專利名稱：彩色光源照明及控制系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于照明系統，特別是一種用于電視投影顯示裝置的彩色光源照明及控制系統。
背景技術：
目前基于數字微型鏡面裝置(Digital micro-mirror device，簡稱DMD)為光學顯示元件的投影顯示系統的典型結構如圖1所示，(請參見United States Patent Number5467146)由投影光源10、反射鏡11、聚光鏡12、馬達14所帶動的色輪13、照明系統15、數字微型鏡面裝置16、數字信號處理器17和投影鏡頭18構成，其工作過程大致是由投影光源10發(fā)射的寬帶光束，即白光，經反射鏡11反射后，進入聚光鏡12，在馬達14所帶動的色輪13上會聚成直徑較小的光斑，通過色輪13的轉動，形成連續(xù)的紅、綠、藍準單色光，然后通過照明系統15，照亮數字微型鏡面裝置16，由數字信號處理器17控制所述的數字微型鏡面裝置16單個反光鏡的“開關”，即反光鏡的偏轉角度，使處于“開”狀態(tài)的反光鏡反射的光線經投影鏡頭18，投影到屏幕上，連續(xù)的紅、綠、藍圖像在屏幕上的集成并顯示，人們就看到了彩色的圖像。
首先為了得到高亮度的白光，普遍采用氣體放電燈，通常為高壓水銀燈等，這類光源通常壽命較短，在投影儀的使用期間內需更換光源，造成使用成本和維護成本的上升；其次為了從白光中分離出所需的單色光所采用的色輪系統，由馬達、色輪、平衡塊和監(jiān)視傳感器等組成，這就造成系統的可靠性、噪音和維護等一系列的問題；同時色輪13在同一時間中，只允許某一單色光通過，所以能源的利用效率很低；再次由于光源在使用中是一直處于發(fā)光狀態(tài)，故即使數字微型鏡面裝置16所有的反光鏡都處于“關”的狀態(tài)，仍有一部分光線會透過投影鏡頭18而投影到屏幕上，造成圖像對比度的下降。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術的缺點，提供一種用于電視投影顯示裝置的彩色光源照明及其控制系統，該系統應具有照明可控、光源利用效率高和光源壽命長的特點。
本發(fā)明主要使用多種單色發(fā)光二極管(LED)用作顯示元件為數字微型鏡面裝置的投影儀(簡稱為DLP投影儀)的光源照明，解決了當前DLP投影儀光源壽命短等問題。
本發(fā)明的技術解決方案如下一種彩色光源照明及其控制系統，包括光源系統、照明系統、數字微型鏡面裝置、投影鏡頭和數字信號控制器，其特征在于所述的光源系統由兩種或兩種以上發(fā)單色光的半導體固體光源及其電源控制器組成，所述的數字信號控制器在驅動控制所述的數字微型鏡面裝置微型鏡面的開關狀態(tài)的同時，輸出同步信號驅動所述的電源控制器控制相應的單色光的半導體固體光源發(fā)光。
所述的半導體固體光源是一種光二極管集光裝置，即采用多個發(fā)同一單色光的光二極管通過光纖匯聚而成的強光光源。更詳細地說，一種光二極管集光裝置，包括光二極管組成的光二極管組件和導光介質，其特征是所述的導光介質是由多根光纖構成的；在所述的光二極管組件和導光介質之間設有至少含有一片復眼鏡的光學系統，所述的導光介質的多根光纖的輸入端口分布在所述的光學系統相應的復眼鏡的焦點，或單元透鏡的光束會聚點；所述的導光介質的多根光纖的輸出端口密集地集成為導光輸出口。請參考發(fā)明專利申請“光二極管集光裝置”，其申請?zhí)枮镻CT/CN2006/000628，申請日為2006年4月10日。
所述的光二極管為半導體發(fā)光二極管或半導體激光二極管。
本發(fā)明的技術效果1、本發(fā)明由于采用半導體固體光源，包括發(fā)光二極管或半導體激光二極管，光源的壽命很長，典型的半導體發(fā)光二極管的壽命超過50000小時，顯然在投影儀的使用期間無需更換光源。
2、由于本發(fā)明照明光源是由兩種或兩種以上單色光源構成，無需從白色光源中分離出單色光源，故能源利用效率更高。同時本發(fā)明中取消了馬達和色輪等運動元件，因此在提高可靠性、降低噪音和減少維護等方面都有了根本性的改變。
3、半導體固體光源只在需要時才點亮，故屏幕全黑時沒有光線進入投影鏡頭，所以有很高的對比度。
4、由于可采用多種單色光源，可得到更好的色彩還原性。


圖1是現有的基于DMD的投影顯示系統示意圖。
圖2是本發(fā)明彩色光源照明及其控制系統實施例1的結構原理示意圖。
圖3是本發(fā)明彩色光源照明及其控制系統實施例2的結構原理示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，但不應以此限制本發(fā)明的保護范圍。
先請參閱圖2，圖2是本發(fā)明彩色光源照明及其控制系統實施例1的結構示意圖，由圖可見，本發(fā)明彩色光源照明及其控制系統，包括光源系統、照明系統23、數字微型鏡面裝置24、投影鏡頭26和數字信號控制器25，在本實施例中所述的光源系統由兩種發(fā)單色光的半導體固體光源211、212及其電源控制器22組成，所述的數字信號控制器25在驅動控制所述的數字微型鏡面裝置24微型鏡面的開關狀態(tài)的同時，輸出同步信號驅動所述的電源控制器22來控制相應的單色光的半導體固體光源211、212發(fā)光。所述的半導體固體光源211是一種光二極管集光裝置，即采用多個發(fā)同一單色光的光二極管通過光纖匯聚而成的強光光源。
當然，所述的光二極管為半導體發(fā)光二極管，或半導體激光二極管。
本實施例1中的兩種單色的發(fā)光二極管構成的光源21發(fā)出的光束通過照明系統照射在數字微型鏡面裝置24上，在數字信號控制器25控制下該數字微型鏡面裝置24的各單個反光鏡通過偏轉角度達到或“開”或“關”的狀態(tài)，所述的各單元反光鏡的偏轉角度在總體上與所要輸入圖像相對應，同時輸出同步信號給光源控制器22，由該光源控制器22同步地控制所述的半導體固體光源21上所需發(fā)光的單色發(fā)光體211或212的開關及其輸出光能的強弱，經投影鏡頭26投射在屏幕上疊加，形成彩色的圖像。
圖3是本發(fā)明彩色光源照明及其控制系統實施例2的結構原理示意圖，是一由31、32、33和34四種發(fā)單色光的發(fā)光二極管構成的彩色光源照明及其控制系統，每種單色光都由多個發(fā)同種單色光的發(fā)光二極管構成，如單色光31由N個發(fā)光二極管311、312……31N組成，所發(fā)出的單色光用光二極管集光裝置通過光纖匯聚成一個強光光源，所述的數字信號控制器25在驅動控制所述的數字微型鏡面裝置24微型鏡面的開關狀態(tài)的同時，輸出同步信號驅動所述的電源控制器22控制相應的單色發(fā)光二極管發(fā)光。多個發(fā)同一單色光的光二極管31通過光纖匯聚而成的強光光源經照明系統23、數字微型鏡面裝置24、投影鏡頭26投射在屏幕上，疊加的結果，形成彩色的圖像。本發(fā)明彩色光源照明及控制系統實施例所提供的光源比現有技術具有更高的亮度和更好的色彩。
經實驗表明，本發(fā)明彩色光源照明及控制系統具有照明可控、色彩還原性好、光源利用效率高、光源壽命長、系統可靠性高、噪音低和維護少的特點。
權利要求
1.一種彩色光源照明及其控制系統，包括光源系統、照明系統(23)、數字微型鏡面裝置(24)、投影鏡頭(26)和數字信號控制器(25)，其特征在于所述的光源系統由兩種或兩種以上發(fā)單色光的半導體固體光源(21)及其電源控制器(22)組成，所述的數字信號控制器(25)在驅動控制所述的數字微型鏡面裝置(24)微型鏡面的開關狀態(tài)的同時，輸出同步信號驅動所述的電源控制器(22)控制相應的單色光的半導體固體光源(21)發(fā)光。
2.根據權利要求1所述的彩色光源照明及其控制系統，其特征在于所述的半導體固體光源(21)是一種光二極管集光裝置，即采用多個發(fā)同一單色光的光二極管通過光纖匯聚而成的強光光源。
3.根據權利要求2所述的彩色光源照明及其控制系統，其特征在于所述的光二極管為半導體發(fā)光二極管或半導體激光二極管。
全文摘要
一種彩色光源照明及其控制系統，包括光源系統、照明系統、數字微型鏡面裝置、投影鏡頭和數字信號控制器，其特征在于所述的光源系統由兩種或兩種以上發(fā)單色光的半導體固體光源及其電源控制器組成，所述的數字信號控制器在驅動控制所述的數字微型鏡面裝置微型鏡面的開關狀態(tài)的同時，輸出同步信號驅動所述的電源控制器控制相應的單色光的半導體固體光源發(fā)光。本發(fā)明具有照明可控、色彩還原性好、光源利用效率高、光源壽命長、系統可靠性高、噪音低和維護少等特點。
文檔編號H04N9/31GK1912732SQ20061002984
公開日2007年2月14日 申請日期2006年8月9日 優(yōu)先權日2006年8月9日
發(fā)明者馬仁勇, 馬穎鏖 申請人:馬仁勇, 馬穎鏖