专利名称：dlp背投影电视的光源及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种光源，特别是涉及一种dlp背投影电视的光源及其控制方法。
背景技术：
作为新兴的投影显示技术——微显示技术的一支，dlp背投影电视(digital light processing)的发展极其迅速，其工作原理是将一只高亮度的灯泡作光源，经过复杂的光路 ，利用数字微镜器件将光反射到屏幕上的显示技术。与普通的crt背投影电视利用crt管发光 显示不同，dlp背投影电视的光源是一只高亮度的超高压汞灯，这种灯泡一般只能工作8000 到10000小时，而且光源不是全光谱，限制了dlp技术在背投影上的应用和发展。
led作为普通光源的替代品，有发光效率高、色域覆盖范围广、使用寿命长等优势。随 着蓝色led技术的突破，在dlp投影技术上使用led光源的趋势越来越明显。但如果使用白光 的led光源直接代替灯泡作为光源，虽然实现起来比较简单，但是存在颜色很容易随着led光 源发出光线变化而变化的缺点，而且由于存在色轮，所以显示图像的彩虹效应不能解决。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种dlp背投影电视的光源，具有寿命长、色域覆盖 范围广和显示图像没有彩虹效应的优点。
本发明还要提供一种上述电源的控制方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是dlp背投影电视的光源，由led、 led驱动电 源电路、led控制电路组成，led驱动电源电路连接至场效应管的漏极，led控制电路连接至 场效应管的栅极，led通过电感连接至场效应管的源极。
本发明的有益效果是本发明采用led作为dlp背投影电视的光源，大大提高了dlp系统 的光源寿命，提高了dlp系统的色域覆盖范围，使dlp颜色更加鲜艳；并且由于本发明取消了 色轮，所以显示图像没有彩虹效应。
图1是本发明的led驱动电源电路示意图。 图2是本发明的led控制电路示意图。
具体实施例方式
在通常的dlp光机系统中，使用的是高压汞弧灯和色轮作为系统的光源和产生颜色的机构，色轮以每分钟7200转的速度运转，色轮上的颜色依次是r、 g、 b、 r、 g、 b，每种颜色都 成一个扇面，高压汞弧灯发出的光透过彩色的扇面，再通过一系列光路照射到数字微镜器件 上面。
本发明由led、 led驱动电源电路、led控制电路组成。led驱动电源电路连接至场效应管 的漏极，提供驱动led发光所必须的功率，保证led的正常发光，led控制电路连接至场效应 管的栅极，led通过电感连接至场效应管的源极。
如图1所示，本发明的led驱动电源电路可以使用三肯公司的电源控制芯片，为led驱动 提供40vx3a (120w)的功率，继电器是控制系统开关的电路器件，通过待机控制信号控制 其开启和关闭，以达到电源开关的目的；str-f6656是三肯公司的电源控制芯片，可以有效 地控制电源，适应不同负载的需要；变压器输出5v和60v， 5v为控制电路正常工作所使用的 电压，60v是led的工作电压。
图2是本发明的led控制电路示意图，由于led为电流控制元件，需要提供恒定的电流保 证其亮度恒定，所以led控制电路可以使用飞思卡尔半导体(freescale)的mc56f8013vfae 芯片做cpu，用cpu输出的pwm包络(脉宽调制)信号控制三个mos管(场效应管)的开通和关 断，通过检测反馈电流的方式，控制led驱动电源电路能量的供给，给led提供恒定的电流， 驱动led发光，并且采用各种亮度和颜色的传感器进行led随着时间的变化而导致的亮度变化 和色坐标漂移。
图2的电路实现的原理是cpu (mc56f8013vfae)输出低电压(3. 3v) pwm包络波，至 mos管(1n6622)，由mos管(1n6622)根据mos管(irf3710z)的源极电压对pwm波进行电压 提升，使in6622输出的pwm脉冲电压能够导通m0s管(irf3710z);在mos管(irf3710z)的 漏极处(电源)输入60v电压，由p丽波控制mos管(irf3710z)的开关，使电感储能，经过 电容滤波输出至led灯，led灯点亮；接地电阻上的电压反馈至cpu (mc56f8013vfae)处，通 过检测电阻上的电压，计算出流过led的电流，与预先设定的电流值比较，通过调节pwm波的 占空比，达到调节流过led电流，使流过led的电流为一固定值，达到使led亮度恒定的目的 ;通过检测亮度sensor (传感器)的反馈值，cpu实时进行p丽波占空比的调整，调整流过 led的电流，完成调整led亮度的目的。
本发明要替代原有的高压汞弧灯和取消色轮，原来使用的六段式色轮，色轮的一圈按照 顺序是r、 g、 b、 r、 g、 b六个部分，每个部分拥有相同的角度，如果按照驱动色轮的电机以 7200转/每分钟计算，每秒会有120转，也就是出现每种颜色的时间是4. 17ms。
因此，本发明的控制方法是采用cpu上的三个pwm输出口输出这样的时序控制信号
pwm—r触发4. 17ms，同时pwm—g截止，pwm—b截止；然后，pwm—g触发4. 17ms，同时pwm—r截 止，pwm—b截止；最后，pwm—b触发4. 17ms，同时pwm—r截止，pwm—g截止，这样完成一个 循环，模拟出红、绿、蓝三种颜色的光线轮流通过色轮的效果，以此重复。同时cpu随时监 控颜色传感器的信号，以判断各led灯的亮度和颜色，并通过调整led的通过电流以调整led 的亮度。这样，r、 g、 b的led阵列循环开关两次来模拟色轮转一圈、高压汞弧灯发出的光线 所透过的r、 g、 b、 r、 g、 b分别转过部分的动作。
cpu发出的p丽波形可能因为led使用的时间增加而变化，所以，本发明使用三组a/d转化 器来实时监视pwm输出的波形，如果a/d检査到的输出电压偏离设计范围，系统会随时自动调 节pwm的占空比，来达到调整输出电压值的目的，保证led阵列的正常工作。通过测量，需要 模拟的反馈信号有cwindexdelay和lamplit信号。cwindexdelay信号是一个120hz的方波，产 生的原因是色轮电机上有一个起始标志，同时有一个光线传感器检査这个标志，电机每转一 圈，这个传感器就产生一个脉冲，由于电机是以7200每分钟转动的，所以脉冲的频率是 120hz，系统以这个脉冲为起点，处理图像按照r、 g、 b的顺序显示图像。由于本发明没有这 套转动、反馈的机构，所以，需要使用cpu的io口来模拟cwindexdelay脉冲信号。在与触发 第一个红色led阵列的pwm信号同时，模拟一个高低脉冲，然后等待r、 g、 b、 r、 g、 b循环完 成后，在和pwm—r触发的同时，模拟cwindexdelay脉冲。这样，每个颜色的led阵列点亮两 次，产生一个cwindexdelay的脉冲，模拟了色轮转动时候的各种信号和效果。另外， lamplit信号是高压汞弧灯点亮时发出的信号，本发明使用cpu的io口模拟出lamplit信号来 制造出高压汞弧灯点亮的假象。
简单说，本发明的控制方法是由cpu控制，和红色led阵列连接的pwm信号先行触发， 连续工作4. 17ms后关闭，然后和绿色led阵列连接的pwm信号触发，工作4. 17ms后关闭，然后 和蓝色led阵列连接的pwm信号触发，工作4. 17ms后关闭，然后和红色led阵列连接的pwm信号 触发，并以此重复。同时cpu随时监控颜色传感器的信号，以判断各led灯的亮度和颜色，并 通过调整led的通过电流以调整led的亮度。用cpu的一个i0口产生120hz的cwindexdelay方波 信号，模拟色轮从起始标志每转一圈，r、 g、 b的led阵列点亮两次的效果；用cpu的一个io 口产生lamplit信号模拟高压汞弧灯点亮。
权利要求
1.dlp背投影电视的光源，其特征在于由led、led驱动电源电路、led控制电路组成，led驱动电源电路连接至场效应管的漏极，led控制电路连接至场效应管的栅极，led通过电感连接至场效应管的源极。
全文摘要
本发明提供了一种dlp背投影电视的光源及其控制方法，具有寿命长、色域覆盖范围广和显示图像没有彩虹效应的优点。dlp背投影电视的光源，由led、led驱动电源电路、led控制电路组成，led驱动电源电路连接至场效应管的漏极，led控制电路连接至场效应管的栅极，led通过电感连接至场效应管的源极。本发明采用led作为dlp背投影电视的光源，大大提高了dlp系统的光源寿命，提高了dlp系统的色域覆盖范围，使dlp颜色更加鲜艳；并且由于本发明取消了色轮，所以显示图像没有彩虹效应。
文档编号h04n5/74gk101188720sq20071020327
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年12月20日
发明者李海青, 梅吉超, 剑 牟, 立 胥 申请人:四川长虹电器股份有限公司