JP2022525819A - 曲面ディスプレイ並びにその支持構造及び製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ＬＥＤディスプレイの分野に関し、詳細には、曲面ディスプレイ並びにその支持構造及び製造方法に関する。本発明の曲面ディスプレイの製造方法では、すべての仮想表示モジュールのサイズを同じ比率で拡大または短縮したものが実際の表示モジュールの平面サイズとなるように、仮想表示モジュールのサイズを実体表示モジュールのサイズに反映させる。即ち、実際の組み立て用の表示モジュールは平面板構造であり、平面板構造の表示モジュールは加工しやすく、寸法精度も制御しやすい。また、表示モジュールに対して辺を短縮し、隣接する２つの表示モジュールに調整スペースが設けられる。さらに、各辺に調整突起が設けられ、加工精度が高くない場合、表示モジュールの接合過程中において隙間が形成されることを回避し、取り付けがきつすぎる問題がある場合には、サイズが大きい表示モジュールの調整突起に対して加工処理を行い、組み立て精度を確保し、取り付け精度を効果的に向上させ、累積誤差を解消することができる。

Description

本発明は、ＬＥＤディスプレイの分野に関し、詳細には、曲面ディスプレイ並びにその支持構造及び製造方法に関する。

ＬＥＤ業界の発展に伴い、市場ニーズに対応するため、大型曲面のＬＥＤディスプレイも増えている。現在、大型曲面ＬＥＤディスプレイ画面はすべて同じ大きさのＬＥＤモジュールが接続されたものであり、組立てた後、曲面の平滑性が悪い、隙間が大きいなどの問題があり、結果的にディスプレイ効果が良くない。このため、大型曲面ＬＥＤスクリーンの製造方法として、以下のステップが提案されている。１）一つのスクリーンモデルを形成する。２）直径Ｄの断面円が位置する平面を赤道平面 と定義し、大型球面ＬＥＤスクリーンモデルの円弧面を赤道平面から上方向と下方向とへ両方向に対称に複数の等高ＬＥＤスクリーンモジュールバンドに等分する。３）固定度数で同じ大きさの偶数部数の台形ＬＥＤスクリーンモジュールに等分し、且つ行ごとに下方向に等分する。底部まで等分して、モジュールの幅サイズが一定サイズ以下である場合は、２倍の固定角度を用いて再度等分する。順次類推して分割を完了して、各ＬＥＤスクリーンモジュールのサイズと形状とを獲得する。４）サイズ、形状に応じて各ＬＥＤスクリーンモジュールに対して順次番号を付け、加工及び組立てを行い、完全な大型曲面ＬＥＤスクリーンを完成させる。しかし、この製造方法には以下の問題点がある。１、上記の方法で形成したＬＥＤスクリーンモジュールは曲面スクリーンモジュールであり、曲面スクリーンモジュールは加工時のプロセスの実現が難しく、高価である。２、曲面スクリーンモジュールの精度制御が困難であり、曲面スクリーンモジュールの弧度が必ずしも曲面スケルトンとぴったり合うとは限らない上、製造誤差が累積し、最終的に曲面スクリーンの段ボールのような波形感が深刻になる。

本発明は、従来技術に存在する曲面ＬＥＤスクリーンの製造難度が大きく、表示効果が悪いという技術的問題を解決するため、平面板であり、製造しやすく、コストが安く、取り付け調整もしやすく、表示効果に優れた曲面ディスプレイ並びにその支持構造及び製造方法を提案する。本発明の技術的解決手段は、下記の通りである。

本発明の一態様は、以下の工程を含む曲面ディスプレイの製造方法を提供する。

モデリングによって曲面状の仮想表示層を形成し、前記仮想表示層に対して横方向及び縦方向に沿ってそれぞれ均等に仮想分割を行うことによって複数の仮想表示モジュールを得て、各仮想表示モジュールのサイズを計算する。

すべての仮想表示モジュールのサイズを同じ比率で拡大または短縮したものが実体表示モジュールの平面サイズとなるように、仮想表示モジュールのサイズを、実体表示モジュールのサイズに反映させる。

実体表示モジュールの辺を短縮すると共に、延在距離が実体表示モジュールの辺を短縮する長さの半分未満である少なくとも２つの調整突起を実体表示モジュールの各辺に設ける。

複数の仮想プレートから構成された調整層であって、各仮想プレートが、複数の仮想表示モジュールのアレイに対応し、前記仮想プレートが、対応する複数の仮想表示モジュールのサイズに一致するような仮想調整層を構築する。

すべての仮想プレートのサイズに曲線から平面線への変換の導出係数を掛けたものが実体プレートの平面サイズとなるように、仮想プレートのサイズを実体プレートのサイズに反映させる。

完全な曲面ディスプレイが構成されるように、実体表示モジュールと実体プレートとを対応させるように組み立てて調整する。

さらに、前記表示層がドームスクリーンであり、直径Ｄの断面円が位置する平面を赤道面と定義し、赤道平面から上方向と下方向との両方向に対称に表示層を複数の等角台形円弧面の表示モジュールに等分する。赤道面から上方向に、第１、第２・・・第ｎ番目の等角台形の円弧面として定義された前記仮想表示モジュールのサイズは、ａ_ｎ＝ｌ_ｎ／ｘ、ａ_ｎ＋１＝ｌ_ｎ＋１／ｘ、ｃ_ｎ＝ｌ_ｐ／ｙである。ここで、ａ_ｎはｎ番目の等角台形の円弧面のベースラインの弧長であり、ａ_ｎ＋１はｎ番目の等角台形の円弧面のトップラインの弧長であり、ｃ_ｎはｎ番目の等角台形の円弧面の２辺の弧長であり、ｌ_ｎはｎ番目の等角台形のベースラインが位置する緯線の長さであり、ｌ_ｎ＋１はｎ番目の等角台形のトップラインが位置する緯線の長さであり、ｘはドームスクリーンの横方向に関する等分数であり、ｙはドームスクリーンの縦方向に関する等分数であり、ｌ_ｐはドームスクリーンの経線の長さである。

さらに、前記表示層を横方向及び縦方向に沿って，それぞれ固定角度θ及びλで均等に仮想分割をする。

さらに、実体表示モジュールのサイズを得た後、実体表示モジュールの４つの辺を同じ距離だけ短縮する。辺を短縮する距離をｓとして、延在距離がｓ／２より小さくなるように、実体表示モジュールの各辺に少なくとも２つの調整突起を設ける。

さらに、仮想プレートも等角台形円弧面であり、１つの仮想プレートは、Ｍを列数、Ｎを行数とするとＭ＊Ｎ個の表示モジュールのアレイに対応する。また、仮想プレートのサイズである、前記仮想プレートのベースラインの弧長Ａ_ｂ、前記仮想プレートのトップラインの弧長Ａ_ｕ、前記仮想プレートの２辺の弧長ＣはそれぞれＡ_ｂ＝Ｍ＊ａ_ｎ、Ａ_ｕ＝Ｍ＊ａ_ｎ＋１、Ｃ＝Ｎ＊ｃ_ｎである。

さらに、前記仮想プレートのベースライン、トップライン及び２辺の弧長に、曲線から平面線への変換の導出係数を掛けることにより、実体プレートの平面サイズを得る。前記導出係数の計算式はξ＝［（Ｄ－β）／Ｄ］ｘ（Ｈ／Ｌｈ）＋ｔ＊αである。ここで、Ｄはドームスクリーンの直径、βは球体の変化率、Ｈはドームスクリーンの中心からの高さ、ＬｈはＨに対応する位置の弧長、ｔは材料の厚さ、αはα＝ΔＬ／（Ｌ＊ΔＴ）である。

さらに、平面への変換後の実体プレートのベースライン、トップライト及び２辺の平面線を、内側に凹むように湾曲させる。このとき、内側に凹んだ湾曲の曲率は、当該平面線に対応する仮想プレートのベースライン、トップライト及び２辺が位置する弧の曲率に等しい。

一方で、本発明は表示層と調整層とを含む曲面ディスプレイを提供する。前記表示層は複数の表示モジュールを含み、前記表示モジュールの各辺に少なくとも２つの調整突起が設けられ且つ隣接する２つの表示モジュールの突起が互いに対応している。前記調整層は複数のプレート部材で構成され、各前記プレート部材は複数の表示モジュールのアレイに対応し、前記プレート部材は対応する複数の表示モジュールのサイズに一致し、前記プレート部材の各辺が内側に凹むように湾曲していることによって、隣接するプレート部材と点接触を形成している。

さらに、前記表示モジュールの基板はプリント基板であり、プリント基板の発光面に複数の発光画素が配置され、隣接する発光画素の間に前記プリント基板を貫通する少なくとも１つの通音孔が設けられている。

さらに、前記プリント基板の発光面の背面は、コネクタ、集積回路及び駆動デバイスが配置された駆動面であり、前記駆動デバイスは集積回路を介して発光画素に電気的に接続されて発光画素を駆動及び制御する。前記駆動デバイスは集積回路を介してコネクタの端子に電気的に接続され、前記コネクタの端子はそれぞれ画像処理ユニット、給電ユニットに接続されて表示信号の伝送と電力の供給を行う。

さらに、前記画像処理ユニットは制御ユニットを介して表示モジュールと通信を確立し、前記制御ユニットは複数組の制御ブロックを含み、前記制御ブロックは各領域の表示データを対応する表示モジュールに送信して表示モジュールの領域分割制御を実現する。

一方、本発明は、上述した曲面ディスプレイを支持するための曲面ディスプレイ支持構造を提供する。

この曲面ディスプレイ支持構造は、主構造層であって、支持構造を形成する主構造層と、前記支持構造に接続された第１曲面層及び前記第１曲面層に接続された第２曲面層を含み、前記第２曲面層に前記曲面ディスプレイが取り付けられる二重曲面構造層とを含む。

さらに、前記第１曲面層は複数の横方向湾曲ロッドを含み、前記第２曲面層は複数の縦方向湾曲ロッドを含み、前記横方向湾曲ロッド及び前記縦方向湾曲ロッドは互いに交差するように接続されている。

さらに、前記縦方向湾曲ロッドは接続アセンブリIを介して前記横方向湾曲ロッドの内周に接続され、前記接続アセンブリIはスナップフィット及び嵌合部材を含む。前記スナップフィットが縦方向湾曲ロッドに係合して、前記嵌合部材が前記横方向湾曲ロッドを締め付けて、前記横方向湾曲ロッドを前記スナップフィットの外表面に移動可能にロックしている。

さらに、前記二重曲面構造層が主構造層によって調整可能に支持され、前記主構造層が前記二重曲面構造層の外周に設けられ、前記主構造層に複数の支持部材が調整可能に配置されている。前記支持部材と前記主構造層との間に上向きの鋭角開口が形成され、前記横方向湾曲ロッドが前記鋭角開口を貫通して水平オーバハングを形成している。

さらに、前記主構造層と前記二重曲面構造層とが接続アセンブリIIを介しても接続され、前記接続アセンブリIIは固定フレーム、スクリュー及びクランプを含む。前記固定フレームの位置は前記主構造層に調整可能に固定され、前記スクリューの位置は前記固定フレームに調整可能に配置され、前記スクリューの端部にクランプが固定され、前記クランプは前記横方向湾曲ロッドを締め付けることができる。

本発明は、上記技術的解決手段を採用することにより、以下の技術的効果を奏する。

１、本発明の曲面ディスプレイ製造方法では、すべての仮想表示モジュールのサイズを同じ比率で拡大または短縮したものが実際の表示モジュールの平面サイズとなるように、仮想表示モジュールのサイズを実体表示モジュールのサイズに反映させる。即ち、実際の組み立て用の表示モジュールは平面板構造であり、平面板構造の表示モジュールは加工しやすく、寸法精度も制御しやすい。

２、平面板構造を曲面骨格に適合させるため、本発明の製造方法では平面板構造の表示モジュールに対して辺を短縮し、同時に実体表示モジュールの各辺に少なくとも２つの調整突起を設ける。前記調整突起の延在距離は、実体表示モジュールの辺を短縮する長さ（変化量）の半分未満であり、表示モジュールの辺が短縮されたため、隣接する２つの表示モジュールにそれに応じた調整スペースが設けられる。さらに、各辺に調整突起が設けられるので、加工精度が高くない場合、表示モジュールの接合過程において隙間が形成されることを回避し、取り付けが過度に締め付けられた場合に、サイズが大きい表示モジュールの調整突起に対して加工処理を行い、組み立て精度を確保し、取り付け精度を効果的に向上させ、累積誤差を除去することができる。

３、上記内容から分かるように、加工を容易にするために、本発明の表示モジュールは平面板構造に設計され、平面サイズとして仮想表示モジュールのサイズを直接採用し、その後に辺を短縮すると同時に調整突起を配置し、辺の短縮と調整突起によって、当然のことながら一定の調整作用を果たすが、実際の取り付けにおいては依然として誤差があり、表示モジュールの取り付け範囲を表示層全体に拡大した場合には、誤差の累積が顕著になり、依然として表示の効果に影響を与えることがある。取り付け精度をさらに向上させ、累積誤差を解消するために、本発明の製造方法においては、調整層を介して表示モジュールの取り付け精度を調整する。即ち、表示モジュールを曲面骨格に直接取り付けず、まず表示モジュールをプレート部材に取り付ける。具体的には、一つのプレート部材を複数の表示モジュールのアレイに対応して取り付けると、一つのプレート部材の範囲内における表示モジュールの取り付け精度がより調整しやすく、さらに、プレート部材の取り付けを調整する。公知のように、プレート部材が製造時も曲面構造を採用する場合、その加工精度も制御しにくい。そのため、本発明ではプレート部材も平面構造を採用するが、本発明は仮想プレートのサイズを直接に実体プレートのサイズに変換するのではなく、プレート部材の面積が比較的大きいため、直接変換して得られる誤差が大きい。このため、本発明のプレート部材は設計時に、まず仮想プレートのサイズを得て、次に仮想プレートのサイズに曲線から平面線への変換の導出係数を掛けることにより、実体プレートの平面サイズを得る。この実体プレートの平面サイズは即ちプレート部材の実際サイズであり、変換により得られたプレート部材のサイズの誤差がより小さく、累積誤差もそれに応じてより小さくなる。

４、プレート部材を接合するときに、二重曲面構造層を介して調整することができ、他方では、プレート部材の各辺が内側に凹むように湾曲しているため、互いに干渉することを回避することができる。

本発明の実施例における曲面ディスプレイの製造方法を示す概略図である。 本発明の実施例における表示層の横方向に均等な切断概略図である。 本発明の実施例における表示層の縦方向に均等な切断概略図である。 本発明の実施例における表示層の切断概略図である。 本発明の実施例における表示モジュールの構造の概略を示す図である。 本発明の実施例における表示モジュールの背面構造の概略を示す図である。 本発明の実施例におけるプレート部材の構造の概略を示す図である。 本発明の実施例における導出係数計算の概略を示す図である。 本発明の実施例におけるプレート部材が内側に凹んで湾曲した構造概略図である。 本発明の実施例におけるプレート部材の組み立て構造の概略を示す図である。 本発明の実施例における表示モジュールの組み立て概略図である。 本発明の実施例における主構造層の構造の概略を示す図である。 本発明の実施例における表示層、調整層の構造の概略を示す図である。 本発明の実施例における二重曲面構造層の構造の概略を示す図である。 本発明の実施例における支持部材の構造の概略を示す図である。 本発明の実施例における接続アセンブリＩの構造の概略を示す図である。 本発明の実施例における二重曲面構造層の取り付け構造の概略を示す図である。 本発明の実施例における接続アセンブリIIの構造の概略を示す図である。 本発明の実施例における調整層の取り付け構造の概略を示す図である。

以下、本発明の実施例における図面と併せて、本発明の実施例における技術的解決手段について、明確且つ完全に説明する。記載される実施例が本発明の一部の実施例にすぎず、すべての実施例ではないことは明らかである。以下では、少なくとも一例の例示的な実施例についての描写は、実際には単なる説明であり、本発明及びその応用又は使用に対するいかなる制限もしない。本発明における実施例に基づいて、当業者が創造的労働を行わない限り得られる他のすべての実施例は、本発明の保護範囲に属する。

ここで使用される用語は、具体的な実施形態を説明するためのものに過ぎず、例示的な実施形態を制限する意図はないことに留意されたい。ここで使用されるように、単数形は、特に文脈上明示されていない限り、複数形も含むことが意図され、また、本明細書において、用語「含む」及び／又は「包括」が使用される場合には、それらは、特徴、ステップ、オペレーション、デバイス、アセンブリ、及び／又はこれらの組み合わせを示すことを意味することが理解されるべきである。

特に詳細な説明がない限り、これらの実施例で述べた構成要素及びステップの相対的な配置、数字表式、及び数値は、本発明の範囲を制限しない。また、説明を容易にするために、図に示されている各部分のサイズは実際の比例関係に従って描かれているわけではない。当業者に知られている技術、方法および装置については、詳細には議論されないが、適切な場合には、前記技術、方法及び装置は、登録される明細書の一部であると考えられるべきである。ここで示され、説明されたすべての例において、任意の特定の値は単なる例示として解釈されるべきであり、制限するものではない。したがって、例示的な実施例の他の例は、異なる値を有することができる。

注意すべきこと：類似するラベル及びアルファベットは、下図に示すように類似するものであるため、いずれか１つが図において定義されている場合は、後続の図においてはさらに議論する必要はない。

本発明の説明において、「前、後、上、下、左、右」、「横方向、縦方向、垂直、水平」および「頂部、底部」などの方位語が示す方位または位置関係は、図面に示された方位または位置関係に基づくものであり、本発明の説明を簡単にし、記述を簡略化するためだけである。逆の説明をしない場合、これらの方位語は、指している装置または要素が特定の方位を有している又は特定の方位で構造や操作を行う必要があることを意味するものではなく、本発明の保護範囲を制限するものと解釈されるべきではなく、「内」及び「外」という方位語は、各構成要素自体に対する輪郭の内外を指す。

説明を容易にするために、ここでは、空間的相対的な用語、例えば、「…上に」、「……の上方」、「…上表面に」、「上面の」などは、図に示すように、１つのデバイス又は特徴と他のデバイス又は特徴との空間的位置関係を記述するために用いられる。空間的相対的な用語は、デバイスが図に示された方位に加えて、使用または動作中の異なる方位を含むことを意図していることが理解されるべきである。例えば、図中のデバイスが倒置されている場合、「他のデバイス又は構造の上方」又は「他のデバイス又は構造の上にある」と記述されたデバイスは、後に「他のデバイス又は構造の下方」又は「他のデバイス又は構造の下にある」と位置づけられる。従って、例示的用語「……の上方」は、「……の上方」及び「……の下方」２つの方位を含むことができる。このデバイスは別の方法で位置づけることもでき（９０度回転する又は他の方位にある）、且つここで使用される空間的相対的な記述に対して適切な説明をする。

また、「第１」、「第２」などの用語を用いて部品を限定するのは、対応した部品を区別しやすくするためだけであり、特に説明しない限り、上記の用語は特殊な意味を有していないため、本発明の保護範囲の制限とは解釈できない。

実施例：
図１及び図１３に示すように、本実施例は、以下のステップを含む曲面ディスプレイの製造方法を提供する。

Ｓ１：モデリングソフトウェアを利用して曲面状の仮想表示層１１を形成し、仮想表示層１１に対して横方向及び縦方向に沿って、それぞれ均等に仮想分割を行うことによって、複数の仮想表示モジュール１１１を得る。図２－３に示すように、本実施例ではドームスクリーン状の仮想表示層１１を例として、分割時に仮想表示層１１に対して横方向及び縦方向に沿ってそれぞれ一定の角度θ及びλで均等に仮想分割を行う。

次に、各仮想表示モジュール１１１のサイズを計算する。仮想表示モジュール１１１のサイズを計算する方法は以下のとおりであり、図４に示すとおり、直径Ｄの断面円が位置する平面を赤道面と定義し、赤道平面から上方向と下方向との両方向に対称に表示層１１を複数の等角台形円弧面の表示モジュール１１１に等分する。２本の経線の間、赤道面から上方向に、第１、第２・・・第ｎ番目の等角台形の円弧面として定義された仮想表示モジュール１１１のサイズは、ａ_ｎ＝ｌ_ｎ／ｘ、ａ_ｎ＋１＝ｌ_ｎ＋１／ｘ、ｃ_ｎ＝ｌ_ｐ／ｙである。ここで、ａ_ｎはｎ番目の等角台形の円弧面のベースラインの弧長であり、ａ_ｎ＋１はｎ番目の等角台形の円弧面のトップラインの弧長であり、ｃ_ｎはｎ番目の等角台形の円弧面の２辺の弧長であり、ｌ_ｎはｎ番目の等角台形のベースラインが位置する緯線の長さであり、ｌ_ｎ＋１はｎ番目の等角台形のトップラインが位置する緯線の長さであり、xはドームスクリーンの横方向に関する等分数であり、yはドームスクリーンの縦方向に関する等分数であり、ｌ_ｐはドームスクリーンの経線の長さである。

前記方法によって、２本の経線の間にある赤道面から上方向への表示モジュール１１１のサイズを得ることができる。また、両方向に対称であるため、赤道面から下方向への表示モジュール１１１のサイズも得ることができる。このようにすべての仮想表示モジュール１１１のサイズを得ることができる。

Ｓ２：すべての仮想表示モジュール１１１のサイズを同じ比率で拡大または短縮したものが実際の表示モジュール１１１の平面サイズとなるように、仮想表示モジュール１１１のサイズを実体表示モジュール１１１のサイズに反映させる。具体的には、すべての仮想表示モジュール１１１のサイズを、同じ比率で拡大または短縮したものを実体表示モジュール１１１の平面サイズとすることができる。当然ながら仮想表示モジュール１１１のサイズが実体表示モジュール１１１の平面サイズとして直接使用されてもよい。図５に示すように、実体表示モジュール１１１は平面板構造である。即ち、実際の組み立て用の表示モジュール１１１は平面板構造である。平面板構造の表示モジュール１１１は加工が容易であり、寸法精度も制御しやすい。

Ｓ３：図５～図６に示すように、表示モジュール１１１を調整しやすくするために、実体表示モジュール１１１の辺を短縮する。具体的には実体表示モジュール１１１の４つの辺を同じ距離だけ短縮する。辺を短縮する距離ｓは０．３ｍｍ～０．４ｍｍである。好ましくは、辺を短縮する距離ｓは０．３５ｍｍである。同時に実体表示モジュール１１１の各辺に少なくとも２つの調整突起１１１１を設ける。調整突起１１１１の延在距離は実体表示モジュール１１１の辺を短縮する長さ（変化量）の半分未満である。表示モジュール１１１の辺を短縮したので、隣接する二つの表示モジュール１１１には調整スペースが対応するように設けられる。各辺の調整突起１１１１の加工精度が高くない場合に、表示モジュール１１１の接合過程中に隙間を形成することを避け、取り付けがきつすぎる問題がある場合には、サイズが大きい表示モジュール１１１の調整突起に加工処理を施すことで、接合精度を確保することができ、効果的に取付精度を向上させ、累積誤差を解消することができる。

Ｓ４：仮想調整層１２を構築する。仮想調整層１２は複数の仮想プレート１２１から構成される。各仮想プレート１２１が、複数の仮想表示モジュール１１１のアレイに対応し、仮想プレート１２１は、対応する複数の仮想表示モジュール１１１のサイズに一致する。

上記内容から分かるように、加工を容易にするために、本発明の表示モジュール１１１は平面板構造に設計され、平面サイズとして仮想表示モジュール１１１のサイズを直接採用し、その後辺を短縮すると同時に調整突起１１１１を配置する。辺の短縮と調整突起１１１１によって、当然のことながら一定の調整作用を果たすが、実際の取り付けにおいては依然として誤差があり、表示モジュール１１１の取り付け範囲を表示層１１全体に拡大した場合には、誤差の累積が顕著になり、依然として表示の効果に影響を与えることがある。取り付け精度をさらに向上させ、累積誤差を解消するために、本発明の製造方法において調整層１２を介して表示モジュール１１１の取り付け精度を調整する。即ち、表示モジュール１１１を曲面骨格に直接取り付けず、まず表示モジュール１１１をプレート部材１２１に取り付ける。具体的には、一つのプレート部材１２１を複数の表示モジュール１１１のアレイに対応して取り付けると、一つのプレート部材１２１の範囲内における表示モジュール１１１の取り付け精度がより調整しやすく、さらに、プレート部材１２１の取り付けを調整する。公知のように、プレート部材１２１が製造時も曲面構造を採用する場合、その加工精度も制御しにくい。そのため、本発明ではプレート部材１２１も平面構造を採用するが、本発明は仮想プレート１２１のサイズを直接実体プレート１２１のサイズに変換するのではなく、プレート部材１２１の面積が比較的大きいため、直接変換して得られる誤差が大きい。このため、本発明のプレート部材１２１は設計時に、まず仮想プレート１２１のサイズを得て、次に仮想プレート１２１のサイズに曲線から平面線への変換の導出係数を掛けることにより、実体プレート１２１の平面サイズを得る。この実体プレート１２１の平面サイズは即ちプレート部材１２１の実際サイズであり、変換により得られたプレート部材１２１のサイズの誤差がより小さく、累積誤差もそれに応じてより小さくなる。

本発明の一実施例において、仮想プレート１２１も等角台形円弧面であり、１つの仮想プレート１２１は、Ｍを列数、Ｎを行数とするとＭ＊Ｎ個の表示モジュール１１１のアレイに対応する。また、仮想プレート１２１のサイズである、仮想プレート１２１のベースラインの弧長Ａ_ｂ、仮想プレート１２１のトップラインの弧長Ａ_ｕ、仮想プレート１２１の２辺の弧長ＣはそれぞれＡ_ｂ＝Ｍ＊ａ_ｎ、Ａ_ｕ＝Ｍ＊ａ_ｎ＋１、Ｃ＝Ｎ＊ｃ_ｎである。

例えば、本実施例において、図７に示すように、１つの仮想プレート１２１が４＊４個の表示モジュール１１１のアレイに対応しているとすると、仮想プレート１２１のサイズを、１６個の仮想表示モジュール１１１のサイズから計算することができる。

Ｓ５：すべての仮想プレート１２１のサイズに曲線から平面線への変換の導出係数を掛けたものが実体プレート１２１の平面サイズとなるように、仮想プレート１２１のサイズを実体プレート１２１のサイズに反映させる。

本発明の一実施例によって、仮想プレート１２１のベースライン、トップライン及び２辺の弧長に、曲線から平面線への変換の導出係数を掛けることにより、実体プレート１２１の平面サイズを得る。図８を参照すると、導出係数の計算式はξ＝［（Ｄ－β）／Ｄ］ｘ（Ｈ／Ｌｈ）＋ｔ＊αであり、Ｄはドームスクリーンの直径、βは球体の変化率、Ｈはドームスクリーンの中心からの高さ、ＬｈはＨに対応する位置の弧長、ｔは材料の厚さ、αはα＝ΔＬ／（Ｌ＊ΔＴ）である。

さらに、図７及び図９に示すように、平面への変換後の実体プレート１２１のベースライン、トップライト及び２辺の平面線を、内側に凹むように湾曲させる。図７を参照すると、平面変換後の実体プレート１２１の内側に凹んだ湾曲の曲率（即ちＲ１、Ｒ２とＲ３）は、この平面線に対応する仮想プレート１２１のベースライン、トップライト及び２辺が位置する弧の曲率に等しい。プレート部材１２１を接合するときに、二重曲面構造層２を介して調整することができ、他方では、プレート部材１２１の各辺は内側に凹むように湾曲しており、互いに干渉することを回避することができる。

Ｓ６：完全な曲面ディスプレイが構成されるように、実体表示モジュール１１１と実体プレート１２１とを対応させるように組み立てて調整する。

前記方式で製造したディスプレイ１の累積誤差はさらに小さく、組み立て精度はさらに高く、これに応じて表示効果もさらによい。

本実施例は、表示層１１と調整層１２とを含む曲面ディスプレイをさらに提供する。表示層１１は複数の表示モジュール１１１を含み、表示モジュール１１１の各辺に少なくとも２つの調整突起１１１１が設けられ、且つ隣接する２つの表示モジュール１１１の突起が対応している。調整層１２は複数のプレート部材１２１で構成され、各プレート部材１２１は複数の表示モジュール１１１のアレイに対応し、プレート部材１２１は対応する複数の表示モジュール１１１のサイズに一致し、プレート部材１２１の各辺が内側に凹むように湾曲１２１１している。したがって、実際の取り付けでは、プレート部材１２１の接合は、辺が４つの点で互いに接触するだけで、中間に隙間が残される。プレート部材１２１の加工精度が確保できないため、隙間を残す目的はプレート部材１２１の加工誤差が大きいことによる相互干渉を回避することである。

二重曲面構造層２の精度が要件を満たすことができれば、プレート部材１２１を必要とせず、表示モジュール１１１を二重曲面構造層２に直接取り付けることができるが、実際には以下の問題があるため、プレート板材１２１を使用しなければならない。１、二重曲面構造層２の精度制御が不足する一方で、プレート部材１２１の加工精度は二重曲面構造層２より遥かに高く、且つ接合された表示面に調整スペースがある。２、二重曲面構造層２は荷重に耐える必要があるため、鋼構造として設計されている。コスト、重量、空間レイアウトの原因で密集した配置ができず、その間に表示モジュール１１１を配置するのに不向きである。３、表示モジュール１１１の加工サイズにも制限があり、大きくしすぎることができないため、プレート部材１２１が二重曲面構造層２と表示モジュール１１１との間に接続する橋となる。

本発明の一実施例によって、図５と図６を参照すると、表示モジュール１１１の基板はプリント基板である。プリント基板は非フレキシブルなＰＣＢ板であり、曲面ディスプレイ全体として異なる規格の様々な種類のプリント基板接合が必要である。プリント基板の発光面には、複数の発光画素１１１５が配置されている。発光画素１１１５は、溶接により発光面に固定されている。プリントボードの発光面の背面は、コネクタ１１１３、集積回路及び駆動デバイス１１１２が配置された駆動面である。集積回路、コネクタ１１１３及び駆動デバイス１１１２は溶接により駆動面に固定されている。駆動デバイス１１１２は集積回路によって発光画素１１１５と電気的に接続されて発光画素１１１５を駆動及び制御する。駆動デバイス１１１２は集積回路を介してコネクタ１１１３の端子に電気的に接続され、コネクタ１１１３はそれぞれ画像処理ユニット、給電ユニットに接続されて表示信号の伝送と電力の供給とを行う。

本発明の一実施例によって、画像処理ユニットは、標準的なビデオソースをドームスクリーンディスプレイの再生に適する画面に変換して処理する。さらに、この画像処理ユニットが３Ｄ画面を再生可能であることによって、この没入型ドームスクリーンディスプレイに３Ｄ再生機能を持たせることができる。本実施例において，曲面ディスプレイは完全な球面又は完全な楕円面表示であってもよく、類球面または類楕円面表示であってもよい。球面または楕円面が任意に切断された円弧面であってもよく、球面または楕円面が他の形状に接合された不規則な表示面であってもよい。表示面は、球面または楕円面の外表面にあってもよく、球面または楕円面の内表面にあってもよい。

本発明の一実施例において、画像処理ユニットは制御ユニットを介して表示モジュール１１１と通信を確立する。制御ユニットは複数組の制御ブロックを含む。制御ブロックの主な機能は、各領域の表示データを対応する表示モジュール１１１に送信して表示モジュール１１１の領域分割制御を実現することである。

本発明の一実施例によって、給電ユニットは複数組の給電アセンブリを含む。給電アセンブリの主な機能は、表示モジュール１１１に電力を供給することである。

表示モジュール１１１の配線を容易にするために、図１９に示すように、プレート部材１２１の中間をくりぬかれてなる正方形の通音孔１１１６が形成されており、表示モジュール１１１の配線、放熱及びメンテナンスを便利なものとしている。さらに、図１１に示すように、表示モジュール１１１の位置を調整しやすくするために、表示モジュール１１１の駆動面にさらに磁石鋼１１１４が設けられている。表示モジュール１１１は磁石鋼１１１４を介してプレート部材１２１に接続されている。

本発明の一実施例においては、発光画素１１１５と発光画素１１１５との間に複数の通音孔１１１６が設けられている。通音孔１１１６は、通音、放熱、スクリーン重量を低減させる等の多くの効果を実現することができる。ディスプレイ再生画面の背面に音響設備が配置されたときに、音声は通声孔１１１６から出て、視聴者にタイムリーに伝送され、視聴者に良好な視覚と聴覚との感覚を与え、良好な没入感を提供する。通音孔１１１６と通音孔１１１６との間隔は制限されず、等間隔又は不等間隔であってもよい。透音孔１１１６の形状は制限されず、円形、楕円形、正方形、台形等の加工可能な任意の形状であってよい。通音孔１１１６はプリント基板の表裏面を貫通する通音孔１１１６でなければならず、且つ通音孔１１１６はＬＥＤディスプレイの少なくとも３％の通音率を実現することができる単位面積当たりの総面積を有している。好ましくは、隣接する４つの発光画素１１１５は、菱形、正方形又は長方形に配列される。同時に隣接する発光画素と発光画素との間の通音孔１１１６の数は１つだけであってもよく、複数であってもよい。

本実施例は、曲面ディスプレイ１を支持することに用いられる曲面ディスプレイ支持構造をさらに提供する。図１２－１３に示すとおり、この曲面ディスプレイ支持構造は、主構造層３及び二重曲面構造層２を含む。主構造層３は本体フレームとして形成され、支持作用を果たす。二重曲面構造層２は、本体フレームに接続された第１曲面層２１及び第１曲面層２１に接続された第２曲面層２２を含む。第２曲面層２２には曲面ディスプレイが取り付けられている。二重曲面構造層２は二重曲面の曲率を調整して使用要件を満たすために用いられる。

本実施例において、二重曲面構造層２は球体、楕円球体、球冠体、ラグビーボール体、サッカーボール体、花瓶体等として形成されてもよいが、本発明は、上記実施形態に限定されない。本発明の趣旨から逸脱しない限り、様々な変更を行うことができる。

本発明の一実施例においては、図１２－１４に示すように、第１曲面層２１は複数の横方向湾曲ロッド２１１を含み、第２湾曲層２２は複数の縦方向湾曲ロッド２２１を含む。横方向湾曲ロッド２１１及び縦方向湾曲ロッド２２１は、互いに交差するように接続されている。ロッドは、異なる断面形状、異なる曲率の弧度、多種多様な材料で製作されてもよく、上記に制限されないことを付言しておく。

さらに、図１５及び図１６に示すように、縦方向湾曲ロッド２２１は、接続アセンブリＩ２３を介して横方向湾曲ロッド２１１の内周に接続されている。接続アセンブリＩ２３は、スナップフィット２３１及び嵌合部材２３２を含む。スナップフィット部２３１は縦方向湾曲ロッド２２１に係合する。嵌合部材２３２は横方向湾曲ロッド２１１を締め付けて、横方向湾曲ロッド２１１をスナップフィット２３１の外表面に移動可能にロックしている。接続アセンブリＩ２３は、２つの網板Ａと網板Ｂ（即ち２つの縦方向湾曲ロッド２２１）とをネジにより長さ方向に接ぎ足すことができ、同時に嵌合部材２３２を介して縦方向湾曲ロッド２２１を横方向湾曲ロッド２１１に固定する。本実施例では、スナップフィット２３１が縦方向湾曲ロッド２２１に係合した後に両側がネジで固定接続されている。これによりスナップフィット２３１が占める取り付け面積を最大限に減少させることができ、ドームスクリーンのクラウン部に近い縦方向湾曲ロッド２２１が比較的緊密であり、スナップフィット２３１がより多くの取り付け空間を節約することができる一方で、嵌合部材２３２を介して縦方向湾曲ロッド２２１の相対位置を容易に調整することができる。

本発明の一実施例によって、図１２及び図１５に示すように、二重曲面構造層２は主構造層３によって調整可能に支持されている。主構造層３は二重曲面構造層２の外周に配置されている。主構造層３はシートフレーム構造であり、ドームスクリーン全体の荷重本体である。主構造層３には、複数の支持部材３１が調整可能に配置されている。、支持部材３１はネジによって主構造層３に固定されている。支持部材３１と主構造層３との間には、上向きの鋭角開口が形成されている。横方向湾曲ロッド２１１が鋭角開口を貫通して水平オーバハングを形成している。さらに、支持体３１と主構造層３との接続位置には複数の孔が設けられている。複数の孔は支持体３１の角度を調整するために用いられる。好ましくは、支持体３１は山形鋼である。

さらに、図１７及び図１８に示すように、主構造層３と二重曲面構造層２とが接続アセンブリII２４を介して接続されている。接続アセンブリII２４は、固定フレーム２４１、スクリュー２４２及びクランプ２４３を含む。固定フレーム２４１は主構造層３に調整可能に固定され、スクリュー２４２は固定フレーム２４１にネジで接続され、スクリューは固定フレーム２４１に対して伸縮でき、二重曲面構造と球心との相対的位置を調整することができる。スクリュー２４２の端部にはクランプ２４３が固定されている。クランプ２４３は横方向湾曲ロッド２１１を締め付けることができる。本実施例では、クランプ２４３は円状の挟み口であり、このようにして、横方向湾曲ロッド２１１を緯線方向に調整することが容易となる。また、本実施例のクランプ２４３は、ヒンジとクイックロックとを組み合わせたものであり、ヒンジを開き、横方向湾曲ロッド２１１を入れて、クイックロックを素早くかぶせることによって、接続が完了する。

本発明の一実施例においては、調整層１２のプレート部材１２１は、図１９に示すように、ネジにより縦方向湾曲ロッド２２１に固定接続されている。

本発明の一実施例には、主鋼構造層３の底端に固定接続されるスタンドも含まれる。

以上、図面と併せて本発明に係る実施形態につい詳細に説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態に限定されない。当業者が有する知識範囲内において、本発明の趣旨から逸脱しない限り、様々な変更を行うことができる。

１ ディスプレイ
１１ 表示層
１１１ 表示モジュール
１１１１ 調整突起
１１１２ 駆動デバイス
１１１３ コネクタ
１１１４ 磁石鋼
１１１５ 発光画素
１１１６ 通音孔
１２ 調整層
１２１ プレート部材
１２１１ 内凹湾曲
２ 二重曲面構造層
２１ 第１曲面層
２１１ 横方向湾曲ロッド
２２ 第２曲面層
２２１ 縦方向湾曲ロッド
２３ 接続アセンブリＩ
２３１ スナップフィット
２３２ 嵌合部材
２４ 接続アセンブリＩＩ
２４１ 固定フレーム
２４２ スクリュー
２４３ クランプ
３ 主構造層
３１ 支持部材

Claims (16)

1. モデリングによって曲面状の仮想表示層（１１）を形成し、前記仮想表示層（１１）に対して横方向及び縦方向に沿ってそれぞれ均等に仮想分割を行い、複数の仮想表示モジュール（１１１）を得て、各仮想表示モジュール（１１１）のサイズを計算し、
   すべての仮想表示モジュール（１１１）のサイズが実体表示モジュール（１１１）の平面サイズに対応するように、仮想表示モジュール（１１１）のサイズを、実体表示モジュール（１１１）のサイズに反映させ、
   実体表示モジュール（１１１）の辺を短縮すると共に、延在距離が実体表示モジュールの辺を短縮する長さの半分未満である少なくとも２つの調整突起（１１１１）を実体表示モジュール（１１１）の各辺に設け、
   複数の仮想プレート部材（１２１）から構成された仮想調整層であって、各仮想プレート（１２１）が、複数の仮想表示モジュール（１１１）のアレイに対応し、前記仮想プレート（１２１）が、対応する複数の仮想表示モジュール（１１１）のサイズに一致するような仮想調整層（１２）を構築し、
   すべての仮想プレート（１２１）のサイズに曲線から平面線への変換の導出係数を掛けたものが実体プレート（１２１）の平面サイズとなるように、仮想プレート（１２１）のサイズを実体プレート（１２１）のサイズに反映させ、
   完全な曲面ディスプレイが構成されるように、実体表示モジュール（１１１）と実体プレート（１２１）とを対応させるように組み立てて調整することを特徴とする曲面ディスプレイの製造方法。
2. 前記表示層（１１）がドームスクリーンであり、直径Ｄの断面円が位置する平面を赤道面と定義し、赤道平面から上方向と下方向とへ両方向に対称に表示層（１１）を複数の等角台形円弧面の表示モジュール（１１１）に等分して、赤道面から上方向に、第１、第２・・・第ｎ番目の等角台形の円弧面として定義された前記仮想表示モジュール（１１１）のサイズは、ａ_ｎをｎ番目の等角台形の円弧面のベースラインの弧長、ａ_ｎ＋１ｖをｎ番目の等角台形の円弧面のトップラインの弧長、ｃ_ｎをｎ番目の等角台形の円弧面の２辺の弧長、ｌ_ｎをｎ番目の等角台形のベースラインが位置する緯線の長さ、ｌ_ｎ＋１をｎ番目の等角台形のトップラインが位置する緯線の長さ、ｘをドームスクリーンの横方向に関する等分数、ｙをドームスクリーンの縦方向に関する等分数、ｌ_ｐをドームスクリーンの経線の長さとすると、ａ_ｎ＝ｌ_ｎ／ｘ、ａ_ｎ＋１＝ｌ_ｎ＋１／ｘ、ｃ_ｎ＝ｌ_ｐ／ｙであることを特徴とする請求項１に記載の曲面ディスプレイの製造方法。
3. 前記表示層（１１）に対して横方向及び縦方向に沿って，それぞれ固定角度θ及びλで均等に仮想分割をすることを特徴とする請求項１又は２に記載の曲面ディスプレイの製造方法。
4. 実体表示モジュール（１１１）のサイズを得た後、実体表示モジュール（１１１）の４つの辺を同じ距離だけ短縮すると共に、辺を短縮する距離をｓとして、延在距離がｓ／２より小さくなるように、実体表示モジュール（１１１）の各辺に少なくとも２つの調整突起（１１１１）を設けることを特徴とする請求項２に記載の曲面ディスプレイの製造方法。
5. 前記仮想プレート（１２１）は等角台形弧状面であり、１つの仮想プレート（１２１）はＭを列数、Ｎを行数とするとＭ＊Ｎ個の表示モジュール（１１１）のアレイに対応し、仮想プレート（１２１）のサイズである、前記仮想プレート（１２１）のベースラインの弧長であるＡ_ｂ、前記仮想プレート（１２１）のトップラインの弧長であるＡ_ｕ、前記仮想プレート（１２１）の２辺の弧長であるＣはそれぞれＡ_ｂ＝Ｍ＊ａ_ｎ、Ａ_ｕ＝Ｍ＊ａ_ｎ＋１、Ｃ＝Ｎ＊ｃ_ｎであることを特徴とする請求項２に記載の曲面ディスプレイの製造方法。
6. Ｄをドームスクリーンの直径、βを球体の変化率、Ｈをドームスクリーンの中心からの高さ、ＬｈをＨに対応する位置の弧長、ｔを材料の厚さ、α＝ΔＬ／（Ｌ＊ΔＴ）として、計算式ξ＝［（Ｄ－β）／Ｄ］ｘ（Ｈ／Ｌｈ）＋ｔ＊αから導出係数を求め、前記仮想プレート（１２１）のベースライン、トップライン及び２辺の弧長に、曲線から平面線への変換の前記導出係数を掛けることにより、実体プレート（１２１）の平面サイズを得ることを特徴とする請求項５に記載の曲面ディスプレイの製造方法。
7. 内側に凹んだ湾曲の曲率が、当該平面線に対応する仮想プレート（１２１）のベースライン、トップライト及び２辺が位置する弧の曲率に等しくなるように、平面への変換後の実体プレート（１２１）のベースライン、トップライト及び２辺の平面線を、内側に凹むように湾曲させることを特徴とする請求項６に記載の曲面ディスプレイの製造方法。
8. 表示層（１１）と調整層（１２）とを含み、前記表示層（１１）は複数の表示モジュール（１１１）を含み、前記表示モジュール（１１１）の各辺に少なくとも２つの調整突起（１１１１）が設けられ、且つ隣接する２つの表示モジュール（１１１）の突起が対応しており、前記調整層（１２）は複数のプレート部材（１２１）で構成され、各前記プレート部材（１２１）は複数の表示モジュール（１１１）のアレイに対応し、前記プレート部材（１２１）は対応する複数の表示モジュール（１１１）のサイズに一致し、前記プレート部材（１２１）の各辺が内側に凹むように湾曲（１２１１）していることによって、隣接するプレート部材（１２１）と点接触していることを特徴とする曲面ディスプレイ。
9. 前記表示モジュール（１１１）の基板はプリント基板であり、プリント基板の発光面に複数の発光画素（１１１５）が配置され、隣接する発光画素（１１１５）の間に前記プリント基板を貫通する少なくとも１つの通音孔が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の曲面ディスプレイ。
10. 前記プリント基板の発光面の背面は、コネクタ（１１１３）、集積回路及び駆動デバイス（１１１２）が配置された駆動面であり、前記駆動デバイス（１１１２）は集積回路を介して発光画素（１１１５）に電気的に接続されて発光画素（１１１５）を駆動及び制御し、前記駆動デバイス（１１１２）は集積回路を介してコネクタ（１１１３）の端子に電気的に接続され、前記コネクタ（１１１３）の端子はそれぞれ画像処理ユニット、給電ユニットに接続されて表示信号の伝送と電力の供給を行うことを特徴とする請求項９に記載の曲面ディスプレイ。
11. 前記画像処理ユニットは制御ユニットを介して表示モジュール（１１１）と通信を確立し、前記制御ユニットは複数組の制御ブロックを含み、前記制御ブロックは各領域の表示データを対応する前記表示モジュール（１１１）に送信して当該表示モジュール（１１１）の領域分割制御を実現することを特徴とする請求項１０に記載の曲面ディスプレイ。
12. 請求項８～１１のいずれか１項に記載の曲面ディスプレイを支持する曲面ディスプレイ支持構造であって、
    支持構造を形成する主構造層（３）と、
    前記支持構造に接続された第１曲面層（２１）及び前記第１曲面層（２１）に接続された第２曲面層（２２）を含み、前記第２曲面層（２２）には前記曲面ディスプレイが取り付けられる二重曲面構造層（２）とを含むことを特徴とする曲面ディスプレイ支持構造。
13. 前記第１曲面層（２１）は複数の横方向湾曲ロッド（２１１）を含み、前記第２湾曲層（２２）は複数の縦方向湾曲ロッド（２２１）を含み、前記横方向湾曲ロッド（２１１）及び前記縦方向湾曲ロッド（２２１）が互いに交差するよう接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の曲面ディスプレイ支持構造。
14. 前記縦方向湾曲ロッド（２２１）は接続アセンブリＩ（２３）を介して前記横方向湾曲ロッド（２１１）の内周に接続されており、前記接続アセンブリＩ（２３）はスナップフィット（２３１）及び嵌合部材（２３２）を含み、前記スナップフィット（２３１）が縦方向湾曲ロッド（２２１）に係合し、前記嵌合部材（２３２）が前記横方向湾曲ロッド（２１１）を締め付けることによって、前記横方向湾曲ロッド（２１１）を前記スナップフィット部材（２３１）の外表面に移動可能にロックしていることを特徴とする請求項１３に記載の曲面ディスプレイ支持構造。
15. 前記二重曲面構造層（２）が主構造層（３）によって調整可能に支持され、前記主構造層（３）が前記二重曲面構造層（２）の外周に設けられ、前記主構造層（３）に複数の支持部材（３１）が調整可能に配置され、前記支持部材（３１）と前記主構造層（３）との間に上向きの鋭角開口が形成され、前記横方向湾曲ロッド（２１１）が前記鋭角開口を貫通して水平オーバハングを形成していることを特徴とする請求項１３に記載の曲面ディスプレイ支持構造。
16. 前記主構造層（３）と前記二重曲面構造層（２）とが接続アセンブリII（２４）を介して接続され、前記接続アセンブリII（２４）は固定フレーム（２４１）、スクリュー（２４２）及びクランプ（２４３）を含み、前記固定フレーム（２４１）の位置は前記主構造層（３）に調整可能に固定され、前記スクリュー（２４２）の位置は前記固定フレーム（２４１）に調整可能に配置され、前記スクリュー（２４２）の端部にクランプ（２４３）が固定され、前記クランプ（２４３）は円状の挟み口であることを特徴とする請求項１５に記載の曲面ディスプレイ支持構造。

Images