專利名稱：數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于高清晰度數(shù)字正投、背投電視顯示面板的光源系統(tǒng)，尤其涉及一種數(shù)字投影電視及數(shù)碼彩擴(kuò)機(jī)用的光纖光源系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)字投影電視一般用高壓鹵素?zé)艋蚬療糇鞴庠?，其主要缺點(diǎn)是發(fā)熱量高，紅外線或紫外線強(qiáng)度大，對(duì)顯示面板的傷害大，降低了顯示面板的使用壽命。另外，由于利用單片顯示器技術(shù)的色條滾動(dòng)及時(shí)序翻屏需要使用旋轉(zhuǎn)濾色片或旋轉(zhuǎn)棱鏡等運(yùn)動(dòng)部件，使得其光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)顯得復(fù)雜，而且能耗高，可靠性差，難于維護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于提供一種無運(yùn)動(dòng)部件、能增加光源系統(tǒng)效率、簡化光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)字投影及數(shù)碼彩擴(kuò)機(jī)用的光纖光源系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，用于數(shù)字電視和數(shù)碼彩擴(kuò)機(jī)，其特點(diǎn)是，由相互適配的發(fā)光管陣列與光纖陣列組合而成；所述的發(fā)光管陣列由多個(gè)發(fā)光管排列組合而成，所述的光纖陣列由多個(gè)光纖束單體排列組合而成；所述的發(fā)光管內(nèi)排列組合有多個(gè)發(fā)光二極管管芯；所述的光纖束單體由多根光纖排列組合而成；所述的發(fā)光管包括條形發(fā)光管和點(diǎn)形發(fā)光管，條形發(fā)光管的連接端面呈條形，點(diǎn)形發(fā)光管的連接端面呈點(diǎn)形；所述的光纖束單體的輸入端面和輸出端面呈條形或點(diǎn)形；條形發(fā)光管與光纖束單體的條形輸入端面對(duì)接，點(diǎn)形發(fā)光管與光纖束單體的點(diǎn)形輸入端面對(duì)接；同一發(fā)光管陣列中的發(fā)光管的連接端面的形狀相同，同一光纖陣列中的光纖束單體的輸入端面和輸出端面的形狀分別相同；不同形狀連接端面的發(fā)光管陣列與光纖陣列配合組成不同類型的光纖光源系統(tǒng)，可適應(yīng)不同類型面板光學(xué)系統(tǒng)的光源組合。
上述數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其中，所述的發(fā)光管由散熱基板、植于散熱基板上的多個(gè)發(fā)光二極管管芯、封裝于多個(gè)管芯上的透明環(huán)氧樹脂管體以及多根電源引腳組成，其中的管芯為紅、綠、藍(lán)三色管芯中的一種或三種。
上述數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其中，所述的發(fā)光管由多個(gè)三色管芯緊湊排成三列形成條形發(fā)光管，同一色管芯排成一列，或依光強(qiáng)要求三色管芯穿插排列。
上述數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其中，所述的發(fā)光管由多個(gè)單色管芯緊湊排成單列或多列形成條形發(fā)光管。
上述數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其中，所述的發(fā)光管由多個(gè)三色管芯緊湊排成圓形形成點(diǎn)形發(fā)光管。
上述數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其中，所述的發(fā)光管由多個(gè)單色管芯緊湊排成圓形形成點(diǎn)形發(fā)光管。
上述數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其中，所述的光纖束單體的輸入端和輸出端排列組合成條形端。
上述數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其中，所述的光纖束單體的輸入端和輸出端排列組合成點(diǎn)形端。
上述數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其中，所述的光纖束單體的輸入端和輸出端分別排列組合成一條形端和一點(diǎn)形端。
上述數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其中，所述的光纖陣列的輸入端經(jīng)拋光鍍膜用于緊貼相應(yīng)發(fā)光管陣列的連接端面以輸入光源，其輸出端經(jīng)壓緊粘合并拋光鍍膜，用于輸出強(qiáng)光。
本發(fā)明的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)由于采用了以上技術(shù)方案，使其與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)和技術(shù)特點(diǎn)1、由于光纖的使用，光纖束單體的兩連接端采用了都為條形端或都為點(diǎn)形端或其中一端為條形端，另一端為點(diǎn)形端等三種基本構(gòu)型，利用光纖可彎曲，并能高效傳輸光能的特性。結(jié)合發(fā)光管的相應(yīng)構(gòu)型，將一個(gè)需要巨大安裝面積及散熱位置的發(fā)光管發(fā)光面陣，通過光纖會(huì)聚于一個(gè)緊湊細(xì)小的顯示面板上，在目前光強(qiáng)技術(shù)條件下，使得利用發(fā)光二極管光源成為可能，增加了光效率。
2、由于能使用發(fā)光二極管作為光源，使過去因利用單片顯示器技術(shù)的色條滾動(dòng)及時(shí)序翻屏不再需要使用旋轉(zhuǎn)濾色片或旋轉(zhuǎn)棱鏡，消滅了運(yùn)動(dòng)部件，只需開關(guān)三色發(fā)光管即可實(shí)現(xiàn)彩色圖象，因而使用本辦法使光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單牢固，運(yùn)營可靠安全，效率高，能耗低，維護(hù)少，成本可大幅度降低。
3、由于不再使用高壓鹵素?zé)艋蚬療糇鞴庠?，而使用發(fā)光二極管作為光源由光纖引導(dǎo)，因而使得發(fā)熱量降低，紅外線和紫外線降低，減少了對(duì)顯示面板的傷害，延長了顯示面板的使用壽命。
4、采用三色管芯封裝的方式，可使光線在透明環(huán)氧樹脂內(nèi)均勻混合。條形發(fā)光管可以端對(duì)端連接成任意長度的條形發(fā)光管，發(fā)光管的條形頂端可同任意寬度的光纖束條形端吻合，使光能高效地傳導(dǎo)到光纖內(nèi)。引線從側(cè)面引出，管芯植于散熱體上，增強(qiáng)了冷卻效果，且增強(qiáng)了光能。
5、由于利用發(fā)光二極管作光源，同時(shí)將光纖面陣中的連接端面與發(fā)光管逐一對(duì)應(yīng)，開關(guān)三色管芯將面陣上的色條順序滾動(dòng)，并與顯示面板的色條滾動(dòng)圖象同步達(dá)到顯示面板，可顯示出完美的彩色圖象。
6、利用光纖與三色發(fā)光管配合，按時(shí)間順序與單片顯示面板三色圖象配合整屏點(diǎn)亮，以達(dá)到單片顯示面板顯示彩色圖象的目的。同時(shí)，本方法也可用于彩色數(shù)碼擴(kuò)印原理中。
7、利用光纖與單色發(fā)光管配合，組成紅、綠、藍(lán)三組單色面陣，可通過合光棱鏡使單片顯示面板按時(shí)序整屏顯示，形成彩色圖象；也可通過分別照射三片顯示面板，三色圖象經(jīng)過棱鏡合光后，形成彩色畫面。


通過以下實(shí)施例結(jié)合其附圖的描述，可以進(jìn)一步理解本發(fā)明的目的、具體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，其中，附圖為圖1是本發(fā)明數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)實(shí)施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明中的三列三色管芯條形發(fā)光管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本發(fā)明中的單列或多列單色管芯條形發(fā)光管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明中的單色或三色管芯點(diǎn)形發(fā)光管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明中兩端面都為條形端的光纖束的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明中兩端面都為點(diǎn)形端的光纖束的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明中一端面為條形端、另一端面為點(diǎn)形端的光纖束的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11、圖12是本發(fā)明數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)色條順序滾動(dòng)的原理示意圖；圖13是采用本發(fā)明數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)組成的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖；圖14是采用圖3或圖4所示的光纖光源系統(tǒng)組成的光學(xué)系統(tǒng)的示意圖；圖15是采用圖12所示的光纖陣列配用單色的發(fā)光管陣列組成三組光纖光源系統(tǒng)合光后用于單片顯示面板整屏?xí)r序顯示的示意圖；圖16是采用三組光纖光源系統(tǒng)分別照射于紅、綠、藍(lán)三圖象顯示面板，三片顯示面板圖象合光后投影的示意圖。
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參見圖1、圖2、圖3、圖4，本發(fā)明的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)1，由相互適配的發(fā)光管陣列11與光纖陣列12組合而成。光纖陣列12的輸入端經(jīng)拋光鍍膜用于緊貼相應(yīng)發(fā)光管陣列的連接端面以輸入光源，其輸出端經(jīng)壓緊粘合并拋光鍍膜，用于輸出強(qiáng)光。
發(fā)光管陣列11由多個(gè)發(fā)光管111排列組合而成，發(fā)光管111包括條形發(fā)光管111A(見圖1、圖3所示、配合參見圖5、圖6)和點(diǎn)形發(fā)光管111B(見圖2、圖4所示、配合參見圖7)，條形發(fā)光管的連接端面呈條形，點(diǎn)形發(fā)光管的連接端面呈點(diǎn)形。光纖陣列12由多個(gè)光纖束單體121排列組合而成，光纖束單體121的輸入端面和輸出端面為條形端面1211(見圖1、圖2、圖3所示)或點(diǎn)形端面1212(見圖2、圖3、圖4所示)。條形發(fā)光管111A與光纖束單體121的條形輸入端面1211對(duì)接(見圖1、圖3所示)，點(diǎn)形發(fā)光管111B與光纖束單體121的點(diǎn)形輸入端面1212對(duì)接(見圖2、圖4所示)；同一發(fā)光管陣列中的發(fā)光管的連接端面的形狀相同，同一光纖陣列中的光纖束單體的輸入端面和輸出端面的形狀分別相同；不同形狀連接端面的發(fā)光管陣列與光纖陣列配合組成不同類型的光纖光源系統(tǒng)，可適應(yīng)不同類型面板光學(xué)系統(tǒng)的光源組合。
請(qǐng)參見圖5、圖6、圖7，本發(fā)明中的發(fā)光管111由散熱基板1111、多個(gè)發(fā)光二極管管芯1112、透明環(huán)氧樹脂管體1113和多根電源引腳1114組成。多個(gè)發(fā)光二極管管芯1112排成陣列植于散熱基板上，用透明環(huán)氧樹脂封裝形成透明環(huán)氧樹脂管體1113，多根電源引腳1114由管體側(cè)面或底面引出，包括一根公共電源引腳和多根管芯引腳，其中的管芯為紅、綠、藍(lán)三色管芯中的一種或三種，同一色管芯連接同一根電源引腳。
本發(fā)明中的發(fā)光管111可由多個(gè)三色管芯按同一色管芯排成一列的方式緊湊排成三列，形成條形發(fā)光管111A1，(見圖5)。也可由多個(gè)單色管芯緊湊排成單列或多列形成條形發(fā)光管111A2(見圖6)。也可由多個(gè)單色或三色管芯緊湊排成圓形形成點(diǎn)形發(fā)光管111B(見圖7)。
請(qǐng)參見圖8、圖9、圖10，本發(fā)明中的光纖束單體的輸入端和輸出端可以排列組合成條形端面1211或點(diǎn)形端面1212。其中一種結(jié)構(gòu)是輸入端和輸出端都排列組合成條形端面1211(見圖8)；第二種結(jié)構(gòu)是輸入端和輸出端都排列組合成點(diǎn)形端面1212(見圖9)；第三種結(jié)構(gòu)是輸入端和輸出端中的一端排列組合成條形端面1211，另一端排列組合成點(diǎn)形端面1212(見圖10)。
本發(fā)明數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)色條順序滾動(dòng)的原理可配合參見圖11、圖12說明如下本發(fā)明的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)中，光纖陣列的每一列輸出與輸入的發(fā)光管陣列逐一順序?qū)?yīng)，通過順序開關(guān)發(fā)光管的紅、綠、藍(lán)三色開關(guān)，即可在輸出端得到紅、綠、藍(lán)三色條狀組合或暗條(三色全關(guān))或白條(三色全開)的顯示。同時(shí)，開啟和關(guān)閉緊鄰在一起的發(fā)光管數(shù)量，即可控制紅、綠、藍(lán)、明、暗條的寬窄，以圖1的實(shí)施例為例，順序開關(guān)各色發(fā)光管管芯，即可得到色條在顯示面板上的上下翻滾，見圖11、圖12所示。
以1080i高清晰數(shù)字顯示面板為例，理論上光源輸出以1080列條狀輸出的面陣為理想，我們可簡化去掉三分之二，僅留360列，來說明色條是如何實(shí)現(xiàn)順序滾動(dòng)的第一步，第1-100號(hào)發(fā)光管組紅色管芯通電，面陣第1-100列顯紅色；第101-120號(hào)全關(guān)，無色，作為黑色隔離緩沖帶；第121-220號(hào)綠色管芯通電，面陣第121-220列顯綠色；第221-240號(hào)全關(guān)，全暗；第241-340號(hào)藍(lán)色管芯通電，面陣中第241-340列顯藍(lán)色；第341-360號(hào)全關(guān)，面陣中第341-360列無色，全暗。
第二步，第一列對(duì)應(yīng)發(fā)光管全關(guān)，全暗；第2-101號(hào)發(fā)光管紅色管芯開，第2-101列顯紅色，第102-121列全暗，第122-221列顯綠色；第222-241列全暗；第242-341列顯藍(lán)色；第342-360列全暗，如此，色條都下移了一列，暗區(qū)也翻滾上了一列。依此方法，快速順序同步打開和關(guān)上發(fā)光管三色管芯開關(guān)，便實(shí)現(xiàn)了色條的同步翻滾。
采用本發(fā)明的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)組成的光學(xué)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖13所示，包括本發(fā)明的光纖光源系統(tǒng)1、偏振分光棱鏡2、單色彩色滾動(dòng)技術(shù)顯示面板3、投影物鏡4和屏幕5，它相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)棱柱光學(xué)系統(tǒng)和螺旋色輪光學(xué)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)大為簡化，由于沒有了運(yùn)動(dòng)部件，使得運(yùn)行更加可靠，維護(hù)簡便，成本降低。
圖14是采用圖3或圖4所示的光纖光源系統(tǒng)組成的光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，包括本發(fā)明的光纖光源系統(tǒng)1、偏振分光棱鏡2、單色彩色滾動(dòng)技術(shù)顯示面板3、投影物鏡4和屏幕5，相比如現(xiàn)有技術(shù)采用紅綠藍(lán)轉(zhuǎn)動(dòng)色輪依時(shí)序整屏顯示的光學(xué)系統(tǒng)，要簡單得多。該方法只須整屏開關(guān)紅綠藍(lán)三種顏色的發(fā)光管，無運(yùn)動(dòng)部件，因而更為簡單可靠，同樣的技術(shù)也可用于數(shù)碼彩擴(kuò)的光學(xué)系統(tǒng)。
本發(fā)明的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)也可以用圖3或圖4所示的光纖陣列配以單色的發(fā)光管陣列，用三組光纖面陣1A、1B、1 C合光后，用于單片顯示面板的整屏?xí)r序顯示，如圖15所示。
本發(fā)明的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)還可以用三組光纖面陣1A、1B、1 C分別照射于紅綠藍(lán)三圖象顯示面板3A、3B、3C，三片顯示面板圖象再合光后投影，如圖16所示。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，用于數(shù)字電視和數(shù)碼彩擴(kuò)機(jī)，其特征在于由相互適配的發(fā)光管陣列與光纖陣列組合而成；所述的發(fā)光管陣列由多個(gè)發(fā)光管排列組合而成，所述的光纖陣列由多個(gè)光纖束單體排列組合而成；所述的發(fā)光管內(nèi)排列組合有多個(gè)發(fā)光二極管管芯；所述的光纖束單體由多根光纖排列組合而成；所述的發(fā)光管包括條形發(fā)光管和點(diǎn)形發(fā)光管，條形發(fā)光管的連接端面呈條形，點(diǎn)形發(fā)光管的連接端面呈點(diǎn)形；所述的光纖束單體的輸入端面和輸出端面呈條形或點(diǎn)形；條形發(fā)光管與光纖束單體的條形輸入端面對(duì)接，點(diǎn)形發(fā)光管與光纖束單體的點(diǎn)形輸入端面對(duì)接；同一發(fā)光管陣列中的發(fā)光管的連接端面的形狀相同，同一光纖陣列中的光纖束單體的輸入端面和輸出端面的形狀分別相同；不同形狀連接端面的發(fā)光管陣列與光纖陣列配合組成不同類型的光纖光源系統(tǒng)，可適應(yīng)不同類型面板光學(xué)系統(tǒng)的光源組合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)光管由散熱基板、植于散熱基板上的多個(gè)發(fā)光二極管管芯、封裝于多個(gè)管芯上的透明環(huán)氧樹脂管體以及多根電源引腳組成，其中的管芯為紅、綠、藍(lán)三色管芯中的一種或三種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)光管由多個(gè)三色管芯緊湊排成三列形成條形發(fā)光管，同一色管芯排成一列，或依光強(qiáng)要求三色管芯穿插排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)光管由多個(gè)單色管芯緊湊排成單列或多列形成條形發(fā)光管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)光管由多個(gè)三色管芯緊湊排成圓形形成點(diǎn)形發(fā)光管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)光管由多個(gè)單色管芯緊湊排成圓形形成點(diǎn)形發(fā)光管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其特征在于所述的光纖束單體的輸入端和輸出端排列組合成條形端。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其特征在于所述的光纖束單體的輸入端和輸出端排列組合成點(diǎn)形端。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其特征在于所述的光纖束單體的輸入端和輸出端分別排列組合成一條形端和一點(diǎn)形端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，其特征在于所述的光纖陣列的輸入端經(jīng)拋光鍍膜用于緊貼相應(yīng)發(fā)光管陣列的連接端面以輸入光源，其輸出端經(jīng)壓緊粘合并拋光鍍膜，用于輸出強(qiáng)光。
全文摘要
一種數(shù)字投影用光纖光源系統(tǒng)，由相互適配的發(fā)光管陣列與光纖陣列組合而成；其發(fā)光管陣列由多個(gè)發(fā)光管排列組合而成，其光纖陣列由多個(gè)光纖束單體排列組合而成；發(fā)光管內(nèi)排列組合有多個(gè)發(fā)光二極管管芯；光纖束單體由多根光纖排列組合而成；不同形狀連接端面的發(fā)光管陣列與光纖陣列配合組成不同類型的光纖光源系統(tǒng)，可適應(yīng)不同類型面板光學(xué)系統(tǒng)的光源組合。本發(fā)明的光纖光源系統(tǒng)由于利用發(fā)光二極管作光源，使光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單牢固，運(yùn)營可靠安全，效率高，能耗低，維護(hù)少，成本可大幅度降低?？捎米鲾?shù)字電視和數(shù)碼彩擴(kuò)機(jī)的光源。
文檔編號(hào)H01L33/00GK1549050SQ0311701
公開日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月21日
發(fā)明者朱宗曦, 朱毅, 楊愛萍, 朱宗升, 陳云祥, 朱汝平, 朱宗昕 申請(qǐng)人:上海力?？萍加邢薰?br>