圓柱面拼接的球形點陣顯示屏的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種圓柱面拼接的球形點陣顯示屏，包括按經(jīng)線、緯線劃分的、在球面上相鄰拼接的顯示板，顯示板呈沿南北方向順球面彎曲的圓柱面形狀，其在球面上沿彎曲方向拼接的東、西邊線為相貫線。顯示板與安裝梁之間，設(shè)有微調(diào)螺柱，適當(dāng)選擇微調(diào)螺柱的長度可以減小顯示板的拼接縫隙。本實用新型的有益效果是：彎曲平面顯示板以圓柱面形狀在球面上以相貫線互相拼接，能使其拼接更緊密；微調(diào)螺柱提供了減小由制造誤差引起的顯示板拼接縫隙的手段。如此精密制造的“西瓜皮”式球形點陣顯示屏外表拼接緊密、外觀效果較佳、結(jié)構(gòu)簡單、制造和維護(hù)容易。
【專利說明】
圓柱面拼接的球形點陣顯示屏
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種點陣顯示屏結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種由圓柱面顯示板拼接構(gòu)成的球形點陣顯示屏和球面點陣顯示屏的結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]球形點陣顯示屏例如球形LED顯示屏已有應(yīng)用。目前常見的球形LED顯示屏，其顯示板一般按經(jīng)線、瑋線劃分后互相拼接成球面，業(yè)內(nèi)通稱“西瓜皮”式球屏。許多文獻(xiàn)，例如，專利文獻(xiàn)CN201812452U、CN102968934A和CN103310712A描述了這種球形LED顯示屏的不同實現(xiàn)方案。但是，若顯示板采用通用的平面的PCB板(印刷電路板)，則難以加工成其所述的“球瓣”、“瓜瓢”或“球面曲面”形狀。業(yè)內(nèi)文獻(xiàn)也幾乎沒有涉及或明確描述平面顯示板在球面上拼接的邊際關(guān)系，也沒有提出滿意的用平面顯示板在“西瓜皮”球面上緊密拼接的技術(shù)，導(dǎo)致實踐中無法精密制造，球面上的顯示板拼接縫隙較大。
[0003]另一方面，如果將平面顯示板直接在球面上拼接，會使球面上的平面顯示板看上去像魚身上的魚鱗，導(dǎo)致球形顯示屏外觀效果較差。
[0004]因此，如何用平面的點陣顯示板構(gòu)造“西瓜皮”式球形顯示屏并且拼接緊密、外觀較佳、結(jié)構(gòu)簡單、制造和維護(hù)容易，一直是技術(shù)人員竭力要解決的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型要解決的技術(shù)問題是，如何用平面的點陣顯示板構(gòu)造“西瓜皮”式球形顯示屏并且使其在球面上拼接緊密，以制造一種外觀較佳，結(jié)構(gòu)簡單、制造和維護(hù)容易的球形點陣顯示屏和球面點陣顯示屏。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型的一個技術(shù)方案是提供了一種圓柱面拼接的球形點陣顯示屏，包括按經(jīng)線、瑋線劃分的、在球面上相鄰拼接的顯示板，沿顯示板相鄰拼接的邊，設(shè)置安裝梁，裝有點陣顯示元件的顯示板安裝于安裝梁較遠(yuǎn)球心的外側(cè)，組成外球面屏，或者安裝于安裝梁較近球心的內(nèi)側(cè)，組成內(nèi)球面屏，尤其是:所述顯示板呈沿南北方向順球面彎曲的圓柱面形狀，相鄰顯示板緊密拼接，其在球面上沿彎曲方向拼接的東、西邊線為相貫線。
[0007]優(yōu)選地，互相拼接構(gòu)成所述球形顯示屏南極或北極的顯示板，其塊數(shù)少于該球面按經(jīng)度劃分的數(shù)量。
[0008]優(yōu)選地，在所述顯示板與安裝梁之間，設(shè)有微調(diào)螺柱，螺釘分別將所述顯示板和安裝梁固定于微調(diào)螺柱的兩端，適當(dāng)選擇微調(diào)螺柱的長度以減小所述顯示板的拼接縫隙。
[0009]優(yōu)選地，所述微調(diào)螺柱與安裝梁上的連接孔邊沿接觸的端面為球面。
[0010]優(yōu)選地，所述點陣顯示元件為LED燈。
[0011]本實用新型的另一個技術(shù)方案是提供了一種圓柱面拼接的球面點陣顯示屏，SP:按上述任一項所述設(shè)計制造部分而非整個球形點陣顯示屏，構(gòu)成球面點陣顯示屏。
[0012]本實用新型的有益效果是:彎曲平面顯示板以圓柱面形狀在球面上以相貫線互相拼接，能使其邊與邊之間在理論上幾無縫隙，拼接更緊密;并且，較之于將平面顯示板直接在球面上拼接，外觀更接近球形;設(shè)置微調(diào)螺柱，提供了減小由制造誤差引起的顯示板拼接縫隙的手段。如此精密制造的“西瓜皮”式球形點陣顯示屏外表拼接緊密、外觀效果較佳、結(jié)構(gòu)簡單、制造和維護(hù)容易。
【附圖說明】
[0013]圖1為實施例的球形點陣顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實施例的圓柱面顯示板示意圖；
[0014]圖3為實施例的三邊形類球面屏的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖4為實施例的顯示板的安裝示意圖；
[0016]圖5為實施例的微調(diào)螺柱安裝示意圖；
[0017]圖6為實施例的微調(diào)螺柱示意圖；
[0018]圖7為實施例的球形點陣顯示屏的吊裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖8為實施例的球形點陣顯示屏的座裝結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明
[0021 ] 1-三邊形類球面屏;2-顯示板;3-類扇形顯示板;4-點陣顯示元件;5-安裝架;6_安裝梁;7-連接孔;8-安裝孔;9-微調(diào)螺柱;10-螺釘;11-平面顯示板。
【具體實施方式】
[0022]為使本實用新型更明顯易懂，茲以優(yōu)選的實施例，并配合附圖作說明如下。應(yīng)注意，以下實施例并非用以限定本實用新型，任何不脫離本實用新型的精神和范圍所作的修改，仍包括在本實用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。本實用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書所界定的創(chuàng)新性特征的最大范圍為準(zhǔn)。
[0023]圖1為本實施例的球形點陣顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為本實施例的球形點陣顯示屏的吊裝結(jié)構(gòu)示意圖，圖8為本實施例的球形點陣顯示屏的座裝結(jié)構(gòu)示意圖。請參見圖1、圖7和圖8，該球形點陣顯示屏的標(biāo)稱直徑為2.5m，由8塊形狀和尺寸相同的、相鄰拼接的三邊形類球面屏I組成。之所以稱為類球面屏是因為該球面屏由平面顯示板彎曲成圓柱面拼接而成，不是嚴(yán)格的球面。三邊形類球面屏I球面的分割采用通常做法，即按經(jīng)度等分(本例為12等分)，并按瑋度劃分(本例劃分為7份)。這樣，三邊形類球面屏I上同瑋度方向上由12塊完全相同的圓柱面點陣顯示板2組成，在同經(jīng)度方向(即南北方向)上由6塊互不相同的圓柱面點陣顯示板2組成，頂部設(shè)有一塊類扇形點陣顯示板3與最小的12片圓柱面點陣顯示板2接壤，共有72片圓柱面點陣顯示板2和一片類扇形點陣顯示板3。本例中顯示板3數(shù)量明顯少于按經(jīng)度等分(本例為12等分)數(shù)，容易生產(chǎn)、安裝。顯示板3之所以稱為類扇形是因為其圓邊不是嚴(yán)格的圓弧，而是直線折成的圈。每一塊圓柱面點陣顯示板2的圓柱直徑都為2.5m(球屏的標(biāo)稱直徑)，沿南北方向順球面彎曲。當(dāng)8個三邊形類球面屏I安裝成一個球形點陣顯示屏后，若是吊裝方式安裝，參見圖7，則拆除頂部四塊類扇形點陣顯示板3，在安裝架5上安裝吊裝結(jié)構(gòu)即可；同理，若是座裝方式安裝，參見圖8，則拆掉底部四塊類扇形點陣顯示板3，在安裝架5上安裝支撐結(jié)構(gòu)。
[0024]圖2為本實施例的圓柱面顯示板示意圖，圖3為本實施例的三邊形類球面屏的結(jié)構(gòu)示意圖，圖4為本實施例的顯示板的安裝示意圖。請參見圖1、圖2、圖3和圖4，設(shè)計球形點陣顯示屏使其由按經(jīng)線、瑋線劃分的、沿南北方向順球面彎曲的圓柱面點陣顯示板2緊密拼接組成，顯示板2拼接的東、西邊線為相貫線，南、北邊線為直線。不難想象，若把此球屏沿經(jīng)線切開，其外周是顯示板2南北向彎曲構(gòu)成的圓，若沿瑋線切開，其外周是顯示板2東西向直線構(gòu)成的圈(即圓的內(nèi)接弦)。把這種圓柱面點陣顯示板2的形狀用Solidworks工具軟件展開成平面，再按展開的平面形狀設(shè)計PCB板，焊上相應(yīng)的IC和點陣顯示元件4，就做成了所需要的平面點陣顯示板11。平面顯示板11通常是一個曲邊梯形，東西兩邊(即梯形的腰)為稍朝外凸的曲邊(雖然曲率不明顯)，在球面上彎曲后互相拼接成相貫線;而南北兩邊(即梯形的上、下底)為直線，在球面上互相以直線拼接。如果將東西兩邊(即梯形的腰)設(shè)計成直線或者某種直徑的圓弧，則平面顯示板11彎曲成圓柱面(即顯示板2)在球面上相鄰拼接時必有縫隙，導(dǎo)致拼接不緊密，因為這樣的東、西兩邊在球面上無法拼接成相貫線。只有嚴(yán)格將顯示板2按Solidworks工具軟件展開成平面的形狀設(shè)計PCB板，才能使顯示板2在球面上彎曲成圓柱面并緊密拼接成相貫線。
[0025]繼續(xù)參見圖2、圖3和圖4，安裝梁6是按圓柱面點陣顯示板2相鄰拼接的相貫線的曲率設(shè)計的，安裝梁6互相拼接構(gòu)成三邊形類球面屏I的安裝架5。安裝梁6上的微調(diào)螺柱9用來固定圓柱面點陣顯示板2WCB板通常是平面的，將平面點陣顯示板11以一個方向彎曲成所需要的圓柱面點陣顯示板2是很容易的。平面點陣顯示板11的上中下段均設(shè)有安裝孔8。用固定螺釘10在安裝梁6上安裝微調(diào)螺柱9。再將平面點陣顯示板11中間的兩個同瑋度上的安裝孔8用固定螺釘10安裝在安裝梁6上相應(yīng)位置的微調(diào)螺柱9上，再按壓并安裝另外兩個同瑋度的角端點使平面點陣顯示板11彎曲成直徑為2.5m(球屏的標(biāo)稱直徑)的圓柱面點陣顯示板2。將72片圓柱面點陣顯示板2與I片類扇形點陣顯示板依次互相緊密連接安裝在安裝架5上，就組成了一個三邊形類球面屏。
[0026]作為等同的選擇，顯示板2也可以預(yù)定形為圓柱面，替代上述的由平面經(jīng)按壓安裝成圓柱面。
[0027]圖5為本實施例微調(diào)螺柱安裝示意圖，圖6為本實施例微調(diào)螺柱示意圖。參見圖5和圖6，微調(diào)螺柱9兩端均有螺紋孔，用固定螺釘10把微調(diào)螺柱9 一端的螺紋孔和安裝梁6上的連接孔7固定在一起;同理，用固定螺釘10把平面LED點陣顯示板11上的安裝孔8和微調(diào)螺柱9另一端的螺紋孔固定在一起，這樣平面LED點陣顯示板11上的安裝孔8就固定在了與之對應(yīng)的安裝梁6上的連接孔7上了。一般情況下，由于使用相貫線設(shè)計顯示板2的拼接，理論上幾無拼接縫隙，因此基本上使用同樣高度(或長度)的微調(diào)螺柱9。由于工業(yè)制造總有誤差，因此如果發(fā)現(xiàn)球面上部分顯示板2的拼接縫隙較大，可以適當(dāng)選擇微調(diào)螺柱9的長度以減小其拼接縫隙。
[0028]作為等同的選擇，不同長度的微調(diào)螺柱9也可以用固定長度微調(diào)螺柱9加減墊片來替代。
[0029]繼續(xù)參見圖6，在微調(diào)螺柱9與安裝梁6連接的一端，與連接孔7邊沿接觸的端面設(shè)計為球面。其益處是，當(dāng)微調(diào)螺柱9的軸線由于制造誤差稍微偏離球屏中心時，微調(diào)螺柱9的球端面仍能適配連接孔7使微調(diào)螺柱9與安裝梁6順利連接。
[0030]顯示板2安裝于安裝梁6較遠(yuǎn)于球心的外側(cè)，其外表面安裝點陣顯示元件4，這樣可以供人在球外觀看顯示屏。
[0031]點陣顯示元件4也可以安裝在顯示板2朝球心的一面上。此時可以在靠近球心內(nèi)側(cè)的安裝梁6上安裝顯示板2，就可以供人在球內(nèi)觀看顯示屏。
[0032]本實施例安裝的點陣顯示元件4是LED燈，能發(fā)出包括但不限于紅、綠、藍(lán)和白光。
[0033]請再次參見圖1。如果不需要制造整個球形的顯示屏，只需制造一個球面的顯示屏，例如形如半個圓球的球面屏，則只要對整個球形的顯示屏按所需形狀分割，以此來設(shè)計制造所需的球面顯示屏。也就是說，按本實施例的球形顯示屏的設(shè)計思路來設(shè)計制造部分而非整個球形顯示屏，并妥善處理周邊結(jié)構(gòu)框，就可以實現(xiàn)制造所需尺寸、形狀的球面顯示屏。
【主權(quán)項】
1.一種圓柱面拼接的球形點陣顯示屏，包括按經(jīng)線、瑋線劃分的、在球面上相鄰拼接的顯示板(2)，沿顯示板(2)相鄰拼接的邊，設(shè)置安裝梁(6)，裝有點陣顯示元件(4)的顯示板(2)安裝于安裝梁(6)較遠(yuǎn)球心的外側(cè)，組成外球面屏，或者安裝于安裝梁(6)較近球心的內(nèi)側(cè)，組成內(nèi)球面屏，其特征在于: 所述顯示板(2)呈沿南北方向順球面彎曲的圓柱面形狀，相鄰顯示板(2)緊密拼接，其在球面上沿彎曲方向拼接的東、西邊線為相貫線。2.如權(quán)利要求1所述的圓柱面拼接的球形點陣顯示屏，其特征在于:互相拼接構(gòu)成所述球形顯示屏南極或北極的類扇形顯示板(3)，其塊數(shù)少于該球面按經(jīng)度劃分的數(shù)量。3.如權(quán)利要求1或2所述的圓柱面拼接的球形點陣顯示屏，其特征在于:在所述顯示板(2)與安裝梁(6)之間，設(shè)有微調(diào)螺柱(9)，螺釘(10)分別將所述顯示板(2)和安裝梁(6)固定于微調(diào)螺柱(9)的兩端，適當(dāng)選擇微調(diào)螺柱(9)的長度以減小所述顯示板(2)的拼接縫隙。4.如權(quán)利要求3所述的圓柱面拼接的球形點陣顯示屏，其特征在于:所述微調(diào)螺柱(9)與安裝梁(6)上的連接孔(7)邊沿接觸的端面為球面。5.如權(quán)利要求1或2所述的圓柱面拼接的球形點陣顯示屏，其特征在于:所述點陣顯示元件(4)為LED燈。6.—種圓柱面拼接的球面點陣顯示屏，其特征在于:分割截取如權(quán)利要求1至5任一項所述的球形點陣顯示屏的任一部分，構(gòu)成球面點陣顯示屏。
【文檔編號】G09F9/33GK205428405SQ201620116793
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年2月5日
【發(fā)明人】潘尚法, 孫志遠(yuǎn), 張東陽
【申請人】潘尚法