自動位置調整的LED投影模組制造技術

本實用新型專利技術涉及一種自動位置調整的LED投影模組，該LED投影模組包括箱體、LED光源、第一光學透鏡組、數字微鏡反射器件、第二光學透鏡組、投影透鏡組、DMD驅動器、模組控制器、LED散熱器、DMD散熱器、屏幕圖像接縫信息探測器、LED驅動器、位置和方向調節機構，采用本實用新型專利技術LED投影模組的系統顯著降低大屏幕顯示系統的制造成本和能耗，提高了系統可靠性；克服了常規的投影顯示器屏幕面積小、亮度低、壽命短和投影縱深距離大等缺點，可實現特大面積的高亮度顯示和拆卸式的可移動大屏幕裝置，減小設備空間場景的同時，顯著提高了系統的使用壽命和綜合顯示品質。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

LED projection module with automatic position adjustment

LED projection module of the utility model relates to an automatic adjustment of the position, the LED projection module comprises a regulating mechanism box, LED light source, the first optical lens group, digital micro mirror device, second optical lens group, a projection lens group, DMD controller, LED module driver, radiator, radiator, DMD screen image information, joint detector LED drive, position and direction, the system of the utility model LED projection module significantly reduce the manufacturing cost of large screen display system and energy consumption, improve the reliability of the system; overcomes the disadvantages of the projection display device screen size, low brightness, short service life and the projection distance and depth, can be a large screen mobile device high brightness and large area display and detachable, reducing equipment space scene at the same time, improve the service life of the system and comprehensive Display quality.

【技術實現步驟摘要】
自動位置調整的LED投影模組
本技術涉及多媒體信息顯示系統，尤其涉及一種自動位置調整的LED投影模組。
技術介紹
隨著工農生產的發展、社會文化教育水平的提高和網絡技術的進步，在工礦企業的生產調度指揮所、城市交通管理中心、體育場館、電教室和樓堂館所大廳內均需能支持多種網絡接入的高品質大屏幕視頻顯示系統。近年來，半導體發光器件(LED)的亮度與光效提高很快，已成為國家重點發展的節能照明產品，LED具有光束窄、壽命長、顏色品種多、體積小等特點，大功率高亮度LED已可用于替代氣體放電燈作為投影顯示的光源。
技術實現思路
為了解決上述的技術問題，本技術的目的是提供一種自動位置調整的LED投影模組。該投影模組可以用于多個投影模組的多媒體信息顯示系統，通過調節LED投影模組的位置和方向，使多個LED投影模組的影像投影到投影屏幕后在投影屏幕上組成一個無拼接縫的畫面。可以顯著降低大屏幕顯示系統的制造成本和能耗，提高了系統可靠性；克服了常規的投影顯示器屏幕面積小、亮度低、壽命短和投影縱深距離大等缺點，可實現特大面積的高亮度顯示和拆卸式的可移動大屏幕裝置，減小設備空間占積率的同時，顯著提高了系統的使用壽命和綜合顯不品質。為了實現上述的目的，本技術采用了以下的技術方案:自動位置調整的LED投影模組，該LED投影模組包括箱體、LED光源、第一光學透鏡組、數字微鏡反射器件、第二光學透鏡組、投影透鏡組、DMD驅動器、模組控制器、LED散熱器、DMD散熱器、屏幕圖像接縫信息探測器、LED驅動器、位置和方向調節機構，所述的LED光源固定設置在箱體右側下方，數字微鏡反射器件、投影透鏡組分別設置在沿LED光源發射的光線經過的箱體側壁上，所述的第一光學透鏡組設置在LED光源與數字微鏡反射器件之間，所述的第二光學透鏡組設置在數字微鏡反射器件與投影透鏡組之間；所述的LED光源與LED驅動器電聯接，LED驅動器與模組控制器電聯接，所述的LED光源所在的箱體外側壁采用導熱金屬材質，并在該外側壁上設置有LED散熱器；所述的數字微鏡反射器件與DMD驅動器電聯接，DMD驅動器與模組控制器電聯接，所述的DMD驅動器所在的箱體外側壁采用導熱金屬材質，并在該外側壁上設置有DMD散熱器；所述的屏幕圖像接縫信息探測器正對投影屏幕設置，用于檢測多個LED投影模組投影到投影屏幕影像的圖像信息，并輸送信號給模組控制器；所述的位置和方向調節機構包括動作調整系統和電路控制系統，動作調整系統實現LED投影模組的位置調整，電路控制系統與所述的模組控制器電聯接，模組控制器根據接收的信息比較影像拼接部兩邊的圖像信息并輸出控制信號給所述的電路控制系統，電路控制系統控制動作調整系統調節LED投影模組的位置和方向。作為進一步改進，所述的LED散熱器由多個螺旋形散熱翅片構成，螺旋形散熱翅片的外端固定設置在箱體外側壁上。作為進一步改進，所述的DMD散熱器由多個螺旋形散熱翅片構成，螺旋形散熱翅片的外端固定設置在箱體外側壁上。本技術大功率LED光源的散熱器利用螺旋形散熱翅片替代常用的鋁鰭片擠壓散熱器，既降低成本，又減輕重量。作為進一步改進，所述的動作調整系統包括支撐板、調節塊、升降螺桿、第一直線電機、第二直線電機和第三電機，所述的箱體的底板和支撐板上分別設有前后導向槽和左右導向槽，前后導向槽和左右導向槽呈正交設置，所述的調節塊穿過前后導向槽和左右導向槽；所述的第一直線電機和第二直線電機分別設置在前后導向槽和左右導向槽的一側，第一直線電機和第二直線電機的主軸分別與所述的調節塊相連接；所述的第三電機固定設置在支架上，升降螺桿穿設在支撐板上，升降螺桿的下方連接所述的第三電機的主軸。上述的結構實現了模組的四維安裝結構，使模組的投射位置和方向可以上下、左右、前后和角度任意調節。LED與DMD均為半導體器件，大功率LED散熱重要性是眾所周知的，而DMD的熱量不僅來自自身的驅動功耗，還來自吸收LED強光光源的光能，而且其表面溫度均勻性要求特高，表面溫差要小于10°C，芯片溫度必須小于65°C。利用自有專利技術專利技術開發了卷繞式散熱翅片，與常用的柵狀散熱翅片相比，翅片薄、散熱面積大、制造成本低、散熱效果好，不必采用風冷，可省去風扇，降低噪聲。通常，LED和DMD基板與散熱器底面用導熱膠粘合，導熱系數在4-5W/ (m-k)以下，因此，接觸熱阻大，而且使用壽命短，為解決這一問題，本技術所述的LED光源和數字微鏡反射器件與箱體內側邊之間設置有低熔點金屬、低熔點金屬合金或低熔點金屬陶瓷復合材料的填充物，填充物的周邊設有密封膠封閉；所述的低熔點為熔點小于80°C。作為優選，所述的低熔點金屬為鎵，低熔點金屬合金為鎵合金，低熔點金屬陶瓷復合材料為鎵與納米氮化鋁陶瓷的復合材料。本技術鎵與納米氮化鋁陶瓷的復合材料中鎵的重量百分比為50、0%。這種材料具有很高的導熱率，LED和DMD基板周邊用密封膠粘接，中間用復合材料充填，鎵的熔點是29.76°C，且無毒無害，當LED和DMD開始工作，并且溫度超過30°C時，即呈熔融狀態，流動性極好，與LED、DMD基板與散熱器底面能完全接觸，沒有空氣層，將接觸熱阻降到接近于零。這里氮化鋁(AlN)納米陶瓷材料的導熱系數大于200W/ Cm ? k)，摻加目的是為了降低填充層的成本。`模組化結構的顯示系統，各模組投射到屏幕的亮度、色度必須一致，圖像在拼接處顯示信息正確，否則會引起圖像不連續，屏幕內各區域的圖像亮度顏色不均勻。已有專利的一種方法是:將光電二極管傳感器放置在LED附近光學積分器的側壁上，測量LED的光強，這種方法只能間接測定屏幕的亮度，不能測定屏幕的色度，更不能獲得在屏幕拼接處的圖像信息。其主要缺點是:1、測得的是LED光強分布的邊緣區域，傳感器接收到的光照度誤差較大；2、LED光源的出射光尚需經過多組光學系統才能到達屏幕，不同模組的這些光學系統對光能的傳遞有差異，所以測得的光源光強并不能正確表征投射到屏幕上的實際亮度。然而，如果直接將光電傳感器放置在屏幕上或光路上都必然會引起顯示斑點或斑塊。為此，本技術設置了屏幕圖像接縫信息探測器，屏幕圖像接縫信息探測器包括透鏡組、半導體電荷耦合器件CCD、A/D模數轉換器、數字控制器，所述的數字控制器連接所述的模組控制器。通過光學系統將投射到屏幕上的光線會聚到半導體電荷耦合器件CCD (或光電傳感器)上，將屏幕光信號轉換為電信號，再通過A/D模數轉換器，將模擬電信號轉換為數字信號，輸入到模組控制器，模組控制器比較影像拼接部兩邊的圖像信息并輸出控制信號給所述的電路控制系統，電路控制系統控制動作調整系統調節LED投影模組的位置和方向，使多個LED投影模組的影像投影到投影屏幕后在投影屏幕上組成一個無拼接縫的畫面。當然，對于屏幕圖像接縫信息探測器的具體結構可以很多，并不限于本技術的具體結構。進一步，LED光源的外側設置CPC集光器(復合拋物面聚光器)。CPC是一種非成像集光器，適用于集成LED光源，具有很高的集光效率，制造較方便。本技術由于采用了上述的技術方案，設計與制造了適用于LED投影大屏幕結構的LED投影模組。核心部件RGB三色光源全部釆用紅、綠、藍發光二極管，而目前的單塊大屏幕投影儀均釆用本文檔來自技高網...

【技術保護點】
自動位置調整的LED投影模組，其特征在于：該LED投影模組包括箱體、LED光源、第一光學透鏡組、數字微鏡反射器件、第二光學透鏡組、投影透鏡組、DMD驅動器、模組控制器、LED散熱器、DMD散熱器、屏幕圖像接縫信息探測器、LED驅動器、位置和方向調節機構，所述的LED光源固定設置在箱體右側下方，數字微鏡反射器件、投影透鏡組分別設置在沿LED光源發射的光線經過的箱體側壁上，所述的第一光學透鏡組設置在LED光源與數字微鏡反射器件之間，所述的第二光學透鏡組設置在數字微鏡反射器件與投影透鏡組之間；所述的LED光源與LED驅動器電聯接，LED驅動器與模組控制器電聯接，所述的LED光源所在的箱體外側壁采用導熱金屬材質，并在該外側壁上設置有LED散熱器；所述的數字微鏡反射器件與DMD驅動器電聯接，DMD驅動器與模組控制器電聯接，所述的DMD驅動器所在的箱體外側壁采用導熱金屬材質，并在該外側壁上設置有DMD散熱器；所述的屏幕圖像接縫信息探測器正對投影屏幕設置，用于檢測多個LED投影模組投影到投影屏幕影像的圖像信息，并輸送信號給模組控制器；所述的位置和方向調節機構包括動作調整系統和電路控制系統，動作調整系統實現LED投影模組的位置調整，電路控制系統與所述的模組控制器電聯接，模組控制器根據接收的信息比較影像拼接部兩邊的圖像信息并輸出控制信號給所述的電路控制系統，電路控制系統控制動作調整系統調節LED投影模組的位置和方向。...

【技術特征摘要】
1.自動位置調整的LED投影模組，其特征在于:該LED投影模組包括箱體、LED光源、第一光學透鏡組、數字微鏡反射器件、第二光學透鏡組、投影透鏡組、DMD驅動器、模組控制器、LED散熱器、DMD散熱器、屏幕圖像接縫信息探測器、LED驅動器、位置和方向調節機構，所述的LED光源固定設置在箱體右側下方，數字微鏡反射器件、投影透鏡組分別設置在沿LED光源發射的光線經過的箱體側壁上，所述的第一光學透鏡組設置在LED光源與數字微鏡反射器件之間，所述的第二光學透鏡組設置在數字微鏡反射器件與投影透鏡組之間；所述的LED光源與LED驅動器電聯接，LED驅動器與模組控制器電聯接，所述的LED光源所在的箱體外側壁采用導熱金屬材質，并在該外側壁上設置有LED散熱器；所述的數字微鏡反射器件與DMD驅動器電聯接，DMD驅動器與模組控制器電聯接，所述的DMD驅動器所在的箱體外側壁采用導熱金屬材質，并在該外側壁上設置有DMD散熱器；所述的屏幕圖像接縫信息探測器正對投影屏幕設置，用于檢測多個LED投影模組投影到投影屏幕影像的圖像信息，并輸送信號給模組控制器；所述的位置和方向調節機構包括動作調整系統和電路控制系統，動作調整系統實現LED投影模組的位置調整，電路控制系統與所述的模組控制器電聯接，模組控制器根據接收的信息比較影像拼接部兩邊的圖像信息并輸出控制信號給所述的電路控制系統，電路控制系統控制動作調整系統調節LED投影模組的位置和方向。2.根據權利要求1所述的自動位置調整的LED投影模組，其特征在于:動作調整系統包括支撐板、調節塊、升降螺桿、第一直線電機、第二直線電機和第三電機，所述的箱體的底板和支撐板上分別設有前后導向槽和左右導向槽，前后導向槽和左右導...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳哲艮，周立偉，
申請(專利權)人：杭州曼加科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：