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項５に記載の表示装置において、各アレイの長手方向軸上の対応する点は共通軸から同じ半径方向距離であることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置において、各アレイの長手方向軸上のすべての点は共通軸から同じ半径方向距離にあることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の表示装置において、各アレイは湾曲状であることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の表示装置において、各アレイの長手方向軸は円弧を画定することを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の表示装置において、前記各円弧は半円状であり、この各々の端部で共通軸と交差することを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載の表示装置において、各円弧の半径は他の円弧の半径とは異なることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、各アレイは同数の光源を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、該装置は２つのアレイを有し、共通軸の法線方向に沿って見ると、一方のアレイの光源による旋回軌跡は、他方のアレイの光源による旋回軌跡とインタレースされるように見えることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、各アレイは他のアレイに対して固定された位置に配置され、すべてのアレイが調和して回転することを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、光源の各アレイはそれぞれプリント基板（ＰＣＢ）上に載置されることを特徴とする表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の表示装置において、請求項５に従属するとき、各ＰＣＢは共通軸と同軸である回転シャフト上に据え付けられることを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の表示装置において、回転シャフトは中心貫通孔を有し、貫通孔の一端に配置される送信機と、送信機から遠い位置の貫通孔内に配置されコントローラに接続される対応する受信機とからなる可視光又は赤外光リンクにより、貫通孔を通って画像データが外部データソースからコントローラに送信されることを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、各光源は赤色、緑色、青色の光源のトライアッドで構成されることを特徴とする表示装置。
【請求項２０】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とする表示装置。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項１８の何れかに記載の表示装置において、各光源は３色ＬＥＤであることを特徴とする表示装置。
【請求項２２】
請求項１９乃至請求項２１の何れかに記載の表示装置において、各光源又は光源のトライアッドは所望な色の光を発光するように制御可能であることを特徴とする表示装置。
【請求項２３】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、隣り合う固有軌跡は重なることを特徴とする表示装置。
【請求項２４】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、隣り合う固有軌跡は重ならないことを特徴とする表示装置。
【請求項２５】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、コントローラは複数のパルス幅変調器を有し、各々がそれぞれ光源に接続され、各光源により発光される光の強度を調整するための入力信号に応じることを特徴とする表示装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の表示装置において、請求項２２に従属するとき、各パルス幅変調器は、さらに、入力信号に応じて光源により発光される色を制御するように構成されることを特徴とする表示装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の表示装置であって、さらに、半径方向に移動可能な少なくとも１つのバランスウェイトと、振動センサと、振動センサから受信した信号に応じてバランスウェイトの共通軸からの半径方向の距離を可変するように構成されるバランスコントローラと、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の表示装置において、振動センサは共通軸に配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項２９】
前記何れかの請求項に記載の複数の表示装置を具備する表示システムにおいて、複数の画像表示装置のアレイは、各装置により見ることが可能な所望の画像が１つになって合成画像を生成するように、共通軸を中心に同調して回転するように構成されることを特徴とする表示システム。
【請求項３０】
請求項２９に記載の表示システムにおいて、請求項５に従属するとき、共通軸は共通面内に位置することを特徴とする表示システム。
【請求項３１】
請求項３０に記載の表示システムにおいて、共通軸は共通面内で一列に位置することを特徴とする表示システム。
【請求項３２】
請求項２９に記載の表示システムにおいて、請求項４に従属するとき、共通軸は共通面に垂直に位置することを特徴とする表示システム。
【請求項３３】
請求項２９乃至請求項３２の何れかに記載の表示システムにおいて、各画像表示装置のアレイは共通軸上に位置する各シャフトに取り付けられ、各装置のシャフトはギア装置を介して互いに連結されることを特徴とする表示システム。
【請求項３４】
請求項３３に記載の表示システムにおいて、各シャフトは、シャフトに取り付けられるアレイにより描かれる回転の大きさが隣り合う表示装置のシャフトに取り付けられるアレイにより描かれる回転の大きさと重なり合うように、隣り合う表示装置のシャフトに関連して配置され、２つのアレイは、回転中に隣り合う装置のアレイに衝突しないように、各シャフトの周囲に配置されることを特徴とする表示システム。
【請求項１】
光源の２つ又はそれ以上のアレイであって、各アレイは共通軸を中心に回転可能であり、各アレイの光源は各光源が共通軸を中心に固有軌跡に沿って旋回するように配置される、２つ又はそれ以上のアレイと、
光源が、それを組み合わせて観察者が見ることができる所望の画像を残像によりもたらすように、そのそれぞれの固有軌跡を旋回するときに、各光源により発光される光の強度を調整するように構成されるコントローラと、
を具備することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の表示装置において、各アレイは線状であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の表示装置において、各アレイは直線状であることを特徴とする表示装置。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の表示装置において、各アレイの長手方向軸は共通軸に垂直であることを特徴とする表示装置。
【請求項５】
請求項２又は請求項３に記載の表示装置において、各アレイの長手方向軸は共通軸に平行であることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４に記載の表示装置において、２つのアレイの長手方向軸は同一平面内にあることを特徴とする表示装置。
【請求項７】
請求項５に記載の表示装置において、各アレイの長手方向軸上の対応する点は共通軸から同じ半径方向距離であることを特徴とする表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の表示装置において、各アレイの長手方向軸上のすべての点は共通軸から同じ半径方向距離にあることを特徴とする表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の表示装置において、各アレイは湾曲状であることを特徴とする表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の表示装置において、各アレイの長手方向軸は円弧を画定することを特徴とする表示装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の表示装置において、前記各円弧は半円状であり、この各々の端部で共通軸と交差することを特徴とする表示装置。
【請求項１２】
請求項１０又は請求項１１に記載の表示装置において、各円弧の半径は他の円弧の半径とは異なることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、各アレイは同数の光源を有することを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、該装置は２つのアレイを有し、共通軸の法線方向に沿って見ると、一方のアレイの光源による旋回軌跡は、他方のアレイの光源による旋回軌跡とインタレースされるように見えることを特徴とする表示装置。
【請求項１５】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、各アレイは他のアレイに対して固定された位置に配置され、すべてのアレイが調和して回転することを特徴とする表示装置。
【請求項１６】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、光源の各アレイはそれぞれプリント基板（ＰＣＢ）上に載置されることを特徴とする表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の表示装置において、請求項５に従属するとき、各ＰＣＢは共通軸と同軸である回転シャフト上に据え付けられることを特徴とする表示装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の表示装置において、回転シャフトは中心貫通孔を有し、貫通孔の一端に配置される送信機と、送信機から遠い位置の貫通孔内に配置されコントローラに接続される対応する受信機とからなる可視光又は赤外光リンクにより、貫通孔を通って画像データが外部データソースからコントローラに送信されることを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、各光源は赤色、緑色、青色の光源のトライアッドで構成されることを特徴とする表示装置。
【請求項２０】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、光源は発光ダイオード（ＬＥＤ）であることを特徴とする表示装置。
【請求項２１】
請求項１乃至請求項１８の何れかに記載の表示装置において、各光源は３色ＬＥＤであることを特徴とする表示装置。
【請求項２２】
請求項１９乃至請求項２１の何れかに記載の表示装置において、各光源又は光源のトライアッドは所望な色の光を発光するように制御可能であることを特徴とする表示装置。
【請求項２３】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、隣り合う固有軌跡は重なることを特徴とする表示装置。
【請求項２４】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、隣り合う固有軌跡は重ならないことを特徴とする表示装置。
【請求項２５】
前記何れかの請求項に記載の表示装置において、コントローラは複数のパルス幅変調器を有し、各々がそれぞれ光源に接続され、各光源により発光される光の強度を調整するための入力信号に応じることを特徴とする表示装置。
【請求項２６】
請求項２５に記載の表示装置において、請求項２２に従属するとき、各パルス幅変調器は、さらに、入力信号に応じて光源により発光される色を制御するように構成されることを特徴とする表示装置。
【請求項２７】
請求項２６に記載の表示装置であって、さらに、半径方向に移動可能な少なくとも１つのバランスウェイトと、振動センサと、振動センサから受信した信号に応じてバランスウェイトの共通軸からの半径方向の距離を可変するように構成されるバランスコントローラと、を有することを特徴とする表示装置。
【請求項２８】
請求項２７に記載の表示装置において、振動センサは共通軸に配置されることを特徴とする表示装置。
【請求項２９】
前記何れかの請求項に記載の複数の表示装置を具備する表示システムにおいて、複数の画像表示装置のアレイは、各装置により見ることが可能な所望の画像が１つになって合成画像を生成するように、共通軸を中心に同調して回転するように構成されることを特徴とする表示システム。
【請求項３０】
請求項２９に記載の表示システムにおいて、請求項５に従属するとき、共通軸は共通面内に位置することを特徴とする表示システム。
【請求項３１】
請求項３０に記載の表示システムにおいて、共通軸は共通面内で一列に位置することを特徴とする表示システム。
【請求項３２】
請求項２９に記載の表示システムにおいて、請求項４に従属するとき、共通軸は共通面に垂直に位置することを特徴とする表示システム。
【請求項３３】
請求項２９乃至請求項３２の何れかに記載の表示システムにおいて、各画像表示装置のアレイは共通軸上に位置する各シャフトに取り付けられ、各装置のシャフトはギア装置を介して互いに連結されることを特徴とする表示システム。
【請求項３４】
請求項３３に記載の表示システムにおいて、各シャフトは、シャフトに取り付けられるアレイにより描かれる回転の大きさが隣り合う表示装置のシャフトに取り付けられるアレイにより描かれる回転の大きさと重なり合うように、隣り合う表示装置のシャフトに関連して配置され、２つのアレイは、回転中に隣り合う装置のアレイに衝突しないように、各シャフトの周囲に配置されることを特徴とする表示システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公表番号】特表２００８−５１１０３４（Ｐ２００８−５１１０３４Ａ）
【公表日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−５２８９７６（Ｐ２００７−５２８９７６）
【出願日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００５／００３３１３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０２１７８８
【国際公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（５０７０５７３１０）ライトロジック リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２０年４月１０日（２００８．４．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００５／００３３１３
【国際公開番号】ＷＯ２００６／０２１７８８
【国際公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【出願人】（５０７０５７３１０）ライトロジック リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
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