CN104969278B - 无缝的被照式模块化面板 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于为墙壁、产品展示以及其他表面提供通用的被照式面板的设备和方法。面板是用数量可变的矩形被照式拼接块构造的，其中该拼接块的边缘相互配对，以便产生近乎无缝的可视面板效果。每个拼接块内部的照明都是均匀的，由此同样产生了近乎无缝的可视面板效果。终端用户可以使用不同数量的标准拼接块来创建不同尺寸和形状的面板。本发明内的软件会自动确定所装配的每个面板内部的拼接块的数量和布置。每个拼接块包括多个照明器，用于将来自照明器的光均匀分布在拼接块上的光学装置，以及至少一个通信端口。在一个实施例中，拼接块被链接到通信树结构中；并且每个拼接块在该树中的位置构成了其逻辑地址。

Description

无缝的被照式模块化面板

相关申请的交叉引用

本申请要求享有2012年11月01日提交的美国临时申请61/721,454的权益，并且在这里将其全部引入。

技术领域

本发明的技术领域是被照式(illuminated)拼接模块化显示面板。具体地，涉及现场可安装的模块化照明面板，其包括经由可编程的像素阵列来显示图片的拼接块(tile)。

背景技术

背景技术包括模块化视频显示面板以及包含了图片元素(像素)阵列的电子成像面板。作为示例的专利和专利申请公开包括：US20130181884、US20060044215、CN202841795、US2005212717以及WO2011159039。

现有技术包含了用于大面积照明的动态(电子)图像显示的拼接显示面板。其与本发明的共同之处在于使用了互连的拼接块，其中所述拼接块形成了更大的面板。这种现有技术包括两种形式：第一种格式使用的是视频数据和视频显示拼接块。这种格式对于大型视频投影需求而言是非常理想的，然而此类单元非常昂贵，又大又厚，其能耗很高并且非常复杂。第二种格式使用的是诸如LED或OLED之类的发光元件拼接块。该格式提供了厚度较小的面板，但是本质上使用的是点光源像素元件。

第一种格式的缺点在于成本高，重量大，需要持续的视频数据流且复杂性很高。第二种格式的缺点在于无法提供用于很低的每单位面积成本的大面积显示器，并且不能提供均匀的漫射光。

现有技术还包括用于提供均匀漫射光且通常类似于常见白炽灯泡的单独的灯。由于不具有内置处理、图像和颜色调整、矩形形状、机械互连以及平的发光表面，此类设备不适合作为拼接块来实现。

本发明的应用包括在包括墙壁、天花板、地板、电话亭、支柱、搁架、展会展位和产品显示区域在内的表面上现场安装临时或永久性的可重用、可移动和可再配置的模块化被照式面板，以便实施包括以下各项的应用：动态环境光；动态招牌；用于产品和品牌的动态市场营销灯光；舞台灯光；剧场灯光；舞厅灯光；演出舞台灯光；娱乐和游戏灯光；人群控制；方向信息；紧急信息；以及餐厅、走廊和房间的动态的功能性环境和气氛照明。就此而论，这里的实施例必须提供可支持所述的多种物理面板安装方式、位置和用途的拼接块，并且该拼接块的模块化处理可适当调整尺寸，其安装简单，重量轻，厚度小，效率高，灯光均匀，具有无缝的图像呈现，无边界，可电互连，可机械互连，可自配置并且是可以再使用的。现场组装面板只需要少量的特有组件以及最低限度的培训。而现有技术并非提供这些必要的属性。

举例来说，作为面板，美国专利US 8,360,604 B2并未提供安装简易性，最低的厚度，均匀的光线，无缝的图像呈现，电子互连性，机械互连性或自配置。另举一例，美国专利公开US 2013/0181884是一种体积很大且非常昂贵的***，其并未提供安装简易性，较轻的重量，最小的厚度，或是较高的效率。

大多数的现有技术中的发光元件阵列是以固定的尺寸制造的面板的形式存在，并且不包含可重用、可现场安装的模块化的可互连拼接块。

现有技术的照明面板提供了(1)适合区域和工作照明的适当的光输出和效率，但是无法提供对图像的动态显示；或者(2)动态的图像显示，但是其光输出或效率通常不足以与区域或工作照明相适合。用于气氛、体系架构或环境照明的现有技术无法提供对图像的动态显示。

发明内容

本发明的实施例包括拼接块以及由拼接块组成的拼接面板，以便通过使用装配简单且可重用的拼接块来以合理的成本形成一个能在提供均匀漫射光表面的同时产生彩色动态图像的光滑平板。

每个拼接块都包括中等数量的单个像素元件，例如3x 3到16x 16的阵列，其中每个像素都提供了一个发出色度和亮度改变的均匀光线的矩形平面。每个这样的像素都包括一个或多个光源，光漫射腔以及平的发光表面。这些像素是相邻放置的，使得能将整个拼接块用在单独的基本无缝的平面漫射被照面板中。

拼接块与电缆互连，由此允许包括非矩形面板在内的任何拼接块邻接布置。面板自行配置面板中的拼接块布置。所允许的拼接块之间的互连具有少量限制—面板中的每个拼接块都具有通向其他每个拼接块的某个路径—使得可以在几乎没有与安装相关的问题以及进行了有限培训的情况下完成安装过程。互连电缆同时提供了数据和电源，使得可以从连至任一拼接块的单个连接来驱动整个面板。

拼接块包括两个组件：以机械的方式安装在墙壁、天花板、地板、或搁架之类的支撑表面上的基板，以及以电子和机械的方式连接至单个基板的照明板。基板与相邻基板具有电子和机械互连。在每个基板及其相应的照明板之间都具有电子和机械方面的一一对应关系。在将照明板安装以及可操作地连接到基板时，该组合可被称为拼接块。

一个示例性的的应用是覆盖多用途空间中的整个墙壁，例如学校的多功能室或是会议或赛事中心。本发明的实施例可以通过某个高度以上的白光或白壁模式使用来将房间用作餐厅；通过显示公司的徽标或颜色来将其用作会议场所；通过动态地显示形状或图像来将其用作舞蹈或演出场所；通过低照度的照明来将其用作演讲场所；在安装、维护和清洁过程中使用整壁的白光；在人群控制中使用移动的形状或箭头；在发生紧急情况清空房间时闪亮红色的出口箭头；使用可视的光分区来将房间分段成工作区域或显示区域；使用创意和动态的光来完善戏剧创作，例如模拟房间或街道活动；以及使用所选择的光的颜色、尺寸和位置来进行产品显示。

本发明的一个独到之处在于在整个面板周围都不需要边框，其允许覆盖一个表面、整面墙的无边框安装方式。

对本发明来说，至关重要的在于每个像素都提供了跨越(i)单个像素；(ii)包含像素阵列的每个拼接块；以及(iii)整个面板上的多个拼接块的具有预期色度(颜色)和亮度的均匀光输出。这种均匀性主要是在表面或是表面附近限定的，也就是说，表面的亮度和发射率是在表面之上或是诸如0.5米到2米的垂直观看面板平面的典型视距上测得的。此外，在照亮具有恒定颜色和亮度的像素和拼接块的面板时，在像素或拼接块之间应该没有可见或勉强可见的接缝，这其中包括黑线、亮线或颜色溢出之类的接缝。此外，就任一缝隙都是可见的意义上讲，其在拼接块内部的相邻像素之间以及在不同但却相邻的拼接块的相邻像素之间看起来应该是相同的，因此，即使略微可以看见像素边界，拼接块的边界也是不可见的。

完整的模块化面板通常是在现场构造的，其包括一个安装在结构支撑表面上并且互连的相邻基板阵列；附着于每个基板并与之电连接的相应的照明板；以及附着于一个基板的电源和控制源。每个基板实际上是相同的，并且每个照明板实际上是相同的，其允许用以下各项的存货来以简化的方式实施与范围广泛的面板尺寸、形状和用途有关的现场安装：(i)基板；(ii)照明板；(iii)统一的互连电缆；(iv)统一的互连紧固件；(v)一个或多个电源和控制器(其可以被并入单个电子模块)。理想地，单个的基板和照明板可被安装在四个旋转位置中的任一位置。

一旦用相连的控制器上电，则已完成的面板可以进行自配置。

在一个示例性的实施例中，一种基板包括：

(a)通常采用单片模制塑料的矩形结构框架，其被适配成以机械方式附着于四边的基板，并且被适配成安装在结构支撑表面上；

(b)可以处于结构框架之中、之上或是作为其一部分的一个或多个元件，用于允许将结构框架附着于相应的照明板；此类元件可以是磁性的；

(c)每边一个的诸如电缆或连接器之类的四个电互连元件，被适配成电连接到相邻基板；其中此类电连接元件支持电源和数据传输二者；

(d)诸如电缆或连接器之类的一个或多个电互连元件，被适配成电连接到相应的照明板；其中此类电连接元件支持电源和数据传输二者。

基板应该可以被重用，其重量较轻、成本较低。并且机械厚度很小，例如不超过拼接块宽度的四分之一，并且优选不超过拼接块宽度的八分之一。优选地，基板应该是可以用诸如螺丝刀之类的单个工具安装在结构支撑表面或是可以用所述工具从该表面移除的，作为示例，所述结构支撑表面可以是墙壁、地板、天花板、隔墙或搁架。每个基板都应该能在至少两次并且优选是四次旋转中被放置，而不会对已完成的面板的配置或性能产生负面影响。

在一个示例性的实施例中，一种照明板包括：

(a)通常采用单片模制塑料的矩形结构框架，其被适配成包含了一个或多个印刷电路板(PCB)；

(b)可以处于结构框架之中、之上或是作为其一部分的一个或多个元件，用于允许将照明板附着于相应的基板上；这种元件可以是磁性的；

(c)一个或多个PCB，所述PCB包括发光元件，以使照明板包含规则的发光元件阵列，其中每个发光元件都是或者都对应于正在操作的拼接块以及正在操作的面板中的一个像素；这种发光元件可以是支持一系列的色度和亮度的LED或OLED；

(d)控制电子装置，其使用可编程的色度和亮度来驱动发光元件，以使单个像素可具有不同的色度和亮度；

(e)像素阵列，其中每个像素包括一个反射器；

(f)供光线从照明板射出的漫射层；这种漫射层优选是单片式的。

可选地，每个像素还可以包括一个挡板，其中该挡板会阻止来自像素的发光元件的至少一些光线直接照射在漫射层上。

照明板被适配成在被附着于相应基板的时候以及在基板以相邻的方式安装的时候，致使照明板的漫射层形成已完成的面板的均匀可见表面。

在一个实施例中，每个拼接块(一个基板具有一个相应的照明板)中的通信电子装置都与相邻拼接块传递数据。每个拼接块还会传递电源，使得附着在已完成的面板的一个点上的单个电源为每个拼接块供电。面板控制器提供包括所选择的像素的预期位置以及该像素的预期色度和亮度在内的数据。通过控制器面板的一个附着点，该数据从一个拼接块传递到一个拼接块，直至其达到正确的最终目的地拼接块，然后，所述拼接块会为预期像素设置预期的色度和亮度。

理想地，每个照明板都可以在无工具的情况下附着于其相应的基板或是从所述基板上移除。在一个实施例中，磁铁可被用于该目的。拼接块可以在无工具的情况下用手从面板边缘开始移除，或者也可以使用常规的玻璃吸盘来移除：任意的照明板都是可以移除的。

已完成的面板不需要任何边框。该已完成的面板可以在其任意数量的侧边上与邻接的结构元件齐平，例如墙壁-墙壁、墙壁-地板、墙壁-天花板或是搁架-墙壁接合。作为示例，墙壁或天花板可在无边框的情况下用已完成的面板完全覆盖。用于面板的电源和控制连接可以来自已完成的面板后面的单个点。每个电源和控制连接可以针对面板内部的不同拼接块；并且每个连接可连至任何具有至少一个可用电连接的拼接块。

附图说明

图1示出具有九个照明元件的拼接块以及一个拼接块控制器。

图2示出三个相连的相邻拼接块以及第四个未连接的拼接块。

图3示出一个示例性的拼接块连接器的细节。

图4示出用于一个拼接块的示例性的布线图。

图5A和5B示出用于拼接块之间的通信的示例性的命令结构。

图6示出用于一个拼接块的处理器、通信端口以及照明元件的示例性的框图。

图7A和7B示出了示例性的面板和拼接块之间的布线。

图8示出移除了漫射屏的示例性的拼接块，其中显示了照明元件之间的内部反射器。

图9示出移除了漫射屏的示例性的拼接块，其中显示了照明元件之间的内部挡光板。

图10A、图10B、图10C和图10D分别示出一个示例性的拼接块；来自每个照明元件的均匀照明；来自拼接块的均匀照明的视觉外观；以及各种照明元件之间的视觉条纹(banding)效果。

图11用剖面图的形式示出了示例性的拼接块的基板和照明板。

图12A和图12B示出被用作拼接块的机械互连中的邻接紧固件的示例性的“O”型夹钳的视图。

图12C和图12D分别示出机械互连的示例性的拼接块基板的顶视图和侧视图。

图13示出电互连拼接块的替换实施例。

图14示出用拼接块构造的示例性的面板的基板部分。

图15A和图15B示出使用一个实施例中的“O”型夹钳来机械连接两个相邻拼接块。

图16示出使用磁铁来机械连接相邻拼接块的示例性的实施例。

图17A、图17B和图17C示出基板和照明板配件的侧视图、分解透视图以及分解侧视图。

图18示出用于拼接块的各种镶嵌图案。

图19A和图19B示出便携式电子设备上的特定照明图案以及传送至工作面板的相同图案。

图20示出用于面板中的拼接块之间的通信的示例性的的树形结构的逻辑或物理布线。

图21示出供拼接块中的处理器使用的示例性的数据结构。

图22示出由拼接块路由的示例性的命令。

图23A和图23B示出用于在面板内部建立拼接块的自寻址的示例性的流程图。

图24A和图24B示出用于将照明图案从一个面板体系架构转换到另一个面板体系架构的示例性的流程图。

图25A、图25B、图25C和图25D示出通过在便携电子设备上显示的面板体系架构来补偿面板中的非相邻拼接块的示例性的方法。

图26示出用于上传和下载面板图形的示例性的方法，其中包括对不同面板体系架构进行补偿。

图27A和图27B示出响应于本地传感器而改变的面板图形的示例性的实施例。

图28示出由用户使用智能电话和触摸屏来创建在面板上显示的图像的示例性的实施例。

图29示出无边框(bezel)的结构化无缝面板。

图30A、图30B、图30C和图30D示出用于构造面板的成套元件的一个实施例，其中包括基板、照明板、“O”型夹钳以及边缘插头。

图31A、图31B、图31C、图31D和图31E示出用于从拼接块创建面板的步骤的实施例。

图31F示出对便携电子设备上的结构化面板体系架构的复制。

具体实施方式

本发明领域一般是照明设备，或可编程的可变被照式显示器。更具体地说，本发明的领域是模块化的照明显示器，其中在制造了显示器之后可以选择所安装的显示器的尺寸和形状。

除非明确声明，否则这里的所有描述都是指特定的实施例、示例以及应用；而不是发明整体。

在一个实施例中，被照式面板通常是在安装地点或是其附近用单个且通常相同的拼接块构造的。方形的拼接块可用于创建范围广泛的矩形尺寸和形状，例如可覆盖整个墙壁、天花板、地板、桌子或搁架。在一个实施例中，每个拼接块具有两个主要组件：基板和照明板。基板提供了一个结构平面以及拼接块之间的电连接。照明板提供了照明元件(像素)、拼接块处理器以及漫射器，其中所述漫射器形成了已完成的面板的可视表面。

一些实施例的具体的独有性在于很容易就能从一些标准组件中创建范围广泛的面板尺寸和形状，诸如基板、照明板、面板控制器以及机械拼接块连接组件。附加的具体独有性在于很容易即可重用这些标准的面板组件，以便实施临时或变化的面板安装。这种临时的安装过程对于零售业、贸易展览、会议、课堂以及演出来说是非常理想的。

我们通常将一个基板与一个照明板的组合称之为拼接块。

在一个实施例中，本发明具有将功能照明与动态的可编程显示器相结合的独有属性，其中作为示例，所述功能照明可用于突出显示或后光显示一个产品，并且所述动态的可编程显示器先前可以具有很大的视频屏幕。举例来说，本发明可以位于鞋墙之后的墙壁上，或者可以在每个搁架上被置于众多鞋子的正下方。由此，本发明能够使用单个设备来实现五个功能：(i)诸如先前用传统的顶置白炽灯或荧光灯设备实现的实用照明；(ii)诸如先前用台灯、壁灯或枝形吊灯实现的装饰照明；(iii)诸如用于品牌化、广告或产品显示的商用照明；(iv)诸如游戏机上的娱乐照明；以及(v)信息和紧急引导标示。

应用包括：通用照明，装饰照明，游戏(赌博)应用，视频游戏，多玩家和大规模的多玩家游戏，社交互动，产品和服务购买，品牌化，教育，特定于用户以及特定于环境的广告，餐饮服务，人群管理；以及产品显示。

在一些实施例中，本发明具有响应于产品变化来自动或手动变更其外观的独有能力。举例来说，如果将鞋子移除或者添加了鞋子，那么显示的颜色将会改变。另举一例，显示器可以依照附近的人或无线设备的活动等级和类型而自动改变。

另举一例，在一个实施例中，本发明可以是餐厅中的桌子的整个表面。该表面在桌子未被占用时具有一个图案和颜色，在用餐者就坐时具有其他的图案和颜色，以及在递送了食物之后会具有别的图案和颜色。该图案可以是每个不同的菜单项所独有的。这种应用不但为用餐者提供了娱乐，而且还可用于鼓励附加购买，例如购买甜品或餐后饮品。

本实施例的一个独有实施例是很容易即可创建以及再配置面板形状的能力。这种能力在诸如产品显示、贸易展览、博物馆、艺术展览等等的动态应用中是非常重要的。

我们通常将“面板”称为“拼接块”的已完成布置。一个面板是由多个拼接块组成的。拼接块通常是矩形的，但是也可以具有其他的形状，例如六边形、菱形或是用于镶嵌的复杂形状。拼接块以是相互接触的方式布置的，由此创建了近乎无缝的面板外观，其中“缝隙”是两个拼接块之间的边界或结合处。缝隙也是两个像素之间的边界。

面板不必是矩形的，其甚至包括连续的拼接块。

每个像素以及进而每个拼接块和每个面板提供了照明，该照明的颜色(色度)和亮度是可编程的以及可以动态改变的、。

此类面板可以用于为房间或空间提供通用即“功能性”照明。此类面板还可以被编程成提供具有很强的装饰性的固定或变化的灯光显示。这种面板照明的装饰性设计可以是抽象的，或者它也可以提供可识别的图案，例如商标、图标、消息或言词。该装饰性设计可用于响应或增强面板附近的其他一些对象或活动，例如高亮显示用于销售的产品，或者对房间中的人的舞蹈或通信活动做出响应。面板可用于人群控制或紧急情况，例如红色移动箭头。

此类面板可以是非常大的。例如，一个面板可以覆盖整张桌子、整面墙、整个地板、整个天花板、或是整个产品显示区域，例如搁架、桌子或展示柜。

面板可被布置和编程成主要充当艺术品。

面板可被布置和编程成产生一种气氛，例如在美食餐厅产生放松的气氛，或是为舞池产生动态的气氛。

面板可用于品牌化、广告或产品增强。

面板可以在诸如机场、音乐会、主题公园或赛事中提供信息或人群控制。

每个拼接块内部都具有规则的照明元件网格。在一个实施例中，这些元件是按照6X 6的正方形布置的。在一个实施例中，每个元件都具有提供跨越整个可视的颜色和亮度频谱上的光线的能力。在一个实施例中，这些元件还可以提供红外或紫外光。

本发明的一个独有属性在于面板近乎无缝的外观。本发明的另一个独有属性在于能使终端用户、设计人员、销售人员或安装人员在不需要特殊的工具或技能的情况下很容易地从拼接块中创建面板。

本发明的一个独有属性在于能够使用单个拼接块类型来创建面板。

本发明的一个独有属性在于其在一个实施例中使用了单一类型和长度的电缆来互连拼接块。在一个替换实施例中，电互连电缆是集成于每个拼接块的。

本发明的一个独有属性在于在诸如顶部、左侧、底部和右侧(作为任意标签)之类的拼接块的四边使用了电连接选项，由此可以仅将拼接块电连接到相邻的拼接块，以及可选地连接到所有的拼接块，抑或是采用逻辑树结构或其他互连布置来连接，以便互连面板中的所有拼接块。

在一些实施例中，本发明的一个独有特征在于如上所述的多个电连接选项在电气方面实际是等价的，由此允许将每个拼接块置于面板内部的任何位置。

在一些实施例中，本发明的一个独有特征在于如上所述的多个电连接选项在电气方面实际是等价的，由此允许在受到拼接块形状限制的情况下将每个拼接块置于面板内部的任何旋转。举例来说，方形拼接块可以具有四个可能的方位，而六边形的拼接块则可以具有六个可能的方位。将拼接块置于任何方位的能力具有优点：面板装配是简单和快速的。

本发明的一个独有特征在于每个拼接块均由两个关键组件构成：基板和照明板。以下是一个典型的安装场景：将基板与相邻的基板以机械方式互连，以便形成面板基底。将面板基底中的基板电连接到相邻的基板。将面板基底附着到面板支撑表面上，例如墙壁、天花板、桌子或搁架。然后，将照明板附着于基板。在每个基板与每个照明板之间都存在一一对应的关系。一个基板与一个照明板的组合形成了一个拼接块。

照明板形成了近乎无缝的最终面板外观。照明板通常包括形成了所装配的面板的可视前部的漫射器。

电源和面板控制器通常连接到任意但也方便的单个拼接块，或者每个控制器都连接到不同的拼接块。该电源和控制连接分别为面板中的所有拼接块供电以及向其发送命令。

其他实施例创建上述特征和场景的不同变体。

在一个实施例中，本发明的一个独有特征在于能在不卸除或分解整个面板的情况下将照明板替换于面板中的任何位置。通常，受到影响的唯一拼接块是正被服务的拼接块。

一个类似的独有特征在于可以在不卸除或分解整个面板的情况下将基板替换于面板中的任何位置。通常，受影响的位移拼接块是正被服务的拼接块。即便在将基板安装至支撑表面之后，基板也是可以被移除和替换的，这其中包括其与相邻基板的电连接和机械连接。

每个拼接块都提供了照明，该照明的颜色(色度)是可编程并且可以动态改变的。

在一个实施例中，如上所述的电连接选项包括两个阳性和两个阴性连接器，其被布置成致使所述阳性和阴性连接器处于相对的边缘。通过这种方式，每个拼接块通过阳性-阴性连接器的匹配配对而与其相邻的拼接块电配对。

本发明的一个独有特征在于每个拼接块包括一个以可编程和电气的方式控制该拼接块内部的照明元件的处理器。

在一个实施例中，拼接块中的处理器经由如上所述的电连接来与其他拼接块进行通信。在一个也实施例中，发往所有处理器的命令在单个拼接块上进入面板，并且这些命令被从正确的通信端口恰当转发，以便使用如上所述的电连接来将每个命令定向到恰当的拼接块。

在一个实施例中，如上所述的电连接包括通信线路和电源线路二者。在一个实施例中，所有拼接块是经由如上所述的电连接供电的。该实施例提供了经由相同电缆来耦合通信和电源的特有益处，由此简化了由拼接块装配成面板的过程。在一个实施例中，电源和命令二者通过单个电连接进入面板。在一个实施例中，该单个电连接可以是面板中的任何拼接块。该实施例提供了能在最方便或最易访问的位置提供面板连接点的独有益处，由此简化了安装并降低了安装成本。

在一个实施例中，面板是“自配置的”，因为面板中的逻辑自动确定互连元件的布置。在一个实施例中，这种自行确定的配置被提供给远端控制器。该能力提供了用装配面板的简单操作来构成足以让编程软件知道面板配置并恰当地执行适配、显示、变换、编程、通信或响应的面板设计的独有益处。举例来说，远程面板控制器上的图形用户界面(GUI)能够在没有提前输入与面板配置有关的数据的情况下显示面板的确切配置。

在众多的应用、例如产品显示、贸易展示、博物馆以及其他定期需要不同面板配置的应用中，这种“自配置”能力是很关键的。终端用户或是诸如电工之类的接受过最低限度的培训的安装人员能够分解、修改和创建新的面板配置，终端消费者可以立即使用该面板配置。

由于面板是用单一的拼接块类型构造的，并且是不需要边框的，因此，一个面板中的所有拼接块都可以在其他任何面板中重用。

由于电源和控制输入可在任一拼接块上进入面板，因此，变更和安装需要在墙壁或其他支撑结构中进行最少量的电源和电缆变更。

在一个实施例中，如上所述的电连接包括凹进拼接块边缘或是从拼接块边缘伸出的足以连接到相邻拼接块的电缆。该实施例提供了在面板内部以及面板边缘使用相同拼接块而不会在已完成的面板上看到可见的线路或连接器的独有益处。

各种实施例为要实施的面板提供了没有任何边框的独有益处。也就是说，没有与拼接块分离的边缘是提供已完成的面板外观或是为面板的任何部分提供结构支撑所必需的。

本发明的一个实施例在如上所述的电连接中使用了多个电源接脚。在提供了更具有吸引力并且体积较小的已完成的面板的同时，该实施例具有拼接块变薄，重量、大小和成本降低的独有益处。

本发明的一个实施例在如上所述的电连接内部使用了足够大的多个接脚和线路来进行电源连接，以便允许电源通过单个点进入物理上很大的面板，由此简化安装并且降低安装成本。

本发明的一个实施例在照明元件之间使用了新颖的内部反射器形状，以便来自照明元件且从面板射出的光量最大化，同时在照明元件照亮的面板的前部区域上保持均匀的照明。

本发明的一个实施例在照明元件与面板的可视前部之间使用了一个或多个内部透镜，以便将来自照明元件且从面板射出的光量增至最大，同时在照明元件照亮的面板的前部区域上保持均匀的照明。一个实施例使用的是由每个拼接块的单个元件构成的透镜。在一个实施例中，该单个透镜包括多个光折射表面。在一个实施例中，该单个透镜包括光折射表面以及提供全内反射的表面二者。在一个实施例中，所使用的是菲涅耳(Fresnel)透镜。

本发明的一个实施例使用了在照明元件之间的机械障碍物来保持照明元件所照亮的面板前部区域上的均匀照明，同时将照明元件不同所导致的拼接块或面板中的可视条纹减至最少。这种非预期的条纹可以是亮条纹、暗条纹或是由于来自相邻照明元件的不同颜色混合在一起而导致的非预期颜色的条纹。

一个实施例使用了挡板作为第一反射器以及阻止来自一个或多个发光元件的光直接到达漫射器，由此创建热点。该实施例使用了两个漫反射器，由此既不具有折射光学装置也不具有镜面发射器，因此可被称为“折叠的”光学路径。

一个实施例在面板前部使用了光漫射器。在一个实施例中，该光漫射器延伸至面板边缘。

图1显示了一个由九个典型照明元件15构成的示例性的拼接块14。所显示的拼接块具有明显呈圆形的拐角，但是一个优选实施例是此类圆形不大于产生安全地操作所需要的锐利的方形拐角。所显示的拼接块14是方形的，但是拼接块也可以是矩形的，或者实际上可以是任何可镶嵌形状的。在这里用16显示了三个作为样本的拼接块边缘。如虚线17所示，拼接块通常被相邻放置，以便创建面板。在这里，拼接块14是相邻拼接块18放置的。

控制器11与拼接块14相连，其包括CPU 10以及至少一个通信端口12。在该图中显示了四个通信端口12。图1显示了的是经由线路13连接到拼接块14的处理器11。在优选实施例中，拼接块处理器11位于拼接块14内部；为了清楚起见，在附图中是将其单独显示的。

图1示出一个具有照明元件15的3X 3阵列的方形拼接块14。替换的实施例使用的是6X 6的照明元件阵列。适当的元件尺寸范围是3X 3到256X 256。另一个适当的范围是4X4到100X 100。再一个适当的范围是5X 5到36X 36。并且还有一个适当的范围是6X 6到12X12。

图2显示了四个拼接块21A、21B、21C和27。拼接块21A、21B和21C被显示成是机械相邻并且电互连的。而拼接块27则并非相邻放置或相连的。

图2示出由多个相同的拼接块来构造大型面板的基本方法。一个使用了方形拼接块的实施例允许在面板装配过程中将拼接块置于四个方位中的任一方位。另一个实施例则允许采用两个方位的中一个方位。这一点是本发明的一个实施例的独有益处。而另一个实施例则要求一个面板中的所有拼接块具有相同的方位。面板可以用近乎无限数量的体系架构来构造，其中术语面板体系架构在这里指的是拼接块的数量，已完成的面板的纵横比、拼接块行和拼接块列的数量，以及拼接块在自然的拼接块网格上是否对齐放置。在装配过程中创建这类范围广泛的面板体系架构是本发明的一个独有益处。该属性允许以与其他建筑材料非常类似的方式来处理本发明的拼接块，因为它们都是“根据需要”而被使用的，以便在构造过程中使用具有最低限度的技能的人工来实现特定设计。这种拼接块都是相同的，其很容易即可经济有效地制造、销售、分发和囤积。本发明的拼接块还很容易被重用，由此允许非常经济地构造面板，以便用于临时和永久性用途，例如贸易展示、博物馆展览、聚会以及商店产品展示。拼接块是可以租用的。这一点是本发明的一个独有益处。

作为示例，面板设计和装配可以由建筑师、图形设计人员、增值经销商(VAR)、制造商代表、交易员或是终端用户来完成。

继续图2，在所显示的实施例中，我们看到每个拼接块中有一个处理器22。拼接块21中的处理器22被显示成具有两个互连电缆，其中一个是断连接的，而另一个23则与拼接块21B相连。在该实施例中，每个拼接块包括两个阳性连接器，在这里的每个拼接块上将其显示成处于每个处理器的右侧和底部，例如26、25和24；以及了两个阴性连接器，在这里将其显示成处于每个处理器的顶部和左侧。应该注意的是，该图中关于具体电缆和连接器的具体使用方式是示意性的；众多可能的实施例是可用的。24显示了一个处于电缆末端的未连接的阳性连接器。电缆24可以在已完成的面板的边缘并且不再连接。如该图所示，电缆和连接器24保持处于拼接块21B的周边的内部，由此允许已完成的面板具有干净的最终边缘。在本实施例中，诸如电缆23之类的用于互连拼接块的电缆可以延伸到拼接块周边以外。

如图2的实施例所示，电缆是柔性的，由此允许将其安置在拼接块周边内部(未连接)或者局部延伸过拼接块周边(相连接)。电缆24和26并被显示成是处于内部的，而电缆23则被显示成是延伸并连接的。28显示了可置于拼接块21C的相邻位置的拼接块27的一个边缘，并且然后，电缆26会电连接到拼接块21C中的处理器的左侧。

在我们提到“相邻”时，我们是以不同的方式或者在总体上引用的是：边缘接触的机械安置方式；诸如使用了以下进一步说明的“O”型夹钳的机械互连；如图2中的一个实施例所示的电互连；以及视觉邻接，其中处于工作面板的可操作距离的人所看到的照明效果在一个拼接块的照明元件(像素)与相邻拼接块中的相邻照明元件之间是近乎无缝的。以下将对这种视觉邻接和无缝性进行更进一步的说明。

图3显示了连接器配对的一个实施例。阳性插头32处于第一拼接块中的柔性电缆31的一端。术语电缆包括柔性电路板上的导电迹线以及用于提供通信信道的其他物理形式。在被连接的时候，插头32用接脚33进入阴性插座(receptacle)35，其中在本实施例中，插座是牢固地安装在相邻的第二拼接块上的。所显示的间隙36代表了两个相邻拼接块之间的实际间隙，以便容忍恰当的制造公差，同时允许分别位于阳性连接器32和阴性连接器35之中的阳性接脚诸如33与配对接脚诸如34之间具有有效可靠的连接。

图4显示了一个电路图实施例。在该实施例中，该布线图代表的是用于有效实现四个通信端口的必要电连接、拼接块配电以及端口与处理器间的连接的线束。在该实施例中，该线束位于基板，并且是在将基板装配至面板的时候互连的。照明板通常是在以机械和电气的方式互连了基板之后附着于基板的。将照明板附着于基板的过程包括将图4中的照明板连接器45连接到照明板。图5显示了四个通信端口连接器，其分别被标识成框架连接器1到框架连接器4，41到44。在一些实施例中，这四个连接器的类别(gender)是相同的，由于允许将拼接块安装在四个方位中的任一方位。在一些实施例中，两个连接器(例如被任意标识成右侧和底部)是阳性的，而处于左侧和顶部的另外两个连接器则是阴性的。在该实施例中，一个面板中的所有拼接块都必须具有相同的方位。作为替换，可使用无类别的连接器或是类别同体连接器。

图4还显示了分别用于正负电压的两个配电元件46和47。每个此类配电元件可以是电路板上的铜垫，导电接线片或相连接线片、相连线路(例如通过焊接、皱褶(crimped)或是经由使用接线螺帽相连)或其他电连接装置。在本实施例中，这两个电压是48VDC以及接地或“负(Neg)”。包括AC在内的范围广泛的其他电压也是可用的。

在本实施例中，图4示出为每一条电源线使用每个框架连接器中的三个接脚。观察框架连接器1、41可以看出，在这里，接脚2、3和4是+48VDC；接脚6、7和8是负。这种布置的一个独有益处在于：在总的最大拼接块电流相同的情况下，与为每一条电源线使用单个接脚相比，连接器节点以及相关联的线规尺寸将会变小，因此，在给出了经由这些连接器而在拼接块之间传递的电流或电源量的情况下，基板可以变薄，由此已完成的拼接块也可以变薄，进而已完成的面板也会变薄。更薄并且由此更轻以及成本降低是本实施例的一个独有益处。

图4在每个框架连接器上都显示了一对线路，其中包含了介于拼接块处理器与相邻拼接块处理器之间的双向的双线路通信路径。例如，框架连接器1、41上的接脚1和2。照明板连接器45包括所有四个双向通信端口，外加两个电源接脚。

在实现弯曲或分面式面板的实施方式时，与为每一条电源线使用单个电源接脚的实施方式相比，如果在拼接块之间传递的总的最大电流量相同，那么，通过使用变薄的连接器以及变薄的拼接块，还可以允许曲率更大。而这也是另一个独有的益处。

图5A显示了关于一个命令结构的实施例。字段51-56构成了一个示例性的命令。字段57-61是用于特定命令的示例性的数据字段，并且在这里将其显示成“设置像素(SetPixel)”命令，57和58分别标识的是像素行和列位置。标记51被用于识别消息开端。命令字段52包含该消息中的具体命令。拼接块ID 53标识的是可依照具体命令而作为消息的目标或来源的特定拼接块。长度54指示的是以字节为单位的消息长度。包含不同命令的消息具有不同的长度。数据字段55的内容和长度会依照命令而改变。数据字段的最大长度是(3M x N)字节，其中M和N分别是拼接块内部的可寻址照明元件(像素)的行和列的数量。校验和56可用于确保该消息是在未出错的情况下接收的。

图5A显示了关于示例性命令“设置像素”的数据细节。该数据包括字段57-61，所述字段会根据需要而被重复，以便包含关于一个拼接块内部的所有目标像素的数据。像素行57标识的是拼接块内部用于特定像素的像素行。像素列58标识的是拼接块内部用于特定像素的特定列。红色、绿色和蓝色值59、60和61分别标识的是用于所标识的像素的红色、绿色和蓝色发射器的亮度值，其范围是0(关闭)到255(最大亮度)。在一个消息中可以根据需要发送多个像素数据。红色、绿色和蓝色值的组合设置了所选择的像素的亮度和色度。

图5B示出关于一个命令结构的实施例。字段71-80使用字段名、字段大小以及典型值显示的。标记71被用于识别消息的开端。命令72指示的是多个命令中的哪一个命令处于该消息中。拼接块ID 73标识的是可依照具体命令而作为消息的目标或来源的特定拼接块。长度74指示的是以字节为单位的消息长度。像素行75标识拼接块内部用于特定像素的像素行。像素列76标识拼接块内部用于特定像素的特定的列。红色、绿色和蓝色值77、78和79分别标识的是用于所标识的像素的红色、绿色和蓝色发射器的亮度值，其范围是0(关闭)到255(最大亮度)。校验和80可用于确保该消息是在未出错的情况下接收的。

图6显示了用于一个照明板的电子装置的一个实施例的框图。在一个典型实施例中，基板包括布线模块，并且照明板包括该图中的电子装置。处理器92可以是单个IC。四个通信接口91可以仅仅是电缆。处理器92包括定时器93、本地存储器94，其中所述本地存储器94进一步包括用于软件或固件一起与特定拼接块相关的常数的非易失存储器，用于保持数据结构、变量的工作存储器，以及用于程序的类似的工作存储器。在本图中并未显示这些子存储器组件。处理器92还包括至少一个CPU 95。定时器93可以用硬件、软件或软硬件的组合来实现，或者也可以借助从外部源接收的定时消息来提供。

图6所示的照明板电子装置还包括在处理器92的控制下由LED驱动器97经由总线96驱动的照明元件，并且在这里将其显示成VLED 98。至少一个电源99为处理器92以及照明元件98供电。在一些实施例中，由于较为合适的是如图4所示让电源从基板进入这些电子装置，因此未必需要单独的电源99。在一些实施例中，这些电子装置可以在多个拼接块组件之间拆分，诸如部分处于基板上以及部分处于照明板上，甚至可以作为附加拼接块组件的一部分。在一个实施例中，在6x 6的方形网格中布置了36个像素，其中每个像素都包括红色、绿色和蓝色LED，并且每个LED都是在处理器的控制下由LED驱动器单独驱动的。替换的照明元件包括OLED和LCD元件。此外，可以使用电子墨水。

图7A显示了用拼接块构成的一个示例性的面板。在这里，该面板是一个三行四列的矩形面板。101显示了一行。102显示了一列。与本示例相比，面板可以大出很多。面板不需要是矩形的，不需要将拼接块对齐在自然拼接块网格上，不需要让拼接块相互接触，并且不需要让拼接块处于相同的角度。

图7B示出与图7A相同的示例性的面板，现在该面板是以逻辑“树”的形式布线的，其中面板控制器107经由电缆108与根拼接块105相连。在该图中我们可以看出，如103所示，每个拼接块都标记了一个(行，列)地址。在这里，根拼接块105被标识成列＝0，行＝0，但是所述编号也可以从1开始。在这里注意，行是从下向上计数的，并且列是从左向右递增的。在该图中执行该处理是为了强调此类编号的顺序是任意的，旋转和映像的方式也是有效的。如下所述，电缆以逻辑树的方式连接面板中的所有拼接块。在104显示了一个示例性的电缆。在这里，每个拼接块都具有可用于此类布线的四个通信端口。109显示了拼接块(3，0)上的两个未被使用的通信端口。树中的根拼接块105与面板控制器107相连。在其他实施例中，面板控制器107不需要连接到树根拼接块。通过观察可以看出，在这里针对拼接块106使用了三个通信端口。上游端口是朝着树根的。下游端口则远离树根。连接104将拼接块(3，0)的上游端口连接到拼接块(2，0)的下游端口。在一个实施例中，这种逻辑网络布线允许实施面板自配置。面板控制器107可以用电缆108连接到面板。作为替换，面板控制器可以与面板集成，由此不再需要外部电缆108。

布线拼接块中的这种逻辑树并不是自动构造拼接块地址以及执行自配置所必需的。如以下在图31B中所示，拼接块可以全部连接在网孔中。然后，在这里将会使用一种不同的算法来进行拼接块地址指派。在一个实施例中，拼接块可以采用任何布置方式互连，其唯一的要求是每个拼接块与其他每个拼接块都具有某个连接路径。

在一个实施例中，拼接块传感器可用于确定拼接块的方位。例如，对于垂直面板来说，四个方位中的每个方位可以用两个倾斜开关来识别。这种倾斜方位可以用其他装置来检测。例如，摄像机可以观察已完成的面板，然后通过观察面板内部的图案以及拼接块内部的图案来确定位置和拼接块方位。这些图案可以是预定的，或可以由关联于观察摄像机的应用来驱动。

从有线网孔中创建逻辑网络的算法是众所周知的，其通常被称为“生成树”算法。

图8示出了移除了漫射屏的拼接块124的一个实施例121。该图示出一个3x 3的照明元件布置，其中在每个照明元件之间具有光发射器125。在122显示了拼接块的侧面或侧壁，其中该侧面或侧壁还可以包括处于该拼接块侧边的边缘反射器的侧面。123示出了从照明元件发出的多道光线。这些光线123可以单色的，或者它们可以来自一个以上的发射器，例如来自照明元件内部的红色、绿色和蓝色LED。126示出一道作为样本的光线在反射器上的反射点。反射器的目的是通过将更多来自照明元件的光置于漫射器(未显示)上来提升照明效率。这些箭头是处于光线123的末端，其指示如果反射器125吸收光线，那么命中漫射器(为显示)的光纤将不会命中漫射器。如果没有反射器125，那么这其中的很多光线会与来自其他照明元件的光线重叠。如下所述，反射器可以充当侧壁或者与侧壁集成。一个或多个反射器可以是与侧壁分离的元件。该图中显示的反射器仅仅是示意性的。其实际的形状和配置可以明显不同于该图

图9示出了移除了漫射屏的拼接块124的一个实施例121。该图显示了一个3x 3的照明元件布置，其中每个照明元件之间都具有侧壁128。拼接块的侧面被显示为122，其中该侧面还可以包括处于该拼接块侧面的边缘侧壁的侧面。127显示了的了从照明元件发出然后被侧壁128阻拦的多道光线。这些光线127可以是单色的，或者它们也可以来自一个以上的发射器，例如来自照明元件内部的红色、绿色和蓝色LED。侧壁的目的是避免来自一个照明元件(像素)的光与来自其他照明元件的光重叠。以下将会更详细地论述这种可能发生的非预期重叠。如上所述，侧壁可以充当反射器或与之集成。注意，反射器还可用于防止来自一个反射器的光在漫射器上与来自不同照明元件的光重叠。该图中显示的侧壁仅仅是示意性的。其实际形状和配置可以明显不同于该图。然而，***作中的面板的正常观看者看到的处于漫射器上的像素的优选形状是方形的。

图10A、图10B、图10C和图10D示出的是与非预期的“条纹”相对比的预期的均匀照明的概念。图10A示出这四个图中用于照明目的的照明元件的布置，在这里是一个4x 4的阵列131。图10B示出作为来自16个照明元件的均匀对角线的理想均匀照明的例图132。正如操作中的面板的典型观看者所看到的那样，图10B中的垂直线和水平线是不可视的，但在该图中显示出均匀照明源132实际是由16个不同元件提供的。图10C示出操作中的面板的观察者如何可以非常理想地看到拼接块133。还注意，对于这些附图所示的均匀照明来说，拼接块必须首先接收一个将像素开启至相同色度和相同亮度的命令。

图10D示出不太理想的实施方式所造成的三个不同的非预期“条纹”。134示出来自四个左上角的像素的光如何没有均匀地到达这些像素的所有边缘，由此导致处于这些像素边缘的一个或多个区域与中心亮度不同。135示出来自两个被设置成与两个相邻像素相同的色度和亮度的像素的光如何通过重叠而在像素边缘产生较亮的光的垂直带135。135还显示了处于四个像素的边缘的提升的亮度，其中该亮度的提升有可能归因于糟糕的反射设计或结构。136示出处于被均匀设置成第二色度的底部像素行之上且被均匀设置成第一色度的一行像素如何通过重叠而形成介于这两行之间且具有第三色度的水平光带136。

关于照明设备与漫射器之间的反射器、挡板、侧壁、透镜、漫射层以及其他光学元件的设计、形状、材料和位置的一个关键目的是减小如上所述的非预期条纹。

图11示出照明板141和基板143的一个实施例的侧视图。在典型的面板配件中，基板(其中一个基板如143所示)被用紧固件142安装在支撑结构144上。然后，如下文中更详细论述的那样，照明板141被固定于基板。

支撑结构144可以是垂直、水平或是成角度的。其通常是平面的，但是也可以在一个平面中具有一个或多个曲线。关于支撑表面的示例包括墙壁、地板、天花板、搁架、桌子以及显示机构。

图12A和图12B示出本发明的一些实施例中以机械方式连接相邻拼接块的组件的一个实施例的两个视图，其中如图12A所示，该组件在这里被称为“O”型夹钳153。这种“O”型夹钳用作邻接紧固件。该夹钳可以是用单片塑料模制而成的。这种夹钳包括一个圆形并且通常扁平的环状物153；其具有四个固位元件，其中一个固位元件是在155显示的；以及一个应用狭槽154。该实施例是一个“直角回转”风格的紧固件，据此，一旦将所述“O”型夹钳设置在两个相邻基板上的相邻插座上，则可以在狭槽154中使用硬币来旋转该“O”型夹钳，由此将“O”型夹钳固定于两个基板以及由此至少在“O”型夹钳的位置上有效地固定两个相邻基板的相对位置。通过使用156之类的一个或多个可视键槽，有助于恰当地手动安装所述“O”型夹钳。

图12B示出正在使用的“O”型夹钳153。该图显示了“O”型夹钳153以及两个基板157和158的一部分。在这里，“O”型夹钳将第一基板157保持在与第二基板158相邻的位置。159示出处于这两个基板157和158上的一对抬高的部分，其中该部分接受如图12A的155所示的直角回转元件。

在一个实施例中，每个基板都在其四个边缘中的每个边缘上包含了两个半插座(half-receptacle)。以邻接的方式接合两个基板包括将所述基板放置在相邻的位置并安装两个“O”型夹钳，其中在每一对相邻的半插座中安装一个“O”型夹钳。该操作有效地将保护这两个基板免受X轴、Y轴和Z轴平移的影响，其中X-Y平面是基板和已完成的面板的主平面，并且z轴与该平面垂直。该操作还确保了所有这三个轴上都恰当的对准。Z轴对准还可以被视为至少在邻接边缘上确保这两个平面的共面性。通过使用两个“O”型夹钳，还可以保护这两个基板免受围绕X-Y平面中与邻接边缘的中点交叉的线条所进行的相对旋转的影响。

在装配由一组基板构成的面板的过程中，如果使用本实施例，那么应该使用所描述的“O”型夹钳配对来保护所有基板相邻边缘。

在本实施例中，固位元件即“O”型夹钳153被设计成将被移除并被重用。在一个实施例中，如下所述，每个拼接块在每个边缘上都具有用于两个这样的“O”型夹钳的空间。“O”型夹钳可以允许或者不允许相邻拼接块相对于彼此形成角度，以允许构造弯曲的平面。所显示的“O”型夹钳的变体可被使用，其中该变体会特别将相邻拼接块保持在依照替换的“O”型夹钳的设计所设置的预期角度上。

对于将基板固定在相邻位置的适当的邻接紧固件来说，其替换实施例有很多。一个实施例使用的是压入配合而不是直角回转夹钳。另一个实施例使用磁铁。再一个实施例使用滑动闩锁。此外还有一个实施例使用内扣式的铰链紧固件。

图12C和图12D提供了两个示例性的拼接块基板161的顶视图和侧视图。图12C示出用两个“O”型夹钳162机械连接且位置相邻的两个基板161。163示出一个基板上的用于“O”型夹钳的半个部分的空间，其中“O”型夹钳可用于将该基板接合到未显示的底部基板。细心的观察者将会注意到，该图中的每个拼接块基板都具有用于“O”型夹钳的总共八个半部分的空间。如本文的其他位置所讨论的，示例性的孔洞164允许未显示的紧固件将基板固定于支撑结构。图12D示出具有两个相邻基板161和一个“O”型夹钳162的分解图。

图13示出电互连拼接块的一个替换实施例。171、172和173是三个相邻的电连接拼接块。拼接块181并未连接。在这个实施例中，每个拼接块都具有采用第一类别的四个连接器，例如拼接块172上的173、174、175和176。对于两端采用第二类别的电缆、例如具有连接器183和185的闲置电缆在本实施例中被用于电互连拼接块。例如，具有连接器178和177的电缆179被用于互连拼接块171和172。电缆187连接拼接块172和180。电缆179可被称为(任意地)水平或行连接器，而电缆187则可以被称为(任意地)垂直或列连接器。一种用于连接拼接块181的方法是将连接器185置入186以及将连接器183置入连接器184。182代表拼接块181的控制逻辑。该实施例的一个优点在于可以用四个方位中的任一方位将拼接块装配在面板中。此外，电缆可以与拼接块分开处理。通过提供不同长度的电缆，能够在不连续的拼接块上构造面板。

图14示出被装配在4x4体系架构的局部面板192中的16个基板的视图。这16个基板现在可以用五个紧固件193固定于支撑结构191。本发明的独有特征在于没有必要将每个基板依附于支撑结构。举个例子，在本图中，只需要五个紧固件即可固定所有的16个基板。较少的紧固件导致更快的面板的安装过程，更低的成本，更少的对支撑结构的损害，以及更快的面板或拼接块的再部署。在一个实施例中，基板的紧固件和结构会是每个基板的被固定的侧边能够支撑一个完整的拼接块。因此，在整个面板中，如果每个拼接块都依附于支撑结构或者与以这种方式依附的拼接块相邻，那么整个面板都会足够牢固地依附于支撑结构。

图15A和图15B示出使用“O”型夹钳203来将两个相邻的基板201和202相互固定。理论上，基板是以一种保持处于制造公差以内的理想对准的方式来固定的，以便尽可能创建在视觉上无缝的最终面板。这里描述的“O”型夹钳以机械方式参考(reference)理论上是单片的基板结构的内部，而不是基板的边缘。这样做允许通过参考拼接块中视觉重要性最高的部分来更精确地将拼接块与拼接块对准，其中部分包括照明元件和任何反射器或挡板，以及漫射器的可视外部边缘。204示出相邻基板之间的精确对准间隙。使用“O”型夹钳允许在基板的实际边缘之间存在很小的空隙，在一些实施例中，如有需要，该空隙允许最终的面板具有某个曲率。在其他实施例中，“O”型夹钳保持基板的刚性对准，以便保证具有较平(planer)的面板。

图15A显示了尚未***基板201和202的两个“O”型夹钳203。图15B显示了已安装的两个“O”型夹钳。基板201和202中的每个都具有与“O”型夹钳203的半个部分配对的插座。在该实施例中，每个基板都具有八个这样的插座，其中在四个边缘中的每个边缘上都有两个插座。

图16示出使用磁铁来保持基板处于相邻位置以及总体上是较平的，以此作为使用“O”型夹钳的替换实施例或补充实施例。在所显示的这个实施例中，每个基板211、212、213和214的每个边缘上都有两个磁铁。例如，基板213的边缘217上具有磁铁216和219。磁铁的极性被组织成使其具有恰当的吸引力。举例来说，处于(任意命名的)顶部和左侧的磁铁可以具有朝外的磁北，而(任意命名的)底部和左侧则具有朝外的磁南。对于磁铁方位的选择应该与用于使用了一个以上的类别的实施例中的通信端口(在该图中并未显示)的连接器的极性相一致。在这里，磁铁215具有向外的磁北，而磁铁216则具有向外的磁南，因此它们将会相互吸引。因此，边缘217会有效地与边缘218配对。拼接块214同样会在磁性上吸引拼接块211并与之配对。磁铁可被置于基板中，或者在替换实施例中，可以将其置于拼接块的其他部分。磁铁可以经由压入配合、粘合剂、固位设备而被固定在拼接块中，或者也可以置于狭槽中。磁铁可以是凹陷的，或者可以通过暴露其表面而在配对时进行接触。在一些实施例中，磁铁是一对机械对准元件的一部分，例如接脚和插口(socket)。将照明板固定于基板可以使用类似的磁性装置。对于用以装配面板的磁铁来说，其关键性的优点在于(i)不需要工具；(ii)很容易拆卸拼接块；(iii)不会存在被丢失的小型紧固零件；以及(iv)组件可以在没有显著磨损的情况下被多次重用。

图17A、图17B和图17C分别示出具有已装配了基板222的照明板221，这两块板的分解透视图以及侧视图。在本实施例中，照明元件227是以6x 6的方形网格的形式被布置在照明板中的。在该实施例中，在照明板221的四个拐角使用了四个磁铁225，其中这些磁铁被吸引到位于基板222的四个拐角上的四个磁铁226。磁铁将照明板固定于基板。该磁铁允许将照明板置于装配成阵列并且安装在支撑结构上的基板上，而不必使用工具，并且在照明板的可视表面上不会有任何紧固件或部分。通过使用诸如供玻璃工人用以拿住玻璃的抽吸工具，可以从基板上移除照明板，以便进行拆卸或维护。在图17C中还示出了一对机械配对构造，在这里是精确地适应于基板上的配对凹座的照明板上的凸块、接脚或凸出物223。这个223-224对提供了照明板与基板的精确对准。理论上，这些机械构造被模制成每个板的结构。在这个实施例中，磁铁225和226分别被置于机械配对结构223和224的内部。磁铁可以借助压下配合、粘合剂、固位设备、通过置于狭槽中或是通过其他手段而被固定在板中。

另一个用于确保或有助于以相对旋转的方式将照明板与基板恰当对准的实施例是设置四个磁铁的极性，其中三个磁铁具有第一磁性方位，并且一个磁铁具有相反的磁性方位。在恰当的旋转对准中，照明板的所有四个磁铁都被吸引至基板的所有的四个磁铁。如果旋转90°，那么这四个磁铁对中的两对将会排斥而不是吸引。

在一个实施例中，如上所述的每个磁铁都位于一个插座中，并且这些插座对(基板和照明板上各有一个)同样会因为其形状和尺寸而在物理上是配对的。由此，在将照明板与基板相配对时，磁铁和配合插座二者有助于恰当的对准。此外，在一个实施例中，磁铁插座还用于在制造基板和照明板的过程中保持和对准磁铁。举例来说，在制造过程中可以将圆盘形的磁铁压入配合(或胶合)到其插座的底部，处于磁铁上方的插座的剩余部分的大小和形状可被调整，以便用于在现场装配面板。

图18示出三个镶嵌图案231、232和233。此类拼接块形状是方形或矩形拼接块的替换形状。图案231示出了八个拼接块。图案232显出了四个拼接块。图案233示出了三个“鸟形”拼接块。

图19B示出在个人电子设备256的面板257上显示的图案254。该图案253是在图19A显示的实际面板上复制的。所显示的面板包括采用了3x5的阵列的形式的15个拼接块251。每个拼接块包括被布置在5x 5的阵列中的25个照明元件(像素)252。图19B还示出了一个在个人电子设备256上运行的软件应用(“app”)，示出了用于所显示的应用的控制器255。在一个实施例中，有由运行该应用的用户创建、选择或修改的图案被传递至图19A所示的面板，例如经由电缆、WiFi或因特网传递。在另一个实施例中，图19A中的实际面板上的图案被传递至图19B所示的应用。如先前在图7B中所示，图19A中的面板与图19B中的应用之间的这种通信可以经由控制器以及控制器的通信端口来进行。

本发明的实施例的一个独有特征在于已装配的面板有能力进行自配置。换言之，面板自行确定其与行和列中的拼接块的数量相关的体系架构。在一个实施例，该配置被从图19A所示的面板传递至图19B所示的应用。以下将对用于这种自配置的协议进行描述。

图20示出一种通过对拼接块进行布线来创建逻辑网络的方法。在与如下所述的算法结合使用的时候，该方法能够实现面板的自配置。在这里，示例性的面板具有三行和三列，根拼接块261处于左上角。每个拼接块的下游端口都被标记“D”。而上游端口则被标记“U”，有线连接用诸如265之类的箭头示出，其中连接将拼接块261的下游端口D2连接到拼接块262的上游端口U2。拼接块261是行1的一部分。拼接块262是行2的一部分。拼接块263是行3的一部分。拼接块264处于列3、行3。265代表的是列连接。266代表的则是行连接。

在这里可以使用以下的示例性的算法。在这里将图20称为该算法的一个示例。

(i)每个拼接块具有四个通信端口——其中在任何指定时间都有至少一个以及至多四个通信端口连接到其他拼接块上的通信端口。

(ii)U1和U2是“上游端口”。对于面板中的所有拼接块来说，除了单一的“根”拼接块之外，在任何指定时间，U1/U2都有正好一个端口连接到另一个拼接块。

(iii)面板必须具有一个根拼接块。根拼接块经由U1或U2(但是并不是这二者)连接到外部命令源(面板控制器)。

(iv)D1和D2是“下游端口”。这其中的既可以有一个端口连接到另一个拼接块，也可以是所有的两个端口都连接到另一个拼接块，还可以是没有一个端口与另一个拼接块相连。

(v)通信端口之间的所有连接都是一一对应的。如果将其连接，则一个拼接块上的D1端口始终与另一个拼接块上的U1端口相连。

如果将其连接，则一个拼接块上的D2端口始终连接到另一个拼接块上的U2端口。

(vi)对于U1端口已与另一个拼接块相连的拼接块来说，其D2端口不能连接。

(vii)如果根拼接块具有D1链路，那么具有U2连接的所有拼接块将具有D1连接。

(viii)如果根拼接块没有D1链路，那么具有U2连接的所有拼接块将不具有D1连接。

(ix)在一个面板中，由D1-U1链路传递连接的所有拼接块序列都具有相同的长度。

图21示出在一个实施例中在如上所述的面板控制器内部使用的一些数据结构。“画布状态(CanvasState)”数据结构281包括与面板整体相关联的关键变量。这些变量包括面板中的行和列的数量R和C；拼接块总数nTiles；每个拼接块中的像素行和像素列的数量N和M；每个像素中的独立颜色的数量nColors；以及面板的总体亮度globalBrightness。如上所述，在每个拼接块的处理器内部都可以整体或局部地复制该数据结构281。

图21还显示了一个数据结构rgbstate 282，其中该数据结构复制了每个拼接块中的每个像素的照明状态。在详细视图283中显示了其中一个拼接块的数据。该视图包括用于拼接块的N x M个像素中的每个像素的红色、绿色和蓝色中的每种颜色的8比特亮度。该数据结构283还驻留在每个拼接块的处理器中，其保持关于该拼接块的数据。

图22示出将命令路由至正确的拼接块以及将答复反向路由至面板控制器的示例性的流程图。该流程图可以与诸如以上在图20及其关联的文本中描述的面板布线配置一起使用。在面板配置完成之后，该流程图始于291，其中拼接块侦听其活动的上游端口。每个拼接块只有一个活动的上有端口。该拼接块持续进行侦听291，直至接收到完整的命令报头292。然后，以字节形式存在的命令长度被从命令报头中提取出来293。然后，在步骤294，拼接块等待接收该命令，以便基于其现在已知的长度来完成步骤294。在295，对校验和进行验证。如果校验和不正确，则发生通信错误，并且步骤296会在上游端口回送一个否定答复NACK。如果校验和正确，则继续使用步骤297来处理命令，其中步骤会向上游回送一个肯定应答ACK。然后，在步骤298，从该命令中提取目的地拼接块的行和列。在步骤299，如果行和列与当前的拼接块地址匹配，则在步骤300中在本地处理该命令。如果行或列大于当前拼接块的地址，则在步骤301在任一活动端口D1和D2或是处于活动的所有这两个端口上向下游重传该命令。在步骤302，通过检查该命令来了解其是否适用于“所有拼接块”。如果是的话，则在步骤300在本地运行该命令。最后，在步骤303，通过检查该命令来了解其是否需要答复。如果是的话，则在步骤304中发送一个答复。步骤304首先会等待在任何活动的下游端上接收的答复。答复的确切性质取决于命令的类型。在步骤304或303之后，如果不需要答复，则在步骤304中结束命令的路由、执行和答复处理。

图23A和23B提供的是由每个拼接块执行以实施面板的自配置的步骤的示例流程图。该流程图可以与如上在图20及其关联的文本中描述的面板布线配置一起使用。通信初始化步骤311确定拼接块上的哪些上游和下游端口是活动的。活动的上游端口是通过在该端口上接收有效的命令而被识别的。活动的下游端口则是通过发送命令以及等待处于预定超时之前的有效答复而被识别的。在步骤312，面板侦听命令。直到已经接收到311自寻址(self-address)命令为止，拼接块持续进行侦听312。当已经接收到自寻址命令时，在步骤314，拼接块从该命令中提取自己的行和列地址。在步骤315，如果端口D1(下游1)是不活动的，那么该处理在图23B的点B继续进行。如果端口D1是活动的，那么拼接块送出具有自己的行地址以及自己的列地址加1的自寻址命令316。然后，同样是在步骤316，该拼接块会在端口D1上等待答复。然后之后，该处理在图23B的点A上继续进行。

在图23B中，从点A继续，该拼接块从在步骤316中在端口D1上接收的答复321中提取MaxCol。如果端口D1是不活动的(步骤315)，则将MaxCol设置成当前拼接块的列地址322。在步骤323，拼接块确定端口D2(下游2)是否活动。如果是的话，则该拼接块送出D2一个具有自己的行地址加1以及自己的列地址的自寻址命令324，并且在端口D2上等待答复。在步骤325，该拼接块从D2上的答复中提取MaxRow。如果D2是不活动的，那么在326，MaxRow即为当前拼接块的列地址。然后，在步骤327，该拼接块在其上游端口上回送一个包含了参数MaxRow和MaxCol的答复。此时，在328，用于该拼接块的自寻址处理已经完成。当用于面板中的所有拼接块的自寻址处理全都完成时，控制器现在具有了作为其配置的整个面板的MaxRow和MaxCol。理想地，这种自配置是在每一次上电的时候执行的。然而在不同的实施例中，它也可以在不同的时间执行。通过使用将一个自动配置与先前的自动配置相比较，可以确定面板体系架构发生了变化，或者拼接块发生故障并且面板需要维护。

当每个拼接块的自寻址处理已经完成时，如上所述，每个拼接块都知道自己的和列地址。它还知道其下游拼接块的行和列地址。通过这种方式，每个拼接块很容易即可将命令定向到正确的拼接块。如果一个命令中的目标行和列地址与拼接块的地址相匹配，那么该命令针对的是该拼接块。如果目标行地址较大，则从下游的行端口送出该命令。如果目标列地址较大，则从下游的列端口送出该命令。如果目标行或列地址小于拼接块自己的地址，则发生了错误。本领域经过训练的人员可以了解，用于完成面板的自寻址和自配置的其他方法有很多。

图24A和图24B包含的是关于通过修改面板图像来适应具有不同体系架构的面板的方法的一个实施例的流程图。具体地，该面板是具有不同的纵横比或不同数量的行或列的面板。一些实施例的独有特征在于：即使面板体系架构改变，也能够将图案从一个面板重用于另一个面板。该流程图描述了一种在此类情况下变更或转换图案(图像)的方法。在步骤331，从已存储或接收的数据中提取源图案以及目标面板的尺寸和形状。在步骤332，对宽度参数进行比较。在如果图像宽度大于该面板，则步骤333选择扩缩或裁剪宽度。这种选择既可以由用户设置，也可以是预设的。如果图像宽度较小，则步骤334选择按比例放大或中心化。这种选择既可以由用户设置，也可以是预设的。然后，步骤335、336、337和338分别会执行按比例缩小、裁剪、按比例放大或是在图像周围添加空白(黑色)的处理。所述处理会在图24B的A上继续进行。

图24B的步骤与图24A中的步骤是可比较的，只不过该步骤是被应用于高度而不是宽度的。在步骤341，对高度参数进行比较。步骤342和343分别选择按比例减小或裁剪以及按比例放大或在上部和下部增加黑色空间的选项。然后，步骤344、345、346和347执行所选择的图像修改。然后，在步骤348，可能发生变化的最终图像将被渲染并传送至面板，或者会在传送至面板之前被保存。图像可以具有众多众所周知的格式中的任一格式，例如位图，传真数据，PNG，PNG，GIF，TIFF，MPEG，H.264等等。注意，除了缩放、居中或裁剪之外的其他方法也可用于变更针对特定面板体系架构的图案或图像。

图25A、图25B、图25C和图25D示出一个实施例中的用于当面板拼接块在矩形阵列中的规则网格上不连续时在便携式电子设备353上创建关于面板体系架构的逼真模仿的方法。如果拼接块在矩形阵列上的规则网格上是连续的，那么如上所述的自配置精确地确定面板体系架构。在这里，图25A和25C显示了(相同的)非网格面板体系架构。举例来说，拼接块351并未在拼接块网格上与拼接块352对准。图25C显示了一个网格357以及来自自配置处理的假设的面板体系架构354。如图25D中所示，在个人电子设备353上运行的应用356允许用户使用手指或指示笔来将354所示的四个代表性的拼接块拖曳到图25D中显示的正确的对应位置355。被显示成具有控制器356的应用可以允许所显示的代表性拼接块“咬住(snap)”或者“不咬住”底层网格357。图25A和图25C可被视为处于用户校正“之前”，而图25B和25D则可以被视为是在用户校正“之后”。这个独特的实施例支持不常见和艺术性的面板体系架构。有效实施和支持这种不连续和非网格的被照式面板的能力是本发明的一些实施例的独有特征。

图26示出用于支持在不同面板体系架构上重用图案和图像的步骤。用户361可以使用在个人电子设备362上运行的应用来创建、选择或修改一个图像363。(服务器，PC，云处理器或其他图形设备都是可供使用的。)这个“初始”图案是在364中示出的。在步骤365，该图像被上传到云存储器366。之后，该图像被修改成适合一个不同的更宽的面板体系架构，并且被下载367至更宽的面板368。图像被修改成适合不同的较窄的面板，并且被下载369到面板370，在上文中对这种图像修改进行了描述；其可以在云端执行，可以在个人电子设备上执行，可以在面板控制器中执行，或是在另一个可编程设备上执行。这种修改可以提前执行，或可以按需执行。一些实施例的这种独有特征允许在范围广泛的面板体系架构上使用和重用范围广泛的“指令表(repertoire)”图像，其简化并且降低了创新有效的面板部署的成本。

图27A和图27B示出面板上的图像响应于面板本地的传感器来改变其外观。在这里，传感器是触摸传感器373。通过触摸传感器373，用户374将图27A所示的十字371改成了图27B所示的圆372。这样做可用于实施井字游戏，但是也可以实施复杂度更高的游戏和活动，这其中包括游戏(赌博)应用，视频游戏，多玩家和大规模多玩家游戏，社交互动，产品和服务购买，教育，特定于用户和特定于环境的广告，餐饮服务，以及产品支持。另举一例，面板可以处于搁架上并且位于待销售的鞋子的下方。当在搁架上添加、移动或移除鞋子时，一个或多个传感器将会改变鞋子区域的灯光。作为另一个示例，位于酒店大堂的客人可以经由其膝上型计算机、平板电脑或电话上的应用并通过将虚拟替身放置在覆盖大堂墙壁的大型面板上来指示其处于大堂以及其在大堂的位置。他们可以通过改变或移动其虚拟替身来指示某种渴望，例如喝酒或约会。作为另一个示例，会议参与者可以使用在会议前方的大型面板上显现的选票(或观点)和位置来以无线方式投票。作为另一个示例，位于机场登机区的乘客可以结合在墙壁面板上实时显示的已占用、可用和专用(例如带有婴儿)的指定座位来选择或改变其指定座位。诸如模仿酒店大堂形状或飞机座位形状之类的创建不常见面板体系架构的能力也是本发明的一个独有益处。作为另一个示例，酒店大堂的面板可以依照外部天气和温度来实时改变其图案。

图28示出用户381在个人电子设备382上使用手指来绘制图案383。所绘制的图案384会在其被绘制的时候实时显示在面板385上。

图29示出面板的简化视图。391示出照明板。392示出基板。393示出照明板与基板之间的微小间隙。如所示，在标称的观看距离上，面板显现为无缝的。在这里没有示出用于该面板的支撑表面。特别注意，在这里不需要边框来创建已完成的、平滑的和安全的面板。拼接块侧面的孔洞被用于拼接块与拼接块的互连，其被填充了装饰性插头，其在这个距离上是不可视的。这些实施例一个独有的优点在于该面板可被构造成在不需要边框的情况下与已有边缘齐平，例如与墙壁，天花板，地板，搁架、桌子或支撑物的边缘齐平。举例来说，面板可被置于已有的墙壁上，其中所述面板的边缘完全与左侧和右侧的墙壁、下方的地板以及上方的天花板齐平。作为另一个实施例，面板可以是餐桌的整个表面。

图30A、图30B和图30C示出一个实施例中的用于构造面板的工具包中的主要组件。它们是基板401；“O”型夹钳402；以及照明板403。在图30C中的405显示了一个已完成的面板。插头可用于填充由图30A的边缘406中的局部间隙产生且处于面板边缘的孔洞403，其中间隙可用于保持拼接块-拼接块的互连电缆。图30D中的403示出在***装饰性插头之前的孔洞。插头本身在这里并未显示。

图31A至图31E示出装配面板的处理过程。在图31A中，基板被电连接。基板412将会连接到三个基板组：411。例如，电缆415***连接器416，并且为电缆413***连接器414。在图31B中，在所有拼接块的邻接处的相应的“O”型夹钳配对位置481中都放置了“O”型夹钳317。在图31C中，包含已装配基板的面板部分(其可以仅仅是最终的面板的一部分)用紧固件419安装在支撑面板上。注意，并不是所有基板都必须依附于支撑表面。在图31D中，面板控制器422被附着于一个拼接块，在这里是附着于421。在420示出了已安装的紧固件。面板的电源可以通过与面板控制器422相同的连接或者通过别的连接到达拼接块。在这里并未示出单独的电源连接。

在图31E中，首先将照明板以电气的方式***相应的基板，然后以机械方式将其依附于基板，例如像上文中描述的那样使用磁铁或者机械对准特征。433示出三个已安装的照明板中的一个照明板。431示出将要安装在基板432上的照明板。

图31A至图31D示出布线拼接块的一个实施例，即使如图31B至图31D显示的那样将一些拼接块连接在“环路”中，在这里也还是实现了一个如上所述的没有逻辑环路且采用树的形式的逻辑连接网络。拼接块“全部连接”意味着将其连接到每个相邻拼接块，在一些实施例中，其对于配电而言是非常有利的。在一个实施例中，拼接块之间的电源布线以及拼接块之间的通信布线未必是相同的。

图31F示出在个人电子设备434上运行的应用436。该应用与面板控制器进行通信。该控制器已经向应用发送图31E的已完成面板的面板配置(2x 2的方形)，其中该面板配置是可视的435。

在一个实施例中，在基板中使用了一个或多个传感器来自动检测基板在墙壁上的旋转方位。此类传感器可以使用一到四个倾斜开关。在一个实施例中，在照明板中使用了一个或多个传感器来自动检测照明板在墙壁上的旋转方位。此类传感器可以使用一到四个倾斜开关。单个倾斜开关传感器可用于检测“合适的”方位。以诸如45度角放置的两个倾斜开关传感器可以提供2比特的二进制组合，其指示四个方位中的一个方位。附加传感器可以是为了方便起见而被使用的，例如在每个方位角上使用一个传感器。

在一个实施例中，基板中的上述传感器可用于自动计算面板整体的方位。在一个实施例中，通过与基板之间的互连通信元件的协议相结合，所述基板上的上述传感器可用于自动确定面板配置——也就是每个基板相对于其他基板的相对位置。

在一个实施例中，照明板中的上述传感器可用于创建物理照明元件(像素)与面板上的像素的预期可视位置(例如左上方)的映射，由此可以在构造面板的时候为任一照明板的四个方位中的任一方位自动确定关于照明板内部的预期像素位置的正确映射。

使用如上所述的传感器的优点和实用性在于：只要将基板放置在任何方位以及将照明板放置在任何方位即可构造面板，并且面板在完全安装、互连并且配备了适当控制器时执行自配置处理。

其他众多的传感器类型可用于检测基板、照明板或是所有这两者的方位。

在一个实施例中，照明元件和拼接块被设计成致使像素之间的光通常以高斯形状或正态分布亮度曲线的方式重叠，以便为单个被照的孤立像素产生圆形的最终外观。高斯亮度曲线的形状会使具有同等亮度和色度的相邻像素之间的可视缝隙最小化。该实施例的优点在于模糊了具有不同色度或亮度的区域之间的锐利边界，以创建更柔和的视觉效果。该实施例适合气氛照明或环境照明。具体地，在面板上可以实现渐进式的亮度或颜色变化。天空和云(固定的或运动的)可被模拟。优雅地移动的形状也是可以实现的。通常，该实施例是通过降低侧壁而使其不接触漫射层以及通过改变靠近其周边的主反射器的形状来将更多的光反射到其相邻像素中而被实现的。此外，较为恰当的是使用漫射性更强的漫射层，例如更薄的漫射层。与亮度(发射率)的均匀性与针对这里描述的其他实施例的标准或范围是相同的。观察两个相邻像素的亮度曲线的截面可以看出，在第二像素的亮度增大的时候，第一像素的亮度会以实际上相同的斜率逐渐降低，由此增加了这两个亮度曲线的重叠部分，从第一像素中心移动到第二像素中心的总的亮度是恒定的，并且处于预定的均匀性范围以内。这一点对于通过像素边缘中心的截面以及通过像素拐角的截面来说都是成立的。理论上，来自第一像素的亮度会逐渐减小至0或者接近于相邻像素的中心并处于预定限度以内，例如处于平均亮度的5％、2％或1％以内。通过使用光透射侧壁或是支撑物，或者通过在像素拐角而不是在像素边缘使用窄支撑物来支撑漫射层，可以为这种漫射层提供支持。

在一些实施例中，与拼接块处理器相适合的组件是具有128KB闪存以及四个双向通信端口的微芯(Microchip)PC24FJ128CPU。在一些实施例中，与照明板中的LED驱动器相适合的组件是德州仪器(Texas Instruments)TLx59xx组件，例如TLC5951。该组件包括用于实现像素之间的匹配颜色的内置调节器和点校正功能。在一些实施例中，与作为LED的照明元件相适合的组件是采用PLCC-6封装的来自欧斯朗(Osram)MULTILED(RGB)。在一些实施例中，与每个拼接块上的DC-DC电源相适合的适当组件包括德州仪器的LM5005。在一些实施例中，与面板处理上的WiFi接口相适合的组件是来自村田(Murata) Roving微芯或德州仪器且通过FCC认证的WiFi模块。在一些实施例中，与面板控制器CPU相适合的组件是ARM 32位Cortex-A8处理器，例如德州仪器的AM335x。对于一些实施例来说，适当的拼接块旋转传感器是两个两接脚的倾斜开关。

在一些实施例中，与基板相适合的材料是注塑成型的ABS塑料。在一些实施例中，与透镜阵列相适合的材料是注塑成型的PMMA。适合装配照明模块中的电子组件的手段是将表面贴装的LED置于印刷电路板的前侧，并且将CPU、LED驱动器、DC-DC转换器、电缆连接器置于基板，以及将相关组件置于相同的印刷电路板的背面。

每个拼接块的适当像素范围是2x 2到256x 256。每个拼接块的另一个适当像素范围是3x 3到64x 64。另一个适当的范围是5x 5到12x 12。而另一个适当的范围是6x 6到8x8。拼接块可以是矩形的，其具有矩形像素或方形像素。适当的矩形纵横比是2:1。矩形拼接块可以用砌砖模式装配到面板中，其中包括对角模式和曲线模式。

拼接块尺寸的适当范围是1cm²到2m²。拼接块尺寸的另一个适当范围是3cm²到500cm²。此外，拼接块尺寸的另一个适当范围是10cm²到100cm²。并且拼接块尺寸的另一个适当范围是20cm²到50cm²。另一个适当范围既可以与标准的地板、墙壁或天花板拼接块相同，也可以是其分数倍或整数倍。对于这些尺寸来说，面板可被构造成替换诸如天花板拼接块或天花板面板之类的标准拼接块的整数倍。拼接块的尺寸可以是矩形的。

定义

“相邻”——指的是机械接触或是在功能上电邻接，其意味着直接连接。关于该定义的任一或所有的两种变化是由上下文确定的。

“处于产品的后面”的可以是水平、垂直或成角度的搁架，例如显示鞋子、钱包或电子设备的搁架。该表面可以是显示或提供食品的餐厅表面。该表面也可以是舞蹈或训练表面，例如地板，其中“产品”在这里是一种服务，例如舞蹈、教学或训练。

“边框”是一个处于显示器中产生照明的部分的顶部之上、边缘周围或是处于二者的机械组件。边框既可以提供机械支撑或视觉清洁的线条，也可以提供其他用途，例如布线、供电或输入光。通常，边框会围绕整个面板，但是边框并不是必须完全围绕面板。面板上的边框会阻止两个这样的面板以无缝的方式相邻放置。边框通常会阻止面板的照明部分彻底延伸至安装表面的齐平边缘。

“产品变化”这种变化可以包括诸如鞋子之类的产品的放置、移除、定位或移动。产品可以具有易于对其进行识别的RFID，或者作为示例，它也可以借助于视频摄像机或库存***来识别。举例来说，面板上的不同颜色和不同类型的运动可被用于不同类型的鞋子，例如用于男子的跑鞋相比于用于女性的高级时装鞋。

“相连的电源”——可以包括作为该连接的一部分的熔断设备。

“相对应的……板”——在将照明板以机械和电气方式可操作地连接到基板时，该配对会形成一个拼接块，并且照明板是与基板“相对应的”板，反之亦然。

“边缘”—用于实施面板镶嵌的配对边缘。其通常是直的，但是可以是弯的。

“自由绘制”——用手绘制，例如使用手指或指示笔在触敏设备上进行绘制，以便形成诸如涂鸦之类的任意图像或是面部或花朵之类的可识别的图像。

“网格”是一种规则图案，使得如果将附加元件添加至网格，那么只能将其置于可预测的位置。网格可以包括两组平行线的交叉点，其中线条的间隔是可预测的。如果两组线条是正交的，那么网格是矩形的。网格也可以不必是矩形的；例如，其可以是蜂巢图案。网格不需要在元件之间具有相同的间隔；例如，网格可以以几何级数增长的方式向外扩张。

“图形输入文件”是数字文件，其以诸如JPEG、GIF、或TIFF之类的静止图像格式存在，或者以诸如MOV、AVI、WMV、MPEG、H.264、DVD之类的视频格式存在，或者以诸如FLASH、HTML5、动画GIF或银光之类的动画格式存在。本领域技术人员认识到存在大量这种格式。

“左”、“右”、“上”、“下”——这些术语是任意的，其并不指任何特定的方向或方位。拼接块、基板、照明板或面板可以在三个轴向中的任一轴向内部旋转任何角度。一个或多个倾斜开关可被用作传感器，以便自动确定相对于重力的物理方位。

“逻辑树”——相连节点的集合，其中该节点是拼接块，并且其中从任一节点到其他任一节点都具有单一路径。在一个实施例中，每个拼接块(节点)具有四个通信端口，在拼接块上最多会直接连接四个拼接块。在一个实施例中，每个拼接块都与至少一个相邻的拼接块相连。另一种考虑逻辑树的方法是其没有回路。一个单独的节点可被识别成根节点。在一个实施例中，根节点是未被其他拼接块完全围绕的拼接块。由此，其具有至少一个可用于连接到外部控制器或外部电源的接口。注意，控制器根和电源输入根可以是分开的拼接块。在一个优选实施例中，当从根节点遍历树时，在每个节点上不会有两个以上的出口分支。

“阳性”和“阴性”连接器——其并不暗指任何机械属性——而是阳性与阴性相配对的能力。

“映射像素”可以是指用于完成特定目的的最佳可用映射，例如将整个源图像安装在面板上；或者在保持初始纵横比的同时填充面板，或是通过调整纵横比来适应于面板。这种映射还可以包括颜色映射，并且可以包括帧速率变化。此类映射可以包括“锐化”操作或“模糊”操作。此类映射还可以包括覆盖或者与其他图像源组合。

“面板图形”可以是一个用于在面板上显示的静止、视频或动画、或是可编程模块。此类面板图形可以与更全面的面板图形相链接，可以用作其子模块，或可以用作其子例程。它们可被覆盖或布置在面板的不同部分。

“像素参数”指的是如下参数：像素中的水平尺寸或垂直尺寸，纵横比，像素计数，分辨率，或是DVD或蓝光之类的标准中隐含的参数。

“视频游戏”可以是单人游戏、多人游戏或是大规模的多人游戏。在面板中，区域指的是至少有一个玩家处于该区域。

“平面”或“更平的”——通常，面板是装配在较平的或接近于平面的表面上的。然而，通过在拼接块之间添加凹陷或凸起的很小角度，适度的弯曲是可能的。此外，特殊的拼接块可能是可用的，以有助于产生适度或中等的弯曲。此外，可通过提供特殊的O型夹钳，有助于产生适度或中等的弯曲。然后，所形成的这种中等的弯曲被“面元化(faceted)”，其中每个面元都是单个拼接块或单行(或列)拼接块。作为示例，具有这种特性的中等弯曲可以在展会展台的弯曲背景幕、立体透视模型(diorama)或弯曲的天花板上使用。此外，通过提供连接器、连接电缆、专用的O型夹钳以及其他接口元件，可以在面板内部实现直角的凹拐角或凸拐角。此外，拼接块可以以棋盘格图案之类的“凹凸图案”的方式放置，其中对角邻接的拼接块的表面处于单个平面中，而剩下的对角邻接的拼接块处于第二平面中，并且这两个地方彼此相互接近，例如是拼接块宽度的一小部分。这种凹凸图案可以是不规则的，以便产生在接近时显现的更加自然或“随机纹理”的面板外观。而在远处则会显现出作为面板整体的相对较平的图像。

“可编程电子设备”可以是消费者移动电子设备，例如膝上型计算机、平板电脑或智能电话，或者可以是嵌入式处理器，例如OEM电脑板，或者可以是远程服务器上的虚拟设备。

“拼接块的相对物理位置”——为了便于定义，假设面板处于垂直平面，拼接块的相对物理位置指的是确定一个带有关于面板中的每个拼接块的条目的映射，以及每个相邻拼接块与该条目的关系都是已知的，作为示例，所述关系可以是：上、左、下或右。

“由用户选择”——用户可以在任何时间借助众多已知方法中的任一方法来选择一个或多个文件、图案、子图案或子例程，作为示例，用户可以依照名称、外观或属性来选择。该选择可以是实时的，在先前时间进行的，或者该选择可以是先前保存并且在以后被自动取回的，例如从列表、日历、脚本、应用或其他装置中取回。该选择可以在附近执行，或者可以在远端执行。自动选择可以包括其他选择手段，例如从一个集合中以随机的方式或者基于传感器或其他输入来选择一个文件。

“镶嵌”——参见图像。其通常会基于重复的矩形或六边形基础，但是可以不以此为基础。此外，总的形状可以是畸变的，“类似于橡胶”。一旦要创建这种畸变，那么曲线将会取代直线。

“像素壁的厚度”——像素壁的厚度是从运行中的面板的正常观察距离观察到的有效光学厚度。像素壁的目的是阻止来自一个像素的光与来自相邻像素的光重叠或干扰，同时将来自多个像素的阵列的光的表观均匀性(apparent uniformity)最大化。像素壁会导致产生能在像素之间的“缝隙”上看到的暗条纹、亮条纹或是不同颜色的条纹。像素壁的实际光学宽度是这种光学缝隙的可视强度。如果两个像素壁创建的缝隙在视觉上是不可区分的，那么这两个像素壁实际上具有相同的光学厚度。

“宽度”——是面板平面的一个量度。深度是与面板平面垂直的轴线上的一个量度。通常，除非在上下文中可以用别的方式清楚了解，否则方向性术语都是与拼接块、拼接块组件以及安装在垂直墙上的面板相对的。在一个实施例中，拼接块是宽度为30cm以及深度为4cm的方块。

集合：(温度、运动、声音和网络活动)包含了诸如以下各项的细节：室温，人、动物或食物的温度，人、动物、物体或车辆的运动；声音可以包括音乐，交谈，唱歌，街道噪声，背景噪声，以及其他声源；网络活动包括活动数量，活动类型，例如电子邮件、网页冲浪或视频，网络数据内部的特定要素，例如关键字。该集合还包括时间或空间方面的变化。

理想的、理论上、最优和优选——当在描述本发明的上下文中使用单词“理想”、“理论上”、“最优”、“优选”时，这些单词具体是指关于本发明的一种或多种应用方式的一个或多个实施例的最佳模式。这些最佳模式并不是限制性的，并且未必是本领域技术人员所能理解的所有实施例、应用或实施技术的最佳模式。

可以、能够、选项、模式、替换和特征——当在描述本发明的上下文中使用单词“可以”、“能够”、“可选”、“模式”、“替换”、“典型”、“理想”和“特征”时，这些单词的用途具体是指本发明的不同实施例。所描述的益处仅仅涉及提供该益处的实施例。本领域技术人员可以了解，这里的所有描述、示例和场景是非限制性的。

所有示例都是作为样本的实施例。特别地，在所有条件下，用语“发明”都应被解释成是指“本发明的一个实施例”。这里的示例、场景、附图、应用以及所声称的益处都是非限制性的。关于本发明的唯一限制在权利要求中。

所有特征、实施例、权利要求、以及权利要求限制的所有组合和子组合都是作为这里的实施例而被显性包含的。

实施例

各种实施例包括：

101、一种用于提供照明的拼接块，包括：

多个照明设备，其被配置成提供具有不同色度和亮度的彩色光；

可操作地连接到照明设备的处理器；

可操作地连接到处理器的一个或多个通信接口，其被配置成连接到多个类似的拼接块；

其中每个拼接块边缘被配置成可选地与相邻拼接块的拼接块边缘相配对；

其中该处理器被配置成在其一个或多个通信接口上接收色度和亮度命令。

102、如实施例101的拼接块，其中：

该拼接块是矩形的。

103、如实施例101的拼接块，其中：

通信接口的数量是三个或更多个。

104、如实施例101的拼接块，其中：

处理器单独控制每个照明设备的亮度和色度。

105、如实施例101的拼接块，其中：

照明设备是以网格方式布置的。

106、如实施例101的拼接块，还包括：

反射或折射表面，其主要位于照明设备之间；

使得来自拼接块的光照最大限度地均匀显示在拼接块表面上。

107、如实施例106的拼接块，还包括：

主要位于照明设备之间的光障碍物；

使得来自每个照明设备的光照最低限度地与来自其他照明设备的光照相重叠。

108、如实施例101的拼接块，还包括：

光漫射器，其中光漫射器的表面延伸至拼接块的边缘。

109、如实施例101的拼接块，还包括：

基板和照明板，其中照明板可以通过垂直于所述板的力而被附着于基板或是从基板上移除，其中所述力包括压紧所述板以进行附着的力和分离所述板以进行移除的力。

110、如实施例101的拼接块，还包括：

四个电连接器，每个都与一个拼接块边缘相关联，其中两个连接器是阳性连接器，并且两个连接器是阴性连接器，其中阳性连接器和阴性连接器与相对的边缘相关联；并且其中阳性连接器与阴性连接器配对。

111、如实施例101的拼接块，还包括：

具有第一类别的四个电连接器；

其中所述拼接块以及四个电连接器被配置成用拼接块连接电缆连接到类似的拼接块，其中该拼接块连接电缆包括具有第二类别的两个连接器，并且第一类别的连接器与第二类别的连接器配对。

112、如实施例101的拼接块，还包括：

n个电连接器，其中每个都与n个拼接块边缘之一相关联，其中n是大于2的整数，每个连接器包括至少一个正供电导线和至少一个负供电导线，以及其中每个连接器的正电源导线电连接到其他连接器的正电源导线，并且其中每个连接器的负电源导线电连接到其他连接器的负电源导线。

113、如实施例113的拼接块，其中：

该处理器接收来自n个连接器中的任一连接器的电源。

114、如实施例113的拼接块，其中：

n个连接器中的每个连接器还包括一个双向通信电路。

115、如实施例113的拼接块，其中：

n个连接器中的每个连接器还包括至少两个正电源导线以及至少两个负电源导线。

116、如实施例113的拼接块，其中：

n个连接器中的每个包括两个机械位置：凹陷位置和非凹陷位置；其中当处于凹陷位置时，连接器中不会有延伸到拼接块的相关边缘以外的部分，并且其中在处于非凹陷位置时，连接器能够进行配对。

117、如实施例110的拼接块，其中：

基板被配置成附着于支撑表面，以及照明板被配置成在不附着于支撑表面的情况下附着于基板。

118、如实施例110的拼接块，其中：

基板还被配置成附着于其他基板，以便形成面板基底集，使得面板基底集中的一部分基板没有附着于支撑表面，而面板基底集合作为整体在结构上是完全附着于支撑表面的。

119、如实施例119的拼接块，其中：

面板基底集中未附着于支撑表面的一部分基板介于49％与98％之间。

120、如实施例101的拼接块，还包括：

一个或多个“O型夹钳”，其中每个O型夹钳都包括第一元件和第二元件，并且其中第一元件借助压力来配对第一基板中的相应的第一配合元件，并且第二元件借助压力来配对第二基板中的相应的第二配合元件，以及其中第一基板和第二基板由一个或多个O型夹钳保持在相邻位置。

121、如实施例121的拼接块，其中：

当在两个相邻的基板上安装O型夹钳时，所述O型夹钳保持这两个相邻的基板实际上处于一个平面。

122、如实施例121的拼接块，其中：

基板没有边缘干涉元件，使得：在将第一基板的所有侧边用O型夹钳固定于相连的围绕基板以及将相邻的围绕基板固定于支撑平面时，通过从第一基板上移除O型夹钳，可以将所述第一基板从支撑表面上移除，而不用从该支撑表面上移除任何相邻的围绕基板。

123、如实施例101的拼接块，还包括：

n个电连接器，其中每个都与n个拼接块边缘之一相关联，n是大于2的整数，其中n个连接器中的每个被配置成支持流经每个连接器的最小20A的持续电流。

124、如实施例101的拼接块，还包括：

至少n个磁铁，至少一个磁铁与n个边缘中的每个边缘相关联，其中该磁铁被配置成使得所述拼接块被布置在包含相邻拼接块的连续网格中。

125、如实施例125的拼接块，其中：

所述至少n个磁铁保持拼接块基本对齐在一个平面上。

126、如实施例110的拼接块，其中：

照明板以磁性的方式与基板配对。

127、如实施例110的拼接块，其中：

基板包括第一配对形状，并且照明板包括第二配对形状，由此，第一配对形状和第二配对形状在机械上对准并配对，因此，在将第一配对形状和第二配对形状相配对的时候，照明板的边缘与任一相邻照明板的边缘会精确对准。

128、如实施例101的拼接块，还包括：

第一拼接块；

第二拼接块；

其中第一拼接块的复制品和第二拼接块的复制品可被用连续的平面镶嵌的方式来布置。

201、一种被照式面板，包括：

多个实施例101中的相邻拼接块。

202、如实施例201的被照式面板，还包括：

面板中的所有拼接块中的每个都包括可寻址像素阵列；

其中第一拼接块中的可寻址像素结合与第一拼接块相邻的附加拼接块中的可寻址像素而形成本质上均匀的像素阵列。

203、如实施例201的被照式面板，还包括：

可编程控制器，其包括非暂时性的存储器；

处于非暂时性的存储器中的数据结构，其中对于面板中的指定像素位置来说，该数据结构包括标识面板内部的第一拼接块以及该拼接块内的第二像素的条目。

204、如实施例201的被照式面板，还包括：

处于面板中且包含四个接口的第一拼接块，其被配置成从四个接口中的任一接口接收包含了拼接块地址的拼接块地址消息，所述接口被识别成第一接口；

其中第一拼接块还被配置成确定其是否为拼接块地址消息中的地址所标识的拼接块；以及如果是的话，则不重传所述拼接块地址消息；

其中如果第一拼接块不是拼接块地址消息中的地址标识的拼接块，那么其基于拼接块地址消息内部的地址来确定使用非第一接口中的哪一个接口来进行重传，其中该确定是以面板的先前自配置序列为基础的；

其中如果第一拼接块不是拼接块地址消息中的地址标识的拼接块，则第一拼接块从如上确定的接口重传该拼接块地址消息。

205、如实施例201的被照式面板，还包括：

可编程控制器，其包括非暂时性的存储器以及第一控制器接口；

在控制器的存储器中运行的控制器程序；

拼接块程序，在面板的每个拼接块的处理器的存储器中执行；

其中该面板的拼接块电连接到相邻拼接块；

其中控制器电连接到面板中的至少一个拼接块；

其中控制器程序和拼接块程序协同操作，以使控制器程序为任一面板配置确定每个拼接块在该面板内部的相对位置。

206、如实施例201的被照式面板，还包括：

图形用户界面(GUI)，被配置成在可编程电子设备上工作，其中该GUI包括：

第一GUI功能，用于接受来自可编程控制器且包含了面板像素参数的面板配置；

第二GUI功能，用于接受用户选择的图形输入文件；

第三GUI功能，用于响应于输入文件中的像素参数和面板像素参数，自动将输入文件中的像素映射到面板中的像素。

207、如实施例201的被照式面板，还包括：

图形用户界面(GUI)，被配置成在可编程电子设备上工作，其中该GUI包括：

第一GUI功能，用于接受来自可编程控制器且包含了面板像素参数的面板配置；

第二GUI功能，用于向用户显示面板配置。

208、如实施例208的被照式面板，还包括：

第三GUI功能，用于允许用户移动面板拼接块，以便更精确地表示拼接块在面板中的物理位置。

209、如实施例209的被照式面板，还包括：

第四GUI功能，其中在用户移动拼接块时，显示器上的单个拼接块会咬住预先定义的网格上的最近的网格位置。

210、如实施例201的被照式面板，还包括：

可供用户访问的面板图形仓库，其中多个用户可以上传和下载面板图形；

文件格式转换模块，其被适配成在下载之前修改所选择的面板图形，以使经过修改的面板图形文件与用户的面板配置相兼容。

211、如实施例201的被照式面板，还包括：

传感器，其响应于处于面板区域的集合(温度，运动，声音，以及网络活动)的一个或多个元素来产生数据，其中所述面板在该面板区域是可视的，并且其中面板上的显示是响应于传感器数据而改变的。

212、如实施例201的被照式面板，还包括：

网络数据接口，其对在面板区域内部运行的至少一个视频游戏做出响应，其中所述面板在该面板区域中是可视的，并且其中该面板上的显示会响应于至少一个视频游戏中的游戏活动而改变。

213、如实施例201的被照式面板，还包括：

图形用户界面(GUI)，其被配置成在可编程电子设备上工作，其中该GUI包括：

允许用户自由绘图的第一GUI功能；

将用户的绘图实时传送到面板的第二GUI功能。

214、如实施例201的被照式面板，其中：

该面板可以借助与任一拼接块上的任意可用连接器相连的单个电源连接而被供电。

215、如实施例201的被照式面板，其中：

面板可以借助与未被相邻拼接块完全围绕的任一拼接块上的任一可用连接器相连的单个数据连接而被控制。

216、如实施例201的被照式面板，其中：

该拼接块是连接在逻辑树结构中的；

该面板是借助与处于逻辑树的根部的拼接块相连的单个数据连接而被控制的。

217、如实施例201的被照式面板，其中：

该面板是无边框的。

301、一种用于创建矩形面板的方法，包括以下步骤：

将实施例101中的拼接块相邻放置在面板的至少两个轴线上；

用通信电缆连接面板中的所有拼接块，以使每个电缆都连接两个相邻面板。

401、一种显示产品的方法，包括：

实施例201中的被照式面板，其中所述面板位于至少一个产品的后方；

所述面板上的显示响应于至少一个产品的变化而改变。

501、一种工具包，包括：

多个基础拼接块；

多个照明拼接块；

控制器。

601、一种装配面板的方法，包括：

第一步：将基底拼接块电接合到一个或多个基底拼接块组中；

第二步：机械结合一个或多个基底拼接块组中的拼接块；

第三步：将一个或多个基底拼接块组紧固在支撑表面上；

第四步：将控制器连接到面板周边上的任一拼接块；

第五步：将照明拼接块附着于基底拼接块；

第六步：在控制器上运行一个自动确定面板配置的程序；

使得完整面板中的拼接块是以逻辑树的形式电布线的；

其中以上步骤不必按照上述顺序执行。

Claims (26)

1.一种用于提供照明的矩形的模块化拼接块，包括：照明设备阵列,被配置成提供具有不同色度和亮度的彩色光；处理器，可操作地连接到所述照明设备阵列；三个或更多通信接口，可操作地连接到所述处理器，所述处理器被适配成与多个相似的相邻拼接块相连，其中每个拼接块被适配成机械和电连接至一到四个相邻拼接块；特征在于：

每个拼接块包括一个基板以及一个可操作地附着所述基板的照明板，其中：

所述基板包括：(a)基板框架，被适配成在四边以机械方式附着于相邻基板，并且被适配成安装在结构支撑表面上，以及被适配成以机械和可移除的方式附着于所述照明板；(b)至少三个面板电互连元件，每个面板电互连元件与各自的侧面相关联，被适配成电连接到相邻基板；其中每个这样的面板电互连元件支持电源和数据传输二者；以及(c)第一处理器互连元件，被适配成电连接到所述照明板；以及

所述照明板包括：(a)照明板框架，被适配成以机械和能移除的方式附着于所述基板；(b)发光元件阵列；(c)第二处理器互连元件，被适配成电连接到所述基板；以及(d)漫射层，其中来自发光元件阵列的光通过所述漫射层从所述照明板射出。

2.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

拼接块的深度与宽度的比值是1/4或更小。

3.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述处理器被适配成响应于在所述至少三个面板电互连元件之一上接收的数据来控制每个所述发光元件的色度和亮度。

4.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述照明板被适配成在不使用工具的情况下附着于与之相对应的基板以及被从所述与之相对应的基板上移除。

5.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述照明板是通过磁引力而以机械方式附着于与之相对应的基板的。

6.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述照明板具有相对于所述基板的四个可能的旋转方位；

所述基板和所述照明板是机械键接的，使得在与所述基板相对的所述照明板的所述四个旋转方位中，只有一个方位允许恰当地将所述照明板附着于所述基板。

7.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述基板和所述照明板各自包括至少一个磁铁，所述一个或多个磁铁有助于将所述照明板以能移除的方式附着于所述基板，并且其中所述一个或多个磁铁的磁方位致使在与所述基板相对的所附着的照明板的仅仅一个方位与所述一个或多个磁铁的自然磁引力相一致。

8.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述发光元件阵列中的每个发光元件是所述拼接块中的像素或者所述发光元件阵列中的每个发光元件对应于所述拼接块中的像素；

所述照明板被适配成为照明板内部的像素提供无缝的显示外观；其中所述照明板提供了光均匀性，使得对于所述照明板的漫射层中与所述照明板的边缘距离超出像素宽度的十分之一的区域来说，在将所述照明板中的所有像素配置成具有相等色度以及50％的最大亮度时，光发射率变化不会超出所述漫射层的平均光发射率加减10％，所述距离是在与像素面积的0.25％相等的圆形区域上测得的；以及

其中所述照明板提供了光均匀性，使得对于所述照明板的所述漫射层中与任何像素边缘的距离超出像素宽度的十分之一的区域来说，在将所述照明板中的所有像素配置成具有相等色度以及50％的最大亮度时，所述光发射率变化不会超出所述漫射层的所述平均光发射率加减10％，所述距离是在与像素面积的0.25％相等的圆形区域上测得的。

9.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述发光元件阵列中的每个发光元件是所述拼接块中的像素或者所述发光元件阵列中的每个发光元件对应于所述拼接块中的像素；

所述像素被适配成在一个拼接块内部的逐个像素上提供均匀光照，使得对任一像素来说，在将所述照明板中的所有像素配置成具有相等色度和50％的最大亮度时，所述像素在所述漫射层上出射的光发射率的变化不超出所述拼接块中所有像素的平均光发射率的正负2％；以及

所述像素被适配成为在相邻并互连的拼接块的工作面板内部的不同拼接块中的任何两个像素提供均匀的光，使得对任一像素来说，在将所述面板中的所有像素配置成具有相等色度和50％的最大亮度时，在所述漫射层上出射的光发射率的变化不超出所述面板中的所有像素的平均光发射率的正负2％。

10.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述发光元件阵列中的每个发光元件是所述拼接块中的像素或者所述发光元件阵列中的每个发光元件对应于所述拼接块中的像素；

所述照明板被适配成在包括所述拼接块中的至少两个相邻且互连的拼接块的操作面板中为相邻照明板提供无缝的显示外观，使得当所述面板中的所有像素都被配置成具有相等色度以及50％的最大亮度时，在其中一个边长为单个像素宽度且相邻边长是单个像素宽度5％的矩形所限定的区域上，位于缝隙中心且与缝隙对齐的位置的所述光发射率的变化不超过来自照明板内部的平均缝隙的两个照明板之间的平均缝隙加减10％；其中缝隙被定义成是处于所述漫射层出射面的两个相邻像素之间的边缘。

11.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述发光元件阵列中的每个发光元件是所述拼接块中的像素或者所述发光元件阵列中的每个发光元件对应于所述拼接块中的像素；

所述拼接块被适配成：在包含了至少两个所述拼接块的已装配操作面板中，在从1米的观看距离查看所述至少两个拼接块的所述照明板的所述漫射层时，致使其中一个照明板内部的两个相邻像素之间的任何可视缝隙与位于两个相邻的照明板中的两个相邻像素之间的缝隙可被明显区分。

12.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述发光元件阵列中的每个发光元件是所述拼接块中的像素或者所述发光元件阵列中的每个发光元件对应于所述拼接块中的像素；

所述照明板还包括像素壁，所述像素壁围绕每个单独的发光元件；以及

其中位于所述照明板周边的所述像素壁的厚度是所述照明板内部的像素之间的像素壁厚度的一半；

使得对相邻且互连的拼接块中的两个像素的组合像素壁的厚度与处于一个拼接块内部的两个像素的所述像素壁的厚度相同，所述组合像素壁包括两个半厚度的像素壁，每个像素壁来自两个相邻的拼接块。

13.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述拼接块被适配成接收和重传照明命令消息的序列，其中照明命令消息包括拼接块ID以及数据块，并且其中所述数据块包括一个或多个元组，其中每个元组包括像素地址和照明值，并且其中所述数据块中的多个元组能够采用任何顺序，并且其中所述照明命令的序列没有关于其拼接块ID的必要顺序；以及

处于互连拼接块的操作面板中的每个拼接块包括所述面板所特有的拼接块ID；以及

其中如果接收到的照明命令的拼接块ID与所述拼接块的ID相匹配，则所述拼接块的处理器对接收到的照明命令进行处理，并且不会重传所述命令，以及其中如果所述接收到的照明命令的拼接块ID不与所述拼接块的ID相匹配，则将所述所接收的照明命令转发给至少一个相邻拼接块。

14.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述至少三个面板电互连元件中的每个被适配成支持最小20安培的连续电流；以及

所述至少三个面板电互连元件具有在与拼接块深度相同的方向上测得的不超出7.5毫米的深度。

15.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述基板在每个边缘上都包括两个半插座，其中每个半插座都被适配成接受接合紧固件的一半，使得通过安装两个接合紧固件来通过相邻的边缘并以能移除的方式附着这两个基板，每个接合紧固件都占用了所述两个基板的接合边缘上的相应的半插座；以及

其中两个以这种方式附着的基板在三个垂直轴线上由所安装的两个紧固件保持恰当的平移对准。

16.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述基板被适配成允许在垂直的墙壁上装配面板，所述面板包括第一基板；能移除地附着于所述第一基板的第一边缘的第二基板；以及能移除地附着于所述第一基板的第二边缘的第三基板，其中所述第一基板的所述第一边缘和所述第二边缘共用所述第一基板的公共拐角；以及

其中所述第一基板的旋转方位能够是四种旋转方位中的任一旋转；所述第二基板的旋转方位能够是四种旋转方位中的任何一种；以及所述第三基板的旋转方位能够是四种旋转方位中的任何一种，而不会对所述面板的操作性能产生负面影响。

17.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述拼接块被适配成允许装配壁挂式的相邻拼接块面板，所述拼接块包括处于水平的行上的至少两个拼接块以及处于垂直的列上的至少两个拼接块；其中所述面板中的每个拼接块经由其至少三个面板电互连元件之一连接到至少一个相邻拼接块；并且其中所述面板中的每个拼接块通过一系列的这种相邻拼接块连接而被互连至所述面板中的其他每个拼接块；

其中相邻拼接块之间的任何附加连接能够随后通过使用每个拼接块的所述至少三个面板电互连元件中的剩余的未连接的元件而被添加至所述面板，而不会对所述面板的操作性能产生影响。

18.如权利要求1所述的矩形的模块化拼接块，其中：

所述基板被适配成允许装配具有多个相邻且附着在一起的基板构成的子面板；其中所述子面板能通过仅仅将所述基板的子集固定于墙壁而被固定在墙上，所述子集包括被选择的基板，其中所述被选择的基板是以致使所述子面板中的每个基板与至少一个被选择的基板相邻的方式选择的。

19.一种被照式面板，所述面板是用多个相邻并且互连的权利要求1的拼接块构造的，每个拼接块是矩形的模块化拼接块。

20.如权利要求19所述的被照式面板，其中所述拼接块被适配成使得每个拼接块能够处于四个旋转方位中的任一方位，并且其中所述拼接块被适配成致使所述拼接块在构造所述面板之前不需要预先指派的、用来标识特定拼接块的拼接块ID。

21.如权利要求19所述的被照式面板，其中所述拼接块被适配成使得所构造的面板能被与所构造的面板中的任一拼接块所具有的至少三个面板电互连元件中的未连接元件相连的单个控制器控制。

22.如权利要求19所述的被照式面板，其中所述拼接块被适配成使用与所构造的面板中的任一拼接块所具有的至少三个面板电互连元件中的未连接元件相连的单个电源来为所述所构造的面板供电。

23.如权利要求19所述的被照式面板，其中所述面板是无边框的。

24.如权利要求19所述的被照式面板，还包括：

处于所述基板中的一个或多个旋转方位传感器；

使得在由相邻和互连的基板构成的面板中，其中每个基板都具有与之连接的相应照明板，在将所述面板与适当的控制器相连的时候，所述面板执行与确定拼接块在所述面板中的相对位置以及面板整体的方位相关的自配置处理。

25.一种适于构造被照式面板的工具包，包括：

(i)多个基板，每个基板包括：(a)基板框架，被适配成在四边以机械方式附着于相邻基板，并且被适配成安装在结构支撑表面上；(b)至少三个面板电互连元件，每个面板电互连元件与各自的侧面相关联，被适配成电连接到相邻基板；其中每个这样的面板电互连元件支持电源和数据传输二者；(c)第一处理器互连元件，被适配成电连接到对应的照明板；

(ii)多个照明板，每个照明板包括：(a)照明板框架，被适配成以机械的方式附着于对应的基板；(b)发光元件阵列；(c)第二处理器互连元件，被适配成电连接到所述对应的基板；以及(d)漫射层，来自所述发光元件阵列的光通过所述漫射层而从所述照明板射出；

(iii)面板控制器，被适配成在所构造的面板的任何单个周边拼接块上附着于所述所构造的面板；

其中所述所构造的被照式面板包括多个相邻互连的拼接块，每个拼接块包括一个基板和一个相关联的照明板。

26.一种用于装配被照式面板的方法，包括以下步骤：

(a)将多个基板电接合到一个或多个基板组；

(b)以机械方式将所述基板接合在所述一个或多个基板组内部；

(c)将所述一个或多个基板组紧固在支撑表面上，使得如果存在一个以上的基板组，则每个基板组中的至少一个基板与至少一个其他基板组中的至少一个基板相邻；其中所有基板组共同形成面板基底；

(d)如果所述面板基底中有一个以上的基板组，则以机械和电气的方式来将每个基板组中的至少一个基板与另一个基板组中的一个相邻的基板相接合；

(e)将照明板附着于所述面板基底中的每个基板，其中每个基板以及对应的所附着照明板形成功能拼接块，并且其中所有以机械和电气方式互联的功能拼接块形成功能面板；

(f)将面板控制器连接到所述面板中的任一功能拼接块；

(g)将面板电源连接到所述面板中的任一基板或照明板；

其中以上步骤不必按照上述顺序执行；并且其中：

(i)每个基板包括：(a)基板框架，被适配成在四边以机械方式附着于相邻基板，并且被适配成安装在结构支撑表面上；(b)至少三个面板电互连元件，其中每个面板电互连元件与各自的侧面相关联，被适配成电连接到相邻基板；其中每个这样的面板电互连元件支持电源和数据传输二者；(c)第一处理器互连元件，被适配成电连接到对应的照明板；

(ii)每个照明板包括：(a)照明板框架，被适配成以机械的方式附着于对应的基板；(b)发光元件阵列；(c)第二处理器互连元件，被适配成电连接到所述对应的基板；以及(d)漫射层，其中来自发光元件阵列的光通过所述漫射层而从照明板发出。