CN112859498B - 照明装置、投影系统及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一种照明装置、投影系统及其操作方法。照明装置包括控制器、光源装置、荧光轮、冷却装置以及温度感测器。光源装置用以依据光源控制信号以产生照明光束。荧光轮用以将照明光束转换为转换光束并依据荧光轮控制信号调整荧光轮的转速并产生转速状态信号。温度感测器用以感测荧光轮的温度值以产生温度状态信号。冷却装置用以依据冷却控制信号调整冷却能力。控制器用以依据操作模式信号以产生荧光轮控制信号以及光源控制信号。控制器依据温度状态信号、转速状态信号以及光源控制信号以产生冷却控制信号。本发明的照明装置、投影系统及其操作方法，能够在检测到荧光轮的温度值到达参考温度值时，提早对荧光轮进行降温以避免荧光轮过温来维持发光效率。

Description

照明装置、投影系统及其操作方法
技术领域
本发明是有关于一种光学装置，且特别是有关于一种照明装置、投影系统及其操作方法。
背景技术
在已知的投影系统中，投影机可以通过光源所发出的照明光束(例如，激光)来激发荧光轮中的荧光粉，并借由激发荧光粉以使荧光粉提供不同颜色的转换光束。然而，荧光粉的温度状态通常会直接影响到荧光粉的激发效率。举例来说，当激光持续照射荧光轮上的荧光粉且荧光轮的转速过慢时，则会使得荧光粉产生大量的热能，从而导致荧光粉所产生的转换光束会随着温度提高而其强度大幅下降的现象。在此情况下，荧光粉提供转换光束的激发效率(或放光强度)也会随之降低，进而影响到投影机的投射效果。
有鉴于此，如何在荧光轮尚未过温前，提早对发热中的荧光轮进行降温动作以避免荧光轮过温来维持荧光粉的激发效率，将是本领域相关技术人员的课题。
“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所属技术领域中的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所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种照明装置、投影系统及其操作方法，能够在检测到荧光轮的温度值到达参考温度值时，提早对发热中的荧光轮进行降温动作以避免荧光轮过温，借以维持照明装置以及投影系统的发光效率。
本发明的其他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。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种照明装置。照明装置包括控制器、光源装置、荧光轮、冷却装置以及温度感测器。光源装置耦接至控制器，用以依据光源控制信号以产生照明光束。荧光轮耦接至控制器，用以将照明光束转换为转换光束，荧光轮依据荧光轮控制信号调整荧光轮的转速并产生转速状态信号。温度感测器耦接至控制器，用以感测荧光轮的温度值以产生温度状态信号。冷却装置耦接于控制器，用以依据冷却控制信号调整冷却能力。控制器用以依据操作模式信号以产生荧光轮控制信号以及光源控制信号，控制器依据温度状态信号、转速状态信号以及光源控制信号以产生冷却控制信号。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影系统。投影系统包括照明装置、光阀以及投影镜头。照明装置包括控制器、光源装置、荧光轮、冷却装置以及温度感测器。光源装置耦接至控制器且用以依据光源控制信号以产生照明光束，荧光轮耦接至控制器且用以将照明光束转换为转换光束。荧光轮依据荧光轮控制信号调整荧光轮的转速并产生转速状态信号。温度感测器耦接至控制器且用以感测荧光轮的温度值以产生温度状态信号。冷却装置耦接于控制器且用以依据冷却控制信号调整冷却能力。控制器用以依据操作模式信号以产生荧光轮控制信号以及光源控制信号。控制器依据温度状态信号、转速状态信号以及光源控制信号以产生冷却控制信号。光阀配置于照明光束的传递路径上，用以将照明光束转换为影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上，用以投射影像光束。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种照明装置的操作方法，包括：由控制器依据操作模式信号以产生荧光轮控制信号以及光源控制信号；由光源装置依据光源控制信号以产生照明光束；由荧光轮将照明光束转换为转换光束，由荧光轮依据荧光轮控制信号调整荧光轮的转速并产生转速状态信号；由温度感测器感测荧光轮的温度值以产生温度状态信号；由控制器依据温度状态信号、转速状态信号以及光源控制信号以产生冷却控制信号；以及由冷却装置依据冷却控制信号调整冷却能力。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影系统的操作方法，包括：由控制器依据操作模式信号以产生荧光轮控制信号以及光源控制信号；由光源装置依据光源控制信号以产生照明光束；由荧光轮将照明光束转换为转换光束，由荧光轮依据荧光轮控制信号调整荧光轮的转速并产生转速状态信号；由温度感测器感测荧光轮的温度值以产生温度状态信号；由控制器依据温度状态信号、转速状态信号以及光源控制信号以产生冷却控制信号；由冷却装置依据冷却控制信号调整冷却能力；由光阀将照明光束转换为影像光束；由投影镜头投射影像光束。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。本发明的照明装置可以通过控制器来依据光源电流的电流值以及荧光轮的转速以计算或经由查表的方式来得到对应于荧光轮的参考温度值。并且，通过比较荧光轮的实际的温度值以及参考温度值，以判断出荧光轮的温度状态是否超出当前的降温机制的基准温度值。如此一来，可根据光源电流的电流值以及荧光轮的转速来动态的调整启动降温的时机，以避免过晚启动降温机制而使荧光轮因荧光粉过热而无法维持热稳定状态时或是过早启动降温机制而使荧光轮的温度值需要比较久的时间才可以维持在热稳定状态，借以维持荧光粉的激发效率。
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，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明一实施例说明一种照明装置的示意图。
图2是依照本发明图1实施例的光源装置以及荧光轮的示意图。
图3是依照本发明一实施例说明查找表的示意图。
图4是依照本发明一实施例说明控制器的操作流程图。
图5是依照本发明图3所示的查找表中荧光轮的转速、光源电流的电流值以及参考温度值之间的关系的示意图。
图6是依照本发明一实施例说明一种投影系统的示意图。
图7是依照本发明图1实施例的照明装置的操作方法的流程图。
图8是依照本发明图6实施例的投影系统的操作方法的流程图。
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较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。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1是依照本发明一实施例说明一种照明装置100的示意图。请参照图1，在本实施例中，照明装置100包括控制器110、光源装置120、荧光轮130、冷却装置140以及温度感测器150。控制器110可以接收操作模式信号OMS，并且依据操作模式信号OMS来决定照明装置100的操作状态。举例而言，控制器110可以依据使用者所提供或设定的操作模式信号OMS来决定照明装置100操作于多种不同的显示模式(例如，简报显示模式、医疗显示模式、高画质显示模式以及三维(Three-dimensional)显示模式等)。其中，惟其数量及种类名称不用以限定本发明。并且，在不同的显示模式下，控制器110可以依据操作模式信号OMS来产生且设定荧光轮控制信号WCS以及光源控制信号LCS。
光源装置120耦接至控制器110，以接收光源控制信号LCS。光源装置120可以依据光源控制信号LCS来设定光源电流IL的电流值大小，并且光源装置120可以依据光源电流IL来产生照明光束L1。其中，光源控制信号LCS可以相关于驱动光源装置120的光源电流IL。并且，本实施例的照明光束L1可以例如是蓝色激光光束。
另一方面，荧光轮130耦接至控制器110，以接收荧光轮控制信号WCS。照明装置100可以通过荧光轮控制信号WCS来驱动荧光轮130，使得荧光轮130可以依据荧光轮控制信号WCS来进行转动并调整与设定荧光轮130的转速。除此之外，荧光轮130亦可依据所述荧光轮130的转速来获得转速状态信号ST，并将转速状态信号ST回传至控制器110。其中，本实施例的转速状态信号ST可以相关于荧光轮130的转速。
此外，在本实施例中，荧光轮130的转速以及光源装置120的光源电流IL相关于操作模式信号OMS。换言之，控制器110可以根据使用者所选择的显示模式，来设定或调整荧光轮130的转速以及光源电流IL的电流值。
值得一提的是，本实施例的荧光轮130上可以具有荧光粉(Phosphor)。光源装置120可以通过照明光束L1来对荧光轮130上的荧光粉进行激发，使得荧光轮130可以将照明光束L1转换为不同颜色(如，绿色或黄色)的转换光束L2。
另一方面，温度感测器150耦接于荧光轮130以及控制器110之间，于其他实施例，温度感测器150也可以不与控制器110直接连接。温度感测器150可用以对荧光轮130的温度值进行感测，并依据荧光轮130的温度状态以产生温度状态信号TSS至控制器110。其中，本实施例的温度状态信号TSS可以相关于荧光轮130的温度值TV。在此情况下，控制器110可以依据温度状态信号TSS、转速状态信号WCS以及光源控制信号LCS来产生冷却控制信号CCS。
冷却装置140耦接至控制器110，以接收冷却控制信号CCS。在本实施例中，控制器110可以通过冷却控制信号CCS来对冷却装置140的冷却能力进行调整。并且，冷却装置140可以依据冷却控制信号CCS来产生冷空气CA，并通过冷空气CA来对荧光轮130进行降温动作。
特别一提的是，本实施例的控制器110可以例如是中央处理单元(centralprocessing unit,CPU)，或是其他可编程之一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可编程控制器、特殊应用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置或这些装置的组合，其可载入并执行电脑程序，本发明未对此有所限制。另外，本实施例的冷却装置140可以包括风扇、致冷晶片(thermoelectric cooler，TEC)以及水冷装置中的至少其中之一。
针对图1所示的照明装置100的操作细节，详细来说，在本实施例中，控制器110可以依据操作模式信号OMS所指示的显示模式，以通过光源控制信号LCS来设定驱动光源装置120的光源电流IL的电流值。并且，控制器110亦可依据操作模式信号OMS所指示的显示模式，以通过荧光轮控制信号WCS来驱动荧光轮130并设定荧光轮130的转速。
接着，荧光轮130可以依据荧光轮控制信号WCS来提供转速状态信号ST至控制器110，以使得控制器110可以依据转速状态信号ST而获得荧光轮130的转速状态。在控制器110将光源电流IL的电流值设定完成以及获得荧光轮130的转速状态之后，控制器110可以依据光源控制信号LCS以及转速状态信号ST，来计算出在当前的光源电流IL的电流值以及当前的荧光轮130的转速的操作状态下，启动照明装置100的降温机制的参考温度值TREF。换言之，本实施例的参考温度值TREF可以泛指在当前的光源电流IL的电流值以及当前的荧光轮130的转速的操作状态下，启动照明装置100的降温机制的基准温度值。
接着，在荧光轮130将照明光束L1转换为转换光束L2的过程中，照明装置100可以通过温度感测器150来感测荧光轮130的温度状态，以获得实际的温度值TV，并且将相关于温度值TV的温度状态信号TSS提供至控制器110。在此情况下，控制器110可以通过比较荧光轮130的温度值TV以及参考温度值TREF，以产生冷却控制信号CSS。
进一步来说，本实施例的控制器110可以通过判断荧光轮130的温度值TV以及参考温度值TREF之间的温度差异是否在某一预设温度范围内，以判断出荧光轮130的温度状态是否处于过热状态，进而依据判断结果来产生冷却控制信号CSS至冷却装置140。
举例来说，当控制器110判断出荧光轮130的温度值TV以及参考温度值TREF之间的温度差异超出所述预设温度范围且荧光轮130的温度值TV大于参考温度值TREF时，表示荧光轮130的温度状态已超出当前的降温机制的基准温度值。在此情况下，冷却装置140可以依据冷却控制信号CSS来提高冷却能力(例如，提高冷空气CA的强度)，以使荧光轮130能够依据具有较高冷却能力的冷空气CA来进行降温，借以改善荧光轮130的热稳定状态，避免荧光轮过温。相对的，当控制器110判断出荧光轮130的温度值TV以及参考温度值TREF之间的温度差异超出所述预设温度范围且温度值TV未大于参考温度值TREF时，表示荧光轮130的温度状态未超出当前的降温机制的基准温度值。在此情况下，冷却装置140可以依据冷却控制信号CSS来降低或维持冷却能力(例如，降低或维持冷空气CA的强度)，以避免荧光轮130的温度值需要比较久的时间才可以维持在热稳定状态。
需注意到的是，本实施例的预设温度范围可以例如是参考温度值TREF的正负5％，但本发明并不限于此。本发明的预设温度范围可依照照明装置100的设计需求来进行调整。
换言之，在图1所示的照明装置100中，控制器110可以依据光源电流IL的电流值以及荧光轮130的转速来计算出对应于荧光轮130的参考温度值TREF。并且，通过比较荧光轮130的实际的温度值TV以及参考温度值TREF，以判断出荧光轮130的温度状态是否超出当前的降温机制的基准温度值。如此一来，可以在荧光轮130尚未过温前，冷却装置140可依据冷却控制信号CSS以提高冷却能力，并且对发热中的荧光轮130提早进行降温，避免温升过快，借以维持荧光粉的激发效率。
图2是依照本发明图1实施例的光源装置120以及荧光轮130的示意图。请参照图2，光源装置120可以包括光源驱动电路121以及光源122。光源驱动电路121耦接至控制器110。光源122耦接至光源驱动电路121。其中，本实施例的光源122可以例如是激光二极管(LaserDiode,LD)、发光二极管(Light Emitting Diode,LED)或者是上述两者其中之一所构成的阵列或群组，本发明并不局限于此。在本实施例中，光源122可以为包括激光二极管的激光发光元件。举例而言，光源122例如可为蓝光激光二极管阵列(Blue Laser diode Bank)，照明光束L1则为蓝色激光光束，但本发明并不局限于此。
特别一提的是，在本实施例中，光源122泛指为可发出短波长光束的光源，短波长光束的峰值波长(Peak Wavelength)例如是落在蓝光的波长范围或紫外线的波长范围内，其中峰值波长被定义为光强度最大处所对应的波长。
另一方面，荧光轮130可以包括色轮驱动装置131、基板132以及转速感测器133。色轮驱动装置131耦接至控制器110。基板132可以被配置于色轮驱动装置131之中，并且基板132可以具有荧光粉。在本实施例中，色轮驱动装置131可以依据荧光轮控制信号WCS以驱动基板132转动。此外，转速感测器133耦接于基板132以及控制器110之间。转速感测器133可用于感测荧光轮130的转速以产生转速状态信号ST至控制器110中。具体而言，转速感测器133可用于感测荧光轮130中基板132的转速，并且依据基板132的转速来提供转速状态信号ST至控制器110。
请同时参照图2以及图3，图3是依照本发明一实施例说明查找表111的示意图。在本实施例中，查找表111可内建于控制器110中，或者在其它设计需求下，查找表111亦可外挂于控制器110之外，并与控制器110互相耦接。其中，本实施例的查找表111可用于记录荧光轮130的转速、光源电流IL的电流值以及荧光轮130的参考温度值TREF之间的关系。
针对图2所示的照明装置100的操作细节，请同时参照图2、图3以及图4，图4是依照本发明一实施例说明控制器110的操作流程图。详细来说，在步骤S410中，控制器110可以启动照明装置100的操作动作。接着，在步骤S420中，控制器110可以设定荧光轮130的转速。进一步来说，在步骤S420中，控制器110可以依据操作模式信号OMS来产生且设定荧光轮控制信号WCS，并且色轮动装置131可以依据荧光轮控制信号WCS来驱动基板132，使得基板132可以依据荧光轮控制信号WCS来进行转动并调整与设定基板132的转速。换言之，本实施例的控制器110可以依据照明装置100所操作的显示模式来调整及设定荧光轮130(或基板132)的转速。
在设定完成荧光轮130的转速之后，荧光轮130可以依据所述转速来产生转速状态信号ST至控制器110，并且在步骤S430中，控制器110可依据转速状态信号ST来判断出荧光轮130的转速已达到符合该显示模式所需要的设定值。
接着，控制器110可以再依据操作模式信号OMS来产生且设定光源控制信号LCS，并且光源驱动电路121可以依据光源控制信号LCS以产生光源电流IL。借此，在步骤S440中，光源驱动电路121可以通过光源电流IL来启动光源122。另外，光源122可以通过光源电流IL来产生照明光束L1，并借由照明光束L1来对基板132中的荧光粉进行激发，使得基板132可以将照明光束L1转换为不同颜色(如，绿色或黄色)的转换光束L2。
接着，在基板132将照明光束L1转换为转换光束L2的过程中，照明装置100可以通过温度感测器150来感测荧光轮130的温度值，并且将温度状态信号TSS提供至控制器110。借此，在步骤S450中，控制器110可以依据温度状态信号TSS而接收或获得荧光轮130的温度值TV。
值得一提的是，在控制器110获得荧光轮130的温度值TV之后，本实施例的控制器110可以依据光源控制信号LCS以及转速状态信号ST从查找表111中搜寻在当前的光源电流IL以及当前的荧光轮130的转速下所对应的参考温度值TREF。
在此，请参照图5，图5是依照本发明图3所示的查找表111中荧光轮130的转速、光源电流IL的电流值以及参考温度值TREF之间的关系的示意图。在本实施例中，查找表111可以记录在不同的光源电流IL的电流值以及荧光轮130的转速的操作状态下，启动照明装置100的降温机制的参考温度值TREF(或基准温度值)。如图5中所示，在固定的荧光轮130的转速下，当光源电流IL的电流值越大，启动照明装置100的降温机制的参考温度值TREF(或基准温度值)越低。这是因为光源(例如激光)电流IL的电流值越大则能量越强，使得荧光轮130的温度值升温速度越快，由于照明装置100的降温机制带走热量也是需要时间的，等到荧光轮130的温度值到达高温时才开始启动降温机制，会无法立即使荧光轮130的温度值降温来维持在热稳定状态，因此会使得荧光粉提供转换光束的激发效率(或放光强度)也会随之降低，进而影响到投影机的投射效果。因此为了确保可接受的荧光粉的激发效率，需要于参考温度值TREF(或基准温度值)较低温时，就先行启动照明装置100的降温机制来对荧光轮130进行降温。另一方面，在固定的荧光轮130的转速下，当光源电流IL的电流值越小，使得荧光轮130的温度值升温速度较慢，因此不需要过早启动照明装置100的降温机制来对荧光轮130进行降温，以避免荧光轮130的温度值需要比较久的时间才可以维持在热稳定状态，同时由于在一般照明装置100中对荧光轮130的降温机制是透过风扇，因此可避免过早启动风扇，可以达到降噪的效果。
请再次同时参照图2至图5，在图4所示的步骤S460中，控制器110可以通过比较荧光轮130的温度值TV以及参考温度值TREF，以判断出荧光轮130的温度值TV以及参考温度值TREF的温度差异是否在预设温度范围(例如是参考温度值TREF的正负5％)内。
举例而言，在照明装置100的操作中，假设控制器110依据操作模式信号OMS而设定光源电流IL操作于1.5安培(ampere，A)，并且依据操作模式信号OMS而设定荧光轮130的转速操作于6000每分钟转速(Revolution Per Minute，RPM)。并且，假设在基板132将照明光束L1转换为转换光束L2的过程中，温度感测器150所感测到的荧光轮130的温度值TV为110度(℃)。
在此情况下，控制器110会依据当前的光源控制信号LCS以及当前的转速状态信号ST而从查找表111中搜寻到在光源电流IL的电流值为1.5A以及荧光轮130的转速为6000RPM下所对应的参考温度值TREF为102℃。在上述的情形下，由于控制器110会判断出荧光轮130的温度值TV以及参考温度值TREF之间的温度差异(亦即相差8℃)已超出预设温度范围(亦即正负5.1℃)且温度值TV(亦即110℃)大于参考温度值TREF(亦即102℃)，表示荧光轮130的温度状态已超出当前的降温机制的基准温度值。因此，控制器110会执行步骤S470的操作动作，以调整冷却装置140的冷却能力。
进一步来说，在步骤S470中，冷却装置140可以依据冷却控制信号CSS来提高冷却能力(例如，提高冷空气CA的强度)，以使荧光轮130能够依据具有较高冷却能力的冷空气CA来进行降温，借以改善荧光轮130的热稳定状态。此外，在控制器110执行完成步骤S470的操作动作之后，控制器110会再重新执行步骤S450的操作动作。
相对的，在同样的假设条件下，当温度感测器150所感测到的荧光轮130的温度值TV为90℃时，由于控制器110会判断出荧光轮130的温度值TV以及参考温度值TREF之间的温度差异(亦即相差12℃)已超出预设温度范围(亦即正负5.1℃)且温度值TV(亦即90℃)未大于参考温度值TREF(亦即102℃)，表示荧光轮130的温度状态尚不需要启动照明装置100的降温机制来对荧光文130进行降温。在此情况下，控制器110同样会执行步骤S470的操作动作，以调整冷却装置140的冷却能力。
进一步来说，在步骤S470中，当控制器110判断出荧光轮130的温度状态未处于过热状态且温度值TV以及参考温度值TREF之间的温度差异已超出预设温度范围时，冷却装置140可以依据冷却控制信号CSS来降低或维持冷却能力(例如，降低或维持冷空气CA的强度)，以避免荧光轮130的温度值需要比较久的时间才可以维持在热稳定状态。
而在一些情况下，当控制器110判断出温度值TV以及参考温度值TREF之间的温度差异在预设温度范围内且无论温度值TV是否大于参考温度值TREF时，表示荧光轮130的温度状态尚不需要启动照明装置100的降温机制来对荧光轮130进行降温。在此情况下，冷却装置140可以维持当前的冷却能力，以持续的对荧光轮130进行冷却动作。并且，在控制器110执行完成步骤S460的操作动作之后，控制器110可以重新再执行步骤S450的操作动作。
图6是依照本发明一实施例说明一种投影系统600的示意图。请参照图6，在本实施例中，投影系统600包括照明装置610、光阀620以及投影镜头630。其中，本实施例的照明装置610可以参考图1以及图2所提及的照明装置100的相关说明来类推，故不再赘述。
在此，请同时参照图1、图2以及图6，在本实施例中，光阀620耦接至照明装置100的控制器110，并且配置于照明光束L1的传递路径上，以将照明光束L1转换成影像光束L3。投影镜头630配置于影像光束L3的传递路径上，并用于将影像光束L3投射至屏幕或墙壁(未绘示)上，以形成影像画面。
由于不同颜色的照明光束L1照射在光阀620上后，光阀620会依时序将不同颜色的照明光束L1转换成影像光束L3并传递至投影镜头630，因此，光阀620所转换出的影像光束L3被投射后，以使投影系统600的影像画面能够成为彩色画面。
在本实施例中，光阀620例如为数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD)或硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS panel)。然而，在其他实施例中，光阀620也可以是穿透式液晶面板或其他空间光调变器。此外，本实施例对光阀620的数量并不加以限制。在本实施例中，投影镜头630例如是包括具有屈光度的一或多个光学镜片的组合，光学镜片例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜、平凹透镜等非平面镜片或其各种组合。本发明对投影镜头630的型态及其种类并不加以限制。
图7是依照本发明图1实施例的照明装置100的操作方法的流程图。请同时参照图1以及图2，在步骤S710中，照明装置100可以由控制器110依据操作模式信号OMS以产生荧光轮控制信号WCS以及光源控制信号LCS。在步骤S720中，照明装置100可以由光源装置120依据光源控制信号LCS以产生照明光束L1。在步骤S730中，照明装置100可以由荧光轮130将照明光束L1转换为转换光束L2，并且由荧光轮130依据荧光轮控制信号WCS调整转速并产生转速状态信号ST。
在步骤S740中，照明装置100可以由温度感测器150感测荧光轮130的温度以产生温度状态信号TSS。在步骤S750中，照明装置100可以由控制器110依据温度状态信号TSS、转速状态信号ST以及光源控制信号LCS以产生冷却控制信号CCS。在步骤S760中，照明装置100可以由冷却装置140依据冷却控制信号CCS调整冷却能力。
图8是依照本发明图6实施例的投影系统600的操作方法的流程图。请同时参照图1、图6以及图8，在步骤S810中，投影系统600可以由控制器110依据操作模式信号OMS以产生荧光轮控制信号WCS以及光源控制信号LCS。在步骤S820中，投影系统600可以由光源装置120依据光源控制信号LCS以产生照明光束L1。在步骤S830中，投影系统600可以由荧光轮130将照明光束L1转换为转换光束L2，并且由荧光轮130依据荧光轮控制信号WCS调整转速并产生转速状态信号ST。在步骤S840中，投影系统600可以由温度感测器150感测荧光轮130所散发的温度以产生温度状态信号TSS。
在步骤S850中，投影系统600可以由控制器110依据温度状态信号TSS、转速状态信号ST以及光源控制信号LCS以产生冷却控制信号CCS。在步骤S860中，投影系统600可以由冷却装置140依据冷却控制信号CCS调整冷却能力。在步骤S870中，投影系统600可以由光阀620将照明光束L1转换为影像光束L3。在步骤S880中，投影系统600可以由投影镜头630投射影像光束L3。关于上述图7以及图8中各步骤的实施细节在前述的实施例及实施方式都有详尽的说明，在此恕不多赘述。
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。本发明的照明装置以及投影系统可以通过控制器来依据光源电流的电流值以及荧光轮的转速以从查找表中搜寻荧光轮的参考温度值。并且，通过比较荧光轮的实际的温度值以及参考温度值，以判断出荧光轮的温度状态是否超出当前的降温机制的基准温度值。如此一来，可根据光源电流的电流值以及荧光轮的转速来动态的调整启动降温的时机，以避免过晚启动降温机制而使荧光轮因荧光粉过热而无法维持热稳定状态或是过早启动降温机制而使荧光轮的温度值需要比较久的时间才可以维持在热稳定状态，借以维持荧光粉的激发效率。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即凡是依本发明权利要求书及发明内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。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之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之权利范围。
附图标记说明：
100、610：照明装置
110：控制器
111：查找表
120：光源装置
121：光源驱动电路
122：光源
130：荧光轮
131：色轮驱动装置
132：基板
133：转速感测器
140：冷却装置
150：温度感测器
600：投影系统
620：光阀
630：投影镜头
S410～S470、S710～S760、S810～S880：步骤
OMS：操作模式信号
CCS：冷却控制信号
LCS：光源控制信号
TSS：温度状态信号
ST：转速状态信号
IL：光源电流
WCS：荧光轮控制信号
CA：冷空气
L1：照明光束
L2：转换光束
L3：影像光束。

Claims (24)

1.一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括控制器、光源装置、荧光轮、冷却装置以及温度感测器，其中：
所述光源装置耦接至所述控制器，用以依据光源控制信号以产生照明光束；
所述荧光轮耦接至所述控制器，用以将所述照明光束转换为转换光束，所述荧光轮依据荧光轮控制信号调整所述荧光轮的转速并产生转速状态信号；
所述温度感测器耦接至所述控制器，用以感测所述荧光轮的温度值以产生温度状态信号；
所述冷却装置耦接于所述控制器，用以依据冷却控制信号调整冷却能力；以及
所述控制器用以依据操作模式信号以产生所述荧光轮控制信号以及所述光源控制信号，所述控制器依据所述温度状态信号、所述转速状态信号以及所述光源控制信号以产生所述冷却控制信号，其中所述控制器依据所述光源控制信号以及所述转速状态信号得到所述荧光轮的参考温度值，再通过比较所述荧光轮的温度值与所述参考温度值，以产生所述冷却控制信号。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述光源控制信号相关于驱动所述光源装置的光源电流，所述温度状态信号相关于所述荧光轮的温度值，所述转速状态信号相关于所述荧光轮的转速。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述控制器包括查找表，其中所述查找表用以记录所述荧光轮的转速、所述光源电流的电流值以及所述参考温度值的关系，所述控制器依据所述转速状态信号以及所述光源电流以通过所述查找表产生所述冷却控制信号。
4.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述控制器判断所述荧光轮的温度值与所述参考温度值的温度差异是否在预设温度范围内，以产生所述冷却控制信号。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，所述预设温度范围为所述参考温度值的正负5％。
6.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，
若所述温度差异超出所述预设温度范围且所述荧光轮的温度值大于所述参考温度值，所述冷却装置依据所述冷却控制信号提高所述冷却能力；以及
若所述温度差异超出所述预设温度范围且所述荧光轮的温度值未大于所述参考温度值，所述冷却装置依据所述冷却控制信号降低所述冷却能力。
7.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述光源装置包括光源驱动电路以及光源，其中：
所述光源驱动电路耦接至所述控制器，用以依据所述光源控制信号以产生光源电流；以及
所述光源耦接于所述光源驱动电路，用以依据所述光源电流以产生所述照明光束。
8.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述荧光轮包括色轮驱动装置以及基板，其中：
所述色轮驱动装置耦接至所述控制器，用以依据所述荧光轮控制信号以驱动所述基板转动；以及
所述基板配置于所述色轮驱动装置，用以将所述照明光束转换为所述转换光束。
9.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述荧光轮包括转速感测器，其中所述转速感测器耦接于所述控制器，用以感测所述荧光轮的转速，以产生所述转速状态信号。
10.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述荧光轮的转速以及所述光源装置的光源电流相关于所述操作模式信号。
11.一种投影系统，其特征在于，所述投影系统包括照明装置、光阀以及投影镜头，其中：
所述照明装置包括控制器、光源装置、荧光轮、冷却装置以及温度感测器，其中所述光源装置耦接至所述控制器且用以依据光源控制信号以产生照明光束，所述荧光轮耦接至所述控制器且用以将所述照明光束转换为转换光束，其中所述荧光轮依据荧光轮控制信号调整所述荧光轮的转速并产生转速状态信号，所述温度感测器耦接至所述控制器且用以感测所述荧光轮的温度值以产生温度状态信号，所述冷却装置耦接于所述控制器且用以依据冷却控制信号调整冷却能力，其中所述控制器用以依据操作模式信号以产生所述荧光轮控制信号以及所述光源控制信号，所述控制器依据所述温度状态信号、所述转速状态信号以及所述光源控制信号以产生所述冷却控制信号，其中所述控制器依据所述光源控制信号以及所述转速状态信号得到所述荧光轮的参考温度值，再通过比较所述荧光轮的温度值与所述参考温度值，以产生所述冷却控制信号；
所述光阀配置于所述照明光束的传递路径上，用以将所述照明光束转换为影像光束；以及
所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上，用以投射所述影像光束。
12.根据权利要求11所述的投影系统，其特征在于，所述冷却装置包括风扇、致冷晶片以及水冷装置至少其中之一。
13.一种照明装置的操作方法，其特征在于，包括：
由控制器依据操作模式信号以产生荧光轮控制信号以及光源控制信号；
由光源装置依据所述光源控制信号以产生照明光束；
由荧光轮将所述照明光束转换为转换光束，由所述荧光轮依据所述荧光轮控制信号调整所述荧光轮的转速并产生转速状态信号；
由温度感测器感测所述荧光轮的温度值以产生温度状态信号；
由所述控制器依据所述温度状态信号、所述转速状态信号以及所述光源控制信号以产生冷却控制信号，其中由所述控制器依据所述光源控制信号以及所述转速状态信号得到所述荧光轮的参考温度值，再通过比较所述荧光轮的温度值与所述参考温度值，以产生所述冷却控制信号；以及
由冷却装置依据所述冷却控制信号调整冷却能力。
14.根据权利要求13所述的照明装置的操作方法，其特征在于，所述光源控制信号相关于驱动所述光源装置的光源电流，所述温度状态信号相关于所述荧光轮的温度值，所述转速状态信号相关于所述荧光轮的转速。
15.根据权利要求13所述的照明装置的操作方法，其特征在于，由所述控制器依据所述光源控制信号以及所述转速状态信号得到所述荧光轮的所述参考温度值，再通过比较所述荧光轮的温度值与所述参考温度值，以产生所述冷却控制信号的步骤包括：
由查找表记录所述荧光轮的转速、所述光源电流的电流值以及所述参考温度值的关系；以及
由所述控制器依据所述转速状态信号以及所述光源电流以通过所述查找表产生所述冷却控制信号。
16.根据权利要求13所述的照明装置的操作方法，其特征在于，由所述控制器依据所述光源控制信号以及所述转速状态信号得到所述荧光轮的所述参考温度值，再通过比较所述荧光轮的温度值与所述参考温度值，以产生所述冷却控制信号的步骤包括：
由所述控制器判断所述荧光轮的温度值与所述参考温度值的温度差异是否在预设温度范围内，以产生所述冷却控制信号。
17.根据权利要求16所述的照明装置的操作方法，其特征在于，所述预设温度范围为所述参考温度值的正负5％。
18.根据权利要求16所述的照明装置的操作方法，其特征在于，由所述控制器判断所述荧光轮的温度值与所述参考温度值的所述温度差异是否在所述预设温度范围内，以产生所述冷却控制信号的步骤包括：
若所述温度差异超出所述预设温度范围且所述荧光轮的温度值大于所述参考温度值，由所述冷却装置依据所述冷却控制信号提高所述冷却能力；以及
若所述温度差异超出所述预设温度范围且所述荧光轮的温度值未大于所述参考温度值，由所述冷却装置依据所述冷却控制信号降低所述冷却能力。
19.根据权利要求13所述的照明装置的操作方法，其特征在于，由所述光源装置依据所述光源控制信号以产生所述照明光束的步骤包括：
由光源驱动电路依据所述光源控制信号以产生光源电流；以及
由光源依据所述光源电流以产生所述照明光束。
20.根据权利要求13所述的照明装置的操作方法，其特征在于，由所述荧光轮将所述照明光束转换为所述转换光束的步骤包括：
由色轮驱动装置依据所述荧光轮控制信号以驱动基板转动；以及
由所述基板将所述照明光束转换为所述转换光束。
21.根据权利要求13所述的照明装置的操作方法，其特征在于，产生所述转速状态信号的步骤包括：
由转速感测器感测所述荧光轮的转速，以产生所述转速状态信号。
22.根据权利要求13所述的照明装置的操作方法，其特征在于，所述荧光轮的转速以及所述光源装置的光源电流相关于所述操作模式信号。
23.一种投影系统的操作方法，其特征在于，包括：
由控制器依据操作模式信号以产生荧光轮控制信号以及光源控制信号；
由光源装置依据所述光源控制信号以产生照明光束；
由荧光轮将所述照明光束转换为转换光束，由所述荧光轮依据所述荧光轮控制信号调整所述荧光轮的转速并产生转速状态信号；
由温度感测器感测所述荧光轮的温度值以产生温度状态信号；
由所述控制器依据所述温度状态信号、所述转速状态信号以及所述光源控制信号以产生冷却控制信号，其中所述控制器依据所述光源控制信号以及所述转速状态信号得到所述荧光轮的参考温度值，再通过比较所述荧光轮的温度值与所述参考温度值，以产生所述冷却控制信号；
由冷却装置依据所述冷却控制信号调整冷却能力；
由光阀将所述照明光束转换为影像光束；以及
由投影镜头投射所述影像光束。
24.根据权利要求23所述的投影系统的操作方法，其特征在于，所述冷却装置包括风扇、致冷晶片以及水冷装置至少其中之一。
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