CN1683987A

CN1683987A - 数字光学投影机及其制作方法

Info

Publication number: CN1683987A
Application number: CN 200410034660
Authority: CN
Inventors: 谢佳璋; 邹贤群
Original assignee: BenQ Corp
Current assignee: BenQ Corp
Priority date: 2004-04-16
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2005-10-19

Abstract

一种数字光学投影机，可支持两种以上不同分辨率的微镜组件，而配合其中一预设分辨率，此数字光学投影机包括一信号转换单元与一显像控制单元。其中，信号转换单元内储存有多个信号转换固件，分别对应至包括预设分辨率在内的多个不同分辨率，用以输出一数字图像信号。而显像控制单元是电连接于信号转换单元，并储存有对应至预设分辨率的一显像控制固件与一设定值，用以将数字图像信号转换为控制微镜组件的一位阶信号。当此数字光学投影机运作时，信号转换单元是根据上述设定值，选择并执行对应至设定值的信号转换固件。

Description

数字光学投影机及其制作方法

技术领域：

本发明涉及一种数字光学投影机(Digital Light Projector，DLP)，特别涉及一种可经过更换其中的组件，以变更其分辨率的数字光学投影机。

背景技术：

按，为了呈现图像，现今市面上除了传统的映像管电视，另有等离子电视、液晶电视、投影电视等家电产品出现，然而，等离子电视与液晶电视的价钱偏高，而液晶电视除了有视角的问题，其显示尺寸亦受到玻璃基板的制作限制，另外，投影电视则有体积大的缺点。投影机则解决了以上其它设备的问题，其体积小，携带方便，价钱适中，并且，不受地形影响，只要有平整的墙面，即可达到前述其它设备所难以企及的显示尺寸。

在现今图像投影技术中，主要可区分为穿透式液晶面板与数字光学处理(Digital Light Processing，DLP)技术两大主流。穿透式液晶面板(LCD)的投影机是利用液晶面板作为图像显示组件，而投影机的光源是穿透此液晶面板以产生图像。数字光学处理的投影机则是使用德州仪器(TI)所开发数字反射式微镜技术(Digital Micromirror Device，DMD)芯片作为图像显示组件。

在数字反射式微镜技术中，光源是经过四色(红、绿、蓝与白)高转速色轮(7200转/分)做分色动作，分色后的光束再射入微镜组件。微镜组件上分布有无数微细的镜片(Micromirror)，藉由零与壹的数字信号驱动这些镜片转动至特定的角度，而将不需要的光线反射掉，需要的光线则射入镜头。此外，经过视觉暂留的原理，不同颜色的光束得以合成彩色图像，而平顺呈现于人眼。

相较于传统穿透式液晶面板投影机，数字光学投影机的设计与构造较为简单，因此，可以符合未来轻薄化的需求。其次，数字光学投影机是采全数字化的方式处理图像，不仅符合家电数字化的趋势，同时，由于输入数字光学投影机的图像信号不需经过数字/模拟的信号转换，也可提供稳定而不失真的图像显示。此外，利用微镜组件进行显示，可避免穿透式液晶面板的穿透率对图像显示造成限制，以及明显的网状像素图案产生。而且，微镜组件寿命更可达到10万小时之谱，就算每日连续使用24小时，芯片寿命也有11年之久，而比较不会有老化问题。

请参照图1所示，是一典型数字光学投影机100的示意图。此数字光学投影机100包括一频率产生单元110、一信号转换单元120、一显像控制单元140与一微镜组件160。其中，信号转换单元120是储存有一信号转换固件F；显像控制单元140是储存有一显像控制固件D。并且，频率产生单元110所产生的频率信号f、信号转换固件F与显像控制固件D的规格亦均是对应至此微镜组件160的分辨率。

信号转换单元120是连接至频率产生单元110，并且依据其频率信号f执行信号转换固件F，以将输入的图像数据A转换为对应至微镜组件160分辨率的数字图像信号B。显像控制单元140是连接至信号转换单元120，并执行显像控制固件140以将数字图像信号B转换为位阶信号C，以控制微镜组件160内各微镜的运作。

就现今数字光学投影机而言，其分辨率的主流为SVGA与XGA。因此，数字光学投影机的制程也必须支持此二种分辨率。而为了降低制作成本，此二种分辨率的数字光学投影机所使用的组件应尽量可以相互支持。然而，就图1所示的典型数字光学投影机100而言，其中的微镜组件160、频率产生单元110、信号转换固件F与显像控制固件D，均需随着分辨率的变更而进行替换。也就是说，若要改变所生产的数字光学投影机的分辨率，至少必须切换四个部分的料件，而将造成生产线的负担与成本的提高。

爰是，在变更数字光学投影机分辨率的情况下，如何减少料件切换的数量，而又不至于影响数字光学投影机的正常运作，乃是生产在线一个重要的课题，并且，将严重影响到生产线的效能。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种数字光学投影机架构，可以减少变更投影机分辨率的过程中，所需切换的料件数量，以降低生产成本。

本发明所提供的数字光学投影机，可支持两种以上不同分辨率的微镜组件(Digital Micromirror Device，DMD)，而配合其中一预设分辨率，此数字光学投影机包括一信号转换单元与一显像控制单元。其中，信号转换单元内储存有多个信号转换固件(Scalar Firmware)，分别对应至包括预设分辨率在内的多个不同分辨率，用以输出一数字图像信号。而显像控制单元的电连接于信号转换单元，并储存有对应至预设分辨率的一显像控制固件与一设定值，用以将数字图像信号转换为控制微镜组件的一位阶信号。当此数字光学投影机运作时，信号转换单元的根据上述设定值，选择并执行对应至设定值的信号转换固件。关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明：

图1是一典型数字光学投影机架构的示意图。

图2是本发明数字光学投影机架构一较佳实施例的示意图。

图3是本发明数字光学投影机架构另一实施例的示意图。

图4是本发明数字光学投影机架构又一实施例的示意图。

图5A至C是本发明数字光学投影机制作流程一较佳实施例的示意图。

图5D是本发明数字光学投影机进行运作的示意图。

图6A至C是本发明数字光学投影机，变更其分辨率的制作流程一较佳实施例的示意图。

附图符号说明

数字光学投影机100，200，300	频率产生单元110，210，310
数字光学投影机100，200，300	频率产生单元110，210，310	信号转换单元120，220	微镜组件160，260，360
显像控制单元140，240	电路组件间通信电路270	信号转换单元120，220	微镜组件160，260，360

具体实施方式

请参照图2所示，是本发明数字光学投影机200一较佳实施例的示意图。此数字光学投影机200是设计以支持两种以上不同分辨率的微镜组件(Digital Micromirror Device，DMD)260。在配合其中一预设分辨率的情况下，此数字光学投影机200包括一频率产生单元210、一信号转换单元220、一显像控制单元240与一具有此预设分辨率的微镜组件260。

频率产生单元210是用以产生一频率信号f1对应至预设分辨率。信号转换单元220内是储存有多个信号转换固件(Scalar Firmware)F1，F2，分别对应至包括预设分辨率在内的多个不同分辨率。显像控制单元240是电连接于信号转换单元220，并储存有对应至预设分辨率的一显像控制固件D1与一设定值S1。

当此数字光学投影机运作时，信号转换单元220是经过一通信电路270电连接至显像控制单元240以读取设定值S1，并且根据此设定值S1选择并执行相对应的信号转换固件F1。同时，信号转换单元220亦连接至频率产生单元210以取得频率信号f1，藉以将输入的图像数据A转换为对应至预设分辨率的数字图像信号B。显像控制单元240是连接至信号转换单元220，并且执行显像控制固件D1以将数字图像信号B转换为控制微镜组件260的位阶信号C。

由于信号转换单元220必须执行信号转换固件F1，而显像控制单元240必须执行显像控制固件D1。因此，如图3所示，信号转换单元220内具有一处理中心222，用以执行信号转换固件F1，而显像控制单元240内具有一控制中心242与一暂存空间244，其中，控制中心242是用以执行显像控制固件D1，而暂存空间244是用以储存设定值S1。此外，请参照图4所示，若是控制中心242内即具有适当的空间以储存设定值S1，也可以直接将设定值S1写入控制中心242内，而不需要另外增加一暂存空间244。同时，处理中心222是向控制中心242请求设定值S1。

基本上，设定值S1仅作为信号转换固件F1，F2选择的依据，因此，在使用两种不同分辨率规格的信号转换固件的情况下，此设定值S1可以选用一单一位的数值，也就是利用1与0表达两种不同的分辨率规格。举例而言，在使用XGA与SVGA规格的信号转换固件的情况下，若是预设分辨率是XGA规格，可令设定值S1为0；而若是预设分辨率是SVGA规格，可令设定值S1为1。

其次，通信电路270除了可以是一电路组件间通信电路(Inter-Integrated Circuit，I2C)，以作为信号转换单元220与显像控制单元240间的通信路径。若是信号转换单元220与显像控制单元240均设计有输出入脚位(I/O port)，也可直接利用导线连接适当的输出入脚位，以作为通信电路270之用。

请参照图5A至C图所示，是本发明数字光学投影机200的制作方法一较佳实施例的示意图。首先，如图5A所示，装置一信号转换单元220、一显像控制单元240与一具有预设分辨率的微镜组件260于一数字光学投影机200的架构中。随后，如图5B所示，装置一选定的频率产生单元210，用以产生一频率信号以对应至前述预设分辨率。同时，在信号转换单元220内写入多个信号转换固件F1，F2，分别对应至包括预设分辨率在内的多个分辨率。接下来，如图5C所示，在显像控制单元240内写入一显像控制固件D1与一设定值S1，并且，此显像控制固件D1与设定值S1均是对应至预设分辨率。

当此数字光学投影机200进行运作时，如图5D所示，信号转换单元220是联机至显示控制单元240请求此设定值S1，以确认预设分辨率为何，同时，依据此设定值S1执行适当的信号转换固件F1，以产生对应至此预设分辨率的数字图像信号B。

由前述数字光学投影机200的制作方法，可以想见，若要变更此数字光学投影机的分辨率。如图6A所示，首先，是将原图5A中的微镜组件260以不同分辨率的微镜组件360取代。接下来，如图6B所示是装置一频率产生单元310对应至此微镜组件360的分辨率，以取代图5B的频率产生单元210。并且，如同图5B一般，在信号转换单元220内写入多个信号转换固件F1，F2，而信号转换固件F2是对应至此微镜组件360的分辨率。接下来，如图6C所示，在显像控制单元240内写入一显像控制固件D2与一设定值S2，并且，此显像控制固件D2与设定值S2均是对应至此微镜组件360的分辨率。

相较于图1传统数字光学投影机100，必须切换包括微镜组件160、频率产生单元110、信号转换固件F与显像控制固件D，这四个部分的料件，方能改变此数字光学投影机的分辨率。如图6A至C图所示，本发明的数字光学投影机200不须切换信号转换固件，同时，设定值S2与显像控制固件D2可以在同一步骤中，一并写入显像控制单元240。因此，仅需切换包括微镜组件360、频率产生单元310与显像控制固件D2(即图中虚线部份所示)，这三个部分的料件。由此可知，本发明的数字光学投影机除了可以降低生产线的负担与成本，在面对未来微镜组件的分辨率更进一步提高的情况下，本发明的数字光学投影机也具有充分的能力以因应未来的发展。

以上所述是利用较佳实施例详细说明本发明，而非限制本发明的范围，而且熟知此类技艺人士皆能明了，适当而作些微的改变及调整，仍将不失本发明的要义所在，亦不脱离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种数字光学投影机，可支持两种以上不同分辨率的微镜组件，而配合其中一预设分辨率，该数字光学投影机包括：

一信号转换单元，储存有多个信号转换固件，分别对应至包括该预设分辨率在内的多个分辨率，用以输出一数字图像信号；以及

一显像控制单元，电连接于该信号转换单元，储存有对应至该预设分辨率的一显像控制固件及一设定值，用以将该数字图像信号转换为控制该微镜组件的一位阶信号；

其中，该数字光学投影机运作时，该信号转换单元是根据该设定值，选择并执行对应该设定值的该信号转换固件。

2.如权利要求1所述的数字光学投影机，其中，该信号转换单元更包含一频率产生单元，用以提供对应该预设分辨率的一频率信号。

3.如权利要求1所述的数字光学投影机，更包含一通信电路，连接于该信号转换单元与该显像控制单元之间，用以传输该设定值。

4.如权利要求3所述的数字光学投影机，其中，该通信电路是一电路组件间通信电路，该信号转换单元经过该电路组件间通信电路读取该显像控制单元内的设定值。

5.如权利要求3所述的数字光学投影机，其中，该通信电路是一导线，以连接该信号转换单元的输出入脚位与该显像控制单元的输出入脚位，该显像控制单元是经过该导线将该设定值传送至该信号转换单元。

6.如权利要求1所述的数字光学投影机，其中，该显像控制单元包括一控制中心，执行该显示控制固件，并且将该设定值写入该控制中心内。

7.如权利要求1所述的数字光学投影机，其中，该显像控制单元包括一暂存空间与一控制中心，其中，该控制中心是执行该显示控制固件，并将该设定值写入该暂存空间内。

8.如权利要求8所述的数字光学投影机，其中，该数字光学投影机运作时，该信号转换单元是向该控制中心请求该设定值。

9.如权利要求1所述的数字光学投影机，其中，该设定值是一单一位的数值，该数字光学投影机支持的分辨率包括一第一分辨率与一第二分辨率，当该预设分辨率为该第一分辨率时，该设定值为0，当该预设分辨率为该第一分辨率时，该设定值为1。

10.如权利要求10所述的数字光学投影机，其中，该第一分辨率为XGA规格，该第一分辨率为SVGA规格。

11.一种数字光学投影机的制作方法，该数字光学投影机包括一信号转换单元、一显示控制单元与一具有一预设分辨率的微镜组件，其中，该信号转换单元是将外界输入的图像数据转换为数字图像信号，该显示控制单元是将该数字图像信号转换为位阶信号以驱动该微镜组件，该制作方法至少包括下列步骤：

提供一选定的频率产生单元频率产生单元，以提供对应该预设分辨率的一频率信号；

在该信号转换单元内写入多个信号转换固件，分别对应至包括该预设分辨率在内的多个分辨率；以及

在该显示控制单元内写入一显像控制固件与一设定值，该显像控制固件与该设定值均是对应于该预设分辨率预设分辨率；

当该数字光学投影机运作，该信号转换单元是根据该显像控制固件设定值，选择并执行对应至该设定值预设分辨率的信号转换固件。

12.如权利要求12所述的制作方法，更包括制作一电路组件间通信电路以电连接该信号转换单元与该显示控制单元。

13.如权利要求12所述的制作方法，写入该显示控制单元的设定值是单一位的数值。

14.如权利要求12所述的制作方法，在该信号转换单元内所写入的信号转换固件，至少对应有XGA与SVGA规格。

15.如权利要求15所述的制作方法，其中，当该预设分辨率是XGA规格时，写入该显示控制单元的设定值为0，当该预设分辨率是SVGA规格时，写入该显示控制单元的设定值为1。