CN107345652A - Pov旋转成像装置灯珠的放置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了POV旋转成像装置灯珠的放置方法，将多个LED方形灯珠以平行斜排角度为α的样式排布在Y轴上；其中灯珠的中心点均位于Y轴上，α为Y轴与灯珠外边x的中垂线之间的夹角；根据式1‑1所示的公式，得出斜排角度α与两个相邻灯珠发光面之间相邻顶角在Y轴方向上的间距x之间的关系；当灯珠型号与相邻灯珠的相邻外沿之间的间距确定后，即m1，n1，n2，d已知，根据式1‑1使得x取最小值，求出α的值。灯珠按照求出的斜排角度α斜排后，相邻灯珠之间不发光的间隙减小，达到减小甚至消除旋转成像中圆环形空隙之目的，以此优化显示效果，同时灯珠斜向排列后节省了灯珠数量。

Description

POV旋转成像装置灯珠的放置方法

技术领域

本发明涉及一种灯珠放置方法，具体涉及POV旋转成像装置灯珠的放置方法。

背景技术

对于利用LED矩阵旋转成像的技术，现阶段LED灯珠的排列方式普遍是以将灯珠平放 的方式进行依次排列，这种方式是由平面LED户外显示屏的排列方式衍生而来，对于这种摆 列方式有如下不足：1、同尺寸大小的显示矩阵上需要的灯珠用量多；2、LED阵列旋转起来 后灯珠和灯珠发光面之间的间隙(即两灯珠之间不发光的距离)过大；3、LED阵列旋转起来后 因灯珠之间间隙过大，导致图像会出现有圆环形空隙。因此采用现有灯珠平放的排列方式， 如果缩小两个灯珠之间的距离，那么势必会增加同等长度矩阵上灯珠的数量，造成成本增加； 而如果为了减少灯珠的数量，那么势必就会造成灯珠之间不发光的间隙增大，影响图像显示 效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有LED矩阵旋转成像中，灯珠的排列方式存在着灯珠和 灯珠之间的间隙过大与灯珠用量多的问题，目的在于提供POV旋转成像装置灯珠的放置方 法，能够根据不同尺寸的LED灯珠求得偏斜排列的最佳角度，然后将灯珠按照该斜排角度进 行排列，可以使相邻灯珠不发光的间隙减小，从而达到减小甚至消除旋转成像中圆环形空隙 之目的，同时节省了灯珠在同一长度上斜向排列后灯珠数量。

本发明通过下述技术方案实现：

POV旋转成像装置灯珠的放置方法，将多个LED方形灯珠以平行斜排角度为α的样式 排布在Y轴上；

其中灯珠的中心点均位于Y轴上，α为Y轴与灯珠外边x的中垂线之间的夹角；根据式 1-1所示的公式，得出斜排角度α与两个相邻灯珠发光面之间相邻顶角在Y轴方向上的间距x 之间的关系，

其中，该式1-1中，m1为灯珠外边y的长度，灯珠外边y与外边x垂直，n1为发光面y边的长度，n2为发光面x边的长度，d为两个相邻灯珠的相邻外沿之间的间距；其中，所述 发光面y边灯珠外边y平行，所述发光面x边灯珠外边x平行；

当灯珠型号与相邻灯珠的相邻外沿之间的间距确定后，即m1，n1，n2，d已知，根据式1-1使得x取最小值，求出α的值。

本发明的灯珠合理放置方法，通过上述公式，可得出不同尺寸LED灯珠斜向排列的最佳 角度，当灯珠的型号和d确定后，则参数中m1,n1,n2的值就确定了，即根据式1-1得出斜排 角度α与x之间的关系，从而可以求出使x为最小值时的斜排角度α，这样灯珠的排列方式 即可确定；同时根据斜排角度α可以计算出同一长度上灯珠节省的数量q。通过本发明的灯 珠斜向排列的最佳斜排角度，以最佳斜排角度及斜向排列LED灯珠后，可以减少灯珠发光面 之间间隙长度，即不发光的长度，从而可以减小甚至消除LED矩阵旋转成像中的圆环形空隙， 以此优化显示效果，与此同时还能减少同一长度上所需灯珠的数量，节约成本。

根据式1-1求得的α的值进行偏斜放置时，求出LED灯珠偏斜放置时灯珠数量n:

再设α为零、进行未偏斜放置时，求出LED灯珠未偏斜放置时灯珠数量p:

再按照差法获得节省灯珠数量q：

其中，h为相邻灯珠中心点之间的间距。

将相邻灯珠的相邻外沿之间的间距d分别取不同的值，求得不同d值时的每一个最小x、 每一个最小x对应的q，根据所得的x、q综合选取一个最佳的d值。

由上述公式可以看出，当d越大时，x越大，因此实际工作中应尽量缩短此距离，但若 是一味的减小可能会造成灯珠数量的大幅增加；同时由公式中可以看出，d值不同时，其相 应的最佳斜排角度α也会不一样，因此相应的最小x、q值也会随之变化，因此可以根据不同 的d值求得不同的最佳斜排角度α、最小x、q值，从而通过综合考虑x和q值，然后确定一个最佳的d值；最后根据该最佳d值，以及该d值对应的最佳斜排角度α排列灯珠后，可以 使得灯珠之间不发光面的间隙足够小，从而减小甚至消除旋转成像中圆环形空隙，同时又能尽量的减少灯珠的数量。

根据式1-1求得的α的值进行偏斜放置时，求出LED灯珠偏斜放置时两个相邻灯珠发光 面之间相邻顶角在Y轴方向上的间距x，此时的间距x称为偏斜间距；

再设α为零、进行未偏斜放置时，求出LED灯珠未偏斜放置时两个相邻灯珠发光面之间 相邻顶角在Y轴方向上的间距x，此时的间距x称为未偏斜间距；

再按照差法获得偏斜间距与未偏斜间距的减少量r；

其中未偏斜间距为：m1-n1。

其中偏斜间距为：

所述减少量r与α的关系为：

以相邻灯珠的相邻外沿之间的间距d分别取不同的值，求得不同d值时的每一个最小x、 每一个最小x对应的r，根据所得的x、r综合选取一个最佳的d值。

当d值不同时，其相应的最佳斜排角度α也会不一样，因此相应的最小x、每一个最小x 对应的r值也会随之变化，因此可以根据不同的d值求得不同的最佳斜排角度α、最小x、r 值，从而通过综合考虑x和r值，然后确定一个最佳的d值；当然还能通过将最小x、q、r 三个值结合起来综合考虑，选取一个最佳的d值；从而确定该最佳d值对应斜排角度α，从 而可以得到灯珠的合理放置结构，使得灯珠之间不发光面的间隙足够小，从而减小甚至消除 旋转成像中圆环形空隙，同时又能尽量的减少灯珠的数量。

当采用m1＝2mm,n1＝n2＝1.5mm的灯珠时，d＝0.2mm，α＝20°或70°，灯珠按照 d＝0.2mm，α＝20°或70°的样式进行排列，可以使灯珠之间不发光的间隙最小，同时又减 少了灯珠的使用数量。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明POV旋转成像装置灯珠的放置方法，灯珠按照斜排角度α斜排后，相邻灯珠 之间不发光的间隙减小，达到减小甚至消除旋转成像中圆环形空隙之目的，以此优化显示效 果，同时灯珠斜向排列后节省了灯珠数量；

2、本发明POV旋转成像装置灯珠的放置方法，根据不同的d值求得不同的最佳斜排角 度α、最小x、r、q值，从而通过综合考虑x、r、q值，然后确定一个最佳的d值；最后根 据该最佳d值，以及该d值对应的最佳斜排角度α排列灯珠后，可以使得灯珠之间不发光面 的间隙足够小，从而减小甚至消除旋转成像中圆环形空隙，同时又能尽量的减少灯珠的数量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不 构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为现有LED灯珠的普通排列方式；

图2为本发明LED灯珠的排列方式；

图3为本发明中斜排角度α与两个相邻灯珠发光面之间相邻顶角在Y轴方向上的间距x 的关系图；

图4为本发明中斜排角度α与灯珠节省数量q的关系图；

图5为本发明中斜排角度α与减少量r的关系图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明 作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本 发明的限定。

实施例

如图1所示，现有旋转成像装置中灯珠处于平排的状态，即灯珠的外沿与灯珠排列的直 线之间是平行或者垂直的，这样便会造成同尺寸大小的显示矩阵灯珠用量多，旋转成像装置 旋转起来后灯珠和灯珠之间的间隙(即两灯珠之间不发光的距离)过大；旋转成像装置旋转起 来后因灯珠之间间隙过大，导致图像会出现有圆环形空隙。

如图2所示，本发明POV旋转成像装置灯珠的放置方法，将多个LED方形灯珠以平行斜排角度为α的样式排布在Y轴上；

其中灯珠的中心点均位于Y轴上，α为Y轴与灯珠外边x的中垂线之间的夹角；

根据图1可得，

所以可得下述公式：

又根据下述公式

可导出式1-1所示公式，根据式1-1所示的公式，得出斜排角度α与两个相邻灯珠发光 面之间相邻顶角在Y轴方向上的间距x之间的关系，

其中，该式1-1中，m1为灯珠外边y的长度，灯珠外边y与外边x垂直，n1为发光面y边的长度，n2为发光面x边的长度，d为两个相邻灯珠的相邻外沿之间的间距；其中，所述 发光面y边灯珠外边y平行，所述发光面x边灯珠外边x平行；

当灯珠型号与相邻灯珠的相邻外沿之间的间距确定后，即m1，n1，n2，d已知，根据式 1-1求出α的值，使得x取最小值。

根据式1-1求得的α的值进行偏斜放置时，求出LED灯珠偏斜放置时灯珠数量n:

再设α为零、进行未偏斜放置时，求出LED灯珠未偏斜放置时灯珠数量p:

再按照差法获得节省灯珠数量q：

其中，h为相邻灯珠中心点之间的间距。

根据1-5所示公式，得出灯珠斜排放置相对于灯珠未斜排放置时x的减少量r与α的关 系：

这里采用2020灯珠CLMVC-FKA：m1＝2mm,n1＝n2＝1.5mm以及d＝0.2mm进行分析，并将灯珠在长度为L＝1200mm的底板上排列，因此所有已知量如下：m1＝2mm，n1＝n2＝1.5mm，d＝0.2mm，L＝1200mm。

将以上已知量代入式1-1中，可得如图3所示的关系图；将以上已知量代入式1-4中， 可得如图4所示的关系图；将以上已知量代入式1-5，可得如图5所示的关系图。

由式1-1可以看出以x为因变量、α为自变量的函数是偶函数，且该函数的对称轴为π/2， 因此图3中只列出了α为0～45°范围内与x的关系图。由图3可以看出随着α的增大，x的值随之减小，当α为20°时，x达到最小值，随着α的继续增大，x值开始增加，因此可以 得出当α为20°时，两灯珠的发光面之间竖直间距x最小为0.4186mm；由于前述的函数为 一个偶函数，因此α为70°时，x也最小为0.4186mm。

由图4可以看出，随着α的增加，一定长度L灯臂上灯珠数量的减少量q也随之增加。依照上述求得的α值20°，将灯珠在长度L＝1200mm长的底板上进行斜排后，灯珠数量的减少量为33颗(减少率为6％，未偏斜时为544颗)。

由图5可以看出，随着α的增加，斜排后发光面之间的竖直间距相比于未斜排发光面之 间竖直间距的减少量r也随之增加，当α达到20°时，减少量达到最大，随后r随α的增大而减小，这说明在同一外沿边距d的情况下，当α为20°时，斜排后竖直间距的减少量r达 到最大值，减少了0.2814mm，即发光面之间的竖直间距x达到了最小值，斜排后竖直间距x(0.4186mm)相比于未斜排(0.4186mm+0.2814mm＝0.7mm)的减少了40％。

因此将灯珠按照d＝0.2mm，α＝20°或70°的方式在L＝1200mm的灯臂上进行斜排后， 相比于d＝0.2mm，而灯珠未斜排的方式，斜排后的灯珠之间不发光的间隙减少了40％，灯珠 数量减少了6％(33颗)，达到减小甚至消除旋转成像中圆环形空隙之目的，又花了旋转成 像的显示效果，同时灯珠斜向排列后节省了灯珠数量。

其中d可以取其他的不同值，从而可以求得该d值下的最佳斜排角度α以及最小x、r、q， 从而根据综合考虑x、r、q的值来确定一个最佳的d值，在上述采用CLMVC-FKA型号的灯珠的情况下，最佳的d值即为上述的0.2mm，此时的最小x取值最小即不发光的间隙最小， 并且减少了一定数量的灯珠，节约了成本。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说 明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护 范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本 发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.POV旋转成像装置灯珠的放置方法，其特征在于，

将多个LED方形灯珠以平行斜排角度为α的样式排布在Y轴上；

其中灯珠的中心点均位于Y轴上，α为Y轴与灯珠外边x的中垂线之间的夹角；根据式1-1所示的公式，得出斜排角度α与两个相邻灯珠发光面之间相邻顶角在Y轴方向上的间距x之间的关系，

其中，式1-1中，m1为灯珠外边y的长度，灯珠外边y与外边x垂直，n1为发光面y边的长度，n2为发光面x边的长度，d为两个相邻灯珠的相邻外沿之间的间距；其中，所述发光面y边灯珠外边y平行，所述发光面x边灯珠外边x平行；

当灯珠型号与相邻灯珠的相邻外沿之间的间距确定后，即m1，n1，n2，d已知，根据式1-1使x取最小值，求出α的值。

2.根据权利要求1所述POV旋转成像装置灯珠的放置方法，其特征在于，

根据式1-1求得的α的值进行偏斜放置时，求出LED灯珠偏斜放置时灯珠数量n；

再设α为零、进行未偏斜放置时，求出LED灯珠未偏斜放置时灯珠数量p；

再按照差法获得节省灯珠数量q：

3.根据权利要求2所述POV旋转成像装置灯珠的放置方法，其特征在于，

将相邻灯珠的相邻外沿之间的间距d分别取不同的值，求得不同d值时的每一个最小x、每一个最小x对应的q，根据所得的x、q综合选取一个最佳的d值。

4.根据权利要求2所述POV旋转成像装置灯珠的放置方法，其特征在于，其中灯珠数量n为：

其中，h为相邻灯珠中心点之间的间距。

5.根据权利要求2所述POV旋转成像装置灯珠的放置方法，其特征在于，其中灯珠数量p：

6.根据权利要求1-5任一所述POV旋转成像装置灯珠的放置方法，其特征在于，

根据式1-1求得的α的值进行偏斜放置时，求出LED灯珠偏斜放置时两个相邻灯珠发光面之间相邻顶角在Y轴方向上的间距x，此时的间距x称为偏斜间距；

再设α为零、进行未偏斜放置时，求出LED灯珠未偏斜放置时两个相邻灯珠发光面之间相邻顶角在Y轴方向上的间距x，此时的间距x称为未偏斜间距；

再按照差法获得偏斜间距与未偏斜间距的减少量r。

7.根据权利要求6所述POV旋转成像装置灯珠的放置方法，其特征在于，

以相邻灯珠的相邻外沿之间的间距d分别取不同的值，求得不同d值时的每一个最小x、每一个最小x对应的r，根据所得的x、r综合选取一个最佳的d值。

8.根据权利要求6所述POV旋转成像装置灯珠的放置方法，其特征在于，所述减少量r与α的关系为：

9.根据权利要求6所述POV旋转成像装置灯珠的放置方法，其特征在于，

其中未偏斜间距为：m1-n1。

其中偏斜间距为：

10.根据权利要求1、2、3、4、5、7、8或9任一所述POV旋转成像装置灯珠的放置方法，其特征在于，当采用m1＝2mm,n1＝n2＝1.5mm的灯珠时，d＝0.2mm，α＝20°或70°。