CN108828886A - 色轮相位侦测方法及应用其的投影机 - Google Patents

色轮相位侦测方法及应用其的投影机 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种色轮相位侦测方法及应用其的投影机，色轮相位侦测方法搭配色轮色彩配置应用于投影机及其它光机电系统。该方法包括以下步骤：提供投影机，投影机包括光源、色轮、马达、指示讯号产生器及控制器，马达包括n对磁极，色轮包括相同种类的n个色块组；马达驱动色轮转动；光源投射光线于色论的n个色块组；马达产生相位讯号，相位讯号具有2n个反电动势零交越点；指示讯号产生器依据相位讯号的2n个零交越点产生指示讯号，指示讯号包括n个脉冲，n个脉冲对应2n个零交越点的其中n个零交越点；以及控制器依据指示讯号对色轮相位侦测。如此，借由相位讯号可判断色轮的转动位置及/或转动频率，以实现在无外加传感器下对色轮进行相位侦测。

Description

色轮相位侦测方法及应用其的投影机
技术领域
本发明涉及一种侦测方法及应用其的投影机，且特别涉及一种色轮相位侦测方法及应用其的投影机。
背景技术
投影机用以投射画面于外部屏幕上。投影机以一定的更新频率(refreshfrequency)显示画面，例如当更新频率为60Hz时表示每隔1/60秒更新画面一次。然而，当改变更新频率时，往往因为投影机的电子组件本身的时间延迟而导致在控制色轮的转动角度量难免会有偏差，如此将导致显示画面失真，例如产生色偏或显示画面的色彩并非预期色彩。且现有判断色轮转速的传感器易受环境干扰而降低产品可靠程度。
因此，有必要设计一种新型的色轮相位侦测方法及应用其的投影机，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提出一种色轮相位侦测方法及应用其的投影机，实现在无外加传感器下对色轮进行相位侦测。
根据本发明的一实施例，提出一种色轮相位侦测方法，该色轮相位侦测方法包括：提供投影机，该投影机包括光源、色轮、马达、指示讯号产生器及控制器，该马达包括n对磁极，该色轮包括相同种类的n个色块组，n为等于或大于1的正整数；该马达驱动该色轮转动；该光源投射光线于该色论的该n个色块组；该马达产生相位讯号，其中该相位讯号具有2n个零交越点；该指示讯号产生器依据该相位讯号的该2n个零交越点产生指示讯号，其中该指示讯号包括n个脉冲，该n个脉冲对应该2n个零交越点的其中n个零交越点；以及该控制器依据该指示讯号对该色轮进行相位侦测。
作为可选的技术方案，在该指示讯号产生器依据该相位讯号的该2n个零交越点产生该指示讯号的步骤中，该n个零交越点皆为上升零交越点或下降零交越点。
作为可选的技术方案，该n个零交越点与该n个色块组的对应关系相同。
作为可选的技术方案，该指示讯号具有多个周期，每一该周期具有该n个脉冲；该投影机还包括调频器；该色轮相位侦测方法还包括：该调频器对该指示讯号进行除频，以将每一该周期的该n个脉冲的数量调整成一个。
作为可选的技术方案，每一色块组包括m个原色色块，每一色块组的该m个原色色块的排列顺序相同，其中m为等于或大于1的正整数。
作为可选的技术方案，该n个色块组为相同大小且该色轮仅由该n个色块组所组成。
根据本发明的另一实施例，还提出一种投影机，该投影机包括：色轮，包括相同种类的n个色块组，其中n为等于或大于1的正整数；光源，用以投射光线于该n个色块组；马达，用以驱动该色轮转动且产生相位讯号，该马达包括n对磁极且该相位讯号具有2n个零交越点；指示讯号产生器，用以依据该相位讯号的该2n个零交越点产生指示讯号，其中该指示讯号包括n个脉冲，该n个脉冲对应该2n个零交越点的其中n个零交越点；以及控制器，依据该指示讯号对该色轮进行相位侦测。
作为可选的技术方案，该n个零交越点皆为上升零交越点或下降零交越点。
作为可选的技术方案，该n个零交越点与该n个色块组的对应关系相同。
作为可选的技术方案，该指示讯号具有多个周期，每一该周期具有该n个脉冲；该投影机还包括：调频器，用以对该指示讯号进行除频，以将每一该周期的该n个脉冲的数量调整成一个。
作为可选的技术方案，每一色块组包括m个原色色块，每一色块组的该m个原色色块的排列顺序相同。
作为可选的技术方案，该n个色块组为相同大小且该色轮仅由该n个色块组所组成。
与现有技术相比，本发明提出一种色轮相位侦测方法及应用其的投影机，其中色轮相位侦测方法搭配色轮色彩配置应用于投影机及其它光机电系统。借由马达的相位讯号判断色轮的转动位置及/或转动频率，以实现在无外加传感器下对色轮进行相位侦测。
附图说明
图1A绘示依照本发明一实施例的投影机的功能方块图。
图1B绘示图1A的色轮的侧视图。
图2绘示依照本发明一实施例的色轮相位侦测方法的流程图。
图3绘示图1A的色轮的色块组、相位讯号及指示讯号的对应关系图。
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1A、图1B、图2及图3，图1A绘示依照本发明一实施例的投影机100的功能方块图，图1B绘示图1A的色轮的侧视图，图2绘示依照本发明一实施例的色轮相位侦测方法的流程图，图3绘示图1A的色轮110的色块组111、相位讯号S1及指示讯号S2、S2’的对应关系图。图3的对应关系以一个周期(即色轮130转360度)为例说明。随色轮110的转动，可产生多个周期，各周期的处理方式皆类似或同于下列介绍的处理方式。
在步骤S110中，如图1A及图1B所示，提供投影机100。投影机100包括光源120、色轮110(或荧光粉轮)、马达130、指示讯号产生器140、控制器150及调频器160。色轮110包括相同种类的n个色块组111，其中n为等于或大于1的正整数。在本实施例中，各色块组111内的色彩配置及排序需相同且可以是任何种类的色彩模式，如RGB三原色模式、CMYK模式、Lab模式等。
如图1B所示，n个色块组111为相同大小且色轮110仅由n个色块组所组成。以n等于2举例来说，2个色块组111以连续地延伸成360度的方式配置于色轮110上，且各色块组111的延伸角度为180度(即360度除以n)。此外，如图1B所示，各个(每一个)色块组111包括m个原色色块，其中m为等于或大于1的正整数。以RGB三原色模式举例来说，即m等于3，3个原色色块分别为第一原色色块111a、第二原色色块111b及第三原色色块111c，其中第一原色色块111a为红色(R)色块、绿色(G)色块与蓝色(B)色块的其中一种，第二原色色块111b为红色色块、绿色色块与蓝色色块的其中另外一种，第三原色色块111c为红色色块、绿色色块与蓝色色块的其中剩余一种。此外，各个(每一个)色块组的m个原色色块的排列顺序相同。以RGB三原色模式举例来说，各色块组111的3个原色色块沿同一方向(如顺时针)的排列皆依序为第一原色色块111a、第二原色色块111b及第三原色色块111c，然本发明实施例不以此限定排列顺序。
在步骤S120中，如图1A所示，控制器150可依据参考讯号V1控制马达130驱动色轮110转动。参考讯号V1可以是影像同步讯号(V-sync)或控制器150内部所产生的初始讯号(sequence start)等。
在步骤S130中，如图1A所示，光源120投射光线L1于色轮110的n个色块组，光线L1经由一光路(未绘示)上的光学组件(未绘示)后往投影机100外投射出一画面。
在步骤S140中，如图1A及图3所示，马达130产生相位讯号S1。当马达130为三相马达时，马达130可产生三个不同的相位讯号S1，然本发明实施例可采用三个相位讯号S1的任一个。在本实施例中，马达130包括n对磁极，因此相位讯号S1具有2n个零交越点(ZeroCrossing)。相位讯号S1的产生方式例如为：马达130的驱动芯片(Motor Driver)(未绘示)侦测马达130的反向电动势(Back EMF)，以侦测出马达130的磁极的所在位置，并据以产生相位讯号S1。
如图3所示，以n等于2来说，相位讯号S1具有4(即，2*n)个零交越点，分别为零交越点P1、P3、P3及P4。2n个零交越点包括上升零交越点及下降零交越点。例如，零交越点P1及P3为下降零交越点，而零交越点P2及P4为上升零交越点。本文的下降零交越点指的是电压由正变化至0的点，而上升零交越点指的是电压由负变化至0的点。
如图3所示，由于磁极的对数(即，n)与色块组111的组数(即，n)相等，因此各色块组111对应完全相同的相位讯号S1的换相时序。例如，两个色块组111分别对应至两个换相时序S11及S12，且两个换相时序S11与S12大致相同。且由于各色块组111完全相同，因此在各换相时序中，n个零交越点与n个色块组的对应关系相同。例如，如图3所示，在换相时序S11中，下降零交越点P1对应至色块组111的第二原色色块111b的位置R1，而在换相时序S12中，下降零交越点P3也是对应至另一色块组111的第二原色色块111b的位置R1。综上可知，在各换相时序中，零交越点与色块组111的对应关系是固定的(即，具有唯一关系)。藉此，可借由侦测零交越点的位置判断色轮110的转动位置。
步骤S150中，如图1A及图3所示，指示讯号产生器140用以依据相位讯号S1的2n个零交越点产生指示讯号S2，其中指示讯号S2包括n个脉冲，n个脉冲对应2n个零交越点的其中n个零交越点，该其中n个零交越点例如皆为上升零交越点或皆为下降零交越点。以n等于2举例来说，指示讯号S2的2个(即，n＝2)脉冲M1及M2皆对应下降零交越点产生。在另一实施例中，指示讯号S2的2个脉冲M1及M2可皆对应上升零交越点产生。
在其它实施例中，指示讯号产生器140所产生的相位讯号S1可包含2n个脉冲，其中2n个脉冲对应相位讯号S1的2n个零交越点。然后，指示讯号产生器140再从2n个脉冲中选取皆为上升零交越点的脉冲或皆为下降零交越点的脉冲，以获得图3的指示讯号S2。
步骤S160中，如图1A及图3所示，调频器160对指示讯号S2进行除频，以将各周期(每一周期)的n个脉冲的数量调整成一个。如图3所示，以n等于2来说，调频器160将一个周期(即360度)的2个(即，n＝2)脉冲M1及M2进行除频，只保留一个脉冲M1在一个周期中，以获得图3的指示讯号S2’。在另一实施例中，调频器160也可只保留脉冲M2在一个周期中。
步骤S170中，如图1A及图3所示，控制器150依据指示讯号S2’对色轮110进行相位侦测。例如，控制器150依据指示讯号S2’可运算出色轮130的实际转动位置及/或实际转速，然后控制器150依据参考讯号V1来控制马达130调整色轮110的运转(如转速)，以符合正确的色彩输出。
此外，图3的相位讯号S1只绘示有一个周期的讯号，相应地，指示讯号S2和指示讯号S2’也只绘示有一个周期的讯号。然随色轮110的持续转动，相位讯号S1会持续产生多个周期的讯号，对应地，指示讯号S2和指示讯号S2’也会持续产生多个周期的讯号。本发明实施例对于持续产生的各周期的讯号处理方式皆类似或同于前述步骤，于此不再赘述。
综上可知，投影机的电子组件本身的时间延迟无可避免地会导致控制器控制色轮转动时的角度偏差，致使光线经过偏差的色轮后投射出失真画面。相比而言，本发明实施例的投影机，即使有前述时间延迟发生，然借由处理马达的相位讯号可获得色轮的实际运转状况，能够更精确地对色轮进行相位侦测。此外，借由马达的相位讯号可判断色轮的转动位置及/或转动频率，以实现在无外加传感器下对色轮进行相位侦测。
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 (12)

1.一种色轮相位侦测方法，其特征在于，该色轮相位侦测方法包括：
提供投影机，该投影机包括光源、色轮、马达、指示讯号产生器及控制器，该马达包括n对磁极，该色轮包括相同种类的n个色块组，n为等于或大于1的正整数；
该马达驱动该色轮转动；
该光源投射光线于该色论的该n个色块组；
该马达产生相位讯号，其中该相位讯号具有2n个零交越点；
该指示讯号产生器依据该相位讯号的该2n个零交越点产生指示讯号，其中该指示讯号包括n个脉冲，该n个脉冲对应该2n个零交越点的其中n个零交越点；以及
该控制器依据该指示讯号对该色轮进行相位侦测。
2.如权利要求1所述的色轮相位侦测方法，其特征在于，在该指示讯号产生器依据该相位讯号的该2n个零交越点产生该指示讯号的步骤中，该n个零交越点皆为上升零交越点或下降零交越点。
3.如权利要求1所述的色轮相位侦测方法，其特征在于，该n个零交越点与该n个色块组的对应关系相同。
4.如权利要求1所述的色轮相位侦测方法，其特征在于，该指示讯号具有多个周期，每一该周期具有该n个脉冲；该投影机还包括调频器；该色轮相位侦测方法还包括：
该调频器对该指示讯号进行除频，以将每一该周期的该n个脉冲的数量调整成一个。
5.如权利要求1所述的色轮相位侦测方法，其特征在于，每一色块组包括m个原色色块，每一色块组的该m个原色色块的排列顺序相同，其中m为等于或大于1的正整数。
6.如权利要求1所述的色轮相位侦测方法，其特征在于，该n个色块组为相同大小且该色轮仅由该n个色块组所组成。
7.一种投影机，其特征在于，该投影机包括：
色轮，包括相同种类的n个色块组，其中n为等于或大于1的正整数；
光源，用以投射光线于该n个色块组；
马达，用以驱动该色轮转动且产生相位讯号，该马达包括n对磁极且该相位讯号具有2n个零交越点；
指示讯号产生器，用以依据该相位讯号的该2n个零交越点产生指示讯号，其中该指示讯号包括n个脉冲，该n个脉冲对应该2n个零交越点的其中n个零交越点；以及
控制器，依据该指示讯号对该色轮进行相位侦测。
8.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该n个零交越点皆为上升零交越点或下降零交越点。
9.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该n个零交越点与该n个色块组的对应关系相同。
10.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该指示讯号具有多个周期，每一该周期具有该n个脉冲；该投影机还包括：
调频器，用以对该指示讯号进行除频，以将每一该周期的该n个脉冲的数量调整成一个。
11.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，每一色块组包括m个原色色块，每一色块组的该m个原色色块的排列顺序相同。
12.如权利要求7所述的投影机，其特征在于，该n个色块组为相同大小且该色轮仅由该n个色块组所组成。
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