CN113741129B - 基于微型led的投影*** - Google Patents

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Abstract

基于微型LED的投影***涉及光机***技术领域，解决了现有微型LED的投影***无法大批量应用的问题，投影***包括投影镜头、控制单元、运动机构和微型LED显示单元，微型LED显示单元连接运动机构，微型LED显示单元对应投影镜头设置，控制单元连接运动机构和微型LED显示单元，控制单元控制微型LED显示单元显示和控制运动机构运动。本发明基于微型LED的投影***通过控制单元和运动机构实现微型LED显示单元坏点的动态补偿，使原来带有坏点的微型LED显示单元的投影***可以正常工作。本发明降低了基于微型LED的投影***的成本，为微型LED投影***的产品化奠定技术基础。

Description

基于微型LED的投影***
技术领域
本发明涉及光机***技术领域，具体涉及基于微型LED的投影***。
背景技术
目前主流投影机***采用LED光源1和准直镜***2，以DMD3或者LCOS作为图形发生器，配合投影镜头4实现投影功能，如图1，该种结构光学***复杂、成本较高。而近来以微型LED芯片为光源和图形发生器，配合投影镜头实现投影功能的框架，如图2(LED显示芯片5和投影镜头4)，具有结构简单、功耗低、性能好的优势，这种投影***要求是没有坏点的微型LED芯片。但目前工艺能力制备的微型LED芯片难免有坏点存在，限制了基于微型LED的投影***的大批量应用。
发明内容
现有基于微型LED的投影***由于微型LED芯片难免有坏点而无法大批量应用的问题，为解决这一技术问题，本发明提供基于微型LED的投影***，实现存在坏点的微型LED芯片也能够用于投影***。
本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：
基于微型LED的投影***，包括投影镜头、控制单元、运动机构和微型LED显示单元，微型LED显示单元连接运动机构，微型LED显示单元对应投影镜头设置，控制单元连接运动机构和微型LED显示单元，控制单元控制微型LED显示单元显示和控制运动机构运动。
所述投影***的投影过程包括如下步骤：
S1、控制单元向微型LED显示单元发送显示指令一；
S2、微型LED显示单元响应显示指令一进行相应图像显示后关闭；
S3、控制单元向运动机构发送运动指令一；
S4、运动机构响应运动指令一带动微型LED显示单元运动，运动后微型LED显示单元合格点位于S2中坏点所对应的位置上；
S5、控制单元向微型LED显示单元发送显示指令二；
S6、微型LED显示单元响应显示指令二对S2中微型LED显示单元坏点对应的图像进行显示，显示后微型LED显示单元关闭；
S7、控制单元向运动机构发送复位指令；
S8、运动机构响应复位指令进行复位。
本发明的有益效果是：
本发明基于微型LED的投影***通过控制单元和运动机构实现微型LED显示单元坏点的动态补偿，使具有坏点的微型LED芯片能大批量应用，使原来带有坏点的微型LED显示单元的投影***可以正常工作。本发明降低了基于微型LED的投影***的成本，为微型LED投影***的产品化奠定技术基础。
附图说明
图1为传统投影***结构示意图。
图2为现有LED投影***示意图。
图3为本发明基于微型LED的投影***示意图。
图4为本发明基于微型LED的投影***的运动机构的第一种实施例的结构图。
图5为本发明基于微型LED的投影***的运动机构的第二种实施例的结构图。
图6为本发明基于微型LED的投影***的运动机构的第三种实施例的结构图。
图中：1、LED光源，2、准直透镜***，3、DMD，4、投影镜头，5、LED显示芯片，6、微型LED显示单元，7、动态补偿单元，8、固定端，9、框架，10、第一方向驱动机构，11、第二方向驱动机构，12、基座一，13、基座二，14、基板，15、导轨，16、弹簧，17、凸轮，18、基座三，19、压电陶瓷一。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
基于微型LED的投影***，如图3，包括动态补偿单元7、微型LED显示单元6和投影镜头。微型LED显示单元6包括驱动电路和设置在驱动电路上的微型LED阵列芯片，微型LED阵列芯片连接驱动电路。投影镜头对应微型LED显示单元6的微型LED阵列芯片设置，微型LED显示单元6显示的图像能够通过投影镜头进行投影。动态补偿单元7包括控制单元和运动机构。微型LED显示单元6连接运动机构、位于运动机构上，控制单元连接微型LED显示单元6，用于控制微型LED显示单元6显示图像。控制单元连接运动机构，控制单元通过控制运动机构运动使得微型LED显示单元6运动。
微型LED阵列芯片具有至少一个坏点，微型LED阵列芯片包括合格点和坏点，合格点为功能正常的微型LED芯片、能够显示的微型LED芯片，坏点为功能不正常的微型LED芯片，例如微型LED芯片与驱动电路未形成有效电学连接。控制单元根据微型LED显示单元6出厂时坏点的位置信息，设计合理的运动补偿位置即设计合理的运动机构运动指令，使得微型LED显示单元6运动后微型LED显示单元6合格点位于运动前微型LED显示单元6坏点所对应的位置上。即，控制单元能够控制运动机构带动微型LED显示单元6运动和复位；微型LED显示单元6运动后，其上的合格点位于运动前其上的坏点所对应的位置上。
该投影***的工作首先显示需要的图像，其中带有缺损；然后在很短的时间内，控制单元通过运动机构使微型LED阵列芯片运动，使功能正常的微型LED芯片运动到原坏点处的位置并显示图像。利用人眼视觉暂留效应，人眼将观测到一幅完整的图像。
运动机构能带动微型LED显示单元6进行一维运动或二维运动。运动机构的形式不限定，可以是丝杠、滑轨或压电驱动等。微型LED阵列芯片可以是单色的，也可以是多色的。驱动电路不限定，可以是CMOS、TFT或被动驱动等。
本发明基于微型LED的投影***在一个帧频内的投影工作流程为：
S1、控制单元向微型LED显示单元6发送显示指令一；
S2、微型LED显示单元6响应显示指令一，显示相应图像后微型LED显示单元6关闭，投影镜头对微型LED显示单元6显示相应图像进行投影；S2中显示的图像具有一定的缺损，即坏点未显示图像；
S3、控制单元向运动机构发送运动指令一(运动指令)；
S4、运动机构响应运动指令一，带动微型LED显示单元6发生运动；
微型LED显示单元6运动后，微型LED显示单元6合格点位于S2中(运动前)微型LED显示单元6坏点所对应的位置上；
S5、控制单元向微型LED显示单元6发送显示指令二；
S6、微型LED显示单元6响应显示指令二，显示原坏点对应的图像(位于S2中坏点所对应的位置上的合格点进行图像显示)，投影镜头对微型LED显示单元6显示相应图像进行投影，微型LED显示单元6显示原坏点对应的图像后，微型LED显示单元6关闭；也就是微型LED显示单元6显示S1中坏点处本应该显示的那部分图像，S2和S6显示的图像拼凑构成一幅完整的图像，利用人眼视觉暂留效应，人眼将观测到一幅完整的图像；
S7、控制单元向运动机构发送运动指令二(复位指令)；
S8、运动机构响应运动指令二，运动机构复位，也就是微型LED显示单元6复位。
运动机构能使微型LED显示单元6进行一维运动或二维运动。一维运动为微型LED显示单元6能够沿微型LED阵列芯片阵列的行方向或列方向运动。一维运动也可以为沿阵列的对角线方向。二维运动具体为微型LED显示单元6能够为沿第一方向和第二方向运动，第一方向和第二方向存在夹角，也可包括第三运动方向等其他运动方向，优选的是第一方向为X轴方向运动、第二方向为Y轴方向。运动机构包括运动部和驱动部，驱动部驱动运动部运动，微型LED显示单元6安装在运动部上，驱动部可采用单个驱动也可采用多个驱动。
下面对运动机构进行举例，但不限定运动机构仅为下述结构。
如图4所示为第一种运动机构实施例的结构示意图：运动机构包括固定端8、框架9、基座一12、第一方向驱动机构10和第二方向驱动机构11。固定端8和框架9通过第一方向驱动机构10连接，框架9通过第一方向驱动机构10可以在第一方向运动。第一方向驱动机构10可以采用丝杠、滑轨或压电陶瓷等方式。基座一12通过第二方向驱动机构11与框架9连接，基座一12通过第二方向驱动机构11可以在第二方向运动。第二方向驱动机构11可以采用丝杠、滑轨或压电陶瓷等方式。基座一12与微型LED显示单元6连接。第一方向驱动机构10和第二方向驱动机构11连接控制单元。控制单元控制第一方向驱动机构10实现基座一12与基座一12上的微型LED显示单元6沿第一方向运动，控制单元控制第二方向驱动机构11实现基座一12与基座一12上的微型LED显示单元6沿第二方向运动。
如图5所示为第二种运动机构实施例的结构示意图：运动机构包括基座二13、基板14、导轨15、弹簧16、凸轮17和马达，导轨15、弹簧16和凸轮17均设置在基板14上，基座二13滑动连接导轨15，弹簧16一端连接基板14另一端连接基座二13，凸轮17和基座二13沿导轨15方向设置，基座二13的一侧与凸轮17接触，微型LED显示单元6设置在基座二13上。凸轮17连接马达(图中省略)，马达连接控制单元，凸轮17为椭圆形，凸轮17在马达驱动下旋转。原位置时弹簧16未受到拉伸或处于拉伸状态，凸轮17的旋转能够推动基座二13沿导轨15滑动，此时弹簧16被拉伸(或进一步被拉伸)；凸轮17旋转复位时，基座二13在弹簧16回复力的作用下复位。当凸轮17转到不同角度时，基座和微型LED显示单元6处于不同的位置，实现运动补偿单元对微型LED显示单元6的动态补偿功能。
如图6所示为第三种运动机构实施例的结构示意图：运动机构包括基座三18和压电陶瓷一19，微型LED显示单元6设置在基座三18上，压电陶瓷一19连接基座三18，压电陶瓷一19连接控制单元。压电陶瓷一19在控制单元作用下，通过电压控制位移，带动基座三18和基座三18上的微型LED显示单元6一起运动。
本发明基于微型LED的投影***通过动态补偿单元7实现微型LED显示单元6坏点的动态补偿，使原来带有坏点的微型LED显示单元6的投影***可以正常工作，对存在坏点的微型LED显示单元6不需要再采用坏点修复手段便能够应用到投影***。本发明降低了基于微型LED的投影***的成本，为微型LED投影***的产品化奠定技术基础，推进基于微型LED的投影***市场化应用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.基于微型LED的投影***，包括投影镜头，其特征在于，还包括控制单元、运动机构和微型LED显示单元(6)，微型LED显示单元(6)连接运动机构，微型LED显示单元(6)对应投影镜头设置，控制单元连接运动机构和微型LED显示单元(6)，控制单元控制微型LED显示单元(6)显示和控制运动机构运动；
所述微型LED显示单元(6)为具有坏点的微型LED显示单元(6)，控制单元控制运动机构带动微型LED显示单元(6)运动，微型LED显示单元(6)运动后的合格点位于运动前坏点所对应的位置上。
2.如权利要求1所述的基于微型LED的投影***，其特征在于，所述控制单元控制运动机构上的微型LED显示单元(6)进行一维或二维运动。
3.如权利要求2所述的基于微型LED的投影***，其特征在于，所述运动机构包括固定端(8)、框架(9)、基座一(12)、第一方向驱动机构(10)和第二方向驱动机构(11)，固定端(8)通过第一方向驱动机构(10)连接框架(9)，基座一(12)通过第二方向驱动机构(11)连接框架(9)，基座一(12)与微型LED显示单元(6)连接，第一方向驱动机构(10)和第二方向驱动机构(11)连接控制单元。
4.如权利要求2所述的基于微型LED的投影***，其特征在于，所述运动机构采用丝杠、滑轨或压电陶瓷。
5.如权利要求2所述的基于微型LED的投影***，其特征在于，所述运动机构包括基座二(13)、基板(14)、导轨(15)、弹簧(16)、凸轮(17)和马达，导轨(15)、弹簧(16)和凸轮(17)均设置在基板(14)上，基座二(13)滑动连接导轨(15)，微型LED显示单元(6)设置在基座二(13)上，弹簧(16)一端连接基板(14)另一端连接基座二(13)，凸轮(17)和基座二(13)沿导轨(15)方向设置，凸轮(17)连接马达，马达连接控制单元，基座二(13)的一侧与凸轮(17)接触，凸轮(17)在马达驱动下旋转，凸轮(17)旋转能够推动基座二(13)沿导轨(15)滑动，弹簧(16)能够使基座二(13)复位。
6.如权利要求2所述的基于微型LED的投影***，其特征在于，所述运动机构包括基座三(18)和压电陶瓷一(19)，微型LED显示单元(6)设置在基座三(18)上，压电陶瓷一(19)连接基座三(18)，压电陶瓷一(19)连接控制单元；压电陶瓷一(19)在控制单元作用下带动基座三(18)和基座三(18)上的微型LED显示单元(6)运动。
7.如权利要求1所述的基于微型LED的投影***，其特征在于，所述投影***的投影过程包括如下步骤：
S1、控制单元向微型LED显示单元(6)发送显示指令一；
S2、微型LED显示单元(6)响应显示指令一进行相应图像显示后关闭；
S3、控制单元向运动机构发送运动指令一；
S4、运动机构响应运动指令一带动微型LED显示单元(6)运动，运动后微型LED显示单元(6)合格点位于S2中坏点所对应的位置上；
S5、控制单元向微型LED显示单元(6)发送显示指令二；
S6、微型LED显示单元(6)响应显示指令二对S2中微型LED显示单元(6)坏点对应的图像进行显示，显示后微型LED显示单元(6)关闭；
S7、控制单元向运动机构发送复位指令；
S8、运动机构响应复位指令进行复位。
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