本發(fā)明涉及光電顯示領(lǐng)域，尤其是涉及一種球形顯示器及顯示方法。

背景技術(shù)：

隨著led顯示屏的發(fā)展，由于其使用壽命長，節(jié)能環(huán)保以及綜合成本低等優(yōu)點(diǎn)，它被廣泛應(yīng)用于各種公共場所。大多的led顯示屏由于生產(chǎn)技術(shù)的限制被制作成矩形或者正方形，大型的顯示屏也是由多個(gè)小的矩形顯示模塊拼接而成。而實(shí)際上，有的時(shí)候我們需要一些特殊外形的顯示屏—異形屏，如球形，平行四邊形和其他多邊形。其中以球形最為復(fù)雜，構(gòu)造球形需要其他多邊形拼接組合而成。實(shí)際上，球形屏已經(jīng)是一個(gè)標(biāo)新立異聚集人氣的產(chǎn)品。

而現(xiàn)有的球形顯示屏主要采用兩種方案，目前這些方案都有自己的缺陷，一種是西瓜皮式顯示屏，它由多條經(jīng)緯輻條線劃分，形狀類似西瓜花紋或者地球經(jīng)緯線。該種類型的屏由多個(gè)顯示單元拼接而成，任意經(jīng)線上的單元形狀都不一樣。這給制造工藝上增加了難度，需要多個(gè)不同規(guī)格的模具來完成各個(gè)單元分片，只有同一緯線上的同種規(guī)格的顯示單元可以替換。球形屏一旦某個(gè)單元損壞，必須備好匹配同規(guī)格的組件才能替換。并且，平面視頻圖像在該種西瓜屏上顯示，會(huì)出現(xiàn)邊緣線條扭曲，畫面失真，越向南北兩極，像素點(diǎn)的分布越不均勻，北緯45°以北，南緯45°以南，不能播放圖像，畫面利用率很低。為了緩解此種問題，目前只能采用復(fù)雜的算法進(jìn)行抽點(diǎn)或者補(bǔ)點(diǎn)。而且因?yàn)槊繅K單元形狀各異，在分割的邊緣并不總是均勻分布，為了彌補(bǔ)面積上的空缺，往往會(huì)在某些行補(bǔ)加像素點(diǎn)，這又使得這一行比起其他行更加密集一些，導(dǎo)致分割處圖像邊緣細(xì)節(jié)變形。

另一種方案為五邊形加六邊形拼合而成的足球式球形屏，一般一個(gè)球體由十二個(gè)五邊形和二十六個(gè)六邊形拼接組成。而每個(gè)五邊形和六邊形又是由更小的三角形拼接而成，如專利cn201510060005所述，每個(gè)五邊形或者六邊形由兩種規(guī)格不同角度等腰三角形拼合而成。這種足球式的球形屏也有實(shí)現(xiàn)上的困難，因?yàn)槊總€(gè)小三角形都可以看作是一塊獨(dú)立顯示屏，由自己的驅(qū)動(dòng)單獨(dú)控制，行列掃描來展示圖像，為了構(gòu)造帶斜邊的多邊形，兩個(gè)三角形會(huì)拼接組合，而他們的驅(qū)動(dòng)掃描正好是反向的，若要聯(lián)合更多的三角形屏共同顯示大張的圖像必須要分解圖像信息，多塊三角形屏配合行列掃描來控制各個(gè)部分的圖像信息，這在驅(qū)動(dòng)控制，軟件算法實(shí)現(xiàn)上具有極大的難度，技術(shù)門檻太高。

實(shí)際上，很多平面異形屏，如專利cn201210082470所述，都是由等邊三角形，底角為45°或底角為67.5°的等腰三角形以各種拼接方式而成，這些異形屏在呈現(xiàn)圖像信息時(shí)，鄰接的三角形因掃描方向不同，要共同展現(xiàn)畫面，數(shù)據(jù)傳輸和驅(qū)動(dòng)方式仍然是一個(gè)難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種球形顯示器及顯示方法，解決現(xiàn)有球形顯示器的顯示單元塊更換不變的問題。

本發(fā)明的發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種球形顯示器，該顯示器包括多個(gè)相同的平行四邊形顯示單元和一個(gè)多邊形頂蓋，所述多個(gè)相同的平行四邊形顯示單元拼接組合形成上下開孔且內(nèi)部中空的球狀結(jié)構(gòu)，所述多邊形頂蓋設(shè)于球狀結(jié)構(gòu)的上方開孔處。

進(jìn)一步的，該顯示器還包括支架，該支架的一端設(shè)在球形顯示器內(nèi)部，另一端球形顯示器下方開孔處穿出。

進(jìn)一步的，平行四邊形顯示單元的外形為菱形。

進(jìn)一步的，平行四邊形顯示單元的外形為一個(gè)角為60°的菱形。

進(jìn)一步的，多邊形頂蓋由梯形屏以及平行四邊形屏組合而成。

一種球形顯示器的顯示方法若平行四邊形顯示單元在物理上每一行移位n個(gè)像素位，則通過移位寄存器將視頻信號(hào)向平行四邊形顯示單元物理傾斜的反方向移位n個(gè)像素，然后將處理后的視頻信號(hào)進(jìn)行顯示。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、球形顯示器采用相同的平行四邊形顯示單元組合構(gòu)成，能夠滿足工藝上制造容易，且單個(gè)顯示單元可替換性高。

2、球形顯示器在實(shí)際使用過程中，以較簡單的行列掃描驅(qū)動(dòng)方式來驅(qū)動(dòng)顯示屏，具有顯示均勻，色彩艷麗，安裝便捷，易于維護(hù)，重量輕，抗風(fēng)性好、散熱性能好、防水性能好、抗震性能好、輔助安裝框架成本低、無風(fēng)扇靜音等優(yōu)點(diǎn)。

3、球形顯示器廣泛應(yīng)用于博物館、天文館、科技館、少年宮、展覽館、體育館、候機(jī)廳、星級酒店、大型露天場所、火車站、港口、商場、酒吧等其他場所。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為平行四邊形顯示單元的掃描方式圖；

圖4為本發(fā)明的顯示原理圖；

圖5為本發(fā)明的顯示效果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實(shí)施例

本發(fā)明提供一種球形顯示器，如圖1～圖2所示，該顯示器包括多個(gè)相同的平行四邊形顯示單元和一個(gè)多邊形頂蓋。多個(gè)相同的平行四邊形顯示單元拼接組合形成上下開孔且內(nèi)部中空的球狀結(jié)構(gòu)，多邊形頂蓋設(shè)于球狀結(jié)構(gòu)的上方開孔處。該顯示器還包括支架，該支架的一端設(shè)在球形顯示器內(nèi)部，另一端球形顯示器下方開孔處穿出。多邊形頂蓋由梯形屏以及平行四邊形屏組合而成。

為了縮小拼接縫隙，平行四邊形顯示單元的外形為菱形。為了進(jìn)一步縮小拼接縫隙，平行四邊形顯示單元的外形為一個(gè)角為60°的菱形。

以下對本球形顯示器進(jìn)行詳細(xì)說明：

本發(fā)明顯示器的重點(diǎn)在于它的拼接組合方式，顯示屏的可視角度為360度，可以全方位播放視頻，它的每個(gè)顯示單元是一個(gè)完整的平行四邊形，并非兩個(gè)三角拼接而成。如圖3所示，每個(gè)平行四邊形顯示單元從上至下按行掃描，方向一致。用i表示行j表示列，pixel(i，j)與pixel(i+1，j)以及pixel(i，j+1)往往需要同樣的顏色，通過對移位寄存器簡單的移位操作就能控制對應(yīng)像素點(diǎn)發(fā)光。pixel(i,j)正面用硅膠灌封做防水處理，內(nèi)部出線采用硅膠線材，全密封防水設(shè)計(jì)適應(yīng)各種濕度環(huán)境，可在淋雨情況下正常工作。目前，采用臺(tái)灣積聚公司的mbi5124或者mbi5958的恒流led驅(qū)動(dòng)器就能實(shí)現(xiàn)，實(shí)際上，這與傳統(tǒng)矩形顯示器拼接驅(qū)動(dòng)行列掃描的控制方式原理上并無二致。本發(fā)明采用平行四邊形作為主要的顯示單元，實(shí)現(xiàn)無縫拼接，除了球體北極需要構(gòu)建一個(gè)多邊形頂蓋來封口外，整個(gè)球都用同一種規(guī)格的平行四邊形顯示單元均勻顯示，任一損壞，方便替換。

本發(fā)明的顯示原理如圖4所示，模擬攝像機(jī)、錄像機(jī)、ld視盤機(jī)、電視機(jī)輸出的復(fù)合視頻信號(hào)(亮度信號(hào)、色彩信號(hào)、同步信號(hào))或者音頻的混合數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可辨別的數(shù)字信號(hào)，由計(jì)算機(jī)中fpga圖像處理控制器對數(shù)字信號(hào)行列進(jìn)行移位。若平行四邊形顯示單元在物理上向左傾斜，每一行移位n個(gè)像素位，那么由fpga在軟件上對移位寄存器進(jìn)行操作，與平行四邊形顯示單元物理傾斜的反方向移位n個(gè)像素進(jìn)行調(diào)整。這樣最終在平行四邊形顯示單元上能夠呈現(xiàn)正常的視頻圖案。分割圖像到各個(gè)平行四邊形的算法實(shí)現(xiàn)，是由軟件來實(shí)現(xiàn)，而每個(gè)平行四邊形上的像素移位可由多種方式來實(shí)現(xiàn)(如硬件上通過圖形卡去完成移位或者通過純軟件算法上去實(shí)現(xiàn)，也就是說在計(jì)算機(jī)上完成軟件算法，或者fpga上去硬件實(shí)現(xiàn))。經(jīng)fpga視頻圖像處理器處理過后，數(shù)字信號(hào)送入led平行四邊形顯示單元，顯示單元中掃描控制器對數(shù)字信號(hào)進(jìn)行控制在顯示控制單元發(fā)光顯示。平行四邊形屏體內(nèi)自帶開關(guān)電源單獨(dú)給屏幕供電。圖4中的圖像處理控制器指的就是fpga，這個(gè)fpga不一定是在計(jì)算機(jī)內(nèi)部組件，也有可能是外部作為圖像處理板來實(shí)現(xiàn)它的功能。

例如，如圖5所示，如果球體要多個(gè)單元共同展示字母“cn”，將部分球面延展開來分析，分解字母像素“c”成為一個(gè)二維數(shù)組矩陣，確定使用(a～f，3～8)來顯示“c”的位置，通過主芯片選通覆蓋像素的顯示單元，計(jì)算可使用總的像素陣列，每個(gè)單元的顯示邊界，分解字母“c”圖案像素分布，從上至下驅(qū)動(dòng)像素點(diǎn)，每顯示一個(gè)像素，偏移量增加，遇到每個(gè)單元像素邊界，選通臨近單元繼續(xù)完成該行顯示。每行顯示完成切換到下一列對應(yīng)首個(gè)單元繼續(xù)顯示“c”的信息。字母“n”的顯示方式同理可以推導(dǎo)。對于平行四邊形構(gòu)建的部分以外，頂部和底部會(huì)有空洞，我們需要支架支撐整個(gè)球體，因此底部是內(nèi)部固定支架的入口。頂部的空缺由于選擇的平行四邊形單元的大小不同，會(huì)剩余一個(gè)正多邊形的蓋子。若要無縫填充這個(gè)蓋子，需要少量另外的梯形屏以及平行四邊形組合而成。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。