CN104717486A - 一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，包括投影仪壳体和投影仪机芯，还包括设置于投影仪机芯上的DMD芯片，所述投影仪壳体的形状为长方体，投影仪机芯设置于投影仪壳体内部，投影仪壳体的上表面还设置有与投影仪机芯相连接的控制模块；所述投影仪壳体正面的中部设置有投影仪镜头，投影仪壳体正面投影仪镜头的两侧分别设置有进风口和排气口，所述进风口的后侧还设置有空气过滤网，投影仪壳体正面还设置有无线信号接收器；所述投影仪壳体正面与底面的连接处还设置有高度调节撑脚，投影仪镜头的后侧还依次设置有聚焦环、变焦环和水平梯形校正模块。本发明使用DMD芯片，其内部结构简便易行，对硬件的要求比较低，降低了产品的成本。
Description
技术领域
本发明公开了一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，涉及3D视频成像技术领域。
背景技术
目前3D投影仪不仅在家庭市场受到欢迎，在行业市场也开始广泛应用3D技术。与医学院校进行合作，共同开发医学3D影像教学***。通过高清晰的3D画面，学生可以更加真实地观看解剖手术直播，可以大大地提高教学的效果。同时在航测、卫星遥感等行业，3D技术的应用，也会大大地帮助其读图和判图的真实性。
3D显示已经不仅仅局限于影院和各种展览馆，除了各种专业应用外，在普通的家庭娱乐和教学中也有望实现3D显示。3D投影除了应用于家庭娱乐和学校教学外，还可以应用于地理信息管理、地图管理、模拟仿真、机械设计、医疗、生物解剖等领域，在高清晰之后成为显示领域的又一大技术方向。
在现有技术中NVIDIA的3D Vision技术和3D套件使用的比较广泛，但是相对来说，其对硬件要求比较高，价格也相对昂贵，使用起来比较复杂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种基于DMD芯片的DLP Link3D投影仪，通过DMD芯片输出120MHz刷新率的画面，左右眼交替使用，使人眼形成3D的视觉效果。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，包括投影仪壳体和投影仪机芯，还包括设置于投影仪机芯上的DMD芯片，所述投影仪壳体的形状为长方体，投影仪机芯设置于投影仪壳体内部，投影仪壳体的上表面还设置有与投影仪机芯相连接的控制模块；
所述投影仪壳体正面的中部设置有投影仪镜头，投影仪壳体正面投影仪镜头的两侧分别设置有进风口和排气口，所述进风口的后侧还设置有空气过滤网，投影仪壳体正面还设置有无线信号接收器；
所述投影仪壳体正面与底面的连接处还设置有高度调节撑脚，投影仪镜头的后侧还依次设置有聚焦环、变焦环和水平梯形校正模块；
投影仪的输入信号输入投影仪机芯，经过处理后依次经过水平梯形校正模块、变焦环、聚焦环后经过投影仪镜头投影显示；
所述控制模块用于设置投影仪的工作参数；
所述进风口吸入空气经过空气过滤网过滤后对投影仪机芯进行散热，热空气再由排气口排出；
所述无线信号接收器用以接收遥控器的无线控制指令；
所述高度调节撑脚用以调节投影仪镜头的投影角度，控制投影画面的水平位置；
所述DMD芯片由COMS、SRAM记忆晶胞制作，形成整合的微机电上层结构电路单元，所述微机电上层结构包括完整的CMOS内存电路、光罩层、铝金属层和硬化光阻层，所述铝金属层包括地址电极、绞链、轭和反射镜，所述硬化光阻层做为牺牲层，用以形成两个空气间隙，铝金属经过溅镀沉积及等离子蚀刻处理，牺牲层则经过等离子去灰处理，制造出层间的空气间隙，进而将投影仪机芯透过来的三原色光混合在一起，并且通过数据控制转换为彩色图像。
作为本发明的进一步优选方案，所述投影仪还包括镜头盖，所述镜头盖的材料为聚乙烯树脂，镜头盖的大小和投影仪镜头相适应，镜头盖和投影仪壳体之间通过尼龙绳连接。
作为本发明的进一步优选方案，所述投影仪壳体的底部四个端角还分别设置有吊架固定脚，当投影仪需要悬挂在高处使用时，倒转投影仪，将所述吊架固定脚与固定物相连接。
作为本发明的进一步优选方案，所述投影仪壳体的材料为高强度聚氯乙烯。
作为本发明的进一步优选方案，所述进风口和排气口的结构均为竖直方向均匀设置的栅格状滤网。
作为本发明的进一步优选方案，所述无线信号接收器为红外无线信号接收器或者蓝牙无线信号接收器。
作为本发明的进一步优选方案，所述DMD芯片的型号为明基MP670。
作为本发明的进一步优选方案，所述水平梯形校正模块采用数码梯形校正方式，通过软件插值算法对显示前的图像进行形状调整和补偿，水平梯形校正模块用以处理由于投影仪镜与屏幕无法垂直而产生的水平方向的图像梯形失真，使得投影仪在屏幕的侧面也可以同样实现标准矩形投影图像。
作为本发明的进一步优选方案，所述DMD芯片控制投影仪镜头，使其透光效率大于85％。
作为本发明的进一步优选方案，所述控制模块为液晶触屏显示器。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本产品结构简单，使用DMD芯片的内部结构简便易行，对硬件的要求比较低，降低了产品的成本。
附图说明
图1是本发明的产品结构示意图，
其中：1.DMD芯片、2.排气口、3.无线信号接收器、4.投影仪镜头、5.镜头盖、6.进风口、7.高度调节撑脚、8.空气过滤网、9.聚焦环、10.变焦环、11.水平梯形校正模块、12.控制模块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中涉及到的相关模块及其实现的功能是在改进后的硬件及其构成的装置、器件或***上搭载现有技术中常规的计算机软件程序或有关协议就可实现，并非是对现有技术中的计算机软件程序或有关协议进行改进。例如，改进后的计算机硬件***依然可以通过装载现有的软件操作***来实现该硬件***的特定功能。因此，可以理解的是，本发明的创新之处在于对现有技术中硬件模块的改进及其连接组合关系，而非仅仅是对硬件模块中为实现有关功能而搭载的软件或协议的改进。
本技术领域技术人员可以理解的是，本发明中提到的相关模块是用于执行本申请中所述操作、方法、流程中的步骤、措施、方案中的一项或多项的硬件设备。所述硬件设备可以为所需的目的而专门设计和制造，或者也可以采用通用计算机中的已知设备或已知的其他硬件设备。所述通用计算机有存储在其内的程序选择性地激活或重构。
本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
3D投影方案是使用了3D Link技术的立体三维，采用立体的图像数据格式，在图像帧间***同步脉冲，不需要一个单独的外部发射器，利用DMD的快速切换(120Hz)的特点，使眼镜通过投影图像进行同步，实现3D效果。DLP芯片具有极快切换微镜的特点，能够左眼和右眼同时呈现出不同的图片，从而在大脑形成具有3D效果的画面。
像器件是DMD芯片(Digital Micromirror Device，数字微镜装置)包含成千上万的微镜，每个镜子代表一个像素，开或关的状态就代表图像中像素点的亮和暗。光束通过一高速旋转的色轮(分色装置)，投射在DMD上，再通过光学透镜投射在大屏幕上。
本发明的结构示意图如图1所示，所述基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，包括投影仪壳体和投影仪机芯，还包括设置于投影仪机芯上的DMD芯片，所述投影仪壳体的形状为长方体，投影仪机芯设置于投影仪壳体内部，投影仪壳体的上表面还设置有与投影仪机芯相连接的控制模块；所述投影仪壳体正面的中部设置有投影仪镜头，投影仪壳体正面投影仪镜头的两侧分别设置有进风口和排气口，所述进风口的后侧还设置有空气过滤网，投影仪壳体正面还设置有无线信号接收器；所述投影仪壳体正面与底面的连接处还设置有高度调节撑脚，投影仪镜头的后侧还依次设置有聚焦环、变焦环和水平梯形校正模块；投影仪的输入信号输入投影仪机芯，经过处理后依次经过水平梯形校正模块、变焦环、聚焦环后经过投影仪镜头投影显示；所述控制模块用于设置投影仪的工作参数；所述进风口吸入空气经过空气过滤网过滤后对投影仪机芯进行散热，热空气再由排气口排出；所述无线信号接收器用以接收遥控器的无线控制指令；所述高度调节撑脚用以调节投影仪镜头的投影角度，控制投影画面的水平位置。
所述DMD芯片由COMS、SRAM记忆晶胞制作，形成整合的微机电上层结构电路单元，所述微机电上层结构包括完整的CMOS内存电路、光罩层、铝金属层和硬化光阻层，所述铝金属层包括地址电极、绞链、轭和反射镜，所述硬化光阻层做为牺牲层，用以形成两个空气间隙，铝金属经过溅镀沉积及等离子蚀刻处理，牺牲层则经过等离子去灰处理，制造出层间的空气间隙，进而将投影仪机芯透过来的三原色光混合在一起，并且通过数据控制转换为彩色图像。
DMD芯片的构造包括了电子电路、机械和光学三个方面。其中电子电路部分为控制电路，机械部分为控制镜片转动的结构部分，光学器件部分便是指镜片部分。当DMD正常工作的时候，光线经过DMD芯片，DMD表面布满了体积微小的可转动镜片便会通过转动来反射光线，每个镜片的旋转都是由电路来控制的。每个镜子一次旋转只反射一种颜色(例如，投射紫颜色像素的微镜只负责在投影面上反射红蓝光，而投射桔红色像素的微镜只负责在投影面上按比例反射红和绿光(红色的比例高、绿色比例低)，镜子的旋转速度可达到上千转，如此之多的镜子以如此之快的速度进行变化，光线通过镜头投射到屏幕上以后，给人的视觉器官造成错觉，人的肉眼错将快速闪动的三原色光混在一起，于是在投影的图像上看到混合后的颜色。
作为本发明的进一步优选方案，所述投影仪还包括镜头盖，所述镜头盖的材料为聚乙烯树脂，镜头盖的大小和投影仪镜头相适应，镜头盖和投影仪壳体之间通过尼龙绳连接。
作为本发明的进一步优选方案，所述投影仪壳体的底部四个端角还分别设置有吊架固定脚，当投影仪需要悬挂在高处使用时，倒转投影仪，将所述吊架固定脚与固定物相连接。
作为本发明的进一步优选方案，所述投影仪壳体的材料为高强度聚氯乙烯。
作为本发明的进一步优选方案，所述进风口和排气口的结构均为竖直方向均匀设置的栅格状滤网。
作为本发明的进一步优选方案，所述无线信号接收器为红外无线信号接收器或者蓝牙无线信号接收器。
作为本发明的进一步优选方案，所述DMD芯片的型号为明基MP670。
作为本发明的进一步优选方案，所述水平梯形校正模块采用数码梯形校正方式，通过软件插值算法对显示前的图像进行形状调整和补偿，水平梯形校正模块用以处理由于投影仪镜与屏幕无法垂直而产生的水平方向的图像梯形失真，使得投影仪在屏幕的侧面也可以同样实现标准矩形投影图像。
作为本发明的进一步优选方案，所述DMD芯片控制投影仪镜头，使其透光效率大于85％。
作为本发明的进一步优选方案，所述控制模块为液晶触屏显示器。
本发明所公开的产品使图像对比度、灰度等级(256-1024级)、色彩(2563-10243种)、图像信号噪声比、画面质量稳定等方面都非常出色。由于反射式DMD器件的应用，构成DLP图像像素的微镜面之间的距离很小，使成像器件的透光效率达到85％以上。产生的图像非常明亮，清晰度高。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，包括投影仪壳体和投影仪机芯，其特征在于：还包括设置于投影仪机芯上的DMD芯片，所述投影仪壳体的形状为长方体，投影仪机芯设置于投影仪壳体内部，投影仪壳体的上表面还设置有与投影仪机芯相连接的控制模块；
所述投影仪壳体正面的中部设置有投影仪镜头，投影仪壳体正面投影仪镜头的两侧分别设置有进风口和排气口，所述进风口的后侧还设置有空气过滤网，投影仪壳体正面还设置有无线信号接收器；
所述投影仪壳体正面与底面的连接处还设置有高度调节撑脚，投影仪镜头的后侧还依次设置有聚焦环、变焦环和水平梯形校正模块；
投影仪的输入信号输入投影仪机芯，经过处理后依次经过水平梯形校正模块、变焦环、聚焦环后经过投影仪镜头投影显示；
所述控制模块用于设置投影仪的工作参数；
所述进风口吸入空气经过空气过滤网过滤后对投影仪机芯进行散热，热空气再由排气口排出；
所述无线信号接收器用以接收遥控器的无线控制指令；
所述高度调节撑脚用以调节投影仪镜头的投影角度，控制投影画面的水平位置；
所述DMD芯片由COMS、SRAM记忆晶胞制作，形成整合的微机电上层结构电路单元，所述微机电上层结构包括完整的CMOS内存电路、光罩层、铝金属层和硬化光阻层，所述铝金属层包括地址电极、绞链、轭和反射镜，所述硬化光阻层做为牺牲层，用以形成两个空气间隙，铝金属经过溅镀沉积及等离子蚀刻处理，牺牲层则经过等离子去灰处理，制造出层间的空气间隙，进而将投影仪机芯透过来的三原色光混合在一起，并且通过数据控制转换为彩色图像。
2.如权利要求1所述的一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，其特征在于：所述投影仪还包括镜头盖，所述镜头盖的材料为聚乙烯树脂，镜头盖的大小和投影仪镜头相适应，镜头盖和投影仪壳体之间通过尼龙绳连接。
3.如权利要求1或2所述的一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，其特征在于：所述投影仪壳体的底部四个端角还分别设置有吊架固定脚，当投影仪需要悬挂在高处使用时，倒转投影仪，将所述吊架固定脚与固定物相连接。
4.如权利要求1所述的一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，其特征在于：所述投影仪壳体的材料为高强度聚氯乙烯。
5.如权利要求4所述的一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，其特征在于：所述进风口和排气口的结构均为竖直方向均匀设置的栅格状滤网。
6.如权利要求1或4所述的一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，其特征在于：所述无线信号接收器为红外无线信号接收器或者蓝牙无线信号接收器。
7.如权利要求1所述的一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，其特征在于：所述DMD芯片的型号为明基MP670。
8.如权利要求1所述的一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，其特征在于：所述水平梯形校正模块采用数码梯形校正方式，通过软件插值算法对显示前的图像进行形状调整和补偿，水平梯形校正模块用以处理由于投影仪镜与屏幕无法垂直而产生的水平方向的图像梯形失真，使得投影仪在屏幕的侧面也可以同样实现标准矩形投影图像。
9.如权利要求8所述的一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，其特征在于：所述DMD芯片控制投影仪镜头，使其透光效率大于85％。
10.如权利要求1所述的一种基于DMD芯片的DLP Link 3D投影仪，其特征在于：所述控制模块为液晶触屏显示器。
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