本發(fā)明屬于仿真顯示技術(shù)領(lǐng)域,特別是提供了一種任意弧角的無縫隙的內(nèi)圓球面顯示大屏,在作戰(zhàn)指揮、虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲顯示、球幕影院等場所,有非常廣泛的用途。
背景技術(shù):
沉浸式顯示是利用人眼的視覺特性,采用視場還原的方法,使顯示面呈弧形面顯示,圖像各像素點(diǎn)與人的視網(wǎng)膜等距,在不改變?nèi)穗p眼觀看習(xí)慣的前提下,同時(shí)具有將平面圖像還原為攝像機(jī)和人眼觀看到的圖像,通過弧面的深度使畫面自然形成有前后距離感和有一定深度的畫面?;⌒纬两降娘@示,不僅使人有融入畫面圖像的沉浸式感受,而且可以減少因頭部和腰部的長時(shí)間扭曲所造成的對頸部和腰部的傷害,對頭頸部和腰部的健康也有非常積極的意義。
內(nèi)球面的顯示面符合人眼生態(tài)學(xué),可以最大程度地還原人眼觀看真實(shí)視景的視覺習(xí)慣,在仿真顯示領(lǐng)域有廣泛的用途。如何保證真實(shí)視景的仿真度是高端顯示行業(yè)長期追求的目標(biāo),比利時(shí)巴可、美國科視、英國DP是仿真顯示領(lǐng)域的佼佼者,大型的球幕仿真顯示基本上被上述三家公司壟斷,其常規(guī)的手段是采用六臺(tái)投影機(jī)結(jié)合邊緣融合的手段在內(nèi)球形的幕布上投影出內(nèi)球形畫面。采用前置投影機(jī)加投影幕布顯示球形畫面的方法簡單易行,但是投影機(jī)的位置需要位于球心,而球心本應(yīng)是觀看者眼睛的位置,二者存在矛盾;采用背投影的方式又存在焦距難以調(diào)整的矛盾,尤其是對于曲率半徑較小的內(nèi)球形,采用常規(guī)的透射屏幕是無法獲得全部內(nèi)球形清晰圖像的。電視機(jī)廠家密集推出了曲面電視,目的也是追求類似IMAX影院的顯示效果,但是,些微的屏幕彎曲和過小的顯示屏幕使弧形電視的沉浸式效果大打折扣,遠(yuǎn)沒達(dá)到廠家們宣傳的效果。真正的沉浸式顯示是內(nèi)球面顯示是毫無疑問的,只有內(nèi)球面才能達(dá)到真正的沉浸式顯示并可以為觀看者提供具有3D顯示效果的影像。
大屏普遍存在搬運(yùn)困難的問題,一般來講,超過100英寸的大屏不僅存在電梯難以進(jìn)入的問題,而且在運(yùn)輸?shù)牡缆飞弦残枰M(jìn)行選擇,采用模塊拼接也是超過150英寸以上的大屏不得不的選擇,而且在拼接縫隙小于像素點(diǎn)間距的前提下,如果能控制好相鄰拼接模塊之間的像素點(diǎn)間距不變,同樣可以拼接出大屏顯示圖像無縫隙的大屏幕圖像,LED大屏幕利用的就是此原理,LED大屏幕不是無物理拼接縫隙,而是構(gòu)成LED大屏幕的LED拼接模組之間的拼接縫隙小于等于LED顯示屏的像素點(diǎn)間距而不產(chǎn)生光學(xué)黑縫。
弧角小于180度的內(nèi)圓球面大屏可以通過顯示屏平行排列、前置光纖導(dǎo)像屏制成內(nèi)球面來解決,但弧角大于180度的內(nèi)球面顯示屏,通過上述的方法就無法解決了?;〗谴笥?80度的內(nèi)圓球面顯示大屏在仿真顯示領(lǐng)域有廣泛的用途,尤其是在飛機(jī)的模擬駕駛領(lǐng)域及其仿真游戲領(lǐng)域,內(nèi)球面顯示屏需要更大的弧角,比如:四代以上戰(zhàn)斗機(jī)的高級(jí)飛行和戰(zhàn)術(shù)飛行需要的弧角是水平不小于200度、垂直不小于60度。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種任意弧角的無縫隙的內(nèi)圓球面顯示大屏,借助LED大屏幕的組成原理以及內(nèi)球面導(dǎo)像屏,實(shí)現(xiàn)任意弧角的內(nèi)圓球面顯示,尤其是大于180度弧角的內(nèi)圓球面顯示。
本發(fā)明的原理是利用五邊形和六邊形可以拼接成球形,再利用光纖制成的可以進(jìn)行像素傳導(dǎo)或位移的內(nèi)球形導(dǎo)像屏將顯示器的平面或曲面圖像位移到一定曲率的內(nèi)球面導(dǎo)像屏的內(nèi)球面上顯示,由此將平面或曲面顯示的顯示模組轉(zhuǎn)化為內(nèi)球面顯示的內(nèi)球面導(dǎo)像屏單元,再由內(nèi)球面導(dǎo)像屏單元拼接組合成一定曲率的內(nèi)球面圓滑的內(nèi)球面顯示大屏。
本發(fā)明包括五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2、內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3、內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4;內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3固定在五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1和六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的背面,通過內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4進(jìn)行拼接固定。如圖1所示。
本發(fā)明的實(shí)施過程是首先將顯示模組11、五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12以及顯示模組21和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22,通過透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123組成五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2;其次是在五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的背面安裝內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3;再次是安裝內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4,并根據(jù)五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的位置懸掛五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2;最后是微調(diào)內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3上的上下調(diào)節(jié)螺栓33和內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4上的螺栓43,使五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2之間的拼接間隙、前后錯(cuò)位小于0.1mm。
本發(fā)明的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1由顯示模組11、五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12、透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123組成,五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12緊貼在顯示模組11的顯示面,通過透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123固定在一起。如圖2所示。本發(fā)明在不考慮內(nèi)球面圓滑度的情況下,五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1就是顯示模組11,五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123可以省略。
本發(fā)明的六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2由顯示模組21、六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22、透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123組成,六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22緊貼在顯示模組21的顯示面,通過透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123固定在一起。如圖3所示;本發(fā)明在不考慮內(nèi)球面圓滑度的前提下,六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1就是顯示模組21,六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22和透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123可以省略。
本發(fā)明的顯示模組11、顯示模組21可以是LED顯示模組、LCD顯示模組、OLED顯示模組、QLED顯示模組、PLED顯示模組等,其表面形狀可以是平面的,也可以是曲面的,其邊角形狀可以是四邊形的,也可以是五邊形、六邊形或其它多邊形的。當(dāng)顯示模組11選擇五邊形顯示模組時(shí),與之相組合的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12是五邊形體內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏;當(dāng)顯示模組21選擇六邊形顯示時(shí),與之相組合的六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22是六邊形體內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏。當(dāng)顯示模組均選擇同一型號(hào)、規(guī)格的四邊形顯示模組時(shí),五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12是入光面或入像面是四邊形、顯示面是一頭為四邊形、一頭為五邊形的異形體內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏;六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22是入光面或入像面是四邊形、顯示面是一頭為四邊形、一頭為六邊形的異形體內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏。
本發(fā)明的顯示模組11、顯示模組21的尺寸越小,和其配合組成五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的異形體五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏12或六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的厚度就可以制作的更薄,由此組成的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的重量也會(huì)更輕,安裝也會(huì)更容易,尤其是對于一頭是四邊形另一頭是五邊形、六邊形的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22而言,其由于像素移位所造成的像素點(diǎn)間距的差距也會(huì)越小。本發(fā)明的顯示模組11和顯示模組21的對角線尺寸范圍為3~30英寸,形狀為正多邊形,包括:正四邊形、正五邊形、正六邊形,其它正多邊形。
本發(fā)明的透明膠或強(qiáng)力超薄無拉伸膠帶123是型號(hào)相同的同材質(zhì)透明膠或強(qiáng)力無拉伸膠帶,采用透明膠是為了減少安裝精度考慮,采用強(qiáng)力無拉伸膠帶主要是從后期維護(hù)方便的角度考慮,比如:在顯示屏選擇LED顯示屏?xí)r,應(yīng)考慮到LED燈的損壞之后換燈方便,以采用超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶為宜,而在采用LCD、OLED、QLED、PLED模組時(shí),選用透明膠相比選用強(qiáng)力無拉伸膠帶會(huì)有更好的減反射效果。
本發(fā)明的透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123在采用透明膠連接時(shí),粘接并捆綁顯示模組11和五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12,粘接并捆綁顯示模組21和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123的厚度范圍為0.05~0.5mm。
本發(fā)明的透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123在采用超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶連接時(shí),粘接并捆綁顯示屏11和五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12,粘接并捆綁顯示屏21和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123的厚度范圍為0.05~0.2mm。
本發(fā)明的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏12的前端顯示面為五邊形的內(nèi)球面,后端接觸面為可以與顯示模組11顯示面緊密貼合的形狀且其尺寸與顯示模組11的顯示面尺寸完全相同。五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏12的外形形狀是多邊形的后大前小的梯形體形狀,如圖4所示。
本發(fā)明的六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的前端顯示面為六邊形的內(nèi)球面,后端接觸面為可以與顯示模組21顯示面緊密貼合的形狀且其尺寸與顯示模組21的顯示面尺寸完全相同。六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的外形形狀是多邊形的后大前小的梯形體形狀,如圖5所示。
鑒于常規(guī)的顯示模組通常為四邊形,五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12的后端接觸面為顯示模組11的形狀、前端顯示內(nèi)球面為五邊形形狀的異型體,如圖6所示;六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22的后端接觸面為顯示模組21的形狀、前端顯示內(nèi)球面為六邊形形狀的異型體形狀,如圖7所示。
本發(fā)明的一種任意弧角的無縫隙的內(nèi)圓球面顯示大屏的內(nèi)球面由五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2交叉配合拼接組成,亦如足球由12個(gè)五邊形、20個(gè)六邊形構(gòu)成的原理一樣,差別在于組成的球面的弧角和組成圓球的五邊形、六邊形的數(shù)量不同。本發(fā)明的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的拼接組合形成的內(nèi)球面,其所用的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的數(shù)量是根據(jù)一種任意弧角的內(nèi)球面顯示大屏的弧角大小和五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2所占的弧分來確定的,比如:五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2所占的弧分越小,組成一定弧角的內(nèi)球面顯示大屏的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的數(shù)量就多,同樣,針對一定弧分的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2,一種任意弧角的內(nèi)球面顯示大屏的弧角越大,組成一種內(nèi)球面顯示大屏的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的數(shù)量也會(huì)多,反之亦然。
本發(fā)明的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏12、六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的前端顯示內(nèi)球面也可以由其它多邊形形狀組成,只要多面體的面、棱、頂點(diǎn)、邊長與球面半徑的關(guān)系滿足歐拉公式即可。
本發(fā)明的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22是由垂直于兩端面的光纖制成的,制造方法可參照專利ZL 2007 1 0176403.1《導(dǎo)光圖像放大屏幕》提出的方法成型。即采用一頭細(xì)一頭粗的變鏡光纖,光纖長度30~200mm,受光面采用密集堆積方式堆積并按受光面光源照射的幾何尺寸箍緊、沾接,對受光面切割、打磨、拋光、粘貼前端透光層后,形成受光面。粘接前端透光層和后端透光層后形成導(dǎo)光屏幕。不同之處在于本發(fā)明的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22需要特殊形狀的模具,光纖需要在特定的模具之內(nèi)成型,且模具內(nèi)成型的尺寸要大于五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22需要的標(biāo)準(zhǔn)尺寸至少2mm;之后進(jìn)行二次精密加工至需要的標(biāo)準(zhǔn)尺寸,在使它們的形狀完全符合其所在內(nèi)球面位置的形狀之后;最后再進(jìn)行表面處理,形成合格的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22,表面處理的方法采用噴鍍的方法,方法可參照與本發(fā)明同期申報(bào)的發(fā)明專利《一種多邊形光纖組成的光纖導(dǎo)像屏》中提出的表面處理方法實(shí)施,即表面處理層是與光纖芯材有親和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液體之中添加重量小于高透明液體重量2%的納米光擴(kuò)散劑顆粒和重量小于高透明液體重量1%的黑色劑,其中黑色劑可以是可溶性黑色精、可溶性金屬絡(luò)合物黑、納米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等。
本發(fā)明的內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3是五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2后背架,由背板31、彈簧墊片32、螺絲33組成,背板31的四個(gè)角留有螺絲孔,螺絲33加墊彈簧墊片32上在螺絲孔上。通過3個(gè)或4個(gè)螺絲33和彈簧墊片32將背板31與五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2緊固在一起,如圖8所示。內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3的背板31上的穿過螺絲33的螺絲孔相對螺絲直徑具有0.1~0.5mm的正公差,以便于五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2上下左右的微量調(diào)整。內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3的背板31的四角部位有四個(gè)M1~M8螺絲孔,具體大小視選用的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的尺寸大小或重量大小而定,如圖9所示。
內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4是五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的懸掛支撐框架,由網(wǎng)格式圓球形骨架41、彈簧墊片42、螺栓43組成,網(wǎng)格式圓球形骨架41上留有固定螺孔,螺栓43加墊彈簧墊片42上在螺孔上。其中網(wǎng)格式圓球形骨架41是位于內(nèi)圓球面之外的網(wǎng)格尺寸和組成一種任意弧角的無縫隙的內(nèi)圓球面顯示大屏的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的尺寸是一一對應(yīng)的,網(wǎng)格邊緣螺栓孔與五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2之上的內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3之上的螺絲孔也是一一對應(yīng)的,五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2通過彈簧墊片42、螺栓43將網(wǎng)格式圓球形骨架41與五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2緊密連接在一起,如圖10所示。其中網(wǎng)格式圓球形骨架41之上的螺栓孔相比螺栓43具有0.1~0.5mm的正公差,以便于調(diào)整五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2之間的安裝縫隙。螺栓43的直徑范圍為M1~M8,具體大小視選用的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的尺寸大小或重量大小而定。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于內(nèi)圓球面顯示擴(kuò)大了人的有效視野,可以滿足更大的視角或視野要求,尤其是在視網(wǎng)膜解析度“全息”影院、飛機(jī)的模擬駕駛領(lǐng)域、仿真游戲領(lǐng)域,具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖,其中五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2、內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3、內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4。
圖2為五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1的示意圖。其中,顯示模組11、五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12、透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123。
圖3為六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的示意圖。其中,顯示模組21、六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22、透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123。
圖4為五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏12的外形形狀圖。多邊形的后大前小的梯形體形狀。
圖5為六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的外形形狀圖。多邊形的后大前小的梯形體形狀。
圖6為顯示模組11為四邊形時(shí),五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12的后端接觸面為顯示模組11的形狀、前端顯示內(nèi)球面為五邊形形狀的異型體圖。
圖7為顯示模組21為四邊形時(shí),六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22的后端接觸面為顯示模組21的形狀、前端顯示內(nèi)球面為六邊形形狀的異型體形狀圖。
圖8為部分組件組裝示意圖。其中,五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2、內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3,背板31、彈簧墊片32、螺絲33。
圖9為內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3的背板31的四角部位有四個(gè)M1~M8螺絲孔的示意圖。
圖10為部分組件組裝示意圖。其中,五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2、內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4,網(wǎng)格式圓球形骨架41、彈簧墊片42、螺栓43。
具體實(shí)施方式
圖1~圖10為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式。
本發(fā)明由五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2、內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3、內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4組成,如圖1所示。
本發(fā)明的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1由顯示模組11、五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12、透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123組成。如圖2所示。本發(fā)明在不考慮內(nèi)球面圓滑度的情況下,五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1就是顯示模組11,五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123可以省略。
本發(fā)明的六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2由顯示模組21、六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22、透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123組成,如圖3所示;本發(fā)明在不考慮內(nèi)球面圓滑度的前提下,六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1就是顯示模組21,六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22和透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123可以省略。
本發(fā)明的顯示模組11、顯示模組21可以是LED顯示模組、LCD顯示模組、OLED顯示模組、QLED顯示模組、PLED顯示模組等,其表面形狀可以是平面的,也可以是曲面的,其邊角形狀可以是四邊形的,也可以是五邊形、六邊形或其它多邊形的。當(dāng)顯示模組11選擇五邊形顯示模組時(shí),與之相組合的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12是五邊形體內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏;當(dāng)顯示模組21選擇六邊形顯示時(shí),與之相組合的六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22是六邊形體內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏。當(dāng)顯示模組均選擇同一型號(hào)、規(guī)格的四邊形顯示模組時(shí),五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12是入光面或入像面是四邊形、顯示面是一頭為四邊形、一頭為五邊形的異形體內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏;六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22是入光面或入像面是四邊形、顯示面是一頭為四邊形、一頭為六邊形的異形體內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏。
本發(fā)明的顯示模組11、顯示模組21的尺寸越小,和其配合組成五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的異形體五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏12或六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的厚度就可以制作的更薄,由此組成的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的重量也會(huì)更輕,安裝也會(huì)更容易,尤其是對于一頭是四邊形另一頭是五邊形、六邊形的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22而言,其由于像素移位所造成的像素點(diǎn)間距的差距也會(huì)越小。本發(fā)明的顯示模組11和顯示模組21的對角線尺寸范圍為3~30英寸,形狀為正多邊形,包括:正四邊形、正五邊形、正六邊形,其它正多邊形。
本發(fā)明的透明膠或強(qiáng)力超薄無拉伸膠帶123是型號(hào)相同的同材質(zhì)透明膠或強(qiáng)力無拉伸膠帶,采用透明膠是為了減少安裝精度考慮,采用強(qiáng)力無拉伸膠帶主要是從后期維護(hù)方便的角度考慮,比如:在顯示屏選擇LED顯示屏?xí)r,應(yīng)考慮到LED燈的損壞之后換燈方便,以采用超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶為宜,而在采用LCD、OLED、QLED、PLED模組時(shí),選用透明膠相比選用強(qiáng)力無拉伸膠帶會(huì)有更好的減反射效果。
本發(fā)明的透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123在采用透明膠連接時(shí),粘接并捆綁顯示模組11和五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12,粘接并捆綁顯示模組21和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123的厚度范圍為0.05~0.5mm。
本發(fā)明的透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123在采用超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶連接時(shí),粘接并捆綁顯示屏11和五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12,粘接并捆綁顯示屏21和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123的厚度范圍為0.05~0.2mm。
本發(fā)明的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏12的前端顯示面為五邊形的內(nèi)球面,后端接觸面為可以與顯示模組11顯示面緊密貼合的形狀且其尺寸與顯示模組11的顯示面尺寸完全相同。五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏12的外形形狀是多邊形的后大前小的梯形體形狀,如圖4所示。
本發(fā)明的六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的前端顯示面為六邊形的內(nèi)球面,后端接觸面為可以與顯示模組21顯示面緊密貼合的形狀且其尺寸與顯示模組21的顯示面尺寸完全相同。六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的外形形狀是多邊形的后大前小的梯形體形狀,如圖5所示。
鑒于常規(guī)的顯示模組通常為四邊形,五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12的后端接觸面為顯示模組11的形狀、前端顯示內(nèi)球面為五邊形形狀的異型體,如圖6所示;六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22的后端接觸面為顯示模組21的形狀、前端顯示內(nèi)球面為六邊形形狀的異型體形狀,如圖7所示。
本發(fā)明的一種任意弧角的無縫隙的內(nèi)圓球面顯示大屏的內(nèi)球面由五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2交叉配合拼接組成,亦如足球由12個(gè)五邊形、20個(gè)六邊形構(gòu)成的原理一樣,差別在于組成的球面的弧角和組成圓球的五邊形、六邊形的數(shù)量不同。本發(fā)明的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的拼接組合形成的內(nèi)球面,其所用的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的數(shù)量是根據(jù)一種任意弧角的內(nèi)球面顯示大屏的弧角大小和五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2所占的弧分來確定的,比如:五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2所占的弧分越小,組成一定弧角的內(nèi)球面顯示大屏的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的數(shù)量就多,同樣,針對一定弧分的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2,一種任意弧角的內(nèi)球面顯示大屏的弧角越大,組成一種內(nèi)球面顯示大屏的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的數(shù)量也會(huì)多,反之亦然。
本發(fā)明的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏12、六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏22的前端顯示內(nèi)球面也可以由其它多邊形形狀組成,只要多面體的面、棱、頂點(diǎn)、邊長與球面半徑的關(guān)系滿足歐拉公式即可。
本發(fā)明的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22是由垂直于兩端面的光纖制成的,制造方法可參照專利ZL 2007 1 0176403.1《導(dǎo)光圖像放大屏幕》提出的方法成型。即采用一頭細(xì)一頭粗的變鏡光纖,光纖長度30~200mm,受光面采用密集堆積方式堆積并按受光面光源照射的幾何尺寸箍緊、沾接,對受光面切割、打磨、拋光、粘貼前端透光層后,形成受光面。粘接前端透光層和后端透光層后形成導(dǎo)光屏幕。不同之處在于本發(fā)明的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22需要特殊形狀的模具,光纖需要在特定的模具之內(nèi)成型,且模具內(nèi)成型的尺寸要大于五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22需要的標(biāo)準(zhǔn)尺寸至少2mm;之后進(jìn)行二次精密加工至需要的標(biāo)準(zhǔn)尺寸,在使它們的形狀完全符合其所在內(nèi)球面位置的形狀之后;最后再進(jìn)行表面處理,形成合格的五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22,表面處理的方法采用噴鍍的方法,方法可參照與本發(fā)明同期申報(bào)的發(fā)明專利《一種多邊形光纖組成的光纖導(dǎo)像屏》中提出的表面處理方法實(shí)施,即表面處理層是與光纖芯材有親和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液體之中添加重量小于高透明液體重量2%的納米光擴(kuò)散劑顆粒和重量小于高透明液體重量1%的黑色劑,其中黑色劑可以是可溶性黑色精、可溶性金屬絡(luò)合物黑、納米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等。
本發(fā)明的內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3是五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2后背架,由背板31、彈簧墊片32、螺絲33組成。內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2通過3個(gè)或4個(gè)螺絲33和彈簧墊片32將背板31與五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2緊固在一起,如圖8所示。內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3的背板31上的穿過螺絲33的螺絲孔相對螺絲直徑具有0.1~0.5mm的正公差,以便于五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2上下左右的微量調(diào)整。內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3的背板31的四角部位有四個(gè)M1~M8螺絲孔,具體大小視選用的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的尺寸大小或重量大小而定,如圖9所示。
內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4是五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的懸掛支撐框架,由網(wǎng)格式圓球形骨架41、彈簧墊片42、螺栓43組成,其中網(wǎng)格式圓球形骨架41是位于內(nèi)圓球面之外的網(wǎng)格尺寸和組成一種任意弧角的無縫隙的內(nèi)圓球面顯示大屏的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的尺寸是一一對應(yīng)的,網(wǎng)格邊緣螺栓孔與五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2之上的內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3之上的螺絲孔也是一一對應(yīng)的,五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2通過彈簧墊片42、螺栓43將網(wǎng)格式圓球形骨架41與五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2緊密連接在一起,如圖10所示。其中網(wǎng)格式圓球形骨架41之上的螺栓孔相比螺栓43具有0.1~0.5mm的正公差,以便于調(diào)整五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2之間的安裝縫隙。螺栓43的直徑范圍為M1~M8,具體大小視選用的五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的尺寸大小或重量大小而定。
本發(fā)明的實(shí)施過程是首先將顯示模組11、五邊形體或異形體五邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏12以及顯示模組21和六邊形體或異形體六邊形內(nèi)球面光纖導(dǎo)像屏22,通過透明膠或超薄強(qiáng)力無拉伸膠帶123組成五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2;其次是在五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的背面安裝內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3;再次是安裝內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4,并根據(jù)五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2的位置懸掛五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2;最后是微調(diào)內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元背架3上的上下調(diào)節(jié)螺栓33和內(nèi)球面拼接單元懸掛支撐框架4上的螺栓43,使五邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元1、六邊形內(nèi)球面導(dǎo)像屏拼接單元2之間的拼接間隙、前后錯(cuò)位小于0.1mm。