专利名称：三维立体显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种三维立体显示器。
背景技术：
本申请人发明的一种三维显示系统及其显示控制方法，申请号为 200810026565. 1，初审
公开日为2008年8月13日，该系统种结构制造成本低廉而且适用范围广，如可应用在酒店大堂、酒吧、夜场、娱乐场所或舞台等；可作为教学、研究、演示用的立体动态三维显示模型；还可用于招牌广告、临街灯饰、室内装饰、走廊过道等场合。但是其安装结构较为复杂，且外形简陋不美观，更重要是由于安装后体积较大难以满足运输以及客户使用的需要。该结构适合于制作较为大型的三维显示矩阵，由于矩阵中的每个线状显示单元都必须有大量的控制线路并行沿线状显示单元分布，尤其是根部，也就是线状显示单元的基板如印刷线路板就要求达到一定的宽度，一方面会导致线状显示单元之间的相互遮挡，另一方面随着矩阵的增大或者是LED密度的增加，线状显示单元需要提供足够大的电流供给，该结构无法满足。申请人对上述结构进行了改进，并申请了一项实用新型专利， 申请号为200920050421.X，授权
公开日为2009年12月30日，采用了独立的供电线路，改善了大型三维显示矩阵的相互遮挡以及供电问题，可是该结构的供电线路为恒定的电源， 因此需要大量的控制芯片对每个发光点进行控制，使得制造成本较高。
发明内容本实用新型的目的是提供一种新型结构的三维立体显示器，能够实现超大规模的三维显示，同时增加了 LED发光点的密度即减少了像素点之间的点距，大大的提高三维显示的精度。本实用新型是这样来实现上述目的的三维立体显示器，由多个面状显示单元平行排列组成，所述面状显示单元包括多个灯条以及多组信号电源传输线路，所述灯条由窄长条状印刷线路板以及按一定间距焊接在印刷线路板上的三色LED组成，灯条之间相互平行且水平方向放置，信号电源传输线路与灯条垂直排布形成网格状的面状显示单元；信号电源传输线路分别由N组信号线以及M 根电源线组成，每个灯条上分布至少一组信号线，三色LED的RGB引脚分别与一组信号线相连；每个灯条上按照垂直方向位置相对应的三色LED为一纵向组，每纵向组的三色LED的公共端与一根电源线相连。所述信号电源传输线路为多个与灯条相垂直的印刷线路板，信号线及电源线共同沿印刷线路板分布。所述信号电源传输线路包括分离的信号线及电源线，所述信号线分布于与灯条相垂直的印刷线路板，电源线为刚性或柔性的金属线体。所述信号电源传输线路包括分离的信号线及电源线，所述信号线为刚性或柔性的线束，电源线为刚性或柔性的金属线体。[0009]所述信号线分为红色、绿色及蓝色信号线，每种颜色的信号线沿各自与灯条相垂直的印刷线路板分布。所述信号线包括供电线路、至少一根串行数据线以及多个解码芯片，解码芯片可焊接在与灯条相垂直的印刷线路板或直接焊接在灯条上；解码芯片的电源接线端口与供电线路相连，解码芯片之间通过串行数据线串联，每个解码芯片设有RGB输出端口与相应灯条的信号线相连。所述灯条以及与灯条相垂直用于传输信号电源传输线路的印刷线路的连接处设有插针式连接件，插针式连接件可以为直针形或弯针形，灯条以及印刷线路板上相应的设有插接孔，插针式连接件插入插接口后焊接固定。印刷线路板在与插针式连接件的连接部位设有与灯条平行的焊接板。多块印刷线路板重叠粘和，印刷线路板之间通过绝缘涂层相互绝缘隔断，灯条只与控制器显示的印刷线路板通过插针式连接件焊接。所述灯条上设有穿孔，信号线及电源线穿过穿孔沿垂直方向将所有灯条，并与灯条上的相应线路电连接。本实用新型的有益效果是信号电源传输线路对灯条起到一定的支撑的作用，使得网状的面状单元具有更好的刚度和强度。电源线一般采用分时方式分别对纵向组内的三色LED进行供电，信号线根据需要可以采用静态或者动态扫描的方式对三色LED进行控制， 每个面状显示单元的像素为信号线的数量与电源线的乘积，在搭建三维立体显示器时可根据实际情况选择合理的布线，同时对信号线和电源线的数量进行选择，由于解决了供电的问题，可以大大的提高每个面状显示单元的显示点三色LED的数量，也可增加其密度，使得三维立体显示器能够显示更加精细的图像，另外可以大大的缩窄信号线、电源线以及灯条的宽度，以减少相互之间的遮挡。而且整个面状显示即便采用串行传输控制信号，每个灯条也只需要一片简单的串行解码芯片，因此造价得以大幅的降低。最后，本本实用新型的结构十分的灵活，可以方便的对整个三维立体显示器进行无限的延伸，而不受限制，因此可以方便的搭建超大规模的三维立体显示器。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明
图1是本实用新型第一种实施例的电路原理图； 图2是第一种实施例的结构示意图； 图3是本实用新型第二种实施例的电路原理图； 图4是第二种实施例的结构示意图； 图5是本实用新型第三种实施例的电路原理图； 图6是第三种实施例的结构示意图； 图7是本实用新型第四种实施例的电路原理图； 图8是第四种实施例的结构示意图； 图9是多块印刷线路板重叠结构的结构示意图； 图10是直针形插针式连接结构的结构示意图； 图11是弯针形插针式连接结构的结构示意图。
具体实施方式
参照图1及图2，三维立体显示器，由多个面状显示单元平行排列组成，所述面状显示单元包括多个灯条1以及多组信号电源传输线路2，所述灯条1由窄长条状印刷线路板以及按一定间距焊接在印刷线路板上的三色LED3组成，灯条1之间相互平行且水平方向放置，信号电源传输线路2与灯条1垂直排布形成网格状的面状显示单元；信号电源传输线路 2分别由N组信号线以及M根电源线Tl至Tm组成，每个灯条1上分布至少一组信号线，三色LED3的RGB引脚分别与一组信号线相连；每个灯条1上按照垂直方向位置相对应的三色 LED3为一纵向组，每纵向组的三色LED3的公共端与一根电源线相连。信号电源传输线路2 对灯条1起到一定的支撑的作用，使得网状的面状单元具有更好的刚度和强度。电源线Tl 至Tm—般采用分时方式分别对纵向组内的三色LED3进行供电，信号线根据需要可以采用静态或者动态扫描的方式对三色LED3进行控制，每个面状显示单元的像素为信号线的数量与电源线的乘积，在搭建三维立体显示器时可根据实际情况选择合理的布线，同时对信号线和电源线的数量进行选择，由于解决了供电的问题，可以大大的提高每个面状显示单元的显示点三色LED3的数量，也可增加其密度，使得三维立体显示器能够显示更加精细的图像，另外可以大大的缩窄信号线、电源线Tl至Tm以及灯条1的宽度，以减少相互之间的遮挡。而且整个面状显示即便采用串行传输控制信号，每个灯条1也只需要一片简单的串行解码芯片IC，因此造价得以大幅的降低。最后，本本实用新型的结构十分的灵活，可以方便的对整个三维立体显示器进行无限的延伸，而不受限制，因此可以方便的搭建超大规模的三维立体显示器。下面结合具体的实施例对本实用新型作详细的解释实施例1，参照图1及图2整个面状显示单元由水平方向放置的灯条1以多根互相平行并且垂直于灯条1的信号电源传输线路2组成，信号电源传输线路2也是采用窄长的印刷线路板作为载体，信号线及电源线Tl至Tm共同沿印刷线路板分布。信号线是用于传输控制每个灯条1上三色LED3的红、绿、蓝信号，即每个灯条1至少对应一组用于控制本灯条1所有三色LED3的信号线。电源线Tl至Tm连接于三色LED3的公共端，用于控制纵向组三色LED3的信号。信号线与电源线Tl至Tm的乘积决定了整个面状显示单元的像素，制作是可以根据三色LED3的结构以及面状显示单元的需要进行合理的搭配。如可以将信号线分为红色、绿色、蓝色三组，每种颜色的信号线沿一根垂直的印刷线路板同时可以根据需要传输多根电源线Tl至Tm，当然也可以把电源线Tl至Tm与信号线分离不同的印刷线路板进行传输，参照图3和图4。信号电源传输线路2采用印刷线路板作为载体，对灯条1起到一定的支撑作用，便于制作用于平面放置的三维立体显示器，但是由于印刷线路板能够传输的电流有限，而且宽度相对还是较大，因此适合制作小型的三维立体显示器。为了便于垂直的印刷线路板与灯条1之间的固定连接，设有插针式连接件4，插针式连接件4可以为直针形或弯针形，参照图10或图11，灯条1以及印刷线路板上相应的设有插接孔5，插针式连接件4插入插接口后焊接固定。实施例2，为了改善实施例一中垂直印刷线路板的遮挡问题，可以将多块印刷线路板重叠粘合，参照图9，印刷线路板之间通过绝缘涂层相互绝缘隔断，灯条1只与控制器显示的印刷线路板通过插针式连接件4焊接。[0032]实施例3，为了改进实施例1中印刷线路板传输电流的限制，本实施例将信号电源传输线路2中的信号线及电源线Tl至Tm分离传输，信号线依然采用与灯条1相垂直的印刷线路板进行传输，由于信号线所传输的电流较小，因此该印刷线路板可以做的很窄以减少遮挡，而电源线Tl至Tm为刚性或柔性的金属线体，由于金属线体本身的截面面积比印刷线路板大，因此能够传输较大的电流，这样就能够便于制作超大型的三维立体显示器，参照图7和图8。当然信号线可以采用实施例1中按照不同的颜色沿不同的印刷线路板进行传输， 还有一种方式就是将红、绿、蓝控制信号进行编码后采用串行的方式进行传输，参照图5和图6，这种方式所采用的信号线包括供电线路GND及VCC、至少一根串行数据线DATA以及多个解码芯片IC，解码芯片IC可焊接在与灯条1相垂直的印刷线路板或直接焊接在灯条1 上；解码芯片IC的电源接线端口与供电线路GND及VCC相连，解码芯片IC之间通过串行数据线DATA串联，每个解码芯片IC设有RGB输出端口与相应灯条1的信号线相连。采用串行的方式还能够进一步减少用于传输信号线的印刷线路板的宽度，所产生的遮挡效果就更小了。而对于电源线Tl至Tm而言可以为刚性或柔性，刚性的金属线体可以用较硬的纤细铜管，为了便于固定，在灯条1上均勻的设有穿孔，铜管穿过沿垂直方向穿过所有灯条1 相应的穿孔，并与纵向组的三色LED3的公共端焊接，由于铜管对整个面状显示单元起到较好的支撑作用，因此该结构适用于制作平面放置或者是吊顶式的三维立体显示器，另外铜管的遮挡影响也是非常小的。而采用柔性的金属线体主要是用于制作垂吊安装的三维立体显不器。实施例4，为进一步改进实施例3遮挡问题，本实施例中的信号线也采用线体的方式进行传输，相应的信号传输形式必须采用实施例2中的串行传输，解码芯片IC焊接固定在灯条1上，信号线可以采用多股线传输解码芯片IC的供电以及串行数据等。对于采用印刷线路板传输信号线或者电源线Tl至Tm的，灯条1与其连接时基本上都是采用实施例1所提到的插针式连接件4，这样连接非常方便而且固定的效果较好，可是由于印刷线路板较窄，难以满足插针之间的间距要求，为此可以印刷线路板在与插针式连接件4的连接部位设有与灯条1平行的焊接板，同时将需要连接的信号线或电源线Tl至 Tm延伸至焊接板，并在焊接板上设置用于焊接插针的穿孔，参照图1及图2。另外，三色LED3也可以根据需要选择不同的安装方式，如可以是贴片式的LED3在灯条1的一面或两面采用贴片封装，或者采用插针式三色LED3，这时可根据灯条1的固定方向进行直插或者将灯脚进行90度弯折后插接。
权利要求1.三维立体显示器，其特征在于由多个面状显示单元平行排列组成，所述面状显示单元包括多个灯条(1)以及多组信号电源传输线路(2)，所述灯条(1)由窄长条状印刷线路板以及按一定间距焊接在印刷线路板上的三色LED (3)组成，灯条(1)之间相互平行且水平方向放置，信号电源传输线路(2)与灯条(1)垂直排布形成网格状的面状显示单元；信号电源传输线路(2)分别由N组信号线以及M根电源线(Tl至Tm)组成，每个灯条(1)上分布至少一组信号线，三色LED (3)的RGB引脚分别与一组信号线相连；每个灯条(1)上按照垂直方向位置相对应的三色LED (3)为一纵向组，每纵向组的三色LED (3)的公共端与一根电源线相连。
2.根据权利要求1所述的三维立体显示器，其特征在于所述信号电源传输线路(2)为多个与灯条(1)相垂直的印刷线路板，信号线及电源线(Tl至Tm)共同沿印刷线路板分布。
3.根据权利要求1所述的三维立体显示器，其特征在于所述信号电源传输线路(2)包括分离的信号线及电源线(Tl至Tm)，所述信号线分布于与灯条(1)相垂直的印刷线路板， 电源线(Tl至Tm)为刚性或柔性的金属线体。
4.根据权利要求1所述的三维立体显示器，其特征在于所述信号电源传输线路(2)包括分离的信号线及电源线(Tl至Tm)，所述信号线为刚性或柔性的线束，电源线(Tl至Tm) 为刚性或柔性的金属线体。
5.根据权利要求3所述的三维立体显示器，其特征在于所述信号线分为红色、绿色及蓝色信号线(Rl至^uGl至以及Bl至&1)，每种颜色的信号线沿各自与灯条(1)相垂直的印刷线路板分布。
6.根据权利要求3或4所述的三维立体显示器，其特征在于所述信号线包括供电线路(GND及VCC)、至少一根串行数据线(DATA)以及多个解码芯片(IC)，解码芯片(IC)可焊接在与灯条(1)相垂直的印刷线路板或直接焊接在灯条(1)上；解码芯片(IC)的电源接线端口与供电线路(GND及VCC)相连，解码芯片(IC)之间通过串行数据线(DATA)串联，每个解码芯片(IC)设有RGB输出端口与相应灯条(1)的信号线相连。
7.根据权利要求2或3所述的三维立体显示器，其特征在于所述灯条(1)以及与灯条(1)相垂直用于传输信号电源传输线路(2 )的印刷线路的连接处设有插针式连接件(4 )， 插针式连接件(4)可以为直针形或弯针形，灯条(1)以及印刷线路板上相应的设有插接孔 (5)，插针式连接件(4)插入插接口后焊接固定。
8.根据权利要求7所述的三维立体显示器，其特征在于印刷线路板在与插针式连接件(4)的连接部位设有与灯条(1)平行的焊接板。
9.根据权利要求7所述的三维立体显示器，其特征在于多块印刷线路板重叠粘合，印刷线路板之间通过绝缘涂层相互绝缘隔断，灯条(1)只与控制器显示的印刷线路板通过插针式连接件(4)焊接。
10.根据权利要求4所述的三维立体显示器，其特征在于所述灯条(1)上均勻的设有穿孔，信号线及电源线(Tl至Tm)沿垂直方向穿过所有灯条(1)的相应穿孔，并与灯条(1) 上的相应线路电连接。
专利摘要本实用新型公开了一种三维立体显示器，由多个面状显示单元平行排列组成，面状显示单元包括多个灯条以及多组信号电源传输线路，灯条由窄长条状印刷线路板以及按一定间距焊接在印刷线路板上的三色LED组成，灯条之间相互平行且水平方向放置，信号电源传输线路与灯条垂直排布形成网格状的面状显示单元；信号电源传输线路分别由N组信号线以及M根电源线组成，每个灯条上分布至少一组信号线，三色LED的RGB引脚分别与一组信号线相连，每纵向组的三色LED的公共端与一根电源线相连。面状单元具有更好的刚度和强度，可增加显示密度，使得三维立体显示器能够显示更加精细的图像，另外可以大大减少相互之间的遮挡。
文档编号H04N13/00GK202026429SQ20112002937
公开日2011年11月2日 申请日期2011年1月28日 优先权日2011年1月28日
发明者陈漱文 申请人:陈漱文