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1、(10)申请公布号 CN 102955341 A (43)申请公布日 2013.03.06 CN 102955341 A *CN102955341A* (21)申请号 201110256113.4 (22)申请日 2011.08.25 G03B 21/20(2006.01) G03B 21/14(2006.01) G03B 21/16(2006.01) H05B 37/02(2006.01) (71)申请人 中强光电股份有限公司 地址 中国台湾新竹科学工业园区 (72)发明人 庄供卫 郑连福 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 陈松涛 韩宏 (54) 发明名称 。
2、投影装置及其亮度调整方法 (57) 摘要 本发明公开一种投影装置及其亮度调整方 法。 投影装置包括光源、 光源驱动单元、 光机、 亮度 感测单元与控制单元。光源驱动单元用以驱动光 源。 光机用以接收光源所产生的光， 以便投射出影 像， 其中光机具有多个内部构件。 亮度感测单元配 置于光机内的光传递路径上， 且在此光传递路径 上， 亮度感测单元与光源之间配置有所述内部构 件至少其中之一， 而亮度感测单元用以将所感测 到的光亮度转换成亮度值。控制单元用以依据亮 度值来决定是否改变光源驱动单元的输出功率， 以进一步改变光源所产生的光的亮度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页。
3、 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 3 页 1/2 页 2 1. 一种投影装置， 包括 ： 光源 ； 光源驱动单元， 用以驱动所述光源 ； 光机， 用以接收所述光源所产生的光， 以便依据所接收到的光而投射出影像， 其中所述 光机具有多个内部构件 ； 亮度感测单元， 配置于所述光机内的光传递路径上， 且在所述光传递路径上， 所述亮度 感测单元与所述光源之间配置有所述多个内部构件的至少其中之一， 所述亮度感测单元用 以将所感测到的光亮度转换成亮度值 ； 以及 控制单元， 用以依据所述亮度值来决定是否改变所述光源驱动单。
4、元的输出功率， 以进 一步改变所述光源所产生的光的亮度。 2. 如权利要求 1 所述的投影装置， 其中所述控制单元判断所述亮度值是否介于第一预 设亮度值与第二预设亮度值之间， 且当所述控制单元判断为否时， 所述控制单元依据所述 亮度值来改变所述光源驱动单元的输出功率， 以便使所述亮度值介于所述第一预设亮度值 与所述第二预设亮度值之间。 3. 如权利要求 2 所述的投影装置， 其中当所述控制单元判断所述亮度值介于所述第一 预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时， 所述控制单元控制所述光源驱动单元维持原有 的输出功率。 4. 如权利要求 2 所述的投影装置， 还包括 ： 冷却单元， 用以执行冷却操作。
5、， 而所述控制单元还检测所述冷却单元的操作状态而取 得冷却数据， 且当所述控制单元判断所述亮度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二 预设亮度值之间时， 所述控制单元还控制所述冷却单元调整所述冷却数据。 5. 如权利要求 4 所述的投影装置， 其中所述冷却单元包括风扇， 而所述冷却数据包括 风扇电压或是风扇转速。 6. 如权利要求 4 所述的投影装置， 还包括 ： 温度感测单元， 用以感测所述投影装置内部的温度， 并用以提供温度感测数据， 且当所 述控制单元判断所述亮度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时， 所述控制单元还依据所述温度感测数据控制所述冷却单元调整所述冷却数据。。
6、 7. 如权利要求 4 所述的投影装置， 还包括 ： 气压感测单元， 用以感测所述投影装置内部的气压， 并用以提供气压感测数据， 且当所 述控制单元判断所述亮度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时， 所述控制单元还依据所述气压感测数据控制所述冷却单元调整所述冷却数据。 8. 如权利要求 1 项所述投影装置， 其中所述亮度值为模拟亮度值或是数字亮度值。 9. 一种投影装置的亮度调整方法， 其中所述投影装置的光机用以接收所述投影装置中 的光源所产生的光， 以便依据所接收到的光而投射出影像， 所述亮度调整方法包括 ： 在所述光机内的光传递路径上提供亮度感测单元以将所感测到的光亮度转。
7、换成亮度 值 ； 以及 提供控制单元以依据所述亮度值来决定是否改变所述投影装置的光源驱动单元的输 出功率， 并提供所述光源驱动单元驱动所述光源以改变所述光源所产生的光的亮度。 10. 如权利要求 9 所述的亮度调整方法， 还包括 ： 权 利 要 求 书 CN 102955341 A 2 2/2 页 3 提供所述控制单元判断所述亮度值是否介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间， 且当判断为否时， 依据所述亮度值来改变所述光源驱动单元的输出功率， 以便使所述亮度 值介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间。 11. 如权利要求 10 所述的亮度调整方法， 还包括 ： 当所述控制单元判断所述亮。
8、度值介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之 间时， 控制所述光源驱动单元维持原有的输出功率。 12. 如权利要求 10 所述的亮度调整方法， 还包括 ： 提供用以执行冷却操作的冷却单元， 所述控制单元还检测所述冷却单元的操作状态而 取得冷却数据， 其中当所述控制单元判断所述亮度值并未介于所述第一预设亮度值与所述 第二预设亮度值之间时， 控制所述冷却单元调整所述冷却数据。 13. 如权利要求 12 所述的亮度调整方法， 还包括 ： 提供用以感测所述投影装置内部的温度的温度感测单元， 当所述控制单元判断所述亮 度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时， 还依据所述温度感测单 。
9、元所提供的温度感测数据以控制所述冷却单元调整所述冷却数据。 14. 如权利要求 12 所述的亮度调整方法， 还包括 ： 提供用以感测所述投影装置内部的气压的气压感测单元， 当所述控制单元判断所述亮 度值并未介于所述第一预设亮度值与所述第二预设亮度值之间时， 还依据所述气压感测单 元所提供的气压感测数据以控制所述冷却单元调整所述冷却数据。 权 利 要 求 书 CN 102955341 A 3 1/6 页 4 投影装置及其亮度调整方法 技术领域 0001 本发明涉及投影技术的领域， 且特别涉及一种投影装置及其亮度调整方法。 背景技术 0002 目前的投影装置可分为不具有亮度感测功能的投影装置与具有。
10、亮度感测功能的 投影装置二种。不具有亮度感测功能的投影装置因其内部未设置亮度感测元件， 故无法针 对内部光源主动进行亮度的调整与控制。 而具有亮度感测功能的投影装置虽在其内部设置 有亮度感测元件， 然而亮度感测元件所感测到的亮度值仅用来作为投影装置调整色坐标的 参考， 因此这种投影装置亦无法针对内部光源主动进行亮度的调整与控制。 0003 由以上可知， 无论是不具有亮度感测功能的投影装置还是具有亮度感测功能的投 影装置， 当其内部光源的亮度不稳定时， 都无法对亮度再进行最优化调整。尽管在近几年 中， 陆续提出了一些关于投影装置的专利， 例如是美国专利号 7252385， 然而这些专利也都 没有。
11、提出针对内部光源主动进行亮度的调整与控制的方案。 发明内容 0004 本发明提供一种投影装置， 可针对内部光源主动进行亮度的调整与控制。 0005 本发明还提供一种亮度调整方法， 其用于所述的投影装置。 0006 本发明提出一种投影装置， 其包括有光源、 光源驱动单元、 光机、 亮度感测单元与 控制单元。光源驱动单元用以驱动光源。光机用以接收光源所产生的光， 以便依据所接收 到的光而投射出影像， 其中光机具有多个内部构件。亮度感测单元配置于光机内的光传递 路径上， 且在此光传递路径上， 亮度感测单元与光源之间配置有上述内部构件的至少其中 之一， 而此亮度感测单元用以将所感测到的光亮度转换成亮度。
12、值。控制单元用以依据亮度 值来决定是否改变光源驱动单元的输出功率， 以进一步改变光源所产生的光的亮度。 0007 在本发明实施例所述的投影装置中， 控制单元判断亮度值是否介于第一预设亮度 值与第二预设亮度值之间， 且当控制单元判断为否时， 控制单元依据亮度值来改变光源驱 动单元的输出功率， 以便使亮度值介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间。 0008 在本发明实施例所述的投影装置中， 当控制单元判断亮度值介于第一预设亮度值 与第二预设亮度值之间时， 控制单元控制光源驱动单元维持原有的输出功率。 0009 在本发明实施例所述的投影装置中， 投影装置还包括冷却单元。冷却单元用以执 行冷却操作， 。
13、而控制单元还可检测冷却单元的操作状态而取得冷却数据， 且当控制单元判 断亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时， 控制单元还控制冷却单元调 整冷却数据。 0010 在本发明实施例所述的投影装置中， 冷却单元包括风扇， 而冷却数据包括风扇电 压或是风扇转速。 0011 在本发明实施例所述的投影装置中， 投影装置还包括有温度感测单元。温度感测 单元用以感测投影装置内部的温度， 并用以提供温度感测数据， 且当控制单元判断亮度值 说 明 书 CN 102955341 A 4 2/6 页 5 并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时， 控制单元还依据温度感测数据控制冷 却单元调整冷却数据。
14、。 0012 在本发明实施例所述的投影装置中， 投影装置还包括有气压感测单元。气压感测 单元用以感测投影装置内部或外部的气压， 并用以提供气压感测数据， 且当控制单元判断 亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时， 控制单元还依据气压感测数据 控制冷却单元调整冷却数据。 0013 在本发明实施例所述的投影装置中， 亮度值可以为模拟亮度值或是数字亮度值。 0014 本发明还提出一种投影装置的亮度调整方法。 投影装置中的光机用以接收投影装 置中的光源所产生的光， 以便依据所接收到的光而投射出影像。 所述亮度调整方法包括 ： 在 光机内的光传递路径上提供亮度感测单元， 将所感测到的光亮度转。
15、换成亮度值 ； 以及提供 控制单元， 依据亮度值来决定是否改变投影装置的光源驱动单元的输出功率， 并提供光源 驱动单元驱动光源以改变光源所产生的光的亮度。 0015 在本发明实施例所述的亮度调整方法中， 亮度调整方法的步骤还包括 ： 提供控制 单元判断亮度值是否介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间， 且当判断为否时， 依据 亮度值来改变光源驱动单元的输出功率， 以便使亮度值介于第一预设亮度值与第二预设亮 度值之间。 0016 在本发明实施例所述的亮度调整方法中， 亮度调整方法的步骤还包括 ： 当控制单 元判断亮度值介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时， 控制光源驱动单元维持原有 的输出功。
16、率。 0017 在本发明实施例所述的亮度调整方法中， 亮度调整方法的步骤还包括 ： 提供用以 执行冷却操作的冷却单元， 控制单元还检测冷却单元的操作状态而取得冷却数据， 且当控 制单元判断亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时， 控制冷却单元调整 冷却数据。 0018 在本发明实施例所述的亮度调整方法中， 亮度调整方法的步骤还包括 ： 提供用以 感测投影装置内部的温度的温度感测单元， 当控制单元判断亮度值并未介于第一预设亮度 值与第二预设亮度值之间时， 还依据温度感测单元所提供的温度感测数据以控制冷却单元 调整冷却数据。 0019 在本发明实施例所述的亮度调整方法中， 亮度调整方法。
17、的步骤还包括 ： 提供用以 感测投影装置内部的气压的气压感测单元， 当控制单元判断亮度值并未介于第一预设亮度 值与第二预设亮度值之间时， 还依据气压感测单元所提供的气压感测数据以控制冷却单元 调整冷却数据。 0020 本发明的实施例具有下列至少一个优点。本发明的实施例中， 是在投影装置中设 置亮度感测单元， 并将此亮度感测单元配置于光机内的光传递路径上， 且在此光传递路径 上， 亮度感测单元与光源之间配置光机的内部构件的至少其中之一。 如此一来， 便可利用此 亮度感测单元将其所感测到的光亮度转换成亮度值， 然后再使投影装置内的控制单元依据 此亮度值来决定是否控制光源驱动单元改变输出的功率， 以。
18、进一步改变光源所产生的光的 亮度。 因此， 本发明的实施例的投影装置可针对其内部光源主动进行亮度的调整与控制， 达 到稳定亮度的效果。 0021 为让本发明实施例的上述和其它目的、 特征和优点能更明显易懂， 下文特举优选 说 明 书 CN 102955341 A 5 3/6 页 6 实施例， 并配合附图， 作详细说明如下。 附图说明 0022 图 1 示出依照本发明优选实施例的投影装置 ； 0023 图 2 为本发明的投影装置的其中一种操作方式 ； 以及 0024 图 3 为依照本发明实施例的投影装置的亮度调整方法的基本流程。 0025 【主要元件符号说明】 0026 100 ： 投影装置 0。
19、027 121 ： 冷却单元 0028 122 ： 温度感测单元 0029 123 ： 气压感测单元 0030 124 ： 光源驱动单元 0031 125 ： 控制单元 0032 126 ： 光源 0033 126-1 ： 光 0034 127 ： 亮度感测单元 0035 130 ： 光机 0036 131 ： 会聚透镜 0037 132 ： 色轮 0038 133 ： 积分柱 0039 134 ： 聚光透镜 0040 135 ： 光阑 0041 136 ： 中继透镜 0042 137 ： 光阀 0043 138 ： 棱镜照明系统 0044 138-1 ： 反射面 0045 139 ： 镜头 。
20、0046 140 ： 表面 0047 S202、 S204、 S206、 S208、 S210、 S210-1、 S210-2、 S210、 S302、 S304 ： 步骤 具体实施方式 0048 图1示出依照本发明优选实施例的投影装置。 请参照图1， 投影装置100主要包括 有光源驱动单元 124、 控制单元 125、 光源 126、 光机 130 与亮度感测单元 127， 其中亮度感测 单元 127 配置在光机 130 中。在本实施例中， 控制单元 125 电连接光源驱动单元 124、 亮度 感测单元 127 与光机 130， 以控制这些构件的操作。而光源驱动单元 124 电连接光源 12。
21、6， 以便驱动光源 126。此光源 126 例如可以采用至少一个灯或至少一个发光二极管来实现。 而光源驱动单元 124 例如是可以采用灯驱动器 (lamp driver) 或是低压电源供应器 (low voltage power supply， LVPS) 来实现。 0049 所述的光机130用以接收光源126所产生的光126-1， 以便依据所接收到的光而在 说 明 书 CN 102955341 A 6 4/6 页 7 表面 140 上投射出影像。当然， 此光机 130 具有多个内部构件。为了更清楚说明本发明， 此 图所示的光机 130 以现有的其中一种架构来呈现， 然这样的架构仅是用以举例，。
22、 并非用以 限制本发明。以下先来说明此图所示的光机 130 的架构。 0050 请再参照图 1， 此光机 130 的内部构件包括有会聚透镜 131、 色轮 132、 积分柱 133、 聚光透镜134、 光阑135、 中继透镜136、 光阀137、 棱镜照明系统138与镜头139， 其中棱镜照 明系统 138 例如具有反射面 138-1。而由图 1 明显可知， 光机 130 在接收到光源 126 所产生 的光126-1后， 由其内部构件一级一级地对接收到的光进行处理， 光机130内部便会形成光 传递路径 ( 未图示 )。 0051 因此， 所述亮度感测单元 127 可配置在此光传递路径上， 以进。
23、行亮度检测。而在此 光传递路径上， 亮度感测单元 127 与光源 126 之间配置有上述内部构件至少其中之一。以 此例而言， 亮度感测单元 127 配置于会聚透镜 131 与色轮 132 之间， 因此亮度感测单元 127 与光源 126 之间例如隔着一个会聚透镜 131。如此一来， 便可利用亮度感测单元 127 将所 感测到的光亮度转换成亮度值。当然， 亮度感测单元 127 也可以是设置在其它位置， 例如是 设置在聚光透镜 134 与光阑 135 之间， 或是设置在中继透镜 136 与光阀 137 之间， 在此不再 一一列举。 0052 基于上述的设计， 控制单元 125 可依据上述的亮度值来。
24、决定是否控制光源驱动单 元 124 改变输出的功率， 以进一步改变光源 126 所产生的光 126-1 的亮度。举例来说， 控 制单元 125 可以判断前述亮度值是否介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间， 当控制 单元 125 判断为否时， 控制单元 125 依据前述亮度值来控制光源驱动单元 124 改变输出的 功率， 以便使亮度值调整至介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间 ； 反之， 当控制单元 125 判断前述亮度值介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时， 控制单元 125 控制光 源驱动单元 124 维持原有的输出功率。如此， 投影装置 100 可针对其内部光源 126 主动进 行。
25、亮度的调整与控制， 达到稳定亮度的效果。 0053 此外， 由于光源126的发光效率亦与投影装置100的内部温度有关， 因此在投影装 置 100 中可进一步采用冷却单元 121， 以便利用此冷却单元 121 执行冷却操作， 进而改善光 源 126 的发光效率。此冷却单元 121 例如采用风扇来实现。而以实际的设计来说， 控制单 元 125 可进一步检测冷却单元 121 的操作状态而取得冷却数据， 例如是取得风扇电压或是 风扇转速， 且当控制单元 125 判断亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间 时， 则控制单元 125 更进一步控制冷却单元 121 调整冷却数据， 以对亮度值进行微。
26、调。在本 实施例中， 调整光源驱动单元 124 的输出功率例如作为优先考虑， 而调整冷却数据例如作 为次要考虑， 然而考虑次序应视实际需求而定， 即本发明不以此为限。 0054 优选地， 投影装置 100 还可进一步采用温度感测单元 122， 以便利用此温度感测单 元 122 感测投影装置 100 内部的温度， 并提供温度感测数据。如此一来， 当控制单元 125 判 断前述亮度值并未介于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时， 则控制单元 125 可进一 步依据此温度感测数据来控制冷却单元 121 调整冷却数据。 0055 此外， 由于光源126的发光效率亦与投影装置100的内部气压有关， 因此。
27、在投影装 置 100 中亦可进一步采用气压感测单元 123， 以便利用此气压感测单元 123 感测投影装置 100 内部的气压， 并提供气压感测数据。如此一来， 当控制单元 125 判断前述亮度值并未介 于第一预设亮度值与第二预设亮度值之间时， 则控制单元 125 可进一步依据此气压感测数 说 明 书 CN 102955341 A 7 5/6 页 8 据来控制冷却单元121调整冷却数据(例如调整风扇转速)， 以进一步改善光源126的发光 效率。 0056 值得一提的是， 前述的亮度值可为模拟亮度值或是数字亮度值， 其形式可取决于 亮度感测单元 127 的实现方式。亮度感测单元 127 的功能例。
28、如可以是用以进行亮度 - 电压 (light to voltage) 的转换、 亮度 - 频率 (light to frequency) 的转换或是亮度 - 数字 (light to digital) 的转换， 但本发明不以此为限。类似地， 前述的温度感测单元 122 的 功能例如可以是用以进行温度 - 数字 (temperature to digital) 的转换或是温度 - 电压 (temperature to voltage) 的转换， 但本发明不以此为限。而气压感测单元 123 的功能例 如可以是用以进行压力 - 数字 (pressure to digital) 的转换或是压力 - 电。
29、压 (pressure to voltage) 的转换， 但本发明不以此为限。 0057 为了具体说明上述实施例的投影装置 100 的操作方法， 以下提供一种投影装置 100 的其中一种操作方式， 但本发明不以此为限。请同时参照图 2 与图 1， 首先， 当投影装置 100开机时， 控制单元125可控制光源驱动单元124去点亮光源126， 以便进行投影(如步骤 S202 所示 )。接着， 控制单元 125 可取得亮度感测单元 127 所输出的亮度值、 冷却单元 121 的冷却数据、 温度感测单元 122 的温度感测数据与气压感测单元 123 的气压感测数据 ( 如 步骤 S204 所示 )。然。
30、后， 控制单元 125 可判断所取得的亮度值是否介于第一预设亮度值与 第二预设亮度值之间 ( 如步骤 S206 所示 )。当判断为是时， 则控制单元 125 控制光源驱动 单元 124 维持原有的输出功率 ( 如步骤 S208 所示 )， 然后再回去执行步骤 S204 ； 反之， 当判 断为否时， 则控制单元 125 执行步骤 S210。在步骤 S210 中， 控制单元 125 可先控制光源驱 动单元 124 调整其输出功率 ( 如步骤 S210-1 所示 )。接着， 控制单元 125 可依据温度感测 数据与气压感测数据至少其中之一来控制冷却单元 121 调整其冷却数据 ( 如步骤 S210-。
31、2 所示 )。而在执行完步骤 S210 之后， 控制单元 125 再回去执行步骤 S204。 0058 而依照上述实施例的教示， 本领域普通技术人员当可归纳出本发明的投影装置的 一些基本操作方式， 如图 3 所示。图 3 为依照本发明实施例的投影装置的亮度调整方法的 基本流程。而所述投影装置的光机用以接收投影装置中的光源所产生的光， 以便依据所接 收到的光而投射出影像。 如图3所示， 所述亮度调整方法的基本流程包括 ： 在光机内的光传 递路径上提供亮度感测单元以将所感测到的光亮度转换成亮度值 ( 如步骤 S302 所示 ) ； 以 及提供控制单元以依据亮度值来决定是否改变投影装置的光源驱动单元。
32、的输出功率， 并提 供光源驱动单元驱动光源以改变光源所产生的光的亮度 ( 如步骤 S304 所示 )。 0059 综上所述， 本发明的实施例具有下列至少一个优点。 本发明的实施例中， 是在投影 装置中设置亮度感测单元， 并将此亮度感测单元配置于光机内的光传递路径上。而在此光 传递路径上， 亮度感测单元与光源之间配置光机的内部构件至少其中之一。 如此一来， 便可 利用此亮度感测单元将其所感测到的光亮度转换成亮度值， 然后再使投影装置内的控制单 元依据此亮度值来决定是否控制光源驱动单元改变输出的功率， 以进一步改变光源所产生 的光的亮度。因此， 本发明的实施例的投影装置可针对其内部光源来主动进行亮。
33、度的调整 与控制， 达到稳定亮度的效果。 0060 以上所述， 仅为本发明的优选实施例而已， 当不能以此限定本发明实施的范围， 即 所有依本发明权利要求及发明说明内容所作地简单的等效变化与修改， 皆仍属本发明专利 覆盖的范围内。 另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或 说 明 书 CN 102955341 A 8 6/6 页 9 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 的权利范围。 说 明 书 CN 102955341 A 9 1/3 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 102955341 A 10 2/3 页 11 图 2 说 明 书 附 图 CN 102955341 A 11 3/3 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 102955341 A 12 。