3D全息显示旋翼及其工作方法

技术领域

本发明涉及航空设备技术领域，具体是一种3D全息显示旋翼及其工作方法。

背景技术

近些年来，各种旋翼飞行器得到了长足的发展，无论是直升机，还是飞行汽车都正在走入大众的视野。3D全息显示利用光对视网膜所产生的视觉效果在光停止作用后，仍会保留短暂的一段时间这一原理制成的设备，该设备成像时，均为LED灯发光，周边的旋翼表面为暗色且不发光，那么在旋翼转动时，人眼只会接收到光的停留，而暗色无光的则会因为太快而无法被大脑分辨，这样显示效果只会停留在LED所显示的灯光上，这样便实现了空中成像的效果；然后由于人的双眼在观察空间物体时，由于左右眼在水平方向有一定的间距，相对于物体双眼处于不同的空间位置，造成左右眼观察到的同一物体不同，形成视差，看到LED灯条上显示的图片或视频便具有了3D立体感。

但是，现在3D全息旋转显示屏主要还是小型风扇。主要应用在商店播放广告或者个人娱乐使用。应用面较窄。而且小型风扇面积小。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种3D全息显示旋翼及其工作方法，拆装简单，性价比高，不仅可以在空中显示视频图像等广告，还可以通过显示红黄绿三种颜色，作为空中交通信号灯使用，应用前景广阔。

本发明提供了一种3D全息显示旋翼，包括：旋翼桨毂、旋翼桨叶及RGB LED灯带。

所述旋翼桨毂包括：旋翼桨毂整流罩，控制集成模块，自动倾斜器，旋翼轴，信号及电源导线，电源及信号模块。旋翼桨毂整流罩固定在桨叶根部，与桨叶根部和旋翼轴通过螺栓固连。控制集成模块固定于旋翼轴的上端，在自动倾斜器和旋翼桨毂整流罩的中间，其作用一是将飞行器内的高电压转换成低电压（如12V或24V）为RGB LED灯带供电，二是将视频或者图片信号转化为电信号传进RGB LED灯带，并对其变化进行操控。自动倾斜器固定于旋翼轴中部，使整个旋翼可以进行总距操纵和周期变距操纵。旋翼轴为发动机的输出轴，与发动机内部固连，并且驱动旋翼转动。信号及电源导线为传输信号和电源的导线，分别连接控制集成模块和电源及信号模块。电源及信号模块为输入端，属于飞行器内部部件，固定于飞行器内部，通过信号及电源导线为控制集成模块和RGB LED灯带提供输入信号和供电。

所述旋翼桨叶包括：前缘配重，C形大梁，蒙皮，泡沫芯，后缘条，灯带安装槽。前缘配重、C形大梁、蒙皮、泡沫芯、后缘条为旋翼桨叶内部结构，作为支撑和性能部件，并具有一定的气动外形，以在旋翼桨叶旋转时提供升力。灯带安装槽为在C形大梁上开的安装槽，呈十字矩形，两侧的卡槽可以为灯带外壳提供安装和支撑，并防止灯带脱落，同时，长条型的卡槽方式，也有利于灯带外壳的安装和拆卸，方便更换。

所述RGB LED灯带包括：灯带外壳，RGB LED灯珠。灯带外壳为十字矩形，与灯带安装槽配合使用，通过插入和抽出的方式来进行灯带的安装和拆卸。另外，在旋翼桨叶翼尖处有蒙皮包裹，防止灯带在旋转时从桨尖脱落。RGB LED灯珠为若干呈线性排列的RGB LED，RGB LED包括LED驱动晶片及设置在LED驱动晶片上的LED单元阵列，LED单元阵列包括红色LED元件、绿色LED元件和蓝色LED元件。

进一步地，所述旋翼桨叶为了更佳的显示效果，涂装为暗色涂装，以便旋转时的3D影像显示更加清晰。

进一步地，所述RGB LED灯带不仅可以安装至旋翼桨叶的上表面，亦可安装在旋翼桨叶的下表面，以供不同方位的人观看。

进一步地，所述控制集成模块包括单片机和ARM处理器，以及电源转换电路、红外接收管；以及无线通信模块、5G通信模块、LED显示控制模块。

进一步地，所述电源及信号模块包括SIM卡插槽、SD卡插槽，Flash模块。

进一步地，所述旋翼桨叶片数可以是2，4或多片。

进一步地，所述3D全息显示旋翼可以安装在直升机、多旋翼飞行器或飞行汽车上。

进一步地，所述旋翼可以是变转速的也可以是变总距的，只需控制集成模块6可以根据旋翼的变化处理图像显示方式即可。

本发明还提供了一种3D全息显示旋翼的工作方法，包括以下步骤：

1）将图像或视频数据信息存储在飞行器内部的电源及信号模块中，模块提供了多种插槽和接口以供数据输入，并将这些信息存储在Flash模块中。

2）当电源及信号模块读取到图像或视频数据并接收到播放指令时，会将信号通过信号及电源导线传输至控制集成模块，控制集成模块内置单片机和ARM处理器，将图像或视频信号处理成为电信号，并通过LED显示控制模块将电信号传输至RGB LED灯带中；

3）旋翼在旋转时，按照多个点在转动时形成线，线在转动时形成面的原理，将若干RGB LED按照一定的规律排列，所述RGB LED灯带按一定的轨迹运动后，由于RGB LED灯带上的每一个RGB LED灯珠会形成一条轨迹线，这些轨迹线就会形成一个轨迹面；在旋翼旋转的周期内，每一个RGB LED灯珠在它的轨迹线上都会有一个相应的时刻对应，再把RGB LED灯带形成的轨迹面与需要显示的画面一一对应，根据画面所需点亮运动的RGB LED灯带所形成的轨迹面所对应的像素点，形成一个画面，从而达到一种3D的显示效果。

所述的RGB LED灯带为快速拆装，安装时，将旋翼桨毂和旋翼桨叶拆开，然后将灯带外壳按照十字插槽的正向安装方式，将RGB LED灯带插入灯带安装槽，反之即可拆卸。

本发明有益效果在于：

1.机械结构简单：本发明创新性的加入了插入式RGB LED灯带这一结构，拆装简单。

2.经济性好：本发明所采用的各种模块及LED 灯珠均为市面上的量产零部件，采购简单，质量保证，性价比高，具有良好的经济性。

3.旋翼在旋转时，RGB LED能够显示3D图像，视觉效果极其震撼，广告效果极佳。

4.本发明不仅可以在空中显示视频图像等广告，还可以通过显示红黄绿三种颜色，作为空中交通信号灯使用，应用前景广阔。

附图说明

图1为3D全息显示旋翼的整体视图。

图2为3D全息显示旋翼的爆炸视图。

图33D全息显示旋翼的旋翼内部结构视图。

图43D全息显示旋翼的LED灯条图。

图5为3D全息显示旋翼的LED灯条单个灯珠示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明的一种3D全息显示旋翼，包括：旋翼桨毂1、旋翼桨叶2及RGB LED灯带3。

所述旋翼桨毂1如图和图2所示，包括：旋翼桨毂整流罩5，控制集成模块6，自动倾斜器7，旋翼轴8，信号及电源导线9，电源及信号模块10。旋翼桨毂整流罩固定在桨叶根部，与桨叶根部和旋翼轴通过螺栓固连。控制集成模块6固定于旋翼轴8的上端，在自动倾斜器7和旋翼桨毂整流罩5的中间，其作用一是将飞行器内的高电压转换成低电压（如12V或24V）为RGB LED灯带供电，二是将视频或者图片信号转化为电信号传进RGB LED灯带3，并对其变化进行操控。自动倾斜器7固定于旋翼轴中部，使整个旋翼可以进行总距操纵和周期变距操纵。旋翼轴8为发动机的输出轴，与发动机内部固连，并且驱动旋翼转动。信号及电源导线9为传输信号和电源的导线，分别连接控制集成模块6和电源及信号模块10。电源及信号模块10为输入端，属于飞行器内部部件，固定于飞行器内部，通过信号及电源导线9为控制集成模块6和RGB LED灯带提供输入信号和供电。

所述旋翼桨叶2如图3所示，包括：前缘配重11，C形大梁12，蒙皮13，泡沫芯14，后缘条15，灯带安装槽16。前缘配重11、C形大梁12、蒙皮13、泡沫芯14、后缘条15为旋翼桨叶2内部结构，作为支撑和性能部件，并具有一定的气动外形，以在旋翼桨叶2旋转时提供升力。灯带安装槽16为在C形大梁12上开的安装槽，呈十字矩形，两侧的卡槽可以为灯带外壳17提供安装和支撑，并防止灯带脱落，同时，长条型的卡槽方式，也有利于灯带外壳17的安装和拆卸，方便更换。

所述RGB LED灯带3如图4所示，包括：灯带外壳17，RGB LED灯珠18。灯带外壳17为十字矩形，与灯带安装槽16配合使用，通过插入和抽出的方式来进行灯带的安装和拆卸。另外，在旋翼桨叶2翼尖处有蒙皮包裹，防止灯带在旋转时从桨尖脱落。RGB LED灯珠18为若干呈线性排列的RGB LED，RGB LED包括LED驱动晶片及设置在LED驱动晶片上的LED单元阵列，LED单元阵列包括红色LED元件、绿色LED元件和蓝色LED元件。

进一步地，所述旋翼桨叶2为了更佳的显示效果，涂装为暗色涂装，以便旋转时的3D影像显示更加清晰。

进一步地，所述RGB LED灯带3不仅可以如图1所示安装至旋翼桨叶2的上表面，亦可安装在旋翼桨叶2的下表面，以供不同方位的人观看。

进一步地，所述控制集成模块6包括单片机和ARM处理器，以及电源转换电路、红外接收管；以及无线通信模块、5G通信模块、LED显示控制模块。

进一步地，所述电源及信号模块10包括SIM卡插槽、SD卡插槽，Flash模块。

进一步地，所述旋翼桨叶片数可以是2，4或多片。

进一步地，所述3D全息显示旋翼可以安装在直升机、多旋翼飞行器或飞行汽车上。

进一步地，所述旋翼可以是变转速的也可以是变总距的，只需控制集成模块6可以根据旋翼的变化处理图像显示方式即可。

本发明还提供了一种3D全息显示旋翼的工作方法，包括以下步骤：

所述图像或视频等数据信息首先存储在飞行器内部的电源及信号模块10中，模块提供了多种插槽和接口以供数据输入，并将这些信息存储在Flash模块中。

当电源及信号模块10读取到图像或视频数据并接收到播放指令时，会将信号通过信号及电源导线9传输至控制集成模块6。控制集成模块6内置单片机和ARM处理器，可将图像或视频信号处理成为电信号，并通过LED显示控制模块将电信号传输至RGB LED灯带3中。

旋翼在旋转时，按照多个点在转动时形成线，线在转动时形成面的原理，将若干RGB LED按照一定的规律排列。所述RGB LED灯带3按一定的轨迹运动后，由于RGB LED灯带上的每一个RGB LED灯珠18会形成一条轨迹线，这些轨迹线就会形成一个轨迹面。在旋翼旋转的周期内，每一个RGB LED灯珠在它的轨迹线上都会有一个相应的时刻对应，再把RGBLED灯带3形成的轨迹面与需要显示的画面一一对应，根据画面所需点亮运动的RGB LED灯带3所形成的轨迹面所对应的像素点，就可以形成一个画面，从而达到一种3D的显示效果。

RGB LED灯带3是可以快速拆装的。安装时，可以将旋翼桨毂1和旋翼桨叶2拆开，然后将灯带外壳17按照十字插槽的正向安装方式，将RGB LED灯带插入灯带安装槽16即可。反之即可拆卸。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。