專利名稱：一種led投影機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本新型涉及一種LED投影機(jī)二、技術(shù)背景公知的多行掃描技術(shù)采用激光作為掃描光源進(jìn)行投影顯示，由于光源成本高，難以實(shí)施。超高亮度LED作為廉價(jià)光源，其光譜純度僅次于半導(dǎo)體激光器，因?yàn)椴荒芙?jīng)透鏡產(chǎn)生準(zhǔn)直光束、單只亮度相對較低等原因未能作為掃描光源而加以應(yīng)用。
三
發(fā)明內(nèi)容
所要解決的技術(shù)問題是如何將LED(指超高亮度LED及LED類發(fā)光元件)作為掃描光源進(jìn)行圖像的投影顯示。解決方案是將多只LED橫向排列組成掃描一行的顯示單元，多個(gè)顯示單元縱向排列形成光束陣列，或者將多只LED光束導(dǎo)入一根光纖，將多個(gè)光纖輸出端口排列形成光束(陣)列，或者將多個(gè)LED光束(陣)列通過鏡面反射在虛像中將(陣)列拼接在一起，形成拼接的光束(陣)列，光束(陣)列采用數(shù)字技術(shù)驅(qū)動，按每個(gè)顯示單元中多個(gè)LED的掃描時(shí)序分配信號，并使用固定灰度與動態(tài)灰度相結(jié)合的方式進(jìn)行灰度調(diào)制，調(diào)制的光束(陣)列通過透鏡組聚焦和鏡面偏轉(zhuǎn)進(jìn)行圖像的掃描顯示。(如圖1)有益效果(1)使用LED作為掃描光源，大幅度降低了光源成本，利于普及。(2)使用LED光束陣列，能夠提供高亮度。(3)使用反射鏡對多個(gè)光束(陣)列在虛像中進(jìn)行拼接，能減小光束(陣)列的高度，有利于在小型投影儀中設(shè)置。
四


圖1陣列掃描裝置；圖2鏡面反射形成光束(陣)列示意圖；圖3鏡面反射形成陣列的拼接方式；圖4多個(gè)發(fā)光元件組成一個(gè)顯示單元的灰度調(diào)制示意圖。
其中1、沿掃描方向排列的多個(gè)發(fā)光元件(LED)；2、對光束(陣)列進(jìn)行縮小聚焦的前組透鏡；3、凹透鏡；4、場鏡；5、偏轉(zhuǎn)元件；6、投影鏡頭；7、在屏幕上對像素進(jìn)行灰度掃描的多個(gè)掃描光點(diǎn)；8、光源(陣)列；9、虛像中的光源(陣)列；10、鏡面；11、信號分配延時(shí)時(shí)序。
五具體實(shí)施方式
1、顯示單元的灰度調(diào)制以256級灰度為例。組成R、G、B三元色的多個(gè)LED沿掃描方向順序排列，每一色采用8只亮度一致的LED。用譯碼器將輸入的八位二進(jìn)制信號譯為前五位表示0-31級動態(tài)灰度，后7位表示相對應(yīng)的7只LED的0級或32級灰度的十二位二進(jìn)制信號，在視頻顯示中，畫面一般由低色調(diào)的像素組成，將后7位在中等以下亮度使用的信號與灰度在中等以上亮度使用的灰度信號交叉編制，以降低LED陣列以管芯密集排列時(shí)的發(fā)熱集中)，將前五位輸入灰度調(diào)制器進(jìn)行灰度調(diào)制，輸出的灰度串行碼輸往第一個(gè)LED顯示。后7位并行存入移位寄存器或存儲器，通過對每一位信號的存儲位的不同設(shè)置對相應(yīng)的LED顯示進(jìn)行信號延時(shí)(如圖4)，以保證8只LED的顯示和掃描同步，R、G、B三元色24只LED按掃描時(shí)序顯示，實(shí)現(xiàn)24只LED對掃描線中多個(gè)像素中多個(gè)像素的灰度調(diào)制。多個(gè)顯示單元共用一組譯碼器和灰度調(diào)制器(R、G、B)，并通過信號再分配實(shí)現(xiàn)對多個(gè)顯示單元的灰度調(diào)制。
2、陣列的排列將多個(gè)LED或?qū)隠ED光源的光纖輸出端口沿掃描方向排列，形成一個(gè)掃描顯示單元，多個(gè)掃描顯示單元縱向排列，形成陣列，也可以用多個(gè)陣列根據(jù)后組透鏡的像面要求用反射將陣列在虛像中，拼接在一起(如圖2)，形成不同曲面或平面的陣列。以縮小陣列的縱向高度(在小型投影儀中使用)，由于陣列的寬度不同，在虛像中拼接有三種方式，如圖3，其中A適于寬陣列拼接；B為中等寬度陣列的拼接；C為窄陣列或光束列的拼接。同時(shí)，為方便反射鏡面的設(shè)置，調(diào)整陣列的光輸出方向，使各陣列的光束邊緣存在一定的夾角(∠a)并選用光輸出角度小的LED(如15°以內(nèi))，為保證多個(gè)掃描光點(diǎn)經(jīng)透鏡組后，掃描光點(diǎn)的軌跡在一條線上，各光點(diǎn)按照理想光點(diǎn)位置的共軛點(diǎn)排列，同時(shí)各光點(diǎn)之間的間隔和順序按信號時(shí)序設(shè)置，以保證多個(gè)光點(diǎn)在不同時(shí)間對一個(gè)像素的掃描位置。另外，選用光出射角度小的LED，并以一定角度射向后組透鏡以減小后組透鏡的口徑。設(shè)置LED陣列時(shí)，將多個(gè)LED管芯按位置要求封裝在一起(或粘結(jié)在銅皮上)，形成光束列，再將多個(gè)光0束列排列在一起形成光束陣列，在光束列之間夾入薄銅皮以利散熱，也可以將設(shè)置在線路板上的LED光束導(dǎo)入光纖，將光纖輸出端口排列形成陣列。
3、光束(陣)列透鏡組選用具有一定縮小倍率的透鏡組對光束陣列縮小聚焦，并在縮小的像面前設(shè)置凹透鏡，以延長焦距，使光束在焦點(diǎn)后的發(fā)散角度變小，在像面處設(shè)置場鏡，使軸外光束偏折在一個(gè)光斑上，并在最小光斑處偏轉(zhuǎn)。
4、鏡鼓選用分區(qū)掃描鏡鼓。
5、投影鏡頭選擇像面彎曲和分區(qū)掃描像面近似的投影鏡頭。
權(quán)利要求1.一種LED投影機(jī)，包括信號分配驅(qū)動系統(tǒng)，光源、透鏡組，光偏轉(zhuǎn)元件，投影鏡頭，其特征是光源為LED光束(陣)列。
2.由權(quán)利要求1所述的一種LED投影機(jī)，其特征是存在對光束(陣)列縮小聚焦的透鏡組，并在縮小的像面處存在場鏡，且偏轉(zhuǎn)鏡面在場鏡對軸外光束偏折后形成的最小光斑處偏轉(zhuǎn)。
專利摘要本新型涉及一種LED投影機(jī)，是由多只LED組成一個(gè)掃描顯示單元，使用數(shù)字技術(shù)對顯示單元進(jìn)行動態(tài)灰度和固定灰度相結(jié)合的灰度調(diào)制，并按多個(gè)LED的掃描時(shí)序分配灰度信號，多個(gè)顯示單元排列組成光束(陣)列或通過鏡面反射在虛像中實(shí)現(xiàn)多個(gè)光束(陣)列的拼接，并通過透鏡組對(陣)列光束聚焦和鏡面偏轉(zhuǎn)進(jìn)行圖像的掃描顯示。
文檔編號G02B26/00GK2784982SQ20042005716
公開日2006年5月31日 申請日期2004年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月21日
發(fā)明者王青山 申請人:王青山