一种旋转式立体显示装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的是提出一种结构简单的旋转式立体显示装置，以降低立体显示装置的成本。本发明的旋转式立体显示装置包括底座及支撑于底座上的框架，所述框架通过轴承安装有转轴，所述转轴利用固定于底座上的电机驱动；所述转轴固定有LED显示板和用于驱动控制LED阵列工作的驱动控制单元；所述转轴上还设有用于为LED阵列及驱动控制单元供电的电刷。本发明的旋转式立体显示装置结构简单、控制方便可靠，采用了霍尔传感器进行相位检查并完成校正功能，使LED发光与旋转保持同步，能够保持图形稳定，与传统的立体成像装置相比，成本大大降低，便于推广。
【专利说明】一种旋转式立体显示装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及显示装置领域，尤其涉及一种旋转式立体显示装置。
【背景技术】
[0002] 随着科技的发展，人们对显示成像技术的要求不断提高，传统的平面（二维）显示 已经不能满足人们的要求，越来越多的人开始关注立体（三维）成像。目前的立体成像装置 (如申请号为200810084270. X的专利）大多都是由上基板组件、偏振板及膜、下玻璃组件、 LCD或LED、驱动电路单元、背光灯模组及其他附件等组成，结构复杂、成本高，难以普及。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提出一种结构简单的旋转式立体显示装置，以降低立体显示装置 的成本。
[0004] 本发明的旋转式立体显示装置包括底座及支撑于底座上的框架，所述框架通过轴 承安装有转轴，所述转轴利用固定于底座上的电机驱动；所述转轴固定有LED显示板和用 于驱动控制LED阵列工作的驱动控制单元；所述转轴上还设有用于为LED阵列及驱动控制 单元供电的电刷。
[0005] LED显示板上的LED在驱动控制单元的控制下在特定的位置亮或灭，当电机通电 之后，转轴带动其上的LED显示板高速旋转，基于视觉暂留原理，人眼的视觉暂留时间是 0. 02S，如果采用200转/S以上的高速电动机，利用"面动成体"的原理，LED显示板从视觉 效果上就会显示出一种立体字符或图形，显示的立体图形看起来是漂浮在空中的，不仅美 观，而且新颖。
[0006] 具体来说，所述驱动控制单元包括电源模块、中央处理模块、子控制模块、驱动模 块和转轴角度检测模块；所述电源模块通过电刷与外接电源相连，并分别为中央处理模块、 子控制模块、驱动模块和转轴角度检测模块供电；所述中央处理模块分别与子控制模块、角 度检测模块相连，所述子控制模块通过驱动模块与LED阵列相连。
[0007] 中央处理模块利用转轴角度检测模块来检测转轴的转动角度（即相位），并根据 不同的转轴角度向子控制模块输出不同的控制命令，子控制模块根据接收到的命令，向驱 动模块输出不同的数据，驱动模块驱动LED阵列中的各个LED按照预定的方式点亮。
[0008] 进一步地，子控制模块、驱动模块、LED阵列安装在LED显示板上，所述LED显示板 的侧部设有拼接结构，这样可以将多个LED显示板进行拼接，形成更大的LED显示板。
[0009] 进一步地，所述转轴角度检测模块为安装于转轴上的霍尔传感器。
[0010] 进一步地，所述中央处理模块还与一个无线通讯模块相连，所述旋转式立体显示 装置还包括一个无线遥控键盘。这样中央处理模块就方便接收无线遥控键盘的数据及控制 命令，该无线通讯模块可以采用芯片24L01及其附属电路制成，本身体积小，功耗低，稳定 性好。
[0011] 进一步地，所述外接电源的电压为12V，所述电源模块包括滤波电路和降压电路， 从而将12V电压降压成5V及3. 3V电压输出。由于米用电刷的方式取电，电刷上会有很大 分压，而且电刷自身的工作特点会导致电压很不稳定，因此本发明采用了较高的供电电压， 然后再分级降压，从而降低电刷的供电电流，提高供电稳定性。
[0012] 本发明的旋转式立体显示装置结构简单、控制方便可靠，采用了霍尔传感器进行 相位检查并完成校正功能，使LED发光与旋转保持同步，能够保持图形稳定，与传统的立体 成像装置相比，成本大大降低，便于推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0013] 图1是本发明的旋转式立体显示装置的结构示意图。
[0014] 图2是本发明中的电源驱动单元的原理框图。
[0015] 图3是本发明中的电源模块的电路原理图。
[0016] 图4是驱动模块中的阴极驱动电路的电路原理图。
[0017] 图5是驱动模块中的阳极驱动电路的电路原理图。
【具体实施方式】
[0018] 下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本发明的【具体实施方式】如所涉及的各 构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一 步的详细说明。
[0019] 实施例1 :
[0020] 如图1所示,本实施例的旋转式立体显示装置包括底座1及支撑于底座1上的框 架2,所述框架2通过轴承3安装有转轴4,所述转轴4利用固定于底座上的电机（图中未 画出电机）驱动；所述转轴4固定有LED显示板5和用于驱动控制LED阵列工作的驱动控 制单元，其中驱动控制单元设置于LED显示板5的背面，LED阵列设置于LED显示板5的正 面；所述转轴上还设有用于为LED阵列及驱动控制单元供电的两个电刷6。
[0021] LED显示板5上的LED在驱动控制单元的控制下在特定的位置亮或灭，当电机通 电之后，转轴4带动其上的LED显示板5高速旋转，基于视觉暂留原理，人眼的视觉暂留时 间是0. 02S，如果采用200转/S以上的高速电动机，利用"面动成体"的原理，LED显示板 5从视觉效果上就会显示出一种立体字符或图形，显示的立体图形看起来是漂浮在空中的， 不仅美观，而且新颖。LED显示板5的侧部设有拼接结构，以方便调整大小和扩展。
[0022] 具体来说，如图2所示，所述驱动控制单元包括电源模块、中央处理模块、子控制 模块、驱动模块、24L01无线通讯模块和转轴角度检测模块；所述电源模块通过电刷与外接 电源相连，并分别为中央处理模块、子控制模块、驱动模块、24L01无线通讯模块和转轴角度 检测模块供电；所述中央处理模块分别与子控制模块、24L01无线通讯模块、转轴角度检测 模块相连，所述子控制模块通过驱动模块与LED阵列相连；转轴角度检测模块为安装于转 轴上的霍尔传感器。上述每个子控制模块、驱动模块对应一个LED显示板，可以根据具体的 LED显示板的数量来设置多个子控制模块、驱动模块。
[0023] 中央处理模块利用转轴角度检测模块来检测转轴的转动角度（即相位），并根据 不同的转轴角度向子控制模块输出不同的控制命令，子控制模块根据接收到的命令，向驱 动模块输出不同的数据，驱动模块驱动LED阵列中的各个LED按照预定的方式点亮。
[0024] 如图3所示，外接电源P14 (即电刷）处的电压为12V，所述电源模块包括两级降压 电路，分别为LM7805和AMS1117两个芯片及其外围电路，首先利用LM7805将12V电压降压 成5V，然后再利用AMS1117将5V降压成3. 3V，从而得到稳定的5V和3. 3V电源，供各个模 块使用。由于采用电刷的方式取电，电刷上会有很大分压，而且电刷自身的工作特点会导致 电压很不稳定，因此本发明采用了较高的供电电压，然后再分级降压，从而降低电刷的供电 电流，提1?供电稳定性。
[0025] 本实施例的中央处理模块采用美国德州仪器（Texas Instruments)的ARM架构的 Cortex M3系列微处理器LM3S9B96,子控制模块采用国产51内核单片机STC89C52RC，中央 处理模块与子控制模块通过并行数据线连接，由于中央处理模块兼容3. 3V电平，而子控制 模块为了增加驱动能力需兼容5V电平，因此需要在中央处理模块与子控制模块之间加入 电平转换电路，该电平转换电路已经广泛应用，此处不再赘述。
[0026] 本实施例的驱动模块包括与LED阴极相连的阴极驱动电路和与LED阳极相连的阳 极驱动电路，如图4所示，阴极驱动电路采用达林顿管驱动器UL2803,子控制模块的信号经 过UL2803后再输出至LED阴极，驱动器UL2803输出只有两个状态，分别是低电平状态和 高阻态，处于低电平状态时，LED阵列的阴极被接通，当处于高阻态时，LED阵列的阴极被切 断，LED阵列与子显示模块隔离，以增大驱动电流，提高驱动能力，以及减小干扰；而且达林 顿管驱动器UL2803的输入电阻较高，可以减小对子显示模块的漏电流影响，提高电路的稳 定性。如图5所示，阳极驱动电路采用译码器74HC138和简单的三极管来搭接，子控制模块 的信号经过译码器74HC138后再输出至LED阳极，以减少数据线的数量和提高驱动能力。
【权利要求】
1. 一种旋转式立体显示装置，其特征在于包括底座及支撑于底座上的框架，所述框架 通过轴承安装有转轴，所述转轴利用固定于底座上的电机驱动；所述转轴固定有LED显示 板和用于驱动控制LED阵列工作的驱动控制单元；所述转轴上还设有用于为LED阵列及驱 动控制单元供电的电刷。
2. 根据权利要求1所述的旋转式立体显示装置，其特征在于所述驱动控制单元包括电 源模块、中央处理模块、子控制模块、驱动模块和转轴角度检测模块；所述电源模块通过电 刷与外接电源相连，并分别为中央处理模块、子控制模块、驱动模块和转轴角度检测模块供 电；所述中央处理模块分别与子控制模块、角度检测模块相连，所述子控制模块通过驱动模 块与LED阵列相连。
3. 根据权利要求2所述的旋转式立体显示装置，其特征在于所述子控制模块、驱动模 块、LED阵列安装在LED显示板上，所述LED显示板的侧部设有拼接结构。
4. 根据权利要求2所述的旋转式立体显示装置，其特征在于所述转轴角度检测模块为 安装于转轴上的霍尔传感器。
5. 根据权利要求2所述的旋转式立体显示装置，其特征在于所述中央处理模块还与一 个无线通讯模块相连；所述旋转式立体显示装置还包括一个无线遥控键盘。
6. 根据权利要求2所述的旋转式立体显示装置，其特征在于所述外接电源的电压为 12V，所述电源模块包括滤波电路和降压电路，从而将12V电压降压成5V及3. 3V电压输出。
【文档编号】G09F9/33GK104157219SQ201410382001
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】刘永勤, 王洋洋, 田飞 申请人:渭南师范学院