CN116760957A - 投影系统、影像解析度增强装置的保护电路及电流监控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种投影系统、影像解析度增强装置的保护电路及电流监控方法。光阀将来自照明模块的照明光束转换成影像光束。影像解析度增强装置根据驱动电流改变影像光束的传递路径。保护电路侦测驱动电流。当驱动电流大于等于第一电流阈值时，保护电路进一步比较驱动电流与第二电流阈值。当驱动电流小于第二电流阈值以及驱动电流大于等于第一电流阈值的持续时间大于等于时间阈值时，保护电路降低驱动电流至小于第一电流阈值以控制影像解析度增强装置。投影镜头将影像光束转换成投影光束。在投影系统的投影过程中可以持续监控驱动电流，维持投影系统的稳定，可避免影像解析度增强装置的驱动电流过高造成元件受损的问题。

Description

投影系统、影像解析度增强装置的保护电路及电流监控方法
本申请是2018年12月11日提交的申请号为201811511881.8的名称为“投影系统、影像解析度增强装置的保护电路及电流监控方法”的中国专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种投影技术，且特别涉及一种投影系统、影像解析度增强装置的保护电路及电流监控方法。
背景技术
随着科技的进步，各式各样的投影系统已被广泛地应用于各种场合。为了提供更佳的投影效果，投影系统可能会使用致动器来控制某些元件的位置。一般来说，致动器的动作是由输入的驱动电流来控制，然而，有时候会发生驱动电流过高导致投影系统中的元件损害问题。
“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”段落所公开的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的现有技术。在“背景技术”段落所公开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
本发明提供一种投影系统、影像解析度增强装置的保护电路及电流监控方法，其能够保护投影系统中的影像解析度增强装置，以避免因为驱动电流过高所造成的问题。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所公开的技术特征中得到进一步的了解。
为实现上述目的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。投影系统包括照明模块、光阀、影像解析度增强装置与保护电路。照明模块用以发出照明光束。光阀配置于照明光束的传递路径上，用以将照明光束转换成影像光束。影像解析度增强装置配置于影像光束的传递路径上，根据驱动电流用以改变影像光束的传递路径。保护电路电连接影像解析度增强装置，用以侦测驱动电流，其中当驱动电流大于等于第一电流阈值时，保护电路进一步比较驱动电流与第二电流阈值，其中第二电流阈值大于第一电流阈值。当驱动电流小于第二电流阈值以及驱动电流大于等于第一电流阈值的持续时间大于等于时间阈值时，保护电路降低驱动电流至小于第一电流阈值以控制影像解析度增强装置。投影镜头配置于影像光束的传递路径上，用以将影像光束转换成投影光束。
本发明的一实施例提出一种影像解析度增强装置的保护电路，其中影像解析度增强装置接收驱动电流以改变影像光束的传递路径，保护电路包括感测电路、比较电路、时间监控电路与控制电路。感测电路电连接影像解析度增强装置的输入端点，用以监控输入端点的驱动电流。比较电路电连接感测电路，用以比较驱动电流与第一电流阈值以及第二电流阈值以输出比较结果，其中第二电流阈值大于第一电流阈值。时间监控电路电连接比较电路的输出端，其中，用以在驱动电流大于等于第一电流阈值且小于第二电流阈值时，开始计数持续时间，并且持续判断持续时间是否大于等于时间阈值。控制电路电连接比较电路与时间监控电路，用以根据比较结果与时间监控电路的输出调整驱动电流以控制影像解析度增强装置。
本发明的一实施例提出一种影像解析度增强装置的电流监控方法，其中影像解析度增强装置接收驱动电流以改变影像光束的传递路径，包括：侦测驱动电流；比较驱动电流与第一电流阈值；当驱动电流大于等于第一电流阈值时，进一步比较驱动电流与第二电流阈值，其中第二电流阈值大于第一电流阈值；当驱动电流大于等于第一电流阈值且小于第二电流阈值时，开始计数持续时间，其中，当持续时间大于等于时间阈值时，降低驱动电流至小于第一电流阈值以控制影像解析度增强装置。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下优点或功效中的一个。影像解析度增强装置的保护电路及电流监控方法能够保护投影系统中的影像解析度增强装置，以避免影像解析度增强装置的驱动电流过高造成元件受损的问题。在投影系统的投影过程中可以持续监控驱动电流，维持投影系统的稳定。
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，并配合所附视图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的一种投影装置的示意图。
图2是依照本发明的一实施例的一种影像解析度增强装置的示意图。
图3是依照本发明的一实施例的一种保护电路的方块示意图。
图4是依照本发明的一实施例的一种驱动电流的波形示意图。
图5是依照本发明的一实施例的一种影像解析度增强装置的电流监控方法的流程图。
附图标记列表
100：投影系统
110：照明模块
120：光阀
130：影像解析度增强装置
132：光中继单元
134：致动器
140、200：保护电路
150：投影镜头
132：光中继单元
134：致动器
210：感测电路
220：比较电路
230：控制电路
240：时间监控电路
242：计数器
410：曲线
BL：照明光束
COMP：比较器
F：框架
IL：影像光束
Id、Id1、Id2：驱动电流
IN：输入端点
MR1～MR4：线圈
PL：投影光束
RA：转轴
Tth：时间阈值
TC1：时间区段
TC2：持续时间
VT1：第一电流阈值
VT2：第二电流阈值
X、Y：方向
S310～S370：电流监控方法的实施步骤。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例作出的详细说明中，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是依照本发明的一实施例的一种投影装置的示意图，图2是依照本发明的一实施例的一种影像解析度增强装置的示意图。图2的影像解析度增强装置可适用于图1的实施例。请参照图1与图2，投影系统100包括照明模块110、光阀120、影像解析度增强装置130、保护电路140与投影镜头150。照明模块110用以发出照明光束BL。光阀120配置于照明光束BL的传递路径上，用以将照明光束BL转换成影像光束IL。影像解析度增强装置130配置于影像光束IL的传递路径上，用以根据驱动电流Id来改变影像光束IL的传递路径。
影像解析度增强装置130包括光中继单元132与致动器134(Actuator)。致动器134会根据输入的驱动电流Id，例如图2的驱动电流Id1或Id2，来控制光中继单元134。保护电路140电连接影像解析度增强装置130，用以侦测驱动电流Id。当驱动电流Id大于等于第一电流阈值时，保护电路140会进一步比较驱动电流Id与第二电流阈值，其中第二电流阈值大于第一电流阈值。当驱动电流Id大于等于第二电流阈值时，保护电路140停止提供驱动电流Id给影像解析度增强装置130。当驱动电流Id小于第二电流阈值但大于等于第一电流阈值且持续时间大于等于时间阈值时，保护电路140降低驱动电流Id至小于第一电流阈值以控制影像解析度增强装置130。投影镜头150配置于影像光束IL的传递路径上，用以将影像光束IL转换成投影光束PL。投影系统100根据影像信号发出投影光束PL到屏幕上，以提供影像信号的画面让观众观看。
进一步来说，影像解析度增强装置130可以在短时间内依序地改变影像光束IL的方向(例如一个画面周期内)，让影像光束IL沿着不同的路径传递。在一实施例中，影像光束IL在不同时间点上会沿着不同的路径通过投影镜头150，使得投影光束PL依序投影在屏幕上的不同位置以形成画面。如此一来，投影系统100所投影的画面的解析度可以与影像信号的解析度相同，从而提供观众更佳的视觉效果。
在本实施例中，照明模块110例如包括一个或多个发光二极管(Light EmittingDiodes)。光阀120例如是数字微镜元件(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120亦可以是穿透式液晶面板或其他空间光调变器，不限于此。光中继单元132例如是透镜、玻璃片、反射镜等等。致动器134例如是电磁感应装置、音圈马达、压电陶瓷、直流马达、超音波马达、步进马达或静电式感应制动装置等。本发明不限制光中继单元132与致动器134的实施方式。
在图2中，光中继单元132以穿透式玻璃片为例，致动器134以电磁感应装置为例。致动器134包括框架F、转轴RA、线圈MR1～MR4。转轴RA与线圈MR1～MR4安装在框架F上，其中线圈MR1与线圈MR2沿X方向上的转轴RA缠绕，并接收驱动电流Id1，线圈MR3与线圈MR4沿Y方向上的转轴RA缠绕，并接收驱动电流Id2。当线圈MR1～MR4接收驱动电流Id1或驱动电流Id2时会因为电磁感应作用而带动框架F摆动，而线圈MR1～MR4所带动的框架F的摆动幅度会根据电流大小决定。
光中继单元132配置在致动器134的框架F中，且与框架F枢接。当线圈MR1～MR4发生摆动时，光中继单元132适于相对于框架F分别在X方向与Y方向上沿转轴RA转动或移动，因此可以让影像光束IL在穿透光中继单元132后改变方向。
特别说明的是，光中继单元132分别是根据驱动电流Id1与驱动电流Id2在X方向与Y方向上发生转动或移动，驱动电流Id1与驱动电流Id2可以相同或不相同，本发明对此不作限制。因此，在本说明书中的驱动电流Id包括关于X方向的驱动电流Id1与关于Y方向的驱动电流Id2。
图3是依照本发明的一实施例的一种保护电路的方块示意图。图4是依照本发明的一实施例的一种驱动电流的波形示意图。图3的保护电路200可以适用于图1的保护电路140。保护电路200包括感测电路210、比较电路220、控制电路230与时间监控电路240。在图4中，曲线410表示驱动电流Id随时间变化的大小。第二电流阈值VT2大于第一电流阈值VT1。
感测电路210电连接影像解析度增强装置130的输入端点IN，用以侦测输入端点IN的驱动电流Id。比较电路220电连接感测电路210，用以比较驱动电流Id与第一电流阈值VT1以及第二电流阈值VT2以输出比较结果。比较电路220例如包括一个或多个比较器COMP(图中仅显示一个比较器COMP作为代表)，用以比较驱动电流Id与第一电流阈值VT1以及第二电流阈值VT2的大小，其输出端耦接比较电路220的输出端。
时间监控电路240电连接比较电路220的输出端，并监控比较电路220的比较结果。时间监控电路240包括计数器242。当比较结果表示驱动电流Id大于等于第一电流阈值VT1且小于第二电流阈值VT2时，时间监控电路240的计数器242开始计数持续时间，并且时间监控电路240持续判断持续时间是否大于等于时间阈值Tth。
控制电路230电连接比较电路220与时间监控电路240。控制电路230根据来自比较电路220的比较结果与时间监控电路240的输出结果调整驱动电流Id以控制影像解析度增强装置130。
特别说明的是，影像解析度增强装置130所输入的驱动电流Id的电流值通常不是固定值或线性值，而是可随时间呈现高低变化。驱动电流Id随时间的变化也未必是周期性的，且幅值的变化也可能不是固定大小。例如图4的曲线410所示。因此，时间阈值Tth是根据驱动电流Id的波形而决定的。更具体而言，投影系统100可以在驱动电流Id输入影像解析度增强装置130前，根据驱动电流Id的波形而预先决定时间阈值Tth或是第一电流阈值VT1。
以下将举一实施例来说明控制电路230如何根据驱动电流Id控制影像解析度增强装置130。
图5是依照本发明的一实施例的一种影像解析度增强装置的电流监控方法的流程图。图5的影像解析度增强装置的电流监控方法可适用于图1至图4的实施例，以下搭配图1至图4的元件来说明电流监控方法的实施步骤。
具体而言，在步骤S310中，感测电路210会侦测要输入影像解析度增强装置130的驱动电流Id，并将结果提供给比较电路220。在步骤S320中，比较电路220比较驱动电流Id与第一电流阈值VT1，当比较电路220的比较结果表示驱动电流Id大于等于第一电流阈值VT1时，进入步骤S330。当比较电路220的比较结果表示驱动电流Id小于第一电流阈值VT1时，回到步骤S310。
在步骤S330中，比较电路220进一步比较驱动电流Id与第二电流阈值VT2，其中第二电流阈值VT2大于第一电流阈值VT1。当驱动电流Id大于等于第二电流阈值VT2时，进行步骤S370，比较电路220会通知控制电路230，让控制电路230调整驱动电流Id以停止影像解析度增强装置130。例如控制电路230停止提供驱动电流Id给影像解析度增强装置130，即影像解析度增强装置130所接收的驱动电流Id被降为0。
当驱动电流Id大于等于第一电流阈值VT1但小于第二电流阈值VT2时，进行步骤S340。在步骤S340中，时间监控电路240开始计数，直到驱动电流Id又小于第一电流阈值VT1，时间监控电路240停止计数，所计数的时间称为持续时间，如图4中的持续时间TC2。
需说明的是，在时间区段TC1中，驱动电流Id逐渐上升而超过第二电流阈值VT2，因此在持续监控驱动电流Id的过程中，驱动电流Id会在步骤S330被判断大于或等于第二电流阈值VT2，因此会执行步骤S370，而不会进入步骤S350，时间监控电路240可以停止计数并且控制电路230会停止影像解析度增强装置130。
在步骤S350中，比较电路220还可以进一步比较持续时间TC2与时间阈值Tth。在持续时间TC2期间，驱动电流Id大于等于第一电流阈值VT1但一直小于第二电流阈值VT2，且持续时间TC2还未超过时间阈值Tth，控制电路230让驱动电流Id的大小保持不变，并且回到步骤S310。
然而，当持续时间TC2超过时间阈值Tth时，进行步骤S360，控制电路230会降低驱动电流Id以控制影像解析度增强装置130，避免影像解析度增强装置130过热或造成元件损坏，之后再回到步骤S310。例如，控制电路230可以选择将驱动电流Id降低但不降到0以控制影像解析度增强装置130(例如将驱动电流Id降低至小于第一电流阈值VT1以回到步骤S310)。
综上所述，本发明的实施例至少具有以下优点或功效中的一个。本发明的实施例的投影系统具有影像解析度增强装置的保护电路。影像解析度增强装置的保护电路及电流监控方法能够保护投影系统中的影像解析度增强装置，以避免影像解析度增强装置的驱动电流过高造成元件受损的问题。在投影系统的投影过程中可以持续监控驱动电流，维持投影系统的稳定。
以上所述仅为本发明的优选实施例，不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依照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饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书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。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。

Claims (6)

1.一种投影系统，其特征在于，所述投影系统包括照明模块、光阀、影像解析度增强装置、保护电路以及投影镜头，其中：
所述照明模块用以发出照明光束；
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成影像光束；
所述影像解析度增强装置配置于所述影像光束的传递路径上，根据驱动电流用以改变所述影像光束的传递路径，其中所述影像解析度增强装置包括光中继单元与致动器，所述致动器根据输入的所述驱动电流控制所述光中继单元以转轴为中心来回摆动；
所述保护电路电连接所述影像解析度增强装置，所述保护电路被配置成用以向所述影像解析度增强装置提供所述驱动电流并用以侦测所述驱动电流，其中当所述驱动电流大于等于第一电流阈值时，所述保护电路进一步比较所述驱动电流与第二电流阈值，其中所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值，
其中，
当所述驱动电流大于等于所述第二电流阈值时，所述保护电路直接停止提供所述驱动电流给所述影像解析度增强装置，以及
当所述驱动电流小于所述第二电流阈值以及所述驱动电流大于等于所述第一电流阈值的持续时间大于等于时间阈值时，所述保护电路降低所述驱动电流至小于所述第一电流阈值以控制所述影像解析度增强装置的所述光中继单元维持来回摆动且持续侦测要输入所述影像解析度增强装置的所述驱动电流；
当所述驱动电流大于等于所述第一电流阈值但小于所述第二电流阈值，且所述持续时间还未超过所述时间阈值时，所述保护电路使所述驱动电流的大小保持不变以控制所述影像解析度增强装置的所述光中继单元维持来回摆动且持续侦测要输入所述影像解析度增强装置的所述驱动电流；
当所述驱动电流小于所述第一电流阈值时，所述保护电路不计数所述持续时间且持续侦测要输入所述影像解析度增强装置的所述驱动电流；
所述投影镜头配置于所述影像光束的传递路径上，用以将所述影像光束转换成投影光束。
2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述保护电路包括感测电路、比较电路、时间监控电路以及控制电路，其中：
所述感测电路电连接所述影像解析度增强装置的输入端点，用以侦测所述输入端点的所述驱动电流；
所述比较电路电连接所述感测电路，用以比较所述驱动电流与所述第一电流阈值以及所述第二电流阈值以输出比较结果；
所述时间监控电路电连接所述比较电路的输出端，其中，当所述驱动电流大于等于所述第一电流阈值且小于所述第二电流阈值时，所述时间监控电路用以开始计数所述持续时间，并且持续判断所述持续时间是否大于等于所述时间阈值；
所述控制电路电连接所述比较电路与所述时间监控电路，用以根据所述比较结果与所述时间监控电路的输出结果调整所述驱动电流以控制所述影像解析度增强装置。
3.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述时间阈值是根据所述驱动电流的波形而决定。
4.一种影像解析度增强装置的保护电路，其特征在于，所述影像解析度增强装置包括光中继单元与致动器，所述致动器接收由所述保护电路提供的驱动电流以控制所述光中继单元以转轴为中心来回摆动并改变影像光束的传递路径，所述保护电路包括感测电路、比较电路、时间监控电路以及控制电路，其中：
所述感测电路电连接所述影像解析度增强装置的输入端点，用以侦测所述输入端点的所述驱动电流；
所述比较电路电连接所述感测电路，用以比较所述驱动电流与第一电流阈值以及第二电流阈值以输出比较结果，其中所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值；
当所述驱动电流大于等于所述第二电流阈值时，所述保护电路直接停止提供所述驱动电流给所述影像解析度增强装置；
所述时间监控电路电连接所述比较电路的输出端，其中，用以在所述驱动电流大于等于所述第一电流阈值且小于所述第二电流阈值时，开始计数持续时间，并且持续判断所述持续时间是否大于等于时间阈值；
当所述驱动电流大于等于所述第一电流阈值但小于所述第二电流阈值，且所述持续时间还未超过所述时间阈值时，所述驱动电流的大小保持不变以控制所述光中继单元维持来回摆动且持续侦测要输入所述影像解析度增强装置的所述驱动电流；
当所述驱动电流小于所述第二电流阈值且大于等于所述第一电流阈值，且所述持续时间大于等于所述时间阈值时，所述保护电路降低所述驱动电流至小于所述第一电流阈值以控制所述以控制所述光中继单元维持来回摆动且持续侦测要输入所述影像解析度增强装置的所述驱动电流；
当所述驱动电流小于所述第一电流阈值时，所述时间监控电路不计数所述持续时间且所述感测电路持续侦测要输入所述影像解析度增强装置的所述驱动电流；
所述控制电路电连接所述比较电路与所述时间监控电路，用以根据所述比较结果与所述时间监控电路的输出调整所述驱动电流以控制所述影像解析度增强装置。
5.一种影像解析度增强装置的电流监控方法，其特征在于，所述影像解析度增强装置包括光中继单元与致动器，所述致动器接收由保护电路提供的驱动电流以控制所述光中继单元以转轴为中心来回摆动并改变影像光束的传递路径，包括：
通过所述保护电路侦测所述驱动电流；
通过所述保护电路比较所述驱动电流与第一电流阈值；
当所述驱动电流大于等于所述第一电流阈值时，进一步比较所述驱动电流与第二电流阈值，其中所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值；以及
当所述驱动电流大于等于所述第一电流阈值且小于所述第二电流阈值时，通过所述保护电路开始计数持续时间，其中，
当所述驱动电流大于等于所述第一电流阈值但小于所述第二电流阈值，且所述持续时间还未超过所述时间阈值时，所述驱动电流的大小保持不变以控制所述光中继单元维持来回摆动且持续侦测要输入所述影像解析度增强装置的所述驱动电流；
当所述驱动电流大于等于所述第二电流阈值时，直接停止提供所述驱动电流给所述影像解析度增强装置，
当所述驱动电流大于等于所述第一电流阈值但小于所述第二电流阈值，且所述持续时间大于等于时间阈值时，通过所述保护电路降低所述驱动电流至小于所述第一电流阈值以控制所述光中继单元维持来回摆动且持续侦测要输入所述影像解析度增强装置的所述驱动电流；
当所述驱动电流小于所述第一电流阈值时，所述保护电路不计数所述持续时间且所述保护电路持续侦测要输入所述影像解析度增强装置的所述驱动电流。
6.根据权利要求5所述的电流监控方法，其特征在于，所述时间阈值是根据所述驱动电流的波形而决定。
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