CN103309001A

CN103309001A - 色轮模块、投影装置、及切换显示立体或平面图像的方法

Info

Publication number: CN103309001A
Application number: CN2012100610431A
Authority: CN
Inventors: 许茂山
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2012-03-09
Filing date: 2012-03-09
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2032-03-09
Also published as: CN103309001B

Abstract

本发明提出一种用于一投影装置的色轮模块、投影装置以及一种切换显示立体图像或平面图像的方法，色轮模块包含一色轮、一承载装置、一固定装置及一致动装置。固定装置设置于承载装置上且与部分与致动装置相连。承载装置具有一轨道，固定装置夹固色轮使其定位于轨道上。其中，当致动装置移动固定装置时，适以带动该色轮沿轨道移动。本发明的一色轮模块可调控并移动内部的色轮，进而将此色轮模块应用于一投影装置，则可借由调控光线经过色轮与否，达成于提供一种经济、简单、高亮度、且可切换显示立体或平面图像的投影装置的目的。

Description

色轮模块、投影装置、及切换显示立体或平面图像的方法

技术领域

本发明涉及一种具有一色轮模块的投影装置，特别涉及一种可切换显示立体图像或平面图像的一投影装置。

背景技术

一般业界所使用的数字光处理(Digital Light Processing，DLP)投影系统，因其具备高亮度、色彩逼真、反应速度快以及轻量化等等优势，已成为近年投影装置的主流。除了一般用于显示平面图像的DLP投影系统外，更将其应用在立体显示投影系统之中。

一般的DLP投影系统，采用一数字化微镜元件(Digital MicromirrorDevice，DMD)搭配一固定色轮为基本架构。当光源通过色轮时，会因其通过的色区不同，而被转换成一有色光线。转换后的有色光线大多以红、绿、蓝三色光为主，有色光现再借由DMD将其反射投影至荧幕上，形成一平面图像。实言之，DLP系统使用此种分色的方式达到色彩逼真的优势，且DMD的应用更使其反应较一般的投影装置快速。

若将DLP应用于显示立体图像上，则需搭配一主动式眼镜使用。在显示过程中，投影系统会于帧(Frame)与帧之间插入灰阶画面，当主动式眼镜接收到灰阶画面时，则进行左右快门的切换。举例来说，当主动式眼镜收到一灰阶画面，则判断需开启左眼快门，同时投影装置会产生一左眼视角图像，使用者即会于左眼接收到左眼视角图像。虽此为业界普遍采用的投影方法之一，但此种投影方式的缺点在于一者主动式眼镜造价昂贵，且二者快门切换会降低整体的亮度。因此，如何设计出同时具有较低成本、简化的光学配置及不牺牲亮度优点的且可切换显示立体图像或平面图像的显示装置，乃为此业界亟需努力的目标。

发明内容

本发明的目的为提供一种经济、简单、高亮度、且可切换显示立体图像或平面图像的投影装置的色轮模块、投影装置以及一种切换显示立体图像或平面图像的方法。

为实现上述目的，本发明提出一种用于一投影装置的色轮模块，包含一色轮、一承载装置、一固定装置及一致动装置。固定装置设置于承载装置上且与致动装置相连。承载装置具有一轨道，固定装置夹固色轮使其定位于轨道上。其中，当致动装置移动固定装置时，适以带动该色轮沿轨道移动。

本发明还提出一投影装置，包含一光源、一分光元件、一光调变器及一色轮模块。光源产生一光线，并将其行经路径定义为一光路。分光元件设置于光路上，并将光线转换成一有色光线。投影装置具有二模式，分别为一显示立体图像模式及一显示平面图像模式。当为一显示立体图像模式时，色轮模块中内的一致动装置带动一色轮，使光线通过色轮，并将有色光线转换成一视角光线。最后，光调变器将视角光线转换成一视角图像；当为一显示平面图像模式时，色轮模块中的致动装置带动色轮偏离有色光线，换言之，使色轮不位于光路之上。接着，光调变器则将有色光线，转换成一平面图像。

本发明还提出一种切换显示立体图像或平面图像的方法，此方法用于上述的投影装置，首先，选择显示立体图像或平面图像。接着，依据前述选择，移动色轮。借由调控色轮，进而切换显示模式。

本发明的一色轮模块可调控并移动内部的色轮，进而将此色轮模块应用于一投影装置，则可借由调控光线经过色轮与否，达成于提供一种经济、简单、高亮度、且可切换显示立体或平面图像的投影装置的目的。

为了让上述的目的、技术特征和优点能够更为本领域普通技术人员所知悉并应用，下文以本发明的多个较佳实施例以及附图进行详细的说明。

附图说明

图1为本发明的第一实施例内部结构示意图；

图2为本发明的第一实施例于一立体图像模式下的内部结构示意图；

图3为本发明的第一实施例于一平面图像模式下的内部结构示意图；

图4为本发明的一色轮模块的一实施例的分解示意图；

图5为图4的该色轮模块的另一角度的分解示意图；以及

图6为本发明的一切换显示立体显示或平面显示的步骤流程图。

其中，附图标记说明如下：

1：投影装置

12：光源

14：分光元件

16：色轮模块

161：致动装置

162：色轮

163：承载装置

164：固定装置

165：判读器

166：遮光板

167：驱动装置

具体实施方式

以下将通过实施方式来解释本发明内容，本发明提出一种投影装置及用于投影装置的色轮模块。需说明的是，在下述实施例以及附图中，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，同时，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及实际大小。

请参考一并图1至图3，图1至图3为本发明的第一实施例内部结构示意图。本发明的一投影装置1，包含一光源12、一分光元件14、一光调变器(图未示出)及一色轮模块16。且色轮模块16至少包含一致动装置161及一色轮162。当光源12产生一光线后，光线会被分光元件14转换成一有色光线。此实施例的光源12为一激光二极管，分光元件14为一荧光轮盘，光调变器为一数字微镜装置(digital micro mirror device，DMD)，然于其他实施态样中，光调变器亦可采用液晶显示装置。

详细而言，荧光轮盘上至少可分成三个不同色的荧光区块，当光线射至其一荧光区块后，荧光区块接收来自光源12的激发光而发出既定波长频带的荧光。光源12亦可为一气体放电灯(arc lamp)，其搭配一色轮，亦可达到上述相似的效果。

进一步而言，本发明的投影装置1具有二模式，分别为一显示立体图像模式及一显示平面图像模式。

当为一显示立体图像模式时(请参考图2)，色轮模块16中的致动装置161带动色轮162，使光线通过色轮162，并将有色光线转换成一视角光线。最后，光调变器将视角光线转换成一视角图像。详细而言，色轮162上的各色区更细分成左视角区块及右视角区块(图未示出)，并调控输出的图像为左视角或是右视角图像，在一定的输出频率下，使得观赏者仅需搭配被动式的眼镜即可观看到一立体图像。

而当为投影装置1为一显示平面图像模式时(请参考图3)，色轮模块16中的致动装置161带动色轮162偏离有色光线，换言之，有色光线并未通过色轮162。最后，光调变器将直接将有色光线转换成一平面图像，并成像在一荧幕上。

接着，以下将对上述的色轮模块16详细说明，请参考图4及图5，图4及图5为本发明的一色轮模块16的分解示意图。色轮模块16包含一致动装置161、一色轮162、一承载装置163及一固定装置164。在本实施例中，固定装置164夹固色轮162，并利用一挡止部1642定位色轮162于承载装置163的一轨道164上。为了使致动装置161可与固定装置164连动，固定装置164与致动装置161部分相连。在本实施例中，致动装置161为一螺杆，借由移动螺杆，适以带动色轮162沿轨道移动。螺杆亦可置换成一连杆。在某些实施例亦可使用马达取代，当使用马达作为致动装置时，更可搭配一检测装置，并依据判读结果，带动色轮于轨道上移动。

请再度参考图5，色轮162与一驱动装置167相连接，驱动装置167系以驱动旋转色轮162，且设置于固定装置164的上，驱动装置167可为一马达。驱动装置167使光线通过色轮162的特定色区上的左眼视角色区或右眼视角色区，以产生左眼视角图像或是右眼视角图像。

其中，在色轮162的一侧更包含一判读器(index board)165及遮光板166，判读器165设置于遮光板166的上，并可判读光线通过的色轮162的色区颜色，并将此信号回传至马达，进而调控转动色轮162。设置一遮光板166的一目的在于降低光源对判读器165的影响。在本实施例中，色轮162更包含一逸光孔1622，以增加亮度。

最后，请参考图6，图6为本发明的一切换显示立体显示或平面显示的步骤流程图。首先，选择显示立体图像或平面图像(步骤S1)，接着依据选择移动色轮。详细而言，若选择显示立体图像，则进入步骤S2，移动色轮使其位于投影装置内部成像的一光路上。以前述投影装置1为例，移动色轮162后，光线依序通过分光元件14及色轮162，最后于一屏幕(图未示出)上形成一立体图像。反之，继续以前述投影装置1为例，若欲选择显示平面图像，则进入步骤S3，移动色轮162使其偏离光路。此时，光线仅通过分光元件14，不通过色轮162，并于屏幕(图未示出)上形成一平面图像。

综上所述，本发明的一色轮模块可调控并移动内部的色轮，进而将此色轮模块应用于一投影装置，则可借由调控光线经过色轮与否，达成于提供一种经济、简单、高亮度、且可切换显示立体或平面图像的投影装置的目的。

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保护范畴。任何本领域普通技术人员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，本发明的保护范围应以权利要求范围为准。

Claims

1.一种用于一投影装置的色轮模块，其特征在于，包含：

一色轮；

一承载装置，具有一轨道；

一固定装置，设置于该承载装置上，并夹固该色轮使其定位于该轨道上；以及

一致动装置，与该固定装置连接；

其中，该致动装置移动该固定装置，用以带动该色轮沿该轨道移动。

2.如权利要求1所述的色轮模块，其中，该致动装置为一马达。

3.如权利要求1所述的色轮模块，其中，该致动装置为一连杆或一螺杆。

4.如权利要求2或3所述的色轮模块，还包含一判读器，设置于该色轮一侧，用以判读该色轮的色区。

5.如权利要求4所述的色轮模块，还包含一遮光板，该判读器设置于该遮光板之上。

6.如权利要求1所述的色轮模块，其中，该色轮还包含一逸光孔。

7.如权利要求1所述的色轮模块，还包含一驱动装置，设置于该固定装置上，并驱动该色轮。

8.如权利要求7所述的色轮模块，其中，该驱动装置为一马达。

9.如权利要求1所述的色轮模块，其中，该固定装置还包含一挡止部，该挡止部卡置于该轨道中。

10.一投影装置，其特征在于，包含：

一光源，产生一光线；

一分光元件，设置于该光线的一光路上，并将该光线转换成一有色光线；

一光调变器；以及

如权利要求1至9的任一项中的一色轮模块；

其中，当该投影装置在一显示立体图像模式时，该色轮模块中的该致动装置带动该色轮，使该光线通过该色轮，将该有色光线转换成一视角光线，该光调变器将该视角光线转换成一视角图像；当该投影装置在一显示平面图像模式时，该色轮模块中的该致动装置带动该色轮偏离该有色光线，该光调变器将该有色光线转换成一平面图像。

11.如权利要求10所述的投影装置，其中，该分光元件为一色轮或一荧光轮盘。

12.如权利要求10所述的投影装置，其中，该光调变器为一数字微镜装置或一液晶显示装置。

13.如权利要求10所述的投影装置，其中，该光源为一激光二极管或一气体放电灯。

14.一种切换显示立体图像或平面图像的方法，用于一投影装置，该投影装置包含一光源、一分光元件及一色轮，其中，该光源产生一光线，且该分光元件设置于该光线的一光路上，其特征在于，该方法包含：

(a)选择显示立体图像或平面图像；以及

(b)依据步骤(a)的选择，移动该色轮。

15.如权利要求14所述切换显示立体图像或平面图像的方法，其中，该步骤(a)选择显示立体图像，则该步骤(b)为移动该色轮使其位于该光路上，并使该光线依序通过该分光元件及该色轮，于一屏幕上形成一立体图像。

16.如权利要求14所述切换显示立体图像或平面图像的方法，其中，该步骤(a)选择显示平面图像，则该步骤(b)为移动该色轮使其偏离该光路，并使该光线通过该分光元件后，于一屏幕上形成一平面图像。