專利名稱：三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及三維顯示技術(shù)，具體涉及一種三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置。
背景技術(shù)：
三維顯示裝置可以分為兩種不同的類型， 一種是物體包含在實(shí)際的空間中， 另一種是物體在虛擬空間中。前者是手工制造的，即是可觸摸的。而后者就如 同電影，是不可觸摸的。因此，設(shè)計(jì)人員尋求改進(jìn)三維顯示裝置使之易于實(shí)現(xiàn) 和調(diào)整。
一種三維顯示裝置是利用投影透鏡通過一系列二維畫面將圖像顯示在空
間材料上。美國(guó)1999年的一個(gè)專利(專利號(hào)是US 005956172)指出為了實(shí)現(xiàn) 三維效果，每個(gè)發(fā)光點(diǎn)必須從不同的角度用激光交匯投影。這些畫面是從存儲(chǔ) 著二維圖像的計(jì)算機(jī)得來的。這種三維顯示裝置需要使用復(fù)雜的光學(xué)偏振、過 濾及投射儀器，由于光粒子極為細(xì)微，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)光粒子在空中碰撞、兩束激光 束在空間交匯而形成亮點(diǎn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)難度極高，因而，這種三維顯示裝置非常 昂貴，實(shí)用性不足。此外，激光束也是發(fā)光的,觀察者觀察亮點(diǎn)組成的圖形時(shí)不 可避免地受到激光束的光線干擾。
另一種三維顯示裝置是利用點(diǎn)光源傳遞三維圖像的信息。它可使觀察者 在一定的范圍內(nèi)看到立體圖像。日本國(guó)19%年的一個(gè)專利(專利號(hào)是特開平 8-286624):平面排列的點(diǎn)光源組成一塊平面屏，多塊平面屏組成一組三維屏， 所顯示的圖形是點(diǎn)光源數(shù)和平面屏數(shù)所組成三維坐標(biāo)點(diǎn)發(fā)光的結(jié)果。但它的缺 點(diǎn)是:由于平面屏板材料透光率和點(diǎn)光源本身遮擋，平面屏數(shù)受很大限制，很難 超過二位數(shù)，即使形成了三維顯示，也只能用于簡(jiǎn)單的幾何圖形。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，提供一種成本較 低、實(shí)用性強(qiáng)、并使人們?cè)?60度范圍內(nèi)看到較復(fù)雜的三維圖像的三維運(yùn)動(dòng)顯 示裝置。本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn) 一種三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，包括 LED網(wǎng)格屏、滑座、往復(fù)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、電源滑桿、底座、信號(hào)傳送裝置；所
述LED網(wǎng)格屏由雙面LED、導(dǎo)線和透空PCB組成，各雙面LED處于空間點(diǎn)陣 (X， Y， Zt)的結(jié)點(diǎn)位置，各雙面LED都與一條X軸方向?qū)Ь€、 一條Y軸方 向的透空PCB連接，同一行各雙面LED分別與同一條導(dǎo)線連接，同一列各雙面 LED分別與同一條透空PCB連接；LED網(wǎng)格屏固定在設(shè)置有PCB數(shù)據(jù)處理板 的邊框內(nèi)，邊框固定在滑座上，滑座與由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的往復(fù)機(jī)構(gòu)相連接；所述 滑座內(nèi)設(shè)置有相連接的數(shù)據(jù)處理CPU、 PCB數(shù)據(jù)處理板；滑座下部?jī)啥搜b有兩 個(gè)碳刷滑環(huán)，兩個(gè)碳刷滑環(huán)分別與固定在底座兩端的電源滑桿套接，電源滑桿 外接直流電源，且電源滑桿通過碳刷滑環(huán)與滑座內(nèi)的數(shù)據(jù)處理CPU、 PCB數(shù)據(jù) 處理板及邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板分別電力連接，滑座內(nèi)的數(shù)據(jù)處理CPU、 PCB 數(shù)據(jù)處理板及邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板與導(dǎo)線和透空PCB分別連接；所述信號(hào)傳 送裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號(hào)連接后依次經(jīng)滑座的數(shù)據(jù)處理CPU及PCB數(shù)據(jù)處理 板、邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板與透空PCB相連接。
本三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置包括LED網(wǎng)格屏、平板、升降機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、電源滑 桿、支撐桿、信號(hào)傳送裝置；所述LED網(wǎng)格屏由雙面LED、導(dǎo)線和透空PCB 組成，各雙面LED處于空間點(diǎn)陣(X， Y， Zt)的結(jié)點(diǎn)位置，各雙面LED都與 一條X軸方向?qū)Ь€、 一條Y軸方向的透空PCB連接，同一行各雙面LED分別 與同一條導(dǎo)線連接，同一列各雙面LED分別與同一條透空PCB連接；LED網(wǎng) 格屏固定在設(shè)置有PCB數(shù)據(jù)處理板的邊框內(nèi)，所述由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)構(gòu)處 在一箱體中，所述平板安裝在所述升降機(jī)構(gòu)的連桿上端，所述平板中相鄰的兩 個(gè)角分別伸出一電源滑桿，另外兩個(gè)角分別伸出一設(shè)置有驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)線的支撐 桿，電源滑桿、支撐桿均垂直于平板，且上端處于同一平面并與所述邊框四角 垂直相連，電源滑桿與固定在箱體的碳刷滑環(huán)套接，電源滑桿外接直流電源， 且電源滑桿與邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板電力連接，邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板分別與 導(dǎo)線和透空PCB相連接；所述平板內(nèi)設(shè)置有相連接的數(shù)據(jù)處理CPU、 PCB數(shù)據(jù) 處理板，且電源滑桿與平板內(nèi)的數(shù)據(jù)處理CPU、 PCB數(shù)據(jù)處理板分別電力連接； 所述信號(hào)傳送裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號(hào)連接后依次經(jīng)平板的數(shù)據(jù)處理CPU及 PCB數(shù)據(jù)處理板、支撐桿內(nèi)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)線、邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板與透空PCB 相連接。
所述數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)。所述信號(hào)傳送裝置包括信號(hào)接收器、信號(hào)發(fā)射器，信號(hào)接收器內(nèi)嵌或固定 于滑座或平板，信號(hào)發(fā)射器與計(jì)算機(jī)相連接并向信號(hào)接收器發(fā)送信號(hào)。
所述導(dǎo)線為地線，所述透空PCB包括電源線及3條數(shù)據(jù)信號(hào)線，地線與電 源線接入直流電源，所述3條數(shù)據(jù)信號(hào)線接入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)傳來的信號(hào)數(shù)據(jù)。 所述信號(hào)傳送裝置為紅外線信號(hào)傳送裝置或藍(lán)牙信號(hào)傳送裝置。 所述電動(dòng)機(jī)為勻速電動(dòng)機(jī)或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 本實(shí)用新型的工作過程包括以下步驟
(1) 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過三維物體掃描儀器或人工設(shè)計(jì)，獲取三維數(shù)據(jù)；
(2) 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)通過計(jì)算，得出所述三維數(shù)據(jù)在三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置的空 間點(diǎn)陣(X， Y， Zt)中相應(yīng)的結(jié)點(diǎn)的三維坐標(biāo)值，其中Zt表示(X， Y)在t 時(shí)間內(nèi)在Z方向的位置；
(3) 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)根據(jù)所述三維坐標(biāo)值，輸出信號(hào)至所述三維運(yùn)動(dòng)顯示裝 置的信號(hào)傳遞裝置，然后進(jìn)入做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的滑座或平板內(nèi)的數(shù)據(jù)處理CPU， 數(shù)據(jù)處理CPU將信號(hào)轉(zhuǎn)化為驅(qū)動(dòng)電流送到屏板中的LED,使三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置 的空間點(diǎn)陣(X， Y， Zt)相應(yīng)的結(jié)點(diǎn)發(fā)光，從而實(shí)現(xiàn)三維運(yùn)動(dòng)顯示。
為更好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型，所述三維物體掃描儀器包括激光三維物體掃描 器、雷達(dá)、醫(yī)療設(shè)備X-CT、 RMI、 B超聲波儀、工程測(cè)量?jī)x器，所述人工設(shè)計(jì) 是指使用圖形處理軟件包括AutoCAD、 3DSMAX、 MAYA進(jìn)行立體圖像制作。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)與有益效果
(1) 本實(shí)用新型使用LED來實(shí)現(xiàn)三維顯示，成本較低、實(shí)用性高；
(2) 本實(shí)用新型LED網(wǎng)格屏采用雙面LED燈結(jié)構(gòu),能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)點(diǎn)亮和熄 滅，實(shí)現(xiàn)全彩顯示，并使人們?cè)?60度范圍內(nèi)看到較復(fù)雜的三維結(jié)果；
(3) 本實(shí)用新型采用無線的信號(hào)傳遞裝置將計(jì)算機(jī)傳來的電子信號(hào)傳送到 LED網(wǎng)格屏，信號(hào)傳遞速度快、可靠性高；
(4) 本實(shí)用新型通過采用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)直線傳動(dòng)裝置使LED網(wǎng)格屏做直線 往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使人眼可以舒服地看到連續(xù)畫面，舒服地看到一個(gè)立體的連續(xù)畫面。
(5) 本實(shí)用新型可通過電動(dòng)機(jī)自由調(diào)整LED網(wǎng)格屏做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的速 度，能滿足不同的顯示質(zhì)量需要；
(6) 本實(shí)用新型能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)傳遞來的三維坐標(biāo)的圖形信號(hào)分成很多的平 面層，使其成為二維坐標(biāo)信號(hào)，并通過驅(qū)動(dòng)芯片的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換成指定LED的 驅(qū)動(dòng)電流，從而使指定點(diǎn)的LED發(fā)光，可以用于原子模型或太陽系模型教學(xué)。

圖1是本實(shí)用新型三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置的LED網(wǎng)格屏結(jié)構(gòu)示意圖2是本實(shí)用新型三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖3是本實(shí)用新型三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置的在轉(zhuǎn)盤成90度時(shí)的狀態(tài)示意圖4是本實(shí)用新型三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置的在轉(zhuǎn)盤成180度時(shí)的狀態(tài)示意圖5是本實(shí)用新型三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置的在轉(zhuǎn)盤成180-360度時(shí)的狀態(tài)示意
圖6是本實(shí)用新型做結(jié)構(gòu)變形后的LED三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新 型的實(shí)施方式不限于此。 實(shí)施例一
如圖1所示，本實(shí)用新型中的LED網(wǎng)格屏，由雙面LED (1)、導(dǎo)線(2) 和透空PCB (3)組成，各雙面LED (1)處于空間點(diǎn)陣(X， Y， Zt)的結(jié)點(diǎn)位 置，各雙面LED (1)都與一條X軸方向?qū)Ь€(2)、 一條Y軸方向的透空PCB (3)連接，同一行LED (1)與一條導(dǎo)線(2)連接，同一列LED (1)與透空 PCB (3)連接；所述導(dǎo)線(2)為地線，所述透空PCB (3)包括電源線及3根 數(shù)據(jù)信號(hào)線，本三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置由于采用雙面LED結(jié)構(gòu)，使屏能在各方向都 能顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)點(diǎn)亮和熄滅，并實(shí)現(xiàn)全彩顯示。
如圖2所示為本實(shí)用新型三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，包括LED網(wǎng)格 屏(2)、滑座(3)、轉(zhuǎn)盤連桿機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)(7)、電源滑桿(5)、底座(4)、 紅外線信號(hào)傳送裝置。所述轉(zhuǎn)盤連桿機(jī)構(gòu)由連桿(6)、轉(zhuǎn)盤(8)連接組成，電 動(dòng)機(jī)(7)為做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。所述LED網(wǎng)格屏(2)即為圖l所示的 LED網(wǎng)格屏，LED網(wǎng)格屏(2)固定在設(shè)有PCB數(shù)據(jù)處理板的邊框(1)內(nèi)， 邊框(1)固定在滑座(3)上，滑座(3)下部?jī)啥搜b有兩個(gè)碳刷滑環(huán)(12)， 兩個(gè)碳刷滑環(huán)(12)分別與固定在底座(4)兩端的電源滑桿(5)套接，滑座
(3)與連桿(6)相連接；所述電動(dòng)機(jī)(7)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤(8)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 通過連桿(6)從而帶動(dòng)滑座(3)、 LED網(wǎng)格屏(2) —起做勻速直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。所述滑座(3)內(nèi)設(shè)置有相連接的PCB數(shù)據(jù)處理板、數(shù)據(jù)處理CPU，所述 電源滑桿(5)外接5V的直流電源，且電源滑桿(5)通過碳刷滑環(huán)(12)與 滑座(3)內(nèi)的數(shù)據(jù)處理CPU、 PCB數(shù)據(jù)處理板及邊框(1)的PCB數(shù)據(jù)處理板 分別電力連接，滑座(3)內(nèi)的數(shù)據(jù)處理CPU、 PCB數(shù)據(jù)處理板及邊框(1)的 PCB數(shù)據(jù)處理板與LED網(wǎng)格屏(2)內(nèi)的導(dǎo)線和透空PCB分別連接。
所述滑座(3)上邊端裝置有紅外線信號(hào)傳送裝置的紅外線接收器(11)， 紅外線發(fā)射器(9)與計(jì)算機(jī)信號(hào)連接并向紅外線接收器(11)發(fā)送紅外線信號(hào) (10)。
所述紅外線發(fā)射器(9)與計(jì)算機(jī)信號(hào)相連，將計(jì)算機(jī)傳來的電子信號(hào)用極 快的速度轉(zhuǎn)換成紅外線信號(hào)(10)并發(fā)送出去，而紅外線接收器(11)將從紅 外線發(fā)射器(9)接受到的紅外線信號(hào)(10)用極快的速度轉(zhuǎn)換回電子信號(hào)并傳 輸?shù)交?3)的數(shù)據(jù)處理CPU，滑座(3)的數(shù)據(jù)處理CPU將這些電子信號(hào)轉(zhuǎn) 化成驅(qū)動(dòng)電流(包括控制LED燈開與關(guān)的電流)，并通過滑座(3)的PCB、邊 框(1)的PCB輸入到LED網(wǎng)格屏(2)的透空PCB的3條數(shù)據(jù)線，進(jìn)而把驅(qū) 動(dòng)電流送到LED燈上，讓整屏的LED燈按照計(jì)算機(jī)的控制有序發(fā)光。該紅外線 信號(hào)傳送裝置解決了信號(hào)通過運(yùn)動(dòng)中的導(dǎo)線會(huì)出現(xiàn)信號(hào)失真甚至中斷的問題。
假定當(dāng)轉(zhuǎn)盤連桿機(jī)構(gòu)的連桿(6)處于水平且LED網(wǎng)格屏(2)與轉(zhuǎn)盤(8) 距離最遠(yuǎn)時(shí)為初始狀態(tài)，即為圖2所示。首先，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)(7) 帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤(8)開始沿箭頭方向(順時(shí)針方向)轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿(6)連接在轉(zhuǎn)盤(8) 的也一端作順時(shí)鐘方向的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)盤(8)旋轉(zhuǎn)的0-180度范圍內(nèi)， 連桿(6)帶動(dòng)滑座(3)和LED網(wǎng)格屏(2)從左至右做水平直線運(yùn)動(dòng)。
圖3和圖4分別顯示了本裝置在轉(zhuǎn)盤(8)成90度和180度時(shí)的狀態(tài)，與 圖2的初始狀態(tài)不同，圖3和圖4多了視覺殘留屏(13)。由于人眼和較低頻率 的攝影機(jī)對(duì)光線的反應(yīng)有一定的時(shí)滯性，當(dāng)真實(shí)的屏高速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人眼會(huì)對(duì)真 屏過去后的空間亮點(diǎn)仍然存在視覺殘留，這里稱之為視覺殘留屏，人們對(duì)視覺 殘留屏的層次感決定于真屏的速度或往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的頻率。
如圖5所示，轉(zhuǎn)盤(8)在180-360度時(shí)本裝置的狀態(tài)，可見轉(zhuǎn)盤(8)仍然 是順時(shí)鐘方向旋轉(zhuǎn)，但滑座(3)和LED網(wǎng)格屏(2)已是反方向的直線水平運(yùn) 動(dòng)了。當(dāng)轉(zhuǎn)盤(8)完成了一周的旋轉(zhuǎn)時(shí)，滑座(3)和LED網(wǎng)格屏(2)同時(shí) 完成了一次往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。
假定轉(zhuǎn)盤(8)每秒鐘旋轉(zhuǎn)12圈(電動(dòng)機(jī)(7)轉(zhuǎn)速應(yīng)在每分鐘1800轉(zhuǎn)以上，可以通過同軸減速裝置使轉(zhuǎn)盤(8)轉(zhuǎn)速降低，同時(shí)增加轉(zhuǎn)盤(8)的扭力)， 則LED網(wǎng)格屏(2)在一秒鐘內(nèi)做了24次的往和復(fù)的直線運(yùn)動(dòng)。電影膠片每秒 鐘顯示24格畫面時(shí)人眼可以舒服地看到連續(xù)畫面。同理，本裝置也可讓人眼舒 服地看到一個(gè)立體的連續(xù)畫面。
本實(shí)用新型三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置能夠使網(wǎng)格屏在高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)中順利立體成 像的技術(shù)。這個(gè)技術(shù)要解決的主要問題是均速旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)光網(wǎng)格屏 運(yùn)動(dòng)時(shí)，有可能使人眼對(duì)屏中的光點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)拖動(dòng)現(xiàn)象。
針對(duì)這個(gè)問題有以下解決方案使用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)代替上述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的 電動(dòng)機(jī)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理是轉(zhuǎn)一個(gè)角度就停頓一小段時(shí)間，然后再轉(zhuǎn)一 個(gè)角度再停頓一小段時(shí)間，循環(huán)往復(fù)。因此可以控制屏在運(yùn)動(dòng)時(shí)完全熄滅，在 停頓時(shí)再點(diǎn)亮，這就可以避免光點(diǎn)拖動(dòng)現(xiàn)象的出現(xiàn)。 一般的步進(jìn)電機(jī)每秒步進(jìn) 2000次，每次步進(jìn)角度1.8度，每次步進(jìn)時(shí)間0.5毫秒，其中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)間0.07 毫秒，停頓時(shí)間0.43毫秒，這個(gè)停頓時(shí)間足夠依次點(diǎn)亮具有64x64個(gè)像素點(diǎn)的 全屏。
實(shí)施例二
作為本三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置的另外一種結(jié)構(gòu)形式，該LED三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置 包括LED網(wǎng)格屏(2)、平板(3)、升降機(jī)構(gòu)、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)、電源 滑桿(4)、支撐桿(8 )、紅外線信號(hào)傳送裝置；所述LED網(wǎng)格屏(2)為圖1 所示的LED網(wǎng)格屏，所述LED網(wǎng)格屏(2)固定在設(shè)置有PCB數(shù)據(jù)處理板的邊 框(1)內(nèi)，所述由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的升降機(jī)處在一箱體(10)中，所述平板(3) 安裝在所述升降機(jī)構(gòu)的連桿(9)上端，所述平板(3)中相鄰的兩個(gè)角分別伸 出一電源滑桿(4),另外兩個(gè)角分別伸出一設(shè)置有驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)線的支撐桿(8)， 電源滑桿(4)、支撐桿(8)均垂直于平板(3)，且上端處于同一平面并與所述 邊框(1)四角垂直相連，電源滑桿(4)與固定在箱體(10)的碳刷滑環(huán)(7) 套接，電源滑桿(4)外接5 V的直流電源后經(jīng)邊框的,PCB數(shù)據(jù)處理板分別與導(dǎo) 線和透空PCB電力連接；所述平板(3)內(nèi)設(shè)置有相連接的PCB數(shù)據(jù)處理板、 數(shù)據(jù)處理CPU，所述信號(hào)傳送裝置的信號(hào)發(fā)射器(6)與計(jì)算機(jī)信號(hào)連接后，將 計(jì)算機(jī)電子信號(hào)轉(zhuǎn)換為紅外線信號(hào)(5)發(fā)送到固定于平板(3)的信號(hào)接收器， 信號(hào)接收器以極快的速度將紅外線信號(hào)(5)轉(zhuǎn)換回電子信號(hào)輸入到平板(3) 的數(shù)據(jù)處理CPU，數(shù)據(jù)處理CPU將信號(hào)接收器傳來的電子信號(hào)轉(zhuǎn)化成驅(qū)動(dòng)電流 (包括控制LED燈開與關(guān)的電流)并依次通過平板(3)的PCB數(shù)據(jù)處理板、支撐桿(8)內(nèi)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)線、邊框(1)的PCB數(shù)據(jù)處理板分別輸入透空PCB 的3條數(shù)據(jù)信號(hào)線。
所述電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)升降機(jī)構(gòu)的連桿(9)做升降運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)平板(3)、 LED 網(wǎng)格屏(2) —起做勻速直線升降運(yùn)動(dòng)。
該三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置網(wǎng)格屏是透空的，它在運(yùn)動(dòng)中遇到的空氣阻力可忽略 不計(jì)，但它在往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的還會(huì)有一點(diǎn)慣性，這個(gè)慣性有可能使屏在終點(diǎn)換向 運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)現(xiàn)象，通過由平板(3)伸出電源滑桿(4)、支撐桿(8)固定 LED網(wǎng)格屏(2)，并使LED網(wǎng)格屏(2)處于一個(gè)平面內(nèi)，升降機(jī)構(gòu)帶動(dòng)平板 (3)、電源滑桿(4)、支撐桿(8)以及LED網(wǎng)格屏(2) —起做升降運(yùn)動(dòng)，即 防止了LED網(wǎng)格屏(2)在終點(diǎn)換向運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)的可能性。
本實(shí)施例一、二所述的三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)傳遞來的三維坐 標(biāo)的圖形信號(hào)分成很多的平面層，使其成為二維坐標(biāo)信號(hào)，并通過驅(qū)動(dòng)芯片的 數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換成指定LED的驅(qū)動(dòng)電流，從而使指定點(diǎn)的LED發(fā)光。假定將屏單 向運(yùn)動(dòng)分解成64個(gè)平面層，則在Tl = 1/(64 x 24)秒內(nèi)，該層揖定的LED燈必 須全部點(diǎn)亮，若網(wǎng)格屏的象素點(diǎn)為64x64，則指定的每個(gè)LED燈點(diǎn)亮的時(shí)間是 1/(T1x4069)-1.59x1(T7秒，LED的啟動(dòng)時(shí)間是10'11秒，因此不存在LED燈點(diǎn) 不亮的問題。64 x 64 x 64個(gè)像素點(diǎn)的三維顯示裝置已能顯示化學(xué)元素周期表中 所有的原子模型(最多可顯示12層和超過64種顏色)，因此用于原子模型或太陽 系模型教學(xué)是足夠的。
如上所述，便可較好地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
權(quán)利要求1、一種三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，其特征在于包括LED網(wǎng)格屏、滑座、往復(fù)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、電源滑桿、底座、信號(hào)傳送裝置；所述LED網(wǎng)格屏由雙面LED、導(dǎo)線和透空PCB組成，各雙面LED處于空間點(diǎn)陣(X，Y，Zt)的結(jié)點(diǎn)位置，各雙面LED都與一條X軸方向?qū)Ь€、一條Y軸方向的透空PCB連接，同一行各雙面LED分別與同一條導(dǎo)線連接，同一列各雙面LED分別與同一條透空PCB連接；LED網(wǎng)格屏固定在設(shè)置有PCB數(shù)據(jù)處理板的邊框內(nèi)，邊框固定在滑座上，滑座與由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的往復(fù)機(jī)構(gòu)相連接；所述滑座內(nèi)設(shè)置有相連接的數(shù)據(jù)處理CPU、PCB數(shù)據(jù)處理板；滑座下部?jī)啥搜b有兩個(gè)碳刷滑環(huán)，兩個(gè)碳刷滑環(huán)分別與固定在底座兩端的電源滑桿套接，電源滑桿外接直流電源，且電源滑桿通過碳刷滑環(huán)與滑座內(nèi)的數(shù)據(jù)處理CPU、PCB數(shù)據(jù)處理板及邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板分別電力連接，滑座內(nèi)的數(shù)據(jù)處理CPU、PCB數(shù)據(jù)處理板及邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板與導(dǎo)線和透空PCB分別連接；所述信號(hào)傳送裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號(hào)連接后依次經(jīng)滑座的數(shù)據(jù)處理CPU及PCB數(shù)據(jù)處理板、邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板與透空PCB相連接。
2、 一種三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，其特征在于包括LED網(wǎng)格屏、平板、升降 機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、電源滑桿、支撐桿、信號(hào)傳送裝置；所述LED網(wǎng)格屏由雙面LED、 導(dǎo)線和透空PCB組成，各雙面LED處于空間點(diǎn)陣(X， Y， Zt)的結(jié)點(diǎn)位置， 各雙面LED都與一條X軸方向?qū)Ь€、 一條Y軸方向的透空PCB連接，同一行 各雙面LED分別與同一條導(dǎo)線連接，同一列各雙面LED分別與同一條透空PCB 連接；LED網(wǎng)格屏固定在設(shè)置有PCB數(shù)據(jù)處理板的邊框內(nèi)，所述由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng) 的升降機(jī)構(gòu)處在一箱體中，所述平板安裝在所述升降機(jī)構(gòu)的連桿上端，所述平 板中相鄰的兩個(gè)角分別伸出一電源滑桿，另外兩個(gè)角分別伸出一設(shè)置有驅(qū)動(dòng)信 號(hào)導(dǎo)線的支撐桿，電源滑桿、支撐桿均垂直于平板，且上端處于同一平面并與 所述邊框四角垂直相連，電源滑桿與固定在箱體的碳刷滑環(huán)套接，電源滑桿外 接直流電源，且電源滑桿與邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板電力連接，邊框的PCB數(shù)據(jù) 處理板分別與導(dǎo)線和透空PCB相連接；所述平板內(nèi)設(shè)置有相連接的數(shù)據(jù)處理 CPU、 PCB數(shù)據(jù)處理板，且電源滑桿與平板內(nèi)的數(shù)據(jù)處理CPU、 PCB數(shù)據(jù)處理 板分別電力連接；所述信號(hào)傳送裝置與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)信號(hào)連接后依次經(jīng)平板的 數(shù)據(jù)處理CPU及PCB數(shù)據(jù)處理板、支撐桿內(nèi)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)導(dǎo)線、邊框的PCB數(shù)據(jù)處理板與透空PCB相連接。
3、 按權(quán)利要求1或2所述的三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)處 理系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)。
4、 按權(quán)利要求1或2所述的三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，其特征在于所述信號(hào)傳送裝置包括信號(hào)接收器、信號(hào)發(fā)射器，信號(hào)接收器內(nèi)嵌或固定于滑座或平板， 信號(hào)發(fā)射器與計(jì)算機(jī)相連接并向信號(hào)接收器發(fā)送信號(hào)。
5、 按權(quán)利要求1或2所述的三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，其特征在于所述導(dǎo)線為地線，所述透空PCB包括電源線及3條數(shù)據(jù)信號(hào)線，地線與電源線接入直流電 源，所述3條數(shù)據(jù)信號(hào)線接入數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)信號(hào)。
6、 按權(quán)利要求1或2所述的三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，其特征在于所述信號(hào)傳 送裝置為紅外線信號(hào)傳送裝置。
7、 按權(quán)利要求1或2所述的三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，其特征在于所述信號(hào)傳送裝置為藍(lán)牙信號(hào)傳送裝置。
8、 按權(quán)利要求1或2所述的三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)為勻速電動(dòng)機(jī)。
9、 按權(quán)利要求1或2所述的三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，其特征在于所述電動(dòng)機(jī)為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，為包括LED網(wǎng)格屏、滑座、往復(fù)機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、電源滑桿、底座、信號(hào)傳送裝置的三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置，或?yàn)榘↙ED網(wǎng)格屏、平板、升降機(jī)構(gòu)、電動(dòng)機(jī)、電源滑桿、信號(hào)傳送裝置的三維運(yùn)動(dòng)顯示裝置。所述LED網(wǎng)格屏通過電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)往復(fù)機(jī)構(gòu)或升降機(jī)構(gòu)進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)LED網(wǎng)格屏做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，計(jì)算機(jī)的電子數(shù)據(jù)輸入信號(hào)傳送裝置、再經(jīng)滑座或平板的CPU將電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電流輸入到屏板中的雙面LED燈，控制雙面LED的開與關(guān)，讓整屏的雙面LED燈按照計(jì)算機(jī)的控制有序發(fā)光。本實(shí)用新型成本低、實(shí)用性高、能實(shí)現(xiàn)同時(shí)點(diǎn)亮和熄滅、全彩顯示，使人們?cè)?60度范圍內(nèi)看到三維圖像。
文檔編號(hào)G09F19/00GK201233706SQ200820049978
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月30日
發(fā)明者劉鳳達(dá), 李守林, 李紅深, 蓉 江 申請(qǐng)人:硅芯(肇慶)光電科技有限公司