一种弧角不大于180度的内球面显示大屏

摘要

一种弧角不大于180度的内球面显示大屏，属于仿真显示及办公技术领域。包括平板显示屏、内球面导像屏、超薄强力无拉伸胶带、平板显示屏背架、拼接框架；将平板显示屏1、内球面导像屏2、超薄强力无拉伸胶带3组合成的一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123，并根据其所在的位置坐标编号，将平板显示屏背架4安装到平板显示屏1之上。优点在于，可实现弧角不大于180度的不同曲率的内球面大屏且无光学拼接黑缝，符合人眼生态学，对于飞机模拟仿真驾驶显示、内球面影院具有革命性的改革。

说明书

技术领域

本发明属于仿真显示及办公技术领域，特别是提供了一种弧角不大于180度的内球面显示大屏，在作战指挥、虚拟现实、游戏显示、球幕影院、家庭影院等场所，有非常广泛的用途。

背景技术

沉浸式显示是利用人眼的视觉特性，采用视场还原的方法，使显示面呈弧形面显示，图像各像素点与人的视网膜等距，在不改变人双眼观看习惯的前提下，同时具有将平面图像还原为摄像机和人眼观看到的图像，通过弧面的深度使画面自然形成有前后距离感和有一定深度的画面。弧形沉浸式的显示，不仅使人有融入画面图像的沉浸式感受，而且可以减少因头部和腰部的长时间扭曲所造成的对颈部和腰部的伤害，对头颈部和腰部的健康也有非常积极的意义。

内球形的显示面符合人眼生态学，可以最大程度地还原人眼观看真实视景的视觉习惯，在仿真显示领域有广泛的用途。如何保证真实视景的仿真度是高端显示行业长期追求的目标，比利时巴可、美国科视、英国DP是仿真显示领域的佼佼者，大型的球幕仿真显示基本上被上述三家公司垄断，其常规的手段是采用六台投影机结合边缘融合的手段在内球形的幕布上投影出内球形画面。

大屏普遍存在搬运困难的问题，一般来讲，超过100英寸的大屏不仅存在电梯难以进入的问题，而且在运输的道路上也需要进行选择，采用模块拼接也是超过150英寸以上的大屏不得不的选择，而且在拼接缝隙小于像素点间距的前提下，如果能控制好相邻拼接模块之间的像素点间距不变，同样可以拼接出大屏显示图像无缝隙的大屏幕图像，LED大屏幕利用的就是此原理，LED大屏幕不是无物理拼接缝隙，而是没有图像的光学拼接缝隙。

发明内容

本发明的目的在于提供一种弧角不大于180度的内球面显示大屏，借助LED大屏幕和拼接大屏幕的组成原理，提出了利用平板显示屏组成的一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的制造方法。

本发明的原理是利用由光纤制成的可以进行像素传导或位移的内球形导像屏将 平板显示屏的平面图像位移到一定曲率的内球形导像屏的内球形显示面上，由此将平面显示屏转化为内球形导像屏单元，再由内球型导像屏单元拼接组合成一定曲率的多屏拼接的内球面显示大屏。

本发明包括平板显示屏1、内球面导像屏2、超薄强力无拉伸胶带3、平板显示屏背架4、拼接框架5；如图1所示。连接和安装工艺是：

(1)将平板显示屏1、内球面导像屏2、超薄强力无拉伸胶带3组合成的一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123，并根据其所在的位置坐标编号；

(2)将平板显示屏背架4安装到平板显示屏1之上；

(3)根据一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123的位置坐标编号，将其悬挂在相应的位置之上；

(4)调整平板显示屏背架4上的上下调节螺栓41和左右调节滑轮42以及拼接框架5上的四角前后移动的顶丝51，使一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123至内球面合适位置。

本发明的内球面弧角范围为10～180度，内球面的成型方法为在矩形立方体之内“挖”内球面的方法，相当于以一定直径的球面在矩形长方体厚度方向切割而形成的内球面，本发明是通过此原理由内球面导像屏2实现的，如图2所示。

本发明的内球面直径为大于2.5m，小于30m的内球。

本发明的组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的平板显示屏1可以是小间距LED显示屏、LCD显示屏、OLED显示屏、QLED显示屏、PLED显示屏等各种类型的平板显示屏，且所有平板显示屏1的尺寸、型号、规格皆完全一样，因此，组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的平板显示屏统一都叫平板显示屏1，如图3所示。

本发明的组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的内球面导像屏2的与平板显示屏1的接触面的面积和形状都是相同的，但组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的内球面导像屏2的高度和内弧面形状都是不同。尽管不同位置的内球面导像屏2的高度和内弧面形状皆不同，但所有位置的内球面导像屏2与平板显示屏1的接触面积皆相同且内球面导像屏的成型工艺也完全一样，因此，组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的各个位置的内球面导像屏统一都叫组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的内球面导像屏2，如图4所示。

本发明的内球面导像屏2是通过光纤传导像素的光纤导像屏，其制造方法可参照专利ZL 2007 1 0176399.9《一种高增益透射屏幕》以及专利ZL 2007 1 0176403.1《导光图像放大屏幕》以及201510629439.1《一种内球形图像放大导像屏》所述的方法实施，将光纤截成等长的光纤段，受光面采用密集堆积方式堆积并按受光面光源照射的几何尺寸箍紧、粘接，对受光面切割、打磨、抛光后形成光纤传导层。光纤传导层粘接(或喷镀)前端透光层和后端透光层后形成导光屏幕，制成光纤导像屏。它们均包括后端透光层(或减反射层)、光纤传导层和前端透光层，不同之处在于光纤传导层的形状和制作方法不同。

本发明的内球面导像屏2，其光纤传导层的制作方法包括：可以采用201510629439.1《一种内球形图像放大导像屏》介绍的内球面导像屏的制作方法，按照内球面导像屏2所处的圆内球面的不同位置单独制作，形成有位置坐标的内球面导像屏2的光纤传导层；也可以按照专利ZL 2007 1 0176399.9《一种高增益透射屏幕》先行制成一定厚度的长方体形状的光纤传导层，然后再根据其所处的内球面所在位置机加工或雕刻，形成有位置坐标的内球面导像屏2的光纤传导层；还可以先行可参照专利ZL 2007 1 0176399.9《一种高增益透射屏幕》制成一定厚度的长方体形状的光纤传导层，然后将长方体形状的光纤传导层按照圆球曲率进行堆砌，再采用机加工或雕刻的方法将长方体形状的光纤传导层雕刻成或加工成符合内球面曲率的形状，然后对加工或雕刻成型的光纤传导层进行编号，形成有位置坐标的内球面导像屏2的光纤传导层。内球面导像屏2的光纤传导层制成之后，可按照201510629439.1《一种内球形图像放大导像屏》或专利ZL 2007 1 0176399.9《一种高增益透射屏幕》中介绍的光纤传导层的表面处理方法，对内球面导像屏2的光纤传导层的后端透光面和前端显示面进行表面处理，处理完成之后形成内球面导像屏2。

本发明的超薄强力无拉伸胶带3将平板显示屏1、内球面导像屏2、组合成为一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123。它包括两种形式，一种是：将平板显示屏1和内球面导像屏2连接在一起的胶带，其厚度应小于平板显示屏1的像素点间距至少0.1mm，确保相邻内球面导像屏2之间平板显示屏1显示的像素点间距不因拼接间隙而改变，如图5所示。另外一种是：对于适合直接与内球面导像屏2粘接的平板显示屏1，比如LED显示屏，超薄强力无拉伸胶带3可换成透明胶体31直接灌注或透明双面胶薄膜来双面粘贴平板显示器1和内球面导像屏2，如 图6所示。

本发明的平板显示屏背架4是组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123的背架，安装在平板显示屏1背后，其上设置有上下调节螺栓41、左右调节滑轮42，可以调整内球面导像屏2之间的上下、左右缝隙至安装要求，如图7所示。

本发明的拼接框架5是平板显示屏背架4的挂架，其上有可以使内球面显示大屏的拼接显示单元123的四角前后移动的顶丝51，其形状是按照平板显示屏1四个角所在的位置成圆球梯状的，可以调整内球面显示大屏的拼接显示单元123的四个角向前或推后至内球面圆弧过渡平滑或无前后台阶，如图8所示。

本发明的优点在于可实现弧角不大于180度的不同曲率的内球面大屏且无光学拼接黑缝，符合人眼生态学，对于飞机模拟仿真驾驶显示、内球面影院具有革命性的改革。

附图说明

图1为弧角不大于180度的内球面显示大屏的组成示意图。其中，平板显示屏1、内球面导像屏2、超薄强力无拉伸胶带3、平板显示屏背架4、拼接框架5。

图2为内球面导像屏2从矩形立方体之内“挖”内球面的示意图。

图3为平板显示屏1拼接的背后示意图。

图4为内球面导像屏2与平板显示屏1的接触面积皆相同，组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏正面(内球面)示意图。

图5为强力无拉伸胶带3将平板显示屏1和内球面导像屏2连接在一起的示意图。其中，内球面显示大屏的拼接显示单元123。

图6为透明胶体31或薄膜直接灌注，双面粘贴平板显示器1和内球面导像屏2的示意图。其中，内球面显示大屏的拼接显示单元123。

图7为平板显示屏背架4示意图，其中，上下调节螺栓41、左右调节滑轮42。

图8为拼接框架5与平板显示屏背架4配合示意图。其中，前后移动的顶丝51，可以调整内球面显示大屏的拼接显示单元123的四个角向前或推后。

具体实施方式

图1～图8为本发明的一种具体实施方式。

本发明由平板显示屏1、内球面导像屏2、超薄强力无拉伸胶带3、平板显示屏背架4、拼接框架5组成，如图1所示。

本发明的内球面弧角范围为10～180度，内球面的成型方法为在矩形立方体之内“挖”内球面的方法，相当于以一定直径的球面在矩形长方体厚度方向切割而形成的内球面，本发明是通过此原理由内球面导像屏2实现的，如图2所示。

本发明的内球面直径为大于2.5m，小于30m的内球。

本发明的组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的平板显示屏1可以是小间距LED显示屏、LCD显示屏、OLED显示屏、QLED显示屏、PLED显示屏等各种类型的平板显示屏，且所有平板显示屏1的尺寸、型号、规格都完全一样，因此，组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的平板显示屏统一都叫平板显示屏1，如图3所示。

本发明的组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的内球面导像屏2的与平板显示屏1的接触面的面积和形状都是相同的，但组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的内球面导像屏2的高度和内弧面形状都是不同。尽管不同位置的内球面导像屏2的高度和内弧面形状皆不同，但所有位置的内球面导像屏2与平板显示屏1的接触面积皆相同且内球面导像屏的成型工艺也完全一样，因此，组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的各个位置的内球面导像屏统一都叫组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的内球面导像屏2，如图4所示。

本发明的内球面导像屏2是由光纤传导像素的光纤导像屏，其制造方法可参照专利ZL 2007 1 0176399.9《一种高增益透射屏幕》以及专利ZL 2007 1 0176403.1《导光图像放大屏幕》以及201510629439.1《一种内球形图像放大导像屏》所述的方法实施，将光纤截成等长的光纤段，受光面采用密集堆积方式堆积并按受光面光源照射的几何尺寸箍紧、粘接，对受光面切割、打磨、抛光后形成光纤传导层。光纤传导层粘接(或喷镀)前端透光层和后端透光层后形成导光屏幕，制成光纤导像屏。它们均包括后端透光层(或减反射层)、光纤传导层和前端透光层，不同之处在于光纤传导层的形状和制作方法不同。

本发明的组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的内球面导像屏2内光纤传导层的制作方法包括：可以采用201510629439.1《一种内球形图像放大导像屏》介绍的内球面导像屏的制作方法，按照内球面导像屏2所处的圆内球面的不同位置单独制作，形成有位置坐标的内球面导像屏2的光纤传导层；也可以按照专利ZL 20071 0176399.9《一种高增益透射屏幕》先行制成一定厚度的长方体形状的光纤传导层，然后再根据其所处的内球面所在位置机加工或雕刻，形成有位置坐标的内球面导像 屏2的光纤传导层；还可以先行可参照专利ZL 2007 1 0176399.9《一种高增益透射屏幕》制成一定厚度的长方体形状的光纤传导层，然后将长方体形状的光纤传导层按照圆球曲率进行堆砌，再采用机加工或雕刻的方法将长方体形状的光纤传导层雕刻成或加工成符合内球面曲率的形状，然后对加工或雕刻成型的光纤传导层进行编号，形成有位置坐标的内球面导像屏2的光纤传导层。内球面导像屏2的光纤传导层制成之后，可按照201510629439.1《一种内球形图像放大导像屏》或专利ZL 20071 0176399.9《一种高增益透射屏幕》中介绍的光纤传导层的表面处理方法，对内球面导像屏2的光纤传导层的后端透光面和前端显示面进行表面处理，处理完成之后形成内球面导像屏2。

本发明的超薄强力无拉伸胶带3将平板显示屏1、内球面导像屏2、组合成为一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123。它包括两种形式，一种是：将平板显示屏1和内球面导像屏2连接在一起的胶带，其厚度应小于平板显示屏1的像素点间距至少0.1mm，确保相邻内球面导像屏2之间平板显示屏1显示的像素点间距不因拼接间隙而改变，如图5所示。另外一种是：对于适合直接与内球面导像屏2粘接的平板显示屏1，比如LED显示屏，超薄强力无拉伸胶带3可换成透明胶体31或薄膜直接灌注来双面粘贴平板显示器1和内球面导像屏2，如图6所示。

本发明的平板显示屏背架4是组成一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123的悬挂架，其上设置有上下调节螺栓41、左右调节滑轮42，可以调整内球面导像屏2之间的上下、左右缝隙至安装要求，如图7所示。

本发明的拼接框架5是平板显示屏1的挂架，其上有可以使内球面显示大屏的拼接显示单元123的四角前后移动的顶丝51，其形状是按照平板显示屏背架4所在的位置成圆球梯状的，可以调整内球面显示大屏的拼接显示单元123的四个角向前或推后至内球面圆弧过渡平滑或无前后台阶，如图8所示。

本发明的安装工艺是：一、将平板显示屏1、内球面导像屏2、超薄强力无拉伸胶带3组合成的一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123，并根据其所在的位置坐标编号；二、将平板显示屏背架4安装到平板显示屏1之上；三、根据一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123的位置坐标编号，将其悬挂在相应的位置之上；四、调整平板显示屏背架4上的上下调节螺栓41和左右调节滑轮42以及拼接框架5上的四角前后移动的顶丝51，使一种弧角不大于180度的内球面显示大屏的拼接显示单元123至内球面合适位置。