CN102478753B - 投影装置、用于投影装置的光源模块及亮度调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种投影装置、用于该投影装置的光源模块及亮度调整方法。该投影装置包含该光源模块及至少一致动器，该光源模块包含一发光元件。首先，利用该至少一致动器，驱动该发光元件于一第一位置移动至一第二位置，并分别检测该发光元件于该第一位置及该第二位置时，其所对应呈现的一第一亮度及一第二亮度。当该第一亮度高于该第二亮度时，该致动器可驱动该发光元件至该第一位置。藉此，该投影装置的一投影画面的亮度得以自动调整至一最佳值。

Description

投影装置、用于投影装置的光源模块及亮度调整方法

技术领域

本发明是关于一种投影装置，特别是一种光源模块用于调整投影装置的发光元件的一位置，以及一种用于调整投影装置的投影画面亮度的方法。

背景技术

投影装置现今已普遍的应用于各式商务会议以及家庭剧院等环境中。如图1所示，是揭露一种现有的投影装置1的光源模块2，光源模块2具有一光源21、一集光柱22、多个光学元件23和一数字微镜装置(Digital Micromirror Device，DMD)24。光线自光源21发射出后，通过集光柱22，将光线均匀成为几近平行光，接着透过多个光学元件23折射进入数字微镜装置24后，与影像输入信号结合，自数字微镜装置24反射而成为投影装置1的一投影画面。

然由于现有的投影装置1的光源模块2于实际组装时，常因光源21、集光柱22、这些光学元件23和数字微镜装置24无法准确对位，导致光源21因位置有所偏移，而无法以一较佳位置将其所有光线投射至集光柱22，进而影响其投影画面的亮度。

为解决前述问题，现有的投影装置1于组装完成后，通常会于投影屏幕的周围装设多个亮度感应器，以检测投影装置1所投射出的投影画面的亮度，并以手动的方式将光源21调整至一最佳位置，以将光源21的所有光线都得以发射至集光柱22。然而，此种人工的校准方式不但费时费工且亦无法完全精准对位。再者，由于使用者无亮度感应器等专业设备，若自行更换投影装置1的内部零件后，光源21、集光柱22等元件位置若有所偏移时，使用者亦无法马上进行调整，而使得投影装置1的成像品质大幅下降。

有鉴于此，研发一种自动调整光源位置的技术，进而有效调节投影装置的投影画面的亮度，并免除调整程序繁复与工艺难控管的缺失，便成为此业界亟需达成的目标。

发明内容

为解决上述问题，本发明的一目的在于提供一种投影装置及其光源模块，该光源模块得自动调整其发光元件的一位置，令光源所投射出的光束，得以一最正确有效的位置，通过光学元件反射成像。

为达上述目的，本发明的投影装置包含至少一光学元件及一光源模块。该光源模块包含一支撑架、一发光元件及至少一致动器，该发光元件设置于该支撑架上，适以产生一光线，该至少一致动器与该发光元件连接，用以调整该发光元件相对于该支撑架的一位置，使该发光元件停止定位于一位置时，该光线可完全投射于该至少一光学元件。

本发明的另一目的在于提供一种前述投影装置的亮度调整方法，该投影装置包含一光源模块及至少一致动器，该光源模块包含一发光元件，该方法包含下列步骤：(a)利用该至少一致动器，驱动该发光元件于一第一位置及一第二位置间移动；(b)分别检测该发光元件于该第一位置及该第二位置时，该光线所对应呈现的一第一亮度及一第二亮度；(c)判断该第一亮度高于该第二亮度；以及(d)调整该发光元件至该第一位置。藉此，该投影装置的一投影画面的亮度得以自动调整至一最佳值。

本发明的有益技术效果是：相较于现有的投影装置通过手动的方式调整内部发光元件的位置，本发明用于投影装置的光源模块及其亮度调整方法，借助控制模块、致动器及亮度感应器的搭配，可自动调整发光元件的位置，以使发光元件的光线得以有效的通过光学元件并投射出亮度足够的投影画面，进而提升投影装置的成像品质，亦可简化不必要的调整程序，以降低投影装置的生产成本。

为让上述目的、技术特征、和优点能更明显易懂，下文是以较佳实施例配合附图进行详细说明。

附图说明

图1是现有的投影装置中光源模块的局部结构图；

图2A是本发明投影装置的示意图；

图2B是本发明光源模块的结构图；

图3A是本发明投影装置的亮度调整方法流程图；以及

图3B是图3A中步骤501的详细步骤流程图。

具体实施方式

本发明一实施例的投影装置3包含至少一光学元件、一数字微镜装置34及一光源模块4。请参阅图2A及图2B，其中，图2A为本发明投影装置3的示意图；图2B为本发明投影装置3的光源模块4的详细结构图。需说明的是，为清楚表示本发明投影装置3的各元件的相对位置，图2A及图2B均未绘示与本发明精神无关连性的其它元件；且附图中各元件间的形状与尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际结构与比例。

承上所述，该至少一光学元件包含一集光柱31具有一入光面31a，光源模块4包含一支撑架41、一发光元件42及至少一致动器43，发光元件42设置于支撑架41上，以产生一光线。该至少一致动器43与发光元件42连接，用以调整发光元件42相对于支撑架41的一位置，使发光元件42的光线得完全聚焦于入光面31a并通过集光柱31后，进一步投射至数字微镜装置34，数字微镜装置34便将发光元件42的光线反射成为一亮度足够的投影画面。

更明确而言，如图2A及图2B所示，于本实施例中，投影装置3还包含一控制模块32、一亮度传感器33。该至少一致动器43包含一第一马达43a及一第二马达43b，而支撑架41则包含一底座41a、连结至底座41a的一延伸支架41b，以及枢设于延伸支架41b的一容置部41c，发光元件42设置于容置部41c中。藉此，当控制模块32与该至少一致动器43电性连结时，可驱动第一马达43a及第二马达43b，进而使第二马达43b驱动延伸支架41b相对底座41a沿一第一方向x移动，而第一马达43a可驱动容置部41c相对延伸支架41b于第二方向y转动，换言之，第二马达43b调整发光元件42于第一方向x移动，第一马达43a则调整发光元件42于第二方向y转动后，发光元件42由一第一位置移动至一第二位置，其中，第一方向x及第二方向y相互垂直。

详细而言，请参图2B，当第一马达43a驱动容置部41c时，容置部41c是以延伸支架41b的至少一扣合件411为枢轴，并相对延伸支架41b于第二方向y上下转动。而底座41a及延伸支架41b是以一导槽或一滑轨相互衔接(图未绘示)，藉此，第二马达43b可带动延伸支架41b于导槽或滑轨中左右移动，亦即第二马达43b藉由导槽或滑轨，适可相对于底座41a沿第一方向x左右移动。而本发明的光源模块4并不仅限于上述的作动方式，熟知本领域技术者，应可轻易推及，于本发明其它实施例中，较佳地，可直接通过第一马达43a、第二马达43b或进一步设置第三马达以控制容置部41c于一第三方向z前后移动，进而增加调整发光元件42的位置的弹性度。需说明的是，第一方向x、第二方向y及第三方向z相互垂直，且熟知本领域的技术人员应可轻易了解本发明底座41a及延伸支架41b通过导槽或滑轨相互衔接的方式，故本发明予以省略未绘示，于此不再赘述。

当控制模块32驱动该至少一致动器43调整发光元件42关于第一方向x及第二方向y，由第一位置移动至第二位置时，数字微镜装置34适可分别将发光元件42于第一位置及第二位置时所接收到的光线反射至亮度传感器33，亮度传感器33检测发光元件42分别于第一位置及第二位置，该光线所对应呈现的一第一亮度及一第二亮度，并传送一第一亮度信号及一第二亮度信号至控制模块32。控制模块32比较第一亮度信号及第二亮度信号，判断第一亮度信号高于第二亮度信号时，表示发光元件42于第一位置较能将其光线完全投射至集光柱31，并聚焦于入光面31a，故控制模块32便驱动该至少一致动器43关于第一方向x及第二方向y，调整发光元件42由第二位置移动至第一位置。

借助上述运作方式，控制模块32可进一步驱动该至少一致动器43移动发光元件42由第一位置至一第三位置，接着亮度传感器33检测第三亮度并传送第三亮度信号至控制模块32，当控制模块32判断第三亮度信号低于第一亮度信号时，便驱动该至少一致动器43调整发光元件42再由第三位置移动至第一位置，如此不断反复调整发光元件42的位置，当控制模块判断发光元件42所处的第一位置可读取到最高的亮度信号时，发光元件42可定位于第一位置，此时，发光元件42得以一最佳位置将其光线完全投射于集光柱31中，进而使数字微镜装置34反射成为投影装置3的一投影画面时，投影画面得以足够的亮度呈现。

于本发明其它实施例中，亮度传感器33可设置于投影屏幕上，当数字微镜装置34反射发光元件42的光线成为投影装置3的投影画面并投影于投影屏幕上时，亮度传感器33可感测数字微镜装置34所反射出的部分光线，进而检测发光元件42于第一位置及第二位置分别所对应的第一亮度及第二亮度，并传送第一亮度信号及第二亮度信号至控制模块32。

此外，于本发明其它实施例中，光源模块4亦可具有多个发光元件42及多个支撑架41，各发光元件42适可产生一光线，并设置于各支撑架41上，该至少一致动器43与各发光元件42及控制模块32电性连接，以调整各发光元件42相对于各支撑架41的一位置，藉此，亮度传感器33适可将各发光元件42的一亮度信号传送至控制模块32以驱动该至少一致动器43调整各发光元件42的一位置，进而使数字微镜装置34反射成为亮度足够的一投影画面。

本发明亦提供一种亮度调整方法，可调整如上述投影装置3(如图2A及图2B所示)的投影画面的亮度，其中，如前所述，投影装置3包含亮度传感器33、光源模块4及该至少一致动器43，光源模块4包含发光元件42，以产生该光线，该亮度调整方法的流程图如图3A所示，包含下列步骤：首先，在步骤501中，利用该至少一致动器43，驱动发光元件42于第一位置及第二位置间移动。接着，在步骤503中，分别检测发光元件42于第一位置及第二位置时，该光线所对应呈现的第一亮度及第二亮度。于步骤505中，判断第一亮度高于第二亮度；最后，于步骤507中，调整发光元件42至第一位置。藉此，相较于第二位置，发光元件42于第一位置时，能将其光线完全投射并通过投影装置3的该至少一光学元件，并进一步反射成亮度足够的投影画面。

详言之，如前述的投影装置3，该至少一致动器43包含第一马达43a及第二马达43b，光源模块4则包含支撑架41，支撑架41包含底座41a、借助导槽或滑轨连结至底座41a的延伸支架41b，以及借助至少一扣合件411枢设于延伸支架41b的容置部41c，发光元件42设置于容置部41c中，而步骤501的详细步骤如图3B所示，首先，于步骤501a中，第二马达43b主要带动延伸支架41b于导槽或滑轨中移动，亦即驱动延伸支架41b相对底座41a沿第一方向x移动，以调整发光元件42于第一方向x移动。接着，于步骤501b中，第一马达43a驱动容置部41c，使容置部41c以至少一扣合件411为枢轴，相对于延伸支架41b于第二方向y转动，以调整发光元件42于第二方向y转动，且第一方向x及第二方向y相互垂直。藉此，该至少一致动器43适可藉由控制延伸支架41b及容置部41c，驱动发光元件42于第一位置及第二位置间移动。需说明的是，于本发明其它实施例中，投影装置3亦可新增一第三马达，而本发明的亮度调整方法亦可新增一步骤501c，于步骤501c中，该第三马达可控制容置部41c于一第三方向z移动，且第一方向x、第二方向y及第三方向z相互垂直，以增加调整发光元件42的位置的弹性度，此是熟知本领域的技术者可轻易推及的，于此不再赘述。

于步骤503中，是使用投影装置3的亮度测器33，接收发光元件42于第一位置及第二位置时，投射至亮度传感器33的光线，于本实施例中，投影装置3还包含数字微镜装置34，是故于步骤503前，亦可增设一步骤502：利用数字微镜装置34，以将发光元件42于第一位置及第二位置时所产生的光线部分反射至亮度传感器33。

于步骤505中，投影装置3的控制模块32可比较亮度传感器33根据第一亮度及第二亮度所传送的第一亮度信号及第二亮度信号，当判断第一亮度信号高于第二亮度信号时，进而于步骤507中，控制模块32向该至少一致动器43发出一控制信号，该至少一致动器43根据控制信号是可驱动发光元件42至第一位置。

综上所述，相较于现有的投影装置透过手动的方式调整内部发光元件的位置，本发明用于投影装置的光源模块及其亮度调整方法，借助控制模块、致动器及亮度感应器的搭配，可自动调整发光元件的位置，以使发光元件的光线得以有效的通过光学元件并投射出亮度足够的投影画面，进而提升投影装置的成像品质，亦可简化不必要的调整程序，以降低投影装置的生产成本。

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 (23)

1.一种用于一投影装置的光源模块，该投影装置还包含至少一光学元件、一控制模块及一亮度传感器，其特征在于，该光源模块包含：

一支撑架，

一发光元件，设置于该支撑架上，以产生一光线，以及

至少一致动器，与该发光元件连接及与该控制模块电性连接，用以调整该发光元件相对于该支撑架的一位置，使该光线投射至该至少一光学元件，该控制模块适以驱动该至少一致动器，以调整该发光元件由一第一位置移动至一第二位置，该亮度传感器用以检测该发光元件分别于该第一位置及该第二位置时，该光线所对应呈现一第一亮度及一第二亮度。

2.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于，该至少一致动器包含一第一马达及一第二马达，该第二马达调整该发光元件于一第一方向移动，该第一马达调整该发光元件关于一第二方向转动。

3.根据权利要求2所述的光源模块，其特征在于，该支撑架包含一底座、连结至该底座的一延伸支架、以及枢设于该延伸支架的一容置部，该发光元件设置于该容置部中。

4.根据权利要求3所述的光源模块，其特征在于，该第二马达可驱动该延伸支架相对该底座沿该第一方向移动，而该第一马达可驱动该容置部相对该延伸支架于该第二方向转动。

5.根据权利要求2所述的光源模块，其特征在于，该至少一光学元件包含一集光柱。

6.根据权利要求5所述的光源模块，其特征在于，该集光柱具有一入光面，该光线聚焦于该入光面上。

7.一种投影装置，其特征在于，包含：

至少一光学元件，

一控制模块，

一亮度传感器，以及

一光源模块，该光源模块包含：

一支撑架，

一发光元件，设置于该支撑架上，以产生一光线，及

至少一致动器，与该发光元件连接及与该控制模块电性连接，用以调整该发光元件相对于该支撑架的一位置，使该光线投射至该至少一光学元件，该控制模块适以驱动该至少一致动器，以调整该发光元件由一第一位置移动至一第二位置，该亮度传感器用以检测该发光元件分别于该第一位置及该第二位置时，该光线所对应呈现一第一亮度及一第二亮度。

8.根据权利要求7所述的投影装置，其特征在于，该至少一致动器包含一第一马达及一第二马达，该第二马达调整该发光元件于一第一方向移动，该第一马达调整该发光元件关于一第二方向转动。

9.根据权利要求8所述的投影装置，其特征在于，该控制模块适以驱动该至少一致动器，以调整该发光元件关于该第一方向及该第二方向，由该第一位置移动至该第二位置。

10.根据权利要求9所述的投影装置，其特征在于，该支撑架包含一底座、连结至该底座的一延伸支架、以及枢设于该延伸支架的一容置部，该发光元件设置于该容置部中。

11.根据权利要求10所述的投影装置，其特征在于，该第二马达可驱动该延伸支架相对该底座沿该第一方向移动，而该第一马达可驱动该容置部相对该延伸支架于该第二方向转动。

12.根据权利要求9所述的投影装置，其特征在于，还包含一数字微镜装置，用以接受并反射该光线。

13.根据权利要求12所述的投影装置，其特征在于，该至少一光学元件包含一集光柱，当该光线通过该集光柱后，投射至该数字微镜装置。

14.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，该集光柱具有一入光面，该光线聚焦于该入光面上。

15.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，该亮度传感器设置于该投影装置内，该数字微镜装置可将该光线反射至该亮度传感器，以检测该第一亮度及该第二亮度。

16.根据权利要求13所述的投影装置，其特征在于，该亮度传感器设置于一投影屏幕上，该数字微镜装置可将该光线反射至该亮度传感器，以检测该第一亮度及该第二亮度。

17.一种用于一投影装置的亮度调整方法，该投影装置包含一光源模块、至少一致动器、一控制模块及一亮度传感器，该光源模块包含一发光元件，以产生一光线，其特征在于，该方法包含以下步骤：

利用该至少一致动器，驱动该发光元件于一第一位置及一第二位置间移动；

利用该亮度传感器，接收该发光元件于该第一位置及该第二位置时，投射至该亮度传感器的光线，分别检测该发光元件于该第一位置及该第二位置时，该光线所对应呈现的一第一亮度及一第二亮度，

利用该控制模块，判断该第一亮度高于该第二亮度，以及

利用该控制模块，调整该发光元件至该第一位置。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，该至少一致动器包含一第一马达及一第二马达，该驱动该发光元件于一第一位置及一第二位置间移动的步骤包含：

该第二马达调整该发光元件于一第一方向移动，及

该第一马达调整该发光元件关于一第二方向转动。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，该投影装置还包含一数字微镜装置，该检测一第一亮度及一第二亮度的步骤之前，还包含一步骤：利用该数字微镜装置，将该光线反射至该亮度传感器。

20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，该控制模块，判断该第一亮度高于该第二亮度的步骤，是该控制模块比较该亮度传感器根据该第一亮度及该第二亮度所传送的一第一亮度信号及一第二亮度信号。

21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，该光源模块还包含一支撑架，该支撑架包含一底座、连结至该底座的一延伸支架、以及枢设于该延伸支架的一容置部，该发光元件设置于该容置部中，该第二马达调整该发光元件于一第一方向移动的步骤，是驱动该延伸支架相对该底座沿该第一方向移动。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，该第一马达调整该发光元件关于一第二方向转动的步骤，是驱动该容置部相对该延伸支架于该第二方向转动。

23.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，调整该发光元件至该第一位置的步骤，是该控制模块向该至少一致动器发出一控制信号，该至少一致动器根据该控制信号驱动该发光元件至该第一位置。

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