专利名称：投影显示装置及光源驱动方法
投影显示装置及光源驱动方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置及其光源驱动方法，特别是涉及一种投影显示装置及其 光源驱动方法。
背景技术：
近年来，投影机的应用从以往的会议简报等场合逐步推广普及到一般家庭之中。 目前主要的投影技术有阴极射线管(CRT)投影技术、液晶显示(LCD)投影技术、数字光源 处理(DLP)投影技术、单晶硅液晶显示面板(LCOS)投影技术等四种技术。相对其它技术， 数字光源处理投影技术具有设备体积小和重量轻等优点。数字光源处理投影技术的基本原 理在中国专利申请200510136244. 3《投影机的光源结构》中有所描述，其包括光源和色轮 等元件。目前，光源(例如灯泡)的寿命(一般为几千小时)是投影机寿命的瓶颈。业界 对光源寿命的计算原则是投影机的亮度降低为初始亮度的50%所经历的时间。因此，如何 提升光源的寿命是业界努力研发的方向。而色轮包括多个色区块，用以产生不同的色彩。色区块常见的是包括红色、绿色、 蓝色、白色，也可以视需要包括黄色、青色等颜色。在现有技术中，色轮中各区块的大小比例 对投影机的亮度表现和色彩表现有直接影响。当白色、青色等浅色区块在色轮中所占比例 较大时，投影机的亮度会较高，但色彩表现较差；当红色、蓝色等深色区块在色轮中所占比 例较大时，投影机的色彩表现较好，但亮度会较低。在某些型号的投影机中，可以通过调节 光源的驱动方式来兼顾投影机的色彩表现和亮度表现。其原理为在光源的光线对应穿过不 同色区块时，光源的驱动电流不同，也就是光源会具有不同的亮度(电流越大，光源越亮)。 其可以由用户设定多个工作模式，从而以不同的驱动电流驱动光源。以具有红、绿、蓝、白四 色区块色轮的投影机A为例，如图1所示为投影机A在普通模式中光源驱动电流的时序图 (图中时间轴数值仅表示时间增长方向，并非表示实际时间长度，下同)，在此模式下驱动 电流为恒流i (i值视光源规格参数而异)。如图2所示为投影机A在高亮模式中光源驱动 电流的时序图，在对应红色区块的时隙tll，驱动电流为0.8i ；在对应白色区块的时隙tl2， 驱动电流为1.5i ；在对应蓝色区块的时隙tl3，驱动电流为0.7i ；在对应绿色区块的时隙 tl4，驱动电流为i。这样在一个周期内光源的总功率没有增加，但相当于增加了浅色区块在 色轮中所占比例，投影机的亮度增加了。如图3所示为投影机A在高色彩表现模式中光源 驱动电流的时序图，在对应红色区块的时隙t21，驱动电流为1.2i ；在对应白色区块的时隙 t22，驱动电流为0. 7i ；在对应蓝色区块的时隙t23，驱动电流为1. Ii ；在对应绿色区块的时 隙t24，驱动电流为i。这样在一个周期内光源的总功率没有变化，但相当于增加了深色区 块在色轮中所占比例，投影机的色彩表现更好、同时亮度有所下降。需要说明的是，图2、图 3中各时隙对应的驱动电流值仅为说明趋势，可以视需要调整。在某些应用中，对投影机色彩表现的要求不高，因此可以参考上述原理提供一种 具有较长使用寿命的投影机及其光源驱动方法。
发明内容本发明的一个目的是提供一种投影显示装置，其特征在于包括控制驱动单元、光 源、色轮、计时单元；所述控制驱动单元驱动所述光源；所述色轮具有第一色区块、第二色 区块，所述第一色区块为白色或青色，所述第二色区块为红色、蓝色、黄色或绿色；所述计时 单元记录所述光源的使用时间；当所述光源使用时间在第一时间点以前时，所述控制驱动 单元使用第一模式驱动所述光源；当所述光源使用时间达到第一时间点后，所述控制驱动 单元转而使用第二模式驱动所述光源；在所述第一模式下，当所述光源的光线穿过第一色 区块时所述控制驱动单元输出第一驱动电流；当所述光源的光线穿过第二色区块时所述控 制驱动单元输出第二驱动电流；在所述第二模式下，当所述光源的光线穿过第一色区块时 所述控制驱动单元输出第三驱动电流；当所述光源的光线穿过第二色区块时所述控制驱动 单元输出第四驱动电流；所述第三驱动电流小于所述第一驱动电流；所述第四驱动电流大 于所述第二驱动电流。作为可选的技术方案，所述第一时间点在700小时至1500小时之间。作为可选的技术方案，当所述光源使用时间达到第二时间点后，所述控制驱动单 元转而使用第三模式驱动所述光源；所述第二时间点在所述第一时间点之后；在所述第三 模式下，当所述光源的光线穿过第一色区块时所述控制驱动单元输出第五驱动电流；当所 述光源的光线穿过第二色区块时所述控制驱动单元输出第六驱动电流；所述第五驱动电流 小于所述第三驱动电流；所述第六驱动电流大于所述第四驱动电流。作为进一步可选的技 术方案，所述第二时间点在1700小时至2500小时之间。作为可选的技术方案，所述的投影显示装置包括用户界面，通过所述用户界面可 以手动设置所述控制驱动单元的工作模式。作为可选的技术方案，所述光源为灯泡。本发明的另一个目的是提供一种光源驱动方法，适用于一种投影显示装置，所述 投影显示装置包括光源、色轮、计时单元；所述色轮具有第一色区块、第二色区块，所述第一 色区块为白色或青色，所述第二色区块为红色、蓝色、黄色或绿色；所述计时单元记录所述 光源的使用时间；所述方法包括当所述光源使用时间在第一时间点以前时，使用第一模 式驱动所述光源；当所述光源使用时间达到第一时间点后，使用第二模式驱动所述光源； 在所述第一模式下，当所述光源的光线穿过第一色区块时向所述光源输出第一驱动电流； 当所述光源的光线穿过第二色区块时向所述光源输出第二驱动电流；在所述第二模式下， 当所述光源的光线穿过第一色区块时向所述光源输出第三驱动电流；当所述光源的光线穿 过第二色区块时向所述光源输出第四驱动电流；所述第三驱动电流小于所述第一驱动电 流；所述第四驱动电流大于所述第二驱动电流。作为可选的技术方案，所述第一时间点在1700小时至2500小时之间。作为可选的技术方案，当所述光源使用时间达到第二时间点后，使用第三模式驱 动所述光源；所述第二时间点在所述第一时间点之后；在所述第三模式下，当所述光源的 光线穿过第一色区块时向所述光源输出第五驱动电流；当所述光源的光线穿过第二色区块 时所述控制驱动单元输出第六驱动电流；所述第五驱动电流小于所述第三驱动电流；所述 第六驱动电流大于所述第四驱动电流。作为可选的技术方案，所述第二时间点在1700小时至2500小时之间。
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与现有技术相比，本发明投影机的好处在于，可以提高投影机光源的使用寿命。
图1绘示投影机A在普通模式中光源驱动电流的时序图；图2所示为投影机A在高亮模式中光源驱动电流的时序图；图3所示为投影机A在高色彩表现模式中光源驱动电流的时序图；图4绘示本发明一种实施方式的投影机在第二模式下的光源驱动电流的时序图；图5绘示本发明一种实施方式的投影机在第三模式下的光源驱动电流的时序图。
具体实施方式
本发明一种实施方式的投影显示装置包括控制驱动单元、光源(例如为灯泡，LED 等)、色轮、计时单元。所述控制驱动单元驱动所述光源；所述色轮具有第一色区块、第二色 区块、第三色块和第四色块，所述第一色区块为白色或青色，所述第二色区块至第四色区块 分别为红色、蓝色、绿色中的一种。在其它实施方式中，还可以包括更多的色区块，如青色区 块、黄色区块等。所述计时单元记录所述光源的使用时间，计时单元例如具有非易失性存储 器，可以在显示器断电时依然保存光源的使用时间。计时单元例如可以与控制驱动单元集 成在一个芯片中。当所述光源使用时间在第一时间点以前时，所述控制驱动单元使用第一 模式驱动所述光源；在本实施方式中，第一模式例如为如图1所示的驱动电流为恒流i。在 其它实施方式中，第一模式也可以采用如前述的高亮模式或高色彩表现模式。当所述光源 使用时间达到第一时间点后，所述控制驱动单元根据计时单元的时间信息转而使用第二模 式驱动所述光源，这种转换就现有的机电控制技术来说是很容易实现的，一般只要更改部 分软件参数即可。在本实施方式中在所述第一模式下，由于驱动电流为恒流，当所述光源的 光线穿过第一色区块时所述控制驱动单元输出第一驱动电流值为i ；当所述光源的光线穿 过第二色区块时所述控制驱动单元输出第二驱动电流值也为i。在所述第二模式下，如图4 所示，当所述光源的光线穿过第一色区块时(时隙t31)所述控制驱动单元输出第三驱动电 流值为0. 9i ；当所述光源的光线穿过第二色区块时(时隙t32)所述控制驱动单元输出第 四驱动电流值为1. 3i ；当所述光源的光线穿过第三色区块时(时隙t33)所述控制驱动单 元输出驱动电流值为0. Si ；当所述光源的光线穿过第四色区块时(时隙t34)所述控制驱 动单元输出驱动电流i。所述第三驱动电流小于所述第一驱动电流；所述第四驱动电流大 于所述第二驱动电流，即至少一个浅色区块对应时隙的光源亮度增加，至少一个深色区块 对应时隙的光源亮度减小，相当于增加了浅色区块在色轮中所占比例，增加了投影显示装 置的亮度。在生产应用中，所述第一时间点可以在700小时至1500小时之间选择，在本实施 方式中选为1000小时。经仿真实验，在工作1000小时后，本实施方式的投影装置比现有技 术的投影装置可以提高亮度5%以上，并可以延长光源寿命约500小时。在上述实施方式基础上，当所述光源使用时间达到第二时间点后，所述控制驱动 单元可以转而使用第三模式驱动所述光源；所述第二时间点在所述第一时间点之后。如图 5所示，在所述第三模式下，当所述光源的光线穿过第一色区块时(时隙t41)所述控制驱 动单元输出第五驱动电流值为0. Si ；当所述光源的光线穿过第二色区块时(时隙t42)所述控制驱动单元输出第六驱动电流值为1. 5i ；当所述光源的光线穿过第三色区块时(时隙 t43)所述控制驱动单元输出驱动电流值为0. 7i ；当所述光源的光线穿过第四色区块时(时 隙t44)所述控制驱动单元输出驱动电流i。所述第五驱动电流小于所述第三驱动电流；所 述第六驱动电流大于所述第四驱动电流。即至少一个浅色区块对应时隙的光源亮度增加， 至少一个深色区块对应时隙的光源亮度减小，相当于进一步增加了浅色区块在色轮中所占 比例，增加了投影显示装置的亮度。这种增加不是无限制的，一般来说，光源驱动电流的最 大值与最小值的比值不宜超过5。上述第二时间点一般在1700小时至2500小时之间选择，本实施方式中选为2000 小时。上述实施方式中各时隙对应的驱动电流值仅为一个范例，在其它实施方式中可以 视需要调整。在其它实施方式的投影显示装置中，可以包括用户界面，通过所述用户界面可以 手动设置所述控制驱动单元的工作模式，例如直接选定使用前述的第二模式或第三模式。
权利要求
一种投影显示装置，其特征在于包括控制驱动单元、光源、色轮、计时单元；所述控制驱动单元驱动所述光源；所述色轮具有第一色区块、第二色区块，所述第一色区块为白色或青色，所述第二色区块为红色、蓝色、黄色或绿色；所述计时单元记录所述光源的使用时间；当所述光源使用时间在第一时间点以前时，所述控制驱动单元使用第一模式驱动所述光源；当所述光源使用时间达到第一时间点后，所述控制驱动单元转而使用第二模式驱动所述光源；在所述第一模式下，当所述光源的光线穿过第一色区块时所述控制驱动单元输出第一驱动电流；当所述光源的光线穿过第二色区块时所述控制驱动单元输出第二驱动电流；在所述第二模式下，当所述光源的光线穿过第一色区块时所述控制驱动单元输出第三驱动电流；当所述光源的光线穿过第二色区块时所述控制驱动单元输出第四驱动电流；所述第三驱动电流小于所述第一驱动电流；所述第四驱动电流大于所述第二驱动电流。
2.根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于所述第一时间点在700小时至 1500小时之间。
3.根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于当所述光源使用时间达到第二时 间点后，所述控制驱动单元转而使用第三模式驱动所述光源；所述第二时间点在所述第一 时间点之后；在所述第三模式下，当所述光源的光线穿过第一色区块时所述控制驱动单元 输出第五驱动电流；当所述光源的光线穿过第二色区块时所述控制驱动单元输出第六驱动 电流；所述第五驱动电流小于所述第三驱动电流；所述第六驱动电流大于所述第四驱动电 流。
4.根据权利要求3所述的投影显示装置，其特征在于所述第二时间点在1700小时至 2500小时之间。
5.根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于包括用户界面，通过所述用户界 面可以手动设置所述控制驱动单元的工作模式。
6.根据权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于所述光源为灯泡。
7.一种光源驱动方法，适用于一种投影显示装置，所述投影显示装置包括光源、色轮、 计时单元；所述色轮具有第一色区块、第二色区块，所述第一色区块为白色或青色，所述第 二色区块为红色、蓝色、黄色或绿色；所述计时单元记录所述光源的使用时间；所述方法包 括当所述光源使用时间在第一时间点以前时，使用第一模式驱动所述光源；当所述光源使用时间达到第一时间点后，使用第二模式驱动所述光源；在所述第一模式下，当所述光源的光线穿过第一色区块时向所述光源输出第一驱动电 流；当所述光源的光线穿过第二色区块时向所述光源输出第二驱动电流；在所述第二模式下，当所述光源的光线穿过第一色区块时向所述光源输出第三驱动电 流；当所述光源的光线穿过第二色区块时向所述光源输出第四驱动电流；所述第三驱动电 流小于所述第一驱动电流；所述第四驱动电流大于所述第二驱动电流。
8.根据权利要求7所述的光源驱动方法，其特征在于所述第一时间点在1700小时至 2500小时之间。
9.根据权利要求7所述的光源驱动方法，其特征在于当所述光源使用时间达到第二时 间点后，使用第三模式驱动所述光源；所述第二时间点在所述第一时间点之后；在所述第 三模式下，当所述光源的光线穿过第一色区块时向所述光源输出第五驱动电流；当所述光 源的光线穿过第二色区块时所述控制驱动单元输出第六驱动电流；所述第五驱动电流小于 所述第三驱动电流；所述第六驱动电流大于所述第四驱动电流。
10.根据权利要求9所述的光源驱动方法，其特征在于所述第二时间点在1700小时至 2500小时之间。
全文摘要
一种投影显示装置及光源驱动方法，涉及显示装置及光源驱动方法领域。本发明的要解决的技术问题是提供一种投影显示装置，其特征在于包括控制驱动单元、光源、色轮、计时单元；所述控制驱动单元驱动所述光源；所述色轮具有第一色区块、第二色区块，所述第一色区块为白色或青色，所述第二色区块为红色、蓝色、黄色或绿色；所述计时单元记录所述光源的使用时间；当所述光源使用时间在第一时间点以前时，所述控制驱动单元使用第一模式驱动所述光源；当所述光源使用时间达到第一时间点后，所述控制驱动单元转而使用第二模式驱动所述光源。
文档编号G03B21/00GK101957542SQ20101016614
公开日2011年1月26日 申请日期2010年4月18日 优先权日2010年4月18日
发明者丛志杰 申请人:苏州佳世达光电有限公司;佳世达科技股份有限公司