CN104460012B - Led裸眼3d显示装置及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及LED裸眼3D的技术领域，提供了一种LED裸眼3D显示装置,包括LED显示屏、与LED显示屏平行且设置在其和观测者之间的玻璃光栅组、设置在玻璃光栅组下方的基台以及设置在玻璃光栅组上方的顶梁；玻璃光栅组包括多个沿LED显示屏的长度方向并排且间隔设置的玻璃光栅，每个玻璃光栅均通过一个连接机构分别与基台和顶梁连接。与现有技术对比，本发明提供的LED裸眼3D显示装置，消除了LED显示屏幅面的限制，多个玻璃光栅能够方便、快速地安装固定，从而使LED裸眼3D显示装置能广泛地应用在户外。本发明还提供一种LED裸眼3D显示装置的装配方法，本发明提供的装配方法，能够方便、快速地安装每个玻璃光栅。

Description

LED裸眼3D显示装置及其装配方法

技术领域

本发明涉及LED裸眼3D的技术领域，尤其是涉及一种LED裸眼3D显示装置及其装配方法。

背景技术

裸眼3D显示屏是通过具有分光功能的光栅与显示屏耦合在一起形成。光栅分为具有遮光功能的狭缝光栅和具有折光功能的柱镜光栅。显示屏的画面通过光栅的分光，将不同的画面送到人的不同眼睛，从而在人的大脑中形成立体画面。

目前，单块光栅板可满足基于液晶显示屏实现裸眼3D显示的要求，小幅面的单块光栅面板可以通过预先设计的标度点与液晶显示屏精密装配在一起，光栅无需拼接。但是，现有的LED裸眼3D显示屏大多尺寸较大，由于单块光栅面板的尺寸相对较小，因此使液晶裸眼3D屏的幅面和亮度受到限制，很难应用到户外。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种LED裸眼3D显示装置，旨在解决现有技术中，液晶裸眼3D屏的幅面和亮度受到限制，很难应用到户外的问题。

本发明是这样实现的：一种LED裸眼3D显示装置,包括LED显示屏，其还包括与所述LED显示屏平行且设置在其和观测者之间的玻璃光栅组、设置在所述玻璃光栅组下方的基台以及设置在所述玻璃光栅组上方的顶梁；所述玻璃光栅组包括多个沿所述LED显示屏的长度方向并排且间隔设置的玻璃光栅，每个所述玻璃光栅均通过一个连接机构分别与所述基台和所述顶梁连接；每个所述连接机构均包括下连接结构和上连接结构；所述下连接结构包括用于与所述基台连接的下紧固板和连接在所述玻璃光栅底部边缘的下连接板，所述下紧固板的顶面开设有由其一端沿平行于所述LED显示屏的长度方向朝向另一端延伸的下放置槽，且所述下连接板嵌入所述下放置槽内；所述上连接结构包括用于与所述顶梁连接的上紧固板和连接在所述玻璃光栅顶部边缘的上连接板，所述上紧固板的底面与所述下放置槽对应地开设有上放置槽，且所述上连接板嵌入所述上放置槽内。

进一步地，所述下连接板的顶面开设有供所述玻璃光栅底部边缘插入的下插入槽，所述上连接板的底面开设有供所述玻璃光栅顶部边缘插入的上插入槽；且在所述玻璃光栅的顶面与所述上插入槽的槽底面之间留有用于调整所述玻璃光栅与所述LED显示屏之间偏转角度的调节间隙。

进一步地，所述调节间隙的范围为20mm-50mm。

进一步地，对应同一所述玻璃光栅上的所述上紧固板、所述上连接板、所述下紧固板以及所述下连接板均具有与该玻璃光栅相同的长度。

进一步地，所述LED显示屏具有多行像素灯，所述基台的顶面低于所述LED显示屏中位于最底行的所述像素灯所在的水平面，所述顶梁的底面高于所述LED显示屏中位于最顶行的所述像素灯所在的水平面。

进一步地，每个所述玻璃光栅均包括玻璃基板和贴设在所述玻璃基板的靠近所述LED显示屏一侧表面的光栅，所述光栅与所述LED显示屏之间的距离为D，D＝(p×L)/(E+p)，其中，p为所述LED显示屏的点间距，L为观测距离，E为观测者的双眼间距。

进一步地，所述玻璃光栅组的长度为G，G＝B+2D×tan(θ/2)，其中，B为所述LED显示屏的长度，θ为3D可视角度，且G大于B。

本发明的另一目的在于提供一种LED裸眼3D显示装置的装配方法，其包括以下步骤：

S1：将所述LED显示屏安装固定；

S2：将所述基台间隔地安装在所述LED显示屏的前方；

S3：在所述基台的上方安装与其平行的顶梁；

S4：开启所述LED显示屏并播放由若干组数字合成的裸眼3D画面，每组数字按照顺序依次排列分布在LED显示屏上；

S5：通过一个所述连接机构将一个所述玻璃光栅竖起后安装至所述基台与所述顶梁之间；

S6：调整该玻璃光栅与所述LED显示屏之间偏转角度，直至观测者只能观看到该LED显示屏中播放的单一的数字画面为止；

S7：通过下一个连接机构将下一个玻璃光栅竖起后安装至所述基台于所述顶梁之间，且该下一个玻璃光栅与该前一个玻璃光栅沿所述LED显示屏的长度方向并排设置，并在两者之间留有预定间隙；

S8：调整该下一个玻璃光栅与所述LED显示屏之间偏转角度，直至观测者只能观看到所述LED显示屏中播放的单一的数字画面为止；

S9：观测者将该下一个玻璃光栅与该前一个玻璃光栅上显示的数字画面进行单眼进行比对和调整，直至观看到两者上显示的数字画面相同为止；

S10：重复步骤S7至S9，直至观测者看到最后一个玻璃光珊与前一个玻璃光珊上显示的数字画面相同为止；

S11：观测者对安装好的所有玻璃光栅上显示的数字画面进行单眼进行比对，直至观看到玻璃光栅上显示的数字画面均相同为止。

进一步地，所述步骤S6和/或所述步骤S8中偏转角度的调整是通过对所述玻璃光栅的底部一端进行铺垫来实现的。

进一步地，所述步骤S9中偏转角度的调整是通过对所述玻璃光栅的底部两端同时进行铺垫来实现的。

与现有技术对比，本发明提供的LED裸眼3D显示装置,通过在LED显示屏的前方安装基台和顶梁，再通过多个连接机构将玻璃光栅组安装在基台与顶梁之间，玻璃光栅组由多个沿LED显示屏的长度方向并排且间隔设置的玻璃光栅组成，每个玻璃光栅与每个连接机构一一对应，这样，通过多个连接机构将多个玻璃光栅拼接在LED显示屏的前方，消除了LED显示屏幅面的限制，多个玻璃光栅能够方便、快速地安装固定，从而使LED裸眼3D显示装置能广泛地应用在户外。

本发明提供的LED裸眼3D显示装置的装配方法，能够方便、快速地安装每个玻璃光栅，并调整好光栅与LED显示屏的偏转角度，实现两者的精密耦合。

附图说明

图1是本发明实施例提供的LED裸眼3D显示装置的侧视示意图；

图2是本发明实施例提供的基台、下紧固板和下连接板的主视示意图；

图3是本发明实施例提供的基台、下紧固板和下连接板的俯视示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

以下结合具体附图对本发明的实现进行详细的描述。

如图1至3所示，为本发明提供的一较佳实施例。

本实施例提供的LED裸眼3D显示装置,包括LED显示屏1、与LED显示屏1平行且设置在其和观测者之间的玻璃光栅组2、设置在玻璃光栅组2下方的基台3以及设置在玻璃光栅组2上方的顶梁4。玻璃光栅组2能够使LED显示屏1上显示的画面呈现出3D影像的效果，基台3呈水平放置，基台3和顶梁4均沿LED显示屏1的长度方向延伸。玻璃光栅组2包括多个沿LED显示屏1的长度方向并排且间隔设置的玻璃光栅5，每个玻璃光栅5均通过一个连接机构6分别与基台3和顶梁4连接。每个连接机构6均包括下连接结构7和上连接结构8。下连接结构7包括用于与基台3连接的下紧固板71和连接在玻璃光栅5底部边缘的下连接板72，下紧固板71的顶面开设有由其一端沿平行于LED显示屏1的长度方向朝向另一端延伸的下放置槽73，且下连接板72嵌入下放置槽73内。上连接结构8包括用于与顶梁4连接的上紧固板81和连接在玻璃光栅5顶部边缘的上连接板82，上紧固板81的底面开设有与下放置槽73对应地上放置槽83，上放置槽83亦由上紧固板81一端沿平行于LED显示屏1的长度方向朝向另一端延伸，且上连接板82嵌入上放置槽83内。

上述的LED裸眼3D显示装置,通过在LED显示屏1的前方安装基台3和顶梁4，再通过多个连接机构6将玻璃光栅组2安装在基台3与顶梁4之间，玻璃光栅组2由多个沿LED显示屏1的长度方向并排且间隔设置的玻璃光栅组2成，每个玻璃光栅5与每个连接机构6一一对应，这样，通过多个连接机构6将多个玻璃光栅5拼接在LED显示屏1的前方，消除了LED显示屏1幅面的限制，多个玻璃光栅5能够方便、快速地安装固定，从而使LED裸眼3D显示装置能广泛地应用在户外。

在本实施例中，从图1可以看出，LED显示屏1具有多行像素灯10，其点间距为p，p的范围为0mm-20mm，点间距p优选为3mm；LED显示屏1的长度为B，B为5760mm，高度为H，H为3240mm。

基台3，从图1至图3可以看出，水平地放置在地面或承载物上，其纵向截面大致为梯形，基台3安装在LED显示屏1的正前方，且与LED显示屏1平行设置。基台3的长度较LED显示屏1长，LED显示屏1左右两端的投影均在基台3上，基台3的顶面略低于LED显示屏1中位于最底行的像素灯10所在的水平面。

顶梁4，从图1可以看出，顶梁4固定安装在基台3的正上方，其纵向截面大致为矩形，顶梁4的宽度与基台3顶面的宽度基本相同，且顶梁4的底面略高于LED显示屏1中位于最顶行的像素灯10所在的水平面。

玻璃光栅组2，从图1可以看出，其包括多个沿所述LED显示屏1的长度方向并排且间隔设置在基台3与顶梁4之间的玻璃光栅5。玻璃光栅组2的长度为G，G＝B+2D×tan(θ/2)，其中，B为LED显示屏1的长度，且G大于B，θ为3D可视角度，优选θ＝120°。相邻的玻璃光栅5之间留有用于受热后膨胀的预定间隙，该预定间隙的范围为5mm-10mm。每一个玻璃光栅5均由一个玻璃基板51和贴合在该玻璃基板51一侧表面的光栅52组成，且每个玻璃光栅5固定完成后，玻璃基板51上贴合有光栅52的一侧靠近LED显示屏1，光栅52与LED显示屏1之间的距离为D，D＝(p×L)/(E+p)，其中，p＝3mm(LED显示屏1的点间距)，L为最佳观测距离，L＝10000mm，E为观测者的双眼间距，E＝65mm。其中，每个玻璃基板51的厚度l范围为5mm-30mm，优选l＝15mm；每个玻璃基板51的高度h范围为1000mm-6000mm，优选h＝3000mm；每个玻璃基板51的长度l′范围为1000mm-4000mm，优选l′＝2400mm。光栅52的节距周期P＝n×p(LED显示屏1的点间距),n的范围为1-32之间,优选的n＝9。光栅52为是狭缝光栅，采用菲林输出的方式，狭缝光栅通过水贴合或者UV胶水贴合方式与玻璃基板51进行固定。

当然，光栅52还可以是柱镜光栅，柱镜光栅与玻璃基板51的贴合方式用UV胶水贴合。

在本实施例中，每一个连接机构6均包括一个下连接结构7和一个上连接结构8。

每个下连接结构7均包括下紧固板71和下连接板72。从图1至3可以看出，下紧固板71，用于通过螺钉、焊接等方式安装在基台3的顶面上，其采用30150型号的铝型材制成，其长度与对应的玻璃光栅5中玻璃基板51的长度基本相同。下紧固板71的顶面开设有由其一端沿平行于LED显示屏1的长度方向向另一端延伸的下放置槽73。该下放置槽73的槽宽W范围为3mm-40mm，优选W＝30mm。下连接板72，连接在玻璃光栅5底部边缘，其采用塑胶制成，其长度与对应的玻璃光栅5中玻璃基板51以及对应的下紧固板71的长度均相同。下连接板72嵌入下放置槽73内，其高度略高于下放置槽73的槽深，以避免玻璃光栅5与下紧固板71的接触，该下连接板72的顶面开设有供玻璃光栅5底部边缘插入的下插入槽74。下插入槽74的槽宽w范围为1mm-38mm，优选w＝20mm。下连接板72位于该下插入槽74两侧的两个侧壁的厚度t范围为1mm-10mm，优选t＝5mm。

每个上连接结构8均包括上紧固板81和上连接板82。从图1可以看出，上紧固板81，用于通过螺钉、焊接等方式固定安装在顶梁4的底面上。上紧固板81的底面与下放置槽73对应的开设有上放置槽83，且上连接板82嵌入上放置槽83内，其高度也略高于上放置槽83的槽深，以避免玻璃光栅5与上紧固板81的接触，该上连接板82的底面开设有供玻璃光栅5顶部边缘插入的上插入槽84。需说明的是，上紧固板81的形状、尺寸规格和材料均与下紧固板71对应，上连接板82的形状、尺寸规格均和材料均与下连接板72对应。由于每个玻璃基板51的厚度l为15mm，下插入槽74和上插入槽84的槽宽w均为20mm，光栅52的厚度可以忽略不计，因此，玻璃光栅5分别与下插入槽74和上插入槽84间隙配合，该间隙便于玻璃光栅5受热后膨胀。

为了实现玻璃光栅5与LED显示屏1之间偏转角度的调整，需说明的是，该偏转角度是指玻璃光栅5的边角绕该LED显示屏1厚度方向旋转的角度，在玻璃光栅5的顶面与对应的上连接板82的上插入槽84的槽底面之间留有的调节间隙9，通过在玻璃光栅5底部一端或两端进行铺垫，在玻璃光栅5顶部一端或两端与该上插入槽84的槽底面之间的调节间隙9的变化，实现玻璃光栅5与LED显示屏1之间偏转角度的调整。该调节间隙9的范围为20mm-50mm。

本发明提出的LED裸眼3D显示装置的装配方法，包括以下步骤：

S1：将LED显示屏1安装固定。

S2：将基台3间隔地安装在沿LED显示屏1厚度的前方，且基台3的顶面略低于LED显示屏1中位于底行的像素灯10所在的水平面。

S3：在基台3的上方安装与其平行的顶梁4。

S4：开启LED显示屏1并播放由若干组数字合成的裸眼3D画面，每组数字按照顺序依次排列分布在LED显示屏1上。

S5：通过一个连接机构6将一个玻璃光栅5竖起后安装至基台3与顶梁4之间，其中，在该基台3的顶面固定放置一个下紧固板71，在位于该下紧固板71的下放置槽73内嵌入下连接板72；开启LED显示屏1播放由若干组数字合成的裸眼3D画面，每组数字按照顺序依次排列分布在LED显示屏1上；将一个玻璃光栅5竖起后相对下连接板72的下插入槽74移动，使两者连接，在该玻璃光栅5的顶部边缘连接上连接板82，且在玻璃光栅5的顶端部与上插入槽84的槽底面之间留有用于调整玻璃光栅5与LED显示屏1之间偏转角度的调节间隙9，该调节间隙9的范围为20mm-50mm，将上紧固板81盖设在上连接板82上，并将上紧固板81固定在顶梁4的底面上。

S6：通过对玻璃光栅5的底部一端进行铺垫来调整玻璃光栅5与LED显示屏1之间偏转角度，消除串扰，直至处于LED显示屏1前方最佳观测位置的观测者，只能观看到该LED显示屏1中播放的单一的数字画面为止。

S7：通过下一个连接机构6对下一个玻璃光栅5进行安装，其中，在该基台3的顶面固定放置下一个下紧固板71，在位于该下紧固板71的下放置槽73内嵌入下一个下连接板72，将下一个玻璃光栅5竖起后插入该下连接板72的下插入槽74内，且该下一个玻璃光栅5与前一个玻璃光栅5与沿LED显示屏1的长度方向并排设置，并在两者之间留有预定间隙，该预定间隙的范围为5mm-10mm，在该下一个玻璃光栅5的顶部边缘连接下一个上连接板82，且在其顶端部与该上连接板82的上插入槽84的槽底面之间留有用于调整该玻璃光栅5与LED显示屏1之间偏转角度的调节间隙9，该调节间隙9的范围为20mm-50mm，将下一个上紧固板81盖设在该上连接板82上，并将该上紧固板81固定在顶梁4的底面上。

S8：通过对该下一个玻璃光栅5的底部一端进行铺垫来调整其与LED显示屏1之间偏转角度，消除串扰，直至处于LED显示屏1前方最佳观测位置的观测者，只能观看到该LED显示屏1中播放的单一的数字画面为止。

S9：观测者于LED显示屏1前方观测位置对该块玻璃光栅5与前一个玻璃光栅5上显示的数字画面进行单眼观看，当两者的数字相同时，则该块玻璃光栅5安装完成；当两者的数字不相同时，对该块玻璃光栅5的两端同时铺垫来调整其与LED显示屏1之间偏转角度，直至处于LED显示屏1前方最佳观测位置的观测者，只能从该块玻璃光栅5上观看到LED显示屏1中播放的单一的数字画面，且该数字画面与前一个玻璃光栅5上显示的数字画面相同为止。

S10：重复步骤S7至S9，直至观测者看到最后一个玻璃光珊5与前一个玻璃光珊5上显示的数字画面相同为止。

S11：确认在显示屏前特定位置(最佳观看位置可以是屏幕高度÷视频垂直分辨率×3400)处，观测者对安装好的所有玻璃光栅5上显示的数字画面进行单眼进行比对，以及对各玻璃光栅5的底部一端进行铺垫来调整其与LED显示屏1之间偏转角度，直至观看到玻璃光栅5上显示的数字画面均相同为止。

最后在各下连接板72的下插入槽74内注入液体胶，液体胶固化后使各玻璃光栅5固定在各对应的下连接板72上，液体胶可以是硅胶，UV胶等。

另外，对基台3、上紧固板81以及下紧固板71等结构采用铝塑板灯装饰材料进行装饰，达到美观的外观效果。

实施例二

下面仅就与实施例一中的不同之处作详细说明：

在本实施例中，上连接板82和下连接板72均为三折板结构，由泡棉垫带或塑料制成。上连接板82包括一个水平段和由该水平段的两侧向下延伸的竖直段，在每个上连接板82的水平段与对应的玻璃光栅5顶端部之间留有上述的调节间隙9，且调节间隙9的范围为20mm-50mm。下连接板72包括一个水平段和由该水平段的两侧向上延伸的竖直段。

当然，上连接板82和下连接板72还可以是纵向截面为U形的板条。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种LED裸眼3D显示装置,包括LED显示屏，其特征在于：还包括与所述LED显示屏平行且设置在其和观测者之间的玻璃光栅组、设置在所述玻璃光栅组下方的基台以及设置在所述玻璃光栅组上方的顶梁；所述玻璃光栅组包括多个沿所述LED显示屏的长度方向并排且间隔设置的玻璃光栅，每个所述玻璃光栅均通过一个连接机构分别与所述基台和所述顶梁连接；每个所述连接机构均包括下连接结构和上连接结构；所述下连接结构包括用于与所述基台连接的下紧固板和连接在所述玻璃光栅底部边缘的下连接板，所述下紧固板的顶面开设有由其一端沿平行于所述LED显示屏的长度方向朝向另一端延伸的下放置槽，且所述下连接板嵌入所述下放置槽内；所述上连接结构包括用于与所述顶梁连接的上紧固板和连接在所述玻璃光栅顶部边缘的上连接板，所述上紧固板的底面与所述下放置槽对应地开设有上放置槽，且所述上连接板嵌入所述上放置槽内；所述下连接板的顶面开设有供所述玻璃光栅底部边缘插入的下插入槽，所述上连接板的底面开设有供所述玻璃光栅顶部边缘插入的上插入槽；且在所述玻璃光栅的顶面与所述上插入槽的槽底面之间留有用于调整所述玻璃光栅与所述LED显示屏之间偏转角度的调节间隙。

2.根据权利要求1所述的LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述调节间隙的范围为20mm-50mm。

3.根据权利要求1所述的LED裸眼3D显示装置，其特征在于：对应同一所述玻璃光栅上的所述上紧固板、所述上连接板、所述下紧固板以及所述下连接板均具有与该玻璃光栅相同的长度。

4.根据权利要求1所述的LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述LED显示屏具有多行像素灯，所述基台的顶面低于所述LED显示屏中位于最底行的所述像素灯所在的水平面，所述顶梁的底面高于所述LED显示屏中位于最顶行的所述像素灯所在的水平面。

5.根据权利要求1所述的LED裸眼3D显示装置，其特征在于：每个所述玻璃光栅均包括玻璃基板和贴设在所述玻璃基板的靠近所述LED显示屏一侧表面的光栅，所述光栅与所述LED显示屏之间的距离为D，D＝(p×L)/(E+p)，其中，p为所述LED显示屏的点间距，L为观测距离，E为观测者的双眼间距。

6.根据权利要求5所述的LED裸眼3D显示装置，其特征在于：所述玻璃光栅组的长度为G，G＝B+2D×tan(θ/2)，其中，B为所述LED显示屏的长度，θ为3D可视角度，且G大于B。

7.根据权利要求1至6任一项所述的LED裸眼3D显示装置的装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将所述LED显示屏安装固定；

S2：将所述基台间隔地安装在所述LED显示屏的前方；

S3：在所述基台的上方安装与其平行的顶梁；

S4：开启所述LED显示屏并播放由若干组数字合成的裸眼3D画面，每组数字按照顺序依次排列分布在LED显示屏上；

S5：通过一个所述连接机构将一个所述玻璃光栅竖起后安装至所述基台与所述顶梁之间；

S6：调整该玻璃光栅与所述LED显示屏之间偏转角度，直至观测者只能观看到该LED显示屏中播放的单一的数字画面为止；

S7：通过下一个连接机构将下一个玻璃光栅竖起后安装至所述基台于所述顶梁之间，且该下一个玻璃光栅与该前一个玻璃光栅沿所述LED显示屏的长度方向并排设置，并在两者之间留有预定间隙；

S8：调整该下一个玻璃光栅与所述LED显示屏之间偏转角度，直至观测者只能观看到所述LED显示屏中播放的单一的数字画面为止；

S9：观测者将该下一个玻璃光栅与该前一个玻璃光栅上显示的数字画面进行单眼进行比对和调整，直至观看到两者上显示的数字画面相同为止；

S10：重复步骤S7至S9，直至观测者看到最后一个玻璃光珊与前一个玻璃光珊上显示的数字画面相同为止；

S11：观测者对安装好的所有玻璃光栅上显示的数字画面进行单眼进行比对，直至观看到玻璃光栅上显示的数字画面均相同为止。

8.根据权利要求7所述的LED裸眼3D显示装置的装配方法，其特征在于：所述步骤S6和/或所述步骤S8中偏转角度的调整是通过对所述玻璃光栅的底部一端进行铺垫来实现的。

9.根据权利要求7或8所述的LED裸眼3D显示装置的装配方法，其特征在于：所述步骤S9中偏转角度的调整是通过对所述玻璃光栅的底部两端同时进行铺垫来实现的。