TW201337436A - 用於一投影裝置之色輪模組、投影裝置、以及切換顯示一立體影像或一平面影像之方法 - Google Patents

Abstract

本發明為一種用於一投影裝置之色輪模組，包含一色輪、一承載裝置、一固定裝置及一致動裝置。固定裝置設置於承載裝置上且與部分與致動裝置相連。承載裝置具有一軌道，固定裝置夾固色輪使其定位於軌道上。其中，當致動裝置移動固定裝置時，適以帶動該色輪沿軌道移動。

Description

用於一投影裝置之色輪模組、投影裝置、以及切換顯示一立體影像或一平面影像之方法

本發明為具有一色輪模組之投影裝置，特別是指一種可切換顯示立體影像或平面影像之一投影裝置。

一般業界所使用的數位光處理（Digital Light Processing, DLP）投影系統，因其具備高亮度、色彩逼真、反應速度快以及輕量化等等優勢，已成為近年投影裝置之主流。除了一般用於顯示平面影像之DLP投影系統外，更將其應用在立體顯示投影系統之中。

一般的DLP投影系統，採用一數位化微鏡元件（Digital Micromirror Device, DMD）搭配一固定色輪為基本架構。當光源通過色輪時，會因其通過的色區不同，而被轉換成一有色光線。轉換後的有色光線大多以紅、綠、藍三色光為主，有色光現再藉由DMD將其反射投影至螢幕上，形成一平面影像。實言之，DLP系統使用此種分色的方式達到色彩逼真的優勢，且DMD的應用更使其反應較一般的投影裝置快速。

若將DLP應用於顯示立體影像上，則需搭配一主動式眼鏡使用。在顯示過程中，投影系統會於幀（Frame）與幀之間***灰階畫面，當主動式眼鏡接收到灰階畫面時，則進行左右快門之切換。舉例來說，當主動式眼鏡收到一灰階畫面，則判斷需開啟左眼快門，同時投影裝置會產生一左眼視角影像，使用者即會於左眼接收到左眼視角影像。雖此為業界普遍採用之投影方法之一，但此種投影方式之缺點在於一者主動式眼鏡造價昂貴，且二者快門切換會降低整體的亮度。因此，如何設計出同時具有較低成本、簡化的光學配置及不犧牲亮度優點之且可切換顯示立體影像或平面影像之顯示裝置，乃為此業界亟需努力之目標。

本發明為一種用於一投影裝置之色輪模組，包含一色輪、一承載裝置、一固定裝置及一致動裝置。固定裝置設置於承載裝置上且與致動裝置相連。承載裝置具有一軌道，固定裝置夾固色輪使其定位於軌道上。其中，當致動裝置移動固定裝置時，適以帶動該色輪沿軌道移動。

本發明亦為一投影裝置，包含一光源、一分光元件、一光調變器及一色輪模組。光源產生一光線，並將其行經路徑定義為一光路。分光元件設置於光路上，並將光線轉換成一有色光線。投影裝置具有二模式，分別為一顯示立體影像模式及一顯示平面影像模式。當為一顯示立體影像模式時，色輪模組中內之一致動裝置帶動一色輪，使光線通過色輪，並將有色光線轉換成一視角光線。最後，光調變器將視角光線轉換成一視角影像；當為一顯示平面影像模式時，色輪模組中之致動裝置帶動色輪偏離有色光線，換言之，使色輪不位於光路之上。接著，光調變器則將有色光線，轉換成一平面影像。

本發明更包含一種切換顯示立體影像或平面影像之方法，此方法用於上述之投影裝置，首先，選擇顯示立體影像或平面影像。接著，依據前述選擇，移動色輪。藉由調控色輪，進而切換顯示模式。

本發明之目的為提供一種經濟、簡單、高亮度、且可切換顯示立體影像或平面影像之投影裝置。

為了讓上述的目的、技術特徵和優點能夠更為本領域之人士所知悉並應用，下文係以本創作之數個較佳實施例以及附圖進行詳細的說明。

以下將透過實施方式來解釋本發明內容，本發明係關於一種投影裝置及用於投影裝置之色輪模組。需說明者，在下述實施例以及附圖中，關於實施方式之說明僅為闡釋本發明之目的，而非用以直接限制本發明，同時，以下實施例及圖式中，與本發明非直接相關之元件均已省略而未繪示；且圖式中各元件間之尺寸關係僅為求容易瞭解，非用以限制實際比例及實際大小。

請參考一併第1圖至第3圖，第1圖至第3圖為本發明之第一實施例內部結構示意圖。本發明之一投影裝置1，包含一光源12、一分光元件14、一光調變器（圖未示出）及一色輪模組16。且色輪模組16至少包含一致動裝置161及一色輪162。當光源12產生一光線後，光線會被分光元件14轉換成一有色光線。此實施例之光源12為一雷射二極體，分光元件14為一螢光輪盤，光調變器為一數位微鏡裝置（digital micro mirror device, DMD），然於其他實施態樣中，光調變器亦可採用液晶顯示裝置。

詳細而言，螢光輪盤上至少可分成三個不同色之螢光區塊，當光線射至其一螢光區塊後，螢光區塊接收來自光源12之激發光而發出既定波長頻帶的螢光。光源12亦可為一氣體放電燈（arc lamp），其係搭配一色輪，亦可達到上述相似之效果。

進一步而言，本發明之投影裝置1具有二模式，分別為一顯示立體影像模式及一顯示平面影像模式。

當為一顯示立體影像模式時（請參考第2圖），色輪模組16中之致動裝置161帶動色輪162，使光線通過色輪162，並將有色光線轉換成一視角光線。最後，光調變器將視角光線轉換成一視角影像。詳細而言，色輪162上的各色區更細分成左視角區塊及右視角區塊（圖未示出），並調控輸出之影像為左視角或是右視角影像，在一定的輸出頻率下，使得觀賞者僅需搭配被動式的眼鏡即可觀看到一立體影像。

而當為投影裝置1為一顯示平面影像模式時（請參考第3圖），色輪模組16中之致動裝置161帶動色輪162偏離有色光線，換言之，有色光線並未通過色輪162。最後，光調變器將直接將有色光線轉換成一平面影像，並成像在一螢幕上。

接著，以下將對上述之色輪模組16詳細說明，請參考第4圖及第5圖，第4圖及第5圖為本發明之一色輪模組16之***示意圖。色輪模組16包含一致動裝置161、一色輪162、一承載裝置163及一固定裝置164。在本實施例中，固定裝置164夾固色輪162，並利用一擋止部1642定位色輪162於承載裝置163之一軌道164上。為了使致動裝置161可與固定裝置164連動，固定裝置164與致動裝置164部分相連。在本實施例中，致動裝置161為一螺桿，藉由移動螺桿，適以帶動色輪162沿軌道移動。螺桿亦可置換成一連桿。在某些實施例亦可使用馬達取代，當使用馬達作為致動裝置時，更可搭配一偵測裝置，並依據判讀結果，帶動色輪於軌道上移動。

請再度參考第5圖，色輪162與一驅動裝置167相連接，驅動裝置167係以驅動旋轉色輪162，且設置於固定裝置164之上，驅動裝置167可為一馬達。驅動裝置167使光線通過色輪162之特定色區上之左眼視角色區或右眼視角色區，以產生左眼視角影像或是右眼視角影像。

其中，在色輪162之一側更包含一判讀器（index board）165及遮光板166，判讀器165設置於遮光板166之上，並可判讀光線通過的色輪162之色區顏色，並將此訊號回傳至馬達，進而調控轉動色輪162。設置一遮光板166之一目的在於降低光源對判讀器165的影響。在本實施例中，色輪162更包含一逸光孔1622，以增加亮度。

最後，請參考第6圖，為本發明之一切換顯示立體顯示或平面顯示之步驟流程圖。首先，選擇顯示立體影像或平面影像（步驟S1），接著依據選擇移動色輪。詳細而言，若選擇顯示立體影像，則進入步驟S2，移動色輪使其位於投影裝置內部成像之一光路上。以前述投影裝置1為例，移動色輪162後，光線依序通過分光元件14及色輪162，最後於一屏幕（圖未示出）上形成一立體影像。反之，繼續以前述投影裝置1為例，若欲選擇顯示平面影像，則進入步驟S3，移動色輪162使其偏離光路。此時，光線僅通過分光元件14，不通過色輪162，並於屏幕（圖未示出）上形成一平面影像。

綜上所述，本發明之一色輪模組係可調控並移動內部之色輪，進而將此色輪模組應用於一投影裝置，則可藉由調控光線經過色輪與否，達成於提供一種經濟、簡單、高亮度、且可切換顯示立體或平面影像之投影裝置之目的。

上述之實施例僅用來例舉本發明之實施態樣，以及闡釋本發明之技術特徵，並非用來限制本發明之保護範疇。任何熟悉此技術者可輕易完成之改變或均等性之安排均屬於本發明所主張之範圍，本發明之權利保護範圍應以申請專利範圍為準。

1．．．投影裝置

12．．．光源

14．．．分光元件

16．．．色輪模組

161．．．致動裝置

162．．．色輪

163．．．承載裝置

164．．．固定裝置

165．．．判讀器

166．．．遮光板

167．．．驅動裝置

第1圖係為本發明之第一實施例內部結構示意圖；

第2圖係為本發明之第一實施例於一立體影像模式下之內部結構示意圖；

第3圖係為本發明之第一實施例於一平面影像模式下之內部結構示意圖；

第4圖係為本發明之一色輪模組之一實施例之***示意圖；

第5圖係為第4圖之該色輪模組之另一角度之***示意圖；以及

第6圖係為本發明之一切換顯示立體顯示或平面顯示之步驟流程圖。

1．．．投影裝置

12．．．光源

14．．．分光元件

16．．．色輪模組

161．．．致動裝置

162．．．色輪

Claims (16)

1. 一種用於一投影裝置之色輪模組，包含：
   　　一色輪；
   　　一承載裝置，具有一軌道；
   　　一固定裝置，設置於該承載裝置上，並夾固該色輪使其定位於該軌道上；以及
   　　一致動裝置，與該固定裝置連接；
   其中，該致動裝置移動該固定裝置，適以帶動該色輪沿該軌道移動。
2. 如請求項1所述之色輪模組，其中，該致動裝置為一馬達。
3. 如請求項1所述之色輪模組，其中，該致動裝置為一連桿或一螺桿。
4. 如請求項2或3所述之色輪模組，更包含一判讀器(index board)，設置於該色輪一側，用以判讀該色輪之色區。
5. 如請求項4所述之色輪模組，更包含一遮光板，該判讀器設置於該遮光板之上。
6. 如請求項1所述之色輪模組，其中，該色輪更包含一逸光孔。
7. 如請求項1所述之色輪模組，更包含一驅動裝置，設置於該固定裝置上，並驅動該色輪。
8. 如請求項7所述之色輪模組，其中，該驅動裝置為一馬達。
9. 如請求項1所述之色輪模組，其中，該固定裝置更包含一擋止部，卡置於該軌道中。
10. 一投影裝置，包含：
    　　一光源，產生一光線；
    　　一分光元件，設置於該光線之一光路上，並將該光線轉換成一有色光線；
    　　一光調變器；
    　　如請求項1至9之任何之一色輪模組；以及
    　　其中，當為一顯示立體影像模式時，該色輪模組中之該致動裝置帶動該色輪，使該光線通過該色輪，將該有色光線轉換成一視角光線，該光調變器將該視角光線轉換成一視角影像；當為一顯示平面影像模式時，該色輪模組中之該致動裝置帶動該色輪偏離該有色光線，該光調變器則將該有色光線，轉換成一平面影像。
11. 如請求項10所述之投影裝置，其中，該分光元件為一色輪或一螢光輪盤。
12. 如請求項10所述之投影裝置，其中，該光調變器係為一數位微鏡裝置或一液晶顯示裝置。
13. 如請求項10所述之投影裝置，其中，該光源為一雷射二極體或一氣體放電燈。
14. 一種切換顯示立體影像或平面影像之方法，用於一投影裝置，該投影裝置包含一光源、一分光元件及一色輪，其中，該光源產生一光線，且該分光元件設置於該光線之一光路上，該方法包含：
    　　(a)選擇顯示立體影像或平面影像；以及
    　　(b)依據步驟(a)之選擇，移動該色輪。
15. 如請求項14所述切換顯示立體影像或平面影像之方法，其中，該步驟(a)選擇顯示立體影像，則該步驟(b)為移動該色輪使其位於該光路上，並使該光線依序通過該分光元件及該色輪，於一屏幕上形成一立體影像。
16. 如請求項14所述切換顯示立體影像或平面影像之方法，其中，該步驟(a)選擇顯示平面影像，則該步驟(b)為移動該色輪使其偏離該光路，並使該光線通過該分光元件後，於一屏幕上形成一平面影像。