CN112563866A - 延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及投影机领域，具体涉及一种延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统及方法，能够动态调整激光二极管光源输出的光功率，避免了数字微镜器件DMD工作温度发生剧烈变化，极大地延长了DMD的使用寿命。技术方案包括温度检测模块、光源驱动模块、激光二极管光源模组以及控制模块，所述温度检测模块与数字微镜器件连接，控制模块分别与温度检测模块以及光源驱动模块连接，所述光源驱动模块与激光二极管光源模组连接；控制模块用于对数字微镜器件的温度数据进行判断，根据不同的温度信息输出不同的PWM控制信号到光源驱动模块，然后按照不同的速率改变相应PWM控制信号的占空比。本发明适用于包含数字微镜器件DMD的激光投影机。

Description

延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统及方法
技术领域
本发明涉及投影机领域，具体涉及一种延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统及方法。
背景技术
投影机，又称投影仪，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口同计算机、VCD、DVD、BD、游戏机、DV等相连接播放相应的视频信号。DMD(DigitalMicromirror Device)是一种由多个高速数字式光反射开光组成的阵列,是投影机实现数字光处理的核心器件。
在开机过程中，图像信号输入经过图像处理控制器处理之后传送至数字微镜器件(DMD)，控制DMD上微镜偏转，激光二极管光源迅速输出额定功率的光源到偏转的微镜上，再经过相应处理输出图像；在关机时，激光二极管光源立即关断光源。
上述开机关机过程中，数字微镜器件DMD工作温度会迅速升高、降低，将导致DMD工作温度发生剧烈变化，严重影响DMD的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统及方法，能够动态调整激光二极管光源输出的光功率，避免了数字微镜器件DMD工作温度发生剧烈变化，极大地延长了DMD的使用寿命。
本发明采取如下技术方案实现上述目的，延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统，应用于激光投影机，所述激光投影机包括数字微镜器件，系统包括温度检测模块、光源驱动模块、激光二极管光源模组以及控制模块，所述温度检测模块与数字微镜器件连接，控制模块分别与温度检测模块以及光源驱动模块连接，所述光源驱动模块与激光二极管光源模组连接；
所述温度检测模块用于实时检测数字微镜器件的温度数据，并将数字微镜器件的温度数据上传至控制模块；
所述控制模块用于对数字微镜器件的温度数据进行判断，若数字微镜器件的温度小于等于第一阈值温度，则控制模块输出第一PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率增加第一PWM控制信号的占空比；若数字微镜器件的温度大于等于第二阈值温度，则控制模块输出第二PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率减小第二PWM控制信号的占空比；所述第二阈值温度大于第一阈值温度，第二PWM控制信号的占空比大于第一PWM控制信号的占空比；
光源驱动模块根据相应变化的PWM控制信号输出对应变化的驱动电流到激光二极管光源模组，激光二极管光源模组输出光功率对应变化的光源到数字微镜器件。
进一步的是，为了便于进行高温预警，所述激光投影机还包括图像处理控制器，所述图像处理控制器与控制模块连接；当数字微镜器件的温度大于等于第二阈值温度时，控制模块通知图像处理控制器在激光投影机的投影画面中提示温度过高预警。
进一步的是，为了提高光源适应性，还包括波长转换装置，所述波长转换装置与激光二极管光源模组连接，所述波长转换装置将激光二极管光源模组输出的光源转换波长后输出到数字微镜器件。
延长激光投影机数字微镜器件寿命的方法，应用于上述所述的延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统，包括：
步骤(1)、实时检测数字微镜器件的温度数据，并将数字微镜器件的温度数据上传至控制模块；
步骤(2)、控制模块对数字微镜器件的温度数据进行判断，若数字微镜器件的温度小于等于第一阈值温度，则进入步骤(3)；若数字微镜器件的温度大于等于第二阈值温度，则进入步骤(4)；
步骤(3)、控制模块输出第一PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率增加第一PWM控制信号的占空比；
步骤(4)、控制模块输出第二PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率减小第二PWM控制信号的占空比；
步骤(5)、光源驱动模块根据相应变化的PWM控制信号输出对应变化的驱动电流到激光二极管光源模组，激光二极管光源模组输出光功率对应变化的光源到数字微镜器件。
本发明实时检测数字微镜器件的温度数据，根据数字微镜器件的温度变化输出相应的PWM控制信号到光源驱动模块，然后对相应的PWM控制信号的占空比进行对应动态调整，光源驱动模块就会输出对应变化的驱动电流驱动激光二极管光源模组输出光功率对应变化的光源，使得照射到DMD上的光源根据其温度变化进行动态调整，进而避免了数字微镜器件DMD工作温度发生剧烈变化，极大地延长了DMD的使用寿命。
附图说明
图1是本发明延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统结构框图。
图2是本发明光源驱动模块驱动电流上升的第一曲线图。
图3是本发明光源驱动模块驱动电流上升的第二曲线图。
图4是本发明光源驱动模块驱动电流下降的第一曲线图。
图5是本发明光源驱动模块驱动电流下降的第二曲线图。
图6是本发明输出的光功率与驱动电流的线性关系曲线图。
具体实施方式
本发明延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统，应用于激光投影机，所述激光投影机包括数字微镜器件，包括温度检测模块、光源驱动模块、激光二极管光源模组以及控制模块，所述温度检测模块与数字微镜器件连接，控制模块分别与温度检测模块以及光源驱动模块连接，所述光源驱动模块与激光二极管光源模组连接；
温度检测模块用于实时检测数字微镜器件的温度数据，并将数字微镜器件的温度数据上传至控制模块；
控制模块用于对数字微镜器件的温度数据进行判断，若数字微镜器件的温度小于等于第一阈值温度，则控制模块输出第一PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率增加第一PWM控制信号的占空比；若数字微镜器件的温度大于等于第二阈值温度，则控制模块输出第二PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率减小第二PWM控制信号的占空比；所述第二阈值温度大于第一阈值温度，第二PWM控制信号的占空比大于第一PWM控制信号的占空比；
光源驱动模块根据相应变化的PWM控制信号输出对应变化的驱动电流到激光二极管光源模组，激光二极管光源模组输出光功率对应变化的光源到数字微镜器件。
为了便于进行高温预警，所述激光投影机还包括图像处理控制器，所述图像处理控制器与控制模块连接；当数字微镜器件的温度大于等于第二阈值温度时，控制模块通知图像处理控制器在激光投影机的投影画面中提示温度过高预警。
为了提高光源适应性，还包括波长转换装置，所述波长转换装置与激光二极管光源模组连接，所述波长转换装置将激光二极管光源模组输出的光源转换波长后输出到数字微镜器件。
延长激光投影机数字微镜器件寿命的方法，应用于上述所述的延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统，包括：
步骤(1)、实时检测数字微镜器件的温度数据，并将数字微镜器件的温度数据上传至控制模块；
步骤(2)、控制模块对数字微镜器件的温度数据进行判断，若数字微镜器件的温度小于等于第一阈值温度，则进入步骤(3)；若数字微镜器件的温度大于等于第二阈值温度，则进入步骤(4)；
步骤(3)、控制模块输出第一PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率增加第一PWM控制信号的占空比；
步骤(4)、控制模块输出第二PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率减小第二PWM控制信号的占空比；
步骤(5)、光源驱动模块根据相应变化的PWM控制信号输出对应变化的驱动电流到激光二极管光源模组，激光二极管光源模组输出光功率对应变化的光源到数字微镜器件。
本发明延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统结构框图，如图1，图像处理控制器DLP与DMD连接，温度检测模块分别与DMD以及控制模块MCU连接，控制模块MCU分别与图像处理控制器DLP以及光源驱动模块连接，激光二极管光源模组分别与光源驱动模块以及波长转换装置连接，DMD还与光机成像系统连接。
开机时，图像信号输入经过图像处理控制器DLP处理后传送至DMD，温度检测模块实时检测数字微镜器件的温度数据，并将数字微镜器件的温度数据上传至控制模块MCU，然后判断DMD表面温度Tt情况，若Tt≤T0，T0为第一阈值温度，则控制模块MCU输出PWM控制信号到光源驱动模块，并逐步提高PWM占空比，光源驱动模块将输出如图2或如图3所示曲线变化的驱动电流，使激光二极管光源模组逐步地增加光功率输出，照射到DMD上的光亮度逐步增加，DMD的温度也缓慢增加，避免温度急剧上升而造成热冲击损坏DMD；当Tt＞T0，光源驱动模块将输出如图2或如图3所示曲线变化的驱动电流。
投影机关机待机前，MCU控制模块采集温度检测模块的温度数据，判断DMD表面温度Tt情况，若Tt≥T1，T1为第二阈值温度，处理过程正好与上述开机相反：光源驱动模块将输出如图4或图5所示曲线变化的驱动电流，激光二极管光源模组将逐步地减少光功率输出，保证DMD的温度缓慢降低，避免DMD的温度断崖式下降；激光二极管光源模组在一定的温度范围内输出的光功率与驱动电流成线性关系，如图6所示。
当Tt≥T1时，控制模块通知图像处理控制器在激光投影机的投影画面中提示温度过高预警。
综上所述，本发明能够动态调整激光二极管光源输出的光功率，避免了数字微镜器件DMD工作温度发生剧烈变化，极大地延长了DMD的使用寿命。

Claims (4)

1.延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统，应用于激光投影机，所述激光投影机包括数字微镜器件，其特征在于，包括温度检测模块、光源驱动模块、激光二极管光源模组以及控制模块，所述温度检测模块与数字微镜器件连接，控制模块分别与温度检测模块以及光源驱动模块连接，所述光源驱动模块与激光二极管光源模组连接；
所述温度检测模块用于实时检测数字微镜器件的温度数据，并将数字微镜器件的温度数据上传至控制模块；
所述控制模块用于对数字微镜器件的温度数据进行判断，若数字微镜器件的温度小于等于第一阈值温度，则控制模块输出第一PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率增加第一PWM控制信号的占空比；若数字微镜器件的温度大于等于第二阈值温度，则控制模块输出第二PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率减小第二PWM控制信号的占空比；所述第二阈值温度大于第一阈值温度，第二PWM控制信号的占空比大于第一PWM控制信号的占空比；
光源驱动模块根据相应变化的PWM控制信号输出对应变化的驱动电流到激光二极管光源模组，激光二极管光源模组输出光功率对应变化的光源到数字微镜器件。
2.根据权利要求1所述的延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统，其特征在于，所述激光投影机还包括图像处理控制器，所述图像处理控制器与控制模块连接；当数字微镜器件的温度大于等于第二阈值温度时，控制模块通知图像处理控制器在激光投影机的投影画面中提示温度过高预警。
3.根据权利要求1或2所述的延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统，其特征在于，还包括波长转换装置，所述波长转换装置与激光二极管光源模组连接，所述波长转换装置将激光二极管光源模组输出的光源转换波长后输出到数字微镜器件。
4.延长激光投影机数字微镜器件寿命的方法，应用于权利要求1-3任意一项所述的延长激光投影机数字微镜器件寿命的系统，其特在于，包括：
步骤(1)、实时检测数字微镜器件的温度数据，并将数字微镜器件的温度数据上传至控制模块；
步骤(2)、控制模块对数字微镜器件的温度数据进行判断，若数字微镜器件的温度小于等于第一阈值温度，则进入步骤(3)；若数字微镜器件的温度大于等于第二阈值温度，则进入步骤(4)；
步骤(3)、控制模块输出第一PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率增加第一PWM控制信号的占空比；
步骤(4)、控制模块输出第二PWM控制信号到光源驱动模块，然后按设定速率减小第二PWM控制信号的占空比；
步骤(5)、光源驱动模块根据相应变化的PWM控制信号输出对应变化的驱动电流到激光二极管光源模组，激光二极管光源模组输出光功率对应变化的光源到数字微镜器件。
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