[发明专利]一种用于球幕显示系统的LED箱体结构

说明书

本发明公开了一种用于球幕显示系统的LED箱体结构，包括复合材料结构层和若干单元灯板，复合材料结构层为底部镂空的球壳，单元灯板按球壳的经纬线磁吸式地拼接设置于复合材料结构层内侧，复合材料结构层上对应于每个单元灯板的位置均设置有贯通的矩形通孔，便于给单元灯板供电和通信。本发明的单元灯板通过磁性螺栓与具有金属结构层的复合材料结构层磁性连接，有利于单元灯板的安装和拆卸，可实现快速装配和维护。此外，通过调节单元灯板的磁性螺栓旋入铜柱的深度，可实现单元灯板高度的调节，以便于单元灯板拼接，保证单元灯板拼接后整个球面的平整度。

技术领域

本发明涉及LED显示技术领域，尤其涉及一种用于球幕显示系统的LED箱体结构。

背景技术

目前球幕显示器(内显示)多用投影拼接显示方案完成实施，根据所需显示视场角和球幕大小选用数量不等的投影仪，显示内容通过图像裁剪、融合和拼接等方式实现整球显示。但是投影方式存在诸多问题：图像融合存在公共带，在交界处易出现亮度和色度差；对比度低，投影仪是被动式显示原理，导致黑场时显示不够黑，对比度低；响应时间大，在表现高速运动物体时，会出现拖影现象；像素利用率低，投影图像拼接在双曲面上显示时，由于存在较多的公共带，实际像素利用率低；寿命短，受限于投影仪中灯泡寿命，整个投影仪寿命较短，且每台投影仪灯泡亮度衰减不一致，需要定时更换灯泡并进行整个图像的亮度和速度校正等，维护成本高。LED(Light Emitting Diode,发光二极管)为半导体器件，响应时间短，寿命长，同时为主动显示原理，图像对比度高。若将LED应用于球幕显示器，则LED球幕显示只需要做图像几何校正和图像拼接，无需融合，图像处理简单且易维护。此外LED多通道图像拼接时重合带非常小，故整体像素利用率非常高。因此，LED球幕显示系统特别适合模拟仿真训练，是该领域未来的发展方向。

现有LED球幕显示系统中，显示模块与安装结构之间一般采用固定连接的方式，例如，专利CN205428405U公开了一种圆柱面拼接的球形点阵显示屏，其显示板与安装梁之间设有微调螺柱，用螺钉分别将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，然而采用这种固定连接方式不能灵活调节显示板与安装梁之间的距离，难以保证单元灯板拼接后整个球面的平整度，也不方便显示板的拆卸。

此外，也有采用可拆卸式或磁吸式方法来连接显示模块与安装结构的，例如专利CN107481628A公开了一种球面体LED显示屏的软模组，该软模组内侧设有PCB板，PCB板内包括铜柱和底壳，并用螺丝将PCB板固定在软模组上，底壳内设置有若干磁铁块，软模组通过磁铁块吸附连接在球面体的外球面和内球面，但是该专利的铜柱和螺丝均设置在软模组内部，不能随时调节软模组的相对高度，因此也难以提高单元灯板拼接后整个球面的平整度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种用于球幕显示系统的LED箱体结构，具体的，包括复合材料结构层和若干单元灯板，所述复合材料结构层为底部镂空的球壳，所述单元灯板按球壳的经纬线磁吸式地拼接设置于复合材料结构层内侧，所述复合材料结构层上对应于每个单元灯板的位置均设置有贯通的矩形通孔。复合材料结构层采用开孔设计，可使外部电源线缆和通信线缆穿过复合材料结构层与单元灯板连接，从而便于给单元灯板供电和通信。

所述单元灯板背面即与复合材料结构层连接的一侧，其四周设置有凸出且中空的铜柱，所述铜柱上旋入有带螺纹的磁性螺栓，所述复合材料结构层中镶嵌有金属结构层，所述单元灯板通过磁性螺栓和铜柱可调地与复合材料结构层磁性连接。通过调节磁性螺栓旋入铜柱的深度，可实现单元灯板高度的调节，以便于单元灯板拼接，保证单元灯板拼接后整个球面的平整度。此外，单元灯板与复合材料结构层通过磁性连接，有利于单元灯板的安装和拆卸，可实现快速装配和维护。

进一步的，所述单元灯板的尺寸大小与其在复合材料结构层上的纬度高低成反比，即纬度越高则单元灯板尺寸越小，赤道附近的单元灯板尺寸最大，且极点位置的单元灯板为圆形灯板。