CN112735323A - 转接板和显示装置 - Google Patents

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CN112735323A CN201910969543.7A CN201910969543A CN112735323A CN 112735323 A CN112735323 A CN 112735323A CN 201910969543 A CN201910969543 A CN 201910969543A CN 112735323 A CN112735323 A CN 112735323A
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Abstract

本发明实施例涉及一种转接板和采用所述转接板的显示装置。所述转接板例如包括：电路板；接收卡连接器，设置在所述电路板上；以及多个无线传输器，设置在所述电路板上且电连接所述接收卡连接器。每个所述无线传输器包括：单工无线发送芯片，在所述电路板上通过串行总线电连接所述接收卡连接器，且用于接收经由所述接收卡连接器输入的显示数据及控制信号、并将所述显示数据及控制信号从电信号形式转化成电磁信号形式发送出去。所述单工无线发送芯片的工作频率位于毫米波频段。

Description

转接板和显示装置
技术领域
本发明涉及数据传输及显示技术领域，尤其涉及一种转接板以及一种显示装置。
背景技术
LED显示屏控制***行业中，转接板通过排线连接LED模组，以向LED模组提供显示数据及控制信号。此处的显示数据及控制信号例如包括RGB数据组和行选择信号、时钟信号、锁存信号、使能信号甚至行消隐控制信号等控制信号。然而，这种有线连接方式容易出现接插件连接不良的问题，也会对工作人员的安装工作以及后续维护造成较大的不便利性。
发明内容
为克服相关技术中存在的缺陷和不足，本发明的实施例提供一种转接板以及一种显示装置。
一方面，本发明实施例提出的一种转接板，包括：电路板；接收卡连接器，设置在所述电路板上；以及多个无线传输器，设置在所述电路板上且电连接所述接收卡连接器。其中，每个所述无线传输器包括：单工无线发送芯片，在所述电路板上通过串行总线电连接所述接收卡连接器，且用于接收经由所述接收卡连接器输入的显示数据及控制信号、并将所述显示数据及控制信号从电信号形式转化成电磁信号形式发送出去；其中，所述单工无线发送芯片的工作频率位于毫米波频段。
本实施例的转接板设置有单工无线发送芯片来实现显示数据及控制信号的无线发送，其可以以较低成本实现与显示模组进行无线数据传输；再者，单工无线发送芯片工作在毫米波频段，可以大大降低无线信号串扰可能。
在本发明的一个实施例中，每个所述无线传输器还包括：单工无线接收芯片，在所述电路板上与所述单工无线发送芯片间隔设置且通过串行总线电连接所述接收卡连接器；其中，所述单工无线接收芯片的工作频率位于毫米波频段。
在本发明的一个实施例中，所述无线传输器所述单工无线发送芯片通过SerDes总线电连接所述接收卡连接器。
在本发明的一个实施例中，所述单工无线发送芯片通过SGMII总线电连接所述接收卡连接器。
在本发明的一个实施例中，每个所述无线传输器还包括：半双工无线收发芯片，在所述电路板上与所述单工无线发送芯片间隔设置、且工作频率位于毫米波频段；其中，所述单工无线发送芯片通过第一串行总线电连接所述接收卡连接器，所述半双工无线收发芯片通过第二串行总线电连接所述接收卡连接器，且所述第一串行总线的数据传输速率高于所述第二串行总线的数据传输速率。
在本发明的一个实施例中，每个所述无线传输器还包括第一吸波材料元件和第二吸波材料元件；所述第一吸波材料元件固定在所述电路板上且环绕所述单工无线发送芯片设置；所述第二吸波材料元件固定在所述电路板上且环绕所述单工无线接收芯片设置。
在本发明的一个实施例中，所述单工无线发送芯片在所述第一吸波材料元件的中心孔内偏心设置，以及所述单工无线接收芯片在所述第二吸波材料元件的中心孔内偏心设置；所述单工无线发送芯片的几何中心与所述单工无线接收芯片的几何中心之间的距离大于或等于10毫米。
再一方面，本发明实施例提出的一种显示装置，包括：框架，具有模组安装面和位于所述模组安装面之背侧的容置空间；前述任意一种转接板，设置在所述容置空间内；接收卡，插接固定至所述接收卡连接器以与所述转接板形成电连接；以及多个显示模组，设置在所述模组安装面上，其中每个所述显示模组设置有第二无线传输器，且所述第二无线传输器的工作频率位于毫米波频段以用于接收所述转接板的所述多个无线传输器中的一个相对应的无线传输器发送的电磁信号形式的所述显示数据和控制信号、并将接收的电磁信号形式的所述显示数据和控制信号转换成电信号形式以驱动控制所述显示模组进行显示。
本实施例显示装置中的转接板与显示模组之间通过无线传输方式进行数据通信，其可以简化转接板与显示模组之间的连接，提升安装便利性；此外，无线芯片工作在毫米波频段，可以大大降低无线信号串扰可能。
在本发明的一个实施例中，每个所述显示模组还包括：第二电路板；LED阵列，设置在所述第二电路板上；行驱动电路，设置在所述第二电路板上且电连接所述LED阵列；列驱动电路，设置在所述第二电路板上且电连接所述LED阵列；以及信号处理器，设置在所述第二电路板上且电连接所述行驱动电路及所述列驱动电路，以及还通过串行总线电连接所述第二无线传输器；其中，所述第二无线传输器设置在所述第二电路板上且包括：第二单工无线接收芯片和与所述第二单工无线接收芯片间隔设置的第二单工无线发送芯片或半双工无线收发芯片；以及所述第二单工无线接收芯片的工作频率位于毫米波频段，所述第二单工无线发送芯片或半双工无线收发芯片的工作频率位于毫米波频段。
在本发明的一个实施例中，所述接收卡包括：第三电路板；第二连接器，设置在所述第三电路板上且与所述接收卡连接器插接固定；第二可编程逻辑器件，设置在所述第三电路板上且电连接所述第二连接器；微控制器，设置在所述第三电路板上且电连接所述第二可编程逻辑器件及所述第二连接器；以及以太网物理层收发器组，电连接在所述第二可编程逻辑器件和所述第二连接器之间。
综上所述，本发明实施例上述技术方案可以具有如下一个或多个有益效果：转接板采用无线传输方式与显示模组进行数据通信，其可以摒弃现有技术中使用排线连接显示模组以传输显示数据及控制信号的方式，达成简化连接、提升安装便利性之目的。再者，无线传输器采用有单工无线发送芯片，其可以以较低成本实现显示数据及控制信号的的无线发送。此外，无线芯片工作在毫米波频段，可以大大降低无线信号串扰可能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
图2为图1所示显示装置中的转接板和多个显示模组之间的一种连接关系示意图。
图3为图2所示无线传输器的结构示意图。
图4为图2所示显示模组的模块示意图。
图5为图1所示接收卡的模块示意图。
图6为图1所示显示装置中的转接板和多个显示模组之间的另一种连接关系示意图。
图7为图6所示显示模组的模块示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，本发明实施例提供的一种显示装置10，包括：框架11、转接板13、多个显示模组15和接收卡17。其中，框架11具有模组安装面110和位于模组安装面110之背侧的容置空间112；各个显示模组15设置在模组安装面110上，而转接板13和接收卡17设置在容置空间112内。本实施例中，转接板13和接收卡17的组合件作为模组控制器的一种具体实施方式。
参见图2，本实施例的转接板13包括：电路板131、接收卡连接器133、多个无线传输器135和以太网接口组137。接收卡连接器133用于连接接收卡17，其例如是采用成对设置的两个相同引脚数接插件，比如两个120Pin的高密接插件；当然也可以采用其他形式的连接器，只要其能实现接收卡17与转接板13之间的电连接甚至机械连接即可。所述多个无线传输器135分别设置在电路板131上并各自通过SerDes总线电连接接收卡连接器133，所述SerDes总线包括两对差分信号线，其中一对差分信号线用作数据发送，另一对差分信号线用作数据接收；此处的SerDes总线采用的信号格式例如LVDS(Low Voltage DifferentialSignal，低电压差分信号)。这种利用差分信号线对来实现与无线传输器135的连接可以有效提升数据传输的速率和稳定性。以太网接口组137设置在电路板131上并电连接至接收卡连接器133，其例如包括两个甚至更多个集成有网变的RJ45网口，又或者采用RJ45网口与网变分离式结构。再者，所述多个显示模组15分别设置有无线传输器155，每个无线传输器155与转接板13上相对应的一个无线传输器135进行无线数据通信，例如无线传输器135用于将电信号形式的显示数据及控制信号转换成电磁信号形式的显示数据及控制信号、再向相对应的显示模组15的无线传输器155发送电磁信号形式的显示数据及控制信号，此处的显示数据及控制信号例如包括RGB数据组和行选择信号、时钟信号(CLK)、锁存信号(LAT)、使能信号(OE)甚至行消隐控制信号等控制信号。另外，值得一提的是，无线传输器135并不限于通过SerDes总线电连接至接收卡连接器133，也可以采用其他串行总线，例如SGMII(SerialGigabit Media Independent Interface，串行吉比特媒体独立接口)总线等。
参见图3，单个无线传输器135例如包括单工无线接收芯片Rx和单工无线发送芯片Tx。单工无线接收芯片Rx和单工无线发送芯片Tx的工作频率位于毫米波频段。此处的毫米波频段典型地是指频率范围为30GHz～300GHz，相应波长为1毫米～10毫米。本实施例这种工作在毫米波频段的单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx非常适合于LED显示屏中显示装置10的应用场合，因为单个显示装置10典型地由多个显示模组15拼接而成，当将无线传输器135装设于显示装置10之后，首要考虑的问题是如何避免同一个显示装置10中不需要进行数据收发的两个无线传输器135之间的无线信号串扰，而本实施例单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx工作在毫米波频段，相较于现有技术中的WiFi模块、蓝牙模块、UWB通信模块而言可以大大降低无线信号串扰可能。再者，基于目前无线芯片的性能和频段的易获得性，本实施例优选为单工无线发送芯片Tx工作的毫米波频段为57GHZ-67GHZ或71GHZ-87GHZ，例如单工无线发送芯片Tx工作在60GHZ或80GHZ；类似地，单工无线接收芯片Rx工作的毫米波频段为57GHZ-67GHZ或71GHZ-87GHZ，例如单工无线接收芯片Rx工作在60GHZ或80GHZ。此外，值得一提的是，本实施例将数据无线发送和数据无线接收工作分别由两个独立芯片来执行，其可以有效确保数据接收和发送的稳定性及可靠性。
再者，在图3中，单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx在电路板131上相互间隔设置，作为非限制性举例，本实施例的单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx可以采用市售的KSS104M系列芯片或KQG104-B3系列芯片，当然也可以采用其他适合工作在毫米波频段的单工无线发送及单工无线接收芯片。再者，通过试验得知，单工无线发送芯片Tx的几何中心和单工无线接收芯片Rx的几何中心之间的距离L1取大于或等于10毫米为宜，比如15毫米，以便于尽可能降低单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx之间的串扰，保证无线的良好通信。此外，吸波材料元件135a、135b的设置可以进一步减少单工无线发送芯片Tx和单工无线接收芯片Rx之间信号串扰，增强芯片的无线通信能力。吸波材料元件135a固定在电路板131上且环绕单工无线接收芯片Rx设置，并且优选地为防止影响单工无线接收芯片Rx内置天线的天线信号，将单工无线接收芯片Rx在吸波材料元件135a的中心孔内偏心设置，也即单工无线接收芯片Rx不居中设置，例如图3所示在靠近芯片天线的一侧留出距离D1；当然，在芯片的其他侧也可以相对于吸波材料元件135a留出一定距离。本实施例的吸波材料元件135a例如采用Lidar JCS-9型吸波材料。类似地，吸波材料元件135b固定在电路板131上且环绕单工无线发送芯片Tx设置，并且优选地为防止影响单工无线发送芯片Tx内置天线的天线信号，将单工无线发送芯片Tx在吸波材料元件135b的中心孔内偏心设置，也即单工无线发送芯片Tx不居中设置，例如图3所示在靠近芯片天线的一侧留出距离D2；当然，在芯片的其他侧也可以相对于吸波材料元件135b留出一定距离。本实施例的吸波材料元件135b例如采用Lidar JCS-9型吸波材料。
参见图4，本实施例的显示模组15例如包括：电路板151和设置在电路板151上的LED阵列150、可编程逻辑器件153、前述无线传输器155、行驱动电路157及列驱动电路159。其中，LED阵列150例如是被动矩阵(Passive Matrix)式LED阵列，比如包含多条行线、多条列线以及电连接所述多条行线和所述多条列线的多个LED灯；行驱动电路157电连接所述多条行线，其例如包含3-8译码器芯片；列驱动电路39电连接所述多条列线，其例如包含恒流源驱动芯片。无线传输器155电连接可编程逻辑器件153，其例如通过SerDes总线电连接可编程逻辑器件153配置的SerDes接口。至于无线传输器155的具体结构可参考图3所示包含相互间隔设置的单工无线接收芯片和单工无线发送芯片，甚至还包含环绕单工无线接收芯片设置的吸波材料元件和环绕单工无线发送芯片设置的吸波材料元件，具体细节在此不再赘述。再者，可编程逻辑器件153还电连接行驱动电路157和列驱动电路159，其例如是FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)器件。另外，无线传输器155具体可用于接收转接板13上相对应的一个无线传输器135发送的电磁信号形式的显示数据及控制信号、将接收的电磁信号形式的显示数据及控制信号转换成电信号形式的显示数据及控制信号、并提供至可编程逻辑器件153以经由行驱动电路157及列驱动电路159驱动控制显示模组15的LED阵列150进行显示。此处值得一提的是，本实施例的LED阵列150也不限于被动矩阵式，其也可以是主动矩阵式；甚至本实施例的显示模组15也可不限制为图4所示的LED显示模组。另外，值得一提的是，无线传输器155并不限于通过SerDes总线电连接至可编程逻辑器件153，也可以采用其他串行总线，例如SGMII总线等。再者，可编程逻辑器件153也可以替换成其他信号处理器，例如专用芯片像ASIC芯片。
参见图5，本实施例的接收卡17例如包括：电路板171和设置在电路板171上的可编程逻辑器件173、以太网物理层收发器组175、连接器177及微控制器179。可编程逻辑器件173设置在电路板171上且例如是FPGA器件，其电连接以太网物理层收发器组175、连接器177和微控制器179，且可通过连接器177输出电信号形式的显示数据及控制信号。以太网物理层收发器175电连接在可编程逻辑器件173和连接器177之间，其例如包含两个甚至更多个以太网物理层收发器芯片比如1GBase-T、2.5GBase-T、5GBase-T或10GBase-T型以太网物理层收发器芯片，或者包含一个多端口以太网物理层收发器芯片，又或者为两者之组合。连接器177适于连接转接板13上的接收卡连接器133，其例如是成对设置的两个相同引脚数接插件，比如两个120Pin高密接插件。微控制器179电连接至连接器177，其例如采用市售STM32系列MCU芯片，其可用于在上电时为可编程逻辑器件173进行程序加载。此外，可以理解的是，接收卡17的电路板171上也可以不设置微控制器179，而是通过连接器177外接ARM处理器等嵌入式处理器来实现对可编程逻辑器件173上电时的程序加载。
此外，值得一提的是，在其他实施例中，以太网物理层收发器175也可以不与连接器177，相应地转接板13上也可以不设置以太网接口组137，而是将以太网接口组137直接设置在接收卡17的电路板171上。又或者，还可以将设置在接收卡17的电路板171上的以太网接口组变更为其他接口类型，例如micro USB3.0接口、Mini HDMI接口。
另外，在其他实施例中，可以将接收卡17的电路板171上的电路元件全部直接整合在转接板13的电路板131上，从而本发明实施例的模组控制器采用单电路板结构，而非如图1所示由转接板13和接收卡17组合的多电路板结构。
参见图6，在其他实施例中，转接板13上的各个无线传输器135通过高速串行总线和低速串行总线电连接至接收卡连接器133。具体地，单个无线传输器135包括间隔设置的单工无线发送芯片和半双工无线收发芯片，且工作频率位于毫米波频段；所述单工无线发送芯片通过所述高速串行总线比如SerDes总线或SGMII总线电连接至接收卡连接器133，所述半双工无线收发芯片通过所述低速串行总线比如I2C、SPI或UART总线电连接至接收卡连接器133。如此一来，插接至接收卡连接器133上的接收卡可以通过高速串行总线经由无线传输器135中的单工无线发送芯片向相对应的显示模组15发送显示数据及控制信号，以及可以通过低速串行总线经由无线传输器135中的半双工无线收发芯片与相对应的显示模组15进行其他数据及指令的交互例如接收来自所述显示模组15的上传数据和/或下发控制指令至所述显示模组15。
图7为图6所示显示模组15的模块示意图。如图7所示，显示模组15的无线传输器155通过高速串行总线(比如SerDes总线或SGMII总线)电连接至可编程逻辑器件153比如FPGA，并通过低速串行总线(比如I2C、SPI或UART总线)电连接至微控制器154比如MCU芯片。更具体地，无线传输器155包括间隔设置的单工无线接收芯片和半双工无线收发芯片，且工作频率位于毫米波频段；所述单工无线接收芯片电连接至可编程逻辑器件153，且所述半双工无线收发芯片电连接所述微控制器154。本实施方式中，微控制器154作为显示模组15的智能器件，其可以获取显示模组15上的检测电路检测到的工作电压及工作温度甚至LED灯点点检结果等数据、并通过无线传输器155中的半双工无线收发芯片上传至转接卡13。
综上所述，本发明前述实施例的转接板/模组控制器采用无线传输方式与显示模组进行数据通信，其可以摒弃现有技术中使用排线连接显示模组以传输显示数据及控制信号的方式，达成简化连接、提升安装便利性之目的。再者，无线传输器采用相互间隔的单工无线发送芯片和单工无线接收芯片，数据发送和接收分别由不同的芯片执行，其可以有效确保数据发送和接收的稳定性和可靠性；又或者，无线传输器采用相互间隔的单工无线发送芯片和半双工无线收发芯片，其可以以较低的芯片成本实现数据双向交互。此外，这些芯片工作在毫米波频段，可以大大降低无线信号串扰可能。
此外，可以理解的是，前述各个实施例仅为本发明的示例性说明，在技术特征不冲突、结构不矛盾、不违背本发明的发明目的前提下，各个实施例的技术方案可以任意组合、搭配使用。另外，本发明前述实施例中的无线传输器135也可以只设置单工无线发送芯片而不设置单工无线接收芯片或半双工无线收发芯片，类似地，无线传输器155也可以只设置单工无线接收芯片而不设置单工无线发送芯片或半双工无线收发芯片，其同样可以实现驱动控制显示模组15进行图像显示之目的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种转接板，其特征在于，包括：
电路板；
接收卡连接器，设置在所述电路板上；以及
多个无线传输器，设置在所述电路板上且电连接所述接收卡连接器，其中每个所述无线传输器包括：
单工无线发送芯片，在所述电路板上通过串行总线电连接所述接收卡连接器，且用于接收经由所述接收卡连接器输入的显示数据及控制信号、并将所述显示数据及控制信号从电信号形式转化成电磁信号形式发送出去；其中，所述单工无线发送芯片的工作频率位于毫米波频段。
2.如权利要求1所述的转接板，其特征在于，每个所述无线传输器还包括：
单工无线接收芯片，在所述电路板上与所述单工无线发送芯片间隔设置且通过串行总线电连接所述接收卡连接器；其中，所述单工无线接收芯片的工作频率位于毫米波频段。
3.如权利要求1所述的转接板，其特征在于，所述无线传输器所述单工无线发送芯片通过SerDes总线电连接所述接收卡连接器。
4.如权利要求1所述的转接板，其特征在于，所述单工无线发送芯片通过SGMII总线电连接所述接收卡连接器。
5.如权利要求1所述的转接板，其特征在于，每个所述无线传输器还包括：
半双工无线收发芯片，在所述电路板上与所述单工无线发送芯片间隔设置、且工作频率位于毫米波频段；
其中，所述单工无线发送芯片通过第一串行总线电连接所述接收卡连接器，所述半双工无线收发芯片通过第二串行总线电连接所述接收卡连接器，且所述第一串行总线的数据传输速率高于所述第二串行总线的数据传输速率。
6.如权利要求2所述的转接板，其特征在于，每个所述无线传输器还包括第一吸波材料元件和第二吸波材料元件；所述第一吸波材料元件固定在所述电路板上且环绕所述单工无线发送芯片设置；所述第二吸波材料元件固定在所述电路板上且环绕所述单工无线接收芯片设置。
7.如权利要求6所述的转接板，其特征在于，所述单工无线发送芯片在所述第一吸波材料元件的中心孔内偏心设置，以及所述单工无线接收芯片在所述第二吸波材料元件的中心孔内偏心设置；所述单工无线发送芯片的几何中心与所述单工无线接收芯片的几何中心之间的距离大于或等于10毫米。
8.一种显示装置，其特征在于，包括：
框架，具有模组安装面和位于所述模组安装面之背侧的容置空间；
如权利要求1至7任意一项所述的转接板，设置在所述容置空间内；
接收卡，插接固定至所述接收卡连接器以与所述转接板形成电连接；
多个显示模组，设置在所述模组安装面上，其中每个所述显示模组设置有第二无线传输器，且所述第二无线传输器的工作频率位于毫米波频段以用于接收所述转接板的所述多个无线传输器中的一个相对应的无线传输器发送的电磁信号形式的所述显示数据和控制信号、并将接收的电磁信号形式的所述显示数据和控制信号转换成电信号形式以驱动控制所述显示模组进行显示。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，每个所述显示模组还包括：
第二电路板；
LED阵列，设置在所述第二电路板上；
行驱动电路，设置在所述第二电路板上且电连接所述LED阵列；
列驱动电路，设置在所述第二电路板上且电连接所述LED阵列；以及
信号处理器，设置在所述第二电路板上且电连接所述行驱动电路及所述列驱动电路，以及还串行总线电连接所述第二无线传输器；
其中，所述第二无线传输器设置在所述第二电路板上且包括：第二单工无线接收芯片和与所述第二单工无线接收芯片间隔设置的第二单工无线发送芯片或半双工无线收发芯片；以及所述第二单工无线接收芯片的工作频率位于毫米波频段，所述第二单工无线发送芯片或半双工无线收发芯片的工作频率位于毫米波频段。
10.如权利要求8或9所述的显示装置，其特征在于，所述接收卡包括：
第三电路板；
第二连接器，设置在所述第三电路板上且与所述接收卡连接器插接固定；
可编程逻辑器件，设置在所述第三电路板上且电连接所述第二连接器；
微控制器，设置在所述第三电路板上且电连接所述可编程逻辑器件及所述第二连接器；以及
以太网物理层收发器组，电连接在所述可编程逻辑器件和所述第二连接器之间。
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