TWI660230B - 投影裝置 - Google Patents
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Abstract
本揭露提出一種投影裝置,包含發光元件、色輪、陷波濾波器、移動模組以及光源設定元件。發光元件配置以發射光線。色輪設置於光線的路徑上,配置以光線依時序轉換為複數個顏色波段。陷波濾波器具有至少一濾除波段,濾除波段介於該些顏色波段中的相鄰兩者之間。移動模組配置以移動陷波濾波器,使得陷波濾波器位於光線的路徑上或光線的路徑外。光源設定元件電性連接至發光元件與移動模組,並配置以控制發光元件之光線的強度值。
Description
本揭露有關於一種投影裝置。
目前投影裝置被廣泛應用於各種情境中。舉例而言,辦公簡報、播放影視、裝置藝術等等。而明顯可知,不同情境所要求的投影效果不盡然相同。以播放文字、表格為主的投影情境中,亮度所呈現的黑白對比為最重要的屬性;而以播放影視媒體為主的投影情境中,色域範圍能否涵蓋線下影視的規範標準,將強烈影響使用者所觀看到的影像品質。
在亮度與色域範圍難以兼顧的情形下,目前投影裝置會依據應用情境進行權衡。舉例而言,亮度較強但色域範圍較窄,或亮度稍弱但色域範圍較大。但是這樣導致了投影裝置的應用範圍狹窄,難以應用於不同情境。因此如何達成能應用於多種情境的投影裝置,為本領域的重要課題之一。
本揭露提出一種投影裝置,包含發光元件、色輪、陷波濾波器、移動模組以及光源設定元件。發光元件配置以發射光線。色輪設置於光線的路徑上,配置以光線依時序轉換為複數個顏色波段。陷波濾波器具有至少一濾除波段,濾除波段介於該些顏色波段中的相鄰兩者之間。移動模組配置以移動陷波濾波器,使得陷波濾波器位於光線的路徑上或光線的路徑外。光源設定元件電性連接至發光元件與移動模組,並配置以控制發光元件之光線的強度值。
在一些實施方式中,該些顏色波段包含紅色波段、綠色波段、藍色波段以及白色波段。
在一些實施方式中,當陷波濾波器位於光線的路徑外時,光源設定元件配置以控制發光元件使得光線被轉換為紅光波段時具有第一電流強度,光線被轉換為綠光波段時具有第二電流強度,光線被轉換為藍光波段時具有第三電流強度,光線被轉換為白光波段時具有第四電流強度,其中第四電流強度大於第二電流強度,第二電流強度大於第一電流強度,第一電流強度等於第三電流強度。
在一些實施方式中,當陷波濾波器位於光線的路徑外時,光源設定元件配置以控制發光元件使得光線被轉換為紅光波段時具有第一電流強度,光線被轉換為綠光波段時具有第二電流強度,光線被轉換為藍光波段時具有第三電流強度,光線被轉換為白光波段時具有第四電流強度,其中第一電流強度大於第三電流強度,第三電流強度大於第二電流強度,第二電流強度大於第四電流強度。
在一些實施方式中,陷波濾波器位於光線的路徑上時,光源設定元件配置以控制發光元件使得光線被轉換為紅光波段時具有第一電流強度,光線被轉換為綠光波段時具有第二電流強度,光線被轉換為藍光波段時具有第三電流強度,光線被轉換為白光波段時具有第四電流強度,其中第一電流強度大於第三電流強度,第三電流強度大於第四電流強度,第四電流強度大於第二電流強度。
在一些實施方式中,該些顏色波段包含紅色波段、綠色波段以及藍色波段。
在一些實施方式中,當陷波濾波器位於該光線的路徑上時,光源設定元件配置以控制發光元件使得光線被轉換為紅光波段時具有第一電流強度,光線被轉換為綠光波段時具有第二電流強度,光線被轉換為藍光波段時具有第三電流強度,其中第一電流強度大於第二電流強度,第二電流強度等於第三電流強度。
在一些實施方式中,當陷波濾波器位於光線的路徑外時,光源設定元件配置以控制發光元件使得光線被轉換為紅光波段時具有第一電流強度,光線被轉換為綠光波段時具有第二電流強度,光線被轉換為藍光波段時具有第三電流強度,其中第二電流強度大於第一電流強度,第一電流強度大於第三電流強度。
在一些實施方式中,當陷波濾波器位於光線的路徑上時,光源設定元件配置以控制發光元件使得光線被轉換為紅光波段時具有第一電流強度,光線被轉換為綠光波段時具有第二電流強度,光線被轉換為藍光波段時具有第三電流強度,其中第一電流強度大於第二電流強度,第二電流強度等於第三電流強度。
在一些實施方式中,陷波濾波器的濾除波段位於紅光波段與綠光波段之間。
在一些實施方式中,陷波濾波器的濾除波段位於綠光波段與藍光波段之間。
在一些實施方式中,陷波濾波器的濾除波段的兩半透射波長分別為460nm以及485nm。
在一些實施方式中,陷波濾波器的濾除波段的兩半透射波長分別為575nm以及600nm。
在一些實施方式中,陷波濾波器包含透明基板以及鍍膜層。鍍膜層設置於透明基板上,鍍膜層使得陷波濾波器具有第一濾除波段以及第二濾除波段,第一濾除波段的半透射波長分別為460nm以及485nm,第二濾除波段的半透射波長分別為575nm以及600nm。
在一些實施方式中,陷波濾波器包含第一透明基板、第一鍍膜層、第二透明基板以及第二鍍膜層。第一鍍膜層設置於第一透明基板上,第一鍍膜層使得陷波濾波器具有第一濾除波段,第一濾除波段的半透射波長分別為460nm以及485nm。第二鍍膜層設置於第二透明基板上,第二鍍膜層使得陷波濾波器具有第二濾除波段,第二濾除波段的半透射波長分別為575nm以及600nm。第二透明基板貼合該第一透明基板。
藉由以上設計,可以使得同一台投影裝置能夠在不更動色輪以及調光元件的前提下適應各種投影需求。舉例而言,表現大型會議簡報時,一般而言需要較高的亮度,而對彩度的需求較低,此時可以藉由移動模組將陷波濾波器移開光線的路徑,來達成高亮度模式。而在播放照片內容、劇院電影等等情形時,對彩度的要求比較高,因此可以藉由移動模組來將陷波濾波器設置光線的路徑,來達成高彩度模式。總而言之,使用者可以藉由移動模組,來自由切換投影裝置處於高亮度模式或是高彩度模式。另一方面,投影裝置還可以藉由光源設定元件,進一步調整高亮度模式以及高彩度模式的投影品質,以適用於不同情境中。而改變陷波濾波器的波形,亦可優化整體出光強度以及純化原色的效果。
以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式,為明確說明起見,許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而,應瞭解到,這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說,在本發明部分實施方式中,這些實務上的細節是非必要的。此外,為簡化圖式起見,一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。並且,除非有其他表示,在不同圖式中相同之元件符號可視為相對應的元件。這些圖式之繪示是為了清楚表達這些實施方式中各元件之間的連接關係,並非繪示各元件的實際尺寸。
請參照第1A圖以及第1B圖。第1A圖繪示依據本揭露一實施方式之投影裝置100的示意圖,其中陷波濾波器(notch filter)130位於光線L的路徑外。第1B圖繪示第1A圖中的投影裝置100於另一個狀態的示意圖,其中陷波濾波器130位於光線L的路徑上。
如第1A圖以及第1B圖所示,投影裝置100包含發光元件110、色輪120、陷波濾波器(notch filter)130、移動模組140以及光源設定元件150。發光元件110配置以發射光線L。色輪120設置於光線L的路徑上,並配置以將光線L依時序轉換為複數個顏色波段。陷波濾波器130具有至少一個濾除波段,濾除波段介於該些顏色波段中的相鄰兩者之間。移動模組140配置以移動陷波濾波器130,使得陷波濾波器130位於光線L的路徑外(如第1A圖)或是光線L的路徑上(如第1B圖)。光源設定元件150電性連接至發光元件110以及移動模組140,並配置以控制發光元件110的光線L的強度值。
請參考第2圖,其繪示第1A圖與第1B圖中發光元件110發出的光線L的強度-波長關係圖。如第2圖所示,發光元件110發出的光線L涵蓋了大部分可見光的波段,也就是說,光線L在人眼中會呈現白色。具體而言,發光元件110可以是白光發光二極體(light emitting diode, LED)。在一些實施方式中,發光元件110亦可包含多種色光光源,舉例而言,發光元件110包含有紅光LED、藍光LED以及綠光LED,如此一來亦可組合出白色光源。總而言之,發光元件110可以是各式的白色光源,並不以上述為限。
請參考第3圖,其繪示第1A圖中色輪120的平面視圖。如第3圖所示,在本實施方式中色輪120為三色色輪,其上包含有三個不同波段的透光區。具體而言,三個透光區分別為紅色透光區(R)、藍色透光區(B)以及綠色透光區(G)。色輪120在旋轉時,光線L會依時序通過不同顏色的透光區,因此被轉換為不同顏色的色光。而這些被轉換出之色光可以用以作為顯示畫面中的不同原色,使得投影裝置100得以呈現彩色影像。舉例而言,在第一時間t1光線L通過紅色透光區而呈現紅色,第二時間t2光線L通過綠色透光區而呈現綠色,第三時間t3光線L通過藍色透光區而呈現藍色,因此在本實施方式中用來顯示畫面的三原色即為紅色、綠色以及藍色。
第3圖所繪製的色輪120只是三色色輪中的一種態樣。在本實施方式中將圓盤分為六個區域,且每個區域的面積相等。但是在其他實施方式中,可以依據發光元件110發出光線L的性質去調整色輪120中各個顏色的透光區的面積比例。在一些實施方式中可以將色輪120分割為三個區域,且沿著順時針方向依序為紅、綠、藍。總而言之,只要色輪120能夠在時序上將光線L轉換為具有三種顏色波段的色光即可,本揭露不僅以第3圖所繪製的色輪120為限。
接下來請回到第1A圖以及第1B圖。在本實施方式中投影裝置100還包含有集光器160。集光器160設置於光線L的路徑上,且集光器160與發光元件110位於色輪120的相對兩側。也就是說,集光器160會接收通過色輪120的光線L,並將其整合至投影裝置100中後端的光路。具體而言,集光器160為整合桿(integrated rod),或其他用以整合光線的元件。
如第1A圖以及第1B圖所示,在集光器160前、中或後還可以額外安裝各種調光元件,來調整光線L的光學性質。舉例而言,在本實施方式中加裝了高頻段透光片做為調光元件。高頻段透光片允許大部分的可視光(380nm至780nm)通過,但會移除紅外光以及紫外光,以避免不必要之波段對後端光路造成干擾。
在第1A圖所示的狀況中,由於移動模組140使得陷波濾波器130離開光線L的路徑,因此光線L經過色輪120後即進入集光器160中,並被整合至投影裝置100中後端的光路,最後光線投射至投影裝置100外部的一個投影平面上,即完成了投影裝置100的投影功能。
相較之下,在第1B圖所示的狀況中,移動模組140移動陷波濾波器130而使其位於光線L的路徑上,因此光線L經過色輪120後還會經過陷波濾波器130。此時陷波濾波器130亦可視作投影裝置100中的調光元件。陷波濾波器130亦被稱為窄頻段濾波器,其僅會濾除光線L中一小段的特定波段。
在此請參考第4A圖以及4B圖。第4A圖繪示第1A圖中陷波濾波器130的波長-穿透率關係圖。第4B圖繪示第1A圖中陷波濾波器130的剖面示意圖。如第4A圖所示,圖中出現了兩個下陷的部分,也就是說本實施方式中的陷波濾波器130具有兩個濾除波段。具體而言,可以藉由鍍膜方法製作出陷波濾波器130,並調整濾除波段的位置。
如第4B圖所示,陷波濾波器130包含有透明基板131以及鍍膜層132。鍍膜層132設置於透明基板131上。鍍膜層132的設計使得陷波濾波器130具有如第4A圖所示的波長-穿透率關係。也就是說,鍍膜層132本身具有如第4A圖所示的兩個陷波,即第一濾除波段w1以及第二濾除波段w2。
在一些實施方式中,陷波濾波器130具有複數個透明基板以及彼此分離的鍍膜層。在此可以參考第4C圖,其繪示陷波濾波器130的另一個實施方式的剖面示意圖。如第4C圖所示,陷波濾波器130包含有第一透明基板131a、第一鍍膜層132a、第二透明基板131b以及第二鍍膜層132b。第一鍍膜層132a設置於第一透明基板131a上,第二鍍膜層132b設置於第二透明基板131b上,並且第一透明基板131a與第二透明基板131b彼此貼合。
與第4C圖所示實施方式的差異在於,第4C圖的實施方式中由第一鍍膜層132a以及第二鍍膜層132b分別濾除一部分的波段。如第4A圖所示,其中第一鍍膜層132a濾除第一濾除波段w1,而第二鍍膜層132b濾除第二濾除波段w2。在這樣的設計下,第一鍍膜層132a與第二鍍膜層132b只需要很薄的厚度即可達成上述要求。因此第4C圖中第一透明基板131a、第一鍍膜層132a、第二透明基板131b以及第二鍍膜層132b所堆疊出的厚度反而會小於第4B圖中透明基板131與鍍膜層132所堆疊出的厚度。
本領域人士可以採用不同具有窄頻濾光效果的元件作為陷波濾波器130,只要能夠具有至少兩個濾除波段即可。在第1B圖的狀態中,光線L通過陷波濾波器130後,對應於該些濾除波段的光波會被濾除,使得通過色輪120的原色較為純正,具體原因可以參考表一以及下述說明。 表一
顏色 | 波長範圍 |
紫色 | 380 nm–450 nm |
藍色 | 450 nm–475 nm |
青色 | 476 nm–495 nm |
綠色 | 495 nm–570 nm |
黃色 | 570 nm–590 nm |
橙色 | 590 nm–620 nm |
紅色 | 620 nm–750 nm |
表一繪示了不同波長範圍的光線與人眼中所呈現的顏色的關係表。在本實施方式中,當光線L經過色輪120後,被轉換出之紅色、綠色以及藍色光不一定會嚴格對應於表一中所示的波長範圍。舉例而言,光線L通過色輪120的藍色透光區後,可能會轉換為波長介於380 nm至495 nm之間的藍光,但對照表一後可以發現,該色光實際上為紫色、藍色以及青色的混色光(看起來為不純正之藍色)。在此情形下,如果要提高藍光的純度,可以將對應於紫色以及青色的部分波長範圍濾除。也就是說,只要將陷波濾波器130的其中兩個濾除波段對應調整至紫色以及青色的波段,即可有效提高藍光的純度。如欲提升綠光以及紅光的純度,亦可採用類似方法,對應設計陷波濾波器130的濾除波段即可。總而言之,濾除波段的範圍約介於相鄰的兩個原色之間,即可達成近似於上述之效果。
應了解,上述設計濾除波段的方式僅為闡明陷波濾波器130提升各顏色色光純度的原理,表一中的對應波段僅用以作為參考,並不需要嚴格依據其波段範圍進行設計。另一方面,在使用陷波濾波器130濾除部分特定波段光線的狀況下,光線L的總體強度會降低,因此實務上還需考慮陷波濾波器130是否濾除過多比例的光線L,而使光強度無法達到原先標準。實際上的濾除波段需要依據投影裝置100所欲達到的投影標準進行調整,並不以上述為限。
舉例而言,如第4A圖所示,在本實施方式中的陷波濾波器130的一個第一濾除波段w1介於約575nm至600nm之間。也就是說,陷波兩邊的半透射波長(即俗稱的T50)分別為575nm及600nm。而另一個第二濾除波段w2介於約460nm至485nm之間。也就是說,陷波兩邊的半透射波長分別為460nm以及485nm。
由上述說明內容可以了解,在第1A圖的情形中,由於光線L並未通過陷波濾波器130,因此保有較高的光強度。而在第1B圖的情形中,由於光線L通過陷波濾波器130,部分光線被濾除而光強度降低,但是相比之下具有更高純度的原色,能夠產生更廣的色域空間。
藉由以上設計,可以使得同一台投影裝置100能夠在不更動色輪120以及調光元件的前提下適應各種投影需求。舉例而言,表現大型會議簡報時,一般而言需要較高的亮度,而對彩度的需求較低,此時可以藉由移動模組140將陷波濾波器130移開光線L的路徑,來達成第1A圖中所示的高亮度模式。而在播放照片內容、劇院電影等等情形時,對彩度的要求比較高,因此可以藉由移動模組140來將陷波濾波器130設置光線L的路徑,來達成第1B圖中所示的高彩度模式。總而言之,使用者可以藉由移動模組140,來自由切換投影裝置100處於高亮度模式或是高彩度模式。
除了藉由移動模組140來切換投影裝置100於高亮度模式亦或高彩度模式外,本實施方式還進一步透過光源設定元件150來增進高亮度模式以及高彩度模式下投影裝置100的投影表現。具體而言,光源設定元件150會依據使用模式來調整發光元件110在不同時間點發出的光線L的強度,以下將參照圖式進行說明。
請參照第5A圖,其繪示第1A圖中的狀態時,光源設定元件150設定發光元件110在各個時段的相對強度的示意圖。如第5A圖所示,在本實施方式中,第一時間t1光線L被轉換為紅光波段,此時發光元件110具有第一電流強度Ir;在第二時間t2光線L被轉換為綠光波段,此時發光元件110具有第二電流強度Ig;而在第三時間t3光線L被轉換為藍光波段,此時發光元件110具有第三電流強度Ib。
如第5A圖所示,當陷波濾波器130位於光線L的路徑外時,光源設定元件150配置以控制發光元件110使得第二電流強度Ig大於第一電流強度Ir,且第一電流強度Ir大於第三電流強度Ib。換句話說,投影裝置100所投放出的綠光原色被增強了。由於人眼對綠光最為敏感,因此上述設計可以使得投影裝置100以較有效率的方式提供高亮度的投影效果。
在此請一併參照第5B圖,其繪示投影裝置100於第1A圖與第5A圖的配置下所呈現的色域圖。也就是說,第5B圖繪示了投影裝置100處於高亮度模式時的色域圖。如第5B圖所示,色域圖中包含有區域A1、區域A2以及區域A3,其中區域A1代表的是CIE 1931色彩空間,區域A2代表的是Rec709標準色彩空間,而區域A3代表的是投影裝置100在第1A圖與第5A圖的配置下所投放光線的色彩空間。
如第5B圖所示,區域A3並未完全覆蓋Rec709標準所規定的色域範圍(區域A2),也就是投影裝置100的色域並未達到高階影視播放的彩度要求。然而,承前所述,雖然在高亮度模式下各原色的純度較低,但是保有了相當高的亮度,在特定情境下仍有相當優秀的表現。舉例而言,以顯示文字為主的投影情境中,投影裝置100所能製造的明暗對比會大幅影響文字的清晰度。
接下來請參照第6A圖,其繪示第1B圖中的狀態時,光源設定元件150設定發光元件110在各個時段的相對強度的示意圖。如第6A圖所示,當陷波濾波器130位於光線L的路徑上時,光源設定元件150配置以控制發光元件110使得第一電流強度Ir大於第三電流強度Ib,且第三電流強度Ib等於第二電流強度Ig。換句話說,投影裝置100所投放出的紅光原色被增強了。在此請回到第2圖,由圖中可以發現,發光元件110發出的光線L在紅色波段(右側部分)的強度較低。為了達成高彩度以及白平衡,三個原色的強度關係不能落差太大。因此藉由增加發光元件110中紅色波段的相對強度,可以使得投影裝置100以較有效率的方式提供高彩度的投影效果。
在此請一併參照第6B圖,其繪示投影裝置100於第1B圖與第6A圖的配置下所呈現的色域圖。也就是說,第6B圖繪示了投影裝置100處於高彩度模式時的色域圖。如第6B圖所示,色域圖中包含有區域A1、區域A2以及區域A4,其中區域A1代表的是CIE 1931色彩空間,區域A2代表的是Rec709標準色彩空間,而區域A4代表的是投影裝置100在第1B圖與第6A圖的配置下所投放光線的色彩空間。
如第6B圖所示,區域A4完全覆蓋了Rec709標準所規定的色域範圍(區域A2),也就是說,雖然在高彩度模式下亮度較低,但是投影裝置100的色域成功達到高階影視播放的彩度要求。
由上述說明可了解,藉由光源設定元件150來調整發光元件110在各個時段的相對強度,本揭露所提出的投影裝置100可以進一步的調整彩度以及亮度。在一些情境下,對於彩度及亮度的需求介於高亮度模式以及高彩度模式之間,此時可以結合上述高亮度模式或高彩度模式的配置,以達成實務需求。
舉例而言,可參照第7圖,其繪示第1A圖中的狀態時,光源設定元件150設定發光元件110在各個時段的相對強度的示意圖。從第7圖可以發現,發光元件110發出的光線L在各個時段的相對強度相當近似於第6A圖中各個時段的相對強度。即第一電流強度Ir大於第三電流強度Ib,而第三電流強度Ib等於第二電流強度Ig。
由於第1A圖中移開陷波濾波器130的做法能使投影裝置100有較高的強度,而第6A圖中增強紅光強度的做法能使投影裝置100有較好的白平衡,也就是說,第7圖的實施方式綜合了上述高亮度模式以及高彩度模式的優缺點,使得投影裝置100提供了介於高亮度模式以及高彩度模式之間的亮度、彩度以及白平衡。此模式在此稱為中間模式,特別適合用於呈現照片、圖畫等應用。
以上揭露了第1A圖以及第1B圖的狀態時,光源設定元件150的各種較佳設定值。但應該可以理解,因應實務需求,第1A圖或第1B圖的狀態可以任意採用第5A圖、第6A圖以及第7圖中光源設定元件150的設定。因此雖然本說明書中僅列舉其中三種較常見的模式(高亮度、高彩度以及中間模式),但以上的任意組合實際上包含六種模式。也就是說,第1A圖的配置亦可採用第6A圖的設定,第1B圖的配置亦可採用第5A圖或第7圖的設定。又或者,可以依據實務上的需求細部更改光源設定元件150的設定,並不僅以第5A圖、第6A圖以及第7圖中所繪製的設定為限。
以上已經參照圖式簡介了本揭露之投影裝置100的其中一種實施方式。總結而言,若陷波濾波器130位於光線L的路徑外,且光源設定元件150採用第5A圖中所示的相對強度調整關係,則投影裝置100會進入高亮度模式;若陷波濾波器130位於光線L的路徑上,且光源設定元件150採用第6A圖中所示的相對強度調整關係,則投影裝置100會進入高彩度模式;而若陷波濾波器130位於光線L的路徑外,但光源設定元件150採用第7圖中所示的相對強度調整關係,則投影裝置100會進入中間模式。綜上所述,使用者能透過移動模組140以及光源設定元件150,輕易地應用投影裝置100於各種情境中。
以上已經完整闡述了本揭露的其中一種實施方式,應了解,本領域人士可以在不背離本揭露之精神下對上述內容做出多種變更。舉例而言,可以改變色輪120的種類,並相應調整光源設定元件150的設定。以下將參照圖式介紹本揭露之投影裝置100的另一種實施方式。
在此請參照第8圖,其繪示第1A圖中色輪120的另一種實施方式的平面視圖。如第8圖所示,在本實施方式中色輪120更改為四色色輪,其上包含有四個不同波段的透光區。具體而言,四個透光區分別為紅色透光區、藍色透光區、綠色透光區以及白色透光區,使得光線L被轉換為不同的顏色波段,包含紅色波段、綠色波段、藍色波段以及白色波段。色輪120的運作原理已經對應於第3圖中的段落進行說明,於此不重複贅述。
在將色輪120改為四色色輪的實施方式中,由於多出了白色波段,因此光源設定元件150也需對應進行設定。在此請參考第9圖至第11圖,各個圖式依據繪示了投影裝置100處於不同模式時,光源設定元件150設定發光元件110在各個時段的相對電流強度的示意圖。
請參照第9圖,其繪示投影裝置100的色輪120為四色色輪時,處於高亮度模式下光源設定元件150設定發光元件110在各個時段的相對強度的示意圖。如第9圖所示,在本實施方式中,第一時間t1光線L被轉換為紅光波段,此時發光元件110具有第一電流強度Ir;在第二時間t2光線L被轉換為綠光波段,此時發光元件110具有第二電流強度Ig;在第三時間t3光線L被轉換為藍光波段,此時發光元件110具有第三電流強度Ib;而在第四十間t4光線L被轉換為白光波段,此時發光元件110具有第四電流強度Iw。
如第9圖所示,在採用四色色輪作為色輪120的實施方式中,當處於高亮度模式時,光源設定元件150配置以控制發光元件110使得第四電流強度Iw大於第二電流強度Ig,第二電流強度Ig大於第三電流強度Ib,而第三電流強度Ib等於第一電流強度Ir。也就是說,除了綠光以外,進一步增強了白光波段。白光波段本身就是用以增強投影裝置100的整體亮度,如此一來更達到了高亮度投影的效果。
請參照第10圖,其繪示投影裝置100的色輪120為四色色輪時,處於高彩度模式下光源設定元件150設定發光元件110在各個時段的相對電流強度的示意圖。如第8圖所示,在採用四色色輪作為色輪120的實施方式中,當處於高彩度模式時,光源設定元件150配置以控制發光元件110使得第一電流強度Ir大於第三電流強度Ib,第三電流強度Ib大於第四電流強度Iw,且第四電流強度Iw大於第二電流強度Ig。也就是說,紅色色光的比重整體而言被增加,如此一來增加了投影裝置100的彩度,具體原因可以參考前文說明。
請參照第11圖,其繪示投影裝置100的色輪120為四色色輪時,處於中間模式下光源設定元件150設定發光元件110在各個時段的相對強度的示意圖。如第11圖所示,在採用四色色輪作為色輪120的實施方式中,當處於中間模式時,光源設定元件150配置以控制發光元件110使得第一電流強度Ir大於第三電流強度Ib,且第三電流強度Ib大於第二電流強度Ig,而第二電流強度Ig約略等於第四電流強度Iw。也就是說,第11圖的實施方式綜合了上述高亮度模式以及高彩度模式的優缺點,使得投影裝置100提供了介於高亮度模式以及高彩度模式之間的亮度與彩度。
本實施方式中使用陷波濾波器130與未使用陷波濾波器130的差異列於表二如下。表二繪示第4A圖所示之陷波濾波器130在不同模式下的亮度以及色域效果比照表。 表二
條件 | 高亮度模式 | 中間模式 | 高彩度模式 | Rec709 |
未使用陷波濾波器 | 100% | 79% | 82% | |
使用陷波濾波器 | 81% | 64% | 61% | 102% |
如表二所示,使用陷波濾波器130相較於未使用陷波濾波器130,能完全涵蓋Rec 709所規範的色域範圍。因此本揭露提出之陷波濾波器130除了能使投影裝置100色域範圍提升,還具有厚度薄、透光率高的優點。
本揭露已由範例及上述實施方式描述,應了解本發明並不限於所揭露之實施方式。相反的,本發明涵蓋多種更動及近似之佈置(如,此領域中之通常技藝者所能明顯得知者)。因此,附加之請求項應依據最寬之解釋以涵蓋所有此類更動及近似佈置。
100‧‧‧投影裝置
110‧‧‧發光元件
120‧‧‧色輪
130‧‧‧陷波濾波器
131‧‧‧透明基板
131a‧‧‧第一透明基板
131b‧‧‧第二透明基板
132‧‧‧鍍膜層
132a‧‧‧第一鍍膜層
132b‧‧‧第二鍍膜層
140‧‧‧移動模組
150‧‧‧光源設定元件
160‧‧‧集光器
A1、A2、A3、A4‧‧‧區域
L‧‧‧光線
t1‧‧‧第一時間
t2‧‧‧第二時間
t3‧‧‧第三時間
Ir‧‧‧第一電流強度
Ig‧‧‧第二電流強度
Ib‧‧‧第三電流強度
Iw‧‧‧第四電流強度
w1‧‧‧第一濾除波段
w2‧‧‧第二濾除波段
第1A圖繪示依據本揭露一實施方式之投影裝置的示意圖,其中陷波濾波器(notch filter)位於光線的路徑外。 第1B圖繪示第1A圖中的投影裝置於另一個狀態的示意圖,其中陷波濾波器位於光線的路徑上。 第2圖繪示第1A圖與第1B圖中發光元件發出的光線的強度-波長關係圖。 第3圖繪示第1A圖中色輪的平面視圖。 第4A圖繪示第1A圖中陷波濾波器的波長-穿透率關係圖。 第4B圖繪示第1A圖中陷波濾波器130的剖面示意圖。 第4C圖繪示陷波濾波器的另一個實施方式的剖面示意圖。 第5A圖繪示第1A圖中的狀態時,光源設定元件設定發光元件在各個時段的相對強度的示意圖。 第5B圖繪示投影裝置於第1A圖與第5A圖的配置下所呈現的色域圖。 第6A圖繪示第1B圖中的狀態時,光源設定元件設定發光元件在各個時段的相對強度的示意圖。 第6B圖繪示投影裝置於第1B圖與第6A圖的配置下所呈現的色域圖。 第7圖繪示第1A圖中的狀態時,光源設定元件設定發光元件在各個時段的相對強度的示意圖。 第8圖繪示第1A圖中色輪的另一種實施方式的平面視圖。 第9圖繪示投影裝置的色輪為四色色輪時,處於高亮度模式下光源設定元件設定發光元件在各個時段的相對強度的示意圖。 第10圖繪示投影裝置的色輪為四色色輪時,處於高彩度模式下光源設定元件設定發光元件在各個時段的相對強度的示意圖。 第11圖繪示投影裝置的色輪為四色色輪時,處於中間模式下光源設定元件設定發光元件在各個時段的相對強度的示意圖。
Claims (12)
- 一種投影裝置,包含:一發光元件,配置以發射一光線;一色輪,設置於該光線的路徑上,配置以將該光線依時序分色出複數個顏色波段,該些顏色波段至少包含一紅色波段、一綠色波段以及一藍色波段;一陷波濾波器,具有至少二濾除波段,該些濾除波段介於該些顏色波段中的相鄰兩者之間,其中一濾除波段介於該紅光波段與該綠光波段之間,另一濾除波段介於該綠光波段與該藍光波段之間;一移動模組,配置以移動該陷波濾波器,使得該陷波濾波器位於該光線的路徑上或該光線的路徑外;以及一光源設定元件,電性連接至該發光元件與該移動模組,並配置以控制該發光元件之該光線的強度值。
- 如請求項1所述之投影裝置,其中該些顏色波段進一步包含一白色波段。
- 如請求項2所述之投影裝置,其中當該陷波濾波器位於該光線的路徑外時,該光源設定元件配置以控制該發光元件使得該光線被轉換為該紅光波段時具有一第一電流強度,該光線被轉換為該綠光波段時具有一第二電流強度,該光線被轉換為該藍光波段時具有一第三電流強度,該光線被轉換為該白光波段時具有一第四電流強度,其中該第四電流強度大於該第二電流強度,該第二電流強度大於該第一電流強度,該第一電流強度等於該第三電流強度。
- 如請求項2所述之投影裝置,其中當該陷波濾波器位於該光線的路徑外時,該光源設定元件配置以控制該發光元件使得該光線被轉換為該紅光波段時具有一第一電流強度,該光線被轉換為該綠光波段時具有一第二電流強度,該光線被轉換為該藍光波段時具有一第三電流強度,該光線被轉換為該白光波段時具有一第四電流強度,其中該第一電流強度大於該第三電流強度,該第三電流強度大於該第二電流強度,該第二電流強度大於該第四電流強度。
- 如請求項2所述之投影裝置,其中當該陷波濾波器位於該光線的路徑上時,該光源設定元件配置以控制該發光元件使得該光線被轉換為該紅光波段時具有一第一電流強度,該光線被轉換為該綠光波段時具有一第二電流強度,該光線被轉換為該藍光波段時具有一第三電流強度,該光線被轉換為該白光波段時具有一第四電流強度,其中該第一電流強度大於該第三電流強度,該第三電流強度大於該第四電流強度,該第四電流強度大於該第二電流強度。
- 如請求項1所述之投影裝置,其中當該陷波濾波器位於該光線的路徑上時,該光源設定元件配置以控制該發光元件使得該光線被轉換為該紅光波段時具有一第一電流強度,該光線被轉換為該綠光波段時具有一第二電流強度,該光線被轉換為該藍光波段時具有一第三電流強度,其中該第一電流強度大於該第二電流強度,該第二電流強度等於該第三電流強度。
- 如請求項1所述之投影裝置,其中當該陷波濾波器位於該光線的路徑外時,該光源設定元件配置以控制該發光元件使得該光線被轉換為該紅光波段時具有一第一電流強度,該光線被轉換為該綠光波段時具有一第二電流強度,該光線被轉換為該藍光波段時具有一第三電流強度,其中該第二電流強度大於該第一電流強度,該第一電流強度大於該第三電流強度。
- 如請求項1所述之投影裝置,其中當該陷波濾波器位於該光線的路徑上時,該光源設定元件配置以控制該發光元件使得該光線被轉換為該紅光波段時具有一第一電流強度,該光線被轉換為該綠光波段時具有一第二電流強度,該光線被轉換為該藍光波段時具有一第三電流強度,其中該第一電流強度大於該第二電流強度,該第二電流強度等於該第三電流強度。
- 如請求項1所述之投影裝置,其中該陷波濾波器的該濾除波段的兩半透射波長分別為460nm以及485nm。
- 如請求項1所述之投影裝置,其中該陷波濾波器的該濾除波段的兩半透射波長分別為575nm以及600nm。
- 如請求項1所述之投影裝置,其中該陷波濾波器包含:一透明基板;以及一鍍膜層,設置於該透明基板上,該鍍膜層使得該陷波濾波器具有一第一濾除波段以及一第二濾除波段,該第一濾除波段的半透射波長分別為460nm以及485nm,該第二濾除波段的半透射波長分別為575nm以及600nm。
- 如請求項1所述之投影裝置,其中該陷波濾波器包含:一第一透明基板;一第一鍍膜層,設置於該第一透明基板上,該第一鍍膜層使得該陷波濾波器具有一第一濾除波段,該第一濾除波段的半透射波長分別為460nm以及485nm;一第二透明基板;以及一第二鍍膜層,設置於該第二透明基板上,該第二鍍膜層使得該陷波濾波器具有一第二濾除波段,該第二濾除波段的半透射波長分別為575nm以及600nm;其中該第二透明基板貼合該第一透明基板。
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TW201809796A (zh) * | 2016-08-17 | 2018-03-16 | 美商克萊譚克公司 | 用於自一寬頻源產生多通道可調照明之系統及方法 |
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