專利名稱：可集成在建筑結構中的顯示系統(tǒng)的制作方法
可^^建筑結構中的顯示系統(tǒng)
才娘頁域
本發(fā)明涉^于在建^4面上顯示圖像的顯示系統(tǒng)。
背景技術：
人們經常希望將大型顯示器，射o廣告、新聞、電視、視瀕顯示器^i:在
建-練面上，從而該顯示器f^皮許多A^到。這種大型顯示器典型構造為包括
許多^jt像素的大型電子電^L^，例如LCD或LED屏，或通ii^建^面上 投影圖像^J建。因此已知的;U!^tt示器凈iyL^"置在建^4面JiJL當在戶 夕H^J時對不同的天氣情況敏感，因為它們的電子電iW^來說可能會被雨、 雪或;RU員壞、:^ilA塵和沙豐立也可負W員if顯示器。因此保護這些;^射錄示器免 于受到不同的天氣情;X^灰塵的損壞是非常重要的。另一個問M以下的事實 將已知種類的顯示器和建筑結構以謹溪的方式^A而使顯示器和建筑結構作 為一個單元出J1^非常困難的。當今LED屏浮iCit^中棘點亮時并^f皮"iM; ^Jt筑物本來的部分，甚至于當它們被關閉時也同樣如此。在一些應用中進一 步希望集^/方 大型顯示器在例如地板、人行道、*的表面上和地面/街頭的 其它表面上，^ife已知的技術下是不可能，因為基于以下的事實當》 在 這些種類的表面時目前存在的顯示器^^易ii^皮損壞。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的;ljWJi述問題的部分或全部。 ^Mfeit實施例^Ui^的。本發(fā)明的好處和優(yōu)勢頓過詳細描i^f^i寸論。


以下，本發(fā)明的怖&實施例將參考附圖進"f刊笛述，其中
圖la和lb說明了分別##本發(fā)明的顯示系纟^j^面和背面所見的it^見圖；圖2a說明了從-H^所見的圖la和lb的顯示系統(tǒng)；圖2b說明了圖2a的建筑塊的橫截面；
圖3a說明了圖2b顯示系統(tǒng)的實施例，其中該顯示系鄉(xiāng)Aii—步包括了M測器；
圖3b說明了圖3a所示的顯示系統(tǒng)的實施例，其中，測器的實施例是CCD檢測器；
圖4a、 4b、 4c和4d說明了用于才財居本發(fā)明的顯示系統(tǒng)的建筑塊的制ii^T
法；
圖5a、 5b和5c說明了另一個用于才財居本發(fā)明的顯示系統(tǒng)的建筑塊的制造方法。
^#實施方式
圖la和lb說明了4娥本發(fā)明的顯示系統(tǒng)(101)的透-見圖，其中圖la說明了從正面看到的顯示系統(tǒng)且圖lb說明了從背面看到的顯示系統(tǒng)。該顯示系統(tǒng)(101)包括建筑塊(102 )，其包括多^/v例如^^i的建筑材料的it^射光纖(參見圖3);所iiit^射光纖包括輸出端(103)和輸入端(105)，其中所述多個it^射光纖的所述輸出端以顯示像素模式(107)被朝^'J在所ii^筑塊的一個表面上，并iLi斤述輸^t纖以輸入像素模式(109)被排列在所ii^筑塊的輸^面上。該顯示系鄉(xiāng)Aii—步包括照明裝置(111)，其適于將至少一個圖像
照亮在所述輸入像素模式上，其中所述圖像通iil斤i^^射光纖傳^r^所g
示像素模式。在^^列說明的該顯示系統(tǒng)中，照明裝置被實施^^M投IM義(U3 )，其中圖^it過鏡子(115)被投影到和聚傳^^入像素模iUi。從投影裝狄出的;^v該it^射光纖的輸入端從而傳輸?shù)皆摴饫w的輸出端。每個ife^射光纖
對應-HM象素，從而圖^^該建筑塊的該顯示4象素才莫iUi^示。
用于舉例的目的，實施例20中所示的建筑塊包括it^射光纖，且輸入端(105)位于輸入像素模式(109)中，^# ^包括4行5列的4x5輸入矩P車模式，a示像素模^剛成劐以4x5的顯示矩P車模式。；^4頁域技"員理解該顯示系統(tǒng)的緒率可通過增加^^射光纖的數(shù)目提高，JL^示系統(tǒng)可包括數(shù)以千計的擺^^矩P車模式的光發(fā)射光纖。顯示矩P科莫式(107)的區(qū)域tb^r入像素模式(109)的區(qū)i-汰大，并M示像素模式的像素間的平均距離也因此比輸入像素模式的像素間的平均距離更大。結果，與^^入像素模式Jl^目比該圖^^顯示像素模式上被改大了 。結果是輸入端被非常緊密的擺it^輸入像素模式上，并_0色大部分照亮輸入像素模式的^頓1 ^射光^^皮收集，從而在
顯示像素模iUi凈組示。據(jù)itb^供了可以被絲到建錄面中的非常明亮和強烈的顯示。該建筑塊以例如混凝土的建筑材*[#造，所以同時具有強度和承重能力，因而可凈M口工為定界部件(bounding element)。在所示的實施例中，該發(fā)射光纖連g于所述輸入矩陣模式和所g示矩陣模式中的相似像素位置的i^^^象素和輸出4象素。因j^角保該輸入像素模iC^Jt確的ftMt在該顯示像素模式上，從而圖像將^JL確的傳^T^該顯示像素模式。
當該it^射光纖不連敝于相似像素位置的輸入像素和輸出像素時，該顯示系統(tǒng)可包括lMt^置，其適于以這種顯示像素模iUi的最終圖傢^UE確顯示的方式，轉換照亮在輸入像素模式上的圖像。這種^J"裝置可包^^接到該照明裝置的計算裝置，JLit于移動圖像的像素，從而使得它們將照亮該輸入像素模式的該正確輸入像素。在一個實施例中，該,裝置包^t于校準像素^Mt的校準裝置。例如，校準裝置可包括用于一次一個點亮該輸入像素的裝置，和
用于^;則i^輸給了哪個顯示像素的檢測裝置(例如，攝像機)，從而才緣該光發(fā)射光纖的傳遞函數(shù)，該校準裝置可適于艦照亮在輸入像素上的圖像。
圖2a說明了從-^'j所看到的圖la和lb的顯示系統(tǒng)，且圖2b說明了建筑塊(102)的沖絲面。這些圖說明光(201)是:W可通狄學投^f義被絲到輸入像素模iUi， ，ii^筑塊傳^r^M示像素模i^出的。圖2說明建筑塊的滅面一見圖，^"i兌明該it^射光纖(203)是^(W可^A^t材料(205)的。
盡管事實上圖1和2說明輸入像素模式和輸出像素模i^fc^I^建筑塊的相對表面，；^頁域技^A員可理解輸入像素模式和輸出像素模式可^ii^于建筑塊的^i可表面上，因為it^射光纖可以彎曲。因此，例如輸入像素模式和顯示像素模式可^^i于相互垂直的表面上，或甚至于^^同一個表面上。進一步還可能#^入像素模式和顯示像素模式~^^￡于多倍數(shù)量的表面上。例如，顯示像素模式可方 在建筑塊的拐角處，從而-^P分的顯示像素模式可以^^筑塊的-"#請到，另^P分可以^y^t筑塊的另"H^看到。
圖3a說明圖2b的顯示系統(tǒng)的一個實施例，其中該顯示系^ii一步包括光檢測器(301 )，其適于檢測至少一個it^射光纖的從渝出端(103 X傳輸?shù)捷斎攵?105)的光。該iU^則器連接到交互裝置(303)，其適于才財居it^則器^^則 到的光，記錄it^射光纖的輸出端的觸摸(touching),例如，該光交互裝置可 被^A^能夠^y^則ll^收信號的處理器單元，且該處理器單iLit于基于來 自ife^r測^f言號i!M^則與該顯示模式的交互。作為一個例子，由于顯示才莫式周 圍的背景光，光量將M出端(103)傳輸?shù)捷斎攵?105)，并由光^^測器檢測 到。人們可以通鄉(xiāng)摸輸出端來FJUi背景^Aib^射光纖的輸出端，然后光 檢測^l奪檢測到較少的光量并因jH^送更小的信號到交互裝置。結果，交互裝 置檢測出該輸出的觸摸。在務他實施例中，交互可以基于光量的增加而不A^ 的減少。
圖3b說明圖3a中所示顯示系統(tǒng)的實施例，其中該>^^則器被實施為具有 與顯示像素數(shù)目相對應的多個檢測H^象素的CCD檢測器(305)。然后，CCD ^;則器可檢測從大數(shù)量的ife^射光纖的輸出端傳輸?shù)酱髷?shù)量的itl射光纖的輸 入端的光，并JU^交互裝置可以記錄下大量輸出端的觸摸。所示實施例進一 步包M子(307)，其M來自U的M， ^fih^A"Hli!條遞到另U。 因此圖像可以從鏡子的一^Ht輸側面投射在輸入像素(109)模式上，其后顯示 絲示像素模式(107)上。疆示像素模式傳輸?shù)墓饪梢酝ㄟ^鏡子的另一a 側面初L^Jt到CCD檢測器上。可以使用相同的光發(fā)射光纖用來傳輸圖傢和傳輸 ^^則觸^^斤基于的光。然而，在雞實施例中，可以^J )分離的it^射光纖。 進一步可以有相對于用于顯示圖像的^1射光纖數(shù)目更多或更少數(shù)目的ib^射 光纖用于觸摸#^則。圖3a和3b中所示的實施例使得該顯示系統(tǒng)的交互變得可 能，然后人們可以僅^f5Ufit^摸顯示系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)交互。因此，將交互顯示
器M到建筑結構例如墻或a的表面中是可能的。
圖4a、 4b、 4c和4d說明了制造如J^斤述的顯示系統(tǒng)的建筑塊的方法。圖 4a說明了當光發(fā)射光纖(203)被方U于顯示矩陣的單元中時的初始步驟，其中 該顯示矩 車的單元形 示<象素才莫式。該顯示矩陣由前板(403)，例如由鋼、 塑料、緒等制造的板形成，包糊錄示矩陣的單元的多個孔(401)。從而， ^^射光^fc^置于前板(403)的孔(401)中。 it^射光纖可以一次一個、 一行接一行或一列接一列地手動或由機器A^t置。輸^入矩陣由線網(wǎng)(405)形成， 其包括排列成網(wǎng)狀具有多個單元(407)中的許多線(虛線所示)，其在光纖穿 透前板之前^^置于前M或靠近前板，從而每個單元圍繞一個孔(401)。因此，線網(wǎng)的單賴^^入矩P4^元。作為它的結果，當itl射光^^M于前
板(403)的孔(401)中時，光發(fā)射光纖位于線網(wǎng)的單元中。圖4b說明了生產 方法的下一步驟，從而線網(wǎng)(405)如箭頭(409)所示從前板被移開。it^射 光纖(203)依J^i于線網(wǎng)的單元中。i(請頭(411a、 411b、 4Uc、 411d)所示， 該單元的大小通i^多動光纖網(wǎng)的線來 紋。結M網(wǎng)的單元更小，從而it^射 光纖更緊密靠在一^，同時^#^前板一樣的模式。如圖4d中所示，在itl射 光纖的周圍提供了建筑材料(413),例如〉Vmi,以》Jf造的建筑塊。這可通 過例如在^^射光纖的周圍提Wf縱而形成所希望的建筑絲實現(xiàn)。4jH^ 胸口上所述的顯示系統(tǒng)的建筑塊(102),且該建筑塊包括前板(403)，其中光 發(fā)射光纖排列 示像素模式(107)中；和輸^4面，其中ife^射光纖排列在 輸入像素模式(109)中。在一個實施例中，線網(wǎng)的線可^t筑材料中，而它 們的端部可隨^^皮切下以適應建筑塊的形狀。然而，在另一個實施例中，線網(wǎng) 沒有^t筑材料中，從而當制造另一個建筑塊時可再次被^^)。該線網(wǎng)例如 可以初L^架構中，其中線凈A^可在框架中移動的可移動節(jié)點中。該制it^ 法可以非常精確地安朝鍵筑塊的光發(fā)射光纖到顯示系統(tǒng)，同時確^ir入像素模 式和顯示像素模式的像"^皮類^^^欠置。在另一個實施例中，該制造方法包括 在第二光纖網(wǎng)的單元中方tJJt^射光纖的步驟，從而該建筑塊可在至少兩個線
網(wǎng)間被鑄造。在此，使得調^r入像素模式和顯示像素模式兩者的大小變得可能。
圖5a、 5b和5c說明制造如上所逸顯示系統(tǒng)的建筑塊的另一個方法。圖5a 說明當it^射光纖(203) ,A^X于顯示矩陣的單元中時的初始步驟，其中該顯 示矩陣的單元形^示像素模式。顯示矩陣由前板(403),例如由鋼、塑料、 糾等制造的板形成，包糊錄示矩陣的單元的多個孔(401)。從而，狄 射光^f^ii^在前板(403)的孔(401)中。it^射光纖可以一次一個、 一行 接一行或一列接一列地手動或由機器a^ti:。圖5b說明ife^射光纖jH^l^i^ 于輸入矩P車的單元中，其中輸入矩陣的單元形^^入矩P車模式。輸入矩陣由后 板(501)，例如由鋼、塑料、；Mt等制造的板形成，包^J^T入矩陣的單元 的多個孔(502)。從而，該it^射光^f^^X于后板(403)的孔(401)中。 itb^，如圖5c中所示，建筑材料(413)，例如〉V^i,提供在it^射光纖的周 圍并iUt筑塊在jH^皮錄造。這可通過例如在it^射光纖的周圍提^H^^而形 成所希望的建筑Jtt實現(xiàn)。在jtb^^!口上所述的顯示系統(tǒng)的建筑塊(102)，且 建筑塊包括前板(403)，其中前板的一^分^t筑材料中，并且其中的M射光纖排列扭示像素模式(107)中。后板(501)也^Jt筑材料中，并且 包括輸A^面，其中3t^射光^^皮朝P'j^^入像素才莫式(109)中。
可以理解，所示實施,H5UU作說明例子而不是P艮制^U'J要求的范圍。本領 域技#員能夠構it^于W，虔求的范圍內的其它實施例。
權利要求
1、一種可集成到建筑結構中用于在一個或更多表面上顯示圖像的顯示系統(tǒng)，所述顯示系統(tǒng)包括建筑塊，其包括嵌入建筑材料例如混凝土中的多個光發(fā)射光纖，所述光發(fā)射光纖包括輸出端和輸入端，其中所述數(shù)目的光發(fā)射光纖的所述輸出端在所述建筑塊的至少一個表面上以顯示像素模式排列，且其中所述輸入光纖在所述建筑塊的輸入表面上以輸入像素模式排列；照明裝置，適于照亮至少一個圖像到所述輸入像素模式上，其中所述圖像通過所述光發(fā)射光纖被傳輸給所述顯示像素模式。
2、 4娥權利要求1的顯示系統(tǒng)，其中所g示像素模式的像素間的平均距 離比所述輸入像素模式的像素間的平均距離更大。
3、 ##似']^求1至2的顯示系統(tǒng)，其中所述照明裝置包^it于將所述圖 ^^影到所述輸入像素模iUi的光學投f^義。
4、 才N^5^'J要求1至3的顯示系統(tǒng)，其中所i^示系鄉(xiāng)Ai^—步包括至少一 個ifc^則器，適于^^則至少一個所ii^i射光纖中賄出端傳輸?shù)捷斎攵说墓狻?br> 5、 才M居似'J要求4的顯示系統(tǒng)，其中所艦示系統(tǒng)包括交互裝置，適于記 a于所ial^r測器檢測到的光的所i^示像素模式的觸摸。
6、 ^^權利要求1至5的顯示系統(tǒng)，其中所^示像"^莫式形成為顯示矩 陣模式，其包括分布在多個4沐列的多^H象素位置，并且其中在每W象素位置 上^^ 了所i^^射光纖的一個輸出端。
7、 ^^權利要求1至6的顯示系統(tǒng)，其中所述輸入像^^莫式形成為輸入矩 陣模式，其包括分布在多個4沐列的多個像素位置，并且其中在每W象素位置 上^cM 了所iiit^射光纖的一個輸入端。
8、 才^^5U'J要求6和7的顯示系統(tǒng)，其中所iiife^射光纖連接位于所述輸 入矩陣模式和所^示矩陣模式中的相似像素位置的輸入像素和輸出像素。
9、 一種用于可絲到建筑結構表面中的顯示系統(tǒng)的建筑塊的制it^法，所 ii^筑塊包括^A^筑材^H列如》'^Ui中的多個it^射光纖，所^^射光纖 包括輸出端和輸入端，其中所述數(shù)目的it^射光纖的所述輸出端在所i^t筑塊 的一個表面上以顯示像素模式排列，并且其中所述輸Ait纖在所嫂筑塊的第二表面上以輸入^f象素才莫i^^ij;所i^T法包^^驟在顯示矩陣的單元中》tt所述數(shù)目的it^射光纖的所述輸出端，其中所述 顯示矩陣的單it^似的形成所i^示像素模式的至少"^分，在輸入矩陣的單元中》 所述數(shù)目的光發(fā)射光纖的所述輸入端，其中所述 輸入矩陣的單iL^似的形成所述輸入像素模式的至少,分，并且其中所述輸 入矩陣的范圍比所述顯示矩陣的范圍更??；通過至少部^^所述it^射光纖的周圍提供所^筑材料來鑄it^斤i^ 筑塊。
10、 才M^5U'J^求9的方法，其中所疆出矩陣包括前板，其包括多個孔， 其中所述孔形成所述輸出矩陣的單元。
11、 才M居甜'要求9至10的方法，其中所述輸入矩陣包括后板，其包括多 個孔，其中所述孔形成所述輸入矩陣的單元。
12、 才N^權利要求9至U的方法，其中所述輸入矩P車和/或所述輸出矩P車通 #所述輸入矩陣和所述輸出矩陣的至少一^分的周圍提供所 筑材料來嵌 "斤嫂筑塊的表面。
13、 才N^權利要求9至12的方法，其中所述輸入矩P車和/或所述輸出矩陣包 城網(wǎng)，其包括多個排列在網(wǎng)中的線，其中所述輸A^/或所述輸出矩陣的所述 單itii順錢分離。
14、 才M居權利要求13的方法，其中所^法進一步包樹驟小。
15、 #^權利要求9至13的方法，其中所^法進一步包^#驟: 將所述輸入矩陣和顯示矩陣相對于4鵬多開。
全文摘要
一種可集成在建筑結構中的顯示系統(tǒng)(101)，用于在一個或多個表面上顯示圖像，所述顯示系統(tǒng)(101)包括建筑塊(102)，其包括嵌入建筑材料，例如混凝土中的許多光發(fā)射光纖；所述光發(fā)射光纖包括輸出端(103)和輸入端，其中所述許多光發(fā)射光纖的所述輸出端(103)以顯示像素模式排列在所述建筑塊(102)的至少一個表面上，且其中所述輸入光纖以輸入像素模式排列在所述建筑塊(102)的輸入表面；及照明裝置(113)適于將至少一個圖像照亮在所述輸入像素模式上，由此所述圖像通過所述光發(fā)射光纖傳輸?shù)剿鲲@示像素模式。本發(fā)明進一步涉及一種制造顯示系統(tǒng)的建筑塊的方法。
文檔編號G09F9/305GK101536065SQ200780039856
公開日2009年9月16日 申請日期2007年10月26日 優(yōu)先權日2006年10月27日
發(fā)明者C·D·斯柯弗斯比 申請人:杜邦輕石有限責任公司