CN220672199U - 一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，包括多分区背光板模组、散热器模组、多分区背光控制板、金属光学反光镜、第一光学特效透镜、液晶面板、第二光学特效透镜及镜头；多分区背光板模组上为多光源设置，散热器模组与多分区背光控制板固定连接，多分区背光控制板与多分区背光板模组电性连接；多光源设置为新型光源，多分区背光控制板包括控制模块及光源驱动模块，控制模块与光源驱动模块电连接，光源驱动模块与新型光源的正极和负极电性电连接。本实用新型将新型光源做成密布于背光板上的多光源，实现背光板整面发光，有高效率及低功耗的优点，有利于提升投影装置的投影效果。

Description

一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置

技术领域

本实用新型涉及投影装置技术领域，尤其涉及一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置。

背景技术

投影机是一种将图像或视频信号转换为可投射到屏幕或墙壁上的光学设备，广泛应用于教育、商务、娱乐等领域。投影机的核心部件之一是光源，它决定了投影机的亮度、色彩、对比度、寿命等性能指标。传统的光源是普通的LED灯，就是大型的发光二极管，采用有机材料发光，LED灯的亮度的半衰期短，导致寿命有限；同时由于能量的利用率不高，所以要达到想要的亮度，只能提升通过的电流来达到目的，导致功耗高，温度随着上升，LED灯对温度非常敏感，随之而来的就是寿命的缩短，其实就是把亮度的半衰期进一步缩短。

为了改善LED灯的性能，近年来出现了一种新型的光源技术-Mini LED。Mini LED也是发光二极管，其芯片尺寸介于50-200um之间，是LED微缩化和矩阵化后的技术产物，同时Mini LED采用无机材料，稳定性强，发光效率高，亮度的半衰期明显加长。在同样的体积下，Mini LED能布局非常多颗，把亮度分布在每一颗Mini LED上，就可以用弱电流驱动，从而降低功耗和温度，也就有了寿命长的优点。同时，Mini LED还有更好的色域的优点。总之，Mini LED光源比传统的LED有高效率、高亮度、高色域、高可靠性、低功耗的优点。

在电视领域，已经在大范围的使用Mini LED作为光源了，而投影机还在使用传统的大颗粒LED，效率低下，温度高、寿命短。因此，发明一种可靠地基于新型光源的多分区背光投影控制装置是该领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，本方案中，多分区背光板模组发出的光通过金属光学反光镜再经各种第一光学特效透镜把光的传播方向调整成与光路平行，同时把蓝光转换成白光并均匀扩散，光在通过液晶面板后，经由第二光学特效透镜，最后通过镜头投射影像；多分区背光板模组为新型的多光源设置，以实现整面发光以及又可独立发光的需求；散热器模组与多分区背光板模组组装成一个整体，以实现多分区背光板模组及多分区背光控制板的散热，保证多分区背光板模组及多分区背光控制板的可靠运行；多分区背光控制板用于实现所述多分区背光板模组上各个光源区域的开关控制，从而实现各画面各区域的亮度要求，以达到不同的显示效果，从而本申请将新型光源做成密布于背光板上的多光源，实现背光板整面发光，有高效率及低功耗的优点，有利于提升投影装置的投影效果。

为解决上述技术问题，本申请提供了种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，包括多分区背光板模组、散热器模组、多分区背光控制板、金属光学反光镜、第一光学特效透镜、液晶面板、第二光学特效透镜及镜头；

所述多分区背光板模组上为多光源设置，所述散热器模组与所述多分区背光控制板固定连接，所述多分区背光控制板与所述多分区背光板模组电性连接，所述多分区背光控制板用于实现所述多分区背光板模组上各个光源区域的不同等级的亮暗和开关控制；

所述多分区背光板模组、所述金属光学反光镜、所述第一光学特效透镜、所述液晶面板、所述第二光学特效透镜及镜头之间依次固定紧贴设置；

所述多光源设置为新型光源，所述多分区背光控制板包括控制模块及光源驱动模块，所述控制模块与所述光源驱动模块电连接，所述光源驱动模块与所述新型光源中的各个分区的正极和负极电性电连接。

优选地，所述新型光源设置为Mini LED光源。

优选地，所述新型光源设置为蓝色Mini LED光源，同时由一颗或多颗蓝色MiniLED灯组成不同的分区光源。

优选地，所述光源驱动模块包括光源驱动单元、电源输入单元、滤波单元及分压反馈单元；

所述电源输入单元与所述滤波单元电连接，所述滤波单元与所述光源驱动单元电连接；

所述电源输入单元与所述分压反馈单元电连接，所述分压反馈单元与所述光源驱动单元电连接，所述滤波单元与所述分压反馈单元电连接；

所述光源驱动单元分别与所述控制模块及所述新型光源电连接。

优选地，所述电源输入单元设置为DC/DC电源芯片。

优选地，所述滤波单元通过电容网络进行滤波。

优选地，所述分压反馈单元包括第一电阻及第二电阻；

所述第一电阻的第一端分别与所述电源输入单元的反馈引脚及所述第二电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述电源输入单元及所述光源驱动单元电连接，所述第二电阻的第二端接地。

优选地，所述分压反馈单元还包括第三电阻；

所述第三电阻的第一端分别与所述第一电阻的第二端及所述光源驱动单元电连接，所述第三电阻的第二端分别与所述电源输入单元及所述光源驱动单元电连接。

优选地，所述金属光学反光镜设置为开口朝向第一光学特效透镜的聚光罩设置，所述金属光学反光镜固定在多分区背光板模组与第一光学特效透镜之间。

优选地，所述一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置还包括反光镜；

所述反光镜设置在所述第二光学特效透镜及所述镜头之间，所述第二光学特效透镜、所述反光镜及镜头依次固定紧贴设置。

本实用新型的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置具有如下有益效果，本实用新型公开的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置包括：多分区背光板模组、散热器模组、多分区背光控制板、金属光学反光镜、第一光学特效透镜、液晶面板、第二光学特效透镜及镜头；多分区背光板模组上为多光源设置，散热器模组与多分区背光控制板固定连接，多分区背光控制板与多分区背光板模组电性连接；多分区背光板模组、金属光学反光镜、第一光学特效透镜、液晶面板、第二光学特效透镜及镜头之间依次固定紧贴设置；多光源设置为新型光源，多分区背光控制板包括控制模块及光源驱动模块，控制模块与光源驱动模块电连接，光源驱动模块与新型光源中每个分区的正极和负极电性电连接。本实用新型将新型光源做成密布于背光板上的多光源，实现背光板整面发光，有高效率及低功耗的优点，有增加对比度，提升色域，提高亮度等提升投影装置的投影效果的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本实用新型较佳实施例的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型较佳实施例的一种多分区背光控制板的原理框图；

图3是本实用新型较佳实施例的一种多分区背光控制板的电路原理图；

图4是本实用新型较佳实施例的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置的多分区背光板模组的结构示意图；

图5是本实用新型另一较佳实施例的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置的结构示意图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，本方案中，多分区背光板模组发出的光通过金属光学反光镜再经各种第一光学特效透镜把光的传播方向调整成与光路平行，同时把蓝光转换成白光并均匀扩散，光在通过液晶面板后，经由第二光学特效透镜，最后通过镜头投射影像；多分区背光板模组为新型的多光源设置，以实现整面发光以及又可独立发光的需求；散热器模组与多分区背光板模组组装成一个整体，以实现多分区背光板模组及多分区背光控制板的散热，保证多分区背光板模组及多分区背光控制板的可靠运行；多分区背光控制板用于实现所述多分区背光板模组上各个光源区域的开关控制，从而实现各画面各区域的亮度要求，以达到不同的显示效果，从而本申请将新型光源做成密布于背光板上的多光源，实现背光板整面发光，有高效率及低功耗的优点，有增加对比度，提升色域，提高亮度等提升投影装置的投影效果的优点。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1，图1为本申请提供的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置的结构示意图，包括多分区背光板模组1、散热器模组2、多分区背光控制板3、金属光学反光镜10、第一光学特效透镜5、液晶面板6、第二光学特效透镜7及镜头9；

多分区背光板模组1上为多光源设置，多分区背光板模组1与散热器模组2固定连接，散热器模组2与多分区背光控制板3固定连接，多分区背光控制板3与多分区背光板模组1电性连接，多分区背光控制板3用于实现多分区背光板模组上各个光源区域的不同等级的亮暗和开关控制；

多分区背光板模组1、金属光学反光镜10、第一光学特效透镜5、液晶面板6、第二光学特效透镜7及镜头9之间依次固定紧贴设置；

多光源设置为新型光源，多分区背光控制板3包括控制模块31及光源驱动模块32，控制模块31与光源驱动模块32电连接，光源驱动模块32与新型光源中每个分区的正极和负极电性电连接。

现有技术中，传统投影装置的光源是普通的LED灯，就是大型的发光二极管，采用有机材料发光，LED灯的亮度的半衰期短，导致寿命有限；同时由于能量的利用率不高，所以要达到想要的亮度，只能提升通过的电流来达到目的，导致功耗高，温度随着上升，LED灯对温度非常敏感，随之而来的就是寿命的缩短，其实就是把亮度的半衰期进一步缩短。

针对上述缺点，本申请中通过多分区背光板模组1、散热器模组2、多分区背光控制板3、金属光学反光镜10、第一光学特效透镜5、液晶面板6、第二光学特效透镜7、镜头9以及新型光源的配合实现了背光板整面都能发光的效果，可以提升投影机的显示质量和使用寿命，降低成本和能耗。

具体地，本申请主要是把单光源做成多光源的整面光源，且多分区背光控制板3可以分开控制整面光源中某一区域灯的亮度，以达到对比度和整个画面亮度均匀性的要求。比如画面在夜晚的场景下，可以适当地关掉某些区域的背光，这样就可以做到黑夜与白天有明显的对比区分，以提高画面对比度，更好地还原画面的真实性；同时，也可以降低一定的功耗。可以理解的是，因点光源变成整面可控光源，在画面均匀性上可以做到可调，从而使得画面暗的区域变亮，让亮的区域变暗，以达到画面亮度的均匀性。

值得说明的是，本申请中的新型光源采用无机材料，稳定性强，发光效率高，亮度的半衰期明显加长。在同样的体积下，新型光源能布局的数量增加，把亮度分布在每一颗LED灯珠上，从而实现弱电流驱动，降低功耗和温度，延长使用寿命。同时，新型光源有更好的色域的优点。

具体地，在本实施例中，多分区背光板模组1上为多光源设置，以实现整面发光光源的需求；将散热器模组2与多分区背光板模组1组装成一个整体；再者，让通过金属光学反光镜10的光再经第一光学特效透镜5，调节光的传播方向、聚焦以及提高光的利用率，最后光在通过液晶面板6后，经由第二光学特效透镜7，最后通过镜头9投射影像。

具体地，多分区背光控制板3对多分区背光板模组上各个光源区域的控制可以通过现有技术来实现，在此不再赘述。

具体地，在本实施例中，控制模块31可以设置为MCU控制器、PLC控制器或FPGA控制器中的一种，控制模块31的芯片型号在此不作具体限定。

综上，本实用新型提供了一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，包括多分区背光板模组1、散热器模组2、多分区背光控制板3、金属光学反光镜10、第一光学特效透镜5、液晶面板6、第二光学特效透镜7及镜头9；在本方案中，多分区背光板模组1发出的光通过金属光学反光镜再经第一光学特效透镜，把光的传播方向调整成与光路平行，同时把蓝光转换成白光并均匀扩散，有准直、对焦、扩散、增亮、增光等功能、同时滤掉多分区背光板模组1发出的红外光、紫外光，以更好地保护液晶面板6，光在通过液晶面板6后，经由第二光学特效透镜7，最后通过镜头9投射影像；其中，多光源设置为新型光源，多分区背光控制板3包括控制模块31及光源驱动模块32，控制模块31与光源驱动模块32电连接，光源驱动模块32与新型光源中每个分区的正极和负极电性电连接。因此，本实用新型将新型光源做成密布于背光板上的多光源，实现背光板整面发光，有高效率及低功耗的优点，有增加对比度，提升色域，提高亮度等提升投影装置的投影效果的优点。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，新型光源设置为Mini LED光源。

具体地，传统的LED光源相比，本实施例中的Mini LED光源有高效率、高亮度、高色域、高可靠性、低功耗的优点。因此，本申请能够有效提升投影装置的投影效果。

作为一种优选地实施例，新型光源设置为蓝色Mini LED光源，同时由一颗或多颗蓝色Mini LED灯组成不同的分区光源。

具体地，在本实施例中，Mini LED光源由大量的蓝色mini-LED组成，构成一个完整的光源，然后再划分成很多分区，一颗或者4颗或者9颗甚至更多组成一个分区，每个分区的Mini LED数量在此不作具体限定。

具体地，蓝色Mini LED光源发出蓝色的光，一部分蓝光在穿透QD量子膜时，分别激发QD量子膜产生红光和绿光，再与其他蓝光合成白光，提升了发光效率从而提高了画面亮度，同时量子点激发产生的红色和绿色光谱特性也更好，提升了投影屏幕的色域表现效果。

请参照图2，图2为本申请提供的一种光源驱动模块的原理框图。

作为一种优选地实施例，光源驱动模块32包括光源驱动单元321、电源输入单元322、滤波单元323及分压反馈单元324；

电源输入单元322与滤波单元323电连接，滤波单元323与光源驱动单元321电连接；

电源输入单元322与分压反馈单元324电连接，分压反馈单元324与光源驱动单元321电连接，滤波单元323与分压反馈单元324电连接；

光源驱动单元321分别与控制模块31及新型光源电连接。

具体地，在本实施例中，电源输入单元322用于为光源驱动单元321提供额定的电压输入；滤波单元323用于对电源输入进行滤波处理，提高电源输入的稳定性；分压反馈单元324用于将电源输入单元322输出电压的反馈信号与芯片内部的基准电压进行比较，从而实现稳压或恒流输出，提高电源输入的可靠性，光源驱动单元321用于驱动新型光源工作。

具体地，在本实施例中，光源驱动单元321的芯片型号不作具体限定。

请参照图3，图3为本申请提供的一种光源驱动模块的电路原理图。

作为一种优选地实施例，电源输入单元322设置为DC/DC电源芯片。

具体地，在本实施例中，DC/DC电源芯片的型号不作具体限定。

作为一种优选地实施例，滤波单元323通过电容网络进行滤波。

具体地，电容网络的电路结构具体可参阅图3或者通过现有的电容网络实现滤波，在此不作具体限定。

作为一种优选地实施例，分压反馈单元324包括第一电阻R1及第二电阻R2；

第一电阻R1的第一端分别与电源输入单元的反馈引脚及第二电阻R2的第一端电连接，第一电阻R1的第二端分别与电源输入单元及光源驱动单元321电连接，第二电阻R2的第二端接地。

作为一种优选地实施例，分压反馈单元324还包括第三电阻R3；

第三电阻R3的第一端分别与第一电阻R1的第二端及光源驱动单元321电连接，第三电阻R3的第二端分别与电源输入单元322及光源驱动单元321电连接。

所述金属光学反光镜10设置为开口朝向第一光学特效透镜5的聚光罩设置，所述金属光学反光镜10固定在多分区背光板模组1与第一光学特效透镜5之间。

具体地，在本实施例中，将金属光学反光镜10和第一光学特效透镜5固定在组装完成的多分区背光板模组1与液晶面板6之间，金属光学反光镜10与第一光学特效透镜5，组合起来以达到辅助聚光和增加光利用率的作用。

请参照图4，图4为本申请提供的一种多分区背光板模组的结构示意图。

作为一种优选地实施例，多分区背光板模组1包括新型光源的灯珠阵列11及基板12；

具体地，新型光源的灯珠阵列11固定在基板12上，基板12的背面整面涂抹有导热硅脂。在本实施例中，基板12设置为铝基板。在另一个优选地实施例中，基板可以设置为铜基板、玻纤布基板、合成纤维布基板、无纺布基板、复合基板等材质，在此不作具体限定。

作为一种优选地实施例，多分区背光板模组1与散热器模组2通过螺丝和螺母固定连接。

作为一种优选地实施例，散热器模组2包括散热器21，散热器上设置有风扇22。

具体地，本实施例将新型光源的灯珠阵列11固定在基板板12上，做成多分区背光板模组1，以实现整面发光光源的需求；再将多分区背光板模组1中基板背面抹上导热硅脂,通过螺丝固定在散热器模组2上面,将散热器模组2与多分区背光板模组1组装成一个整体；风扇22用于进一步确保多分区背光板模组1的散热。

请参照图5，图5为本申请提供的一种多分区背光板模组的结构示意图。

作为一种优选地实施例，金属光学反光镜10与液晶面板6之间还可设置一个第三光学特效透镜，此光学特效透镜的作用包括但不限于滤光、准直、对焦、扩散、增亮、增光、隔热、调节光的偏振角度等功能。

具体地，第三光学特效透镜可以设置为扩散膜13，金属光学反光镜10与液晶面板6之间设置有扩散膜13，金属光学反光镜10与扩散膜13之间、扩散膜13与液晶面板6之间通过特定方式固定连接。

在另一个优选地实施例中，第一光学特效透镜5与扩散膜13之间、扩散膜13与液晶面板6之间可以用螺丝或卡扣连接，在此不作具体限定。

具体地，第三光学特效透镜可以设置为增光膜14，扩散膜13与液晶面板6之间还设置有增光膜14，扩散膜13与增光膜14之间、增光膜14与液晶面板6之间通过特定方式固定连接。

在另一个优选地实施例中，扩散膜13与增光膜14之间、增光膜14与液晶面板6之间可以用螺丝或卡扣连接，在此不作具体限定。

作为一种优选地实施例，所述一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置还包括反光镜8；

所述反光镜8设置在所述第二光学特效透镜7及所述镜头9之间，所述第二光学特效透镜7、所述反光镜8及镜头7依次固定紧贴设置。

具体地，当所述第二光学特效透镜7及所述镜头9之间设置有反光镜8时，多分区背光板模组1发出的光源通过金属光学反光镜10再经各种第一光学特效透镜5或滤镜，增亮增光的同时滤掉多分区背光板模组1发出的红、紫外光，以更好地保护液晶面板，光源在通过液晶面板后，经由第二光学特效透镜7及反光镜8，最后通过镜头9投射影像.

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，其特征在于，包括多分区背光板模组、散热器模组、多分区背光控制板、金属光学反光镜、第一光学特效透镜、液晶面板、第二光学特效透镜及镜头；

所述多分区背光板模组上为多光源设置，所述散热器模组与所述多分区背光控制板固定连接，所述多分区背光控制板与所述多分区背光板模组电性连接，所述多分区背光控制板用于实现所述多分区背光板模组上各个光源区域的不同等级的亮暗和开关控制；

所述多分区背光板模组、所述金属光学反光镜、所述第一光学特效透镜、所述液晶面板、所述第二光学特效透镜及镜头之间依次固定紧贴设置；

所述多光源设置为新型光源，所述多分区背光控制板包括控制模块及光源驱动模块，所述控制模块与所述光源驱动模块电连接，所述光源驱动模块与所述新型光源中的各个分区的正极和负极电性电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，其特征在于，所述新型光源设置为Mini LED光源。

3.根据权利要求1所述的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，其特征在于，所述新型光源设置为蓝色MiniLED光源，由一颗或多颗蓝色Mini LED灯组成不同的分区光源。

4.根据权利要求1所述的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，其特征在于，所述光源驱动模块包括光源驱动单元、电源输入单元、滤波单元及分压反馈单元；

所述电源输入单元与所述滤波单元电连接，所述滤波单元与所述光源驱动单元电连接；

所述电源输入单元与所述分压反馈单元电连接，所述分压反馈单元与所述光源驱动单元电连接，所述滤波单元与所述分压反馈单元电连接；

所述光源驱动单元分别与所述控制模块及所述新型光源电连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，其特征在于，所述电源输入单元设置为DC/DC电源芯片。

6.根据权利要求4所述的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，其特征在于，所述滤波单元通过电容网络进行滤波。

7.根据权利要求4所述的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，其特征在于，所述分压反馈单元包括第一电阻及第二电阻；

所述第一电阻的第一端分别与所述电源输入单元的反馈引脚及所述第二电阻的第一端电连接，所述第一电阻的第二端分别与所述电源输入单元及所述光源驱动单元电连接，所述第二电阻的第二端接地。

8.根据权利要求7所述的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，其特征在于，所述分压反馈单元还包括第三电阻；

所述第三电阻的第一端分别与所述第一电阻的第二端及所述光源驱动单元电连接，所述第三电阻的第二端分别与所述电源输入单元及所述光源驱动单元电连接。

9.根据权利要求1所述的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，其特征在于，所述金属光学反光镜设置为开口朝向第一光学特效透镜的聚光罩设置，所述金属光学反光镜固定在多分区背光板模组与第一光学特效透镜之间。

10.根据权利要求1所述的一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置，其特征在于，所述一种基于新型光源的多分区背光投影控制装置还包括反光镜；

所述反光镜设置在所述第二光学特效透镜及所述镜头之间，所述第二光学特效透镜、所述反光镜及镜头依次固定紧贴设置。