自动位置调整的LED投影模组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种自动位置调整的LED投影模组，该LED投影模组包括箱体、LED光源、第一光学透镜组、数字微镜反射器件、第二光学透镜组、投影透镜组、DMD驱动器、模组控制器、LED散热器、DMD散热器、屏幕图像接缝信息探测器、LED驱动器、位置和方向调节机构，采用本实用新型专利技术LED投影模组的系统显著降低大屏幕显示系统的制造成本和能耗，提高了系统可靠性；克服了常规的投影显示器屏幕面积小、亮度低、寿命短和投影纵深距离大等缺点，可实现特大面积的高亮度显示和拆卸式的可移动大屏幕装置，减小设备空间场景的同时，显著提高了系统的使用寿命和综合显示品质。（*该技术在2023年保护过期，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.

【技术实现步骤摘要】
自动位置调整的LED投影模组
本技术涉及多媒体信息显示系统，尤其涉及一种自动位置调整的LED投影模组。
技术介绍
随着工农生产的发展、社会文化教育水平的提高和网络技术的进步，在工矿企业的生产调度指挥所、城市交通管理中心、体育场馆、电教室和楼堂馆所大厅内均需能支持多种网络接入的高品质大屏幕视频显示系统。近年来，半导体发光器件(LED)的亮度与光效提高很快，已成为国家重点发展的节能照明产品，LED具有光束窄、寿命长、颜色品种多、体积小等特点，大功率高亮度LED已可用于替代气体放电灯作为投影显示的光源。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本技术的目的是提供一种自动位置调整的LED投影模组。该投影模组可以用于多个投影模组的多媒体信息显示系统，通过调节LED投影模组的位置和方向，使多个LED投影模组的影像投影到投影屏幕后在投影屏幕上组成一个无拼接缝的画面。可以显著降低大屏幕显示系统的制造成本和能耗，提高了系统可靠性；克服了常规的投影显示器屏幕面积小、亮度低、寿命短和投影纵深距离大等缺点，可实现特大面积的高亮度显示和拆卸式的可移动大屏幕装置，减小设备空间占积率的同时，显著提高了系统的使用寿命和综合显不品质。为了实现上述的目的，本技术采用了以下的技术方案:自动位置调整的LED投影模组，该LED投影模组包括箱体、LED光源、第一光学透镜组、数字微镜反射器件、第二光学透镜组、投影透镜组、DMD驱动器、模组控制器、LED散热器、DMD散热器、屏幕图像接缝信息探测器、LED驱动器、位置和方向调节机构，所述的LED光源固定设置在箱体右侧下方，数字微镜反射器件、投影透镜组分别设置在沿LED光源发射的光线经过的箱体侧壁上，所述的第一光学透镜组设置在LED光源与数字微镜反射器件之间，所述的第二光学透镜组设置在数字微镜反射器件与投影透镜组之间；所述的LED光源与LED驱动器电联接，LED驱动器与模组控制器电联接，所述的LED光源所在的箱体外侧壁采用导热金属材质，并在该外侧壁上设置有LED散热器；所述的数字微镜反射器件与DMD驱动器电联接，DMD驱动器与模组控制器电联接，所述的DMD驱动器所在的箱体外侧壁采用导热金属材质，并在该外侧壁上设置有DMD散热器；所述的屏幕图像接缝信息探测器正对投影屏幕设置，用于检测多个LED投影模组投影到投影屏幕影像的图像信息，并输送信号给模组控制器；所述的位置和方向调节机构包括动作调整系统和电路控制系统，动作调整系统实现LED投影模组的位置调整，电路控制系统与所述的模组控制器电联接，模组控制器根据接收的信息比较影像拼接部两边的图像信息并输出控制信号给所述的电路控制系统，电路控制系统控制动作调整系统调节LED投影模组的位置和方向。作为进一步改进，所述的LED散热器由多个螺旋形散热翅片构成，螺旋形散热翅片的外端固定设置在箱体外侧壁上。作为进一步改进，所述的DMD散热器由多个螺旋形散热翅片构成，螺旋形散热翅片的外端固定设置在箱体外侧壁上。本技术大功率LED光源的散热器利用螺旋形散热翅片替代常用的铝鳍片挤压散热器，既降低成本，又减轻重量。作为进一步改进，所述的动作调整系统包括支撑板、调节块、升降螺杆、第一直线电机、第二直线电机和第三电机，所述的箱体的底板和支撑板上分别设有前后导向槽和左右导向槽，前后导向槽和左右导向槽呈正交设置，所述的调节块穿过前后导向槽和左右导向槽；所述的第一直线电机和第二直线电机分别设置在前后导向槽和左右导向槽的一侧，第一直线电机和第二直线电机的主轴分别与所述的调节块相连接；所述的第三电机固定设置在支架上，升降螺杆穿设在支撑板上，升降螺杆的下方连接所述的第三电机的主轴。上述的结构实现了模组的四维安装结构，使模组的投射位置和方向可以上下、左右、前后和角度任意调节。LED与DMD均为半导体器件，大功率LED散热重要性是众所周知的，而DMD的热量不仅来自自身的驱动功耗，还来自吸收LED强光光源的光能，而且其表面温度均匀性要求特高，表面温差要小于10°C，芯片温度必须小于65°C。利用自有专利技术专利技术开发了卷绕式散热翅片，与常用的栅状散热翅片相比，翅片薄、散热面积大、制造成本低、散热效果好，不必采用风冷，可省去风扇，降低噪声。通常，LED和DMD基板与散热器底面用导热胶粘合，导热系数在4-5W/ (m-k)以下，因此，接触热阻大，而且使用寿命短，为解决这一问题，本技术所述的LED光源和数字微镜反射器件与箱体内侧边之间设置有低熔点金属、低熔点金属合金或低熔点金属陶瓷复合材料的填充物，填充物的周边设有密封胶封闭；所述的低熔点为熔点小于80°C。作为优选，所述的低熔点金属为镓，低熔点金属合金为镓合金，低熔点金属陶瓷复合材料为镓与纳米氮化铝陶瓷的复合材料。本技术镓与纳米氮化铝陶瓷的复合材料中镓的重量百分比为50、0%。这种材料具有很高的导热率，LED和DMD基板周边用密封胶粘接，中间用复合材料充填，镓的熔点是29.76°C，且无毒无害，当LED和DMD开始工作，并且温度超过30°C时，即呈熔融状态，流动性极好，与LED、DMD基板与散热器底面能完全接触，没有空气层，将接触热阻降到接近于零。这里氮化铝(AlN)纳米陶瓷材料的导热系数大于200W/ Cm ? k)，掺加目的是为了降低填充层的成本。`模组化结构的显示系统，各模组投射到屏幕的亮度、色度必须一致，图像在拼接处显示信息正确，否则会引起图像不连续，屏幕内各区域的图像亮度颜色不均匀。已有专利的一种方法是:将光电二极管传感器放置在LED附近光学积分器的侧壁上，测量LED的光强，这种方法只能间接测定屏幕的亮度，不能测定屏幕的色度，更不能获得在屏幕拼接处的图像信息。其主要缺点是:1、测得的是LED光强分布的边缘区域，传感器接收到的光照度误差较大；2、LED光源的出射光尚需经过多组光学系统才能到达屏幕，不同模组的这些光学系统对光能的传递有差异，所以测得的光源光强并不能正确表征投射到屏幕上的实际亮度。然而，如果直接将光电传感器放置在屏幕上或光路上都必然会引起显示斑点或斑块。为此，本技术设置了屏幕图像接缝信息探测器，屏幕图像接缝信息探测器包括透镜组、半导体电荷耦合器件CCD、A/D模数转换器、数字控制器，所述的数字控制器连接所述的模组控制器。通过光学系统将投射到屏幕上的光线会聚到半导体电荷耦合器件CCD (或光电传感器)上，将屏幕光信号转换为电信号，再通过A/D模数转换器，将模拟电信号转换为数字信号，输入到模组控制器，模组控制器比较影像拼接部两边的图像信息并输出控制信号给所述的电路控制系统，电路控制系统控制动作调整系统调节LED投影模组的位置和方向，使多个LED投影模组的影像投影到投影屏幕后在投影屏幕上组成一个无拼接缝的画面。当然，对于屏幕图像接缝信息探测器的具体结构可以很多，并不限于本技术的具体结构。进一步，LED光源的外侧设置CPC集光器(复合抛物面聚光器)。CPC是一种非成像集光器，适用于集成LED光源，具有很高的集光效率，制造较方便。本技术由于采用了上述的技术方案，设计与制造了适用于LED投影大屏幕结构的LED投影模组。核心部件RGB三色光源全部釆用红、绿、蓝发光二极管，而目前的单块大屏幕投影仪均釆用本文档来自技高网...

【技术保护点】
自动位置调整的LED投影模组，其特征在于：该LED投影模组包括箱体、LED光源、第一光学透镜组、数字微镜反射器件、第二光学透镜组、投影透镜组、DMD驱动器、模组控制器、LED散热器、DMD散热器、屏幕图像接缝信息探测器、LED驱动器、位置和方向调节机构，所述的LED光源固定设置在箱体右侧下方，数字微镜反射器件、投影透镜组分别设置在沿LED光源发射的光线经过的箱体侧壁上，所述的第一光学透镜组设置在LED光源与数字微镜反射器件之间，所述的第二光学透镜组设置在数字微镜反射器件与投影透镜组之间；所述的LED光源与LED驱动器电联接，LED驱动器与模组控制器电联接，所述的LED光源所在的箱体外侧壁采用导热金属材质，并在该外侧壁上设置有LED散热器；所述的数字微镜反射器件与DMD驱动器电联接，DMD驱动器与模组控制器电联接，所述的DMD驱动器所在的箱体外侧壁采用导热金属材质，并在该外侧壁上设置有DMD散热器；所述的屏幕图像接缝信息探测器正对投影屏幕设置，用于检测多个LED投影模组投影到投影屏幕影像的图像信息，并输送信号给模组控制器；所述的位置和方向调节机构包括动作调整系统和电路控制系统，动作调整系统实现LED投影模组的位置调整，电路控制系统与所述的模组控制器电联接，模组控制器根据接收的信息比较影像拼接部两边的图像信息并输出控制信号给所述的电路控制系统，电路控制系统控制动作调整系统调节LED投影模组的位置和方向。...

【技术特征摘要】
1.自动位置调整的LED投影模组，其特征在于:该LED投影模组包括箱体、LED光源、第一光学透镜组、数字微镜反射器件、第二光学透镜组、投影透镜组、DMD驱动器、模组控制器、LED散热器、DMD散热器、屏幕图像接缝信息探测器、LED驱动器、位置和方向调节机构，所述的LED光源固定设置在箱体右侧下方，数字微镜反射器件、投影透镜组分别设置在沿LED光源发射的光线经过的箱体侧壁上，所述的第一光学透镜组设置在LED光源与数字微镜反射器件之间，所述的第二光学透镜组设置在数字微镜反射器件与投影透镜组之间；所述的LED光源与LED驱动器电联接，LED驱动器与模组控制器电联接，所述的LED光源所在的箱体外侧壁采用导热金属材质，并在该外侧壁上设置有LED散热器；所述的数字微镜反射器件与DMD驱动器电联接，DMD驱动器与模组控制器电联接，所述的DMD驱动器所在的箱体外侧壁采用导热金属材质，并在该外侧壁上设置有DMD散热器；所述的屏幕图像接缝信息探测器正对投影屏幕设置，用于检测多个LED投影模组投影到投影屏幕影像的图像信息，并输送信号给模组控制器；所述的位置和方向调节机构包括动作调整系统和电路控制系统，动作调整系统实现LED投影模组的位置调整，电路控制系统与所述的模组控制器电联接，模组控制器根据接收的信息比较影像拼接部两边的图像信息并输出控制信号给所述的电路控制系统，电路控制系统控制动作调整系统调节LED投影模组的位置和方向。2.根据权利要求1所述的自动位置调整的LED投影模组，其特征在于:动作调整系统包括支撑板、调节块、升降螺杆、第一直线电机、第二直线电机和第三电机，所述的箱体的底板和支撑板上分别设有前后导向槽和左右导向槽，前后导向槽和左右导...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈哲艮，周立伟，
申请(专利权)人：杭州曼加科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：