專利名稱：Dlp背投影電視的光源及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光源，特別是涉及一種DLP背投影電視的光源及其控制方法。
背景技術(shù)：
作為新興的投影顯示技術(shù)——微顯示技術(shù)的一支，DLP背投影電視(Digital Light Processing)的發(fā)展極其迅速，其工作原理是將一只高亮度的燈泡作光源，經(jīng)過(guò)復(fù)雜的光路 ，利用數(shù)字微鏡器件將光反射到屏幕上的顯示技術(shù)。與普通的CRT背投影電視利用CRT管發(fā)光 顯示不同，DLP背投影電視的光源是一只高亮度的超高壓汞燈，這種燈泡一般只能工作8000 到10000小時(shí)，而且光源不是全光譜，限制了DLP技術(shù)在背投影上的應(yīng)用和發(fā)展。
LED作為普通光源的替代品，有發(fā)光效率高、色域覆蓋范圍廣、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)。隨 著藍(lán)色LED技術(shù)的突破，在DLP投影技術(shù)上使用LED光源的趨勢(shì)越來(lái)越明顯。但如果使用白光 的LED光源直接代替燈泡作為光源，雖然實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，但是存在顏色很容易隨著LED光 源發(fā)出光線變化而變化的缺點(diǎn)，而且由于存在色輪，所以顯示圖像的彩虹效應(yīng)不能解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種DLP背投影電視的光源，具有壽命長(zhǎng)、色域覆蓋 范圍廣和顯示圖像沒(méi)有彩虹效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明還要提供一種上述電源的控制方法。
本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是DLP背投影電視的光源，由LED、 LED驅(qū)動(dòng)電 源電路、LED控制電路組成，LED驅(qū)動(dòng)電源電路連接至場(chǎng)效應(yīng)管的漏極，LED控制電路連接至 場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，LED通過(guò)電感連接至場(chǎng)效應(yīng)管的源極。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用LED作為DLP背投影電視的光源，大大提高了DLP系統(tǒng) 的光源壽命，提高了DLP系統(tǒng)的色域覆蓋范圍，使DLP顏色更加鮮艷；并且由于本發(fā)明取消了 色輪，所以顯示圖像沒(méi)有彩虹效應(yīng)。


圖1是本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電源電路示意圖。 圖2是本發(fā)明的LED控制電路示意圖。
具體實(shí)施例方式
在通常的DLP光機(jī)系統(tǒng)中，使用的是高壓汞弧燈和色輪作為系統(tǒng)的光源和產(chǎn)生顏色的機(jī)構(gòu)，色輪以每分鐘7200轉(zhuǎn)的速度運(yùn)轉(zhuǎn)，色輪上的顏色依次是R、 G、 B、 R、 G、 B，每種顏色都 成一個(gè)扇面，高壓汞弧燈發(fā)出的光透過(guò)彩色的扇面，再通過(guò)一系列光路照射到數(shù)字微鏡器件 上面。
本發(fā)明由LED、 LED驅(qū)動(dòng)電源電路、LED控制電路組成。LED驅(qū)動(dòng)電源電路連接至場(chǎng)效應(yīng)管 的漏極，提供驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光所必須的功率，保證LED的正常發(fā)光，LED控制電路連接至場(chǎng)效應(yīng) 管的柵極，LED通過(guò)電感連接至場(chǎng)效應(yīng)管的源極。
如圖1所示，本發(fā)明的LED驅(qū)動(dòng)電源電路可以使用三肯公司的電源控制芯片，為L(zhǎng)ED驅(qū)動(dòng) 提供40VX3A (120W)的功率，繼電器是控制系統(tǒng)開(kāi)關(guān)的電路器件，通過(guò)待機(jī)控制信號(hào)控制 其開(kāi)啟和關(guān)閉，以達(dá)到電源開(kāi)關(guān)的目的；STR-F6656是三肯公司的電源控制芯片，可以有效 地控制電源，適應(yīng)不同負(fù)載的需要；變壓器輸出5V和60V， 5V為控制電路正常工作所使用的 電壓，60V是LED的工作電壓。
圖2是本發(fā)明的LED控制電路示意圖，由于LED為電流控制元件，需要提供恒定的電流保 證其亮度恒定，所以LED控制電路可以使用飛思卡爾半導(dǎo)體(FREESCALE)的MC56F8013VFAE 芯片做CPU，用CPU輸出的PWM包絡(luò)(脈寬調(diào)制)信號(hào)控制三個(gè)MOS管(場(chǎng)效應(yīng)管)的開(kāi)通和關(guān) 斷，通過(guò)檢測(cè)反饋電流的方式，控制LED驅(qū)動(dòng)電源電路能量的供給，給LED提供恒定的電流， 驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光，并且采用各種亮度和顏色的傳感器進(jìn)行LED隨著時(shí)間的變化而導(dǎo)致的亮度變化 和色坐標(biāo)漂移。
圖2的電路實(shí)現(xiàn)的原理是CPU (MC56F8013VFAE)輸出低電壓(3. 3V) PWM包絡(luò)波，至 MOS管(1N6622)，由MOS管(1N6622)根據(jù)MOS管(IRF3710Z)的源極電壓對(duì)PWM波進(jìn)行電壓 提升，使IN6622輸出的PWM脈沖電壓能夠?qū)∕0S管(IRF3710Z);在MOS管(IRF3710Z)的 漏極處(電源)輸入60V電壓，由P麗波控制MOS管(IRF3710Z)的開(kāi)關(guān)，使電感儲(chǔ)能，經(jīng)過(guò) 電容濾波輸出至LED燈，LED燈點(diǎn)亮；接地電阻上的電壓反饋至CPU (MC56F8013VFAE)處，通 過(guò)檢測(cè)電阻上的電壓，計(jì)算出流過(guò)LED的電流，與預(yù)先設(shè)定的電流值比較，通過(guò)調(diào)節(jié)PWM波的 占空比，達(dá)到調(diào)節(jié)流過(guò)LED電流，使流過(guò)LED的電流為一固定值，達(dá)到使LED亮度恒定的目的 ;通過(guò)檢測(cè)亮度sensor (傳感器)的反饋值，CPU實(shí)時(shí)進(jìn)行P麗波占空比的調(diào)整，調(diào)整流過(guò) LED的電流，完成調(diào)整LED亮度的目的。
本發(fā)明要替代原有的高壓汞弧燈和取消色輪，原來(lái)使用的六段式色輪，色輪的一圈按照 順序是R、 G、 B、 R、 G、 B六個(gè)部分，每個(gè)部分擁有相同的角度，如果按照驅(qū)動(dòng)色輪的電機(jī)以 7200轉(zhuǎn)/每分鐘計(jì)算，每秒會(huì)有120轉(zhuǎn)，也就是出現(xiàn)每種顏色的時(shí)間是4. 17ms。
因此，本發(fā)明的控制方法是采用CPU上的三個(gè)PWM輸出口輸出這樣的時(shí)序控制信號(hào)
PWM—R觸發(fā)4. 17ms，同時(shí)PWM—G截止，PWM—B截止；然后，PWM—G觸發(fā)4. 17ms，同時(shí)PWM—R截 止，PWM—B截止；最后，PWM—B觸發(fā)4. 17ms，同時(shí)PWM—R截止，PWM—G截止，這樣完成一個(gè) 循環(huán)，模擬出紅、綠、藍(lán)三種顏色的光線輪流通過(guò)色輪的效果，以此重復(fù)。同時(shí)CPU隨時(shí)監(jiān) 控顏色傳感器的信號(hào)，以判斷各LED燈的亮度和顏色，并通過(guò)調(diào)整LED的通過(guò)電流以調(diào)整LED 的亮度。這樣，R、 G、 B的LED陣列循環(huán)開(kāi)關(guān)兩次來(lái)模擬色輪轉(zhuǎn)一圈、高壓汞弧燈發(fā)出的光線 所透過(guò)的R、 G、 B、 R、 G、 B分別轉(zhuǎn)過(guò)部分的動(dòng)作。
CPU發(fā)出的P麗波形可能因?yàn)長(zhǎng)ED使用的時(shí)間增加而變化，所以，本發(fā)明使用三組A/D轉(zhuǎn)化 器來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)視PWM輸出的波形，如果A/D檢査到的輸出電壓偏離設(shè)計(jì)范圍，系統(tǒng)會(huì)隨時(shí)自動(dòng)調(diào) 節(jié)PWM的占空比，來(lái)達(dá)到調(diào)整輸出電壓值的目的，保證LED陣列的正常工作。通過(guò)測(cè)量，需要 模擬的反饋信號(hào)有CWIndexDelay和LampLit信號(hào)。CWIndexDelay信號(hào)是一個(gè)120Hz的方波，產(chǎn) 生的原因是色輪電機(jī)上有一個(gè)起始標(biāo)志，同時(shí)有一個(gè)光線傳感器檢査這個(gè)標(biāo)志，電機(jī)每轉(zhuǎn)一 圈，這個(gè)傳感器就產(chǎn)生一個(gè)脈沖，由于電機(jī)是以7200每分鐘轉(zhuǎn)動(dòng)的，所以脈沖的頻率是 120Hz，系統(tǒng)以這個(gè)脈沖為起點(diǎn)，處理圖像按照R、 G、 B的順序顯示圖像。由于本發(fā)明沒(méi)有這 套轉(zhuǎn)動(dòng)、反饋的機(jī)構(gòu)，所以，需要使用CPU的IO口來(lái)模擬CWIndexDelay脈沖信號(hào)。在與觸發(fā) 第一個(gè)紅色LED陣列的PWM信號(hào)同時(shí)，模擬一個(gè)高低脈沖，然后等待R、 G、 B、 R、 G、 B循環(huán)完 成后，在和PWM—R觸發(fā)的同時(shí)，模擬CWIndexDelay脈沖。這樣，每個(gè)顏色的LED陣列點(diǎn)亮兩 次，產(chǎn)生一個(gè)CWIndexDelay的脈沖，模擬了色輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)候的各種信號(hào)和效果。另外， LampLit信號(hào)是高壓汞弧燈點(diǎn)亮?xí)r發(fā)出的信號(hào)，本發(fā)明使用CPU的IO口模擬出LampLit信號(hào)來(lái) 制造出高壓汞弧燈點(diǎn)亮的假象。
簡(jiǎn)單說(shuō)，本發(fā)明的控制方法是由CPU控制，和紅色LED陣列連接的PWM信號(hào)先行觸發(fā)， 連續(xù)工作4. 17ms后關(guān)閉，然后和綠色LED陣列連接的PWM信號(hào)觸發(fā)，工作4. 17ms后關(guān)閉，然后 和藍(lán)色LED陣列連接的PWM信號(hào)觸發(fā)，工作4. 17ms后關(guān)閉，然后和紅色LED陣列連接的PWM信號(hào) 觸發(fā)，并以此重復(fù)。同時(shí)CPU隨時(shí)監(jiān)控顏色傳感器的信號(hào)，以判斷各LED燈的亮度和顏色，并 通過(guò)調(diào)整LED的通過(guò)電流以調(diào)整LED的亮度。用CPU的一個(gè)I0口產(chǎn)生120Hz的CWIndexDelay方波 信號(hào)，模擬色輪從起始標(biāo)志每轉(zhuǎn)一圈，R、 G、 B的LED陣列點(diǎn)亮兩次的效果；用CPU的一個(gè)IO 口產(chǎn)生Lamplit信號(hào)模擬高壓汞弧燈點(diǎn)亮。
權(quán)利要求
1.DLP背投影電視的光源，其特征在于由LED、LED驅(qū)動(dòng)電源電路、LED控制電路組成，LED驅(qū)動(dòng)電源電路連接至場(chǎng)效應(yīng)管的漏極，LED控制電路連接至場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，LED通過(guò)電感連接至場(chǎng)效應(yīng)管的源極。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種DLP背投影電視的光源及其控制方法，具有壽命長(zhǎng)、色域覆蓋范圍廣和顯示圖像沒(méi)有彩虹效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。DLP背投影電視的光源，由LED、LED驅(qū)動(dòng)電源電路、LED控制電路組成，LED驅(qū)動(dòng)電源電路連接至場(chǎng)效應(yīng)管的漏極，LED控制電路連接至場(chǎng)效應(yīng)管的柵極，LED通過(guò)電感連接至場(chǎng)效應(yīng)管的源極。本發(fā)明采用LED作為DLP背投影電視的光源，大大提高了DLP系統(tǒng)的光源壽命，提高了DLP系統(tǒng)的色域覆蓋范圍，使DLP顏色更加鮮艷；并且由于本發(fā)明取消了色輪，所以顯示圖像沒(méi)有彩虹效應(yīng)。
文檔編號(hào)H04N5/74GK101188720SQ20071020327
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者李海青, 梅吉超, 劍 牟, 立 胥 申請(qǐng)人:四川長(zhǎng)虹電器股份有限公司