CN101957543B - 投影装置及用于调整该投影装置的驱动电压的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种投影装置及用于调整该投影装置的驱动电压的方法。该投影装置包含一光源组件、一输出电压控制组件、一光源驱动组件以及一光源驱动管理组件。该输出电压控制组件用以输出一驱动电压。该光源驱动组件接收该驱动电压后，输出一光源电压至该光源组件。该光源驱动管理组件用以接收该光源电压并检测该光源电压的变化，同时根据该光源电压的变化输出一控制信号至该输出电压控制组件。该输出电压控制组件则因应该控制信号调整该驱动电压。

Description

投影装置及用于调整该投影装置的驱动电压的方法

技术领域

本发明是关于一种投影装置，特别是关于一种通过调整驱动电压进而控制温度并降低散热系统体积的投影装置。

背景技术

近年来，由于投影装置的画质逐渐提升，制造成本降低，体积的小型化，不论是企业、个人或是家庭对于投影装置的使用率均已逐渐增加。例如，企业用户通常利用投影装置进行演示文稿，或是一般个人/家庭亦已逐渐利用投影装置来建置家庭剧院。一般市面上的投影装置，皆至少包含一光源组件以及一成像组件，光源组件提供均匀且集中的光束至该成像组件，成像组件则通过前述的光束完成后端的影像输出。在光源组件的部分，通常以高功率灯泡作为主要构成元件，以提供光束的来源，而这通常也是投影装置最主要的热源(以数字光处理DLP投影装置尤然)。

当投影装置运作一段时间后，光源组件所产生的高温将导致投影装置的运作效率大幅降低，甚至造成故障，此一因高温而产生的问题不仅困扰着许多使用者，同时也困扰着投影装置的制造厂商。因此，投影装置的制造厂商通常需要对光源组件进行散热设计，例如使用风扇或是热导管等市面上常见的散热方式，来降低光源组件的运作温度，以避免光源组件的损坏，进而造成投影装置无法继续使用。

另一方面，投影装置均具有一电源组件，其用以提供驱动电压至光源组件，同时，其具有一工作电压范围。当电源组件接收到的输入电压不在其工作电压范围内，将影响驱动电压的大小，进而导致光源组件的功率耗损及温度将大幅增加，投影装置的温度亦将随之增加。对于此一问题，投影装置的制造厂商通常以增加投影装置的工作电压范围，来避免因输入电压的变动而导致光源组件的功率耗损及温度的增加，进而造成投影装置的损毁。然而，倘若制造厂商欲增加投影装置的工作电压范围，将造成电源组件的体积大增，也增加了驱动电压的调整难度。

有鉴于此，要如何使投影装置的体积紧实化且具有良好的散热功能，使得投影装置减少不必要的功率损耗并维持稳定的运作以延长其使用寿命，这是现今业界亟需解决的问题，同时也是使用者殷殷期盼的贴心智能设计。

发明内容

本发明的是目的提供一种投影装置及用于调整该投影装置的驱动电压的方法，使投影装置的体积紧实化且具有良好的散热功能，并可使得投影装置减少不必要的功率损耗并维持稳定的运作以延长其使用寿命。

根据本发明一方面提供一种投影装置，其包含一光源组件、一输出电压控制组件、一光源驱动组件以及一光源驱动管理组件。该输出电压控制组件用以输出一驱动电压。该光源驱动组件电性连接该输出电压控制组件以及该光源组件，用以接收该驱动电压，并因应该驱动电压输出一光源电压至该光源组件。光源驱动管理组件则电性连接该输出电压控制组件，用以接收该光源电压并检测该光源电压的变化，并根据该光源电压的变化输出一第一控制信号至该输出电压控制组件，使该输出电压控制组件因应该第一控制信号调整该驱动电压。

根据本发明另一方面提供一种用于调整前述的投影装置的驱动电压的方法，该方法包含下列步骤：(a)因应该驱动电压输出一光源电压至该光源组件；(b)检测该光源电压的变化；(c)根据该光源电压的变化输出一第一控制信号；以及(d)因应该第一控制信号调整该驱动电压。

综上所述，本发明的投影装置及用于调整该投影装置的一驱动电压的方法可通过光源驱动管理组件调整驱动电压，以控制投影装置的光源组件的功率耗损及温度，同时降低其体积。如此一来，将可达成投影装置的紧实化，并减少不必要的功率损耗同时延长其使用寿命。

附图说明

在参阅附图及随后描述的实施方式后，所属技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其它目的、优点以及本发明的技术手段及实施态样，其中：

图1是本发明的第一实施例的示意图；

图2是本发明的第一实施例的另一示意图；以及

图3至图5是本发明的第二实施例的流程图。

具体实施方式

以下将通过实施方式来解释本发明内容，然而，关于实施方式的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以直接限制本发明。需说明的是，以下实施例及附图中，与本发明非直接相关的元件均已省略而未绘示；且附图中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。

本发明的第一实施例如图1所示，是一种投影装置1，其包含一输出电压控制组件11、一光源驱动组件13、一光源组件15以及一光源驱动管理组件19。光源驱动组件13电性连接输出电压控制组件11以及光源组件15。光源驱动管理组件19则电性连接输出电压控制组件11以及光源驱动组件13。

当投影装置1开机并运作时，输出电压控制组件11接收一输入电压121，并根据输入电压121输出一驱动电压125至光源驱动组件13。需说明的是，输入电压121是一交流电源，其电压值在实际应用时往往随着电源的使用地点或时间的变化而变动。光源驱动组件13则于接收驱动电压125之后，输出一光源电压127以及一光源电流129至光源组件15。光源组件15的高功率灯泡即通过光源电压127以及光源电流129投射光源。一般来说，光源组件15的高功率灯泡通常是高强度放电(High Intensity Discharge；HID)灯管。据此，光源组件15将可提供均匀且集中的光束至投影装置1的成像组件，成像组件则通过前述的光束完成后端的影像输出。

详细地说，输出电压控制组件11还包含一电压转换电路111、一功率因数校正控制器113以及一功率因数校正(power factor correction；PFC)分压反馈电路115。功率因数校正控制器113电性连接电压转换电路111；功率因数校正分压反馈电路115亦电性连接电压转换电路111。功率因数校正分压反馈电路115则还包含一第一电阻R1以及一第二电阻R2。第一电阻R1具有一第一端R1a以及一第二端R1b；而第二电阻R2亦具有一第一端R2a以及一第二端R2b。第一电阻R1的第一端R1a电性连接电压转换电路111；第一电阻R1的第二端R1b电性连接第二电阻R2的第一端R2a；第二电阻R2的第二端R2b则电性连接一参考电位V₀。需说明的是，由于第一电阻R1的第二端R1b与第二电阻R2的第一端R2a因电性连接而为等电位的关系，故功率因数校正控制器113可电性连接于第一电阻R1的第二端R1b或是第二电阻R2的第一端R2a。

光源驱动管理组件19电性连接至输出电压控制组件11的功率因数校正分压反馈电路115。当投影装置1运作时，光源驱动管理组件19将同时接收光源电压127以及光源电流129，并检测光源电压127与光源电流129的变化，同时根据光源电压127与光源电流129的变化输出一第一控制信号101至功率因数校正分压反馈电路115。

更进一步而言，当光源驱动管理组件19检测到光源电压127降低时，则光源驱动管理组件19便相应地输出第一控制信号101至输出电压控制组件11。需特别说明的是，当光源驱动管理组件19输出第一控制信号101至输出电压控制组件11的功率因数校正分压反馈电路115时，将如图2所示，通过第三电阻R3将第一控制信号101导引至功率因数校正分压反馈电路115，而后可再通过该功率因数校正分压反馈电路115传至功率因数校正控制器113。然而，本发明并不限制将第一控制信号101输出至功率因数校正分压反馈电路115的方式，所属技术领域具有通常知识者可依其需要以各种不同的方式将第一控制信号101导引至功率因数校正分压反馈电路115，故在此不再赘述。

当输出电压控制组件11的功率因数校正分压反馈电路115接收第一控制信号101之后，功率因数校正控制器113同时通过第一电阻R1的第二端R1b或是第二电阻R2的第一端R2a接收功率因数校正分压反馈电路115传送的第一控制信号101，而该功率因数校正控制器113将因应第一控制信号101调整功率因数校正分压反馈电路115的第一电阻R1与第二电阻R2之间的电阻值比例，同时输出一第二控制信号123至电压转换电路111。最后，电压转换电路111即根据前述的电阻值比例以及第二控制信号123调整驱动电压125。举例而言，当光源电压127降低时，电压转换电路111即根据电阻值比例以及第二控制信号123而降低驱动电压125，如此一来，光源驱动组件13的效率即可相对提高。

在此同时，为避免光源驱动组件13因光源电压127降低时，发生光源电流增加而产生的高温，本实施例所述的投影装置1还包含二风扇17a、17b以及一风扇控制组件18。详细地说，当风扇控制组件18检测到光源电压127降低时，即调整风扇17a、17b，使其转速增加，以加强散热能力。反之，当风扇控制组件18检测到光源电压127增加时，即调整风扇17a、17b，使其转速降低，以降低投影装置1的功率耗损。

光源驱动管理组件19还通过一传感器(图未绘示)检测投影装置1的温度变化，同时根据投影装置1的温度变化输出一电流控制信号191至光源驱动组件13。当接收到电流控制信号191之后，光源驱动组件13将因应电流控制信号191调整光源电流129。如此一来，通过光源驱动管理组件19，针对光源电压127以及光源电流129的变化，分别调整光源组件15的电功率及其温度，使得光源组件15得以维持其光源的亮度，同时降低投影装置1的功率耗损及温度。

另一方面，功率因数校正控制器113还用以检测第一控制信号101的变化，并根据第一控制信号101的变化而调整第一电阻R1与第二电阻R2之间的电阻值比例，进而输出第二控制信号123至电压转换电路111，以使电压转换电路111根据前述电阻值比例以及第二控制信号123调整驱动电压125的大小。综上所述，投影装置1的光源驱动管理组件19可因应光源电压127的变化输出第一控制信号101，而输出电压控制组件11根据第一控制信号的变化101而调整功率因数校正分压反馈电路115的电阻值比例并输出第二控制信号123；此外，功率因数校正控制器113还因应输入电压121以维持功率因数校正控制器113的运作。藉此，电压转换电路111输出的驱动电压125将可因应第一控制信号101以及光源电压127的变化进行调整，以控制投影装置的功率耗损及温度，同时也不需增加投影装置1的工作电压范围，进而降低其体积。如此一来，将可达成投影装置的紧实化，并减少不必要的功率损耗同时延长其使用寿命。

需特别说明的是，驱动电压125的大小可于不同时间中，受到输入电压121以及第一控制信号101两者的控制。具体而言，于投影装置1开机时，将通过输出电压控制组件11接收输入电压121并产生驱动电压125；而于投影装置1开机后，输出电压控制组件11便根据第一控制信号101，使得功率因数校正控制器113改变驱动电压125的大小；于此同时，功率因数校正控制器113仍接收输入电压121，以不影响驱动电压125的大小的方式维持功率因数校正控制器113的运作。

本发明的第二实施例如图3、图4及图5所示，是一种用于调整前述的投影装置的驱动电压的方法，其包含下列步骤。首先，于步骤S301中，使输出电压控制组件接收一输入电压。接着，于步骤S303中，使输出电压控制组件的电压转换电路根据该输入电压输出一驱动电压至光源驱动组件。于步骤S305中，光源驱动组件因应该驱动电压输出一光源电压以及一光源电流至光源组件。于步骤S307中，光源驱动管理组件检测该光源电压的变化。随后，于步骤S309中，光源驱动管理组件根据该光源电压的变化输出一第一控制信号。于步骤S311中，输出电压控制组件接收该第一控制信号，并因应该第一控制信号调整一电阻值比例，并输出一第二控制信号。最后，于步骤S313中，输出电压控制组件的电压转换电路因应该第二控制信号及电阻值比例调整驱动电压。

详细地说，若于步骤S307中，光源驱动管理组件检测到光源电压降低时，则输出电压控制组件将因应第一控制信号调整电阻值比例并产生一第二控制信号，使得输出电压控制组件的电压转换电路因应该第二控制信号及电阻值比例降低驱动电压。

同时，如图4所示，第二实施例所述调整投影装置驱动电压的方法亦具有调整光源组件的一电功率的功能。首先，于步骤S401中，光源驱动管理组件检测投影装置的一温度变化。然后，于步骤S403中，光源驱动管理组件根据投影装置的温度变化输出一电流控制信号至光源驱动组件。最后，于步骤S405中，光源驱动组件因应电流控制信号调整光源电流，以调整光源组件的电功率。

需再说明的是，如图5所示，第二实施例所述调整投影装置驱动电压的方法同时具有根据光源电压控制风扇转速的功能。首先，于步骤S501中，提供至少一风扇，例如第一实施例的投影装置1的风扇17a、17b。最后，于步骤S503中，根据光源电压控制该至少一风扇的转速。据此，于光源驱动组件输出的光源电压变化时，投影装置的风扇可随着光源电压的变化进一步调整转速，进而避免不必要的功率耗损。

综上所述，本发明通过光源驱动管理组件、功率因数校正器以及功率因数校正分压反馈电路，可调整电压转换电路所输出的驱动电压，以控制投影装置的功率耗损及温度。相较于习知，本发明可避免光源驱动组件及光源组件产生的高温，因而提升投影装置的工作效率，并降低投影装置的体积，同时使光源组件维持一定的电功率，达到最好的发光效率并减少不必要的功率损耗，以延长投影装置的使用寿命。

上述的实施例仅用来例举本发明的实施态样，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以申请专利范围为准。

Claims (10)

1.一种投影装置，包含：

一光源组件；

一输出电压控制组件，包含一电压转换电路、一功率因数校正分压反馈电路和一功率因数校正控制器，该电压转换电路用以接收一输入电压，并根据该输入电压输出一驱动电压，该功率因数校正分压反馈电路形成一电阻比例，该功率因数校正控制器电性连接该功率因数校正分压反馈电路及该电压转换电路，该功率因数校正分压反馈电路用以接收一第一控制信号并传送至该功率因数校正控制器，该功率因数校正控制器用以检测该该第一控制信号的一变化，并根据该第一控制信号的变化调整该电阻值比例和输出一第二控制信号至该电压转换电路；

一光源驱动组件，电性连接该输出电压控制组件以及该光源组件，用以接收该驱动电压，并根据该驱动电压输出一光源电压至该光源组件；以及

一光源驱动管理组件，用以接收该光源电压并检测该光源电压的变化，且该光源驱动管理组件还电性连接该输出电压控制组件，并根据该光源电压的变化输出该第一控制信号至该输出电压控制组件，使该电压转换电路根据功率因数校正分压反馈电路形成的该电阻比例调整以及根据该功率因数校正控制器输出的该第二控制信号调整该驱动电压。

2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，当该光源电压的变化是该光源电压降低时，该电压转换电路根据功率因数校正分压反馈电路形成的该电阻比例调整以及根据该功率因数校正控制器输出的该第二控制信号降低该驱动电压。

3.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该功率因数校正分压反馈电路还包含：

一第一电阻，具有一第一端以及一第二端，其中该第一电阻的第一端电性连接该电压转换电路；以及

一第二电阻，具有一第一端以及一第二端，其中该第二电阻的第一端电性连接该第一电阻的第二端，该第二电阻的第二端电性连接一参考电位；

其中，该第一电阻与该第二电阻之间存在该电阻值比例，该电阻值比例是根据该功率因数校正控制器予以调整的，该电压转换电路根据该第二控制信号及该电阻值比例调整该驱动电压。

4.根据权利要求3所述的投影装置，其特征在于该功率因数校正控制器电性连接该第一电阻的第二端，用以接收该第一控制信号。

5.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于还包含：

至少一风扇；以及

一风扇控制组件，电性连接该至少一风扇并接收该光源电压，用以根据该光源电压控制该至少一风扇的一转速。

6.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该光源驱动管理组件电性连接该光源驱动组件，该光源驱动组件还输出一光源电流至该光源组件，该光源驱动管理组件还用以检测该投影装置的温度变化，并根据该投影装置的温度变化输出一电流控制信号至该光源驱动组件，使该光源驱动组件根据该电流控制信号调整该光源电流，以调整该光源组件的电功率。

7.一种用于调整一投影装置的驱动电压的方法，该投影装置包含一光源组件，该方法包含下列步骤：

接收一输入电压；

根据该输入电压输出该驱动电压；

根据该驱动电压输出一光源电压至该光源组件；

检测该光源电压的变化；

根据该光源电压的变化输出一第一控制信号；

检测该第一控制信号的变化；

根据该第一控制信号的变化调整一电阻值比例和输出一第二控制信号；以及

根据该第二控制信号及该电阻值比例调整该驱动电压。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于调整该驱动电压的该步骤还包含以下步骤：

当该光源电压的变化是该光源电压降低时，根据该电阻比例调整以及该第二控制信号降低该驱动电压。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于还包含下列步骤：

提供至少一风扇；以及

根据该光源电压控制该至少一风扇的转速。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于还包含下列步骤：

输出一光源电流至该光源组件；

检测该投影装置的温度变化；

根据该投影装置的温度变化输出一电流控制信号；以及

根据该电流控制信号调整该光源电流，以调整该光源组件的一电功率。

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