專利名稱：基于紅綠藍三基色led光源的投影成像方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光學(xué)投影成像領(lǐng)域，具體地說是一種基于紅綠藍三基色LED光源的投 影成像方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
投影機作為終端顯示器，體積小，色彩豐富，成像尺寸大，亮度高，對比度高，重量 輕，攜帶方便，被廣泛用于課堂教學(xué)，行業(yè)培訓(xùn)，技術(shù)交流，娛樂等領(lǐng)域?，F(xiàn)有投影機主要以 弧光光源投影為成像原理UHP弧光燈產(chǎn)生的圓錐形光，首先光線通過濾光片，濾掉紅外線 和紫外線。透過兩片多鏡頭鏡片將光線均勻化，并將校正為和投影圖像近似的矩形光線。然 后光線被分光鏡分為紅、綠、藍三原色并被分別反射到相應(yīng)的紅、綠、藍液晶片上(薄膜場 效應(yīng)晶體管)并透過液晶片。驅(qū)動電路使三基色液晶片上的各液晶單元液晶有序偏轉(zhuǎn)，控 制相應(yīng)原色的透光率，最后三路光線匯聚在一起由鏡頭投射到銀幕上出，產(chǎn)生了色彩豐富 的圖像。
一方面，由于UHP弧光燈屬于氣體放電，工作時產(chǎn)生紅外線和紫外線，對液晶片有 一定損傷，所以，隨著工作時間延長，電極燒蝕，間隙增加，電極金屬汽化后附著在玻璃球體 內(nèi)部，發(fā)光強度急劇下降，以致于UHP弧光燈使用壽命短，需頻繁更換。另一方面，其工作過 程中需分光鏡將光源光線分解，并提取紅綠藍三基色，再通過密閉光路及鏡片組，分別將三 基色光傳遞到紅、綠、藍液晶片上，光損失大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，在公開號為CN 1206865C的專利文件中公開了一 種“用于投影顯示的使用LED光源的系統(tǒng)和方法”。該方法是采用光纖傳導(dǎo)光，在傳導(dǎo)過程 中匯聚，再照射LCD。而目前光纖主要用于傳導(dǎo)光信號，光能量較小，用于傳導(dǎo)諸如20流明 的光纖未見報道，光纖傳導(dǎo)能量的大小與光線的截面積有關(guān)，且高能量的光必然會有大的 熱量，會使聚合物材料的光纖變形，影響光傳導(dǎo)。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于紅綠藍三基色LED 光源的投影成像方法。以該方法制成的投影機具有色溫低，產(chǎn)生紅外線和紫外線量少，無電 極、燈絲等易損部件，無分光鏡造成的光損失，亮度高，壽命長等特點。
本發(fā)明的第二個技術(shù)任務(wù)是提供一種用于實現(xiàn)上述方法的基于紅綠藍三基色LED 光源的投影成像系統(tǒng)。
本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是按以下方式實現(xiàn)的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像 方法，以紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及藍色LED光源模塊形成紅色矩形基色光線 束、綠色矩形基色光線束和藍色矩形基色光線束；用紅色矩形基色光線束、綠色矩形基色光 線束和藍色矩形基色光線束分別直接照射紅色LCD液晶成像板、綠色LCD液晶成像板及藍 色LCD液晶成像板形成三基色成像光線束；三基色成像光線束經(jīng)三基色光合成模塊合成彩 色成像光線，并經(jīng)成像透鏡模塊投射成像。
由于目前同功率的藍色LED發(fā)光二極管亮度僅為紅色、綠色LED發(fā)光二極管亮度 的一半左右，要使投影所成圖像產(chǎn)生純白色，紅、綠、藍三色LED光源模塊所產(chǎn)生的光亮度 必須一致。目前，主要通過降低紅、綠LED光源模塊功率，相對增加藍色LED光源模塊功率， 使三色光源亮度到達統(tǒng)一。本發(fā)明優(yōu)選的方法是利用光學(xué)疊加原理，將兩個藍色LED光源 模塊產(chǎn)生的光線進行疊加，提高亮度，具體方法如下所述藍色LED光源模塊由第一藍色 LED光源模塊、第二藍色LED光源模塊及藍色光合成模塊構(gòu)成，第一藍色LED光源模塊、第二 藍色LED光源模塊形成的第一藍色矩形基色光線束、第二藍色矩形基色光線束經(jīng)藍色光合 成模塊合成為藍色矩形基色光線束，再照射藍色LCD液晶成像板。
優(yōu)選的，紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及第一藍色LED光源模塊、第二藍 色LED光源模塊均包括LED發(fā)光體、球冠形凹面基板、匯聚透鏡及遮光板，若干LED發(fā)光體 布設(shè)于球冠形凹面基板的凹面，各LED發(fā)光體產(chǎn)生的光線經(jīng)凹面球心匯聚后，再由匯聚透 鏡匯聚成無畸變和色差的三基色圓柱形光線束，所述遮光板設(shè)置在匯聚透鏡光線輸出一 側(cè)，遮光板中部開有矩形窗口，用于將匯聚透鏡輸出的三基色圓柱形光線束變成三基色矩 形光線束。
為了提高各LED光源模塊的散熱性能，可以在球冠形凹面基板上設(shè)置散熱器。
另外，可以在球冠形凹面基板與匯聚透鏡之間設(shè)置聚光杯，所述聚光杯兩端開口， 一開口端與球冠形凹面基板邊沿相連接，另一開口端與匯聚透鏡邊沿相連接。一方面，聚光 杯可以用于匯聚部分散射的光線，并起到密閉作用；另一方面，可作為匯聚透鏡的支架。
所述LED發(fā)光體優(yōu)選采用LED單體封裝模式，包括凹面凸透鏡、拋物線型聚光杯及 LED發(fā)光二極管管芯，LED發(fā)光二極管管芯設(shè)置在拋物線型聚光杯的焦點上，凹面凸透鏡設(shè) 置在拋物線型聚光杯的開口端，在凹面凸透鏡與拋物線型聚光杯之間填充有高透光率高導(dǎo) 熱率材料，如TT860透明有機硅灌封膠、PMMA改性的有機玻璃等。凹面凸透鏡和拋物線型 聚光杯共同組成光線匯聚系統(tǒng)，使LED發(fā)光體輸出光線為一圓柱型平行光束。
用于實現(xiàn)上述方法的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像系統(tǒng)包括
紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及藍色LED光源模塊分別用于產(chǎn)生紅色矩 形基色光線束、綠色矩形基色光線束及藍色矩形基色光線束；
紅色IXD液晶成像板、綠色IXD液晶成像板、藍色IXD液晶成像板、三基色光合成 模塊及成像透鏡模塊紅色矩形基色光線束、綠色矩形基色光線束及藍色矩形基色光線束 分別直接照射紅色LCD液晶成像板、綠色LCD液晶成像板及藍色LCD液晶成像板形成三基 色成像光線束，再經(jīng)三基色光合成模塊合成彩色成像光線，并經(jīng)成像透鏡模塊投射成像；
IXD液晶成像板驅(qū)動模塊用于接收視頻信號，并驅(qū)動紅色IXD液晶成像板、綠色 IXD液晶成像板及藍色IXD液晶成像板；
LED光源驅(qū)動電源模塊用于驅(qū)動紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及藍色 LED光源模塊發(fā)光，并控制其工作狀態(tài)；用于驅(qū)動LCD液晶成像板驅(qū)動模塊；
LED光源模塊溫度檢測模塊用于檢測紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及藍 色LED光源模塊的工作溫度；
LED光源模塊散熱風(fēng)機用于紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及藍色LED光 源模塊的散熱降溫；
散熱風(fēng)機驅(qū)動模塊用于驅(qū)動LED光源模塊散熱風(fēng)機；5
溫度控制模塊用于接收處理來自LED光源模塊溫度檢測模塊的溫度信號，并控 制電源模塊及LED光源驅(qū)動電源模塊工作狀態(tài)；
電源模塊用于為散熱風(fēng)機驅(qū)動模塊、LED光源驅(qū)動電源模塊及溫度控制模塊供 H1^ ο
所述藍色LED光源模塊由第一藍色LED光源模塊、第二藍色LED光源模塊及藍色 光合成模塊構(gòu)成，
第一藍色LED光源模塊、第二藍色LED光源模塊分別形成第一藍色矩形基色光線 束及第二藍色矩形基色光線束；
藍色光合成模塊合成第一藍色矩形基色光線束及第二藍色矩形基色光線束以增 強藍色光強度。
本發(fā)明的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像方法及系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比具 有以下突出的有益效果
一、采用獨立驅(qū)動的紅、綠、藍三基色LED光源模塊分別直接照射紅、綠、藍三色液 晶成像板成像，無分光鏡造成的光損失，提高了光源利用率；
二、無需光纖，直接利用匯聚透鏡再次匯聚各色光源，并直接照射LCD，光傳導(dǎo)效果 好；
三、利用光學(xué)疊加原理，將兩個藍色LED光源矩陣產(chǎn)生的光線進行疊加，提高亮 度，可有效解決藍光亮度低的技術(shù)難題；
四、利用球的直徑通過球心的幾何理論，采用球冠形凹面作為LED光源模塊的基 板，將產(chǎn)生圓柱形平行光線的LED發(fā)光體，按圓環(huán)形排列在凹面球冠上，徑向放置，使各LED 光線匯聚于球心上，產(chǎn)生高亮度的匯聚點光源，解決了 LED矩陣光源短距離匯聚技術(shù)難題；
五、紅、綠、藍三基色LED發(fā)光二極管具有色溫低，產(chǎn)生紅外線和紫外線量極少，對 LCD液晶板無損傷，無需紅外及紫外濾光片，無電極、燈絲等易損部件，是長壽命環(huán)保新型投 影成像系統(tǒng)；
六、紅、綠、藍三基色大功率LED發(fā)光二極管光譜純正，圖像色彩更逼真，清晰度 尚；
七、紅綠藍三色LED光源模塊所用發(fā)光二極管芯片，均基于現(xiàn)有的已成熟的制造 技術(shù)，有利于大規(guī)模推廣，降低成本。


附圖1是本發(fā)明實施例一中投影成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意附圖2是本發(fā)明實施例二中投影成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意附圖3是圖1、圖2中紅、綠、藍LED光源模塊結(jié)構(gòu)示意附圖4是圖3中光源模塊的A-A剖視附圖5是圖1、圖2中LED發(fā)光體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參照說明書附圖以具體實施例對本發(fā)明的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成 像系統(tǒng)作以下詳細地說明。
實施例一
基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像方法，
以紅色LED光源模塊1、綠色LED光源模塊5及藍色LED光源模塊形成的紅色矩形 基色光線束、綠色矩形基色光線束和藍色矩形基色光線束；
用紅色矩形基色光線束、綠色矩形基色光線束和藍色矩形基色光線束分別直接照 射紅色IXD液晶成像板2、綠色IXD液晶成像板4及藍色IXD液晶成像板6形成三基色成像 光線束；
三基色成像光線束經(jīng)三基色光合成模塊3合成彩色成像光線，并經(jīng)成像透鏡模塊 7投射成像。
如附圖1所示，用于實現(xiàn)該成像方法的投影成像系統(tǒng)主要由紅色LED光源模塊1、 綠色LED光源模塊5、藍色LED光源模塊、紅色IXD液晶成像板2、綠色IXD液晶成像板4、 藍色IXD液晶成像板6、三基色光合成模塊3、成像透鏡模塊7、IXD液晶成像板驅(qū)動模塊8、 LED光源驅(qū)動電源模塊9、LED光源模塊溫度檢測模塊10、11、LED光源模塊散熱風(fēng)機12、13、 14、15、散熱風(fēng)機驅(qū)動模塊16、溫度控制模塊17及電源模塊18構(gòu)成。
其中，藍色LED光源模塊由第一藍色LED光源模塊19、第二藍色LED光源模塊20 及藍色光合成模塊21構(gòu)成。
紅色LED光源模塊1、綠色LED光源模塊5分別用于產(chǎn)生紅色矩形基色光線束、綠 色矩形基色光線束；
第一藍色LED光源模塊19、第二藍色LED光源模塊20形成的第一藍色矩形基色光 線束及第二藍色矩形基色光線束經(jīng)藍色光合成模塊21合成后形成藍色矩形基色光線束。
紅色LED光源模塊1、第一藍色LED光源模塊19并列安放在左側(cè)；綠色LED光源 模塊5、第二藍色LED光源模塊20并列安放在右側(cè)。
紅色矩形基色光線束、綠色矩形基色光線束及藍色矩形基色光線束分別直接照射 紅色IXD液晶成像板2、綠色IXD液晶成像板4及藍色IXD液晶成像板6形成三基色成像光 線束，再經(jīng)三基色光合成模塊3合成彩色成像光線，并經(jīng)成像透鏡模塊7投射成像。
IXD液晶成像板驅(qū)動模塊8與紅色IXD液晶成像板2、綠色IXD液晶成像板4及藍 色LCD液晶成像板6電連接，用于接收VGA視頻信號，并驅(qū)動紅色LCD液晶成像板2、綠色 IXD液晶成像板4及藍色IXD液晶成像板6工作。
LED光源驅(qū)動電源模塊9分別與紅色LED光源模塊1、綠色LED光源模塊5、第一藍 色LED光源模塊19、第二藍色LED光源模塊20、IXD液晶成像板驅(qū)動模塊8相連，用于驅(qū)動 各光源模塊發(fā)光，控制其工作狀態(tài)，同時驅(qū)動LCD液晶成像板驅(qū)動模塊8。
LED光源模塊溫度檢測模塊10安放在紅色LED光源模塊1與第一藍色LED光源模 塊19中間，用于檢測左側(cè)兩光源模塊的工作溫度；LED光源模塊溫度檢測模塊11安放在綠 色LED光源模塊5、第二藍色LED光源模塊20中間，用于檢測左側(cè)兩光源模塊的工作溫度。
LED光源模塊散熱風(fēng)機12、13、14、15分別設(shè)置在靠近紅色LED光源模塊1、綠色 LED光源模塊5、第一藍色LED光源模塊19、第二藍色LED光源模塊20的位置，兩個用于送 風(fēng)，兩個用于排風(fēng)，為各光源模塊散熱降溫。
散熱風(fēng)機驅(qū)動模塊16分別與LED光源模塊散熱風(fēng)機12、13、14、15電連接，用于驅(qū) 動各LED光源模塊散熱風(fēng)機。
溫度控制模塊17分別與LED光源模塊溫度檢測模塊10、11、LED光源驅(qū)動電源模 塊9、電源模塊18相連，用于接收處理來自LED光源模塊溫度檢測模塊10、11的溫度信號， 并控制電源模塊18、LED光源驅(qū)動電源模塊9工作狀態(tài)。當(dāng)溫度檢測模塊中任何一個出現(xiàn) 溫度過高信號，溫度控制模塊17會有信號輸出，使與之相連的LED光源驅(qū)動電源模塊9停 止工作，關(guān)閉各LED光源模塊及LCD液晶成像板驅(qū)動模塊8，并使電源模塊18延時關(guān)閉，使 散熱風(fēng)機延時工作，并輸出故障信號。
電源模塊18分別與散熱風(fēng)機驅(qū)動模塊16、LED光源驅(qū)動電源模塊9、溫度控制模 塊17相連，并為之供電。
如附圖3、4所示上述紅色LED光源模塊1、綠色LED光源模塊5及第一藍色LED 光源模塊19、第二藍色LED光源模塊20均由LED發(fā)光體22、球冠形凹面基板23、匯聚透鏡 M、遮光板25、散熱器沈及聚光杯27構(gòu)成。
所述球冠形凹面基板23由高導(dǎo)熱率、不導(dǎo)電、耐高溫材料制成，一側(cè)為平面，一側(cè) 為球冠形凹面。
散熱器沈與球冠形凹面基板23的平面一側(cè)固定連接?？梢赃x用現(xiàn)有技術(shù)中各種 形式的散熱器，如金屬基散熱器、相變散熱器等。
若干LED發(fā)光體布設(shè)于球冠形凹面基板23的凹面一側(cè)，各LED發(fā)光體產(chǎn)生的圓柱 形光線均能通過凹面球心，具體為各LED發(fā)光體22以凹面球冠頂點為中心，按環(huán)形均布 在球冠形凹面基板23上，凹面球冠大小由投影機設(shè)計亮度和體積決定，投影機設(shè)計亮度越 高，所需紅綠藍LED發(fā)光體22越多，凹面球冠面積就越大。
匯聚透鏡M通過聚光杯27設(shè)置在球冠形凹面基板23凹面球心的外側(cè)，用于將 LED發(fā)光體22產(chǎn)生的光線匯聚成無畸變和色差的三基色圓柱形光線束。所述匯聚透鏡M 可以由一系列的凸透鏡、凹透鏡組成，將LED發(fā)光體22產(chǎn)生的光線匯聚成直徑不大于1. 4 英寸無畸變和色差的圓柱形光線束。匯聚透鏡M輸出的無畸變和色差圓柱形光線束直徑， 由所選用的LCD液晶成像板尺寸決定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員均可根據(jù)凹面球冠半徑及LCD 液晶成像板尺寸，設(shè)計出所需的透鏡組合。
所述聚光杯27兩端開口，一開口端與球冠形凹面基板23邊沿相連接，另一開口端 與匯聚透鏡M邊沿相連接。
遮光板25固定在匯聚透鏡M光線輸出一側(cè)，其中間開一矩形窗口，作用是將匯聚 透鏡M輸出的無畸變和色差圓柱形光線束，變成矩形光束，用于照射LCD液晶成像板。遮光 板25中間矩形窗口對角線尺寸、矩形窗口長寬比例，由LCD液晶成像板尺寸決定。本實施 例中優(yōu)選4 3的0.9英寸IXD液晶成像板，所選遮光板25中間矩形窗口對角線尺寸0.9 英寸、矩形窗口長寬比例4 3，匯聚透鏡組M輸出的圓柱形光線束直徑為0.9英寸。
如附圖5所示上述LED發(fā)光體22主要由凹面凸透鏡觀、拋物線型聚光杯四及 LED發(fā)光二極管管芯30構(gòu)成。LED發(fā)光二極管管芯30固定在拋物線型聚光杯四的焦點上。 凹面凸透鏡觀固定在拋物線型聚光杯四的開口端。所述拋物線型聚光杯四的內(nèi)壁光亮 有較好得反光性能。在凹面凸透鏡與拋物線型聚光杯之間填充有高透光率高導(dǎo)熱率材料。 凹面凸透鏡觀和拋物線型聚光杯四共同組成光線匯聚系統(tǒng)，使LED發(fā)光體輸出光線為一 圓柱型平行光束。LED發(fā)光體封裝后直徑d不大于6mm，高h不大于7mm。LED發(fā)光二極管 管芯分別選紅色、綠色、藍色，功率優(yōu)選3w和5w。
實施例2
如附圖2所示，用于實現(xiàn)該成像方法的投影成像系統(tǒng)主要由紅色LED光源模塊1、 綠色LED光源模塊5、藍色LED光源模塊19、紅色IXD液晶成像板2、綠色IXD液晶成像板 4、藍色IXD液晶成像板6、三基色光合成模塊3、成像透鏡模塊7、IXD液晶成像板驅(qū)動模塊 8、LED光源驅(qū)動電源模塊9、LED光源模塊溫度檢測模塊10、11、12、LED光源模塊散熱風(fēng)機 13、14、15、散熱風(fēng)機驅(qū)動模塊16、溫度控制模塊17及電源模塊18構(gòu)成。
其中，紅色LED光源模塊1、綠色LED光源模塊5、藍色LED光源模塊19分別用于 產(chǎn)生紅色矩形基色光線束、綠色矩形基色光線束、綠色矩形基色光線束。
其特點是僅采用了一個藍色LED光源模塊19，直接照射藍色藍色IXD液晶成像板 6。降低紅綠LED光源模塊1、5的功率，相對增加藍色LED光源模塊19功率，使三色光源亮 度到達統(tǒng)一，體積更小。
其它具體的連接及控制方法與實施例一樣同。
權(quán)利要求
1.基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像方法，其特征在于該方法以紅色LED光源 模塊、綠色LED光源模塊及藍色LED光源模塊形成紅色矩形基色光線束、綠色矩形基色光線 束和藍色矩形基色光線束；用紅色矩形基色光線束、綠色矩形基色光線束和藍色矩形基色 光線束分別直接照射紅色LCD液晶成像板、綠色LCD液晶成像板及藍色LCD液晶成像板形 成三基色成像光線束；三基色成像光線束經(jīng)三基色光合成模塊合成彩色成像光線，并經(jīng)成 像透鏡模塊投射成像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像方法，其特征在于，所 述藍色LED光源模塊由第一藍色LED光源模塊、第二藍色LED光源模塊及藍色光合成模塊 構(gòu)成，第一藍色LED光源模塊、第二藍色LED光源模塊形成的第一藍色矩形基色光線束、第 二藍色矩形基色光線束經(jīng)藍色光合成模塊合成為藍色矩形基色光線束，再照射藍色LCD液 晶成像板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像方法，其特征在于，紅 色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及第一藍色LED光源模塊、第二藍色LED光源模塊均包 括LED發(fā)光體、球冠形凹面基板、匯聚透鏡及遮光板，若干LED發(fā)光體布設(shè)于球冠形凹面基 板的凹面，LED發(fā)光體徑向固定，各LED發(fā)光體產(chǎn)生的圓柱型平行光束經(jīng)凹面球心匯聚后， 再由匯聚透鏡匯聚成無畸變和色差的三基色圓柱形光線束，所述遮光板設(shè)置在匯聚透鏡光 線輸出一側(cè)，遮光板中部開有矩形窗口，用于將匯聚透鏡輸出的三基色圓柱形光線束變成 三基色矩形光線束。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像方法，其特征在于在球冠形凹面基板上設(shè)置有散熱器，在球冠形凹面基板與匯聚透鏡之間設(shè)置有聚光杯，所述聚光杯兩端開口，一開口端與 球冠形凹面基板邊沿相連接，另一開口端與匯聚透鏡邊沿相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像方法，其特征在 于，所述LED發(fā)光體包括凹面凸透鏡、拋物線型聚光杯及LED發(fā)光二極管管芯，LED發(fā)光二 極管管芯設(shè)置在拋物線型聚光杯的焦點上，凹面凸透鏡設(shè)置在拋物線型聚光杯的開口端， 在凹面凸透鏡與拋物線型聚光杯之間填充有高透光率高導(dǎo)熱率材料。
6.基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及藍色LED光源模塊分別用于產(chǎn)生紅色矩形基 色光線束、綠色矩形基色光線束及藍色矩形基色光線束；紅色LCD液晶成像板、綠色LCD液晶成像板、藍色LCD液晶成像板、三基色光合成模塊 及成像透鏡模塊紅色矩形基色光線束、綠色矩形基色光線束及藍色矩形基色光線束分別 直接照射紅色LCD液晶成像板、綠色LCD液晶成像板及藍色LCD液晶成像板形成三基色成 像光線束，再經(jīng)三基色光合成模塊合成彩色成像光線，并經(jīng)成像透鏡模塊投射成像；LCD液晶成像板驅(qū)動模塊用于接收視頻信號，并驅(qū)動紅色LCD液晶成像板、綠色LCD 液晶成像板及藍色LCD液晶成像板；LED光源驅(qū)動電源模塊用于驅(qū)動紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及藍色LED光 源模塊發(fā)光，并控制其工作狀態(tài)；用于驅(qū)動LCD液晶成像板驅(qū)動模塊；LED光源模塊溫度檢測模塊用于檢測紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及藍色 LED光源模塊的工作溫度；LED光源模塊散熱風(fēng)機用于紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及藍色LED光源模 塊的散熱降溫；散熱風(fēng)機驅(qū)動模塊用于驅(qū)動LED光源模塊散熱風(fēng)機；溫度控制模塊用于接收處理來自LED光源模塊溫度檢測模塊的溫度信號，并控制電 源模塊及LED光源驅(qū)動電源模塊工作狀態(tài)；電源模塊用于為散熱風(fēng)機驅(qū)動模塊、LED光源驅(qū)動電源模塊及溫度控制模塊供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像系統(tǒng)，其特征在于，所 述藍色LED光源模塊由第一藍色LED光源模塊、第二藍色LED光源模塊及藍色光合成模塊 構(gòu)成，第一藍色LED光源模塊、第二藍色LED光源模塊分別形成第一藍色矩形基色光線束及 第二藍色矩形基色光線束；藍色光合成模塊合成第一藍色矩形基色光線束及第二藍色矩形基色光線束以增強藍 色光強度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像系統(tǒng)，其特征在于，紅 色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及第一藍色LED光源模塊、第二藍色LED光源模塊均包 括LED發(fā)光體、球冠形凹面基板、匯聚透鏡及遮光板，若干LED發(fā)光體布設(shè)于球冠形凹面基 板的凹面，LED發(fā)光體徑向固定，各LED發(fā)光體產(chǎn)生的圓柱型平行光束經(jīng)凹面球心匯聚后， 再由匯聚透鏡匯聚成無畸變和色差的三基色圓柱形光線束，所述遮光板設(shè)置在匯聚透鏡光 線輸出一側(cè)，遮光板中部開有矩形窗口，用于將匯聚透鏡輸出的三基色圓柱形光線束變成 三基色矩形光線束。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像系統(tǒng)，其特征在于在球冠形凹面基板上設(shè)置有散熱器，在球冠形凹面基板與匯聚透鏡之間設(shè)置有聚光杯，所述聚光杯兩端開口，一開口端與 球冠形凹面基板邊沿相連接，另一開口端與匯聚透鏡邊沿相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像系統(tǒng)，其特征在 于，所述LED發(fā)光體包括凹面凸透鏡、拋物線型聚光杯及LED發(fā)光二極管管芯，LED發(fā)光二 極管管芯設(shè)置在拋物線型聚光杯的焦點上，凹面凸透鏡設(shè)置在拋物線型聚光杯的開口端， 在凹面凸透鏡與拋物線型聚光杯之間填充有高透光率高導(dǎo)熱率材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于紅綠藍三基色LED光源的投影成像方法及系統(tǒng)，屬于光學(xué)投影成像領(lǐng)域。該方法以紅色LED光源模塊、綠色LED光源模塊及藍色LED光源模塊形成三色矩形基色光線束；用三色矩形基色光線束分別直接照射三色LCD液晶成像板形成三基色成像光線束；三基色成像光線束經(jīng)三基色光合成模塊合成彩色成像光線，并經(jīng)成像透鏡模塊投射成像。利用球的直徑通過球心的幾何理論，采用球冠形凹面作為LED光源模塊的基板，使各LED光線匯聚于球心，產(chǎn)生高亮度的匯聚點光源，解決了LED矩陣光源短距離匯聚技術(shù)難題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用該方法制成的投影機具有色溫低，產(chǎn)生紅外線和紫外線量少，無電極、燈絲等易損部件，無分光鏡造成的光損失，亮度高，壽命長等特點。
文檔編號G03B21/20GK102033401SQ20101052184
公開日2011年4月27日 申請日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者孫剛, 葛磊, 許崇良 申請人:許崇良