CN108345163A - 一种led背投显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种LED背投显示装置，包括PCB电路板、LED灯阵列以及投影屏罩；所述投影屏罩的正面形成子散射片，所述子散射片从所述投影屏罩向上拱起预定的高度，每个一个子散射片的位置仅与一个LED灯的投射区域相对应，在所述子散射片的外表面形成有子散射膜，所述子散射膜采用雾度大于或等于50％的材料制成。本发明通过在单个投影屏罩单元下设置多个LED灯，同时在所述投影屏罩上设置与所述LED灯对应的子散射片从而提高了单个投影屏罩内的LED数量并且不影响LED灯的投射效果，从而在保障了既有的微距背投的优点的情况下提高了分辨率。

Description

一种LED背投显示装置

技术领域

本专利涉及投影显示领域，具体而言涉及一种像素零距离的微距背投显示装置。

背景技术

LED显示屏中设置有多个LED灯排布成阵列，一个LED灯形成一个LED像素单元，由于LED灯的发光面积小于LED像素单元所占的物理表面积，其填充系数较小，导致各相邻的LED像素单元之间存在明显的黑区，而在整个显示屏上体现出周期性的黑区网格结构。由于目前的摄影设备的图像采集器件大多是面阵电荷耦合元件(Charge-coupled Device，简称CCD)，同样具备周期结构，因此，当摄像设备拍摄LED显示屏，并且LED显示屏在CCD上所成像的空间频率与CCD的空间频率相近时，会出现明显的莫尔条纹，影响图像的清晰度。并且，LED像素单元的填充系数较小还会产生颗粒感，降低观看舒适度。同时为了保证整体亮度，LED灯所发光亮度普遍较大，但由于发光区域小很容易造成刺目感，无法长时间观看。

为了克服上述问题，现有技术中发明了一种微距背投的LED显示器，其通过在散射罩背面投影LED灯光，并通过散射罩散射的方式提高LED灯光的填充系数，因此在现有技术中一定程度解决了上述技术问题。例如CN201510432301.6就公开了一具有球面散射罩的投影显示器，通过在散射罩上投影的方式显示图像。

但是现有技术中，散射罩的外表面是球面，而受制于球面制作工艺，当散射罩的单个球面制作尺寸达到最小时，这种微距背投的显示装置的分辨率也受到了响应的限制。这样就限制了该显示器的使用场合，只能是在工程显示的大屏幕领域采用，而无法在需要精细显示的电脑显示器，电视机等领域使用。

发明内容

本专利正是基于现有技术的上述情况而提出的，本专利要解决的技术问题是提供一种像素零距离的微距背投显示装置以使得这种显示装置的分辨率不受到散射罩表面球面的工艺影响。

为了解决上述技术问题，本专利提供的技术方案包括：

一种LED背投显示装置，包括PCB电路板、LED灯阵列以及投影屏罩；

所述PCB电路板设置在所述LED背投显示装置的背面，其上形成有印刷电路，以控制和驱动所述显示装置的显示，其特征在于，在所述PCB电路板的正面，形成有均匀分布的LED灯阵列，所述LED灯阵列焊接在所述PCB电路板上，所述LED灯阵列包括多个均匀分布的LED灯组件，每个LED灯组件中包括多个均匀分布的LED灯，每个LED灯形成为像素单元；相邻的LED灯之间都设置有隔光板，用于隔离每个LED灯的光线，并通过隔离，将每个LED灯投射到投影屏罩单元上的区域固定到预定的位置；投影屏罩设置在所述LED灯阵列的正面，接受来自所述LED灯阵列中的LED灯发射的光线，并在所述投影屏罩上形成散射投影；所述散射屏罩包括多个彼此相连且均匀布置的投影屏罩单元，每个投影屏罩单元的上表面形成为球面，每个投影屏罩单元与一个LED灯组件相对应只接受与之对应的所述LED灯组件中的LED灯发射光线产生的投影；所述投影屏罩的上表面形成有散射膜，所述散射膜采用雾度大于或等于50％的材料制成；所述投影屏罩的正面形成子散射片，所述子散射片从所述投影屏罩向上拱起预定的高度，每个一个子散射片的位置仅与一个LED灯的投射区域相对应，在所述子散射片的外表面形成有子散射膜，所述子散射膜采用雾度大于或等于50％的材料制成。

优选地，所述投影屏罩单元的横向截面呈六边形形状，多个投影屏罩单元组成一个投影屏罩单元模块，每个模块的周围设置与所述PCB电路板连接的固定柱体。

本专利通过在单个投影屏罩单元下设置多个LED灯，同时在所述投影屏罩上设置与所述LED灯对应的子散射片从而提高了单个投影屏罩内的LED数量并且不影响LED灯的投射效果，从而在保障了既有的微距背投的优点的情况下提高了分辨率。

附图说明

图1为本发明实施例提供的LED显示屏幕罩和屏体的装配结构示意图；

图2为本发明实施例提供的投影屏罩单元的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的投影屏罩单元与LED灯的配合示意图；

图4为本发明投影屏罩单元的横截面结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本专利的具体实施方式进行详细说明，需要指出的是，该具体实施方式仅仅是对本专利优选技术方案的举例，并不能理解为对本专利保护范围的限制。

图1示出了本发明的一种LED背投显示装置，所述装置包括PCB电路板1、LED灯阵列2以及投影屏罩3。

所述PCB电路板1设置在所述LED背投显示装置的背面，其上形成有印刷电路，以控制和驱动所述显示装置的显示，所述PCB电路板的具体控制电路可以根据所述投影显示的任务不同而设计，采用现有技术中既有的PCB电路板即可。

在所述PCB电路板的正面，即，面对所述投影屏罩3的一面，形成有均匀分布的LED灯阵列2，所述LED灯阵列2焊接在所述PCB电路板上，所述LED灯阵列2包括多个LED灯，每个LED灯形成一个LED像素单元。

投影屏罩3罩设在所述LED灯组的上方。投影屏罩3与所述PCB板可粘接在一起，或采用螺栓连接，或采用卡接件卡紧连接，或采用销进行连接。所述投影屏罩包括多个重复且均匀对齐的单独投影屏罩单元，每个投影屏罩单元的顶部为朝向远离LED灯的拱起结构。每个LED灯发射的光都投影到所述投影屏罩上，在所述投影屏罩上成像，所述投影屏罩其实现方式的还可以有很多种：例如正球面、椭球面；或者为弧面，例如双曲面、抛物面等。所述投影屏罩的外表面还贴设一层散射膜，或者采用具有一定雾度的材料制成，采用雾度大于或等于50％的材料制成，优选为大于70％，具有较好的视觉效果。具体的结构可以采用例如CN201510432301.6中描述的技术方案。

如图2所示，在本专利中，所述投影屏罩3由多个结构相同的投影屏罩单元彼此连接而成，每个投影屏罩单元下设置有一个LED灯组件，多个所述LED灯组件均匀排列形成一个所述LED灯阵列2。由于所述投影屏罩单元彼此相同，因此，所述多个LED灯组件彼此之间也相同。LED灯组件位于其对应的投影屏罩单元下方，其所投射的光仅仅向其对应的投影屏罩传播。

每个所述LED组件包括多个LED灯，其中，一个LED灯形成为所述投影设备的一个像素。每个LED灯单独驱动。

所述LED灯组件的结构如图3所示，在本具体实施方式中如图2所示，每个LED灯组件中包括4*4个LED灯组件，所述LED灯组件组成方阵，均匀地排布在所述LED灯组件中。

如图3所示，在每一个LED灯组中，相邻的LED灯之间都设置有隔光板，用于隔离单个LED灯之间的光线，通过这种隔离的方式来避免光源当中LED灯相互之间灯光的干扰。通过隔离，每个LED灯投射到所述散射罩上的区域可以固定到预定的位置。

当不同的LED灯的光线投射到所述散射罩上时，由于散射罩是球面形状，因此当单个LED灯的光线沿着球面射出时，会呈现发散的光路，这样相邻的LED灯之间的光线在穿过所述散射罩之后会有较大的干扰，因此需要将这种干扰控制在一定的范围内，以避免造成显色的色差问题，此外由于在投影屏罩上设置有多个像素的LED灯，因此也会出现LED灯之间的填充比例问题。为此，在本具体实施方式中，如图3所示，通过在所述散射罩的顶端形成子散射片，所述子散射片从所述投影屏罩向上拱起预定的高度，每个子散射片的位置与相应LED灯对应，并且在所述子散射片的外表面形成有子散射膜，所述子散射膜采用雾度大于或等于50％的材料制成，优选为大于70％，具有较好的视觉效果。这样，所述子散射片的下表面贴合所述散射罩的球面，所述子散射片的上表面沿着所述投影屏罩向上拱起，每个子散射片的形状与其对应的LED灯投射到所述散射罩上的形状相同，这样就形成了对于所述散射罩内，单个LED灯的散射，保证了在提高分辨率的情况下减轻了不同的像素光在非控制状态下的混合，提高了显示的清晰度。同时由于所述子散射片在所述散射罩的球面上成型，并不破坏散射罩表面的球面结构，因此，在多个散射片之间的缝隙中，会有一定量的散射的光线射出，这样就填补了缝隙之间的条纹，使得在单个散射罩内的像素点之间也不会产生较为严重的黑色网格。

更进一步地，在现有技术中，投影屏罩与LED灯组件一一对应，并且，单个投影屏罩单元球体在其对应的LED灯组件的四周需要设置边框，这样才能保证所述投影屏罩的强度并且可以保护所述LED灯组件之间不会发生光源的相互干扰，但是由于投影屏罩需要与所述LED组件的周围固定，因此需要将所述LED组件的四周留出预定的宽度从而便于安装所述投影屏罩，但是这样也不可避免地降低了屏幕当中LED单元的数量，从而降低了分辨率，因此在本具体实施方式中，设置了如图4所示的散光罩，所述投影屏罩的横向截面呈六边形形状，多个投影屏罩单元组成一个投影屏罩单元模块，每个散光罩单元的周围设置与所述PCB电路板连接的固定柱体，由于所述投影屏罩单元是正六边形结构，因此在多个投影屏罩组合之后，形成了蜂窝状的投影屏罩单元模块，这种单元模块具有更加稳定的结构，因此无需在每个投影屏罩模块背后设置多个固定支撑件23与所述PCB板结合，以支撑所述散光罩。而在本具体实施方式中，每个LED灯都具有隔离板，限制LED灯的发光路径，因此在这种技术方案下，多个LED灯之间并不会相互干扰。因此，这样就形成了一个大的散射罩单元中形成有多个散射罩，而同一个散射罩下面，可以设置多个LED灯，这样可以减少LED灯之间的间隙，从而单位面积的PCB板上可以设置更多的LED灯，从而提高投影的分辨率。

以上仅仅是本专利优选的技术方案而已，凡是在本专利的发明构思下对本专利进行的修改替换，都应当纳入到本专利的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种LED背投显示装置，包括PCB电路板、LED灯阵列以及投影屏罩；

所述PCB电路板设置在所述LED背投显示装置的背面，其上形成有印刷电路，以控制和驱动所述显示装置的显示，

其特征在于，

在所述PCB电路板的正面，形成有均匀分布的LED灯阵列，所述LED灯阵列焊接在所述PCB电路板上，所述LED灯阵列包括多个均匀分布的LED灯组件，每个LED灯组件中包括多个均匀分布的LED灯，每个LED灯形成为像素单元；相邻的LED灯之间都设置有隔光板，用于隔离每个LED灯的光线，并通过隔离，将每个LED灯投射到投影屏罩单元上的区域固定到预定的位置；

投影屏罩设置在所述LED灯阵列的正面，接受来自所述LED灯阵列中的LED灯发射的光线，并在所述投影屏罩上形成散射投影；所述散射屏罩包括多个彼此相连且均匀布置的投影屏罩单元，每个投影屏罩单元的上表面形成为球面，每个投影屏罩单元与一个LED灯组件相对应只接受与之对应的所述LED灯组件中的LED灯发射光线产生的投影；所述投影屏罩的上表面形成有散射膜，所述散射膜采用雾度大于或等于50％的材料制成；

所述投影屏罩的正面形成子散射片，所述子散射片从所述投影屏罩向上拱起预定的高度，每个一个子散射片的位置仅与一个LED灯的投射区域相对应，在所述子散射片的外表面形成有子散射膜，所述子散射膜采用雾度大于或等于50％的材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种LED背投显示装置，其特征在于，所述投影屏罩单元的横向截面呈六边形形状，多个投影屏罩单元组成一个投影屏罩单元模块，每个模块的周围设置与所述PCB电路板连接的固定柱体。