[发明专利]球面显示结构及具有其的CAVE系统

说明书

本发明提供了一种球面显示结构及具有其的CAVE系统。球面显示结构包括灯板单元，灯板单元为多个，多个灯板单元拼接形成球面结构，灯板单元的沿球面结构的纬线方向的上侧边和与上侧边相对设置的下侧边均呈弧形结构，且上侧边和下侧边的长度不相等，在纬线方向上相邻设置的两个灯板单元中的一个灯板单元的上侧边与另一个灯板单元的下侧边相邻地设置。采用该结构的灯板单元结构，使得该灯板单元在水平视场角以X度的整数倍随意拼接组合，垂直视场角以Y度的整数倍随意拼接组合以形成球面形状的显示结构。这样设置能够有效地提高该显示结构的显示效果。

技术领域

本发明涉及显示系统技术领域，具体而言，涉及一种球面显示结构及具有其的CAVE系统。

背景技术

由于CAVE系统能够提供一个大视场角、重沉浸感、高逼真度的仿真环境，自诞生之日起，就受到仿真领域的高度重视。1992年，美国伊利诺伊州立大学EVL实验室设计出第一套CAVE系统，使用4台SGI工作站同步生成120Hz立体图像，使用4台投影机显示在屏幕上，受制于工作站、投影机价格昂贵，很长一段时间，CAVE系统用户群体仅限于研究机构。

随着信息技术的飞速发展，CAVE系统的应用范围越来越广泛，其技术形态上也发生了变化。从显示屏(幕)拼接形式看，包括两块或以上的平面拼接、柱面、球面、双曲面、圆台面等等，从显示技术上看，包括投影机、LCD、LED显示单元拼接等等。由于投影机核心元器件受制于人，高端投影机进口受到国家管控，LCD平面拼接缝隙太大等原因，LED显示单元拼接逐渐受到显示技术领域重视。现有技术中，采用了前、下、左、右共四个面构建一个CAVE系统，各面间拼接呈90度直角，由于LED灯的方向性，侧面会有色差，水平视场角一般不超过180度。

由于LED显示产品拼接无缝、可靠性高、色域宽、全寿命成本低、亮度调节范围宽等优势，LED显示产品已大量应用于户外引导、广告、展示等场所和户内指挥中心、会议中心、监控中心、调度中心等场所。LED球面显示产品虽然不多，但人们对LED球面显示技术的探索，基本与常规显示技术同步在进行。

现有技术中还将球体显示部分切分为规格不等的有限个梯形及三角形，或者将模组的外表面形状切分为四边形，并提出将LED灯沿经纬线排布形成LED球面屏。现有技术中还提出了由球面显示屏和基座共同组成的显示装置，并解决LED布局角度，使屏体呈现更好的均匀性问题。

LED球面显示技术已广泛用于创意显示领域，受制于加工精度、点间距提升难度，目前的LED球面显示产品普遍是用于博物馆、体验中心、娱乐中心等观看距离较远的外显示，LED点间距从P10到P3不等。然而，现有技术中的LED球面显示屏点间距较大，不能应用于飞行模拟器、航海模拟器、特种车辆模拟器等仿真装备球面显示系统。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种球面显示结构及具有其的CAVE系统，以解决现有技术中显示系统显示效果差的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种球面显示结构，包括：灯板单元，灯板单元为多个，多个灯板单元拼接形成球面结构，灯板单元的沿球面结构的纬线方向的上侧边和与上侧边相对设置的下侧边均呈弧形结构，且上侧边和下侧边的长度不相等，在纬线方向上相邻设置的两个灯板单元中的一个灯板单元的上侧边与另一个灯板单元的下侧边相邻地设置。

进一步地，灯板单元的沿球面结构的经线方向的第一侧边和与第一侧边相对的第二侧边均为直边结构。

进一步地，球面显示结构还包括：灯珠组，灯珠组为多个，多个灯珠组沿纬线方向均匀地设置于灯板单元上，灯珠组包括多个灯珠，相邻的灯珠之间的中心距离为L，L＝P-N，其中，P为相邻灯珠之间的预设距离，N为偏移量。

进一步地，P＝1.875mm，和/或，N≤1mm。

进一步地，每一个灯珠组中的灯珠的数量相同，相邻的两个灯珠组中的灯珠的数量不相同。