CN103310712A - 球形显示屏及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种球形显示屏及其制作方法，发光像素点球面坐标的分布于球面，这样的分布，使得发光像素点沿曲面分布于球面上，完全是按照球面展开分布的，使得本发明的球形显示屏显示画面不但分辨率高，而且画面不失真，整体显示效果大大提高；这种球形显示屏的制作方法，将球面分割成多个曲面，并在曲面上对应于球面的球面坐标位置设置发光像素点，然后根据曲面制作设计显示模组PCB板，最后将显示模组PCB板拼装成球体，得到球形显示屏，这种方法可以快速的得到上述的球形显示屏，使得球形显示屏没有棱角，发光像素点沿着球面的曲面布置，分辨率高、画面显示不失真，显示效果好。

Description

球形显示屏及其制作方法

技术领域

本发明涉及显示屏领域，尤其涉及一种球形显示屏及其制作方法。

背景技术

球是一个表面没有棱角的几何体，因此球形表面是一种特殊的曲面，也不可能在平面上展开。

因此做球面显示屏通常是采用以下几种方式：

1、像素点组合方式：做一个表面球形的结构框架和一定数量的独立发光像素点，在球形表面上按一定的规律布置发光像素点，此种方式受像素点结构尺寸限制，无法做成高密度高分辨率显示屏。

2、像素灯条组合方式：做一个表面球形的结构框架和一定数量的条形发光像素灯条，在球形表面上按水平纬线布置像素灯条，同样此种方式受像素灯条结构尺寸限制，也无法做成高密度高分辨率显示屏。

3、模组组合方式：同样也是要先做一个表面球形的结构框架，再做一系列不同形状规格的发光模组，通常外形是梯形或三角形，用这些不同规格的模组在球形表面上拼装，由这些多面体来组成一个近似球体的显示屏。

以上几种做球形显示屏的方法中，第一和第二种受像素点结构方面限制，无法做成高分辨率显示屏，做高清晰高分辨率显示屏只能采用第三种方式。在现有的采用第三种方式做球形显示屏的技术方面，通常是用梯形或三角形模组来组合拼接球面，模组上像素点的排列按水平或垂直方向排列，从球面直径最大的赤道线向两极方向做像素抽点处理，完成像素点对球面的覆盖，这种方式可以做成高密度高分辨率球形显示屏，但其缺点是梯形或三角形模组组合拼装，只是组成近似球面。模组上的像素点排列不是按照球面展开，组成的球形显示屏显示画面会出现画面失真，整体显示效果大大降低，对此需要有一种新的方法解决此类显示问题。

发明内容

本发明提供一种分辨率高、画面显示不失真的球形显示屏。

为了实现上述目的，本发明提供的一种解决技术方案为：一种球形显示屏，其特征在于，包括球面和发光像素点，所述发光像素点沿球面坐标的分布于球面上。

其中，所述发光像素点沿着球面的零度纬线向两端逐圈设置于球面，每一圈的发光像素点设置于球面的同一纬线上。

其中，所述球面包括多个沿经度和纬度两个方向分隔而成的球面曲面显示模组和两个端面为圆形的球顶显示模组；所述两个球顶显示模组相对球面的赤道面互相对称，多个球面曲面显示模组适配的拼接成两个球顶显示模组之间的球面且与两个球顶显示模组连接形成所述球面。

其中，每一个所述球面曲面显示模组在所述球面上的纬度跨度和经度跨度均相同。

其中，所述球面曲面显示模组分列于零度纬线的两侧，相邻于零度纬线的球面曲面显示模组靠经近零度纬线的一侧设置有十六个或十六的整数倍个数的发光像素点。

本发明还提供一种专用于上述的球形显示屏的制作方法，包括步骤：S1、将球面分割成多个模组曲面，并按照球面坐标计算每个模组曲面的位置和尺寸；S2、根据分辨率的要求，计算出每个发光像素点位置的球面坐标；S3、制作对应于各模组曲面的显示模组PCB板；S4、将各显示模组PCB板按照各模组曲面位置关系拼装形成球形显示屏。

其中，所述步骤S1中，将球面分隔成多个模组曲面的方法为，将球面沿纬度分割成多个环形面和两端的球顶曲面模组，多个环形面沿球面的经线方向分割成多个球面曲面模组。

其中，所述两端的球顶曲面模组之间的球面沿纬度方向分割成二十四份，沿经度方向分割成八份的纬度跨度和经度跨度均相同的球面曲面模组。

其中，所述步骤S2后包括，将各所述模组曲面展开，在按照球面坐标对应于展开的模组曲面上设置发光像素点的步骤。

其中，所述步骤S3使用可弯曲变形的材料制作对于展开后的个曲面布置的显示模组PCB板；所述步骤S4，将各显示模组PCB板弯曲变形，按照各模组曲面位置关系拼装形成球形显示屏。

本发明的有益效果为：区别于现有技术的球形显示屏，是用梯形或三角形模组来组合拼接球面，模组上发光像素点的排列按水平或垂直方向排列，本发明的球形显示屏，发光像素点球面坐标的分布于球面，这样的分布，使得发光像素点沿曲面分布于球面上，完全是按照球面展开分布的，使得本发明的球形显示屏显示画面不但分辨率高，而且画面不失真，整体显示效果大大提高。本发明还提供了一种这种球形显示屏的制作方法，将球面沿经度和纬度两个方向分割成多个曲面，并在展开的曲面上对应于球面的球面坐标位置设置发光像素点，然后根据曲面制作设计显示模组PCB板，最后将显示模组PCB板拼装成球体，得到球形显示屏，这种方法可以快速的得到上述的球形显示屏，使得球形显示屏没有棱角，发光像素点沿着球面的曲面布置，分辨率高、画面显示不失真，显示效果好。

附图说明

图1为本发明的球形显示屏的示意图；

图2为本发明的球形显示屏在一具体实施例中的球面展开示意图。

图中：1、第一展开模组曲面；2、第二展开模组曲面；3、第三展开模组曲面；4、第四展开模组曲面；5、第五展开模组曲面；6、第六展开模组曲面；7、第七展开模组曲面；8、第八展开模组曲面；9、球顶展开模组曲面；10、零度纬线；11、球面；12、发光像素点。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1以及图2，本实施方式的一种球形显示屏，包括球面11和发光像素点12，所述发光像素点12球面坐标的分布于球面11，发光像素点12这样的分布，使得发光像素点12沿曲面分布于球面上，完全是按照球面展开分布的，使得本发明的球形显示屏显示画面不但分辨率高，而且画面不失真，整体显示效果大大提高，

本实施例中，所述发光像素点12沿着球面的零度纬线10向两端逐圈设置于球面11，每一圈的发光像素点12设置于球面11的同一纬线上，这样在布置发光像素点12的时候，更加的有规律和快速。

本实施例中，所述球面11包括多个沿经度和纬度两个方向分隔而成的球面曲面显示模组和两个端面为圆形的球顶显示模组；所述两个球顶显示模组相对球面11的赤道面互相对称，多个球面曲面显示模组适配的拼接成两个球顶显示模组之间的球面且与两个球顶显示模组连接形成所述球面11，进一步的，每一个所述球面曲面显示模组在所述球面上的纬度跨度和经度跨度均相同，这样可以方便生产和拼装，方便同一纬度的发光像素点12对齐。

本实施例中，所述球面曲面显示模组分列于零度纬线10的两侧，相邻于零度纬线10的球面曲面显示模组靠经近零度纬线10的一侧设置有十六个或十六的整数倍个数的发光像素点，因为球面曲面显示模组的控制芯片一般为16点，如本发明中相邻于零度纬线10的球面曲面显示模组靠经近零度纬线10的一侧设置有三十二个发光像素点，发光像素点一般为LED灯珠。

本发明还提供了上述的球形显示屏的制作方法，包括步骤：

S1、将球面11分割成多个模组曲面，并按照球面坐标计算每个模组曲面的位置和尺寸，计算的方法是根据球面11的球半径、经度和纬度，可以得到各个模组曲面和球顶模组曲面的位置和尺寸，其中，将球面11分隔成多个模组曲面的方法为，将球面11沿纬度分割成多个环形面和两端的球顶曲面模组，多个环形面沿球面的经线方向分割成多个球面曲面模组，在一具体实施例中，所述两端的球顶模组曲面对称于球面11的赤道面；每个所述模组曲面的纬度跨度相同，每个所述模组曲面的经度跨度相同，本实施例中，所述两端的球顶曲面模组之间的球面沿纬度方向分割成二十四份，沿经度方向分割成八份的纬度跨度和经度跨度均相同的球面曲面模组，这样的可以快速有规律的分隔球面，使得每一个模组曲面都有多个大小、形状、曲面相同的其他模组曲面，方便后续步骤制作显示模组PCB板的批量生产。

S2、根据分辨率的要求，计算出每个发光像素点12位置的球面坐标；这样是先确定好发光像素点12在在球面上球面坐标的位置，然后进行下一步；

S3、制作对应于各模组曲面的显示模组PCB板；

S4、将各显示模组PCB板按照各模组曲面位置关系拼装形成球形显示屏。

根据上述步骤，可以快速的制造出本发明的球形显示屏，使用上述方法制作球形显示屏，使得球形屏没有棱角，得到一个完全的球面体，而且将各个模组曲面分别设置像素点，使得本发明的球形显示屏可以做到高分辨率，没有棱角，使得本发明的球形显示屏不会失真，同时显示效果更佳。

进一步，为了更加快速的制造本发明的球形显示屏，所述步骤S2后，将各所述模组曲面展开，在按照球面坐标对应于展开的模组曲面上设置发光像素点；所述步骤S3使用可弯曲变形的材料制作对于展开后的个曲面布置的显示模组PCB板；制造平面的PCB板要比制造带有曲面的PCB板快速和方便。

在一具体实施例中，所述两端的球顶模组曲面之间的球面沿经度方向平均分割成二十四份，也就是说每一个模组曲面的纬度跨度是15度，沿纬度方向分割成八份，即以零度纬线10向两端分别分隔相互对称四组模组曲面，这样可以得到跟多的大小、形状、曲面相同的模组曲面，然后计算出每一个模组曲面和球顶模组曲面的尺寸和位置，然后如图2所示展开，我们可以看到，包括两个球顶展开模组曲面9，二十四个第一展开模组曲面1、二十四个第二展开模组曲面2、二十四个第三展开模组曲面3、二十四个第四展开模组曲面4、二十四个第五展开模组曲面5、二十四个第六展开模组曲面6、二十四个第七展开模组曲面7和二十四个第八展开模组曲面8，然后计算出每一个曲面上的发光像素点的位置对应于展开的曲面的平面坐标位置，再根据其各个曲面制作能够弯曲变形的显示模组PCB板，最后将各个显示模组PCB板拼接成拼装成球形屏。本实施例中，每一份靠近零度纬线的所述模组曲面的一侧平均布置有三十二个发光像素点，如第四展开模组曲面和第五展开模组曲面对应的曲面，靠近零度纬线10的一侧，因为发光像素点12的控制芯片是十六个点，方便安装和控制。

在另一实施例中，模组曲面的分隔数量，可以根据实际的情况进行具体分隔，只要根据球面坐标计算出对应的曲面的尺寸、位置即可，然后通过上述的步骤，既可以得到一个高分辨率、不失真、显示效果好的球形屏。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种球形显示屏，其特征在于，包括球面和发光像素点，所述发光像素点沿球面坐标的分布于球面上。

2.根据权利要求1所述的球形显示屏，其特征在于，所述发光像素点沿着球面的零度纬线向两端逐圈设置于球面，每一圈的发光像素点设置于球面的同一纬线上。

3.根据权利要求1所述的球形显示屏，其特征在于，所述球面包括多个沿经度和纬度两个方向分隔而成的球面曲面显示模组和两个端面为圆形的球顶显示模组；所述两个球顶显示模组相对球面的赤道面互相对称，多个球面曲面显示模组适配的拼接成两个球顶显示模组之间的球面且与两个球顶显示模组连接形成所述球面。

4.根据权利要求3所述的球形显示屏，其特征在于，每一个所述球面曲面显示模组在所述球面上的纬度跨度和经度跨度均相同。

5.根据权利要求4所述的球形显示屏，其特征在于，所述球面曲面显示模组分列于零度纬线的两侧，相邻于零度纬线的球面曲面显示模组靠经近零度纬线的一侧设置有十六个或十六的整数倍个数的发光像素点。

6.专用于权利要求1所述的球形显示屏的制作方法，其特征在于，包括步骤：

S1、将球面分割成多个模组曲面，并按照球面坐标计算每个模组曲面的位置和尺寸；

S2、根据分辨率的要求，计算出每个发光像素点位置的球面坐标；

S3、制作对应于各模组曲面的显示模组PCB板；

S4、将各显示模组PCB板按照各模组曲面位置关系拼装形成球形显示屏。

7.根据权利要求6所述的球形显示屏的制作方法，其特征在于，所述步骤S1中，将球面分隔成多个模组曲面的方法为，将球面沿纬度分割成多个环形面和两端的球顶曲面模组，多个环形面沿球面的经线方向分割成多个球面曲面模组。

8.根据权利要求7所述的球形显示屏的制作方法，其特征在于，所述两端的球顶曲面模组之间的球面沿纬度方向分割成二十四份，沿经度方向分割成八份的纬度跨度和经度跨度均相同的球面曲面模组。

9.根据权利要求6所述的球形显示屏的制作方法，其特征在于，所述步骤S2后包括，将各所述模组曲面展开，在按照球面坐标对应于展开的模组曲面上设置发光像素点的步骤。

10.根据权利要求6所述的球形显示屏的制作方法，其特征在于，所述步骤S3使用可弯曲变形的材料制作对于展开后的各曲面布置的显示模组PCB板；所述步骤S4，将各显示模组PCB板弯曲变形，按照各模组曲面位置关系拼装形成球形显示屏。

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