CN107065412A - 投影装置及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种投影投影装置及其控制方法，包括控制波长转换模块的马达转动，其中，该马达具有单对磁极；获取该马达的第一反电动势，其中，该第一反电动势的一个周期对应该马达旋转一圈，且每一周期的该第一反电动势均具有一个正向的零交越点和一个负向的零交越点；根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置，即，单对磁极的马达的反电动势波形的唯一性的零交越点取代了传统色轮模块上的位置标记，避免了传统的位置标记存在的问题，且本发明较传统的时间标记方法更为精确，可满足现有投影装置，特别是激光投影装置的高精准度的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种投影装置及其控制方法，尤指一种根据马达的电动势的特性确定波长转换元件的相对位置的投影装置及其控制方法。
背景技术
投影装置，用于投影画面至成像区域，以给观看者极佳的视觉体验。目前，具有色轮/荧光粉轮架构的投影装置，主要采用以下两种判断方法来侦测色轮/荧光粉轮的相位：第一种是采用光遮断感测器侦测色轮/荧光粉轮上粘贴的位置标记来辨别相位；第二种是利用具有极性磁铁包覆的马达外加霍尔效应感测器来辨别相位。但是以上两种判断方法均存在缺点。例如，粘贴的位置标记容易因长时间使用而脱落，位置标记及色轮/荧光粉轮的表面会因长时间使用而堆积灰尘，从而导致反射率降低而影响侦测的准确性，光遮断感测器也易受灰尘的影响而影响感测能力，以及不同投影装置的光机结构的差异(例如漏光、感测器至位置标记的距离等)也会影响感测讯号，此外，光遮断感测器以及霍尔效应感测器均会造成设计空间及成本的上升。
因此，有必要设计一种新型的投影装置及控制方法，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种投影装置及其控制方法，可根据马达的反电动势的特性确定波长转换元件的相对位置。
为达到上述目的，本发明提供了一种投影装置，包含：
波长转换模块，包括：
马达，具有单对磁极，该单对磁极随着该马达的转动而转动；
波长转换元件，连接于该马达上；以及
驱动电路，用于获取该马达的第一反电动势；
控制模块，电性连接该马达、该驱动电路，用于接收该驱动电路发送的该马达的第一反电动势；
其中，该第一反电动势的一个周期对应该马达旋转一圈，每一周期的该第一反电动势均具有一个正向的零交越点和一个负向的零交越点，该控制模块根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置。
较佳的，该控制模块根据该正向的零交越点以及该正向的零交越点与该波长转换元件的初始相对位置确定该波长转换元件的相对位置；或者，该控制模块根据该负向的零交越点以及该负向的零交越点与该波长转换元件的初始相对位置确定该波长转换元件的相对位置。
较佳的，该控制模块还用于预先设置根据正向的零交越点或者该负向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置，当预先设置根据该正向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置，则该控制模块根据该正向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置；当预先设置根据该负向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置，则该控制模块根据该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置。
较佳的，该单对磁极包括一个N部和一个S部，该N部和该S部对称设置，且该单对磁极设置在该马达的转轴的径向外侧并随该转轴一起转动。
较佳的，该马达为至少三相马达，该马达的每一相对应一个反电动势，每一相对应的一个反电动势的一个周期均对应该马达转动一圈，该第一反电动势可以是该马达的任一相的反电动势。
为达上述目的，本发明还提供一种投影装置的控制方法，用于投影装置，该投影装置包括波长转换模块和控制模块，该波长转换模块包括马达、波长转换元件和驱动电路，该控制方法包含：
控制该波长转换模块的该马达转动，其中，该马达具有单对磁极；
获取该马达的第一反电动势，其中，该第一反电动势的一个周期对应该马达旋转一圈，且每一周期的该第一反电动势均具有一个正向的零交越点和一个负向的零交越点；
根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置。
较佳的，根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点判断该波长转换元件的相对位置的步骤包括：
根据该正向的零交越点以及该正向的零交越点与该波长转换元件的初始相对位置确定该波长转换元件的相对位置；或者，该控制模块根据该负向的零交越点以及该负向的零交越点与该波长转换元件的初始相对位置确定该波长转换元件的相对位置。
较佳的，根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点判断该波长转换元件的相对位置的步骤之前还包括：
预先设置根据该正向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置；或者,预先设置根据该负向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置。
则根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点判断该波长转换元件的相对位置的步骤包括：
当预先设置根据该正向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置，则根据该正向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置；当预先设置根据该负向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置，则根据该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置。
较佳的，该单对磁极包括一个N部和一个S部，该一个N部和该一个S部对称设置，且该单对磁极设置在该马达的转轴的径向外侧并随该转轴一起转动。
较佳的，该马达为至少三相马达，该马达的每一相对应一个反电动势，每一相对应的一个反电动势的一个周期均对应该马达转动一圈，该第一反电动势可以是该马达的任一相的反电动势
与现有技术相比，本发明提供一种投影投影装置及其控制方法，包括控制波长转换模块的马达转动，其中，该马达具有单对磁极；获取该马达的第一反电动势，其中，该第一反电动势的一个周期对应该马达旋转一圈，且每一周期的该第一反电动势均具有一个正向的零交越点和一个负向的零交越点；根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置，即，单对磁极的马达的反电动势波形的唯一性的零交越点取代了传统色轮模块上的位置标记，避免了传统的位置标记存在的问题，讯号不受环境因素所干扰，如温度、漏光、灰尘等，且本发明无需外加感测器，节省了设计成本和空间，此外，本发明较传统的时间标记方法更为精确，可满足现有投影装置，特别是激光投影装置的高精准度的要求，具有较高的可靠性。
附图说明
图1为本发明实施例所提出的投影装置的功能方块图。
图2为本发明实施例所提出的投影装置的马达的剖面示意图。
图3为本发明实施例所提出的投影装置的马达的反电动势波形图。
图4为本发明实施例所提出的投影装置的控制方法的流程图。
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。
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。
图1为本发明实施例所提出的投影装置100的功能方块示意图，图2为本发明实施例所提出的投影装置的马达的剖面示意图。如图1和图2所示，投影装置100包含波长转换模块10和控制模块20。下面对各元件的组成和工作原理进行详细描述。
波长转换模块10包括马达101、波长转换元件102以及驱动电路103。马达101具有单对磁极，即具有一个N极部和一个S极部，且该N极部和该S极部对称设置，该单对磁极随着马达101的转动而转动。例如，该N极部和该S极部对称设置于马达101的转轴1010的径向外侧，但不以此为限。进一步的，马达101为至少三相马达，本实施例中以三相马达(相A、相B和相C)为例进行说明，如图3所示，三相马达101具有相A、相B和相C，相A、相B和相C分别具有对应的反电动势波形，且由于马达101为单对磁极马达，所以相A、相B和相C对应的反电动势波形的一个周期均对应马达101转动一圈，且相A、相B和相C对应的反电动势波形均具有唯一性的一个正向的零交越点和一个负向的零交越点，具体而言：相A对应的反电动势波形具有一个正向的零交越点A1和一个负向的零交越点A2，相B对应的反电动势波形具有一个正向的零交越点B2和一个负向的零交越点B1，相C对应的反电动势波形具有一个正向的零交越点C1和一个负向的零交越点C2。基于现有的使用电流而言，相A、相B、相C是具有对应的关系，其对应的反电动势波形为相同或相关联，因此可以任意选用相A对应的反电动势波形、相B对应的反电动势波形或者相C对应的反电动势波形作为基准电动势(即第一反电动势)。本实施例中，以相A对应的反电动势波形为第一反电动势为例进行说明。
波长转换元件102连接于马达101上，以使马达101带动波长转换元件102转动。波长转换元件102可以是色轮或者荧光粉轮，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。
驱动电路103耦接于马达101及控制模块20，用于驱动马达101以及获取马达101的第一反电动势并发送给控制模块20。
控制模块20电性连接马达101和驱动电路103，控制模块20用于接收驱动电路103发送的马达101的该第一反电动势，根据第一反电动势的正向的零交越点A1或者负向的零交越点A2来判断波长转换元件103的相对位置，波长转换元件103的相对位置是指波长转换元件103相对其他元件的相对位置，例如相对投影装置100的成像组件、投影镜头、马达等元件的相对位置。
本发明通过采用单对磁极的马达，使得该马达的反电动势的一个周期对应该马达转动一圈，且该反电动势的每一个周期均具有一个正向的零交越点和一个负向的零交越点，通过侦测该正向的零交越点或者该负向的零交越点即可判断该波长转换元件的相对位置，也即单对磁极的马达的反电动势波形的唯一性的零交越点取代了传统色轮模块上的位置标记，避免了传统的位置标记存在的问题，讯号不受环境因素所干扰，如温度、漏光、灰尘等，且本发明无需外加感测器，节省了设计成本和空间，此外，本发明较传统的时间标记方法更为精确，可满足现有投影装置，特别是激光投影装置的高精准度的要求，具有较高的可靠性。
进一步的，控制模块20根据正向的零交越点A1以及正向的零交越点A1与波长转换元件103的初始相对位置确定波长转换元件103的相对位置；例如，初始相对位置可以是正向的零交越点A1与色轮波长转换元件103的红色波长转换区域相对应，如此，根据正向的零交越点A1的位置即可判断波长转换元件103的红色波长转换区域的位置，进而确定波长转换元件103的相对位置，则但不以此为限。或者，控制模块20根据负向的零交越点A2以及负向的零交越点A2与波长转换元件103的初始相对位置确定该波长转换元件103的相对位置；例如，初始相对位置可以是负向的零交越点A2与色轮波长转换元件103的红色波长转换区域相对应，如此，根据负向的零交越点A2的位置即可判断波长转换元件103的红色波长转换区域的位置，进而确定波长转换元件103的相对位置，但不以此为限。当然，于其他实施例中，正向的零交越点A1或者负向的零交越点A2可以与波长转换元件103的其他区域相对应，例如与黄色区域、蓝色区域、绿色区域或者不同区域的交界处相对应。进一步的，需要预先存储正向的零交越点A1以及正向的零交越点A1与波长转换元件103的初始相对位置，和/或，负向的零交越点A2以及负向的零交越点A2与波长转换元件103的初始相对位置，但不以此为限，于其他实施例中，亦可以由控制模块20自行获取正向的零交越点A1以及正向的零交越点A1与波长转换元件103的初始相对位置，和/或，负向的零交越点A2以及负向的零交越点A2与波长转换元件103的初始相对位置，具体由设计人员根据实际情况而定，在此不再赘述。
较佳的，控制模块20还用于预先设置根据正向的零交越点A1或者负向的零交越点A2来确定波长转换元件103的相对位置，当预先设置是根据正向的零交越点A1来确定波长转换元件103的相对位置，则控制模块20根据正向的零交越点A1来判断波长转换元件103的相对位置；当预先设置根据负向的零交越点A2来确定波长转换元件103的相对位置，则控制模块20根据负向的零交越点A2来判断波长转换元件103的相对位置，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，本发明提供的一种投影装置，藉由单对磁极的马达的反电动势的一个周期对应该马达转动一圈，且一个周期的反电动势具有一个正向的零交越点和一个负向的零交越点，通过侦测正向的零交越点或者负向的零交越点来判断波长转换元件的相对位置，即以单对磁极的马达的反电动势波形的唯一性的零交越点取代了传统色轮模块上的位置标记，避免了传统的位置标记存在的问题，讯号不受环境因素所干扰，如温度、漏光、灰尘等，且本发明无需外加感测器，节省了设计成本和空间，此外，本发明较传统的时间标记方法更为精确，可满足现有投影装置，特别是激光投影装置的高精准度的要求，具有较高的可靠性。
为达到这个目的，本发明还提供一种基于投影装置的控制方法。具体请参照图4，为本发明实施例所提出的基于投影装置的控制方法的流程图。该基于投影装置100的控制方法是通过投影装置100实现的，下面将结合图1至图3所示的基于投影装置对该基于投影装置的控制方法步骤做具体描述。该基于投影装置100的控制方法包括下述步骤：
S101，控制波长转换模块10的马达转动，其中，马达101具有单对磁极；
S102，获取马达101的第一反电动势，其中，该第一反电动势的一个周期对应马达101旋转一圈，且每一周期的该第一反电动势均具有一个正向的零交越点和一个负向的零交越点，该第一反电动势为马达的某一相的反电动势；
S103，根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点来判断波长转换元件101的相对位置。
较佳的，根据马达101的第一反电动势的该正向的零交越点或者该负向的零交越点判断波长转换元件103的相对位置的步骤还包括：
控制模块20根据该正向的零交越点以及该正向的零交越点与波长转换元件103的初始相对位置确定波长转换元件103的相对位置，或者，控制模块20根据该负向的零交越点以及该负向的零交越点与波长转换元件103的初始相对位置确定波长转换元件103的相对位置。
例如，初始相对位置可以是正向的零交越点A1与色轮波长转换元件103的红色波长转换区域相对应，如此，根据正向的零交越点A1的位置即可判断波长转换元件103的红色波长转换区域的位置，进而确定波长转换元件103的相对位置；例如，初始相对位置可以是负向的零交越点A2与波长转换元件103的红色波长转换区域相对应，如此，根据负向的零交越点A2的位置即可判断波长转换元件103的红色波长转换区域的位置，进而确定波长转换元件103的相对位置，但不以此为限。当然，于其他实施例中，正向的零交越点A1或者负向的零交越点A2可以与波长转换元件103的其他区域相对应，例如与黄色区域、蓝色区域、绿色区域或者不同区域的交界处相对应。进一步的，需要预先存储正向的零交越点A1以及正向的零交越点A1与波长转换元件103的初始相对位置，和/或，负向的零交越点A2以及负向的零交越点A2与波长转换元件103的初始相对位置，但不以此为限，于其他实施例中，亦可以由控制模块20自行获取正向的零交越点A1以及正向的零交越点A1与波长转换元件103的初始相对位置，和/或，负向的零交越点A2以及负向的零交越点A2与波长转换元件103的初始相对位置，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，该步骤S103之前还包括步骤：预先设置根据正向的零交越点A1来确定波长转换元件103的相对位置；或者,预先设置根据负向的零交越点A2来确定波长转换元件103的相对位置。
则该步骤S103包括：当预先设置是根据正向的零交越点A1来确定波长转换元件103的相对位置，则控制模块20根据正向的零交越点A1来判断波长转换元件103的相对位置；当预先设置根据负向的零交越点A2来确定波长转换元件103的相对位置，则控制模块20根据负向的零交越点A2来判断波长转换元件103的相对位置，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，上述马达101的单对磁极包括一个N部和一个S部，该一个N部和该一个S部对称设置，且设置在马达101的转轴1010的径向外侧并随转轴1010一起转动。
马达101具有单对磁极，即具有一个N极部和一个S极部，且该N极部和该S极部对称设置，且该单对磁极随着马达101的转动而转动。例如，该N极部和该S极部对称设置于马达101的转轴1010的径向外侧，但不以此为限。进一步的，马达101为至少三相马达，本实施例中以三相马达(相A、相B和相C)为例进行说明，如图3所示，三相马达101具有相A、相B和相C，相A、相B和相C分别具有对应的反电动势波形，且由于马达101为单对磁极马达，所以相A、相B和相C对应的反电动势波形的一个周期均对应马达101转动一圈，且相A、相B和相C对应的反电动势波形均具有唯一性的一个正向的零交越点和一个负向的零交越点，具体而言：相A对应的反电动势波形具有一个正向的零交越点A1和一个负向的零交越点A2，相B对应的反电动势波形具有一个正向的零交越点B2和一个负向的零交越点B1，相C对应的反电动势波形具有一个正向的零交越点C1和一个负向的零交越点C2。该第一反电动势可以是相A对应的反电动势波形、相B对应的反电动势波形和相C对应的反电动势波形。本实施例中，以相A对应的反电动势波形为第一反电动势为例进行说明。
综上，本发明提供一种投影装置的控制方法，包括控制波长转换模块的马达转动，其中，该马达具有单对磁极；获取该马达的第一反电动势，其中，该第一反电动势的一个周期对应该马达旋转一圈，且每一周期的该第一反电动势均具有一个正向的零交越点和一个负向的零交越点；根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置，即，单对磁极的马达的反电动势波形的唯一性的零交越点取代了传统色轮模块上的位置标记，避免了传统的位置标记存在的问题，讯号不受环境因素所干扰，如温度、漏光、灰尘等，且本发明无需外加感测器，节省了设计成本和空间，此外，本发明较传统的时间标记方法更为精确，可满足现有投影装置，特别是激光投影装置的高精准度的要求，具有较高的可靠性。
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 (10)
1.一种投影装置，其特征在于，包含：
波长转换模块，包括：
马达，具有单对磁极，该单对磁极随着该马达的转动而转动；
波长转换元件，连接于该马达上；以及
驱动电路，用于获取该马达的第一反电动势；
控制模块，电性连接该马达、该驱动电路，用于接收该驱动电路发送的该马达的第一反电动势；
其中，该第一反电动势的一个周期对应该马达旋转一圈，每一周期的该第一反电动势均具有一个正向的零交越点和一个负向的零交越点，该控制模块根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置。
2.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该控制模块根据该正向的零交越点以及该正向的零交越点与该波长转换元件的初始相对位置确定该波长转换元件的相对位置；或者，该控制模块根据该负向的零交越点以及该负向的零交越点与该波长转换元件的初始相对位置确定该波长转换元件的相对位置。
3.如权利要求1或者2所述的投影装置，其特征在于，该控制模块还用于预先设置根据正向的零交越点或者该负向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置，当预先设置根据该正向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置，则该控制模块根据该正向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置；当预先设置根据该负向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置，则该控制模块根据该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置。
4.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该单对磁极包括一个N部和一个S部，该N部和该S部对称设置，且该单对磁极设置在该马达的转轴的径向外侧并随该转轴一起转动。
5.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该马达为至少三相马达，该马达的每一相对应一个反电动势，每一相对应的一个反电动势的一个周期均对应该马达转动一圈，该第一反电动势可以是该马达的任一相的反电动势。
6.一种投影装置的控制方法，用于投影装置，该投影装置包括波长转换模块和控制模块，该波长转换模块包括马达、波长转换元件和驱动电路，其特征在于，该控制方法包含：
控制该波长转换模块的该马达转动，其中，该马达具有单对磁极；
获取该马达的第一反电动势，其中，该第一反电动势的一个周期对应该马达旋转一圈，且每一周期的该第一反电动势均具有一个正向的零交越点和一个负向的零交越点；
根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置。
7.如权利要求6所述的投影装置的控制方法，其特征在于，根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点判断该波长转换元件的相对位置的步骤包括：
根据该正向的零交越点以及该正向的零交越点与该波长转换元件的初始相对位置确定该波长转换元件的相对位置；或者，该控制模块根据该负向的零交越点以及该负向的零交越点与该波长转换元件的初始相对位置确定该波长转换元件的相对位置。
8.如权利要求6所述的投影装置的控制方法，其特征在于，根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点判断该波长转换元件的相对位置的步骤之前还包括：
预先设置根据该正向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置；或者,预先设置根据该负向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置。
则根据该正向的零交越点或者该负向的零交越点判断该波长转换元件的相对位置的步骤包括：
当预先设置根据该正向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置，则根据该正向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置；当预先设置根据该负向的零交越点来确定该波长转换元件的相对位置，则根据该负向的零交越点来判断该波长转换元件的相对位置。
9.如权利要求6所述的投影装置的控制方法，其特征在于，该单对磁极包括一个N部和一个S部，该一个N部和该一个S部对称设置，且该单对磁极设置在该马达的转轴的径向外侧并随该转轴一起转动。
10.如权利要求6所述的投影装置的控制方法，其特征在于，该马达为至少三相马达，该马达的每一相对应一个反电动势，每一相对应的一个反电动势的一个周期均对应该马达转动一圈，该第一反电动势可以是该马达的任一相的反电动势。
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