一種三維多自由度led點(diǎn)陣顯示器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器，包括若干個LED陣列顯示器，其特征在于，還包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)置有與LED陣列顯示器個數(shù)相同的傳動件，還包括與LED陣列顯示器個數(shù)相同的空心軸，各個空心軸直徑依次增大且依次套設(shè)，每個空心軸一端與對應(yīng)的LED陣列顯示器連接，另一端與箱體內(nèi)對應(yīng)的傳動件連接。本實(shí)用新型每層獨(dú)立旋轉(zhuǎn)，可以同時(shí)顯示多幅獨(dú)立畫面，也可以通過控制實(shí)現(xiàn)圖形、文字、圖案等的分解和組合變換，并360度旋轉(zhuǎn)，全方位展示?？梢詰?yīng)用在立體電影、立體電視、廣告宣傳、藝術(shù)再現(xiàn)、交通、科學(xué)可視化、多媒體展示、虛擬現(xiàn)實(shí)等多個方面。
【專利說明】—種三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及廣告展示裝置領(lǐng)域，具體涉及一種三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器，適用于立體電影、立體電視、廣告宣傳、藝術(shù)再現(xiàn)、交通、科學(xué)可視化、多媒體展示。
【背景技術(shù)】
[0002]LED點(diǎn)陣顯示器是由多個獨(dú)立LED發(fā)光二極管封裝而成的一種半導(dǎo)體顯示器件.與傳統(tǒng)的單個發(fā)光二極管組成的顯示器相比，前者具有焊點(diǎn)少，連線少，所有發(fā)光點(diǎn)在同一平面，亮度均勻，外形美觀，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn).然而目前的LED點(diǎn)陣顯示器顯示設(shè)計(jì)過于專一，內(nèi)容過于單調(diào)，只能顯示簡單的數(shù)字、文字，而且很少有能顯示三維動態(tài)圖形的LED點(diǎn)陣顯示器，并且在一些系統(tǒng)中，對顯示器軟硬件接口設(shè)計(jì)的通用性問題欠考慮，造成了大量重復(fù)開發(fā)工作。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器，實(shí)現(xiàn)分屏和組屏，實(shí)現(xiàn)機(jī)電同步控制。
[0004]本實(shí)用新型的上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0005]一種三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器，包括若干個LED陣列顯示器，還包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)置有與LED陣列顯示器個數(shù)相同的傳動件，還包括與LED陣列顯示器個數(shù)相同的空心軸，各個空心軸直徑依次增大且依次套設(shè)，每個空心軸一端與對應(yīng)的LED陣列顯示器連接，另一端與箱體內(nèi)對應(yīng)的傳動件連接。
[0006]如上所述的空心軸上套設(shè)有電環(huán)滑，電環(huán)滑的內(nèi)圈固定在空心軸上，電環(huán)滑的外圈通過固定件固定在箱體內(nèi)，內(nèi)圈通過電纜與LED陣列顯示器連接，電纜設(shè)置在空心軸內(nèi)。
[0007]如上所述的空心軸上套設(shè)有角接觸球軸承，角接觸球軸承通過支撐板固定在箱體內(nèi)。
[0008]如上所述的傳動件包括固定在箱體內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)、套設(shè)在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動軸上的第一傳動齒輪和套設(shè)在空心軸上的第二傳動齒輪，第一傳動齒輪與第二傳動齒輪嚙合。
[0009]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0010]1、可以實(shí)時(shí)顯示多種圖形、圖案、文字，以及三維圖像。
[0011]2、顯示器中顯示的三維圖像，每一個像素真實(shí)地存在于預(yù)定三維陣列空間位置(X，y，Z )處，并從該位置發(fā)出光以在觀察者眼中形成真實(shí)的三維圖像。顯示的圖像是基于視差全景的真實(shí)的三維立體圖像，無需特別的眼鏡或助視儀器，觀察者即可觀察。同時(shí)觀察者無論站在顯示器外側(cè)的哪一角度，均可看到三維圖像，完全無視覺死角，360度范圍可觀察，供多人同時(shí)觀看。
[0012]3、機(jī)械傳動結(jié)構(gòu)與LED點(diǎn)陣控制系統(tǒng)結(jié)合，使顯示器顯示畫面更加豐富，按照設(shè)計(jì)方案，可以同時(shí)獨(dú)立顯示12幅獨(dú)立的畫面，并且可以讓這12幅獨(dú)立畫面360度獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。[0013]4、通過三層三維LED顯示器多自由度的旋轉(zhuǎn)，可以產(chǎn)生圖形、文字、圖案等的分解和組合變換，并且使三維組合畫面360度旋轉(zhuǎn)組合，全方位的展示。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器的整體結(jié)構(gòu)裝配示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型的單個LED陣列顯示器的傳動結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是通過本實(shí)用新型進(jìn)行顯示的電氣部分原理示意圖。
[0017]圖中:1-箱體，2-第三電滑環(huán)，3-第三大齒輪，4-第三角接觸球軸承，5-第二電滑環(huán)，6-第二電機(jī)固定板,7-第二步進(jìn)電機(jī),8-第二小齒輪,9-第一大齒輪,10-第一電滑環(huán)，11-第一支撐板，12-第一角接觸球軸承，13-第一空心軸，14-第三層LED陣列顯示器，15-第二空心軸，16-第二層LED陣列顯示器，17-第三空心軸，18-第一層LED陣列顯示器，19-第二角接觸球軸承，20-第二大齒輪，21-第一小齒輪，22-第一電機(jī)固定板，23-第一步進(jìn)電機(jī)，24-第二電滑環(huán)止轉(zhuǎn)板，25-第三支撐板，26-第三小齒輪，27-第三步進(jìn)電機(jī)，28-第三電機(jī)固定板，29-第二支撐板。
【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0019]實(shí)施例1:
[0020]一種三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器，包括若干個LED陣列顯示器，還包括箱體1，箱體I內(nèi)設(shè)置有與LED陣列顯示器個數(shù)相同的傳動件，還包括與LED陣列顯示器個數(shù)相同的空心軸，各個空心軸直徑依次增大且依次套設(shè)，每個空心軸一端與對應(yīng)的LED陣列顯示器連接，另一端與箱體I內(nèi)對應(yīng)的傳動件連接。
[0021]空心軸上套設(shè)有電環(huán)滑，電環(huán)滑的內(nèi)圈固定在空心軸上，電環(huán)滑的外圈通過固定件固定在箱體I內(nèi)，內(nèi)圈通過電纜與LED陣列顯示器連接，電纜設(shè)置在空心軸內(nèi)。
[0022]空心軸上套設(shè)有角接觸球軸承，角接觸球軸承通過支撐板固定在箱體I內(nèi)。
[0023]傳動件包括固定在箱體I內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)、套設(shè)在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動軸上的第一傳動齒輪和套設(shè)在空心軸上的第二傳動齒輪，第一傳動齒輪與第二傳動齒輪嚙合。
[0024]實(shí)施例2:
[0025]由于本實(shí)用新型可適用于多維多層LED陣列顯示，每層的裝配方式基本上一樣，對于三維的情況如圖1所示。圖2為單個LED陣列顯示器的傳動結(jié)構(gòu)示意圖(即圖1中第一層的結(jié)構(gòu)示意圖)，
[0026]第一層主要包括:第一大齒輪9 (即第二傳動齒輪)，第一電滑環(huán)10，第一支撐板11，第一角接觸球軸承12,第一空心軸13,第一層LED陣列顯不器18,第一小齒輪21 (即第一傳動齒輪)，第一電機(jī)固定板22,第一步進(jìn)電機(jī)23,第一電環(huán)滑止轉(zhuǎn)板。
[0027]第二層主要包括:第二電滑環(huán)5，第二電機(jī)固定板6，第二步進(jìn)電機(jī)7，第二小齒輪8 (即第一傳動齒輪)，第二空心軸15，第二層LED陣列顯示器16，第二角接觸球軸承19，第二大齒輪20 (即第二傳動齒輪)，第二電滑環(huán)止轉(zhuǎn)板24，第二支撐板29。
[0028]第三層主要包括:第三電滑環(huán)2，第三大齒輪3 (即第二傳動齒輪)，第三角接觸球軸承4，第三層LED陣列顯示器14，第三空心軸17，第三支撐板25，第三小齒輪26 (即第一傳動齒輪)，第三步進(jìn)電機(jī)27，第三電機(jī)固定板28，第三電環(huán)滑止轉(zhuǎn)板。
[0029]以第一層為例進(jìn)行說明，第一支撐板11通過螺釘固定在箱體I上，第一角接觸球軸承12安裝在第一支撐板11中間的孔上，第一空心軸13插入第一角接觸球軸承12孔中，第一電滑環(huán)10安裝在第一空心軸13上，電滑環(huán)的功能是能內(nèi)圈隨第一空心軸13轉(zhuǎn)動，夕卜圈不轉(zhuǎn)動，使電能通過電滑環(huán)控制第一層LED陣列顯示器18的點(diǎn)陣的開關(guān)，第一大齒輪9安裝在第一空心軸13上，第二支撐板29通過螺釘固定在傳動機(jī)構(gòu)箱體I上，第一電機(jī)固定板22安裝在第二支撐板29上，第一步進(jìn)電機(jī)23安裝在第一電機(jī)固定板22上，第一小齒輪21安裝在第一步進(jìn)電機(jī)23上，與第一大齒輪9配合，最后再把第一層LED陣列顯示器18安裝在第一空心軸13上，這樣第一層的安裝就完成了。其他兩次的安裝方式與此類似。
[0030]在使用時(shí):還是以第一層為例，因?yàn)槠渌麅蓪右彩桥c此類似。第一步進(jìn)電23機(jī)轉(zhuǎn)動，帶動第一小齒輪21轉(zhuǎn)動，第一小齒輪21再帶動第二大齒輪20轉(zhuǎn)動，第二大齒輪20帶動第一空心軸13，第一空心軸13的轉(zhuǎn)動再帶動第一層LED陣列顯示器18轉(zhuǎn)動。
[0031]實(shí)施例3:
[0032]可利用本實(shí)用新型進(jìn)行三維LED點(diǎn)陣顯示器控制，原理示意圖如圖3所示，首先，上位機(jī)軟件控制著每幀圖片在三維LED點(diǎn)陣上的空間坐標(biāo)和展示時(shí)間，在圖片的展示間隔時(shí)間內(nèi)三維LED點(diǎn)陣需要向下一幀圖片展示位置運(yùn)動，且每一幀的數(shù)據(jù)信息都是同一連續(xù)視頻段的動態(tài)片段，在上位機(jī)的協(xié)調(diào)下，就能使三維LED點(diǎn)陣單元按照視頻的數(shù)據(jù)信息形成連續(xù)動態(tài)的展示效果，達(dá)到三維LED點(diǎn)陣顯示器的設(shè)計(jì)目的。
[0033]具體如下:以實(shí)現(xiàn)一個運(yùn)動的三維圓形球體為例，首先，上位機(jī)解析軟件對運(yùn)動的三維圓形球體視頻圖像進(jìn)行解析，解析過程中，通過建立一個虛擬的三維空間坐標(biāo)系，并與實(shí)體三維LED點(diǎn)陣空間坐標(biāo)對應(yīng)。在這一虛擬的空間三維坐標(biāo)系中，先模擬一個圓形的球體，并確定圓形球體的位置，大小等于視頻圖像一致。然后通過對構(gòu)成球體的坐標(biāo)點(diǎn)施加矩陣變換實(shí)現(xiàn)其向前運(yùn)動，并且坐標(biāo)變換時(shí)間間隔為一幀，及一幀的時(shí)間變換一次坐標(biāo)，并且變換一次記錄一次坐標(biāo)，然后通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，按時(shí)間序列，即一幀一幀的解析存儲。采集完信息后，打包傳送到下位機(jī)的控制板處理器，處理器對這些信息進(jìn)行優(yōu)化處理，然后緩存到SD卡，SD卡的信息在同步傳送到下位機(jī)的總控制板，總控制板在對信息進(jìn)行分路處理，分別傳到三維LED點(diǎn)陣顯示器的各控制板里，控制板通過這些虛擬點(diǎn)陣信息來控制三維LED點(diǎn)陣各點(diǎn)的開關(guān)以及色彩，從而重組原來的三維視頻圖像，重組后的圖像能達(dá)到360°全方位成像，無死角的效果。
[0034]為了實(shí)現(xiàn)播放內(nèi)容和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的協(xié)調(diào)一致，即按導(dǎo)演所給出的腳本要求，時(shí)而“分屏”，時(shí)而“組屏”，所有的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動指令，包含位置，速度，加速度，正反向等，都要求中控系統(tǒng)嚴(yán)格按事先編好的視頻演播程序來同步發(fā)送指令。所以運(yùn)動指令序列是受到播放進(jìn)程的時(shí)間約束的，將數(shù)字顯示本身和多自由度運(yùn)動完美的結(jié)合起來。
[0035]本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型作舉例說明。本實(shí)用新型所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員可以對所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器，包括若干個LED陣列顯示器，其特征在于，還包括箱體(1)，箱體(I)內(nèi)設(shè)置有與LED陣列顯示器個數(shù)相同的傳動件，還包括與LED陣列顯示器個數(shù)相同的空心軸，各個空心軸直徑依次增大且依次套設(shè)，每個空心軸一端與對應(yīng)的LED陣列顯示器連接，另一端與箱體(I)內(nèi)對應(yīng)的傳動件連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器，所述的空心軸上套設(shè)有電環(huán)滑，電環(huán)滑的內(nèi)圈固定在空心軸上，電環(huán)滑的外圈通過固定件固定在箱體(I)內(nèi)，內(nèi)圈通過電纜與LED陣列顯示器連接，電纜設(shè)置在空心軸內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器，所述的空心軸上套設(shè)有角接觸球軸承，角接觸球軸承通過支撐板固定在箱體(I)內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種三維多自由度LED點(diǎn)陣顯示器，所述的傳動件包括固定在箱體(I)內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)、套設(shè)在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動軸上的第一傳動齒輪和套設(shè)在空心軸上的第二傳動齒輪，第一傳動齒輪與第二傳動齒輪嚙合。
【文檔編號】G09F9/33GK203673777SQ201420018889
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】曾文會, 施松新, 張華書, 劉連哲 申請人:武漢閃圖科技有限公司