微型投影機三色led燈的亮度配比設計的製作方法
2023-05-21 10:11:16
專利名稱：微型投影機三色led燈的亮度配比設計的製作方法
技術領域：
本發明屬於投影機光源系統技術領域，涉及一種微型投影機三色LED燈的亮度配比設計。
背景技術：
目前在亮度達到50LM 150LM的微型投影機(或稱可攜式投影機)的配置結構中，光源普遍採用的是三色晶片按I : I : I的比例搭配使用的三片式獨立的紅、綠、藍(R、G、B)LED三色晶片組，例如使用Luminus PT39、PT54、PT121、億光的LM-M2115系列以及Osram的LE_A_LE_T_LE_B_S2W系列等，它們一般採用三組燈結構，每組燈含有4PCS的紅色(R)或綠色(G)或藍色(B)LED chip，按2X2排列，組成面積約為2. 0_。另外，用在較低亮度的微型投影機中或者使用在手機中的微投模組燈有使用單顆LED上集成2種3種顏色晶片的做法，這樣的產品如三菱的PK-20使用LE-B_LE T_H2A&LE_AB H2A兩種燈搭配，還有很 多手機模組中使用LE_ATB_S2W同時集合三組燈於一片晶片上。經本領域技術人員實際應用發現，由於現有技術中三種顏色LED燈在亮度方面搭配比例不當，導致目前微投機產品還普遍存在能耗浪費較大的缺陷(現行產品的能耗浪費的多餘能耗為25%左右)，尚未夠很好地滿足當今國家倡導的節能降耗、綠色環保的要求。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術存在的缺陷，提供一種可有效降低微投機產品能耗水平的微型投影機三色LED燈的亮度配比設計。本發明設計人通過對微型投影機做出的大量測量及實驗並依據有關的統計數據得到當微投機中紅、綠、藍三色LED燈亮度比例關係滿足R G B = 7 22. 54 I時，微投機LED燈在亮度方面可以得到最合適的搭配，其標準色溫為6500K+/_100K，高色溫為8000K+/_150K，低色溫為4800K+/-80K。此時產品的效率能夠達到最高，即功耗最小(IOOLm的可攜式投影機能耗為40W，目前市面上的同等級的能耗為50W-60W)。而當該比例有所變化時，產品的效率會相應降低，功耗增加。根據申請人單位對100臺微型投影機的測試獲得的平均數據當微投機中紅、綠、藍三色LED燈売度比例關係為R G B = 8. I 23 I的比例時，微投機LED燈的亮度將下降18. 8 %，雖然R、G、B單色光色坐標不會改變,但白畫面及其他混色產生的畫面，因為是由於三色混合色坐標和色溫將改變，混色色彩也會失真。而在比例為R G B = 8. I 23 I關係時欲保證亮度接近正確比例亮度的情況下，其標準色溫將會變成5500K+/-100K，而高色溫會7000K+/-100K，低色溫會變到4000K以下，白色畫面會偏紅，其他混色畫面也會出現偏紅現象，而將此色溫調整接近正常時，亮度將會有接近20%的損失。同樣微投機中紅、綠、藍三色LED燈亮度其它的比例會使產品出現如上所述的情況。由於現實情況下三色晶片組LED設計的不可能完全達到上述的比例，所以在實際結構製作中可將上述配比的公差控制在5% 10%較為合適,最多不超過15%,否則就會是LED燈光能量的一種浪費。根據以上所述的內容，本發明對現有技術作出改進的解決方案是在微型投影機中設置的紅、綠、藍三色LED燈的亮度比例關係為7X (1±15% ) 22.54(1±15%) I。本發明的進一步解決方案是在微型投影機中設置的紅、綠、藍三色LED燈的亮度比例關係為 7X (1±10% ) 22.54(1±10%) I。本發明的再進一步解決方案是在微型投影機中設置的紅、綠、藍三色LED燈的亮度比例關係為 7X (1±5% ) 22.54(1±5%) I。
本發明的最佳解決方案是在微型投影機中設置的紅、綠、藍三色LED燈的亮度比例關係為7 22.54 I。本發明的有益效果可通過與現有技術產品在能耗方面的比較數據而得出。以億光LM-M2115微投機來說，現有產品採用三組單色LED燈，每組LED燈含有4隻按2X2排列的單色LED chip,即紅色LED燈中含有4隻(PCS)的紅色LED chip,綠色LED燈中含有4隻(PCS)的綠色LED chip，藍色LED燈中含有4隻(PCS)的藍色LED chip。按每隻紅色LED chip發光亮度97. 5Lm、每隻綠色LED chip發光亮度215Lm、每隻藍色LEDchip發光亮度37. 5Lm計算，億光LM-M2115微投機中紅、綠、藍三種顏色LED燈在亮度方面搭配比例為R G B = 97. 5X4 215X4 37.5X4=2.6 5.73 1，顯然按照這種三色光比例配置的實際產品浪費的能量很多，這樣系統的效率不僅低下，而且因為浪費多增加浪費功耗(能耗約為25% )，也需要採用更大體積的燈板結構來散熱。而按照本發明技術方案，紅、綠、藍三種顏色LED燈在微投機中亮度搭配的最佳比例為R G B = 37. 5X7 37. 5X22. 54 37.5X1= 262. 5X845. 23X37. 5，由此式可以看出來三種顏色LED燈最接近的亮度搭配結果為97. 5X3 215X4 37. 5，即R(3) G(4) B⑴= 292.5 860 37.5。由以上結果可以看出來，按本發明配比方案設計後，原來的12隻LEDchip (紅、綠、藍各4)可以改為8隻LED chip (紅3、綠4、藍I)，在保持綠色LED燈組(片)4隻LED chip按2 X 2排列的不變情況下，3隻紅色LED chip和I只藍色LED chip可按2 X 2排列合為一個LED燈組(片)，這樣就可以由原來的三組燈結構簡化為兩組燈結構，同時同時相對於原來三組燈結構可以降低接近25%的功耗，而最終亮度並不受影響。同樣的設計方式對其他的LED燈也均可以參考，這樣設計的最大好處就是降低了LED燈功耗，簡化了產品結構，提高了使用效率。
具體實施例方式實施例在微型投影機配置的紅、綠、藍三色LED燈的燈只個數的設置比例關係為3 4 1，三種顏色LED的亮度比例關係為97. 5X3 215X4 37. 5 =
292.5 860 37. 5 ^ 7. 6 22. 93 I。具體結構中，將 8 只 LED chip (紅 3、綠 4、藍 I)分設為兩個LED燈組(片)，其中4隻綠色LED chip按2 X 2排列集合為一個燈組(片)，另3隻紅色LEDchip和I只藍色LED chip 一起按2 X 2排列集合為另一個LED燈組(片)。按照以上設計實例可有效降低產品成本，降低LED能耗，符合節能降耗、綠色環保的要求。
權利要求
1.一種微型投影機三色LED燈的亮度配比設計，其特徵是在微型投影機中設置的紅、綠、藍三色LED燈的亮度比例關係為7X (I±15% ) 22. 54(I±15%) I。
2.根據權利要求I所述的微型投影機三色LED燈的亮度配比設計，其特徵是在微型投影機中設置的紅、綠、藍三色LED燈的亮度比例關係為7X(1±10%) 22.54(1±10%) I。
3.根據權利要求I所述的微型投影機三色LED燈的亮度配比設計，其特徵是在微型投影機中設置的紅、綠、藍三色LED燈的亮度比例關係為7X (1±5%) 22. 54(1±5%) I。
4.根據權利要求I所述的微型投影機三色LED燈的亮度配比設計，其特徵是在微型投影機中設置的紅、綠、藍三色LED燈的亮度比例關係為7 22.54 I。
全文摘要
本發明涉及一種微型投影機三色LED燈的亮度配比設計，其特徵是在微型投影機中設置的紅、綠、藍三色LED燈的亮度比例關係為7×(1±15％)∶22.54(1±15％)∶1，其最佳亮度比例關係為7∶22.54∶1。按本發明配比方案設計後，可將原來微型投影機的三組燈結構簡化為兩組燈結構，同時可以降低接近25％的功耗，而最終亮度並不受影響。本發明設計的有益效果是降低了LED燈功耗，簡化了產品結構，提高了使用效率，符合國家倡導的節能降耗、綠色環保的要求。
文檔編號G03B21/20GK102768457SQ20111011733
公開日2012年11月7日 申請日期2011年5月6日 優先權日2011年5月6日
發明者劉照明, 張保峰, 白育寧 申請人:西安友米光電科技有限公司