УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ И АППАРАТНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2019 года по МПК G09F9/302 

Область техники, к которой относится изобретение

[01] Изобретение относится к устройству отображения и аппаратному устройству, в котором используется такое устройство отображения.

Уровень техники

[02] Возрастающие требования к обработке и вычислениям, предъявляемые к электронным устройствам, в сочетании с разработкой дисплейных блоков большого размера и более высокого разрешения, приводят к более высоким уровням потребляемой мощности в указанных устройствах. Поэтому было бы желательно, чтобы эти электронные устройства имели функцию аккумулирования энергии для их автономного питания или частично автономного питания.

[03] Известно модульное размещение устройств отображения в виде матрицы для обеспечения большой площади отображения. Однако при работе с этими матрицами желательно иметь большую гибкость.

Сущность изобретения

[04] Согласно одному аспекту настоящего изобретения выполнено устройство отображения с автономным питанием или частично автономным питанием, питание которого может осуществляться за счет выработки фотоэлектрической энергии с использованием фотоэлектрического слоя, который может быть встроен непосредственно в дисплей, и который может располагаться под светоизлучающим слоем для отображения изображения. В вариантах осуществления изобретения устройство отображения может также включать в себя систему светособирающих линз для распределения света на фотоэлектрическом слое.

[05] Согласно другому аспекту изобретения выполнена матрица дисплейных блоков с автономным питанием или частично автономным питанием, взаимодействующих между собой по беспроводной связи, которые содержат устройства отображения, содержащие фотоэлектрические слои. В вариантах осуществления изобретения дисплейные блоки матрицы дисплейных блоков могут содержать перезаряжаемые элементы питания. Можно также предусмотреть средство для переноса электрического заряда между дисплейными блоками матрицы дисплейных блоков. В дополнительных вариантах осуществления дисплейные блоки могут включать в себя звукоизлучающие устройства, которые излучают звук, который звучит для пользователя так, как если бы он излучался непосредственно из устройства отображения дисплейного блока. В других вариантах осуществления в случае, если дисплейные блоки размещаются в виде матрицы, излучаемый звук может быть единообразным для всех дисплеев, или звук может динамически перемещаться по дисплейным блокам матрицы, или можно выводить сочетание единообразного и динамического звука.

[06] Согласно другому аспекту изобретения выполнена матрица дисплейных блоков, причем смежные края дисплейных блоков соединены вместе с помощью съемного соединителя для подачи питания и передачи данных, который обеспечивает подачу питания, передачу данных и механические соединения между дисплейными блоками.

Краткое описание чертежей

[07] Ниже, посредством только примера, приведены описания чертежей, которые должны служить только в иллюстративных целях. Возможны также альтернативные варианты осуществления, которые могут стать очевидными.

Фиг.1 - схематичное представление в разрезе компоновки дисплея со встроенным фотоэлектрическим слоем согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.2 - схема, иллюстрирующая работу системы светособирающих линз согласно варианту осуществления (фиг.1).

Фиг.3 - схематичное представление в разрезе варианта осуществления дисплейного блока с фотоэлектрическим слоем для аккумулирования энергии, интегрированным непосредственно в дисплей.

Фиг.4 - схема в разрезе другого варианта осуществления дисплейного блока.

Фиг.5 - матрица дисплейных блоков согласно вариантам осуществления изобретения.

Фиг.6 - стопка дисплейных блоков согласно вариантам осуществления изобретения.

Фиг.7a и 7b - виды сзади и сбоку, соответственно, дисплейного блока, включающего компоновку крепления согласно варианту осуществления изобретения.

Фиг.8 - перспективный вид дисплейного блока (фиг.7) со стороной отображения и защитной крышкой лицевой стороной вверх.

Фиг.9a-9c - виды сверху, сбоку и снизу, соответственно, штекера-заглушки для вставки в гнездо дисплейного блока.

Фиг.10 - детали, составляющие штекер-заглушку.

Фиг.11a-11d - виды сверху, снизу и сбоку, соответственно, штекера для межсоединения дисплейных блоков.

Фиг.12 - покомпонентный вид частей штекера (фиг.11).

Фиг.13a-13d - вид снизу, вид сбоку, вид спереди и вид сверху штекера видеовхода для использования с дисплейными блоками.

Фиг.14 - покомпонентный вид штекера видеовхода (фиг.13).

Фиг.15a-15d - виды снизу, спереди, сзади и сбоку, соответственно, штекера питания для дисплейных блоков.

Фиг.16 - покомпонентный вид входного разъема питания (фиг.15a-15d).

Фиг.17 - вид спереди широкоформатного дисплея, собранного из множества дисплейных блоков.

Фиг.18 - вид сзади дисплея (фиг.17).

Фиг.19a, 19b и 19c - виды сзади, в разрезе и в перспективе, соответственно, кронштейна для установки дисплея.

Фиг.20 - вид сзади широкоформатного дисплея.

Фиг.21 - блок-схема, показывающая объекты управления, взаимодействующие с дисплейным блоком или матрицей дисплейных блоков.

Подробное описание изобретения

Конструкция устройства отображения

[08] На фиг.1 показана схема в разрезе, иллюстрирующая конструкцию устройства 1 отображения, включающего в себя светоизлучающий слой 2 отображения и фотоэлектрический слой. Фотоэлектрический слой 3 расположен под светоизлучающим слоем 2 отображения таким образом, чтобы световые лучи проходили через промежутки 5 между светоизлучающими элементами 4 светоизлучающего слоя 2 отображения, тем самым достигая фотоэлектрического слоя 3 для выработки энергии, который может быть предназначен для автономного питания или частично автономного питания устройства 1 отображения.

[09] В данном варианте осуществления светоизлучающие элементы 4 размещаются на прозрачной подложке 6, содержащей прозрачную схему, соединяющую светоизлучающие элементы 4, с тем, чтобы максимально возможное количество падающего света достигало фотоэлектрического слоя 2. В других вариантах осуществления подложка и схема 6 могут представлять собой любую комбинацию прозрачной подложки и полупрозрачной подложки, при этом схема может быть прозрачной, полупрозрачной, непрозрачной или содержать смесь прозрачных, полупрозрачных и непрозрачных компонентов. Подложка и схема 6 предпочтительно изготавливаются в виде гибкого слоя с использованием гибкой электронной схемы. В других вариантах осуществления подложка и схема 6 могут быть изготовлены с использованием полугибких или негибких компонентов.

[010] В некоторых вариантах осуществления устройство 1 отображения может содержать, вместо светоизлучающего слоя 2 отображения, содержащего светоизлучающие элементы 4, светоотражающий слой отображения и светоотражающие компоненты.

[011] В варианте осуществления, показанном на фиг.1, система 7 светособирающих линз расположена поверх фотоэлектрического слоя 3. Система 7 светособирающих линз содержит матрицу линз 8, расположенных в промежутках 5 между светоизлучающими элементами 4 светоизлучающего слоя 2 отображения. Назначение светособирающих линз 8 состоит в том, чтобы распределять световые лучи, падающие на дисплей по всему фотоэлектрическому слою 3, а не только на зоны, расположенные под промежутками 5 между светоизлучающими элементами 4. Это описано более подробно ниже.

[012] В некоторых вариантах осуществления система 7 светособирающих линз встроена в нижнюю сторону подложки 6. В других вариантах осуществления система 7 светособирающих линз интегрирована в отдельную подложку и расположена в оптически оптимальном положении в конструкции устройства. В некоторых вариантах осуществления система 7 светособирающих линз сформирована по меньшей мере из одного тонкого листа, на котором выполнена структура линз путем рельефного теснения, причем лист выполнен из пластика или любого другого подходящего материала.

[013] Со ссылкой на вариант осуществления, показанный на фиг.1, светопроводящий слой 9 расположен между системой 7 светособирающих линз и фотоэлектрическим слоем 3. Этот светопроводящий слой 9 используется для того, чтобы максимально возможное количество собранного света достигало фотоэлектрического слоя 3. В других вариантах осуществления светопроводящий слой 9 может располагаться поверх системы 7 светособирающих линз для того, чтобы направлять как можно больше света в систему 7 светособирающих линз, расположенную перед фотоэлектрическим слоем 3. В некоторых вариантах осуществления система 7 светособирающих линз и/или светопроводящий слой 9 отсутствуют. В таких вариантах осуществления фотоэлектрический слой 3 может быть расположен непосредственно под прозрачной подложкой и схемой 6. Светопроводящий слой может быть выполнен из любого материала, который может захватывать свет внутри своей структуры и направлять его в заданное местоположение, например, из стекла, пластика или прозрачного смоляного материала.

[014] В варианте осуществления, показанном на фиг.1, ряд оптических элементов 10 конической формы, расположен под светоизлучающими элементами 4. Эти оптические элементы 10 конической формы используются для уменьшения эффектов затенения света, падающего из светоизлучающих элементов 4, расположенных над ними, что позволяет падающему свету достигать как можно большей части фотоэлектрического слоя 3.

[015] В варианте осуществления, показанном на фиг.1, защитный слой 11 расположен поверх светоизлучающего слоя 2 отображения. Назначение этого защитного слоя 11 состоит в том, чтобы защитить светоизлучающие элементы 4 от повреждения, как правило, вследствие попадания воды и/или ультрафиолетового излучения. В некоторых вариантах осуществления защитный слой 11 является прозрачным; в других вариантах осуществления защитный слой 11 является полупрозрачным.

[016] Технология отображения, используемая в светоизлучающем слое 2 отображения, может включать в себя, но не ограничиваться этим, светодиодные дисплеи, OLED-дисплеи, LCD-дисплеи и т.п. В предпочтительных вариантах осуществления светоизлучающий слой 2 отображения изготовлен из гибких компонентов; однако в других вариантах осуществления светоизлучающий слой 2 отображения может быть изготовлен из полугибких или негибких компонентов. Фотоэлектрический слой 3 может быть выполнен (без ограничения) из органических фотоэлектрических элементов, кремниевых фотоэлектрических элементов, тонкопленочных фотоэлектрических элементов и т.п. В предпочтительных вариантах осуществления фотоэлектрический слой 3 изготовлен от гибких компонентов; однако в других вариантах осуществления фотоэлектрический слой 3 может быть изготовлен от полугибких или негибких компонентов.

[017] На фиг.2 показана работа ранее рассмотренной системы 7 светособирающих линз. Падающие световые лучи 12, которые падают в промежутках 5 между светоизлучающими элементами 4, преломляются светособирающими линзами 8 системы 7 светособирающих линз. Линзы 8 действуют как рассеивающие линзы, преломляющие падающие световые лучи 12 наружу по всему фотоэлектрическому слою 3. Преломленные световые лучи переносятся на фотоэлектрический слой 3 с помощью светопроводящего слоя 9, где они поглощаются для выработки фотоэлектрической энергии. В других вариантах осуществления система 7 светособирающих линз содержит собирающие линзы, которые фокусируют световые лучи на определенные зоны фотоэлектрического слоя. Данный вариант осуществления имеет преимущество в том, что требуется матрица маленьких фотоэлектрических элементов, таким образом, используется меньше фотоэлектрического материала.

[018] На фиг.3 показана примерная компоновка устройства 14 отображения с автономным питанием или частично автономным питанием, содержащего светоизлучающий слой 2 отображения и фотоэлектрический слой 3. Светоизлучающий слой 2 отображения электрически подключен к управляющей электронике 15, которая, в свою очередь, подключена к перезаряжаемому элементу 16 питания. Фотоэлектрический слой 3 также подключен к перезаряжаемому элементу 16 питания. В вариантах осуществления управляющая электроника 15 может включить в себя, но не ограничиваться этим, хранилище данных, средство микрообработки и управления электропитанием. Во время работы управляющая электроника 15 отправляет информационные сигналы в дисплей 1 для отображения изображения или изображений. Одновременно с этим, окружающий свет 12, который падает на дисплее 1 и проходит через слой 2 отображения, поглощается фотоэлектрическим слоем 3, чтобы вырабатывать энергию для зарядки перезаряжаемого элемента 16 питания в устройстве 14. В других аспектах фотоэлектрический слой 3 может зарядить перезаряжаемый элемент 16 питания в случае, когда дисплей 1 не используется. Устройство 14 отображения с автономным питанием или частично автономным питанием заключено в кожух 17, который может быть выполнен из гибкого, полугибкого или негибкого материала.

[019] На фиг.4 показан примерный дисплейный блок 18, включающий устройство 1 отображения с автономным питанием или частично автономным питанием, описанное в данном документе. В данном варианте осуществления дисплейный блок 18 содержит светоизлучающий или светоотражающий слой 2 отображения между защитным слоем 11 и фотоэлектрическим слоем 3. Устройство 1 отображения подключено к перезаряжаемому элементу 16 питания и управляющей электронике 15. Управляющая электроника 15 управляет информацией, которая отправляется в матрицу светоизлучающих элементов 4 в слое 2 отображения, управляет энергией, собранной фотоэлектрическим слоем 3, и управляет подзарядкой перезаряжаемого элемента питания и использованием энергии. В других вариантов осуществления дисплейный блок 18 также включает в себя сочетание системы 7 светособирающих линз светопроводящего слоя 9 и конических оптических элементов 10.

[020] В некоторых вариантах осуществления дисплейный блок 18 включает в себя датчики, расположенные по периферии дисплейного блока 18. Датчики позволяют обнаруживать соседние дисплейные блоки 18 одного и того же типа. В таких вариантах осуществления дисплейный блок 18 также включает в себя средство для беспроводной связи с соседними дисплейными блоками. Беспроводная связь может осуществляться посредством прямого (например, P2P) или сетевого беспроводного соединения, подходящего для передачи требуемого количества данных, например, беспроводных соединений посредством Wi-Fi или Bluetooth®. Дисплейные блоки позволяют обмениваться данными друг с другом. В вариантах осуществления многочисленные дисплейные блоки 18 могут поддерживать беспроводную связь друг с другом, формируя матрицу дисплейных блоков, как показано на фиг.5, на котором показана примерная матрица 19 из четырех дисплейных блоков 18. Каждый из этих дисплейных блоков 18 взаимодействует друг с другом, находясь в непосредственной близости друг от друга, как показано стрелками, указывающими направления связи между каждым дисплейным блоком 18. Датчики, расположенные по периферии каждого дисплейного блока 18, позволяют дисплейному блоку 18 определять свою ориентацию по отношению к каждому другому дисплейному блоку 18, например, путем обнаружения электромагнитного поля перехода, используя датчики близости или другие известные способы. В таком варианте осуществления первый дисплейный блок 18 отображает изображение, и когда второй блок 18 размещается в непосредственной близости от первого дисплейного блока 18, изображение, отображенное на первом дисплейном блоке 18, совместно используется как для первого, так и для второго дисплейных блоков 18 наиболее логичным способом на основе их ориентации относительно друг друга.

[021] В некоторых вариантах осуществления в случае, если первый и второй дисплейные блоки 18 отображают различные данные, когда они состыкованы друг с другом, можно выбрать один из двух вариантов: два набора данных для отображения по всем первому и второму дисплейным блокам 18, или одному набору присваивается приоритет в зависимости, например, от установки режима в дисплейных блоках 18 или на пульте дистанционного управления. Можно применять один и тот же протокол, так как большинство дисплейных блоков 18 вставлены в матрицу, как показано на фиг.5, где третий дисплейный блок 18 включен в матрицу.

[022] Когда четвертый дисплейный блок 18 (на фиг.5 нижний правый дисплейный блок 18) оказывается рядом с матрицей 19, он обнаруживается первым, вторым и третьим дисплейными блоками 18, и отображаемые данные распределяются по всем четырем дисплейным блокам 18, так как все они взаимодействуют друг с другом. Расстояние, необходимое для обнаружения дисплейного блока 18 другими дисплейными блоками 18 в матрице 19, и таким образом включение в матрицу 19, является программируемым и может быть установлено в приложении по администрированию системы. В вариантах осуществления отображаемые данные совместно используются среди дисплейных блоков в матрице с помощью средства для беспроводной связи. В дополнение к отображаемым данным, в некоторых вариантах осуществления ресурсы для обработки информации также распределяются между дисплейными блоками 18 в матрице 19.

[023] В дополнительных вариантах осуществления разная информация отображения может отображаться на каждом дисплейном блоке 18 упомянутой матрицы 19. В таких вариантах осуществления отображаемые данные на каждом дисплейном блоке 18 могут отличаться от отображаемых данных на других блоках, но также связанных с отображаемыми данными других дисплейных блоков в виде части общего отображаемого изображения.

[024] В других вариантах осуществления, где дисплейные блоки 18 расположены в виде матрицы 19, в случае, если один или более блоков 18 не могут функционировать должным образом, все еще функционирующие блоки 18 будут повторно сконфигурированы для отображения отображаемых данных наиболее логичным образом. В таком варианте осуществления при замене вышедшего из строя дисплейного блока 18 на новый функционирующий должным образом дисплейный блок 18, новый дисплейный блок 18 будет автоматически настраивать себя для выполнения тех же самых функций и отображения тех же самых данных, как и вышедший из строя дисплейный блок 18. В других вариантах осуществления сигнал технической диагностики или отчет отправляется администратору матрицы 19 в случае, когда один или более блоков не могут функционировать должным образом.

[025] В некоторых вариантах осуществления дисплейные блоки 18 при их размещении в непосредственной близости друг от друга совместно используют накопленный электрический заряд посредством проводного или беспроводного обмена электрическим зарядом с помощью технологий, известных в данной области техники, таких как индуктивная зарядка. На фиг.6 показана стопка дисплейных блоков 18 такого варианта осуществления; однако накопленный электрический заряд может также распределяться между дисплейными блоками при их размещении в виде матрицы 19, например, как это показано на фиг.5, или в любой другой ориентации, когда они расположены близко друг к другу. Со ссылкой на вариант осуществления, показанный на фиг.6 только в качестве примера, в наборе дисплейных блоков 18, расположенных друг над другом в виде стопки, назначается задающий блок. В других вариантах осуществления этот процесс также происходит в том случае, когда дисплейные блоки 18 размещаются в матрице, например, которая показана на фиг.5, или любой другой ориентации, когда они расположены близко друг к другу. Каждый из дисплейных блоков 18, расположенных вблизи задающего блока, идентифицирует себя с задающим блоком; задающий блок будет управлять электрическим зарядом, накопленным в каждом дисплейном блоке путем выдачи команды на обмен электрическим зарядом между дисплейными блоками 18 таким образом, чтобы по истечении некоторого периода времени каждый дисплейный блок в сборе содержал приблизительно одинаковый уровень электрического заряда. В вариантах осуществления электрический заряд, накопленный в дисплейных блоках 18, собирается за счет выработки фотоэлектрической энергии в фотоэлектрическом слое 3. В других вариантах осуществления электрический заряд, накопленный в дисплейных блоках 18, подается с помощью внешнего источника питания. В других вариантах осуществления электрический заряд, накопленный в дисплейных блоках 18, подается путем сочетания выработки фотоэлектрической энергии и внешнего источника питания. В других вариантах осуществления задающий блок 18 может подзаряжаться от источника питания, такого как сетевой источник питания, и переносить электрический заряд в каждый из других дисплейных блоков в сборе до тех пор, пока полностью не зарядится каждый дисплейный блок 18.

[026] В некоторых вариантах осуществления дисплейный блок 18 содержит звукоизлучающий блок, выполненный с возможностью излучения звука, так что по восприятию слушателя звук передается непосредственно из передней части дисплейного блока 18. Звукоизлучающий блок может быть традиционным динамиком, и предпочтительно относительно тонкий/плоский динамик встроен в дисплейный блок 18.

[027] В вариантах осуществления, где два или более дисплейных блоков 18 размещаются в матрице, как описано ранее, например, как показано на фиг.5, воспроизводимое звучание можно выполнить с возможностью передачи звука из обоих блоков в виде единого звука. В других вариантах осуществления воспроизводимое звучание можно выполнить с возможностью передачи звука из каждого блока для того, чтобы динамически упорядочивать звуки, которые могут перемещаться по всем дисплейным блокам 18 матрицы. В других вариантах осуществления сочетания единообразных звуков и динамически упорядоченных звуков излучаются из матрицы 19 дисплейных блоков 18. Излучаемым звуком можно управлять с помощью управляющей электроники 15 одного или более дисплейных блоков.

Компоновка подключения

[028] Компоновка подключения для дисплейных блоков показана на фиг.7-20. В этой компоновке подключения, как показано на фиг.7a, 7b и 8, каждый дисплейный блок 18 имеет форму квадрата или прямоугольника и имеет комбинированное гнездо 30 для подачи питания и передачи данных, расположенное на каждой из двух или более сторонах, предпочтительно на задней поверхности, смежной с краем дисплейного блока 18.

[029] Передняя поверхность 31 дисплейного блока 18 содержит защитную сетку, которая выполнена с возможностью обеспечения защиты компонентов дисплея. Защитная сетка может также повысить контрастность дисплея. Поверхность 32 отображения дисплейного блока может быть сконструирована так, как описано выше, и может включать в себя фотоэлектрический слой для накопления энергии или может быть выполнена по традиционной технологии изготовления дисплеев.

[030] Каждое гнездо 30 содержит узел 36 крепления соединителя, гнездо 37 для передачи данных и гнезда 38 для подачи питания. Гнездо 37 для передачи данных может содержать гнезда HDMI, USB или другое гнездо. Узел 36 крепления соединителя выполнен с возможностью приема штекера, как будет дополнительно описано ниже, и выравнивания штекера с гнездами 37, 38 для подачи питания и передачи данных.

[031] Каждое гнездо 30 предпочтительно включает в себя водонепроницаемую прокладку 33, которая обеспечивает уплотнение по периметру гнезда 30, чтобы гарантировать хорошее прилегание и защиту от влаги. Внешний кожух 34 предусматривает водонепроницаемую защитную крышку для внутренних электронных компонентов. На задней поверхности или вблизи каждого угла предусмотрено установочное отверстие 35, например, отверстие, предназначенное для прессовой посадки или установки винта, которое используется для прикрепления дисплейного блока 18 к крепежному кронштейну 80 или непосредственно к раме. На фиг.9a-9c показана штекер-заглушка 40 для вставки в гнездо 30 в случае, когда оно не используется, чтобы защитить гнездо 30 от попадания пыли и/или жидкости. Как показано на фиг.9a, внешняя сторона штекера-заглушки 40 включает в себя один или более участков 41 захвата для облегчения вставки или извлечения штекера-заглушки 40. Как показано на фиг.9b и 9c, участок 42 прокладки уплотняет край гнезда 30. Непроводящие штырьки 43 вставляются в гнездо 38 для подачи питания для дополнительной защиты от проникновения жидкости. При необходимости штекер-заглушку для соединителя данных (не показана), расположенную внутри штекера-заглушки 40, можно вставить в гнездо 37 для передачи данных.

[032] Как показано на фиг.10, штекер-заглушка 40 содержит часть 45 основной части и участок 42 прокладки, которые собраны вместе.

[033] На фиг.11a-11d показан штекер 50 соединителя, который вставляется в смежные гнезда 30 смежных дисплейных блоков 18 для того, чтобы обеспечить подключение для обмена данными и подачи питания между ними без использования кабелей. Штекер 50 соединителя содержит крышку 51 штекера и прокладку 52 для уплотнения по периметрам смежных гнезд 30. Первые штырьки 54a соединителя питания для подключения к гнездам 38 для подачи питания одного гнезда 30 электрически соединены в пределах штекера 50 соединителя со вторыми штырьками 54b соединителя питания для подключения к гнездам 38 для подачи питания другого смежного гнезда 30. Первый штекер 53a соединителя данных (например, штекер HDMI) для подключения к гнездам 37 для передачи данных одного гнезда 30 межсоединен в пределах штекера 50 соединителя со вторым штекером 53a соединителя для подачи питания (например, с штекером HDMI) для подключения к гнезду 37 для передачи данных другого смежного гнезда 30. Следовательно, в пределах штекера соединителя предусмотрены соединения для подачи питания и передачи данных между смежными гнездами 30. Эта компоновка обеспечивает безопасный и простой способ проектирования межсоединений дисплейных блоков 18 в большой матрице 19 и обеспечивает конструктивную целостность матрицы 19, так как штекер 50 соединителя обеспечивает по существу жесткое механическое соединение между смежными дисплейными блоками.

[034] На фиг.12 показаны компоненты штекера 50 соединителя, содержащего крышку 55 штекера, монтажную плату 56, к которой присоединены штырьки 54a, 54b соединителя питания и штекеры 53a, 53b соединителя данных, основное тело 56 для защиты электронных компонентов и прокладку 57 для защиты штекера 50 соединителя от проникновения жидкости.

[035] На фиг.13a-13d показан штекер 70 для ввода данных, предназначенный для подключения к одному из гнезд 30, например, на краю матрицы 19, для обеспечения ввода данных в матрицу 19 из внешнего источника, такого как источник видеосигнала. Штекер 70 для ввода данных содержит крышку 61, прокладку 62 для уплотнения по периферии гнезда 30, штекер 64 соединителя данных и штырьки 63 соединителя питания. Отверстие 65 для ввода кабеля обеспечивает доступ к внешнему кабелю, который подключен к штекеру 64 соединителя данных для подключения к внешнему источнику. Штырьки 63 соединителя питания могут представлять собой непроводящие штырьки заглушки или могут представлять собой проводящие штырьки, если штекер соединителя для ввода данных функционирует также как штекер соединителя для подачи питания.

[036] На фиг.14 показаны компоненты штекера 70 для ввода данных, содержащего крышку 61, монтажную плату 66, к которой присоединен штекер 64 соединителя данных, основное тело 67 и прокладку 62.

[037] На фиг.15a-15d показан штекер 70 для подачи питания, который присоединяется к одному из гнезд 30 для обеспечения подачи питания на матрицу 19 из внешнего источника питания. Штекер 70 для подачи питания содержит крышку 71, прокладку 72 для уплотнения по периферии гнезда 30 и штырьки 73 соединителя питания. Отверстие 75 для ввода кабеля обеспечивает доступ к внешнему кабелю питания, электрически подключенному к штырькам 73 соединителя питания.

[038] На фиг.16 показаны компоненты штекера 70 для подачи питания, содержащего крышку 71, монтажную плату 76, к которой присоединены штырьки соединителя питания, основное тело 77 и прокладку 62.

[039] На фиг.17 и 18 показан широкоформатный дисплей, содержащий матрицу 19 размером 3×2 дисплейных блоков 18, межсоединенных штекерами 50 соединителя со всеми соответствующими гнездами 30, расположенными на их смежных сторонах. Гнезда 30, расположенные на внешних сторонах дисплейных блоков 18 на краях матрицы, предпочтительно уплотняются с использованием штекеров-заглушек 40, за исключением одного гнезда 30, которое принимает штекер 70 для ввода данных, и другого гнезда 30, которое принимает штекер 70 для подачи питания. В качестве альтернативы, одно гнездо 30 на внешней стороне может принимать общее питание и штекер соединителя для ввода данных. Таким образом, многочисленные дисплейные блоки 18 можно легко соединить вместе в матрицу 19, используя различные штекеры соединителей, что позволяет обеспечить конструктивную целостность, быструю и легкую сборку, безопасность, функциональные возможности "подключи и работай" и/или легкий доступ для технического обслуживания.

[040] На фиг.19a-19c показан монтажный кронштейн 80 для дисплейного блока 18, содержащий основную часть 83, имеющую множество лапок 81, прикрепленных к ней. Каждая лапка 81 имеет отверстие или другое средство для крепления с использованием соответствующего установочного отверстия 35, расположенного на задней стороне дисплейного блока 18.

[041] Основное тело 83 имеет полую жесткую конструкцию, которая обеспечивает стабильность. Основное тело 83 включает в себя полости 84 для приема опорных стержней 90 для поддержки матрицы 19. Опорные стержни 90 могут иметь квадратное поперечное сечение, которое позволяет им плотно входить в полость 84. Отверстия 82 проходят через заднюю часть основного тела 83, через которые зажимающие винты (не показаны) могут зажимать опорные стержни 90 и удерживать монтажный кронштейн 80 в заданном положении

[042] При необходимости, основное тело 83 может включать в себя дополнительную полость 86 для размещения в ней перезаряжаемого модуля питания для подачи питания на дисплейный блок.

[043] На фиг.20 показана матрица 19 размером 5×4 дисплейных блоков 18, каждый из которых имеет монтажный кронштейн 80, прикрепленный к нему. Опорные стержни 90 проходят через монтажные кронштейны 80 и обеспечивают устойчивость конструкции матрицы 19. Опорные стержни 90 могут быть выполнены из прессованного алюминия.

[044] Перезаряжаемый модуль питания может быть выполнен в одном или нескольких монтажных кронштейнах 80 и может быть подключен к матрице через штекер 70 для подачи питания.

[045] Матрица 19 выполнена с возможностью удаления отдельных дисплейных блоков 18 для их ремонта или замены, например, путем снятия дисплейного блока 18 с его соответствующего монтажного кронштейна 80. Соединением между дисплейным блоком и монтажным кронштейном можно управлять дистанционно, например, используя систему фиксации с электронным управлением, так что нет необходимости в доступе к задней части матрицы 19.

[046] Компоновка подключения не ограничена конфигурацией описанных выше штекеров и гнезд. В альтернативной компоновке подключения вместо гнезда 30 можно разместить штекер, и вместо штекера 50 соединителя, штекера-заглушки 40, штекера 70 для подачи питания и штекера 70 для ввода данных можно разместить гнезда. Аналогичным образом, в пределах гнезда 30 вместо гнезда 37 для передачи данных можно разместить штекер соединителя данных, и/или вместо гнезд 38 для подачи питания можно разместить штекеры или штырьки.

[047] Дисплейный блок 18 не обязательно должен иметь квадратную или прямоугольную форму, но может иметь другую мозаичную форму, такую как равносторонний треугольник или шестиугольник. Дисплейные блоки 18 могут иметь различные формы, которые при соединении вместе образуют матрицу 19, требуемой формы. Дисплейные блоки 18 могут иметь немозаичные формы, но в этом случае между дисплейными блоками 18 могут оставаться промежутки. Однако в некоторых приложениях такой внешний вид может быть желательным.

[048] К матрице 19 можно подключить более одного штекера 70 для подачи питания, например, чтобы удовлетворить более высокие требования по питанию. К матрице 19 можно подключить более одного штекера 70 для ввода данных, например, чтобы обеспечить многочисленные видеовходы, которые могут отображаться попеременно, поочередно или одновременно.

[049] Можно предусмотреть альтернативные типы входных штекеров, например, для подключения к сети (например, Wi-Fi или Ethernet), прямое беспроводное подключение (например, Bluetooth®), запоминающее устройство, обнаружение движения и т.д. Следовательно, гнезда 30 можно подключать к многочисленным различным типам штекеров в конфигурации "подключи и работай", аналогичной USB.

[050] Альтернативные формы штекера могут быть предусмотрены для неплоских соединений, например, угловых или прямоугольных соединений.

[051] На фиг.21 показана блок-схема, иллюстрирующая средства, с помощью которых объекты 20 управления могут взаимодействовать с дисплейным блоком 18 или дисплейными блоками 18 в матрице 19 для выполнения различных функций, включая, но не ограничиваясь этим, включение или выключение устройства (устройств), планирование функций устройства (устройств), управление и изменение заранее установленных программ устройства (устройств), передачу информации отображения в устройство (устройства), прием информации из устройства (устройств) и т.п. В некоторых вариантах осуществления управление дисплейным блоком 18 или матрицей 19 дисплейных блоков 18 можно осуществлять, например, но без ограничения, из объектов 20 управления, таких как приложение 21 смартфона, или непосредственно из компьютерной системы 22, расположенной в местоположении дисплейного(ых) блока(ов) 18 или путем передачи из Интернета 23. В вариантах осуществления управляющее программное обеспечение, которое отправляет информацию в дисплейный блок 18 или матрицу 19 дисплейных блоков 18, использует структуру зашифрованных команд. Зашифрованная информация, передаваемая в дисплейный блок 18 или матрицу 19 дисплейных блоков 18, инструктирует блоки о функции, которую они могут выполнять, а также, когда выполнять упомянутую функцию.

[052] Дисплейный блок 18 может иметь многочисленные различные фактические формы, такие как, но без ограничения: квадратная, прямоугольная, круглая, полукруглая, четверть круга, треугольная и другие формы.

[053] Альтернативные варианты осуществления, которые могут быть очевидны после прочтения приведенного выше описания, могут, тем не менее, подпадать под объем настоящего изобретения, например, как определено в сопроводительной формуле изобретения.

Изобретение относится к устройству отображения. Дисплейная матрица, содержащая первый и второй дисплейные блоки, соединенные вместе на их смежных краях, причем на каждом упомянутом смежном крае имеется комбинированный порт питания и данных, причем комбинированные порты питания и данных соединены вместе съемным соединителем питания и данных, который обеспечивает подачу питания, передачу данных и механические соединения между дисплейными блоками. 17 з.п. ф-лы, 21 ил.

1. Дисплейная матрица (19), содержащая первый и второй дисплейные блоки (18), соединенные вместе на их смежных краях, причем на каждом упомянутом смежном крае имеется комбинированный порт (30) питания и данных, причем комбинированные порты (30) питания и данных соединены вместе съемным соединителем (50) питания и данных, который обеспечивает подачу питания, передачу данных и механические соединения между дисплейными блоками (18).

2. Матрица по п.1, в которой соединитель (50) содержит корпус (51, 56), который продолжается между портами (30) первого и второго дисплейных блоков (18) таким образом, чтобы обеспечить между ними, по существу, жесткое механическое соединение.

3. Матрица по любому предыдущему пункту, в которой порты (3) размещены в или на задней поверхности дисплейных блоков (18).

4. Матрица по любому предыдущему пункту, в которой уплотнение (33) предусмотрено между соединителем (50) и портами (30), чтобы препятствовать проникновению жидкости.

5. Матрица по п.4, в которой уплотнение содержит прокладку (33) вокруг одного или каждого порта (30).

6. Матрица по п.4 или 5, в которой уплотнение включает в себя прокладку (57) вокруг соединителя (50).

7. Матрица по любому предыдущему пункту, в которой соединитель (50) содержит штекерный соединитель и порты (30) содержат гнездовые соединители.

8. Матрица по любому предыдущему пункту, в которой каждый упомянутый порт (30) содержит физически отдельный порт (38) питания и порт (37) данных.

9. Матрица по п.8, в которой порт (37) данных содержит порт HDMI.

10. Матрица по любому предыдущему пункту, в которой каждый из первого и второго дисплейных блоков (18) имеет на другом их крае по меньшей мере один дополнительный комбинированный порт (30) питания и данных для подключения к другому аналогичному дисплейному блоку (18).

11. Матрица по п.10, в которой один или более из дополнительных комбинированных портов (30) питания и данных, не подключенных к другому дисплейному блоку (18), герметично закрыты заглушкой-соединителем (40).

12. Матрица по п.10 или 11, в которой один или более из дополнительных комбинированных портов (30) питания и данных, не подключенных к другому дисплейному блоку (18), подключены к соединителю (70) питания для подачи электропитания на матрицу.

13. Матрица по любому из пп.10-12, в которой один или более из дополнительных комбинированных портов (30) питания и данных, не подключенных к другому дисплейному блоку (18), подключены к соединителю (60) данных для обеспечения обмена данными в матрице (19).

14. Матрица по любому предыдущему пункту, в которой по меньшей мере некоторые дисплейные блоки (18) присоединены с возможностью съема к соответствующим крепежным кронштейнам (80).

15. Матрица по п.14, в которой каждый упомянутый дисплейный блок (18) выполнен с возможностью отдельного снятия со своего соответствующего крепежного кронштейна (80).

16. Матрица по п.14 или 15, в которой по меньшей мере некоторые крепежные кронштейны (80) механически соединены между собой для того, чтобы обеспечить конструктивную целостность матрицы.

17. Матрица по п.16, в которой крепежные кронштейны (80) соединены между собой планками (90), которые продолжаются через множество крепежных кронштейнов (80).

18. Матрица по любому из пп.14-17, в которой один из крепежных кронштейнов (80) вмещает в себя источник питания, выполненный с возможностью подачи электроэнергии на матрицу (19).