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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 白光LED微型投影機(jī)
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 本項(xiàng)目采用白色LED作為照明光源，光機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，色彩良好，性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。為了滿足上述要求，本團(tuán)隊(duì)在成像系統(tǒng)、照明系統(tǒng)、偏振系統(tǒng)、光閥系統(tǒng)、電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)等方面做了大量研究和設(shè)計(jì)，制作出的微型投影機(jī)成品，體積在6cm3以下，厚度在10mm以下，功耗在3瓦以內(nèi)，亮度為10流明，分辨率為640×480，對(duì)比度為100:1,均勻性達(dá)到80%以上。
- 詳細(xì)介紹：
- 本項(xiàng)目采用白色LED作為照明光源，光機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，色彩良好，性能可靠，使用壽命長(zhǎng)。為了滿足上述要求，本團(tuán)隊(duì)在以下幾個(gè)方面做了大量研究和設(shè)計(jì)： 成像系統(tǒng)方面：設(shè)計(jì)出高性能、高公差容忍度投影成像系統(tǒng)，它不僅使畸變量和投影畫面變形量減小，成像品質(zhì)提高，而且投影距離也比以往鏡頭縮短了很多。在近操作距離時(shí)一樣可以投影出大尺寸的畫面。 照明系統(tǒng)方面：利用非成像理論和同時(shí)多表面設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)了含有折射和反射自由曲面的LED聚光器。為了使混合后的光亮度分布均勻，我們采用微透鏡陣列與傅立葉透鏡組合，它進(jìn)一步提高了照明的均勻度，使其達(dá)85%以上。 偏振分光系統(tǒng)方面：采用反射式偏振片薄膜取代傳統(tǒng)玻璃偏振分光棱鏡，并且在反射式偏振系統(tǒng)中還包含了偏振回收系統(tǒng)。偏振系統(tǒng)首先利用起偏片將自然光分為S光和P光，再利用PBS將S光反射到面板，面板對(duì)S光進(jìn)行調(diào)制并反射，形成載有圖像信息的P光，并透過PBS進(jìn)入鏡頭。 光閥系統(tǒng)方面：本作品采用性價(jià)比較高的HX7027面板，分辨率為640×480。電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面，設(shè)計(jì)出一款基于buck拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的恒流LED驅(qū)動(dòng)電路，驅(qū)動(dòng)電流為1A。同時(shí)采用PWM調(diào)光控制方法，可以保持LED的發(fā)光顏色不變。 散熱系統(tǒng)方面，本作品不僅在LED和LCOS面板底部各加了一片散熱片，而且最優(yōu)化了投影儀內(nèi)部的散熱通道，從而達(dá)到散熱要求。 本團(tuán)隊(duì)制作出的微型投影機(jī)成品，體積在6cm3以下，厚度在10mm以下，功耗為3瓦以內(nèi)，亮度為10流明，分辨率為640×480，對(duì)比度為100:1,均勻性達(dá)到80%以上。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- （一）發(fā)明的目的 在科技飛速發(fā)展的今天，以個(gè)人移動(dòng)為主導(dǎo)的新興電子產(chǎn)品正在迅速崛起。微型投影機(jī)以其小體積、大顯示屏幕的優(yōu)勢(shì)，成為了世界各大研發(fā)機(jī)構(gòu)爭(zhēng)相研發(fā)的消費(fèi)類電子產(chǎn)品。 （二）技術(shù)關(guān)鍵 而在微型投影機(jī)產(chǎn)業(yè)中，微型投影機(jī)體積小，設(shè)計(jì)復(fù)雜度高，如何實(shí)現(xiàn)微型投影機(jī)的小型化及高性能是目前的一大技術(shù)難題，這對(duì)結(jié)構(gòu)和材料都有非常高的要求。 （三）基本思路 微型投影機(jī)主要分為電子驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、光引擎系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)等部分，而光引擎又分為：照明系統(tǒng)、偏振系統(tǒng)、光閥系統(tǒng)、成像系統(tǒng)。根據(jù)各模塊的要求，設(shè)計(jì)出有機(jī)結(jié)合良好的投影機(jī)。 （四）創(chuàng)新點(diǎn) 能夠達(dá)到低功耗、小體積、高亮度的目標(biāo)，本團(tuán)隊(duì)主要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行了創(chuàng)新： 1、研發(fā)出自由曲面設(shè)計(jì)及優(yōu)化系統(tǒng)，設(shè)計(jì)出高效率非成像聚光系統(tǒng)。 2、設(shè)計(jì)出微透鏡陣列與傅里葉透鏡組合，提高了均勻性。 3、研發(fā)出偏振回收系統(tǒng)，提高效率。 4、設(shè)計(jì)出高公差容忍度成像光學(xué)系統(tǒng)。 5、采用反射式偏振片薄膜取代傳統(tǒng)的玻璃偏振分光棱鏡，大幅降低偏振系統(tǒng)成本。等等。 （五）主要技術(shù)指標(biāo) 本團(tuán)隊(duì)制作的微型投影機(jī)成品，體積在6cm3以下，厚度在10mm以下，功耗為3瓦以內(nèi)，亮度在10流明左右，對(duì)比度達(dá)到100:1以上,均勻性達(dá)到80%以上。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 與現(xiàn)有技術(shù)相比： 1、高效率非成像聚光系統(tǒng)，采用自由曲面設(shè)計(jì)，可大幅提高系統(tǒng)效率近30%，同時(shí)使體積達(dá)到很小，成像對(duì)比度提高，功率降低，壽命延長(zhǎng)近30%。 2、微透鏡陣列與傅里葉透鏡組合，可大幅提高投影圖像均勻度達(dá)85%以上。 3、偏振回收系統(tǒng)，可將光的利用率從50%提高到近75%，同時(shí)提高系統(tǒng)對(duì)比度。 4、高公差容忍度成像光學(xué)系統(tǒng)，成像質(zhì)量受制備工藝的影響小，使設(shè)計(jì)出的微型投影儀的量產(chǎn)成為可能。 5、采用反射式偏振片薄膜取代傳統(tǒng)的玻璃偏振分光棱鏡，大幅降低偏振系統(tǒng)成本達(dá)90%。 6、采用大功率、高效率的LED芯片，使微型投影儀的亮度提高至10流明。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 生產(chǎn)階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品具有640×480的投影分辨率，支持RM、RMVB、MPG、MP4、MPEG1.2.4、AVI等視頻格式，JPEG、BMP等圖像格式以及AV-IN，VGA輸入等多樣化的視頻信號(hào)輸入方式，支持TF卡，LED使用壽命在20000小時(shí)以上。 應(yīng)用范圍： 民用方面： 1、方便商務(wù)人士隨身攜帶演示文稿。 2、可移動(dòng)家庭影院、筆記本伴侶、游戲機(jī)伴侶。 3、應(yīng)用在教學(xué)中的小班教學(xué)投影及小范圍會(huì)議投影。 軍用方面： 1、內(nèi)嵌型微型投影機(jī)內(nèi)嵌至GPS系統(tǒng)，適用于班組以下夜間野戰(zhàn)方案會(huì)議。 2、掌上型微型投影機(jī)還可以作為坦克、裝甲車中的顯示器件。 根據(jù)市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)PMA(太平洋媒體協(xié)會(huì))預(yù)測(cè)，以個(gè)人移動(dòng)為主導(dǎo)的新興消費(fèi)投影產(chǎn)品市場(chǎng)(包括游戲/個(gè)人投影機(jī)、手機(jī)投影機(jī)、玩具投影機(jī)等)將在近幾年中迅速崛起，4 年內(nèi)將成長(zhǎng)40 倍，到2011年，全球游戲/個(gè)人投影機(jī)的銷量將超過100 萬臺(tái)；嵌入型微型投影機(jī)的出貨量可達(dá)140萬臺(tái)，獨(dú)立型微投影機(jī)則有200萬臺(tái)。
同類課題研究水平概述
- 1、外掛式微型投影機(jī) 蘋果（iPhone & iPod），LG不約而同的將其微型投影機(jī)產(chǎn)品定位為手機(jī)或移動(dòng)電子設(shè)備的外設(shè)。 2、內(nèi)嵌式微型投影機(jī) 日前三星電子發(fā)布了一款內(nèi)置投影機(jī)功能的手機(jī)。該手機(jī)的投影分辨率為480×320，亮度為10流明。 3、掌上型微型投影機(jī) 戴爾也推出便攜式微型投影機(jī)M109S。它的體積約為一個(gè)袖珍字典大小，能夠與戴爾Latitude系列筆記本電腦連接使用。這款產(chǎn)品分辨率為800×600，亮度為50流明，目前售價(jià)為499美元。
