CN102012614A - 具有自动调整投影亮度功能的投影装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有自动调整投影亮度功能的投影装置及方法，该投影装置包括有光源、电源、影像显示器、镜头模组，该电源用于向光源进行供电，该镜头模组用于对影像显示器提供的图像进行投影；该投影装置还包括：偏振分光镜，用于接收光源投射来的光线，并反射部分光线至影像显示器，透射部分光线；光线检测单元，用于侦测透射来的光线对应的数位值，并将其与一预设值比较，根据比较结果产生一控制信号；电源控制器，用于根据该控制信号控制电源来调整光源的亮度，直至该透射的部分光线对应的数位值达到预设值。采用本发明的投影装置，既可以避免光损耗，也可以解决投影亮度的问题。

Description

具有自动调整投影亮度功能的投影装置及方法
技术领域
本发明涉及一种具有自动调整投影亮度功能的投影装置及方法。
背景技术
现有技术下，针对投影仪投影亮度问题的解决都是利用在投影仪投影过程中，获取光源所发出的部分有效光线，针对该有效光线进行处理，根据处理的结果来调整光源的亮度，从而改善投影仪投影亮度的问题。然而，获取光源的部分有效光线，会直接导致光能量的损耗，从而间接影响投影仪的投影亮度。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有自动调整投影亮度功能的投影装置及方法，通过一偏振分光镜透射部分光线至一光学传感器来调整投影的亮度，从而解决上述的问题。
本发明提供一种具有自动调整投影亮度功能的投影装置，该投影装置包括有光源、电源、影像显示器、镜头模组，该电源用于向光源进行供电，该镜头模组用于对影像显示器提供的图像进行投影；该投影装置还包括：偏振分光镜，用于接收光源投射来的光线，并反射部分光线至影像显示器，透射部分光线；光线检测单元，用于侦测透射来的光线对应的数位值，并将其与一预设值比较，根据比较结果产生一控制信号；电源控制器，用于根据该控制信号控制电源来调整光源的亮度，直至该透射的部分光线对应的数位值达到预设值。
本发明还提供一种具有自动调整投影亮度功能的投影装置，该投影装置包括有三种不同颜色的光源结构、电源、三个影像显示器、三个偏振分光镜、一镜头模组及一合光元件，该合光元件用于将三个影像显示器所提供的影像合成至镜头模组进行投影；该三个偏振分光镜，用于分别接收光源结构投射来的光线，并反射部分光线至影像显示器，透射部分光线；该投影装置还包括：光线检测单元，用于分别侦测透射来的光线对应的数位值，并将其与一预设值比较，根据比较结果产生对应的控制信号；电源控制器，用于分别根据对应的控制信号控制电源的输出来调整三种不同颜色的光源机构投射出来的光线亮度，直至该三个偏振分光镜分别透射出的部分光线对应的数位值达到预设值。
本发明还提供一种投影装置自动调整投影亮度的方法，该投影装置包括有光源、电源、影像显示器、镜头模组、偏振分光镜、光线检测单元及电源控制器，该方法包括以下步骤：偏振分光镜接收光源投射来的光线，并反射部分光线至影像显示器，透射部分光线；光线检测单元侦测透射来的光线对应的数位值，并将其与一预设值比较，根据比较结果产生一控制信号；电源控制器根据该控制信号控制电源的输出来调整光源的亮度，直至该透射的部分光线对应的数位值达到预设值。
本发明的具有自动调整投影亮度功能的投影装置，通过利用一偏振分光镜将光源投射来的光线中很少的一部分进行透射，光学传感器通过感测该透射的光线来调整投影亮度，从而既可以避免光损耗，也可以解决投影亮度的问题。
附图说明
图1是本发明的具有自动调整投影亮度功能的投影装置的第一示意图；
图2是本发明的具有自动调整投影亮度功能的投影装置的第二示意图；
图3是本发明的具有自动调整投影亮度功能的投影装置的第三示意图；
图4是本发明的投影装置自动调整投影亮度的方法流程图。
主要元件符号说明
  投影装置   1，1a
  光线检测单元   101
  控制模组   80
  模拟/数位转换器   81
  比较器   82
  信号处理模组   70
  滤波器   72
  放大器   71
  光学传感器   60
  影像显示器   31
  电源控制器   90
  电源   20
  光源   10
  偏振分光镜   33
  镜头模组   32
  色轮结构   40
  光源1   10a
  光源2   10b
  光源3   10c
  光源结构1   102a
  光源结构2   102b
  光源结构3   102c
  色轮结构1   40a
  色轮结构2   40b
  色轮结构3   40c
  影像显示器1   31a
  影像显示器2   31b
  影像显示器3   31c
  光学传感器1   60a
  光学传感器2   60b
  光学传感器3   60c
  合光元件   50
  偏振分光镜1   33a
  偏振分光镜2   33b
  偏振分光镜3   33c
具体实施方式
如图1所示，为具有自动调整投影亮度功能的投影装置1，该投影装置1包括一光源10、一电源20、一电源控制器90、一光线检测单元101、一影像显示器31、一镜头模组32及一偏振分光镜(PBS，Polarization Beam Splitter)33。该电源20用于通过电源控制器90对光源10进行供电，以控制光源10发光。在本实施方式中，电源20经电源控制器90输出的电压或功率不同会导致光源所发出的光线的亮度不同。
该偏振分光镜33用于将入射的光线经由内部结构反射光线至影像显示器31及透射部分光线。该影像显示器31用于提供图像。该镜头模组32用于将影像显示器31提供的图像进行投影。
该光源10用于向偏振分光镜33投射一光线L1。该偏振分光镜33将投射来的光线L1的部分光线L3反射至影像显示器31，并透射出另外部分光线L2。该影像显示器31反射产生一光线L4至镜头模组32。该镜头模组32根据影像显示器31投射来的光线L4投射影像。在本实施方式中，该影像显示器31为反射式硅基液晶显示器(LCOS，Liquid Crystal on Silicon)。
该光线检测单元101用于侦测透射来的光线L2对应的数位值，并将其与一预设值比较，根据比较结果产生一控制信号。
在本实施方式中，该光线检测单元101包括一光学传感器60、一信号处理模组70及一控制模组80。该光学传感器60用于感测透射来的光线L2，产生一感测信号。在本实施方式中，该光学传感器60为微机电系统(MEMS，Micro Electro Mechanical System)光学传感器。该光源为LED白光光源或白炽灯泡等发出无颜色的光。在其他实施方式中，该光源10也可为发光二极管或激光二极管等各种光源。
该信号处理模组70包括一放大器71及一滤波器72。该放大器71用于对光学传感器60所产生的感测信号进行放大。该滤波器72用于对放大后的感测信号进行过滤产生一模拟信号。
该控制模组80包括一模拟/数位转换器81及比较器82。该模拟/数位转换器81用于将滤波器72产生的模拟信号转换为一数位信号。该比较器82将该数位信号与一预设值进行比较，根据比较的结果产生一控制信号。
该电源控制器90用于根据该控制模组80所产生的控制信号控制电源20的输出来调整光源10的照射亮度，直至光线L2对应的数位值达到预设值。在本实施方式中，该电源控制器90可根据脉宽调制(PWM，Pulse-Width Modulation)设置一些周期性的脉冲信号来控制电源20开启或关闭光源10，从而控制光源10所发出的光线的亮度。在其他实施方式中，该电源控制器90也可采用无段式调光的方式来调整光源10所发出的光线的强度。
如图2所示，在本发明的第二实施方式中，该投影装置1还包括一色轮结构40。该色轮结构40可旋转的设置于光源10与偏振分光镜33之间，用于使得光源10发出的白色光线透过该色轮结构40投射出非白色的颜色光线至偏振分光镜33。该非白色的颜色光线的颜色与色轮结构40中所设置的彩色滤光片的颜色有关。在本实施方式中，该色轮结构40设置有三种颜色的滤光片分别为红色滤光片、绿色滤光片及蓝色滤光片，该三种颜色的滤光片在色轮结构40旋转过程中，依次与光源10对准，从而使得光源10投射出的光线透过该色轮结构40后依次投射出红绿蓝三种颜色光线至偏振分光镜33。
如图3所示，在本发明的第三实施方式中，该投影装置1包括有三种不同颜色的光源结构102a、102b、102c、三个影像显示器31a、31b、31c、三个光学传感器60a、60b、60c及合光元件50。在本实施方式中，该三种不同颜色的光源结构102a、102b、102c分别为红色光源结构、绿色光源结构及蓝色光源结构。该红色光源结构由一白色光源及一包括红色滤光片的色轮结构组成，该绿色光源结构由一白色光源及一包括绿色滤光片的色轮结构组成，该蓝色光源结构由一白色光源及一包括蓝色滤光片的色轮结构组成。在另一实施方式中，该红色光源结构为一红色光源、该绿色光源结构为一绿色光源，该蓝色光源结构为一蓝色光源。
该三个白色光源10a、10b、10c分别投射光线至对应的色轮结构40a、40b、40c后透射出三种颜色光线L1至对应的偏振分光镜33a、33b、33c。该偏振分光镜33a、33b、33c分别将投射来的光线L1反射部分光线L3，透射部分光线L2。该光线L3分别垂直投射至对应的影像显示器31a、31b、31c。该影像显示器31a、31b、31c分别反射光线L4至一合光元件50。该合光元件50用于将三个影像显示器31a、31b、31c投射来的影像画面合成一体至镜头模组32来投射影像。该三个光学传感器60a、60b、60c用于分别感测透射来的光线L2，产生一感测信号。该信号处理模组70分别对该三个感测信号进行放大及过滤，产生模拟信号。该控制模组80将该模拟信号转换为数位信号，并分别将该三个数位信号与预设的数位信号进行比较，根据比较的结果产生三个控制信号。该电源控制器90分别根据三个控制信号调整电源的功率或电压等来调整三个白色光源10a、10b、10c的照射亮度，直至来自于白色光源10a、10b、10c中的透射光线L2对应的数位信号达到预设值。
如图4所示，为本发明的投影装置自动调整投影亮度的方法流程图。
该光源10投射光线L1至偏振分光镜33(步骤S701)。
该偏振分光镜33反射部分光线L3至影像显示器31，投射部分光线L2(步骤S702)。
该光线检测单元101侦测透射来的光线L2对应的数位值，并将其与一预设值比较，根据比较结果产生一控制信号(步骤S703)。
该电源控制器90根据该控制信号控制电源20的输出来调整光源10的照射亮度，直至光线L2对应的数位值达到预设值(步骤S704)。

Claims (10)

1.一种具有自动调整投影亮度功能的投影装置，该投影装置包括有光源、电源、影像显示器、镜头模组，该电源用于向光源进行供电，该镜头模组用于对影像显示器提供的图像进行投影；其特征在于：该投影装置还包括：
偏振分光镜，用于接收光源投射来的光线，并反射部分光线至影像显示器，透射部分光线；
光线检测单元，用于侦测透射来的光线对应的数位值，并将其与一预设值比较，根据比较结果产生一控制信号；
电源控制器，用于根据该控制信号控制电源来调整光源的亮度，直至该透射的部分光线对应的数位值达到预设值。
2.如权利要求1所述的具有自动调整投影亮度功能的投影装置，其特征在于：该投影装置还包括一设置于光源与偏振分光镜间的色轮结构，该色轮结构包括一系列颜色滤光片，在色轮机构旋转过程中，该一系列的颜色滤光片依次与光源对准，使得光源透射出来的光线透过该色轮结构后依次投射出不同颜色的光线至偏振分光镜。
3.如权利要求1所述的具有自动调整投影亮度功能的投影装置，其特征在于：该光源为LED白光光源、白炽灯泡、发光二极管、或镭射光源。
4.如权利要求1所述的具有自动调整投影亮度功能的投影装置，其特征在于：该光学传感器为微机电系统光学传感器。
5.一种具有自动调整投影亮度功能的投影装置，其特征在于：该投影装置包括有三种不同颜色的光源结构、电源、三个影像显示器、三个偏振分光镜、一镜头模组及一合光元件，该合光元件用于将三个影像显示器所提供的影像合成至镜头模组进行投影；该三个偏振分光镜，用于分别接收光源结构投射来的光线，并反射部分光线至影像显示器，透射部分光线；该投影装置还包括：
光线检测单元，用于分别侦测透射来的光线对应的数位值，并将其与一预设值比较，根据比较结果产生对应的控制信号；
电源控制器，用于分别根据对应的控制信号控制电源的输出来调整三种不同颜色的光源机构投射出来的光线亮度，直至该三个偏振分光镜分别透射出的部分光线对应的数位值达到预设值。
6.如权利要求5所述的具有自动调整投影亮度功能的投影装置，其特征在于：该三种颜色的光源机构分别为红色光源结构、绿色光源结构及蓝色光源结构。
7.如权利要求6所述的具有自动调整投影亮度功能的投影装置，其特征在于：该红色光源结构为一红色光源，该绿色光源结构为一绿色光源及该蓝色光源结构为一蓝色光源。
8.如权利要求6所述的具有自动调整投影亮度功能的投影装置，其特征在于：该红色光源结构由一白色光源及一包括红色滤光片的色轮结构组成，该绿色光源结构由一白色光源及一包括绿色滤光片的色轮结构，该蓝色光源结构由一白色光源及一包括蓝色滤光片的色轮结构组成。
9.一种投影装置自动调整投影亮度的方法，该投影装置包括有光源、电源、影像显示器、镜头模组、偏振分光镜、光线检测单元及电源控制器，其特征在于：该方法包括以下步骤：
偏振分光镜接收光源投射来的光线，并反射部分光线至影像显示器，透射部分光线；
光线检测单元侦测透射来的光线对应的数位值，并将其与一预设值比较，根据比较结果产生一控制信号；
电源控制器根据该控制信号控制电源的输出来调整光源的亮度，直至该透射的部分光线对应的数位值达到预设值。
10.如权利要求9所述的自动调整投影亮度的方法，其特征在于：该投影装置还包括一设置于光源与偏振分光镜间的色轮结构，该方法还包括以下步骤：
光源投射的白色光线经色轮结构后透射出带颜色的光线至偏振分光镜。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20110413