CN110501867B - 照明系统、投影装置以及照明控制方法 - Google Patents

照明系统、投影装置以及照明控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110501867B
CN110501867B CN201810471430.XA CN201810471430A CN110501867B CN 110501867 B CN110501867 B CN 110501867B CN 201810471430 A CN201810471430 A CN 201810471430A CN 110501867 B CN110501867 B CN 110501867B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light beam
light
module
wavelength conversion
group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810471430.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN110501867A (zh
Inventor
蔡志贤
潘浩炜
翁懿萱
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Coretronic Corp
Original Assignee
Coretronic Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coretronic Corp filed Critical Coretronic Corp
Priority to CN201810471430.XA priority Critical patent/CN110501867B/zh
Priority to US16/408,476 priority patent/US10824062B2/en
Publication of CN110501867A publication Critical patent/CN110501867A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110501867B publication Critical patent/CN110501867B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources
    • G03B21/204—LED or laser light sources using secondary light emission, e.g. luminescence or fluorescence
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/206—Control of light source other than position or intensity
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/08—Sequential recording or projection

Abstract

本发明涉及照明系统、投影装置及照明控制方法。照明系统包括激发光源、波长转换模块、第一感测器、滤光模块、第二感测器及控制模块。第一感测器用于接收波长转换模块散射的部分激发光束以及部分至少一转换光束，以产生第一光电信号。第二感测器用于接收滤光模块散射的部分第一组色光以及部分第二组色光，以产生第二光电信号。控制模块基于第一与第二光电信号的相对强度变化而产生同步信号，同步信号被传递至波长转换模块与滤光模块，以控制二者同步，并使滤光模块的第一组色光与第二组色光依序形成照明光束。本发明的照明系统和投影装置组装简易，采用的方法能简易调整照明光束，而使波长转换模块与滤光模块同步以及影像光束具有良好的色彩表现。

Description

照明系统、投影装置以及照明控制方法
技术领域
本发明是有关于一种光学系统、包含上述光学系统的光学装置以及一种控制方法，且特别是有关于一种照明系统、投影装置以及照明控制方法。
背景技术
近来以发光二极管(light-emitting diode,LED)和激光二极管(laser diode)等固态光源为主的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。一般而言，这些固态光源的激发光会被投影装置中的波长转换模块上的波长转换材料转换而产生不同颜色的受激光。且为了满足色彩表现的需求，在投影装置的后段光路上会放置一滤光模块，波长转换模块上的受激光经过滤光模块后滤出预定的色光。这些色光经由光阀的调变将影像光束投影至外界。因此，波长转换模块、滤光模块以及光阀的同步控制就十分重要。若其中任一者的旋转周期提早或延迟，都会造成最后输出的影像光束的色彩表现不如预期。
一般而言，现有投影装置的同步控制机制为在波长转换模块及滤光模块的马达上贴上一吸光的黑色贴纸作为定时标记(Timing Mark)，并搭配上一组光源(LightEmitting)及光感测器(Light Sensor)，利用光感测器侦测光源信号的强弱来判断波长转换模块及滤光模块的旋转周期。但由于此定时标记是以人工进行贴附，因此需要一定的组装工序，且组装上容易产生误差。此外，现有投影装置也会配置一色度感测器于投影屏幕上，以侦测来自投影装置的影像光束的色彩表现。当影像光束的色彩表现不如预期时，需手动调整各色光对应的时序中的固态光源的电流强度，以使影像光束的色彩表现能达到预期。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种照明系统，其组装简易。
本发明提供一种投影装置，其组装简易。
本发明提供一种照明控制方法，能简易地调整照明光束。
本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提出一种照明系统。照明系统用于提供一照明光束，且照明系统包括一激发光源、一波长转换模块、一第一感测器、一滤光模块、一第二感测器以及一控制模块。激发光源用于发出一激发光束。波长转换模块位于激发光束的传递路径上，具有至少一波长转换区，用于将激发光束转换为至少一转换光束。第一感测器位于激发光束的传递路径旁，并朝向激发光束的传递路径，用于接收波长转换模块散射的部分激发光束以及部分至少一转换光束，以产生一第一光电信号。滤光模块位于激发光束与至少一转换光束的传递路径上，具有至少一滤光区以及一散光区，至少一滤光区用于将至少一转换光束转换为一第一组色光，散光区用于使激发光束形成一第二组色光。第二感测器位于第一组色光与第二组色光的传递路径旁，并朝向第一组色光与第二组色光的传递路径，用于接收滤光模块散射的部分第一组色光以及部分第二组色光，以产生一第二光电信号。控制模块电性连接第一感测器与第二感测器，用于接收第一光电信号与第二光电信号。控制模块基于第一光电信号的相对强度变化与第二光电信号的相对强度变化而产生一同步信号，同步信号被传递至波长转换模块与滤光模块，以控制波长转换模块与滤光模块同步，并使滤光模块的第一组色光与第二组色光依序形成照明光束。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提出一种投影装置。投影装置包括上述的照明系统、一光阀以及一投影镜头。光阀位于照明光束的传递路径上且用于将照明光束转换成一影像光束。投影镜头位于影像光束的传递路径上且用于将影像光束转换成一投影光束。
为达上述之一或部份或全部目的或是其它目的，本发明的一实施例提出一种照明控制方法。照明控制方法用于控制一投影装置中的一照明系统。照明系统包括一激发光源、一波长转换模块以及一滤光模块，激发光源用于发出一激发光束。波长转换模块位于激发光束的传递路径上，且用于将激发光束转换为至少一转换光束。滤光模块位于激发光束与至少一转换光束的传递路径上，且用于将至少一转换光束转换为一第一组色光，并使激发光束形成一第二组色光。照明控制方法包括下列步骤。感测波长转换模块散射的部分激发光束以及部分至少一转换光束，以产生一第一光电信号。感测滤光模块散射的部分第一组色光以及部分第二组色光，以产生一第二光电信号。基于第一光电信号的相对强度变化与第二光电信号的相对强度变化而产生一同步信号。传递同步信号至波长转换模块与滤光模块，以控制波长转换模块与滤光模块同步，并使滤光模块的第一组色光与第二组色光依序形成一照明光束。
基于上述，在本发明的实施例中，照明系统以及投影装置藉由获取来自波长转换模块的光波波段的第一光电信号与来自滤光模块的光波波段的第二光电信号，进而产生同步信号。如此，将可不需再额外贴附定时标记，而可减少组装工序，并避免组装上的公差可能会导致同步控制上的时间误差的风险。本发明的实施例的照明控制方法，能简易地调整上述照明系统以及投影装置中的照明光束，而使波长转换模块与滤光模块同步以及最后输出的影像光束具有良好的色彩表现。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1A是本发明一实施例的一种投影装置的架构示意图。
图1B是图1A的一种波长转换模块的架构示意图。
图1C是图1A的一种滤光模块的架构示意图。
图2A是本发明一实施例的一种控制模块与其它构件的方块图。
图2B是本发明一实施例的一种照明控制方法的流程图。
图2C是本发明一实施例的一种第一光电信号的强度变化示意图。
图2D是本发明一实施例的一种第二光电信号的强度变化示意图。
图3A是本发明一实施例的一种第二感测器与其它构件的方块图。
图3B是本发明一实施例的一种照明控制方法的调整色度步骤的流程图。
图4是本发明一实施例的另一种投影装置的架构示意图。
图5A是本发明一实施例的又一种投影装置的架构示意图。
图5B是图5A的投影装置产生波长转换光束时的架构示意图。
图6A是本发明一实施例的又一种投影装置的架构示意图。
图6B是图6A的投影装置产生波长转换光束时的架构示意图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1A是本发明一实施例的一种投影装置的架构示意图。图1B是图1A的一种波长转换模块的架构示意图。图1C是图1A的一种滤光模块的架构示意图。请参照图1A，投影装置200包括一照明系统100、一光阀210以及一投影镜头220。举例而言，在本实施例中，光阀210例如为一数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)或是一硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS panel)。然而，在其它实施例中，光阀210也可以是穿透式液晶面板或其它光束调变器。
具体而言，如图1A所示，在本实施例中，照明系统100用于提供一照明光束70，且照明系统100包括一激发光源110、一波长转换模块140、一第一感测器150、一滤光模块160以及一第二感测器170。激发光源110用于发出一激发光束50。举例而言，在本实施例中，激发光源110为激光源，而激发光束50为蓝光激光束。激发光源110可包括多个排成阵列的蓝光激光二极管(未绘示)，但本发明不限于此。
具体而言，如图1A所示，在本实施例中，照明系统100还包括一合光单元120。合光单元120位于激发光源110与波长转换模块140之间，且位于至少一转换光束60与激发光束50的传递路径上。具体而言，合光单元120可以是部分穿透部分反射元件、分色元件、偏振分光元件或其它各种可将光束分离的元件。举例而言，在本实施例中，合光单元120的激光穿透区BT例如可让蓝色光束穿透，而对其它颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用。也就是说，合光单元120的激光穿透区BT可让蓝色的激发光束50穿透，如此一来，激发光束50可穿透合光单元120并入射至波长转换模块140。此外，如图4所示，在本实施例中，照明系统100还包括透镜组130。透镜组130位于激发光源110与波长转换模块140之间，而可将激发光束50会聚于波长转换模块140上。
具体而言，如图1A所示，在本实施例中，波长转换模块140位于激发光束50的传递路径上。举例而言，如图1B所示，在本实施例中，波长转换模块140具有至少一波长转换区TR与一非转换区NT，波长转换区TR用于将激发光束50转换为至少一转换光束60，波长转换模块140的非转换区NT则用于传递激发光束50至后续光学元件上。
举例而言，如图1A与图1B所示，在本实施例中，波长转换模块140还包括一第一基板141、至少一波长转换层143以及一第一驱动装置142(例如为马达)。如图1B所示，在本实施例中，至少一波长转换层143配置于第一基板141上，且对应至少一波长转换区TR而设置。举例而言，在本实施例中，波长转换区TR的数量为一个，且位于波长转换区TR中的波长转换层143例如为黄色荧光粉层，而可形成黄色的转换光束60，但本发明不限于此。在另一未绘示的实施例中，波长转换区TR的数量也可为多个，位于波长转换区TR中的波长转换层143也可分别为黄色荧光粉层或绿色荧光粉层，而可分别形成黄色或绿色的转换光束60。
并且，如图1A与图1B所示，在本实施例中，第一驱动装置142用以带动第一基板141旋转，当第一基板141旋转时，至少一波长转换区TR与非转换区NT在不同时间中进入激发光束50的照射范围内。举例而言，如图1A与图1B所示，在本实施例中，当非转换区NT进入激发光束50的照射范围时，激发光束50穿透波长转换模块140，并经由光传递模块LT传递至滤光模块160上。另一方面，在本实施例中，当至少一波长转换区TR进入激发光束50的照射范围时，激发光束50被至少一波长转换区TR转换为至少一转换光束60。之后，如图1A所示，来自波长转换模块140的至少一转换光束60则可经由透镜组130的收集后被导引至合光单元120，而被反射至后续的滤光模块160上。
如图1A所示，在本实施例中，第一感测器150位于激发光束50的传递路径旁，并朝向激发光束50的传递路径，用于接收波长转换模块140散射的部分激发光束50以及部分至少一转换光束60，以产生一第一光电信号PS1。
另一方面，如图1A与1C所示，在本实施例中，滤光模块160位于激发光束50与至少一转换光束60的传递路径上，具有至少一滤光区FR以及一散光区DR。举例而言，在本实施例中，滤光区FR的数量为两个，包含滤光区FR1、滤光区FR2，而用于将至少一转换光束60转换为一第一组色光70R、70G。散光区DR则用于使激发光束50形成一第二组色光70B。
更具体而言，如图1C所示，在本实施例中，滤光模块160包括一第二基板161、至少一滤光层163、一散光层165以及一第二驱动装置162(例如为马达)。至少一滤光层163配置于第二基板161上，且对应至少一滤光区FR而设置。举例而言，滤光层163可为红色滤光片与绿色滤光片，且对应滤光区FR1、滤光区FR2而设置，藉此，第一组色光70R、70G可为红色光与绿色光，但本发明不限于此。
另一方面，如图1C所示，在本实施例中，散光层165配置于第二基板161上，且对应散光区DR而设置。举例而言，在本实施例中，散光层165可为一散光片，用于使激发光束50发散而形成蓝色光，并可降低激发光所造成的散斑(speckle)效果。也就是说，在本实施例中，第二组色光70B例如为蓝色光。
另一方面，如图1A所示，在本实施例中，第二感测器170位于第一组色光70R、70G与第二组色光70B的传递路径旁，并朝向第一组色光70R、70G与第二组色光70B的传递路径，用于接收滤光模块160散射的部分第一组色光70R、70G以及部分第二组色光70B，以产生一第二光电信号PS2。
更具体而言，如图1A与图1C所示，在本实施例中，第二驱动装置162用以带动第二基板161旋转，其中当第二基板161旋转时，至少一滤光区FR在不同时间中进入至少一转换光束60的照射范围内，散光区DR在不同时间中进入激发光束50的照射范围内。更详细而言，在本实施例中，当波长转换模块140的非转换区NT进入激发光束50的照射范围时，滤光模块160的散光区DR会同步进入被传递至滤光模块160的激发光束50的照射范围内。当波长转换模块140的至少一波长转换区TR进入激发光束50的照射范围时，滤光模块160的滤光区FR会同步进入至少一转换光束60的照射范围。如此，滤光模块160的第一组色光70R、70G与第二组色光70B得以依序形成照明光束70。
以下将搭配图2A至图2D来针对控制波长转换模块140与滤光模块160同步的流程进行进一步地解说。
图2A是本发明一实施例的一种控制模块与其它构件的方块图。图2B是本发明一实施例的一种照明控制方法的流程图。图2C是本发明一实施例的一种第一光电信号的强度变化示意图。图2D是本发明一实施例的一种第二光电信号的强度变化示意图。请参照图2A，在本实施例中，照明系统100还包括一控制模块190。控制模块190电性连接第一感测器150与第二感测器170，并用于接收第一感测器150所产生的第一光电信号PS1与第二感测器170所产生的第二光电信号PS2。另一方面，控制模块190电性连接第一驱动装置142、第二驱动装置162以及光阀210，并用于基于第一光电信号PS1或第二光电信号PS2的资讯，产生相对应的控制信号(如：同步信号SS或电流控制信号CS)至相对应的光学构件中，以控制照明系统100与投影装置200的运行。举例而言，图1A与图2A所示的照明系统100与投影装置200可用以执行图2B的照明控制方法，以使波长转换模块140与滤光模块160同步，但本发明不限于此。
具体而言，如图2B所示，在本实施例中，第一感测器150与第二感测器170可用以分别执行步骤S110A与步骤S110B。详细而言，如图1A、图2A与图2B所示，在本实施例中，第一感测器150可用以感测波长转换模块140散射的部分激发光束50以及部分至少一转换光束60，以产生第一光电信号PS1，而第二感测器170可用以感测滤光模块160散射的部分第一组色光70R、70G以及部分第二组色光70B，以产生第二光电信号PS2。
接着，控制模块190可用以执行步骤S120与步骤S130。具体而言，如图2A与图2B所示，在步骤S120中，控制模块190在接收第一光电信号PS1与第二光电信号PS2后，基于第一光电信号PS1的相对强度变化与第二光电信号PS2的相对强度变化而产生一同步信号SS。接着，在步骤S130中，同步信号SS被传递至波长转换模块140与滤光模块160，以控制波长转换模块140与滤光模块160同步。
更具体而言，由于人眼对于各颜色的光的所需感知光强度不同，因此在输出不同颜色的光束时，往往会视其色光与人眼的匹配比例关系或其它需求调整各光束的强度变化。换言之，不同颜色的光束所对应的强度并不相同。进一步而言，如图2C所示，在本实施例中，由于激发光束50为蓝光，转换光束60为黄光，其强度有明显差异，因此，当第一光电信号PS1的波段出现最明显的相对强度变化(即图2C所示的波段BL与波段Y的交界处)时，即表示在图1A与图1B所示的波长转换模块140中，使激发光束50通过的非转换区NT与产生转换光束60的至少一波长转换区TR的交界正切入激发光束50的照射范围中。同理，如图2D所示，在本实施例中，当第二光电信号PS2的波段出现最明显的相对强度变化(即图2D所示的波段B与波段G的交界处)时，即表示在图1A与图1C所示的滤光模块160中，产生第二组色光70B的散光区DR与产生第一组色光70R、70G的滤光区FR的交界正切入激发光束50的照射范围中。
因此，如图2B至图2D所示，控制模块190能基于第一光电信号PS1的相对强度变化判断至少一波长转换区TR是否进入激发光束50的照射范围内，且基于第二光电信号PS2的相对强度变化判断至少一滤光区FR是否进入至少一转换光束60的照射范围内。
据此，控制模块190可产生同步信号SS，而波长转换模块140的第一驱动装置142基于控制模块190的同步信号SS控制第一基板141的旋转周期，滤光模块160的第二驱动装置162基于控制模块190的同步信号SS控制第二基板161的旋转周期。如此，基于控制模块190的同步信号SS，如图1A至图1C所示，波长转换模块140的第一驱动装置142与滤光模块160的第二驱动装置162则能分别控制当波长转换模块140的至少一波长转换区TR进入激发光源110所发出的激发光束50的照射范围时，对应地，此时滤光模块160的至少一滤光区FR会进入至少一转换光束60的照射范围内，而达到控制波长转换模块140与滤光模块160同步，并使滤光模块160的第一组色光70R、70G与第二组色光70B得以依序形成。
此外，如图1A所示，在本实施例中，照明系统100还包括一光均匀化元件180。光均匀化元件180位于滤光模块160与光阀210之间，且位于第一组色光70R、70G与第二组色光70B的传递路径上。在本实施例中，光均匀化元件180包括一积分柱，但本发明不限于此。更详细而言，如图所示，当滤光模块160的第一组色光70R、70G与第二组色光70B传递至光均匀化元件180时，光均匀化元件180可使第一组色光70R、70G与第二组色光70B均匀化而依序形成照明光束70，并使其传递至光阀210。至此，步骤S140完成。
接着，控制模块190可用以执行步骤S150。具体而言，如图1A所示，光阀210位于照明光束70的传递路径上。并且，如图2A与图2B所示，在步骤S150中，控制模块190电性连接光阀210而将同步信号SS传递至光阀210，且光阀210基于控制模块190的同步信号SS调变照明光束70，以形成影像光束80。如此，光阀210能依序将照明光束70转换成不同颜色的影像光束80传递至投影镜头220。
此外，如图1A所示，在本实施例中，投影镜头220位于影像光束80的传递路径上，且用于将影像光束80转换成一投影光束90，以将影像光束80投影至一屏幕(未绘示)上，以形成影像画面。
依据图2B所示的照明控制方法，照明系统100以及投影装置200藉由判断第一光电信号PS1与第二光电信号PS2而使波长转换模块140与滤光模块160同步，并进而能简易地调整上述照明系统100以及投影装置200中的照明光束70，如此一来，将可不需再额外贴附定时标记，而可减少组装工序，并避免组装上的公差可能会导致同步控制上的时间误差的风险。
以下将搭配图3A至图3B来针对如何调整照明光束70的色座标的流程进行进一步地解说。
图3A是本发明一实施例的一种第二感测器与其它构件的方块图。图3B是本发明一实施例的一种照明控制方法的调整色度步骤的流程图。请参照图3A，在本实施例中，控制模块190电性连接第二感测器170，并用于接收第二光电信号PS2。另一方面，控制模块190电性连接激发光源110，且第二感测器170包括一色度感测器171。举例而言，图3A所示的投影装置200可用以执行图2B的照明控制方法，以调整照明光束70的色座标，但本发明不限于此。
具体而言，如图3B所示，在本实施例中，控制模块190可用以执行步骤S210、步骤S220、步骤S230以及步骤S240。具体而言，如图2B所示，首先执行步骤S210，控制模块190基于第二光电信号PS2计算出实际色座标。接着，执行步骤S220，控制模块190判断第二光电信号PS2在色度座标上所对应的色座标是否为一预期值。若否，则执行步骤S230，控制模块190产生一电流控制信号CS，并且，执行步骤S240，电流控制信号CS被传递至激发光源110，以调整激发光束50的光强度。当控制模块190判断第二光电信号PS2在色度座标上所对应的色座标符合预期值时，则停止执行照明控制方法。
依据图3B所示的照明控制方法，照明系统100以及投影装置200能简易地调整上述照明系统100以及投影装置200中的照明光束70，如此一来，即能使最后输出的影像光束80具有良好的色彩表现。
图4是本发明一实施例的另一种投影装置的架构示意图。请参照图4，本实施例的照明系统300与投影装置400与图1A的照明系统100与投影装置200类似，而两者的差异如下所述。如图4所示在本实施例中，光均匀化元件180位于至少一转换光束60的传递路径上，且位于波长转换模块140与滤光模块160之间。也就是说，在本实施例中，光均匀化元件180用于均匀化被传递至滤光模块160的激发光束50与至少一转换光束60。滤光模块160再分别使至少一转换光束60与激发光束50分别形成第一组色光70R、70G与第二组色光70B，并藉此形成之后的照明光束70与影像光束80。
在本实施例中，由于照明系统300以及投影装置400与图1A的照明系统100与投影装置200具有类似的结构，也可用以执行前述图2B与图3B所示的照明控制方法，因此照明系统300与投影装置400具有照明系统100与投影装置200所提及的优点，在此也不再赘述。
在前述的实施例中，照明系统100、300与投影装置200、400虽以包含穿透式波长转换模块140为例示，但本发明不限于此。在其它的实施例中，波长转换模块也可为反射式波长转换模块，任何本领域技术人员在参照本发明之后，当可对其光路作适当的更动，然而其仍应属于本发明的范畴内。以下将另举部分实施例作为说明。
图5A是本发明一实施例的又一种投影装置的架构示意图。图5B是图5A的投影装置产生波长转换光束时的架构示意图。请参照图5A与图5B，本实施例的照明系统500与投影装置600与图1A的照明系统100与投影装置200类似，而两者的差异如下所述。在本实施例中，波长转换模块540与图1B的波长转换模块140类似，而两者的差异为波长转换模块540可于位于图1B的非转换区NT中的第一基板141上配置一反射层(未绘示)。也就是说，波长转换模块540为反射式波长转换模块，且波长转换模块540的非转换区NT用于反射激发光束50。举例而言，在本实施例中，反射层可以是镀在第一基板141上的金属膜，其材质可为银或铝；或是，也可含有白色散射粒子的反射层，其中白色散射粒子的材质可为二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氮化硼(BN)、二氧化锆(ZrO2)，但本发明都不限于此。
具体而言，如图5A所示，在本实施例中，当波长转换模块540的非转换区NT进入激发光束50的照射范围时，激发光束50被波长转换模块540反射，并经由透镜组130的收集后被导引至合光单元120的反光区RR上，而被引导至滤光模块160上。另一方面，如图5B所示，在本实施例中，在形成了至少一转换光束60后，来自波长转换模块540的转换光束60则也可经由透镜组130的收集后被导引至合光单元120的反光区RR上，而被引导至滤光模块160上。滤光模块160再分别使至少一转换光束60与激发光束50分别形成第一组色光70R、70G与第二组色光70B，并藉此形成之后的照明光束70与影像光束80。
在本实施例中，由于照明系统500以及投影装置600与图1A的照明系统100与投影装置200具有类似的结构，也可用以执行前述图2B与图3B所示的照明控制方法，因此照明系统500与投影装置600具有照明系统100与投影装置200所提及的优点，在此也不再赘述。
图6A是本发明一实施例的又一种投影装置的架构示意图。图6B是图6A的投影装置产生波长转换光束时的架构示意图。请参照图6A与图6B，本实施例的照明系统700与投影装置800与图5A与图5B的照明系统100与投影装置200类似，而两者的差异如下所述。如图6A与图6B所示，在本实施例中，光均匀化元件180位于至少一转换光束60的传递路径上，且位于波长转换模块540与滤光模块160之间。也就是说，在本实施例中，光均匀化元件180用于均匀化被传递至滤光模块160的激发光束50与至少一转换光束60。滤光模块160再分别使至少一转换光束60与激发光束50分别形成第一组色光70R、70G与第二组色光70B，并藉此形成之后的照明光束70与影像光束80。
在本实施例中，由于照明系统700与投影装置800与图1A的照明系统100与投影装置200具有类似的结构，也可用以执行前述图2B与图3B所示的照明控制方法，因此照明系统700与投影装置800具有照明系统100与投影装置200所提及的优点，在此也不再赘述。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例中，照明系统以及投影装置藉由获取来自波长转换模块的光波波段的第一光电信号与来自滤光模块的光波波段的第二光电信号，进而产生同步信号。如此，将可不需再额外贴附定时标记，而可减少组装工序，并避免组装上的公差可能会导致同步控制上的时间误差的风险。本发明的实施例的照明控制方法，能简易地调整上述照明系统以及投影装置中的照明光束，而使最后输出的影像光束具有良好的色彩表现。
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书及说明书内容所作的简单的等效变化与修改，都仍属于本发明专利覆盖的范围。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。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明
50：激发光束
60：转换光束
70：照明光束
70R、70G：第一组色光
70B：第二组色光
80：影像光束
90：投影光束
100、300、500、700：照明系统
110：激发光源
120：合光单元
130：透镜组
140、540：波长转换模块
141：第一基板
142：第一驱动装置
143：波长转换层
150：第一感测器
160：滤光模块
161：第二基板
162：第二驱动装置
163：滤光层
165：散光层
170：第二感测器
171：色度感测器
180：光均匀化元件
190：控制模块
200、400、600、800：投影装置
210：光阀
220：投影镜头
B、BL、G、R、Y：波段
BT：激光穿透区
CS：电流控制信号
DR：散光区
FR、FR1、FR2：滤光区
LT：光传递模块
NT：非转换区
PS1：第一光电信号
PS2：第二光电信号
RR：反光区
SS：同步信号
TR：波长转换区
S110A、S110B、S120、S130、S140、S150、S210：步骤
S220、S230、S240：步骤

Claims (19)

1.一种照明系统，其特征在于，用于提供照明光束，且所述照明系统包括激发光源、波长转换模块、第一感测器、滤光模块、第二感测器以及控制模块，所述激发光源用于发出激发光束；所述波长转换模块位于所述激发光束的传递路径上，具有至少一波长转换区，用于将所述激发光束转换为至少一转换光束；所述第一感测器位于所述激发光束的传递路径旁，并朝向所述激发光束的传递路径，用于接收所述波长转换模块散射的部分所述激发光束以及部分所述至少一转换光束，以产生第一光电信号；所述滤光模块位于所述激发光束与所述至少一转换光束的传递路径上，具有至少一滤光区以及散光区，所述至少一滤光区用于将所述至少一转换光束转换为第一组色光，所述散光区用于使所述激发光束形成第二组色光；所述第二感测器位于所述第一组色光与所述第二组色光的传递路径旁，并朝向所述第一组色光与所述第二组色光的传递路径，用于接收所述滤光模块散射的部分所述第一组色光以及部分所述第二组色光，以产生第二光电信号；以及所述控制模块电性连接所述第一感测器与所述第二感测器，用于接收所述第一光电信号与所述第二光电信号，所述控制模块基于所述第一光电信号的相对强度变化与所述第二光电信号的相对强度变化而产生同步信号，所述同步信号被传递至所述波长转换模块与所述滤光模块，以控制所述波长转换模块与所述滤光模块同步，并使所述滤光模块的所述第一组色光与所述第二组色光依序形成所述照明光束，其中不同颜色的光束所对应的强度不相同，所述控制模块基于所述第一光电信号的相对强度变化判断所述至少一波长转换区是否进入所述激发光束的照射范围内，且基于所述第二光电信号的相对强度变化判断所述至少一滤光区是否进入所述至少一转换光束的照射范围内。
2.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述控制模块电性连接所述激发光源，且所述第二感测器包括色度感测器，所述控制模块判断所述第二光电信号在色度座标上所对应的色座标是否为一预期值，若否，则所述控制模块产生电流控制信号，所述电流控制信号被传递至所述激发光源，以调整所述激发光束的光强度。
3.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，所述波长转换模块还具有非转换区，且所述波长转换模块还包括第一基板、至少一波长转换层、以及第一驱动装置，所述至少一波长转换层配置于所述第一基板上，且对应所述至少一波长转换区而设置；所述第一驱动装置用以带动所述第一基板旋转，当所述第一基板旋转时，所述至少一波长转换区与所述非转换区在不同时间中进入所述激发光束的照射范围内。
4.如权利要求3所述的照明系统，其特征在于，所述滤光模块包括第二基板、至少一滤光层、散光层、以及第二驱动装置，所述至少一滤光层配置于所述第二基板上，且对应所述至少一滤光区而设置；所述散光层配置于所述第二基板上，且对应所述散光区而设置；所述第二驱动装置用以带动所述第二基板旋转，其中当所述第二基板旋转时，所述至少一滤光区在不同时间中进入所述至少一转换光束的照射范围内，所述散光区在不同时间中进入所述激发光束的照射范围内。
5.如权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述控制模块电性连接所述第一驱动装置与所述第二驱动装置，且所述第一驱动装置基于所述控制模块的所述同步信号控制所述第一基板的旋转周期，所述第二驱动装置基于所述控制模块的所述同步信号控制所述第二基板的旋转周期。
6.如权利要求4所述的照明系统，其特征在于，所述第一驱动装置与所述第二驱动装置分别基于所述控制模块的所述同步信号控制当波长转换模块的所述至少一波长转换区进入所述激发光束的照射范围时，所述至少一滤光区进入所述至少一转换光束的照射范围内。
7.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括：合光单元，位于所述激发光源与所述波长转换模块之间，且位于所述至少一转换光束与所述激发光束的传递路径上。
8.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括：光均匀化元件，位于所述至少一转换光束的传递路径上，以均匀化所述至少一转换光束。
9.如权利要求1所述的照明系统，其特征在于，还包括：光均匀化元件，位于所述第一组色光与所述第二组色光的传递路径上，以均匀化所述第一组色光与所述第二组色光。
10.一种投影装置，其特征在于，包括照明系统、光阀以及投影镜头，所述照明系统用于提供照明光束，且包括激发光源、波长转换模块、第一感测器、滤光模块、第二感测器以及控制模块，所述激发光源用于发出激发光束；所述波长转换模块位于所述激发光束的传递路径上，具有至少一波长转换区，用于将所述激发光束转换为至少一转换光束；所述第一感测器位于所述激发光束的传递路径旁，并朝向所述激发光束的传递路径，用于接收所述波长转换模块散射的部分所述激发光束以及部分所述至少一转换光束，以产生第一光电信号；所述滤光模块位于所述激发光束与所述至少一转换光束的传递路径上，具有至少一滤光区以及散光区，所述至少一滤光区用于将所述至少一转换光束转换为第一组色光，所述散光区用于使所述激发光束形成第二组色光；所述第二感测器位于所述第一组色光与所述第二组色光的传递路径旁，并朝向所述第一组色光与所述第二组色光的传递路径，用于接收所述滤光模块散射的部分所述第一组色光以及部分所述第二组色光，以产生第二光电信号；所述控制模块电性连接所述第一感测器与所述第二感测器，用于接收所述第一光电信号与所述第二光电信号，所述控制模块基于所述第一光电信号的相对强度变化与所述第二光电信号的相对强度变化而产生同步信号，所述同步信号被传递至所述波长转换模块与所述滤光模块，以控制所述波长转换模块与所述滤光模块同步，并使所述滤光模块的所述第一组色光与所述第二组色光依序形成所述照明光束，其中不同颜色的光束所对应的强度不相同，所述控制模块基于所述第一光电信号的相对强度变化判断所述至少一波长转换区是否进入所述激发光束的照射范围内，且基于所述第二光电信号的相对强度变化判断所述至少一滤光区是否进入所述至少一转换光束的照射范围内；所述光阀位于所述照明光束的传递路径上，且用于将所述照明光束转换成影像光束；以及所述投影镜头位于所述影像光束的传递路径上，且用于将所述影像光束转换成投影光束。
11.如权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述控制模块电性连接所述激发光源，且所述第二感测器包括色度感测器，所述控制模块判断所述第二光电信号在色度座标上所对应的色座标是否为一预期值，若否，则所述控制模块产生电流控制信号，所述电流控制信号被传递至所述激发光源，以调整所述激发光束的光强度。
12.如权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述波长转换模块的第一驱动装置与所述滤光模块的第二驱动装置分别基于所述控制模块的所述同步信号控制当波长转换模块的所述至少一波长转换区进入所述激发光束的照射范围时，所述至少一滤光区进入所述至少一转换光束的照射范围内。
13.如权利要求10所述的投影装置，其特征在于，所述控制模块电性连接所述光阀，且所述光阀基于所述控制模块的所述同步信号调变所述照明光束，以形成所述影像光束。
14.如权利要求10所述的投影装置，其特征在于，还包括：光均匀化元件，位于所述至少一转换光束的传递路径上，以均匀化所述至少一转换光束。
15.如权利要求10所述的投影装置，其特征在于，还包括：光均匀化元件，位于所述第一组色光与所述第二组色光的传递路径上，以均匀化所述第一组色光与所述第二组色光，且所述光均匀化元件位于所述滤光模块与所述光阀之间。
16.一种照明控制方法，用于控制投影装置中的照明系统，所述照明系统包括激发光源、波长转换模块以及滤光模块，所述激发光源用于发出激发光束，所述波长转换模块位于所述激发光束的传递路径上，具有至少一波长转换区，且用于将所述激发光束转换为至少一转换光束，所述滤光模块位于所述激发光束与所述至少一转换光束的传递路径上，具有至少一滤光区，且用于将所述至少一转换光束转换为第一组色光，并使所述激发光束形成第二组色光，其特征在于，所述照明控制方法包括：感测所述波长转换模块散射的部分所述激发光束以及部分所述至少一转换光束，以产生第一光电信号；感测所述滤光模块散射的部分所述第一组色光以及部分所述第二组色光，以产生第二光电信号；基于所述第一光电信号的相对强度变化与所述第二光电信号的相对强度变化而产生同步信号；以及传递所述同步信号至所述波长转换模块与所述滤光模块，以控制所述波长转换模块与所述滤光模块同步，并使所述滤光模块的所述第一组色光与所述第二组色光依序形成照明光束，其中不同颜色的光束所对应的强度不相同，所述照明控制方法还包括：基于所述第一光电信号的相对强度变化判断所述至少一波长转换区是否进入所述激发光束的照射范围内，且基于所述第二光电信号的相对强度变化判断所述至少一滤光区是否进入所述至少一转换光束的照射范围内。
17.如权利要求16所述的照明控制方法，其特征在于，所述照明控制方法还包括：基于所述同步信号控制当波长转换模块的所述至少一波长转换区进入所述激发光束的照射范围时，所述至少一滤光区进入所述至少一转换光束的照射范围内。
18.如权利要求16所述的照明控制方法，其特征在于，所述照明控制方法还包括：判断所述第二光电信号在色度座标上所对应的色座标是否为一预期值，若否，则产生电流控制信号；以及传递所述电流控制信号至所述激发光源，以调整所述激发光束的光强度。
19.如权利要求16所述的照明控制方法，所述投影装置包括光阀，其特征在于，所述照明控制方法还包括：传递所述同步信号至所述光阀，且所述光阀基于所述同步信号调变所述照明光束，以形成影像光束。
CN201810471430.XA 2018-05-17 2018-05-17 照明系统、投影装置以及照明控制方法 Active CN110501867B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810471430.XA CN110501867B (zh) 2018-05-17 2018-05-17 照明系统、投影装置以及照明控制方法
US16/408,476 US10824062B2 (en) 2018-05-17 2019-05-10 Illumination system having two sensors, projection device comprising such an illumination system and illumination control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810471430.XA CN110501867B (zh) 2018-05-17 2018-05-17 照明系统、投影装置以及照明控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110501867A CN110501867A (zh) 2019-11-26
CN110501867B true CN110501867B (zh) 2022-04-12

Family

ID=68533594

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810471430.XA Active CN110501867B (zh) 2018-05-17 2018-05-17 照明系统、投影装置以及照明控制方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US10824062B2 (zh)
CN (1) CN110501867B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111399324B (zh) 2019-01-03 2022-11-25 深圳光峰科技股份有限公司 光源系统及投影设备
CN112782918B (zh) * 2019-11-08 2022-07-08 中强光电股份有限公司 波长转换模块以及投影装置
CN113156751B (zh) * 2020-01-23 2022-07-22 明基智能科技（上海）有限公司 投影装置
CN113376943B (zh) * 2020-03-10 2022-07-12 中强光电股份有限公司 投影装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7460179B2 (en) * 2002-01-31 2008-12-02 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Adaptive image display
US8157381B2 (en) * 2005-12-21 2012-04-17 International Business Machines Corporation Method to synchronize stereographic hardware to sequential color rendering apparatus
CN101858496B (zh) 2009-04-07 2012-07-18 绎立锐光科技开发(深圳)有限公司 光源及其控制方法、带光源的投影系统
CN102854592B (zh) * 2011-07-27 2016-06-29 深圳市绎立锐光科技开发有限公司 色轮同步信号获取装置及方法、色轮的探测单元及方法以及投影装置
US9467667B2 (en) * 2011-09-09 2016-10-11 Appotroincs Corporation Limited Method and apparatus of white balance adjustment
CN102650813B (zh) * 2011-11-28 2015-02-04 深圳市光峰光电技术有限公司 光源系统、投影装置及其色平衡调整方法
DE102012223925B4 (de) * 2012-12-20 2024-03-21 Coretronic Corporation Beleuchtungsvorrichtung mit Pumplichtquelle, Leuchtstoffanordnung und Filteranordnung
CN104880890A (zh) * 2014-02-27 2015-09-02 中强光电股份有限公司 投影装置及其亮度调校方法
US10084999B2 (en) * 2014-09-30 2018-09-25 Nec Display Solutions, Ltd. Illuminating device, wheel deterioration detecting method and projector
US10284828B2 (en) * 2015-04-24 2019-05-07 Nec Display Solutions, Ltd. Projection type display system, projection-type display device, and timing adjustment method
CN105549310B (zh) * 2015-12-11 2017-09-29 海信集团有限公司 一种多色轮同步方法及激光投影装置
CN105353580A (zh) * 2015-12-14 2016-02-24 海信集团有限公司 一种波长转换装置及激光光源
CN105654875B (zh) * 2016-03-29 2018-12-21 海信集团有限公司 一种激光投影显示方法及装置
CN208188569U (zh) * 2018-05-17 2018-12-04 中强光电股份有限公司 照明系统以及投影装置

Also Published As

Publication number Publication date
US10824062B2 (en) 2020-11-03
US20190354001A1 (en) 2019-11-21
CN110501867A (zh) 2019-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3239775B1 (en) Illumination system and projection device
CN110501867B (zh) 照明系统、投影装置以及照明控制方法
EP3514622B1 (en) Illumination system and projection apparatus
EP3561594B1 (en) Illumination system, projection device and operating method thereof
CN110161791B (zh) 照明系统及投影装置
EP3514623B1 (en) Illumination system and projection apparatus
TWI457688B (zh) 投影裝置、投影方法及記憶程式的記憶媒體
JP2018513412A (ja) 光源システム及び投影システム
CN111757071B (zh) 照明系统、投影装置以及照明控制方法
EP3866283A1 (en) Illumination system, illumination control method and projection apparatus
CN208188569U (zh) 照明系统以及投影装置
CN210072201U (zh) 波长转换模块以及投影装置
CN111290206A (zh) 投射型影像显示装置
US11405597B2 (en) Illumination system and projection device
CN209845157U (zh) 照明系统以及投影装置
CN110412820B (zh) 光源装置以及投影型影像显示装置
CN210514918U (zh) 照明系统以及投影装置
CN112764304B (zh) 照明系统、投影装置及色轮的校正方法
CN110908227B (zh) 偏光旋转装置及投影装置
CN110058479B (zh) 照明系统与投影装置
CN214751294U (zh) 照明系统以及投影装置
CN210181379U (zh) 一种投影机光源光路系统
US20210041776A1 (en) Lighting system and projection device
JP2001264880A (ja) 投写型表示装置
KR20060085538A (ko) 레이저디스플레이장치의 스페클저감소자

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant