CN102955341B - 投影装置及其亮度调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种投影装置及其亮度调整方法。投影装置包括光源、光源驱动单元、光机、亮度感测单元与控制单元。光源驱动单元用以驱动光源。光机用以接收光源所产生的光，以便投射出影像，其中光机具有多个内部构件。亮度感测单元配置于光机内的光传递路径上，且在此光传递路径上，亮度感测单元与光源之间配置有所述内部构件至少其中之一，而亮度感测单元用以将所感测到的光亮度转换成亮度值。控制单元用以依据亮度值来决定是否改变光源驱动单元的输出功率，以进一步改变光源所产生的光的亮度。

Description

投影装置及其亮度调整方法

技术领域

本发明涉及投影技术的领域，且特别涉及一种投影装置及其亮度调整方法。

背景技术

目前的投影装置可分为不具有亮度感测功能的投影装置与具有亮度感测功能的投影装置二种。不具有亮度感测功能的投影装置因其内部未设置亮度感测元件，故无法针对内部光源主动进行亮度的调整与控制。而具有亮度感测功能的投影装置虽在其内部设置有亮度感测元件，然而亮度感测元件所感测到的亮度值仅用来作为投影装置调整色坐标的参考，因此这种投影装置亦无法针对内部光源主动进行亮度的调整与控制。

由以上可知，无论是不具有亮度感测功能的投影装置还是具有亮度感测功能的投影装置，当其内部光源的亮度不稳定时，都无法对亮度再进行最优化调整。尽管在近几年中，陆续提出了一些关于投影装置的专利，例如是美国专利号7252385，然而这些专利也都没有提出针对内部光源主动进行亮度的调整与控制的方案。

发明内容

本发明提供一种投影装置，可针对内部光源主动进行亮度的调整与控制。

本发明还提供一种亮度调整方法，其用于所述的投影装置。

本发明提出一种投影装置，其包括有光源、光源驱动单元、光机、亮度感测单元与控制单元。光源驱动单元用以驱动光源。光机用以接收光源所产生的光，以便依据所接收到的光而投射出影像，其中光机具有多个内部构件。亮度感测单元配置于光机内的光传递路径上，且在此光传递路径上，亮度感测单元与光源之间配置有上述内部构件的至少其中之一，而此亮度感测单元用以将所感测到的光亮度转换成亮度值。控制单元用以依据亮度值来决定是否改变光源驱动单元的输出功率，以进一步改变光源所产生的光的亮度。

在本发明实施例所述的投影装置中，控制单元判断亮度值是否介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间，且当控制单元判断为否时，控制单元依据亮度值来改变光源驱动单元的输出功率，以便使亮度值介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间。

在本发明实施例所述的投影装置中，当控制单元判断亮度值介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，控制单元控制光源驱动单元维持原有的输出功率。

在本发明实施例所述的投影装置中，投影装置还包括冷却单元。冷却单元用以执行冷却操作，而控制单元还可检测冷却单元的操作状态而取得冷却数据，且当控制单元判断亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，控制单元还控制冷却单元调整冷却数据。

在本发明实施例所述的投影装置中，冷却单元包括风扇，而冷却数据包括风扇电压或是风扇转速。

在本发明实施例所述的投影装置中，投影装置还包括有温度感测单元。温度感测单元用以感测投影装置内部的温度，并用以提供温度感测数据，且当控制单元判断亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，控制单元还依据温度感测数据控制冷却单元调整冷却数据。

在本发明实施例所述的投影装置中，投影装置还包括有气压感测单元。气压感测单元用以感测投影装置内部或外部的气压，并用以提供气压感测数据，且当控制单元判断亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，控制单元还依据气压感测数据控制冷却单元调整冷却数据。

在本发明实施例所述的投影装置中，亮度值可以为模拟亮度值或是数字亮度值。

本发明还提出一种投影装置的亮度调整方法。投影装置中的光机用以接收投影装置中的光源所产生的光，以便依据所接收到的光而投射出影像。所述亮度调整方法包括：在光机内的光传递路径上提供亮度感测单元，将所感测到的光亮度转换成亮度值；以及提供控制单元，依据亮度值来决定是否改变投影装置的光源驱动单元的输出功率，并提供光源驱动单元驱动光源以改变光源所产生的光的亮度。

在本发明实施例所述的亮度调整方法中，亮度调整方法的步骤还包括：提供控制单元判断亮度值是否介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间，且当判断为否时，依据亮度值来改变光源驱动单元的输出功率，以便使亮度值介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间。

在本发明实施例所述的亮度调整方法中，亮度调整方法的步骤还包括：当控制单元判断亮度值介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，控制光源驱动单元维持原有的输出功率。

在本发明实施例所述的亮度调整方法中，亮度调整方法的步骤还包括：提供用以执行冷却操作的冷却单元，控制单元还检测冷却单元的操作状态而取得冷却数据，且当控制单元判断亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，控制冷却单元调整冷却数据。

在本发明实施例所述的亮度调整方法中，亮度调整方法的步骤还包括：提供用以感测投影装置内部的温度的温度感测单元，当控制单元判断亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，还依据温度感测单元所提供的温度感测数据以控制冷却单元调整冷却数据。

在本发明实施例所述的亮度调整方法中，亮度调整方法的步骤还包括：提供用以感测投影装置内部的气压的气压感测单元，当控制单元判断亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，还依据气压感测单元所提供的气压感测数据以控制冷却单元调整冷却数据。

本发明的实施例具有下列至少一个优点。本发明的实施例中，是在投影装置中设置亮度感测单元，并将此亮度感测单元配置于光机内的光传递路径上，且在此光传递路径上，亮度感测单元与光源之间配置光机的内部构件的至少其中之一。如此一来，便可利用此亮度感测单元将其所感测到的光亮度转换成亮度值，然后再使投影装置内的控制单元依据此亮度值来决定是否控制光源驱动单元改变输出的功率，以进一步改变光源所产生的光的亮度。因此，本发明的实施例的投影装置可针对其内部光源主动进行亮度的调整与控制，达到稳定亮度的效果。

为让本发明实施例的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1示出依照本发明优选实施例的投影装置；

图2为本发明的投影装置的其中一种操作方式；以及

图3为依照本发明实施例的投影装置的亮度调整方法的基本流程。

【主要元件符号说明】

100：投影装置

121：冷却单元

122：温度感测单元

123：气压感测单元

124：光源驱动单元

125：控制单元

126：光源

126-1：光

127：亮度感测单元

130：光机

131：会聚透镜

132：色轮

133：积分柱

134：聚光透镜

135：光阑

136：中继透镜

137：光阀

138：棱镜照明系统

138-1：反射面

139：镜头

140：表面

S202、S204、S206、S208、S210、S210-1、S210-2、S210、S302、S304：步骤

具体实施方式

图1示出依照本发明优选实施例的投影装置。请参照图1，投影装置100主要包括有光源驱动单元124、控制单元125、光源126、光机130与亮度感测单元127，其中亮度感测单元127配置在光机130中。在本实施例中，控制单元125电连接光源驱动单元124、亮度感测单元127与光机130，以控制这些构件的操作。而光源驱动单元124电连接光源126，以便驱动光源126。此光源126例如可以采用至少一个灯或至少一个发光二极管来实现。而光源驱动单元124例如是可以采用灯驱动器(lamp driver)或是低压电源供应器(low voltage power supply，LVPS)来实现。

所述的光机130用以接收光源126所产生的光126-1，以便依据所接收到的光而在表面140上投射出影像。当然，此光机130具有多个内部构件。为了更清楚说明本发明，此图所示的光机130以现有的其中一种架构来呈现，然这样的架构仅是用以举例，并非用以限制本发明。以下先来说明此图所示的光机130的架构。

请再参照图1，此光机130的内部构件包括有会聚透镜131、色轮132、积分柱133、聚光透镜134、光阑135、中继透镜136、光阀137、棱镜照明系统138与镜头139，其中棱镜照明系统138例如具有反射面138-1。而由图1明显可知，光机130在接收到光源126所产生的光126-1后，由其内部构件一级一级地对接收到的光进行处理，光机130内部便会形成光传递路径(未图示)。

因此，所述亮度感测单元127可配置在此光传递路径上，以进行亮度检测。而在此光传递路径上，亮度感测单元127与光源126之间配置有上述内部构件至少其中之一。以此例而言，亮度感测单元127配置于会聚透镜131与色轮132之间，因此亮度感测单元127与光源126之间例如隔着一个会聚透镜131。如此一来，便可利用亮度感测单元127将所感测到的光亮度转换成亮度值。当然，亮度感测单元127也可以是设置在其它位置，例如是设置在聚光透镜134与光阑135之间，或是设置在中继透镜136与光阀137之间，在此不再一一列举。

基于上述的设计，控制单元125可依据上述的亮度值来决定是否控制光源驱动单元124改变输出的功率，以进一步改变光源126所产生的光126-1的亮度。举例来说，控制单元125可以判断前述亮度值是否介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间，当控制单元125判断为否时，控制单元125依据前述亮度值来控制光源驱动单元124改变输出的功率，以便使亮度值调整至介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间；反之，当控制单元125判断前述亮度值介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，控制单元125控制光源驱动单元124维持原有的输出功率。如此，投影装置100可针对其内部光源126主动进行亮度的调整与控制，达到稳定亮度的效果。

此外，由于光源126的发光效率亦与投影装置100的内部温度有关，因此在投影装置100中可进一步采用冷却单元121，以便利用此冷却单元121执行冷却操作，进而改善光源126的发光效率。此冷却单元121例如采用风扇来实现。而以实际的设计来说，控制单元125可进一步检测冷却单元121的操作状态而取得冷却数据，例如是取得风扇电压或是风扇转速，且当控制单元125判断亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，则控制单元125更进一步控制冷却单元121调整冷却数据，以对亮度值进行微调。在本实施例中，调整光源驱动单元124的输出功率例如作为优先考虑，而调整冷却数据例如作为次要考虑，然而考虑次序应视实际需求而定，即本发明不以此为限。

优选地，投影装置100还可进一步采用温度感测单元122，以便利用此温度感测单元122感测投影装置100内部的温度，并提供温度感测数据。如此一来，当控制单元125判断前述亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，则控制单元125可进一步依据此温度感测数据来控制冷却单元121调整冷却数据。

此外，由于光源126的发光效率亦与投影装置100的内部气压有关，因此在投影装置100中亦可进一步采用气压感测单元123，以便利用此气压感测单元123感测投影装置100内部的气压，并提供气压感测数据。如此一来，当控制单元125判断前述亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时，则控制单元125可进一步依据此气压感测数据来控制冷却单元121调整冷却数据(例如调整风扇转速)，以进一步改善光源126的发光效率。

值得一提的是，前述的亮度值可为模拟亮度值或是数字亮度值，其形式可取决于亮度感测单元127的实现方式。亮度感测单元127的功能例如可以是用以进行亮度-电压(light to voltage)的转换、亮度-频率(light tofrequency)的转换或是亮度-数字(light to digital)的转换，但本发明不以此为限。类似地，前述的温度感测单元122的功能例如可以是用以进行温度-数字(temperature to digital)的转换或是温度-电压(temperature to voltage)的转换，但本发明不以此为限。而气压感测单元123的功能例如可以是用以进行压力-数字(pressure to digital)的转换或是压力-电压(pressure to voltage)的转换，但本发明不以此为限。

为了具体说明上述实施例的投影装置100的操作方法，以下提供一种投影装置100的其中一种操作方式，但本发明不以此为限。请同时参照图2与图1，首先，当投影装置100开机时，控制单元125可控制光源驱动单元124去点亮光源126，以便进行投影(如步骤S202所示)。接着，控制单元125可取得亮度感测单元127所输出的亮度值、冷却单元121的冷却数据、温度感测单元122的温度感测数据与气压感测单元123的气压感测数据(如步骤S204所示)。然后，控制单元125可判断所取得的亮度值是否介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间(如步骤S206所示)。当判断为是时，则控制单元125控制光源驱动单元124维持原有的输出功率(如步骤S208所示)，然后再回去执行步骤S204；反之，当判断为否时，则控制单元125执行步骤S210。在步骤S210中，控制单元125可先控制光源驱动单元124调整其输出功率(如步骤S210-1所示)。接着，控制单元125可依据温度感测数据与气压感测数据至少其中之一来控制冷却单元121调整其冷却数据(如步骤S210-2所示)。而在执行完步骤S210之后，控制单元125再回去执行步骤S204。

而依照上述实施例的教示，本领域普通技术人员当可归纳出本发明的投影装置的一些基本操作方式，如图3所示。图3为依照本发明实施例的投影装置的亮度调整方法的基本流程。而所述投影装置的光机用以接收投影装置中的光源所产生的光，以便依据所接收到的光而投射出影像。如图3所示，所述亮度调整方法的基本流程包括：在光机内的光传递路径上提供亮度感测单元以将所感测到的光亮度转换成亮度值(如步骤S302所示)；以及提供控制单元以依据亮度值来决定是否改变投影装置的光源驱动单元的输出功率，并提供光源驱动单元驱动光源以改变光源所产生的光的亮度(如步骤S304所示)。

综上所述，本发明的实施例具有下列至少一个优点。本发明的实施例中，是在投影装置中设置亮度感测单元，并将此亮度感测单元配置于光机内的光传递路径上。而在此光传递路径上，亮度感测单元与光源之间配置光机的内部构件至少其中之一。如此一来，便可利用此亮度感测单元将其所感测到的光亮度转换成亮度值，然后再使投影装置内的控制单元依据此亮度值来决定是否控制光源驱动单元改变输出的功率，以进一步改变光源所产生的光的亮度。因此，本发明的实施例的投影装置可针对其内部光源来主动进行亮度的调整与控制，达到稳定亮度的效果。

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明权利要求及发明说明内容所作地简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利覆盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (14)

1.一种投影装置，包括：

光源；

光源驱动单元，用以驱动所述光源；

光机，用以接收所述光源所产生的光，以便依据所接收到的光而投射出影像，其中所述光机具有多个内部构件；

其特征在于，所述投影装置还包括：

亮度感测单元，配置于所述光机内的光传递路径上，且在所述光传递路径上，所述亮度感测单元与所述光源之间配置有所述多个内部构件的至少其中之一，所述亮度感测单元用以将所感测到的光亮度转换成亮度值；以及

控制单元，用以依据所述亮度值来决定是否改变所述光源驱动单元的输出功率，以进一步改变所述光源所产生的光的亮度。

2.如权利要求1所述的投影装置，其中所述控制单元判断所述亮度值是否介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间，且当所述控制单元判断为否时，所述控制单元依据所述亮度值来改变所述光源驱动单元的输出功率，以便使所述亮度值介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间。

3.如权利要求2所述的投影装置，其中当所述控制单元判断所述亮度值介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时，所述控制单元控制所述光源驱动单元维持原有的输出功率。

4.如权利要求2所述的投影装置，还包括：

冷却单元，用以执行冷却操作，而所述控制单元还检测所述冷却单元的操作状态而取得冷却数据，且当所述控制单元判断所述亮度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时，所述控制单元还控制所述冷却单元调整所述冷却数据。

5.如权利要求4所述的投影装置，其中所述冷却单元包括风扇，而所述冷却数据包括风扇电压或是风扇转速。

6.如权利要求4所述的投影装置，还包括：

温度感测单元，用以感测所述投影装置内部的温度，并用以提供温度感测数据，且当所述控制单元判断所述亮度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时，所述控制单元还依据所述温度感测数据控制所述冷却单元调整所述冷却数据。

7.如权利要求4所述的投影装置，还包括：

气压感测单元，用以感测所述投影装置内部的气压，并用以提供气压感测数据，且当所述控制单元判断所述亮度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时，所述控制单元还依据所述气压感测数据控制所述冷却单元调整所述冷却数据。

8.如权利要求1项所述投影装置，其中所述亮度值为模拟亮度值或是数字亮度值。

9.一种投影装置的亮度调整方法，其中所述投影装置的光机用以接收所述投影装置中的光源所产生的光，以便依据所接收到的光而投射出影像，其特征在于：

在所述光机内的光传递路径上提供亮度感测单元以将所感测到的光亮度转换成亮度值；以及

提供控制单元以依据所述亮度值来决定是否改变所述投影装置的光源驱动单元的输出功率，并提供所述光源驱动单元驱动所述光源以改变所述光源所产生的光的亮度。

10.如权利要求9所述的亮度调整方法，还包括：

提供所述控制单元判断所述亮度值是否介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间，且当判断为否时，依据所述亮度值来改变所述光源驱动单元的输出功率，以便使所述亮度值介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间。

11.如权利要求10所述的亮度调整方法，还包括：

当所述控制单元判断所述亮度值介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时，控制所述光源驱动单元维持原有的输出功率。

12.如权利要求10所述的亮度调整方法，还包括：

提供用以执行冷却操作的冷却单元，所述控制单元还检测所述冷却单元的操作状态而取得冷却数据，其中当所述控制单元判断所述亮度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时，控制所述冷却单元调整所述冷却数据。

13.如权利要求12所述的亮度调整方法，还包括：

提供用以感测所述投影装置内部的温度的温度感测单元，当所述控制单元判断所述亮度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时，还依据所述温度感测单元所提供的温度感测数据以控制所述冷却单元调整所述冷却数据。

14.如权利要求12所述的亮度调整方法，还包括：

提供用以感测所述投影装置内部的气压的气压感测单元，当所述控制单元判断所述亮度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时，还依据所述气压感测单元所提供的气压感测数据以控制所述冷却单元调整所述冷却数据。