CN106773468A - 投影装置及投影装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种投影装置即投影装置的控制方法，通过在数位微镜装置的反射区域周边增设反射装置，且该反射装置环形分布，光线经该反射区域反射后藉由镜头于成像区域呈第一影像，未被该反射区域反射的光线经该反射装置反射后藉由该镜头于成像区域成第二影像，当调整该光线入射该数位微镜装置的光路路径时，该第一影像与该第二影像的相对位置发生改变，当该第一影像位于该第二影像所围设区域的中间时，该反射区域位于该光线所形成的光照区的中间，藉此实现可视化的快速调整，方便、准确。

Description

投影装置及投影装置的控制方法

技术领域

本发明是有关于一种投影装置及其控制方法，且特别是有关于一种可将数位微镜装置调至光照区域中间的电子装置和投影装置的控制方法。

背景技术

一般而言，投影装置用于投射影像，参见图1所示，投影装置1的工作原理为：光源1射出光线，该光线经过光管2和镜片组3、4等光学元件后入射数位微镜装置(DMD)5，处于开启状态的DMD 5反射该光线至镜头6，并经由镜头6投射该光线至成像区域7以成像。当入射DMD 5的光线落在DMD 5上的光斑全部覆盖DMD 5的反射区域时，于成像区域的成像为完整的画面；当入射DMD 5的光线落在DMD 5上的光斑未全部覆盖DMD 5的反射区域或者轻微偏移时，于成像区域的成像为不正常画面，例如缺角画面、蓝边画面或者黄边画面。而于实际应用中，光管及镜片组都组装在机构元件上，机构元件存在公差，从而无法保证该光斑完全覆盖DMD 5的反射区域，从而使得画面边缘会发生有蓝边或者黄边的现象，严重时甚至会有画面缺失现象。

为了防止上述现象产生，一般在组装时，都会去微调光学元件，如光管、反射镜等的位置。例如方法一：通过观察实际的投影画面进行调整，其具体的做法是，观察实际的投影画面，若画面有缺边、蓝边、黄边，则进行调整，直至调整满意的画面。但是，此种方法存在的问题是无法保证DMD是至于光斑的中间，若调整后的DMD比较靠近光斑的边缘，那么当投影装置经过长途运输后，又可能发生光学元件的偏移而导致不正常画面等现象产生。方法二：用逆光路进行调整，其具体做法为，用外部光源从镜头方向照向DMD，再从光管端检查DMD在光管出口所成的像是否在光管中间。由于原光源发出的光是具有一定角度的，逆光路的调整结果不完全与正常光路匹配，因此，也不能保证DMD是置于光斑的中间。

因此，有必要提供一种新的投影装置及其控制方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明有关于一种投影装置及投影装置的控制方法，将未被数位微镜装置反射的光线亦投射成像，以作为调整时的可视参照，从而实现方便、快速的将数位微镜装置调至光线的光照区域的中间。

为达上述目的，本发明提供一种投影装置，用于于成像区域成像，该投影装置包括：

光源，用于提供光线；

光学元件，用于传递该光源提供的该光线；

数位微镜装置，包括反射区域，该反射区域用于接收该光学元件传递的该光线的第一光线并反射；

反射装置，可拆卸的设置于该反射区域的周边位置且环形分布，用以接收该光线中该第一光线以外的第二光线并反射；以及

镜头，用于接收经该数位微镜装置反射的该第一光线，并投射以于该成像区域形成第一影像，以及用于接收经该反射装置反射的该第二光线，并投射以于该成像区域形成第二影像，该第一影像不同于该第二影像；

其中，当调整该光学元件传递的该光线入射该数位微镜装置的光路路径时，该第一影像与该第二影像的相对位置随着该光路路径的改变而发生改变，当该第一影像位于该第二影像所围设区域的中间时，该反射区域位于该光学元件传递的该光线所形成的光照区的中间。

较佳的，该反射装置绕中心轴环形分布，该中心轴经过该反射区域的中心且垂直于该反射区域所在的平面。

较佳的，当该第一影像位于该第二影像所围设区域的中间时，该反射装置接收并反射该光线中除该第一光线以外的全部光线，该镜头用于接收该光线中除该第一光线以外的全部光线，并将该光线中除该第一光线以外的全部光线投射至该成像区域，呈该第二影像。

较佳的，该反射装置的反射面平行于该反射区域所在的平面。

较佳的，该反射装置为环形结构，该反射装置的中间开孔用于与该反射区域相配合，以露出该反射区域。

较佳的，该中间开孔的形状和大小与该反射区域的形状和大小相匹配。

较佳的，该第一影像与该第二影像的亮度不同；和/或，该第一影像与该第二影像的颜色不同；和/或，该第一影像与该第二影像的图案不同。

较佳的，该光学元件用以调整该光线入射该数位微镜装置的角度。

较佳的，该反射装置可拆卸的设置于该数位微镜装置上，当调整完后，该反射装置自该投影装置拆除。

较佳的，该投影装置的壳体上具有开口，该开口用作该反射装置自该投影装置内部取出的通道。

为达上述目的，本发明还提供一种投影装置的控制方法，应用于上述投影装置，该控制方法包括：

将该反射装置设置于该数位微镜装置上；

开启该光源，并控制该数位微镜装置为打开状态；

于成像区域形成第一影像和第二影像，该第一影像不同于该第二影像；

根据该第二影像与该第一影像的相对位置调整该光线入射该数位微镜装置的光路路径，以使该第一影像位于该第二影像所在区域的中间；

拆除该反射装置。

与现有技术相比，本发明提供一种投影装置，通过在数位微镜装置的反射区域周边增设反射装置，且该反射装置环形分布，光线经该反射区域反射后藉由镜头投射至成像区域呈第一影像，未被该反射区域反射的光线经该反射装置反射后藉由该镜头投射至成像区域呈第二影像，以作为调整该数位微镜装置与该光线的照射区域的相对位置的可视参照，且当调整该光线入射该数位微镜装置的光路路径时，该第一影像与该第二影像的相对位置会随着该光路路径的调整而发生改变，可根据该第一影像和该第二影像的相对位置来判断该数位微镜装置与该光线的照射区域的相对位置，当该第一影像位于该第二影像所围设区域的中间时，则表明该反射区域位于该光线所形成的光照区的中间，完成调整，本发明可视化的调整方式，方便、简单、快速且准确。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1为现有技术的投影装置1的机构示意图。

图2为依照本发明实施例的投影装置2的结构示意图。

图3为依照本发明实施例的投影装置2的数位微镜装置24和反射装置25的结构示意图。

图4依照本发明实施例的投影装置2调整后第一影像位于第二影像围设区域的中间的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参照图2至图4，其中图2为依照本发明实施例的投影装置2的结构示意图，图3为依照本发明实施例的投影装置2的数位微镜装置24和反射装置25的结构示意图，图4依照本发明实施例的投影装置2调整后第一影像位于第二影像围设区域的中间的示意图。

本发明实施例投影装置2包括光源21，光学元件22、23，数位微镜装置(DMD)24，反射装置25和镜头26。光源21用于提供光线。光学元件22、23，用于传递该光源提供的光线。数位微镜装置24包括反射区域241，反射区域241用于接收光学元件22、23传导的光线的第一光线并反射，即该光线中照射于反射区域241且被反射区域241反射的光线为第一光线；反射装置25可拆卸的设置于反射区域241的周边位置且环形分布，用以接收该光线中该第一光线以外的第二光线并反射；以及镜头26用于接收经数位微镜装置24反射的该第一光线，并投射以于成像区域27形成第一影像28，以及镜头26用于接收经反射装置25反射的该第二光线，并投射以于成像区域27形成第二影像29，第一影像28不同于第二影像29。当然，于其他实施例中，亦可以不设置光学元件22、23，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

其中，当调整该光线入射数位微镜装置24的光路路径时，第一影像28与第二影像29的相对位置随着该光路路径的变化而发生改变，当第一影像28位于第二影像29所围设区域的中间时，反射区域241位于光学元件22、23传递的该光线所形成形成的光照区的中间。

本发明增设反射装置25，将该光线中该第一光线以外的光线藉由反射装置25反射至于成像区域27以于成像区域27呈第二影像29，以作为调整时的可视参照，即本发明是利用未被反射区域241反射的光线(通常被称为弃光)于成像区域27成第二影像29，来作为调整时的可视参照，且当调整该光线入射反射区域241的光路路径时，第一影像28与第二影像29的相对位置会随着该光路路径的调整而发生改变，从而可根据第一影像28和第二影像29的相对位置来判断数位微镜装置24与该光线的照射区域的相对位置，当第一影像28位于第二影像29所围设区域的中间时，反射区域241位于该光线所形成的光照区的中间，如此，确保投影装置2投射出来的画面为正常画面，即没有蓝边、黄边或者缺角，本发明方便、简单、快速且准确；且本发明调整完成后，即使是移动过程中导致光学元件略有偏移，亦不会出现不正常画面，即具有蓝边、黄边或者缺角的问题；此外，通常光线的中间区域的亮度和均匀度均大于边缘区域的亮度，将数位微镜装置24的反射区域241调至光线的中心区域，亦可以提高画面的亮度，且使画面亮度均匀较高，提高画面品质。

进一步的，反射装置25绕中心轴C环形分布，中心轴C经过反射区域241的中心且垂直于反射区域241所在的平面。如此，进一步提高当第一影像28位于第二影像29所围设区域的中间时反射区域241位于该光线所形成的光照区的中间的精准度。

进一步的，当第一影像28位于第二影像29所围设区域的中间时，反射装置25接收并反射该光线中除该第一光线以外的全部光线，镜头26用于接收该光线中除该第一光线以外的全部光线，并将该光线中除该第一光线以外的全部光线投射至成像区域27，呈第二影像29。如此，由于该光线对应的光照区所在的区域都对应呈现在成像区域27，只要调整至第一影像28位于第二影像29的中心区域，则反射区域241即位于该光线的光照区的中心区域；若该光线中除该第一光线以外的一部分光线未被反射装置25反射入镜头26而未于成像区域27成像，那么即使可视的第一影像28位于第二影像29的中心，那反射区域241亦可能有一定程度的偏离该光线的光照区域的中心位置。

进一步的，考虑到入射反射装置25和反射区域241的光线的入射角度相同，为了提高所呈的第一影像28和第二影像29的可参照性，即，通过第一影像28和第二影像29的相对位置更准确的反应反射区域241与光照区的相对位置关系，反射装置25的反射面251平行于反射区域241所在的平面，但不以此为限。

进一步的，反射装置25为环形结构，反射装置25的中间开孔252用于与反射区域241相对应，以露出反射区域241。较佳的，中间开孔252的形状和大小与反射区域241的形状和大小相匹配，但不以此为限。

当然，于其他实施例中，反射装置25亦可以包括几个环形分布的不连续的反射区域，亦能达到相同的效果，但不以此为限，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

进一步的，较佳的，第一影像28与第二影像29的亮度不同，例如第一影像28的亮度大于第二影像29的亮度，或者第二影像29的亮度大于第一影像28的亮度，以肉眼可区分第一影像28和第二影响29即可，具体由设计人员根据实际情况而定；和/或，第一影像28与第二影像29的颜色不同，例如第一影像28为红色，第二影像29为绿色，以肉眼可区分第一影像28和第二影响29即可；和/或，第一影像28与第二影像29的图案不同，例如第一影像28具有90度斜线，第一影像28具有-90度斜线，以肉眼可区分第一影像28和第二影响29即可，具体由设计人员根据实际情况而定。

进一步的，光学元件22、23用以调整该光线入射数位微镜装置24的角度，即通过操作(包括移动和/或旋转等)光学元件22、23来调整该光线入射数位微镜装置24的角度。其中，光学元件22、23包括光管、透镜和/或反射镜，例如图2中，光学元件22为光管和透镜，光学元件23为反射镜，但不以此为限。当然，于其他实施例中，还可以调整数位微镜装置24，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

于实际应用中，反射装置25可拆卸的设置于数位微镜装置24上，当调整完后，反射装置25自投影装置2拆除。进一步的，投影装置2的壳体上具有开口，该开口用作反射装置25自投影装置2的壳体内部取出的通道，如此，当调整完成后，使用者可藉由该开口自投影装置2的壳体内部取出反射装置25。较佳的，当自投影装置2的壳体内部取出反射装置25后，可密封该开口，以防灰尘进入该壳体内。

进一步的，上述实施例以DMD 24处于开启状态进行测试校准，以形成第一影像28，而于其他实施例中，DMD 24亦可以不处于开启状态，例如处于关闭状态，那么第一影像28为黑画面，而第二影像29为非黑画面，亦可以进行测试校准，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

需要特别说明的是，上述实施例均以肉眼识别第一影像28和第二影像29的相对位置来调整反射区域241与光照区域的相对位置，于其他实施例中，亦可以于投影装置2设置影像撷取单元、控制装置和自动调整机构，该控制装置与该影像撷取单元耦接，该控制装置与该自动调整机构耦接，该影像撷取单元用于撷取包括第一影像28和第二影像29的图像，并发送该图像给该控制装置，该控制装置根据该图像判断是否继续调整或者如何调整，并控制该自动调整机构进行调整，调整一次后再重新获取包括第一影像28和第二影像29的图像，即每调整一次再重新获取一次包括第一影像28和第二影像29的图像并根据调整结果判断是否需要调整和如何调整并执行，如此循环，直至调整至第一影像28位于第二影像29所围设区域的中间，但不以此为限，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。

综上，本发明提供一种投影装置，通过在数位微镜装置的反射区域周边增设反射装置，且该反射装置环形分布，光线经该反射区域反射后藉由镜头投射至成像区域呈第一影像，未被该反射区域反射的光线经该反射装置反射后藉由该镜头投射至成像区域呈第二影像，以作为调整该数位微镜装置与该光线的照射区域的相对位置的可视参照，且当调整该光线入射该数位微镜装置的光路路径时，该第一影像与该第二影像的相对位置会随着该光路路径的调整而发生改变，可根据该第一影像和该第二影像的相对位置来判断该数位微镜装置与该光线的照射区域的相对位置，当该第一影像位于该第二影像所围设区域的中间时，则表明该反射区域位于该光线所形成的光照区的中间，完成调整，本发明可视化的调整方式，方便、简单、快速且准确。

本发明还提供一种投影装置的控制方法，应用于上述投影装置2，该控制方法包括：

将反射装置25设置于数位微镜装置24上；

开启光源21，并控制数位微镜装置24为开启状态；

于成像区域27形成第一影像28和第二影像29，第一影像28不同于第二影像29；

根据第一影像28与第二影像29的相对位置调整该光线入射数位微镜装置24的光路路径，以使第一影像28位于第二影像29所在区域的中间；

拆除反射装置25。

本发明投影装置的控制方法，通过在数位微镜装置的反射区域周边增设反射装置，且该反射装置环形分布，光线经该反射区域反射后藉由镜头投射至成像区域呈第一影像，未被该反射区域反射的光线经该反射装置反射后藉由该镜头投射至成像区域呈第二影像，以作为调整该数位微镜装置与该光线的照射区域的相对位置的可视参照，且当调整该光线入射该数位微镜装置的光路路径时，该第一影像与该第二影像的相对位置会随着该光路路径的调整而发生改变，可根据该第一影像和该第二影像的相对位置来判断该数位微镜装置与该光线的照射区域的相对位置，当该第一影像位于该第二影像所围设区域的中间时，则表明该反射区域位于该光线所形成的光照区的中间，完成调整，本发明可视化的调整方式，方便、简单、快速且准确。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (11)

1.一种投影装置，用于于成像区域成像，其特征在于，该投影装置包括：

光源，用于提供光线；

光学元件，用于传递该光源提供的该光线；

数位微镜装置，包括反射区域，该反射区域用于接收该光学元件传递的该光线的第一光线并反射；

反射装置，可拆卸的设置于该反射区域的周边位置且环形分布，用以接收该光线中该第一光线以外的第二光线并反射；以及

镜头，用于接收经该数位微镜装置反射的该第一光线，并投射以于该成像区域形成第一影像，以及用于接收经该反射装置反射的该第二光线，并投射以于该成像区域形成第二影像，该第一影像不同于该第二影像；

其中，当调整该光学元件传递的该光线入射该数位微镜装置的光路路径时，该第一影像与该第二影像的相对位置随着该光路路径的改变而发生改变，当该第一影像位于该第二影像所围设区域的中间时，该反射区域位于该光学元件传递的该光线所形成的光照区的中间。

2.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该反射装置绕中心轴环形分布，该中心轴经过该反射区域的中心且垂直于该反射区域所在的平面。

3.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，当该第一影像位于该第二影像所围设区域的中间时，该反射装置接收并反射该光线中除该第一光线以外的全部光线，该镜头用于接收该光线中除该第一光线以外的全部光线，并将该光线中除该第一光线以外的全部光线投射至该成像区域，呈该第二影像。

4.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该反射装置的反射面平行于该反射区域所在的平面。

5.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该反射装置为环形结构，该反射装置的中间开孔用于与该反射区域相配合，以露出该反射区域。

6.如权利要求5所述的投影装置，其特征在于，该中间开孔的形状和大小与该反射区域的形状和大小相匹配。

7.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该第一影像与该第二影像的亮度不同；和/或，该第一影像与该第二影像的颜色不同；和/或，该第一影像与该第二影像的图案不同。

8.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该光学元件用以调整该光线入射该数位微镜装置的角度。

9.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该反射装置可拆卸的设置于该数位微镜装置上，当调整完后，该反射装置自该投影装置拆除。

10.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该投影装置的壳体上具有开口，该开口用作该反射装置自该投影装置内部取出的通道。

11.一种投影装置的控制方法，应用于上述权1至10任一项所述的投影装置，其特征在于，该控制方法包括：

将该反射装置设置于该数位微镜装置上；

开启该光源，并控制该数位微镜装置为打开状态；

于成像区域形成第一影像和第二影像，该第一影像不同于该第二影像；

根据该第二影像与该第一影像的相对位置调整该光线入射该数位微镜装置的光路路径，以使该第一影像位于该第二影像所在区域的中间；

拆除该反射装置。