CN111624838A - 投影系统以及投影系统的驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影系统以及投影系统的驱动方法。投影系统包括荧光轮、马达、光源模块、处理控制模块以及电源模块。马达用以转动荧光轮。光源模块用以提供激发光束。电源模块用以提供马达马达电流以及提供光源模块驱动电流。在投影系统被启动时，电源模块提供具有第一电流值的驱动电流，以及提供马达电流并逐渐提升马达电流的电流值，以使马达转动荧光轮并逐渐提升马达的转速。处理控制模块接收马达的转速信号，当马达的转速达到预设转速时，处理控制模块控制电源模块将驱动电流的电流值由第一电流值提升至第二电流值。在可防止荧光轮被光源所提供的激发光束烧毁或老化的情况下，有效缩短投影系统的开机时间。

Description

投影系统以及投影系统的驱动方法

技术领域

本发明关于一种投影系统以及用于投影系统的驱动方法。

背景技术

为了防止荧光轮的转速不足，而导致荧光轮被光源所提供的激发光束烧毁或老化，现行的投影系统在被启动后会等待荧光轮的转速到额定转速后，才会做启动光源。一般来说，投影系统的荧光轮的转速由零到额定转速所花费的时间为2～3秒。因此再加上投影系统的其他模块的初始化时间(包括光源被驱动的初始化时间)，从投影系统在被启动到使用者能看到投影画面所耗费的开机时间大约共需要5秒。因此，如何进一步缩短投影系统的开机时间，是优化投影系统的课题之一。

发明内容

本发明提供一种本发明是有关于一种投影系统以及用于投影系统的驱动方法，在可防止荧光轮被光源所提供的激发光束烧毁或老化的情况下，有效缩短投影系统的开机时间，使投影系统可以更快地提供人眼可观看画面。

本发明的投影系统包括荧光轮、马达、光源模块、处理控制模块以及电源模块。马达用以转动荧光轮。光源模块用以提供激发光束。处理控制模块耦接于电源模块、马达以及光源模块。电源模块耦接于马达以及光源模块，以提供马达马达电流以及提供光源模块驱动电流。在投影系统被启动时，电源模块提供具有第一电流值的驱动电流，以及提供马达电流并逐渐提升马达电流，以使马达转动荧光轮并逐渐提升马达的转速。处理控制模块接收马达的转速，当马达的转速达到预设转速时，处理控制模块控制电源模块将驱动电流由第一电流值提升至第二电流值。

本发明还提供一种投影系统的驱动方法。投影系统包括荧光轮、用以转动荧光轮的马达、用以提供激发光束的光源模块以及用以提供马达电流与驱动电流的电源模块。本发明提供一种投影系统的驱动方法包括：在投影系统被启动时，藉由电源模块提供具有第一电流值的驱动电流以驱动光源模块，并且藉由电源模块提供逐渐提升的马达电流以驱动马达，以使马达转动荧光轮并逐渐提升马达的转速；以及藉由处理控制模块接收马达的转速，当马达的转速达到预设转速时，藉由处理控制模块控制电源模块将驱动电流由第一电流值提升至第二电流值来驱动光源模块。

基于上述，本发明是在投影系统被启动时提供具有第一电流值的驱动电流驱动投影系统的光源模块，并提供逐渐提升的马达电流以驱动投影系统的马达，以使马达转动荧光轮并逐渐提升马达的转速。接下来，当马达的转速达到预设转速时，将驱动电流由第一电流值提升至第二电流值来驱动光源模块。如此一来，投影系统的开机时间可有效地被缩短，并且还可防止荧光轮被光源所提供的激发光束破坏。

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，并配合所附图作详细说明如下。

附图说明

图1是依据本发明的第一实施例所绘示的投影系统的示意图。

图2是依据本发明一实施例所绘示的驱动方法的操作流程图。

图3是依据本发明另一实施例所绘示的驱动方法的操作流程图。

图4A至图4D分别是依据本发明一实施例所绘示的马达的转速与驱动电流的波形图。

图5是依据本发明的第二实施例所绘示的投影系统的示意图。

附图标记列表

100、500：投影系统

110、510：荧光轮

120、520：马达

130、530：光源模块

140、540：处理控制模块

150、550：电源模块

560：亮度传感器

ELB：激发光束

I1：第一电流值

I2：第二电流值

IL：驱动电流

IR：马达电流

Ra：预设转速

Rd：额定转速

RS：转速

SL：亮度量测值

S210、S220、S230：步骤

S310、S320、S330、S340、S350、S360：步骤

t：时间

t0、t1、t2：时间点。

具体实施方式

有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

请参考图1，图1是依据本发明的第一实施例所绘示的投影系统的示意图。在本实施例中，投影系统100包括荧光轮110、马达120、光源模块130、处理控制模块140以及电源模块150。马达120用以转动荧光轮110。也就是说，马达120可带动荧光轮110转动，使荧光轮110达到转速RS。光源模块130用以提供激发光束ELB。在本实施例中，光源模块130可以由至少一个激光二极管(laser diode,LD)来实现，但本发明不以此为限，光源模块130可以由至少一个发光二极体(Light-emitting diode,LED)等发光元件来实现。处理控制模块140耦接于电源模块150、马达120以及光源模块130。电源模块150耦接于马达120以及光源模块130。电源模块150用以将马达电流IR提供到马达120，并且将驱动电流IL提供到光源模块130。本发明的光源模块的数量可以是一个或多个，并不以本实施例为限。

在本实施例中，在投影系统100被启动(即，开机)时，电源模块150会将具有第一电流值的驱动电流IL提供到光源模块130。第一电流值是投影系统100提供人眼可观看画面时，驱动光源模块130所需要的最低电流值。此外，当以第一电流值驱动光源模块130提供的激发光束ELB时，不使荧光轮110被激发光束ELB照射而烧毁或损毁。光源模块130在具有第一电流值的驱动电流IL的驱动下，使投影系统100可提供人眼可观看到的最低亮度的画面。也就是说，投影系统100在被启动的时点，光源模块130所产生的激发光束ELB经过荧光轮110可提供被启动时人眼可观看到的最低亮度的画面，例如是开机时画面。此外，在投影系统100被启动时，电源模块150也会将马达电流IR提供到马达120，且开始逐渐地提升马达电流IR，藉以使马达120转动荧光轮110并逐渐提升马达120的转速RS。也就是说，电源模块150会提供具有逐渐提升的电流值的马达电流IR以驱动马达120。马达电流IR的电流值随时间提升，且马达电流IR的电流值的提升速率相对应马达120的转速RS的提升速率。也就是说，马达电流IR的电流值越大，则马达120的转速RS越高，并且荧光轮110的转速也越快。在本实施例中，马达120的转速RS的提升速率可以是固定的，也可以不是固定的。本发明并不以马达的转速的提升方式为限。

在本实施例中，处理控制模块140接收马达120的转速RS。在本实施例中，处理控制模块140可接收马达120所提供的转速信号，并从转速信号中接收转速信号所指示出的马达120的转速RS。在一些实施例中，处理控制模块140可藉由荧光轮110的转速来接收马达120的转速RS。即，任何测量马达的转速RS的方法，皆不脱离本发明的范畴。

当马达120的转速RS达到预设转速(例如是30Hz)时，处理控制模块140会控制电源模块150将驱动电流IL由第一电流值(例如是100mA)提升至第二电流值(例如是500mA)。在本实施例中，投影系统100被启动时，电源模块150会提供第一电流值(例如是100mA)的驱动电流IL来驱动投影系统100的光源模块130，并提供逐渐提升的马达电流IR以驱动投影系统100的马达120，以使马达120转动荧光轮110并逐渐提升马达120的转速RS。在本实施例中，电源模块150可以是以线性方式来逐渐地提升马达电流IR的电流值。马达120的预设转速可依据实际需求而被调整。当马达120的转速RS达到预设转速(例如是30Hz)时，处理控制模块140会控制电源模块150以开始提升驱动电流IL。在此时间点，驱动电流IL的电流值自第一电流值(例如是100mA)开始提升，直到提升到第二电流值(例如是500mA)为止。本实施例的第二电流值可以是对应于投影系统100依据额定亮度或最大亮度驱动所述光源模块130所需要的电流值，即，以第二电流值驱动所述光源模块130，可使投影系统100投影出额定亮度或最大亮度的画面。因此，当马达120的转速RS提升到额定转速(例如是120Hz)时，电源模块150则提供第二电流值(例如是500mA)的驱动电流IL。额定转速是马达120使荧光轮110的转速到达正常操作的转速或最大转速所需要的转速。在本实施例中，处理控制模块140可例如是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字讯号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊应用积体电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可程式化逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置或处理软体或控制软体，但本发明不受限于上述硬体或软体。

在此值得一提的是，当马达120的转速RS达到额定转速时，可以使荧光轮110的转速够快以致使荧光轮110不会被激发光束ELB破坏。本发明在投影系统100被启动(即，开机)时，就以第一电流值的驱动电流IL驱动光源模块130，投影系统100即可提供人眼可观看画面，如此一来，投影系统100的开机时间可有效地被缩短，并且还可防止荧光轮110被光源模块130所提供的激发光束ELB破坏。

接下来说明投影系统的驱动方法。请同时参考图1以及图2，图2是依据本发明一实施例所绘示的驱动方法的操作流程图。投影系统100在步骤S210中被启动。在本实施例中，投影系统100被开机以开始本实施例的操作流程。在步骤S220中，投影系统100被启动时，投影系统100会藉由电源模块提供具有第一电流值的驱动电流IL，以及提供马达电流IR并逐渐提升马达电流IR以使马达转动荧光轮110并且逐渐提升马达120的转速RS。在步骤S220中，光源模块130在具有第一电流值的驱动电流IL的驱动下，使投影系统100可提供人眼可观看到的最低亮度的画面。也就是说，投影系统100在被启动的时点，光源模块130所产生的激发光束ELB经过荧光轮110可产生被启动时的最低亮度的画面，例如是开机时画面。除此之外，马达120的转速RS也会逐渐被提升。接下来，当马达产生转速RS时，进入步骤S230。

在步骤S230中，投影系统100会透过处理控制模块140接收到的马达120的转速RS进行判断，当马达120的转速RS达到预设转速时，处理控制模块140会控制电源模块150将驱动电流IL的电流值由第一电流值提升至第二电流值来驱动光源模块130。

进一步来说明，请同时参考图1以及图3，图3是依据本发明另一实施例所绘示的驱动方法的操作流程图。在本实施例中，投影系统100在步骤S310中被启动，并且在步骤S320中藉由电源模块150提供具有第一电流值(例如是100mA)的驱动电流IL，以及提供马达电流IR并逐渐提升马达电流IR以使马达120转动荧光轮110并且逐渐提升马达120的转速RS。步骤S310、S320的实施细节可以在图1以及图2的实施例中获致足够的教示，不在此重述。本实施例的步骤S330～S360可对应到图2的步骤S230。在本实施例中，步骤S330中，投影系统100会藉由处理控制模块140接收马达120的转速RS。处理控制模块140会判断马达120的转速RS是否大于预设转速(例如是30Hz)。当处理控制模块140判断出马达120的转速RS小于或等于预设转速时，回到步骤S320并持续提升马达电流IR。在另一方面，当处理控制模块140判断出马达120的转速RS大于预设转速时，进入步骤S340。

在步骤S340中，处理控制模块140会控制电源模块150，藉以使电源模块150提升驱动电流IL的电流值以及提升马达电流IR的电流值。也就是说，驱动电流IL的电流值会从第一电流值(例如是100mA)开始被提升，并且马达电流IR也持续被提升。

处理控制模块140在步骤S350中接收马达120的转速RS。处理控制模块140会判断马达120的转速RS是否到达额定转速(例如是120Hz)。当处理控制模块140判断出马达120的转速RS小于额定转速时，回到步骤S340。在另一方面，当处理控制模块140判断出马达120的转速RS等于额定转速时，则进入步骤S360。在步骤S360中，就是当马达120的转速RS等于额定转速时，处理控制模块140会控制电源模块150，使电源模块150提供具有第二电流值的驱动电流IL，藉以驱动光源模块130。

具体来说明，请同时参考图1、图3以及图4A，图4A是依据本发明一实施例所绘示的马达的转速与驱动电流的波形图。在本实施例中，在时间点t0，也就是在步骤S310中，投影系统100被启动，并且藉由电源模块150提供具有第一电流值I1(例如是100mA)的驱动电流IL，以及提供马达电流IR并逐渐提升马达电流IR以使马达转动荧光轮并且逐渐提升马达120的转速RS(即，步骤S320)。投影系统100会藉由处理控制模块140接收马达120的转速(即，步骤S330)。处理控制模块140会判断马达120的转速RS是否大于预设转速Ra(例如是30Hz)。当处理控制模块140在时间点t1判断出马达120的转速RS大于预设转速Ra时，处理控制模块140会在时间点t1控制电源模块150，藉以使电源模块150在时间点t1开始提升驱动电流IL的电流值以及持续提升马达电流IR(即，步骤S340)。在本实施例中，驱动电流IL的电流值是从第一电流值I1以线性方式被提升，并且预设转速Ra小于马达的额定转速Rd。

处理控制模块140还持续接收马达120的转速RS(即，步骤S350)，并判断马达120的转速RS是否到达额定转速Rd(例如是120Hz)。当处理控制模块140在时间点t2判断出马达120的转速RS等于额定转速Rd时，处理控制模块140会在时间点t2控制电源模块150，使电源模块150提供具有第二电流值I2的驱动电流IL，藉以驱动光源模块130(即，步骤S360)。

请再参考图4B，图4B是依据本发明另一实施例所绘示的马达的转速与驱动电流的波形图。与图4A不同的是，在本实施例的时间点t1到t2的期间，驱动电流IL的电流值是从第一电流值以非线性方式被提升，并且驱动电流IL的电流值被提升的速率是随时间增加而增加。

请再参考图4C，图4C是依据本发明另一实施例所绘示的马达120的转速RS与驱动电流的波形图。与图4A不同的是，在本实施例的时间点t1到t2的期间，驱动电流IL的电流值是从第一电流值以非线性方式被提升，并且驱动电流IL被提升的速率是随时间增加而降低。

请再参考图4D，图4D是依据本发明再一实施例所绘示的马达120的转速RS与驱动电流IL的波形图。与图4A不同的是，在本实施例的时间点t1到t2的期间，驱动电流IL的电流值是从第一电流值以步进(step)方式被提升。

请参考图5，图5是依据本发明的第二实施例所绘示的投影系统的示意图。本实施例与图1不同的是，投影系统500包括荧光轮510、马达520、光源模块530、处理控制模块540以及电源模块550以外，投影系统500还包括亮度传感器560。在本实施例中，亮度传感器560耦接于电源模块550。亮度传感器560用以测量环境的亮度以获得一亮度量测值SL，并且将相关于环境的亮度的亮度量测值SL提供到电源模块550。电源模块550会依据亮度量测值SL调整第一电流值。也就是说，在投影系统500被启动时，电源模块550会依据关联当前环境的亮度量测值SL调整驱动电流IL的第一电流值。举例来说，当室内的亮度较暗时，电源模块550可降低第一电流值。再举例来说，当室内的亮度较亮时，电源模块550可提升第一电流值。如此一来，投影系统500在被启动时可依据环境的亮度调整人眼可观看到的最低亮度的开机时画面。本实施例的荧光轮510、马达520、光源模块530、处理控制模块540以及电源模块550的实施细节可以在图1至图4D中的多个实施例获致足够的教示，因此不在此重述。

在一些实施例中，亮度传感器560耦接于处理控制模块540。处理控制模块540会依据关联当前环境的亮度量测值SL控制电源模块550调整驱动电流IL的第一电流值。

在一些实施例中，投影系统500具有限制第一电流值的上限值，藉以确保在投影系统500被启动时荧光轮510不会被具有过高的第一电流值的驱动电流IL所产生的激发光束ELB破坏。

综上所述，本发明是在投影系统被启动时提供具有第一电流值的驱动电流驱动投影系统的光源模块，并提供逐渐提升的马达电流以驱动投影系统的马达，以使马达转动荧光轮并逐渐提升马达的转速。接下来，当马达的转速达到预设转速时，将驱动电流由第一电流值提升至第二电流值来驱动光源模块。如此一来，投影系统的开机时间可有效地被缩短，并且还可防止荧光轮被光源所提供的激发光束破坏。除此之外，本发明的投影系统还能够依据环境的亮度调整第一电流值。如此一来，投影系统在被启动时可依据环境的亮度调整人眼可观看到的最低亮度的开机时画面。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的为准。

Claims (12)

1.一种投影系统，其特征在于，所述投影系统包括荧光轮、马达、光源模块、处理控制模块以及电源模块：

所述马达用以转动所述荧光轮；

所述光源模块用以提供激发光束；

所述处理控制模块耦接于所述电源模块、所述马达以及所述光源模块；以及

所述电源模块耦接于所述马达以及所述光源模块，以提供所述马达马达电流以及提供所述光源模块驱动电流，其中，

在所述投影系统被启动时，所述电源模块提供具有第一电流值的所述驱动电流，以及提供所述马达电流并逐渐提升所述马达电流，以使所述马达转动所述荧光轮并逐渐提升所述马达的转速，

所述处理控制模块接收所述马达的转速，当所述马达的转速达到预设转速时，所述处理控制模块控制所述电源模块将所述驱动电流由所述第一电流值提升至第二电流值。

2.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一电流值是所述投影系统提供人眼可观看画面时，驱动所述光源模块所需要的最低电流值。

3.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第二电流值是对应于所述投影系统依据额定亮度或最大亮度所需要的电流值。

4.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，当所述马达的转速达到预设转速时，所述马达电流的电流值随时间提升，且所述马达电流的电流值的提升速率相对应所述马达的转速的提升速率。

5.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述预设转速小于所述马达的额定转速。

6.如权利要求1所述的投影系统，所述投影系统还包括亮度传感器，其特征在于：

所述亮度传感器用以测量环境的亮度以提供亮度量测值，并且将所述亮度量测值提供到所述电源模块，

所述电源模块还用以依据所述亮度量测值调整所述第一电流值。

7.一种投影系统的驱动方法，所述投影系统包括荧光轮、用以转动所述荧光轮的马达、用以提供激发光束的光源模块以及用以提供马达电流与驱动电流的电源模块，其特征在于，所述驱动方法包括：

在所述投影系统被启动时，藉由所述电源模块提供具有第一电流值的驱动电流驱动所述光源模块，并且藉由所述电源模块提供逐渐提升的所述马达电流驱动所述马达，以使所述马达转动所述荧光轮并逐渐提升所述马达的转速；以及

藉由所述处理控制模块接收所述马达的转速，当所述马达的转速达到预设转速时，藉由所述处理控制模块控制所述电源模块将所述驱动电流由所述第一电流值提升至第二电流值来驱动所述光源模块。

8.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述第一电流值是所述投影系统提供人眼可观看画面，驱动所述光源模块所需要的最低电流值。

9.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述第二电流值是对应于所述投影系统依据额定亮度或最大亮度所需要的电流值。

10.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述马达电流的电流值随时间提升，且所述马达电流的电流值提升速率相对应所述马达转速之提升速率。

11.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述预设转速小于所述马达的额定转速。

12.如权利要求7所述的驱动方法，其特征在于，所述投影系统还包括亮度传感器，所述驱动方法包括：

藉由亮度传感器测量环境的亮度以提供亮度量测值；以及

藉由所述电源模块依据所述亮度量测值调整所述第一电流值。

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