本发明涉及led屏幕显示领域,具体地说,涉及一种曲面显示屏及其承载架构、成形方法。
背景技术:
随着led行业的不断发展,为了满足市场需求,大型曲面的led显示屏也越来越多,而目前大型曲面led显示屏幕都是由大小相同的led模块接装而成,组装后存在曲面平整度差、缝隙大等问题,最终导致显示效果不佳。为此有人提出一种大型曲面led屏幕的成形方法,包括以下步骤:1)形成一个屏幕模型;2)定义直径为d的截面圆所在平面为赤道平面,从赤道平面往上、往下双方向对称的将大型球面led屏幕模型的弧形面等分成多条等高的led屏幕模块带;3)采用固定度数等分为偶数份数、尺寸相同的梯形led屏幕模块,并逐行向下等分;当等分到底部模块宽度尺寸小于一定尺寸时,采用2倍固定角度进行再次等分。依次类推完成分割,获得每一块led屏幕模块的尺寸与形状;4)依据尺寸、形状对每块led屏幕模块进行顺序编号、加工、组装,完成完整的大型曲面led屏幕。但是该成形方法仍然存在以下问题:1、通过上述方法形成的led屏幕模块为曲面屏幕模块,曲面屏幕模块加工时工艺实现难度大,造价太高;2、曲面屏幕模块的精度难以控制,曲面屏幕模块的弧度不一定能刚好与曲面骨架相吻合,再加上安装造成的误差累积,最终导致曲面显示屏瓦楞感严重。
技术实现要素:
为了解决现有技术中存在的曲面led屏幕制造难度大、显示效果差的技术问题,本发明提出一种曲面显示屏及其承载架构、成形方法,其显示模块为平面板,易于制造、成本低,且便于调整安装,显示效果好。本发明的技术方案如下:
本发明的一方面,提供一种曲面显示屏成形方法,包括:
建模形成曲面状的虚拟的显示层,对所述显示层沿横向和纵向分别进行平均虚拟分割,得到多个虚拟的显示模块,计算每个虚拟的显示模块的尺寸;
虚拟的显示模块的尺寸映射物化的显示模块的尺寸,所有虚拟的显示模块的尺寸等比例放大或缩小为物化的显示模块的平面尺寸;
对物化的显示模块进行缩边,同时在物化的显示模块的每个边上留置至少两个调整凸起,所述调整凸起延伸距离小于物化的显示模块的缩边长度的一半;
构建虚拟的调整层,所述调整层由多个虚拟的板件构成,每个所述虚拟的板件对应多个阵列的虚拟的显示模块,所述虚拟的板件与对应的多个虚拟的显示模块的尺寸一致;
虚拟的板件的尺寸映射物化的板件的尺寸,所有虚拟的板件的尺寸乘以曲线转平面线的推导系数得到物化的板件的平面尺寸;
将物化的显示模块与物化的板件对应装配并调试构成完整的曲面显示屏。
进一步地,所述显示层为球幕,定义直径为d的截面圆所在平面为赤道平面,从赤道平面往上、往下双方向对称地将显示层等分成多个等腰梯形弧面的显示模块,从赤道平面往上定义为第1、第2……第n个等腰梯形弧面的显示模块,所述虚拟的显示模块的尺寸为:
进一步地,对所述显示层沿横向和纵向分别用固定角θ和λ进行平均虚拟分割。
进一步地,得到物化的显示模块的尺寸后,对物化的显示模块的四条边进行等距离缩边,缩边的距离为s,同时在物化的显示模块的每个边上留置至少两个调整凸起,所述调整凸起延伸距离小于s/2。
进一步地,所述虚拟的板件也为等腰梯形弧面,一个所述虚拟的板件对应m*n个阵列的显示模块,其中,m为列数,n为行数,所述虚拟的板件的尺寸为:a下底=m*an,a上底=m*an 1,c=n*cn,其中,a下底为所述虚拟的板件的下底弧长,a上底为所述虚拟的板件的上底弧长,c为所述虚拟的板件的两腰弧长。
进一步地,将所述虚拟的板件的下底、上底和两腰的弧长乘以曲线转平面线的推导系数得到物化的板件的平面尺寸,所述推导系数的计算方法为:ξ=[(d-β)/d]x(h/lh) t*α,d为球幕直径,β为球体变化率,h为从球幕中心起的高度,lh为h所对应位置的弧长,t为材料厚度,α=δl/(l*δt)。
进一步地,对平面转换后的物化的板件的的下底、上底和两腰的平面线进行内凹弯曲,内凹弯曲的曲率等于该平面线对应的虚拟的板件的下底、上底和两腰所在弧的曲率。
本发明的另一方面,提供一种曲面显示屏,包括显示层和调整层,所述显示层包括多个显示模块,所述显示模块的每个边上留置至少两个调整凸起且相邻两个显示模块的凸起相对应,所述调整层由多个板件构成,每个所述板件对应多个阵列的显示模块,所述板件与对应的多个显示模块的尺寸一致,所述板件的每个边具有内凹弯曲使相邻板件形成点接触。
进一步地,所述显示模块的基板为印制板,印制板的发光面上配置多个发光像素,相邻发光像素之间设置有至少一个贯穿所述印制板的透声孔。
进一步地,所述印制板的发光面的背面被配置为驱动面,所述驱动面上配置有接插件、集成电路和驱动器件,所述驱动器件通过集成电路与发光像素电连接以驱动和控制发光像素,所述驱动器件通过集成电路与接插件的端子电连接,所述接插件的端子分别与图像处理单元、供电单元相连以传输显示信号和供电。
进一步地,所述图像处理单元是通过控制单元与显示模块建立通信,所述控制单元包含多组控制组件,所述控制组件将各区域的显示数据发送至对应的显示模块中实现对显示模块的分区域控制。
本发明的又一方面,提供一种曲面显示屏承载架构,用于承载上述的曲面显示屏,包括:
主架构层,形成为承载架构;
双曲面架构层,包括与所述承载架构连接的第一曲面层和与所述第一曲面层连接的第二曲面层,所述第二曲面层上安装所述曲面显示屏。
进一步地,所述第一曲面层包括若干个横向弯弧杆件,所述第二曲面层包括若干个纵向弯弧杆件,所述横向弯弧杆件和所述纵向弯弧杆件交错连接。
进一步地,所述纵向弯弧杆件通过连接组件ⅰ连接设置在所述横向弯弧杆件的内周,所述连接组件ⅰ包括扣合件和卡口件,所述扣合件扣合在纵向弯弧杆件上,所述卡口件箍住所述横向弯弧杆件并将所述横向弯弧杆件活动锁紧在所述扣合件的外表面上。
进一步地,所述双曲面架构层被主架构层可调节支承,所述主架构层围设在所述双曲面架构层的外周,所述主架构层上可调节地设置有多个支承件,所述支承件与所述主架构层之间形成朝上的锐角开口,所述横向弯弧杆件穿过所述锐角开口形成水平悬挑。
进一步地,所述主架构层和所述双曲面架构层之间还通过连接组件ⅱ连接,所述连接组件ⅱ包括固定架、螺杆和卡箍,所述固定架位置可调地固定在所述主架构层上,所述螺杆位置可调地设置在所述固定架上,所述螺杆的端部固定有卡箍,所述卡箍可箍住所述横向弯弧杆件。
基于上述技术方案,本发明所能实现的技术效果为:
1.本发明的曲面显示屏成形方法中是将虚拟的显示模块的尺寸映射物化的显示模块的尺寸,所有虚拟的显示模块的尺寸等比例放大或缩小为物化的显示模块的平面尺寸,也就是说,实际拼装用的显示模块为平面板结构,平面板结构的显示模块容易加工,尺寸精度也容易控制;
2.为了让平面板结构能够与曲面骨架相适配,本发明的成形方法中对平面板结构的显示模块进行缩边,同时在物化的显示模块的每个边上留置至少两个调整凸起,所述调整凸起延伸距离小于物化的显示模块的缩边长度的一半,由于对显示模块进行了缩边,相应地给相邻两个显示模块留出了调整的空间,进一步地,每条边上还留有调整凸起,可以在加工精度不高的情况下,避免显示模块拼接过程中形成缝隙,当遇到安装过紧的问题时,对尺寸偏大的显示模块的调整凸台进行加工处理,可以确保拼装精度,有效提高安装精度、消除累计误差;
3.通过上面的内容可知,为了便于加工,本发明的显示模块设计为平面板结构,平面尺寸直接采用虚拟显示模块的尺寸,然后进行缩边同时设置调整凸起,通过缩边和调整凸起当然可以起到一定的调整作用,但是在实际安装中仍然会存在误差,而当显示模块的安装范围扩大到整个显示层的时候,误差的累计可能会很明显,仍然会影响显示的效果。为了进一步提高安装精度、消除累计误差,本发明的成形方法中借助调整层来调整显示模块的安装精度,也就是说,显示模块并不是直接安装到曲面骨架上,而是先将显示模块安装到板件上,具体是,一个板件对应安装多个阵列的显示模块,那么在一个板件的范围内显示模块的安装精度更容易调控,进一步地,再对板件的安装进行调控,我们知道,如果板件在制作时也采用曲面结构的话,其加工精度也很难控制,为此本发明的板件也是采用平面结构,但是本发明并不是直接将虚拟的板件的尺寸转化为物化的板件的尺寸,因为板件的面积相对较大,如果直接转化产生的误差会比较大,为此本发明的板件在设计时是先得到虚拟的板件的尺寸,然后将虚拟的板件的尺寸乘以曲线转平面线的推导系数得到物化的板件的平面尺寸,该物化的板件的平面尺寸即为板件的真实尺寸,通过转化得到的板件尺寸误差更小,相应地累计误差也会更小;
4.在板件拼接时,一方面可以通过双曲面架构层进行调整,另一方面,板件的每个边具有内凹弯曲,避免相互干涉。
附图说明
图1为本发明实施例中的曲面显示屏成形方法示意图;
图2为本发明实施例中的显示层横向均匀切割示意图;
图3为本发明实施例中的显示层纵向均匀切割示意图;
图4为本发明实施例中的显示层切割示意图;
图5为本发明实施例中的显示模块的结构示意图;
图6为本发明实施例中的显示模块的背面结构示意图;
图7为本发明实施例中的板件的结构示意图;
图8为本发明实施例中的推导系数计算示意图;
图9为本发明实施例中的板件的内凹弯曲的结构示意图;
图10为本发明实施例中的板件装配结构示意图;
图11为本发明实施例中的显示模块装配示意图;
图12为本发明实施例中的主架构层的结构示意图;
图13为本发明实施例中的显示层、调整层的结构示意图;
图14为本发明实施例中的双曲面架构层的结构示意图;
图15为本发明实施例中的支承件的结构示意图;
图16为本发明实施例中的连接组件ⅰ的结构示意图;
图17为本发明实施例中的双曲面架构层的安装结构示意图;
图18为本发明实施例中的连接组件ⅱ的结构示意图;
图19为本发明实施例中的调整层的安装结构示意图。
图中:
显示屏1,显示层11,显示模块111,调整凸起1111,驱动器件1112,接插件1113,磁钢1114,发光像素1115,透声孔1116,调整层12,板件121,内凹弯曲1211;
双曲面架构层2,第一曲面层21,横向弯弧杆件211,第二曲面层22,纵向弯弧杆件221,连接组件ⅰ23,扣合件231,卡口件232,连接组件ⅱ24,固定架241,螺杆242,卡箍243;
主架构层3,支承件31。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
实施例:
如图1和13所示,本实施例提供了一种曲面显示屏成形方法,包括以下步骤:
s1:利用建模软件建模形成曲面状的虚拟的显示层11,对显示层11沿横向和纵向分别进行平均虚拟分割,得到多个虚拟的显示模块111,参见图2-3,本实施例中以球幕形的显示层11为例,分割时对显示层11沿横向和纵向分别用固定角θ和λ进行平均虚拟分割。
然后计算每个虚拟的显示模块111的尺寸,虚拟的显示模块111的尺寸的计算方法如下,参见图4,定义直径为d的截面圆所在平面为赤道平面,从赤道平面往上、往下双方向对称地将显示层11等分成多个等腰梯形弧面的显示模块111,每两条经线之间从赤道平面往上定义为第1、第2……第n个等腰梯形弧面的显示模块111,虚拟的显示模块111的尺寸为:
通过上述方法,可以得到每两条经线之间的从赤道平面往上的显示模块111的尺寸,由于双向对称,从赤道平面往下的显示模块111的尺寸也可以得到,这样所有虚拟显示模块111的尺寸便可以得到。
s2:虚拟的显示模块111的尺寸映射物化的显示模块111的尺寸,所有虚拟的显示模块111的尺寸对应为物化的显示模块111的平面尺寸,具体来说,所有虚拟的显示模块111的尺寸可以等比例放大或缩小为物化的显示模块111的平面尺寸,当然虚拟的显示模块111的尺寸也可以直接用作物化的显示模块111的平面尺寸,参见图5,物化的显示模块111为平面板结构,也就是说,实际拼装用的显示模块111为平面板结构,平面板结构的显示模块111容易加工,尺寸精度也容易控制。
s3:为了方便对显示模块111进行调整,参见图5-6,对物化的显示模块111进行缩边,具体是对物化的显示模块111的四条边进行等距离缩边,缩边的距离为s,缩边的距离s为0.3mm-0.4mm,优选的,缩边的距离s为0.35mm;同时在物化的显示模块111的每个边上留置至少两个调整凸起1111,调整凸起1111延伸距离小于物化的显示模块111的缩边长度的一半,由于对显示模块111进行了缩边,相应地给相邻两个显示模块111留出了调整的空间,每条边上的调整凸起1111可以在加工精度不高的情况下,避免显示模块111拼接过程中形成缝隙,当遇到安装过紧的问题时,对尺寸偏大的显示模块111的调整凸台进行加工处理,可以确保拼装精度,有效提高安装精度、消除累计误差。
s4:构建虚拟的调整层12,调整层12由多个虚拟的板件121构成,每个虚拟的板件121对应多个阵列的虚拟的显示模块111,虚拟的板件121与对应的多个虚拟的显示模块111的尺寸一致。
通过上面的内容可知,为了便于加工,本发明的显示模块111设计为平面板结构,平面尺寸直接采用虚拟显示模块111的尺寸,然后进行缩边同时设置调整凸起1111,通过缩边和调整凸起1111当然可以起到一定的调整作用,但是在实际安装中仍然会存在误差,而当显示模块111的安装范围扩大到整个显示层11的时候,误差的累计可能会很明显,仍然会影响显示的效果。为了进一步提高安装精度、消除累计误差,本发明的成形方法中借助调整层12来调整显示模块111的安装精度,也就是说,显示模块111并不是直接安装到曲面骨架上,而是先将显示模块111安装到板件121上,具体是,一个板件121对应安装多个阵列的显示模块111,那么在一个板件121的范围内显示模块111的安装精度更容易调控,进一步地,再对板件121的安装进行调控,我们知道,如果板件121在制作时也采用曲面结构的话,其加工精度也很难控制,为此本发明的板件121也是采用平面结构,但是本发明并不是直接将虚拟的板件121的尺寸转化为物化的板件121的尺寸,因为板件121的面积相对较大,如果直接转化产生的误差会比较大,为此本发明的板件121在设计时是先得到虚拟的板件121的尺寸,然后将虚拟的板件121的尺寸乘以曲线转平面线的推导系数得到物化的板件121的平面尺寸,该物化的板件121的平面尺寸即为板件121的真实尺寸,通过转化得到的板件121尺寸误差更小,相应地累计误差也会更小。
根据本发明的一个实施例,虚拟的板件121也为等腰梯形弧面,一个虚拟的板件121对应m*n个阵列的显示模块111,其中,m为列数,n为行数,虚拟的板件121的尺寸为:a下底=m*an,a上底=m*an 1,c=n*cn,其中,a下底为虚拟的板件121的下底弧长,a上底为虚拟的板件121的上底弧长,c为虚拟的板件121的两腰弧长。
例如在本实施例中,参见图7,一个虚拟的板件121对应4*4个阵列的显示模块111,那么虚拟的板件121的尺寸便可以通过16个虚拟显示模块111的尺寸计算得到。
s5:虚拟的板件121的尺寸映射物化的板件121的尺寸,所有虚拟的板件121的尺寸乘以曲线转平面线的推导系数得到物化的板件121的平面尺寸。
根据本发明的一个实施例,将虚拟的板件121的下底、上底和两腰的弧长乘以曲线转平面线的推导系数得到物化的板件121的平面尺寸,参见图8,推导系数的计算方法为:ξ=[(d-β)/d]x(h/lh) t*α,d为球幕直径,β为球体变化率,h为从球幕中心起的高度,lh为h所对应位置的弧长,t为材料厚度,α=δl/(l*δt)。
进一步地,参见图7和9,对平面转换后的物化的板件121的的下底、上底和两腰的平面线进行内凹弯曲,参见图7,平面转换后的物化的板件121的内凹弯曲的曲率(即r1、r2和r3)等于该平面线对应的虚拟的板件121的下底、上底和两腰所在弧的曲率。在板件121拼接时,一方面可以通过双曲面架构层2进行调整,另一方面,板件121的每个边具有内凹弯曲,避免相互干涉。
s6:将物化的显示模块111与物化的板件121对应装配并调试构成完整的曲面显示屏。
通过上述方式成形的显示屏1累积误差更小、装配精度更高,相应地显示效果也更好。
本实施例还提供一种曲面显示屏,包括显示层11和调整层12,显示层11包括多个显示模块111,显示模块111的每个边上留置至少两个调整凸起1111且相邻两个显示模块111的凸起相对应,调整层12由多个板件121构成,每个板件121对应多个阵列的显示模块111,板件121与对应的多个显示模块111的尺寸一致,板件121的每个边具有内凹弯曲1211。因此在实际安装中,板件121的拼接只有边上四个点相互接触,中间留有缝隙,因为无法保证板件121的加工精度,因此留缝隙的目的是避免因板件121加工误差较大而造成的相互干涉。
如果双曲面架构层2的精度能够满足要求,也可以不需要板件121,将显示模块111直接吸附在双曲面架构层2上,但是实际上有以下问题迫使我们必须使用板件121:1、双曲面架构层2的精度控制不足,板件121的加工精度远高于双曲面架构层2,且拼接成显示面还有可调整的空间;2、双曲面架构层2需要承重,因此设计为钢结构,由于成本、重量、空间布局的原因无法密集的排布,也就不适宜于之间安装显示模块111;3、显示模块111的加工尺寸也有限制,不能过大,因此板件121成为连接双曲面架构层2和显示模块111之间的桥梁。
根据本发明的一个实施例,参见图5和6,显示模块111的基板为印制板,印制板是非柔性的pcb板,整块曲面显示屏需要不同规格的多种印制板拼接。印制板的发光面上配置多个发光像素1115,发光像素1115通过焊接固定在发光面上,印制板的发光面的背面被配置为驱动面,驱动面上配置有接插件1113、集成电路和驱动器件1112,集成电路、接插件1113和驱动器件1112通过焊接固定中驱动面上,驱动器件1112通过集成电路与发光像素1115电连接,以驱动和控制发光像素1115,驱动器件1112通过集成电路与接插件1113的端子电连接,接插件1113分别与图像处理单元、供电单元相连以传输显示信号和供电。
根据本发明的一个实施例,图像处理单元是将标准的视频源转换处理成为适用于球幕显示屏播放的画面,同时,该图像处理单元也可以播放3d画面,使得该沉浸式球幕显示屏具有3d播放功能。在本实施例中,曲面显示屏可以是完整球面或完整椭圆面显示,也可以是类球面或类椭球面显示,可以是球面或椭球面任意切割的弧面,也可以是球面或椭球面与其他形状拼接成的不规则显示面,显示面可以在球面或椭球面的外表面,也可以在球面或椭球面的内表面。
根据本发明的一个实施例,图像处理单元是通过控制单元与显示模块111建立通信,控制单元包含多组控制组件,控制组件的主要功能是将各区域的显示数据发送至对应的显示模块111中,实现对显示模块111的分区域控制。
根据本发明的一个实施例,供电单元包含多组供电组件,供电组件的主要功能是为显示模块111提供电力。
为了便于显示模块111的布线,参见图19,板件121的中间挖空形成方透声孔1116,方便显示模块111的接线、散热和维修。进一步地,参见图11,为了方便调整显示模块111的位置,显示模块111的驱动面上还设有磁钢1114,显示模块111通过磁钢1114连接到板件121上。
根据本发明的一个实施例,在发光像素1115与发光像素1115之间设置有多个透声孔1116,该透声孔1116可以实现透声、散热、减轻屏幕重量等多重作用,当显示屏播放画面的背面安装声响设备时,声音从该透声孔1116透出,及时传输给观众,给观众带来良好的视觉和听觉感受,提供很好的沉浸感。透声孔1116与透声孔1116的间距不受限制,可以是等间距或是不等间距,透声孔1116的形状不受限制,可以是圆形、椭圆形、方形、梯形等可加工的任意形状。透声孔1116必须为贯穿印制板正反面的通透声孔1116,且单位面积上透声孔1116的总面积可以实现至少3%的led显示屏透声率。优选地,每四个相邻的发光像素1115呈菱形、正方形或长方形排布,同时相邻像素与像素之间的透声孔1116的数量可以单个,也可以是多个。
本实施例还提供一种曲面显示屏承载架构,用于承载上述的曲面显示屏1,如图12-13所示,该曲面显示屏承载架构包括主架构层3和双曲面架构层2,其中主架构层3形成为主体框架,起到支撑作用,双曲面架构层2包括与主体框架连接的第一曲面层21和与第一曲面层21连接的第二曲面层22,第二曲面层22上安装曲面显示屏,双曲面架构层2用于调整双曲面的曲率以满足使用要求。
在本实施例中,双曲面架构层2可以形成为球体、椭圆球体、球冠体、橄榄球体、足球体、花瓶体等,本发明并不限于上述实施方式,还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。
根据本发明的一个实施例,如图12-14所示,第一曲面层21包括若干个横向弯弧杆件211,第二曲面层22包括若干个纵向弯弧杆件221,横向弯弧杆件211和纵向弯弧杆件221交错连接,需要说明的是,杆件可以是不同形状的截面、不同曲率的弧度以及多种不同的材料制成,对此不作限制。
进一步地,如图15和16所示,纵向弯弧杆件221通过连接组件ⅰ23连接设置在横向弯弧杆件211的内周,连接组件ⅰ23包括扣合件231和卡口件232,扣合件231扣合在纵向弯弧杆件221上,卡口件232箍住横向弯弧杆件211并将横向弯弧杆件211活动锁紧在扣合件231的外表面上,连接组件ⅰ23可以将两段网架a和网架b(即两段纵向弯弧杆件221)通过螺钉进行长度上的嫁接,同时通过卡口件232将纵向弯弧杆件221固定到横向弯弧杆件211上,在本实施例中,扣合件231扣合在纵向弯弧杆件221上然后两侧采用螺钉进行固定连接,这样可以最大程度地减小扣合件231占用的安装面积,在接近球幕冠体部分的纵向弯弧杆件221比较紧密,扣合件231可以省出更多的安装空间,另一方面,通过卡口件232也方便调整纵向弯弧杆件221的相对位置。
根据本发明的一个实施例,如图12和15所示,双曲面架构层2被主架构层3可调节支承,主架构层3围设在双曲面架构层2的外周,主架构层3是一种片架结构,它是整个球幕的承重主体。主架构层3上可调节地设置有多个支承件31,支承件31通过螺钉固定到主架构层3上,支承件31与主架构层3之间形成朝上的锐角开口,横向弯弧杆件211穿过锐角开口形成水平悬挑,进一步地,支承件31与主架构层3连接位置有若干数量的孔,用于调节支承件31的角度,优选地,支承件31为角钢。
进一步地,如图17和18所示,主架构层3和双曲面架构层2之间还通过连接组件ⅱ24连接,连接组件ⅱ24包括固定架241、螺杆242和卡箍243,固定架241位置可调地固定在主架构层3上,螺杆242与固定架241螺纹连接,螺杆可相对于固定架241伸缩,可以调节双曲面架构与球心的相对位置,螺杆242的端部固定有卡箍243,卡箍243可箍住横向弯弧杆件211,在本实施例中卡箍243为圆形卡口,这样更方便横向弯弧杆件211在纬线方向上进行调节,此外本实施例的卡箍243是一种铰链与快锁相结合的方式,将铰链拉开,横向弯弧杆件211放入其中,快速盖上快锁,即完成了连接。
根据本发明的一个实施例,如图19所示,调整层12的板件121是借助螺钉固定连接到纵向弯弧杆件221上。
根据本发明的一个实施例,还包括支架,支架与主钢构层3的底端固定连接。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。
1.一种曲面显示屏成形方法,其特征在于,包括:
建模形成曲面状的虚拟的显示层(11),对所述显示层(11)沿横向和纵向分别进行平均虚拟分割,得到多个虚拟的显示模块(111),计算每个虚拟的显示模块(111)的尺寸;
虚拟的显示模块(111)的尺寸映射物化的显示模块(111)的尺寸,所有虚拟的显示模块(111)的尺寸对应为物化的显示模块(111)的平面尺寸;
对物化的显示模块(111)进行缩边,同时在物化的显示模块(111)的每个边上留置至少两个调整凸起(1111),所述调整凸起(1111)延伸距离小于物化的显示模块(111)的缩边长度的一半;
构建虚拟的调整层(12),所述调整层(12)由多个虚拟的板件(121)构成,每个所述虚拟的板件(121)对应多个阵列的虚拟的显示模块(111),所述虚拟的板件(121)与对应的多个虚拟的显示模块(111)的尺寸一致;
虚拟的板件(121)的尺寸映射物化的板件(121)的尺寸,所有虚拟的板件(121)的尺寸乘以曲线转平面线的推导系数得到物化的板件(121)的平面尺寸;
将物化的显示模块(111)与物化的板件(121)对应装配并调试构成完整的曲面显示屏。
2.根据权利要求1所述的曲面显示屏成形方法,其特征在于,所述显示层(11)为球幕,定义直径为d的截面圆所在平面为赤道平面,从赤道平面往上、往下双方向对称地将显示层(11)等分成多个等腰梯形弧面的显示模块(111),从赤道平面往上定义为第1、第2……第n个等腰梯形弧面的显示模块(111),所述虚拟的显示模块(111)的尺寸为:
3.根据权利要求1或2所述的曲面显示屏成形方法,其特征在于,对所述显示层(11)沿横向和纵向分别用固定角θ和λ进行平均虚拟分割。
4.根据权利要求2所述的曲面显示屏成形方法,其特征在于,得到物化的显示模块(111)的尺寸后,对物化的显示模块(111)的四条边进行等距离缩边,缩边的距离为s,同时在物化的显示模块(111)的每个边上留置至少两个调整凸起(1111),所述调整凸起(1111)延伸距离小于s/2。
5.根据权利要求2所述的曲面显示屏成形方法,其特征在于,所述虚拟的板件(121)也为等腰梯形弧面,一个所述虚拟的板件(121)对应m*n个阵列的显示模块(111),其中,m为列数,n为行数,所述虚拟的板件(121)的尺寸为:a下底=m*an,a上底=m*an 1,c=n*cn,其中,a下底为所述虚拟的板件(121)的下底弧长,a上底为所述虚拟的板件(121)的上底弧长,c为所述虚拟的板件(121)的两腰弧长。
6.根据权利要求5所述的曲面显示屏成形方法,其特征在于,将所述虚拟的板件(121)的下底、上底和两腰的弧长乘以曲线转平面线的推导系数得到物化的板件(121)的平面尺寸,所述推导系数的计算方法为:ξ=[(d-β)/d]x(h/lh) t*α,d为球幕直径,β为球体变化率,h为从球幕中心起的高度,lh为h所对应位置的弧长,t为材料厚度,α=δl/(l*δt)。
7.根据权利要求6所述的曲面显示屏成形方法,其特征在于,对平面转换后的物化的板件(121)的的下底、上底和两腰的平面线进行内凹弯曲,内凹弯曲的曲率等于该平面线对应的虚拟的板件(121)的下底、上底和两腰所在弧的曲率。
8.一种曲面显示屏,其特征在于,包括显示层(11)和调整层(12),所述显示层(11)包括多个显示模块(111),所述显示模块(111)的每个边上留置至少两个调整凸起(1111)且相邻两个显示模块(111)的凸起相对应,所述调整层(12)由多个板件(121)构成,每个所述板件(121)对应多个阵列的显示模块(111),所述板件(121)与对应的多个显示模块(111)的尺寸一致,所述板件(121)的每个边具有内凹弯曲(1211)使相邻板件(121)形成点接触。
9.根据权利要求8所述的曲面显示屏,其特征在于,所述显示模块(111)(111)的基板为印制板,印制板的发光面上配置多个发光像素(1115),相邻发光像素(1115)之间设置有至少一个贯穿所述印制板的透声孔(1116)。
10.根据权利要求9所述的曲面显示屏,其特征在于,所述印制板的发光面的背面被配置为驱动面,所述驱动面上配置有接插件(1113)、集成电路和驱动器件(1112),所述驱动器件(1112)通过集成电路与发光像素(1115)电连接以驱动和控制发光像素(1115),所述驱动器件(1112)通过集成电路与接插件(1113)的端子电连接,所述接插件(1113)的端子分别与图像处理单元、供电单元相连以传输显示信号和供电。
11.根据权利要求10所述的曲面显示屏,其特征在于,所述图像处理单元是通过控制单元与显示模块(111)建立通信,所述控制单元包含多组控制组件,所述控制组件将各区域的显示数据发送至对应的显示模块(111)中实现对显示模块(111)的分区域控制。
12.一种曲面显示屏承载架构,用于承载如权利要求8-11任意一项所述的曲面显示屏,其特征在于,包括:
主架构层(3),形成为承载架构;
双曲面架构层(2),包括与所述承载架构连接的第一曲面层(21)和与所述第一曲面层(21)连接的第二曲面层(22),所述第二曲面层(22)上安装所述曲面显示屏。
13.根据权利要求12所述的曲面显示屏承载架构,其特征在于,所述第一曲面层(21)21包括若干个横向弯弧杆件(211)211,所述第二曲面层(22)22包括若干个纵向弯弧杆件(221)222,所述横向弯弧杆件(211)和所述纵向弯弧杆件(221)交错连接。
14.根据权利要求13所述的曲面显示屏承载架构,其特征在于,所述纵向弯弧杆件(221)通过连接组件ⅰ(23)连接设置在所述横向弯弧杆件(211)的内周,所述连接组件ⅰ(23)包括扣合件(231)和卡口件(232),所述扣合件(231)扣合在纵向弯弧杆件(221)上,所述卡口件(232)箍住所述横向弯弧杆件(211)并将所述横向弯弧杆件(211)活动锁紧在所述扣合件(231)的外表面上。
15.根据权利要求13所述的曲面显示屏承载架构,其特征在于,所述双曲面架构层(2)被主架构层(3)可调节支承,所述主架构层(3)围设在所述双曲面架构层(2)的外周,所述主架构层(3)上可调节地设置有多个支承件(31)31,所述支承件(31)与所述主架构层(3)之间形成朝上的锐角开口,所述横向弯弧杆件(211)穿过所述锐角开口形成水平悬挑。
16.根据权利要求15所述的曲面显示屏承载架构,其特征在于,所述主架构层(3)和所述双曲面架构层(2)之间还通过连接组件ⅱ(24)连接,所述连接组件ⅱ(24)包括固定架(241)、螺杆(242)和卡箍(243),所述固定架(241)位置可调地固定在所述主架构层(3)上,所述螺杆(242)位置可调地设置在所述固定架(241)上,所述螺杆(242)的端部固定有卡箍(243),所述卡箍(243)为圆形卡口。
技术总结