并行绘制图像显示曲面大屏幕投影仪拼接装置的制作方法

本实用新型涉及显示器技术领域，尤其是用于计算机并行绘制的大屏幕投影仪拼接显示装置技术领域。

背景技术：

随着并行绘制技术的发展和计算机三维场景绘制性能的提高，二维显示技术的落后显得更为明显。虽然计算机硬件的发展很快，但是各类显示终端，例如计算机显示器的各项技术指标却一直进展缓慢，落后的显示器技术发展严重影响了其他硬件改进所带来的计算机的进步。如何将高分辨率、多条流水线输入的视频内容显示出来是一个继续解决的问题。

计算机并行绘制图像显示即时此类问题的典型代表。比较通用的解决方法是将多台投影仪阵列拼接起来实时显示超高分辨率图像，其中每台投影仪负责显示各自对应的计算机图形流水线。例如Minnesota的power Wall，Princeton的Scalable Display Wall，UNC的PixelFlex，NCSA和UIUC共同建立的投影墙Display-wall-in-a-Box等。此外，ViswallTM是由美国的Visbox公司生产的商品化产品，投影墙可由9至96台投影仪构成，提供从3072*2304至12288x6144的显示分辨率。这种解决方案有两大突出优势：第一是分辨率高，由此在大规模并行绘制可视化显示以及虚拟现实等领域中，真实感强，更多的细节能显示出来；其二是超大尺寸的显示屏幕，允许更多的人员同时观看，提高观看和交流效率。

此类并行绘制投影仪拼接系统面临最大的问题是多台投影仪拼接起来的图像有明显的缝隙，即需要校正所有投影仪，减小或消除缝隙。目前，一般的解决方案是借助于物理支架，手工调节投影仪的位置和角度，使得多台投影仪能够正确拼接起来。这类装置存在的问题是：1. 物理支架等仪器价格过高；2. 校正工作十分繁琐；3. 物理支架的稳定性差；4. 投影墙移动灵活性差。

另外，最重要的一点是，目前的投影仪拼接成的大屏幕多是平面型的，未见成熟的并行绘制图像显示曲面大屏幕投影仪拼接装置。曲面大屏幕更满足人们的观看感受，是显示器的一大发展方向，因此有必要进行研究设计。

技术实现要素：

并行绘制图像显示曲面大屏幕投影仪拼接装置所要解决的问题是使得投影仪拼接成的大屏幕成曲面且成本低、校正便捷、稳定性高。

并行绘制图像显示曲面大屏幕投影仪拼接装置，包括若干水平位移杆，若干竖直位移杆，若干十字位移架，若干投影仪支架、若干投影仪盒和若干投影仪，十字位移架由两空心杆呈十字型固定组装而成，水平位移杆和竖直位移杆分别自十字位移架的水平和竖直两空心杆中穿插而过，投影仪支架与十字位移架固定相连，投影仪安置在投影仪盒内，投影仪支架与投影仪盒通过上下连成一体的带槽旋转杆上下串连。

优选地，十字位移架的两空心杆的固定方式为焊接，空心杆的长度在15-35mm之间。

优选地，投影仪支架水平放置，与十字位移架通过焊接或螺栓固定相连。

优选地，投影仪通过螺栓固定安置在投影仪盒内。

优选地，投影仪支架与十字位移架数量相等，且等于水平位移杆和竖直位移杆两者的数量相乘。

优选地，水平位移杆长度是竖直位移杆的1.3-3倍。

优选地，各竖直位移杆的顶端通过悬挂件连接在一起，悬挂件内有串连各竖直位移杆的水平轴和固定各竖直位移杆横向位置的U型槽。

优选地，位于装置中部的竖直位移杆上有间距相等的若干插孔，并配套有插销，插销的数量与水平位移杆相等。

优选地，投影仪盒带有与旋转杆的槽相嵌套的穿孔，投影仪支架上有直径大于旋转杆的圆柱形穿孔。

移动水平位移杆和竖直位移杆即可改变投影仪的摆放位移，即可改变投影仪的投影位置，调节旋转杆即可改变同一旋转杆相连的投影仪的投影角度，配合曲面的投影幕布，即可投影出水平方向有曲率的曲面大屏幕，校正工作简单有效。水平位移杆和竖直位移杆十字交叉构成一个整体，保证了校正的稳定性和投影墙移动灵活性。另外，该装置整体结构简洁，涉及零部件不多，且均可实用普通高强塑料制造，生产成本低。

附图说明

图1是并行绘制图像显示曲面大屏幕投影仪拼接装置的整体结构示意图。

图2是并行绘制图像显示曲面大屏幕投影仪拼接装置的旋转杆部分结构示意图。

图3是并行绘制图像显示曲面大屏幕投影仪拼接装置的悬挂件部分结构示意图。

图4是并行绘制图像显示曲面大屏幕投影仪拼接装置的插孔、插销部分结构示意图。

图中：1. 水平位移杆，2. 竖直位移杆，3. 十字位移架，4. 投影仪支架，5. 投影仪盒，6. 投影仪，7. 旋转杆，8. 悬挂件，9. 水平轴，10. U型槽，11. 插孔，12. 插销.。

具体实施方式

如图1、2所示，并行绘制图像显示曲面大屏幕投影仪拼接装置，包括若干水平位移杆，若干竖直位移杆，若干十字位移架，若干投影仪支架、若干投影仪盒和若干投影仪，十字位移架由两空心杆呈十字型固定组装而成，水平位移杆和竖直位移杆分别自十字位移架的水平和竖直两空心杆中穿插而过，投影仪支架与十字位移架固定相连，投影仪安置在投影仪盒内，投影仪支架与投影仪盒通过上下连成一体的带槽旋转杆上下串连。

十字位移架的两空心杆的固定方式为焊接，空心杆的长度在15-35mm之间。这是因为投影仪支架和投影仪具有一定重量，这种组装结构使得十字位移架承受较大的侧向力，两空心杆采用焊接的固定方式保持两空心杆连接的稳定可靠性，空心杆的长度较大保证在较大的侧向力的情况下竖直位移杆的形变较小。

投影仪支架水平放置，与十字位移架通过焊接或螺栓固定相连。投影仪支架与十字位移架连接的稳定可靠性，避免产生较大形变。

投影仪通过螺栓固定安置在投影仪盒内。这种固定方式避免了移动投影仪支架时投影仪在投影仪盒内的晃动。

投影仪支架与十字位移架数量相等，且等于水平位移杆和竖直位移杆两者的数量相乘。这是因为水平位移杆和竖直位移杆的交叉处各有一个十字位移架，且均需安置一台投影仪。

水平位移杆长度是竖直位移杆的1.3-3倍。首要目的是限制竖直位移杆的长度，两考虑因素如下：1. 大多数投影仪本身可调节竖直方向的投影位置，因此竖直位移杆长度可短些，其中最低值1.3是考虑到一般投影仪水平与垂直像素相比是4:3；2. 竖直位移杆的长度过大会挡住观看者的视线。其次，大多数投影仪不具备调节水平方向的投影位置的功能，因此水平位移杆长度需要足够大，使得两相邻投影仪的水平距离与其对应的投影中心距离基本相等，同时，水平位移杆的长度较大一般不会影响观看视线。

如图3所示，各竖直位移杆的顶端通过悬挂件连接在一起，悬挂件内有串连各竖直位移杆的水平轴和固定各竖直位移杆横向位置的U型槽。悬挂件的作用：1. 固定装置各部件的相对位置，使投影仪工作位置稳定；2. 将整个装置悬挂在天花板上。水平轴的作用是使得各竖直位移杆可以在悬挂件内纵向移动；U型槽是作用是避免各竖直位移杆的单摆运动。

如图4所示，位于装置中部的竖直位移杆上有间距相等的若干插孔，并配套有插销，插销的数量与水平位移杆相等。目的是固定各水平位移杆的位置，防止其向下滑动。

投影仪盒带有与旋转杆的槽相嵌套的穿孔，投影仪支架上有直径大于旋转杆的圆柱形穿孔。这种结构使得旋转旋转杆时，投影仪盒跟随旋转杆转动，而投影仪支架位置不动。