CN205428405U - 圆柱面拼接的球形点阵显示屏 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种圆柱面拼接的球形点阵显示屏，包括按经线、纬线划分的、在球面上相邻拼接的显示板，显示板呈沿南北方向顺球面弯曲的圆柱面形状，其在球面上沿弯曲方向拼接的东、西边线为相贯线。显示板与安装梁之间，设有微调螺柱，适当选择微调螺柱的长度可以减小显示板的拼接缝隙。本实用新型的有益效果是：弯曲平面显示板以圆柱面形状在球面上以相贯线互相拼接，能使其拼接更紧密；微调螺柱提供了减小由制造误差引起的显示板拼接缝隙的手段。如此精密制造的“西瓜皮”式球形点阵显示屏外表拼接紧密、外观效果较佳、结构简单、制造和维护容易。

Description

圆柱面拼接的球形点阵显示屏

技术领域

本实用新型涉及一种点阵显示屏结构，尤其涉及一种由圆柱面显示板拼接构成的球形点阵显示屏和球面点阵显示屏的结构。

背景技术

球形点阵显示屏例如球形LED显示屏已有应用。目前常见的球形LED显示屏，其显示板一般按经线、纬线划分后互相拼接成球面，业内通称“西瓜皮”式球屏。许多文献，例如，专利文献CN201812452U、CN102968934A和CN103310712A描述了这种球形LED显示屏的不同实现方案。但是，若显示板采用通用的平面的PCB板（印刷电路板），则难以加工成其所述的“球瓣”、“瓜瓢”或“球面曲面”形状。业内文献也几乎没有涉及或明确描述平面显示板在球面上拼接的边际关系，也没有提出满意的用平面显示板在“西瓜皮”球面上紧密拼接的技术，导致实践中无法精密制造，球面上的显示板拼接缝隙较大。

另一方面，如果将平面显示板直接在球面上拼接，会使球面上的平面显示板看上去像鱼身上的鱼鳞，导致球形显示屏外观效果较差。

因此，如何用平面的点阵显示板构造“西瓜皮”式球形显示屏并且拼接紧密、外观较佳、结构简单、制造和维护容易，一直是技术人员竭力要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，如何用平面的点阵显示板构造“西瓜皮”式球形显示屏并且使其在球面上拼接紧密，以制造一种外观较佳，结构简单、制造和维护容易的球形点阵显示屏和球面点阵显示屏。

为了解决上述技术问题，本实用新型的一个技术方案是提供了一种圆柱面拼接的球形点阵显示屏，包括按经线、纬线划分的、在球面上相邻拼接的显示板，沿显示板相邻拼接的边，设置安装梁，装有点阵显示元件的显示板安装于安装梁较远球心的外侧，组成外球面屏，或者安装于安装梁较近球心的内侧，组成内球面屏，尤其是：所述显示板呈沿南北方向顺球面弯曲的圆柱面形状，相邻显示板紧密拼接，其在球面上沿弯曲方向拼接的东、西边线为相贯线。

优选地，互相拼接构成所述球形显示屏南极或北极的显示板，其块数少于该球面按经度划分的数量。

优选地，在所述显示板与安装梁之间，设有微调螺柱，螺钉分别将所述显示板和安装梁固定于微调螺柱的两端，适当选择微调螺柱的长度以减小所述显示板的拼接缝隙。

优选地，所述微调螺柱与安装梁上的连接孔边沿接触的端面为球面。

优选地，所述点阵显示元件为LED灯。

本实用新型的另一个技术方案是提供了一种圆柱面拼接的球面点阵显示屏，即：按上述任一项所述设计制造部分而非整个球形点阵显示屏，构成球面点阵显示屏。

本实用新型的有益效果是：弯曲平面显示板以圆柱面形状在球面上以相贯线互相拼接，能使其边与边之间在理论上几无缝隙，拼接更紧密；并且，较之于将平面显示板直接在球面上拼接，外观更接近球形；设置微调螺柱，提供了减小由制造误差引起的显示板拼接缝隙的手段。如此精密制造的“西瓜皮”式球形点阵显示屏外表拼接紧密、外观效果较佳、结构简单、制造和维护容易。

附图说明

图1为实施例的球形点阵显示屏的结构示意图；图2为实施例的圆柱面显示板示意图；

图3为实施例的三边形类球面屏的结构示意图；

图4为实施例的显示板的安装示意图；

图5为实施例的微调螺柱安装示意图；

图6为实施例的微调螺柱示意图；

图7为实施例的球形点阵显示屏的吊装结构示意图；

图8为实施例的球形点阵显示屏的座装结构示意图。

附图标记说明

1-三边形类球面屏；2-显示板；3-类扇形显示板；4-点阵显示元件；5-安装架；6-安装梁；7-连接孔；8-安装孔；9-微调螺柱；10-螺钉；11-平面显示板。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选的实施例，并配合附图作说明如下。应注意，以下实施例并非用以限定本实用新型，任何不脱离本实用新型的精神和范围所作的修改，仍包括在本实用新型的专利保护范围内。本实用新型的保护范围以权利要求书所界定的创新性特征的最大范围为准。

图1为本实施例的球形点阵显示屏的结构示意图，图7为本实施例的球形点阵显示屏的吊装结构示意图，图8为本实施例的球形点阵显示屏的座装结构示意图。请参见图1、图7和图8，该球形点阵显示屏的标称直径为2.5m，由8块形状和尺寸相同的、相邻拼接的三边形类球面屏1组成。之所以称为类球面屏是因为该球面屏由平面显示板弯曲成圆柱面拼接而成，不是严格的球面。三边形类球面屏1球面的分割采用通常做法，即按经度等分（本例为12等分），并按纬度划分（本例划分为7份）。这样，三边形类球面屏1上同纬度方向上由12块完全相同的圆柱面点阵显示板2组成，在同经度方向（即南北方向）上由6块互不相同的圆柱面点阵显示板2组成，顶部设有一块类扇形点阵显示板3与最小的12片圆柱面点阵显示板2接壤，共有72片圆柱面点阵显示板2和一片类扇形点阵显示板3。本例中显示板3数量明显少于按经度等分（本例为12等分）数，容易生产、安装。显示板3之所以称为类扇形是因为其圆边不是严格的圆弧，而是直线折成的圈。每一块圆柱面点阵显示板2的圆柱直径都为2.5m（球屏的标称直径），沿南北方向顺球面弯曲。当8个三边形类球面屏1安装成一个球形点阵显示屏后，若是吊装方式安装，参见图7，则拆除顶部四块类扇形点阵显示板3，在安装架5上安装吊装结构即可；同理，若是座装方式安装，参见图8，则拆掉底部四块类扇形点阵显示板3，在安装架5上安装支撑结构。

图2为本实施例的圆柱面显示板示意图，图3为本实施例的三边形类球面屏的结构示意图，图4为本实施例的显示板的安装示意图。请参见图1、图2、图3和图4，设计球形点阵显示屏使其由按经线、纬线划分的、沿南北方向顺球面弯曲的圆柱面点阵显示板2紧密拼接组成，显示板2拼接的东、西边线为相贯线，南、北边线为直线。不难想象，若把此球屏沿经线切开，其外周是显示板2南北向弯曲构成的圆，若沿纬线切开，其外周是显示板2东西向直线构成的圈（即圆的内接弦）。把这种圆柱面点阵显示板2的形状用Solidworks工具软件展开成平面，再按展开的平面形状设计PCB板，焊上相应的IC和点阵显示元件4，就做成了所需要的平面点阵显示板11。平面显示板11通常是一个曲边梯形，东西两边（即梯形的腰）为稍朝外凸的曲边（虽然曲率不明显），在球面上弯曲后互相拼接成相贯线；而南北两边（即梯形的上、下底）为直线，在球面上互相以直线拼接。如果将东西两边（即梯形的腰）设计成直线或者某种直径的圆弧，则平面显示板11弯曲成圆柱面（即显示板2）在球面上相邻拼接时必有缝隙，导致拼接不紧密，因为这样的东、西两边在球面上无法拼接成相贯线。只有严格将显示板2按Solidworks工具软件展开成平面的形状设计PCB板，才能使显示板2在球面上弯曲成圆柱面并紧密拼接成相贯线。

继续参见图2、图3和图4，安装梁6是按圆柱面点阵显示板2相邻拼接的相贯线的曲率设计的，安装梁6互相拼接构成三边形类球面屏1的安装架5。安装梁6上的微调螺柱9用来固定圆柱面点阵显示板2。PCB板通常是平面的，将平面点阵显示板11以一个方向弯曲成所需要的圆柱面点阵显示板2是很容易的。平面点阵显示板11的上中下段均设有安装孔8。用固定螺钉10在安装梁6上安装微调螺柱9。再将平面点阵显示板11中间的两个同纬度上的安装孔8用固定螺钉10安装在安装梁6上相应位置的微调螺柱9上，再按压并安装另外两个同纬度的角端点使平面点阵显示板11弯曲成直径为2.5m（球屏的标称直径）的圆柱面点阵显示板2。将72片圆柱面点阵显示板2与1片类扇形点阵显示板依次互相紧密连接安装在安装架5上，就组成了一个三边形类球面屏。

作为等同的选择，显示板2也可以预定形为圆柱面，替代上述的由平面经按压安装成圆柱面。

图5为本实施例微调螺柱安装示意图，图6为本实施例微调螺柱示意图。参见图5和图6，微调螺柱9两端均有螺纹孔，用固定螺钉10把微调螺柱9一端的螺纹孔和安装梁6上的连接孔7固定在一起；同理，用固定螺钉10把平面LED点阵显示板11上的安装孔8和微调螺柱9另一端的螺纹孔固定在一起，这样平面LED点阵显示板11上的安装孔8就固定在了与之对应的安装梁6上的连接孔7上了。一般情况下，由于使用相贯线设计显示板2的拼接，理论上几无拼接缝隙，因此基本上使用同样高度（或长度）的微调螺柱9。由于工业制造总有误差，因此如果发现球面上部分显示板2的拼接缝隙较大，可以适当选择微调螺柱9的长度以减小其拼接缝隙。

作为等同的选择，不同长度的微调螺柱9也可以用固定长度微调螺柱9加减垫片来替代。

继续参见图6，在微调螺柱9与安装梁6连接的一端，与连接孔7边沿接触的端面设计为球面。其益处是，当微调螺柱9的轴线由于制造误差稍微偏离球屏中心时，微调螺柱9的球端面仍能适配连接孔7使微调螺柱9与安装梁6顺利连接。

显示板2安装于安装梁6较远于球心的外侧，其外表面安装点阵显示元件4，这样可以供人在球外观看显示屏。

点阵显示元件4也可以安装在显示板2朝球心的一面上。此时可以在靠近球心内侧的安装梁6上安装显示板2，就可以供人在球内观看显示屏。

本实施例安装的点阵显示元件4是LED灯，能发出包括但不限于红、绿、蓝和白光。

请再次参见图1。如果不需要制造整个球形的显示屏，只需制造一个球面的显示屏，例如形如半个圆球的球面屏，则只要对整个球形的显示屏按所需形状分割，以此来设计制造所需的球面显示屏。也就是说，按本实施例的球形显示屏的设计思路来设计制造部分而非整个球形显示屏，并妥善处理周边结构框，就可以实现制造所需尺寸、形状的球面显示屏。

Claims (6)

1.一种圆柱面拼接的球形点阵显示屏，包括按经线、纬线划分的、在球面上相邻拼接的显示板(2)，沿显示板(2)相邻拼接的边，设置安装梁(6)，装有点阵显示元件(4)的显示板(2)安装于安装梁(6)较远球心的外侧，组成外球面屏，或者安装于安装梁(6)较近球心的内侧，组成内球面屏，其特征在于：

所述显示板(2)呈沿南北方向顺球面弯曲的圆柱面形状，相邻显示板(2)紧密拼接，其在球面上沿弯曲方向拼接的东、西边线为相贯线。

2.如权利要求1所述的圆柱面拼接的球形点阵显示屏，其特征在于：互相拼接构成所述球形显示屏南极或北极的类扇形显示板(3)，其块数少于该球面按经度划分的数量。

3.如权利要求1或2所述的圆柱面拼接的球形点阵显示屏，其特征在于：在所述显示板(2)与安装梁(6)之间，设有微调螺柱(9)，螺钉(10)分别将所述显示板(2)和安装梁(6)固定于微调螺柱(9)的两端，适当选择微调螺柱(9)的长度以减小所述显示板(2)的拼接缝隙。

4.如权利要求3所述的圆柱面拼接的球形点阵显示屏，其特征在于：所述微调螺柱(9)与安装梁(6)上的连接孔(7)边沿接触的端面为球面。

5.如权利要求1或2所述的圆柱面拼接的球形点阵显示屏，其特征在于：所述点阵显示元件(4)为LED灯。

6.一种圆柱面拼接的球面点阵显示屏，其特征在于：分割截取如权利要求1至5任一项所述的球形点阵显示屏的任一部分，构成球面点阵显示屏。