CN114093280B - 角度校正方法、角度限位器、显示单元和显示系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种角度校正方法、角度限位器、显示单元和显示系统。角度校正方法包括以下步骤：提供驱动对象，驱动对象包括旋转部和刻度结构，刻度结构设置于旋转部且位于旋转部的校正位置，刻度结构被配置为与旋转部同步旋转。提供电机控制系统，电机控制系统的电机驱使旋转部旋转。提供传感器，传感器设置于刻度结构的旋转路径上并与电机控制系统连接。校正，电机驱使旋转部旋转，传感器获取刻度结构经过时的校正角度信号，并将校正角度信号传输于电机控制系统，电机控制系统基于校正角度信号调整电机的输出角度，以对旋转部进行角度校正。本申请提供的技术方案能够解决现有技术中因“前后一致性校验”导致误差产生的问题。

Description

角度校正方法、角度限位器、显示单元和显示系统

技术领域

本申请涉及角度校正技术领域，具体而言，涉及一种角度校正方法、角度限位器、显示单元和显示系统。

背景技术

现有的机械翻转类的点阵屏（也称机械翻转显示屏），通过电机驱使翻板转动，实现视觉成像效果。为此，翻板的转动角度是否准确，决定点阵屏的成像效果。

然而，现有技术中，角度校正结构通常安装在电机的尾部，由传感器和刻度结构组成，传感器读取校正刻度得到校正角度位置，从而校正被旋转物体的旋转角度。该角度校正结构和被电机轴驱动的旋转物体分离，需要将角度校正结构的校正角度和被驱动物体的校正角度设置成一致才可以正常工作，这个环节（后面简称“前后一致性校验”）容易产生误差。

发明内容

本申请提供了一种角度校正方法、角度限位器、显示单元和显示系统，其能够解决现有技术中因“前后一致性校验”导致误差产生的问题。

第一方面，本发明提供一种角度校正方法，方法包括以下步骤：

提供驱动对象，驱动对象包括旋转部和刻度结构，刻度结构设置于旋转部且位于旋转部的校正位置，刻度结构被配置为与旋转部同步旋转；

提供电机控制系统，电机控制系统的电机驱使旋转部旋转；

提供传感器，传感器设置于刻度结构的旋转路径上并与电机控制系统连接；以及

校正，电机驱使旋转部旋转，传感器获取刻度结构经过时产生的校正角度信号，并将校正角度信号传输于电机控制系统，电机控制系统基于校正角度信号调整电机的输出角度，以对旋转部进行角度校正。

上述实现的过程中，驱动对象包括旋转部和设置在旋转部的校正位置上的刻度结构，即驱动对象本身具有与传感器对应，以为电机控制系统提供参照数据的刻度结构，其中的参照数据指，刻度结构触发传感器后，传感器会生成的校正角度信号，电机控制系统会基于该校正角度信号，调整电机的输出角度，用于对旋转部进行角度校正。由于驱动对象带有刻度结构，故在与电机进行装配时，无需进行现有技术中的“前后一致性校验”，有效地降低装配难度，且能够有效地避免因“前后一致性校验”产生的误差；同时，由于刻度结构集成于驱动对象，因此较现有的分体式电机校正结构的体积小，故驱动对象能够在高度集成的产品上使用；结合方便装配以及体积小的特征，该角度校正方法适用于海量矩阵角度过程校正系统，海量矩阵角度过程校正系统指一套系统由几千到几十万轴电机控制系统组成。

在可选的实施方式中，在提供驱动对象步骤中，刻度结构基于旋转部的校正位置，与旋转部一体成型制得。

上述实现的过程中，刻度结构与旋转部一体成型，能够有效地保证刻度结构准确地处于旋转部的校正位置，避免后期装配导致的误差。

在可选的实施方式中，在提供驱动对象步骤中，刻度结构包括连接件和触发件；

连接件与旋转部连接，且连接件的旋转轴线和旋转部的旋转轴线共线；

触发件设置于连接件上，用于触发传感器。

上述实现的过程中，刻度结构构造简单，连接件与旋转部同步旋转，触发件设置在连接件上，其转动角度等同于旋转部的转动角度，传感器被触发后，能基于触发件确定校正角度信号，电机控制系统能够基于校正角度信号，对旋转部进行角度校正。

在可选的实施方式中，在提供传感器步骤中，传感器包括红外传感器、霍尔传感器、或者接触传感器。

上述实现的过程中，传感器的类型可以为红外传感器、霍尔传感器、或者接触传感器，触发件则为能够触发对应传感器的结构。

在可选的实施方式中，在驱动对象步骤中，旋转部的校正位置有多个，刻度结构的数量为多个且二者一一对应，刻度结构对应于校正位置设置于旋转部；

在提供传感器步骤中，传感器的数量与刻度结构的数量一致且二者一一对应，传感器用于获取与之对应的刻度结构的校正角度信号。

上述实现的过程中，当旋转部需要确定多个校正位置时，例如零度、九十度以及一百八十度等，则设置相应数量和位置的刻度结构，传感器获取对应的校正角度信号后，则可向电机控制系统输出对应的校正角度信号，使得旋转部准确地被校正。

在可选的实施方式中，在提供旋转对象步骤中，多个触发件较旋转部的旋转轴线的间距互不相同；

在提供传感步骤中，传感器的位置与旋转部一一对应。

上述实现的过程中，旋转部上的多个触发件不处于同一个同心圆上，即每一个触发件的旋转半径互不相同，与触发件对应的传感器的位置也进行相应的设计，保证传感器被对应的触发件触发，获取正确的校正角度信号，避免出现错误。

在可选的实施方式中，在校正步骤中，还包括判断步骤：

电机控制系统基于校正角度信号生成当前角度位置，并将当前角度位置与预设角度位置相比较，若二者不匹配，则控制电机补偿相应位置差值，以对旋转部进行角度校正。

第二方面，本发明提供一种角度限位器，包括：

驱动对象，驱动对象包括旋转部和刻度结构，刻度结构设置于旋转部且位于旋转部的校正位置，刻度结构被配置为与旋转部同步旋转；

电机控制系统，电机控制系统的电机驱使旋转部旋转；

以及传感器，传感器设置于刻度结构的旋转路径上并与电机控制系统连接。

上述实现的过程中，当电机驱使旋转部旋转时，旋转部上的刻度结构经过传感器，能够触发传感器获取校正角度信号；电机控制系统能够基于该校正角度信号，调整电机的输出角度，用于对旋转部的角度进行校正。由于刻度结构集成于旋转部，故无需进行现有技术中的“前后一致性校验”，有效地降低装配难度，方便与电机进行装配，且能够有效地避免因“前后一致性校验”产生的误差。同时，由于刻度结构集成于驱动对象，因此较现有的分体式电机校正结构的体积小，故驱动对象能够在高度集成的产品上使用；结合方便装配以及体积小的特征，该角度限位器适用于海量矩阵角度过程校正系统，海量矩阵角度过程校正系统指一套系统由几千到几十万轴电机控制系统组成。

在可选的实施方式中，旋转部的校正位置有多个，刻度结构的数量为多个且二者一一对应，刻度结构对应于校正位置设置于旋转部；

传感器的数量与刻度结构的数量一致且二者一一对应，传感器用于获取与之对应的刻度结构的校正角度信号。

第三方面，本发明提供一种显示单元，显示单元包括筒体以及前述实施方式任一项的角度限位器；

旋转部包括翻板，电机驱使翻板在筒体中转动。

第四方面，本发明提供一种显示系统，包括多个前述实施方式的显示单元；多个显示单元按预设顺序分布。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实施例中角度校正方法的流程图；

图2为本实施例中驱动对象、电机以及传感器的示意图；

图3为本实施例中一种刻度结构的示意图；

图4为本实施例中显示单元的示意图；

图5为本实施例中翻板的示意图；

图6为本实施例中显示系统的示意图。

图标：10-旋转部；11-翻板；

20-刻度结构；21-连接件；22-触发件；23-第一刻度结构；24-第二刻度结构；

30-电机；

40-传感器；41-第一传感器；42-第二传感器；

50-显示单元；51-筒体；

60-显示系统。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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申请的限制。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

本实施例提供一种角度校正方法，能够解决现有技术中因“前后一致性校验”导致误差产生的问题。

参见图1和图2，图1为本实施例中角度校正方法的流程图，图2为本实施例中驱动对象、电机30以及传感器40的示意图。

角度校正方法包括以下步骤：

提供驱动对象，驱动对象包括旋转部10和刻度结构20，刻度结构20设置于旋转部10且位于旋转部10的校正位置，刻度结构20被配置为与旋转部10同步旋转。

提供电机控制系统，电机控制系统的电机30驱使旋转部10旋转，在图2可看出，电机30的输出轴线与旋转部的旋转轴线共线。

提供传感器40，传感器40设置于刻度结构20的旋转路径上并与电机控制系统连接。

校正，电机30驱使旋转部10旋转，传感器40获取刻度结构20经过时产生的校正角度信号，并将校正角度信号传输于电机控制系统，电机控制系统基于校正角度信号调整电机30的输出角度，以对旋转部10进行角度校正。

其中，本公开中，在校正步骤中，还包括判断步骤：

电机控制系统基于校正角度信号生成当前角度位置，并将当前角度位置与预设角度位置相比较，若二者不匹配，则控制电机30补偿相应位置差值，以对旋转部10进行角度校正，使得旋转部10转动至正确的位置上。

驱动对象包括旋转部10和设置在旋转部10的校正位置上的刻度结构20，即驱动对象本身具有与传感器40对应，以为电机控制系统提供参照数据的刻度结构20，其中的参照数据指，刻度结构20触发传感器40后，传感器40会生成的校正角度信号，电机控制系统会基于该校正角度信号，调整电机30的输出角度，用于对旋转部10进行角度校正。由于驱动对象带有刻度结构20，故在与电机30进行装配时，无需进行现有技术中的“前后一致性校验”，有效地降低装配难度，且能够有效地避免因“前后一致性校验”产生的误差；同时，由于刻度结构20集成于旋转部10，因此驱动对象较现有的分体式电机校正结构的体积小，故驱动对象能够在高度集成的产品上使用；结合方便装配以及体积小的特征，该角度校正方法适用于海量矩阵角度过程校正系统，海量矩阵角度过程校正系统指一套系统由几千到几十万轴电机控制系统组成。

在提供驱动对象步骤中，刻度结构20基于旋转部10的校正位置，与旋转部10一体成型制得。刻度结构20与旋转部10一体成型，能够有效地保证刻度结构20准确地处于旋转部10的校正位置，避免后期装配导致的误差。

同时，在一些实施方式中，刻度结构20与旋转部10集成装配。同样地，采用集成装配制得的驱动对象，也不需要进行现有技术中的“前后一致性校验”。

刻度结构20包括连接件21和触发件22。连接件21与旋转部10连接，且连接件21的旋转轴线和旋转部10的旋转轴线共线。触发件22设置于连接件21上，用于触发传感器40。

参见图2，连接件21和触发件22均为杆状，触发件22的长度较连接件21短，连接件21的一端设置于旋转部10的壁面。触发件22形成于连接件21的壁面且触发件22和连接件21呈L型，故触发件22能够准确地触发传感器40。

上述实现的过程中，刻度结构20构造简单，连接件21与旋转部10同步旋转，触发件22设置在连接件21上，其转动角度等同于旋转部10的转动角度，传感器40被触发后，能基于触发件22确定校正角度信号，电机控制系统能够基于校正角度信号，对旋转部10进行角度校正。

需要说明的是，在一些实施方式中，不对刻度结构20的类型和形状进行限制，如盘状+定位孔结构、弯钩结构或盖装结构等。

需要说明的是，在提供传感器40步骤中，传感器40包括红外传感器、霍尔传感器、或者接触传感器。

需要说明的是，若校正位置有多个，刻度结构20的数量对应地调整，刻度结构20对应于校正位置设置于旋转部10。

在提供传感器40步骤中，传感器40的数量与刻度结构20的数量一致且二者一一对应，传感器40用于获取与之对应的刻度结构20的校正角度信号。

上述实现的过程中，当旋转部10需要确定多个校正位置时，例如零度、九十度以及一百八十度等，则设置相应数量和位置的刻度结构20，传感器40获取对应的校正角度信号后，则可向电机控制系统输出对应的校正角度信号，使得旋转部10准确地被校正。

例如图3，图3为本实施例中另一种刻度结构20的示意图。在图3中，旋转部10具有两个不同的校正位置，一个位置代表着旋转部10处于零度时的校正位置，记作第一校正位置；另一个位置代表着旋转部10处于一百八十度时的校正位置，记作第一校正位置。对应地，刻度结构20的数量为二，与第一校正位置对应的记作第一刻度结构23，与第二校正位置对应的记作第二刻度结构24；同理，传感器40的数量为二，与第一刻度结构23的触发件22对应的记作第一传感器41，与第二刻度结构24的触发件22对应的记作第二传感器42。

为保证多个刻度结构20和多个传感器40之间不相互干扰，每个刻度结构20中的触发件22较旋转部10的旋转轴线的间距互不相同。同理，传感器40与旋转轴线的间距也互不相同，其具体位置应对应于与之向对应的触发件22的实际位置。

需要说明的是，基于上文描述的驱动对象、电机控制系统以及传感器40，本公开还能够提供一种角度限位器，角度限位器包括驱动对象、电机控制系统以及传感器40。三者之间的连接关系上文有描述，故此不赘述。角度限位器同样适用于上文描述的校正步骤。

需要说明的是，本公开还提供一种显示单元50，参见图4和图5，图4为本实施例中显示单元50的示意图，图5为本实施例中翻板的示意图。

显示单元50包括筒体51（可由图6看出）以及上文提供的角度限位器。

旋转部10包括翻板11，电机控制系统的电机30驱使翻板11在筒体51中转动。

翻板11位于筒体51中，在电机30的驱动下在筒体51内偏转，从而通过机械光学像素原理，实现成像显示。机械成像原理为，1、通过电机30控制翻板11的偏转角度来精确控制翻板11反光的明暗，从而实现机械像素从黑到白的中间灰度层次的精确控制；2、通过电机30精确控制翻板11的偏转角度来控制翻板11的表面的视觉占空比，从而实现从0%～100%的机械像素的大小显示效果。

翻板11的转动角度，能够基于传感器40获得的校正角度信号，通过电机控制系统进行校正，故采用上文描述的角度限位器以及上文描述的校正步骤，能够保证翻板11准确地转动至设定的位置，保证显示单元50实现高质量的成像显示效果。需要说明的是，图4和图5未示出传感器40。

需要说明的是，本公开还提供一种显示系统60，请参见图6，图6为本实施例中显示系统60的示意图。

显示系统60包括多个上文描述的显示单元50。多个显示单元50按预设顺序分布。

显示系统60中的每一个显示单元50作为一个像素点，可以形成彩色机械视觉效果的图像显示，且通过每个显示单元50中翻板11的运动，能够便捷地更改显示系统60向外展示的显示图像，形成连续的动态显示效果。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种角度校正方法，应用于显示单元，所述显示单元包括筒体，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

提供驱动对象，所述驱动对象包括旋转部和刻度结构，所述刻度结构设置于所述旋转部且位于所述旋转部的校正位置，所述刻度结构基于所述旋转部的校正位置与所述旋转部一体成型制得，或，所述刻度结构基于所述旋转部的校正位置与所述旋转部集成装配制得，所述刻度结构被配置为与所述旋转部同步旋转，其中，所述旋转部包括设置于筒体中的翻板，所述刻度结构包括连接件和触发件，所述触发件设置于所述连接件上，所述连接件与所述旋转部连接，且所述连接件的旋转轴线和所述旋转部的旋转轴线共线；

提供电机控制系统，所述电机控制系统的电机驱使所述旋转部旋转；

提供传感器，所述传感器设置于所述刻度结构的旋转路径上并与所述电机控制系统连接，所述触发件用于触发所述传感器；以及

校正，所述电机驱使所述旋转部旋转，所述传感器获取所述刻度结构经过时产生的校正角度信号，并将所述校正角度信号传输于所述电机控制系统，所述电机控制系统基于所述校正角度信号调整所述电机的输出角度，以对所述旋转部进行角度校正。

2.根据权利要求1所述的角度校正方法，其特征在于，

所述旋转部的校正位置有多个，所述刻度结构的数量为多个且二者一一对应，所述刻度结构对应于所述校正位置设置于所述旋转部；

所述传感器的数量与所述刻度结构的数量一致且二者一一对应，所述传感器用于获取与之对应的所述刻度结构的校正角度信号。

3.根据权利要求2所述的角度校正方法，其特征在于，

多个所述触发件较所述旋转部的旋转轴线的间距互不相同；

所述传感器的位置与所述旋转部一一对应。

4.根据权利要求3所述的角度校正方法，其特征在于，

在所述校正步骤中，还包括判断步骤：

所述电机控制系统基于所述校正角度信号生成当前角度位置，并将所述当前角度位置与预设角度位置相比较，若二者不匹配，则控制所述电机补偿相应位置差值，以对所述旋转部进行角度校正。

5.一种角度限位器，应用于显示单元，所述显示单元包括筒体，其特征在于，包括：

驱动对象，所述驱动对象包括旋转部和刻度结构，所述刻度结构设置于所述旋转部且位于所述旋转部的校正位置，所述刻度结构基于所述旋转部的校正位置与所述旋转部一体成型制得，或，所述刻度结构基于所述旋转部的校正位置与所述旋转部集成装配制得，所述刻度结构被配置为与所述旋转部同步旋转，其中，所述旋转部包括设置于筒体中的翻板，所述刻度结构包括连接件和触发件，所述触发件设置于所述连接件上，所述连接件与所述旋转部连接，且所述连接件的旋转轴线和所述旋转部的旋转轴线共线；

电机控制系统，所述电机控制系统的电机驱使所述旋转部旋转；以及

传感器，所述传感器设置于所述刻度结构的旋转路径上并与所述电机控制系统连接，所述触发件用于触发所述传感器。

6.根据权利要求5所述的角度限位器，其特征在于，

所述旋转部的校正位置有多个，所述刻度结构的数量为多个且二者一一对应，所述刻度结构对应于所述校正位置设置于所述旋转部；

所述传感器的数量与所述刻度结构的数量一致且二者一一对应，所述传感器用于获取与之对应的所述刻度结构的校正角度信号。

7.一种显示单元，其特征在于，所述显示单元包括筒体以及权利要求5或6所述的角度限位器；

所述电机驱使所述翻板在所述筒体中转动。

8.一种显示系统，其特征在于，包括多个权利要求7所述的显示单元；多个所述显示单元按预设顺序分布。