TW507096B - Projection type display - Google Patents

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507096 五、發明説明 發明背景 發明領域 本^月係關於使用一光閥（light valve)之一投影型顯 不裔，特別是使用一透明型液晶光閥之投影型顯示器。 相關技藝敘述 在投影型顯示器中，使用一閥作為光之調變、使用一 液晶光閥之投影型顯示器，即所謂液晶投影器，可顯示出 一細緻且大的螢幕，並因此，在不久的將來有可能取代（陰 極射線管）顯示器作為家用電視或個人電腦顯示器。最近， P通著對個人電腦顯示器顯示解析度之需求提高，液晶投影 器之更細緻與向解析度被達成。解析度由傳統的 點（VGA)轉為以800χ600為標準，並且未來還 將推進到1024x768點（XGA)。 傳統液晶投影器1的概要構造係參照第15圖簡述於 後。液晶投影器1的投射光學系統包括燈泡2、液晶光閥 單元4、以及投射鏡片6。雖然示意圖中將其省略，但投 射光學系統亦包含複數分色鏡，以自燈泡2將光分為紅、 綠、和藍三色，以及用來整合被分離的三色之一分色稜鏡 (或複數分色鏡）。被分離的三色，每一色分別進入形成在 液晶光閥單元4中之一液晶光閥，且被依照一影像信號調 變’由此，在經分色棱鏡整合後，調變發射至投射鏡片6。 在液晶投影器1中之影像信號處理系統包含控制電路 8，來自個人電腦、視頻裝置或其他類似輸入至該處。輸 入至控制電路8之圖像信號被轉換為一預定電壓，並經由 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公嫠） 4

.訂丨 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 507096 A7 * _____B7_ 五、發明説明（二） I 一#號線18施加至液晶光閥單元4中之每一液晶光閥。 I 依照该圖像#號之一驅動電壓被施加至液晶光閥之每一像 素，因此，藉由響應該圖像信號而改變每一像素之透光度， 並調變來自燈泡2之光，使可在一螢幕上獲得一影像。通 常，諸如金屬鹵化物燈泡及類似的可產生大量光之光源被 用作燈泡2。由此，大量的電能自電源供應器26經一電 源線24而被施加，且讓燈泡2發熱而至一高溫。 產生於燈泡2之熱，藉由輻射、或透過空氣之熱傳導 升兩液晶投影器1 (機體）内之溫度。並且，在形成液晶光 閥之液晶面板中的液晶、以及偏光板和安裝在液晶面板表 面之類似物，同樣經由吸收該光而升高其自身溫度。傳統 的液晶投影器1以空氣流通環繞該液晶光閥單元4，以保 持液晶、偏光板及類似物之溫度在一預定規範溫度中，例 如約60度。進氣風扇1〇與排氣風扇12如圖所示地被裝 置在機體上，以藉由旋轉風扇1〇和12製造環繞該液晶光 閥單元4之一空氣流，來執行強制空氣冷卻。此外，過濾 器14被裝在進氣風扇1〇之空氣流入側面，以防止灰塵及 類似物進入。 並且，溫度檢測裝置3〇被裝在液晶光閥單元4上， 以量測液晶面板及偏光板之溫度。來自溫度檢測裝置 之檢測k號經由信號線16被輸出至控制電路8。控制電 路8將來自溫度檢測裝置3〇之溫度檢測信號與預先儲存 的參考值相比對，從而當溫度檢測信號超出參考值時，經 ___^信號線20將燈泡2斷路、並經由信號線22將液晶投影 票準(CNS) Μ規格(21〇^^-----——

訂· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 奢· A7

507096 五、發明説明（3 器1之電源供應器26斷路。在此，記憶在控制電路8中 溫度之參考值參照第16圖而被敘述。第16圖中之橫軸表 示室溫（°C)，同時縱軸表示檢出溫度（。〇,其係根據來自 溫度檢測裝置30之溫度檢測信號。如第16圖中所示，可 以明瞭液晶光閥4中之溫度不顧風扇1〇與12之強制空氣 冷卻，隨室溫上升而上升。因此，在過去，作為對液晶及 偏光板之容許溫度的該參考值，係被校準至該特定溫度， 以保護液晶光閥内之部件。於是，當液晶光閥之溫度超過 此參考值，電源供應器26及燈泡2被斷路。 由此，傳統的液晶投影器i藉由裝在液晶光閥單元4 之溫度檢測裝置30，量測液晶面板附近溫度，藉比較預 先記憶參考值與量測結果，使電源供應器26及燈泡2斷 路，而不致受來自燈泡2之熱或光引起液晶或偏光板劣化 或故障。 現在，如第16圖中所示，雖然液晶投影器1中之溫 度變化取決於液晶投影器丨置於其中之大氣溫度，液晶投 影器1 .中之溫度變化亦來自其他原因，諸如在進氣風扇1〇 刚之過濾器14的堵塞程度。簡言之，有些原因存在著， 直到溫度檢測裝置30之量測結果達到上述值。然而，在 上述傳統液晶投影器之溫度控制下，僅會判定液晶光閥單 元4内部部件之溫度超過參考值與否，由此掌握使溫度變 化不致以此方式達到參考溫度。因此，其具有難於在液晶 技〜器之電源供應器26或燈泡2斷路時，由使用者側找 出原因的朗名音 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂， 五、發明説明（+ ) 並且’傳統液晶投影器1#另—個問題，要順利地發 現而防止由過濾器14堵塞所造成進氣風扇1G之效率降低 的保養是困難的，而此堵塞是造成液晶光闕單元4内部部 件溫度超過參考溫度的原因之一。 傳統的液晶投影器！還有影像品質劣化的問題。因為 即使預定電壓被施加至液晶，以在半明暗顯示中獲得預定 灰階，但當液晶光閥單元4中之液晶面板溫度改變時，液 晶面板透光度仍會隨之改變，致使半明暗之再現性會隨溫 度而變。 發明摘要 本發明之一目的係提供一種投影型顯示器，其可在使 用者侧輕易地保養。 上述目的係藉由具有用以調變及發射來自光源之入射 光的光閥、用來放大並投影發射自該光閥之光的投射鏡 片、以及至少含有該光閥之機體的投影型顯示器達成。該 投影型顯示器包含用來量測至少該光閥近處溫度及機體外 部溫度之溫度量測單元、以及至少用以基於該溫度量測單 元量出之溫度，控制光源之電源供應器啟/閉之控制系統。 本發明投影型顯示器之一面向，溫度量測單元至少包 含用以量測光閥近處中之溫度的第一溫度檢測裝置、以及 用以量測機體附近處外部溫度的第二溫度檢測鞔置。 此外，該投影型顯示器包含用來將空氣引入機體之〜 進氣風扇’並且該第二溫度檢測裝置係被裝在該進氣風屬 附近。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 507096 A7 . 厂___ _B7 _ 五、發明説明（Γ ) 更進一步，該投影型顯示器在進氣風扇空氣引入側之 外側上設置有一過濾器，以及該第二溫度檢測裝置係量測 過濾器附近的溫度。 此外’在本發明之投影型顯示器中，控制系統包含一 判定處理單元，其係基於第一溫度檢測裝置及第二溫度檢 測裝置之量測結果，量測該光閥附近溫度與機體附近之外 部溫度間之溫度差，並基於該溫度差推定過濾器之積塵程 度。依照本發明，自使用者側可輕易發現過濾器之阻塞， 致可獲得輕易的保養維護。 在上述投影型顯示器中，控制系統包含一記憶單元， 其係用以冗憶由溫度量測單元量得緊接在電源供應器斷路 削之/孤度。依照本發明，由於不僅量測機體内部溫度，而 且量測機體外部溫度並加以記憶，電源斷路之原因輕易地 被判定究竟歸因於顯示器内部溫度上升或風扇停止或轉速 降低之不正常動作，由此使其在問題發生時易於分析原 因。 並且’控制系統包含螢幕上顯示控制電路，並供應疊 置一預定影像至圖像信號上之一調變信號至該光閥。由於 本發明包含此一結構，在圖像被投影時，不同資訊可被重 疊顯示在螢幕上。特別是因為可以顯示清潔過濾器或更換 過濾器，使用者可輕易的完成保養維護。 更進一步’上述目的係藉由投影型顯示器達成，其具 有用來調變並發射來自一光源之入射光的光闕、用來放大 __並技衫來自該光閥之發射光的投射鏡片。該投影型顯示器 ΐ紙張尺度朝 t Η Η 絲A4· (210X297公釐）— '~~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

五、發明説明（έ ) 包含用來量測至少光閥附近溫度之溫度量測單元、以及用 來基於由溫度量測單元量的之溫度而偏移輸入至光閥之調 變信號位準的控制系統。依照本發明投影型顯示器之結 構’即便由發射自光閥之光而來的圖像顏色是在受到機體 内部溫度影響的狀況下，調變信號之位準可因應該溫度變 化而被偏移，由此可防止影像品質劣化而投射高品質圖 更進一步，在該投影型顯示器中，光閥包含藉由圖像 信號調變入射光並發射出該調變光之一液晶面板。 圖式簡介 第1圖係繪示依照本發明實施例之一投影型顯示器之 概要結構圖。 第2圖係繪示室溫與依照本發明實施例之一投影型顯 示器中檢測裝置30的檢測結果間之關係圖。 第3圖係繪示依照本發明實施例之液晶投影器1的運 作方法流程圖。 第.4圖係繪示施加電壓與一般液晶面板所具透光度間 之關係圖。 第5圖係繪示係依照本發明實施例液晶投影器1在控 制被施加至液晶之電壓的流程中所用相移電路48之一 例〇 第6圖係繪示第5圖中所示相移電路48變形之一例 之圖。 第7圖係繪示依照本發明實施例之液晶投影器1的螢 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）

—_」 五、發明) 一~ -~~ 幕上顯示例之圖。 第8圖係緣示依照本發明實施例之液晶投影器1在溫 又顯示流程中所用OSD控制電路44之大致結構圖。 第9圖係簡要繪示顯示資料訊息之一例，其係依照本 發明實施例在液晶投影器i中，將顯示資料訊息以串列資 料自一MPU 52傳遞至一 0SrMc 62之圖。 第10圖係繪示依照本發明之一實施例，在液晶投影 器1中OSD-IC 62之標示唯讀記憶體64的結構之一例。 第11圖係繪示依照本發明之一實施例，在液晶投影 器1中MPU 52側之唯讀記憶體區域的表面之圖。 第12圖係繪示由過濾器μ積塵之程度造成液晶投影 器1内部與外部溫度間之關係。 第13圖係繪示依照本發明實施例，液晶投影器1之 螢幕上顯示的一例。 第14圖係繪示依照本發明實施例，液晶投影器1之 榮幕上顯不的一例。 第15圖係繪示傳統液晶投影器的簡單結構之圖。 第16圖係繪示基於傳統液晶投影器之溫度檢測裝置 檢出溫度與室溫間之關係圖。 較佳實施例詳述 依照本發明實施例之投影型顯示器將參照第i至第14 圖而被敘述。首先，依照本發明實施例之投影型顯示器的 概要結構將參照第1圖而被敘述。使用一片透明液晶光閥 之液晶投影器1將被例舉並敘述作為依照該實施例之投影 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 10 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

507096 A7 . 五、發明説明（J ) 型顯示器。液晶投影器1之投影光學系統具有例如使用金 屬_化物及其類似物之燈泡2。雖然圖中將其省略，但該 投影光學系統具有一成形光學系統，以使燈泡2構成發射 之白光’並且亦具有多個分色鏡，以將成形之白光分為紅、 綠、藍三色。 此外，投影光學系統具有液晶光閥單元4，其包含三 片液晶光閥，分別輸入由分色鏡分開的紅、綠、藍三色之 每一色。液晶光閥具有用來響應一影像信號、驅動複數像 素的液晶面板，以及安裝在液晶面板表面上之偏光板，其 中该4像素係被排列成矩陣形狀者。進入液晶光閥的光在 由影像仏號調變後，被發射出去。並且，雖然圖中將其省 略，投射光學系統具有分色稜鏡（或複數分色鏡），以整合 在液晶光閥單元4分離的三色並自該處發射出去，以及投 射鏡片6以投射被整合的光至螢幕上。 液晶投影器1之影像信號處理系統具有控制電路8， 來自個人電腦或視頻裝置或其他類似者之圖像信號被輸入 至忒控制電路。控制電路8具有類比/數位轉換器，來 自個人電腦或視頻裝置或其他類似者之圖像信號被輸入至 該轉換器。數位處理電路42依照該圖像信號進行分離/排 序。數位處理電路42之輸出信號在數位/類比轉換器46 處，經過一螢幕顯示（0SD)控制電路而被轉換為類比。〇sd I 控制電路疊加所期望的特徵或一影像至來自數位處理電路 42之數位圖像信號上，並將其輸出至數位/類比轉換器 46。控制電路8亦具有相移電路48，相移電路48輸入來 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公爱) ''----

、可 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) t 507096 五、發明説明（吁） 自數位/類比轉換器46之類比信號，並相移該類比信號之 電壓位準達預定的量值。其電壓位準在相移電路48處被 轉換之類比信號被輸入至一放大電路5〇，並被轉換至一 預定電壓、且經由信號線18被施加至液晶光閥單元4中 之每一液晶光閥。因此，藉由對應該圖像信號施加驅動電 壓至液晶光閥之每一像素，並藉由將來自燈泡2透經每一 像素之光轉換，一影像可在螢幕6〇上獲得。 並且’微處理器（MPU)52被裝在控制電路8，以控制 OSD電路44與相移電路48。用來控制燈泡2與電源供應 器26之電源供應器/燈泡控制電路56、以及用來檢測來 自液晶投影器中多個溫度檢測裝置30與32之溫度控制電 路54，係被裝在此控制電路8。電源供應器/燈泡控制電 路56以及溫度控制電路54，同樣係被MPU 52所控制。 可產生一大量光之光源’諸如一金屬鹵化物或類似 者’被普遍地用作投射光學系統之燈泡2。因此，大量電 能自電源供應器26經由電源線24被供應，致使燈泡2生 熱而致高溫。燈泡2所產生之熱藉由輻射或經空氣之熱傳 導而升高液晶投影器1内部的溫度。在複數液晶光閥之液 晶面板中的液晶、以及安裝在液晶面板表面上之偏光板， 亦經由吸收該光而升高自身之溫度，其中該等液晶光閥係 構成液晶光閥單元4者。依照本實施例之液晶投影器1， 使空氣環繞液晶光閥單元4流動，以保持該等液晶及偏光 板係在特定溫度之内（例如大約60度）。進氣風扇10與排 氣風扇12如圖所示地被裝在液晶投影器1的機體上，並 L用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 12 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、"· 發明説明（（P ) 且藉由旋轉風扇10和12，形成環繞液晶光閥單元4之空 氣流，完成強制空氣冷卻。用來防止灰塵進入之過遽器14 亦裝在進氣風扇10之空氣流入側面。 此外，依照本實施例中液晶投影器1，當溫度檢測裝 置30為量測液晶面板及偏光板的溫度而被安裝在液晶光 閥單元4上之時，溫度檢測裝置32亦同時被裝在鄰近過 濾器14處，其中過濾器14係被設置在進氣風扇1〇的空 氣流入側面。溫度檢測裝置30係被裝在鄰近該等液晶面 板’並檢測該等液晶面板之溫度，由此經過信號線16， 傳出該等液晶面板的溫度資料至溫度控制電路5 4。溫度 檢測裝置32檢測來自液晶投影器丨機體外流動風的溫度 (大致等於室溫），並經由信號線34傳輸機體之外部溫度 資料至溫度控制電路54。溫度控制電路54兼讀取兩種溫 度資料，並告知該等數值中之差異、以及每一量測值予控 制整體控制電路8之MPU 52。基於這些數值，控制電路 8中之MPU 52藉由控制電源供應器/燈泡控制電路兄、 或是設定相移電路48與OSD控制電路44，斷路電源供 應器26或燈泡2。 例如，控制電路8比對來自溫度檢測裝置3〇之溫度 檢出仏號及預先紀錄之參考值。並且，當溫度檢出信號超 過該參考值時，控制電路8經過信號線22控制電源供應 器26,停止由電源供應器26至燈泡2之電源供應以媳滅 燈泡2,缝制電源供應n 26以斷路經由信號線^施加 至整個液晶投影器1之電源供應。 507096 五、發明説明（i() 此參考值係參照第2圖而被敘述。在第2圖中，橫軸 表示室溫(。〇、而縱軸表示基於來自溫度檢測裝置％及η 之溫度檢測信號的檢出溫度。在第2圖中，標示出由 溫度檢測裝置32檢出之室溫，以及（B)標釋出由溫度檢測 裝置30檢出液晶面板側面上之溫度。如第2圖中所示， 在液晶光閥單元4中之溫度並非伴隨著由風扇1〇與以之 強制空氣冷卻，而是伴隨室溫室溫之上升而上升，在液晶 面板側面上之溫度始終保持約高於室溫1〇t。因此，為 保護液晶光閥之内侧部件，容許溫度被定在該等液晶與偏 光板之特定溫度，且當超過該特定溫度時，電源供應器％ 被斷路時亦斷路該燈泡2。 依照有上述結構之液晶投影器丨之運作將被敘述如 下。第3圖係繪示依照本實施例之液晶投影器丨的運作方 法流程圖。在此流程圖左侧標號（丨)至（8)之每一者指得是 一串流程中之每一操作群組。首先，開機流程（i)之操作 被敘述。MPU 52於迴路狀態中（步驟S1及S2)持續監測 電源供.應器狀態，直到液晶投影器i之電源開關（sw)藉 由控制面板或相連的外部控制單元而被開啟。當SW被開 啟’ MPU 52感測到而脫離此迴路狀態，並開始將電源供 應器連接至燈泡2。同時，MPU 52除開啟記憶體等等至 清除外，還開啟顯示器中之各種電路以及類似者（s3)。如 此’液晶投影器1開始顯示。 以下，輸入切換流程（2)、液晶被施加電壓控制流程 (3)、溫度顯示流程（4)、過濾器清潔流程（5)、過濾、器替換 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） λά (請先閱讀背面之注意事嗔再填寫本頁) ^07096 五、發明説明（（） 流程、異常溫度監測流程（7)、以及關閉監測流程（8)被 反覆地執行。上述（2)至（8)之每一操作將被詳細敘述如下。 首先’在輸入切換流程（2)中，輸入至控制電路8之 類比/數位轉換器的圖像信號被判定究竟該圖像信號係一 RGB信號與否（步驟S4)。當圖像信號係RGB信號時，該 圖像信號又再被判定究竟係一 RGB 1信號或一 RGB 2信 號（步驟S5) °若輸入圖像信號係RGB 1信號，預定的RGB 1流程在控制電路8中被執行（步驟S6)，且若輸入圖像信 號係RGB 2信號，預定的rgB 2流程在控制電路8中被 執行（步驟S7)。另方面，在步驟S4，當圖像信號被判定 非為RGB信號，將判定其是否為視頻1信號（步驟S8)。 若輸入圖像信號係視頻i信號，預定的視頻丨流程在控制 電路8中被執行（步驟S9)。若該圖像信號係一視頻2信 號’預定的視頻2流程在控制電路8中被執行（步驟s丨〇)。 由此’在輸入切換流程（2)中，輸入信號始終監測著rgB 1、RGB 2、視頻1或者視頻2中之何種輸入信號被由控 制面板或外部控制單元所選定。 其次，液晶被施加之電壓控制流程（3)之操作步驟將 被敘述。首先，一般液晶面板所具有之被施加電壓與透光 度特性間的關係被繪示於第4圖中。在第4圖中，橫轴標 示被施加至液晶之電壓（伏特），同時縱軸標示液晶面板之 透光度（％)。並且，在第4圖中，由一實線所示資料係當 液晶面板之溫度為攝氏20度者，以及由一長短交錯虛線 所示資料係當液晶面板之溫度為攝氏6 0度者。如由第4 ——丨 丨丨' ------ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 15 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、可— Φ 斯096 五、發明説明（（） 圖中兩種資料所示者，被施加之電壓與透光度特性間之關 係具有一溫度相關性。簡言之，當液晶面板之溫度係攝氏 20度且施加至該液晶面板之電壓低於〇·5伏特時，透光 度為0 /〇並被顯示為黑色；α及當液晶被施加電壓高於4 5 伏特時，透光度為100%並被顯示為白色。並且，當被施 加電壓係在0.5至4.5伏特之範圍中時，被顯示為半明暗。 另方面，當液晶面板之溫度係攝氏6()度且施加至該液晶 面板之電壓低於〇·9伏特時，透光度為〇%並被顯示為黑 色；以及當液晶被施加電壓高於4 9伏特時，透光度為1〇〇% 並被顯不為白色。此外，當被施加電壓係在0.9至4.9伏 特之範圍中時，被顯示為半明暗。 由此，由第4圖所明示，例如，當液晶面板之溫度為 攝氏20度與60度，透光度約在5〇%時，電壓偏移〇 &伏 特簡5之’溫度關係比值為10 mV/°C。因此在半明暗 顯示時，例如即使3伏特之電壓被施加至液晶，在液晶面 板等於攝氏20度和60度，透光度偏移1〇%，由此使半 明暗之再現性經由溫度而有顯著差異。 在此實施例中，此液晶面板之溫度相關特性係由Mpu 52用溫度控制電路54以及相移電路48，基於來自溫度檢 測裝置30之檢測結果作補償。例如，假設圖像信號之位 準為0.7伏特，且液晶被施加之電壓，在液晶面板等於攝 氏2〇度時，係在〇·5至4.5伏特之範圍内（範圍：4伏特）， 放大電路50獲得等於5.714286(等於4/0.7)之增益。由此， "又若輸入電壓為x(伏特）、且輸出電壓為γ(伏特），γ等 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 、可| t 507096

A7 五、發明説明（（屮） 於 5.714286X X+0.5 ° 當液晶面板之溫度自攝氏20度改變至攝氏6〇度時， 要獲得相同透光度，液晶面板被施加之電壓偏移量是i 4 伏特。因此，由溫度差為40度，藉由放大電路5〇之增益 造成等分該偏移量，所獲得等分0·07伏特（等於 4.5/5.714286)之值，每1°C偏移量之改變量等於〇 〇〇17499 伏特（等於0.07/40)。因此，偏移量sv可藉由 0.0017499(t-20)而被計算，且若對每一溫度⑴改變偏移 量’與溫度不相關之一顯示是可能的。應注意到，因為液 晶面板之溫度⑴是在溫度檢測裝置30被檢測，對相移電 路48之溫度⑴的輸入，可為類比電壓或是數位之型式輸 入。雖然以第4圖中之例，其中所述為所謂正常黑色型液 晶面板，在沒有電壓被施加至液晶時，顯示黑色狀態。然 而，此實施例可被應用至所謂正常白色型液晶顯示面板， 其在沒有電壓被施加至液晶時，顯示白色狀態者。 回到第3圖中運作方法，液晶施加電壓控制流程（3) 將被敘述。首先，要判定面板溫度係屬於下述四種位準中 之哪一位準：低於攝氏30度、介於攝氏30至4〇度、介 於攝氏40至50度、或者南於攝氏50度。如此，其係藉 溫度控制電路54監測溫度檢測裝置30之檢測結果，判定 液晶面板究竟高於攝氏40度與否（步驟s 11)。當液晶面板 之溫度高於攝氏40度時，隨後判定液晶面板究竟高於攝 氏50度與否（步驟S13)。當液晶面板之溫度高於攝氏5〇 度時，相移電路48被設定以0.0525伏特作為偏移量Sv (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、可| 507096 A7 __ B7 五、發明説明（（r) 來偏移圖像信號（步驟S17)。當液晶面板之溫度低於攝氏 50度時，相移電路48被設定以0.035伏特作為偏移量sV 來偏移圖像信號（步驟S16)。 同時，當在步驟S 11 ’液晶面板之溫度被判定低於攝 氏40度時，將進一步判定液晶面板究竟高於攝氏3〇度與 否（步驟S12)。當液晶面板之溫度高於攝氏30度時，相 移電路48被設定以0.0175伏特作為偏移量SV來偏移圖 像信號（步驟S15)。當液晶面板之溫度低於攝氏30度時， 相移電路48被設定以0伏特（沒有偏移量存在）作為偏移 量SV來偏移圖像信號（步驟S14)。既然如此，半明暗顯 示精確地響應輸入圖像信號而不取決於液晶面板的溫度。 在上例中，液晶面板之溫度變化分別以攝氏10度為區間 被分為四個位準。然而，以更小的溫度範圍來設定或連續 地改變偏移量也是可能的。 其次’參照第5圖敘述用作液晶施加電壓控制流程（3) 的相移電路48結構之一例。在此，如上所述，藉分別以 攝氏10度的區間分割液晶面板之溫度範圍為四種位準， 設定該相移電路48偏移量SV已經敘述。相移電路48具 有由六個電阻器80、82、84、86、88與90，獲得四種電 壓輸出之電阻分壓電路。等於3伏特之電壓被平行施加至 80、82和84三個電阻器，且每個電阻器之電阻值rj等 於10K歐姆。電阻器80被連接至電阻器86(R2=58.7歐 姆）並接地至GND(ground)。電阻器82被連接至電阻器 88(R3 = 118.04歐姆）並接地至GND(ground)。此外，電阻 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇χ297公釐) 一 18 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

、可I ♦ 507096 A7 ___B7 五、發明説明（J ) 器84被連接至電阻器90(R4=17811歐姆）並連接至 GND(ground)。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 在此結構中，供應0.0175伏特之電壓供應端94係自 連接電阻器80與86之連線中岔出，供應〇·〇35伏特之電 壓供應端96係自連接電阻器82與88之連線中岔出，以 及供應0.0525伏特之電壓供應端98係自連接電阻器84 與90之連線中岔出。並且，供應〇伏特之電壓供應端％ 係自GND成形。 基於來自MPU 52之選擇，選擇性地連接至四個電壓 供應端92至98之一的選擇開關1〇〇被提供。選擇開關ι〇〇 被連接至一緩衝運算放大器102的非反相輸入端（正端）。 緩衝運算放大器102的輸出端被連接至電阻器1〇4，並同 樣連接至緩衝運算放大器102的反相輸入端（負端）。 電阻器104被平行連接至跟隨電阻器1〇6以及相移運 算放大器112之反相輸入端。電阻器1〇6之電流的下游方 向側被連接至相移運算放大器112的輸出端。更進一步， 輸入至·相移運算放大器112非反相輸入端圖像信號係經由 一電阻器108。應注意到，電阻器11〇係被連接在相移運 算放大器112、電阻器10、以及GND之間。 在此結構中，對每一位準之偏移量係藉由電阻分壓而 成。例如在偏移量SV等於0.0175的情況下，當假設R3 為58.67歐姆，且R1被假設為ιοκ歐姆SV=3/(Rl+R3)xR3 =0.0175伏特。因此，在對四種位準形成偏移量後，在MPU 52中由溫度檢測裝置30之量測結果計算，其中液晶面板 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 19 507096 五、發明説明 之溫度係下列四種位準之一：低於攝氏3〇度、介於攝氏 30至40度間、介於攝氏40至5〇度間、以及高於攝氏咒 度。並且’來自MPU 52之選擇信號藉由選擇開關(中繼/ 類比開關等等）被傳遞，以輸入相移電壓sv至緩衝運算 放大器102之非反相輸入端。與相移電壓sv相同的電壓 值被輸出至此緩衝運算放大器1〇2之輸出端，並輸入至次 一級的相移運算放大器112之反相輸入端側，由此獲得來 自相移運算放大器112輸出端之輸出電壓，其係施加一相 移電壓SV至圖像信號上。 並且，作為第5圖中所示相移電路48之一變形例， 諸如第6圖中之結構可被製成。第6圖繪示可連續改變相 移電壓SV而非分階段式改變的相移電路48。在Mpu 52 處，對應液晶面板之計算相移電壓sv，類比電壓的相移 電壓SV經由圖中省略的數位/類比轉換器，被輸入至緩 衝運算放大器102之非反相輸入端。與相移電壓sv相同 的電壓值被輸出至此緩衝運算放大器1〇2之輸出端。由於 由該緩衝運算放大器102輸出側的隨後層級與第5圖具有 相同結構，敘述將被省略。 藉由設置與上述控制電路8具有類似結構之相移電路 48 ’即便在液晶光閥單元4中液晶面板之溫度由改變液晶 投影器1中之溫度而改變，有一高顯示晝質的圖像可保持 精確色調顯示地被投射至螢幕6〇上。 其次’將敘述第3圖中之溫度顯示流程（4)的步驟。 在步驟S18判定溫度顯示被達成與否，且當使用者的指 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） ---- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— 507096 五、發明説明（/丨 令由控制面板或遠端控制單元送入，在步驟si9溫度顯 示，L程被執行。來自裝在液晶投影器工中溫度檢測裝置」〇 與Μ之溫度檢測值，與該圖像信號-起被投射在螢幕6〇 ^ ’並且與液晶投影器i之溫度有關的操作環境與操作狀 態可由使用者確認。如此，使用者可設定一精確的操作環 i兄（例如叹疋液晶投影器i在一個室溫較低的地方等等）。 OSD控制電路44被用來將溫度檢測裝置％與32之檢出 溫度值與圖像信號-起重疊以及顯示。第7圖緣示榮幕上 』示之你J纟第7圖中繪示一例，其中「外部溫度攝氏 25度」以及「内部溫度攝氏35度」被與圖像重疊投射至 螢幕60 ±。存在有不同的型式來顯示，並且「室溫攝氏 25度」或广單元溫度攝氏35度」當然都是可容許的。 其-人，被用在上述溫度顯示流程（4)中之〇SD控制電 路44 _般結構的一例將參照第8圖而被敘述。粗略地分 類，OSD控制電路44之結構係由〇SIMc 62以及多工電 路72所構成，其中〇SIMc 62產生—重疊信號疊置在圖 像佗號上’多工電路72將產生的重疊信號疊至圖像信號。 對紅（R)、綠（G)、藍（B)之每一色多工電路72係被提供。 雖然有不同型式的0SIMC 62，其中，在此被敘述的 普通OSD-IC 62提供-標示唯讀記憶體64與—動態隨機 存取圯憶體66，並具有一顯示控制電路68以及一輸出電 路70來自MPU 52之控制信號與顯示資料訊息被輸入 至此OSD-IC 62的顯示控制電路68。來自Mpu 52之控 制#號係被用來將顯示於螢幕6〇 ±之顯示資料訊息輸入 —...............____ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、\^τ— 507096 五、發明説明（ 至内建動態隨機存取記憶體66。來自MPU 52之顯示資 料訊息’例如係疊置在圖像信號上之特定訊息。此外，與 圖像信號同步之控制信號，諸如垂直同步信號（vs)以及水 平同步#唬（HS)，係自Mpu 52被輸入至顯示控制電路 68 〇 在此，將簡要敘述藉由〇SD控制，將標示與影像一 起疊置於螢幕上之方法。首先，第9圖敘述顯示作為串列 資料由MPU 52被傳遞至〇SD_IC 62之資料訊息的簡單例 子。如第9圖中所示，該顯示資料訊息係由總共1〇位元 組的資料所構成，其係被分為5個兩位元組（8位元）。其 每一者係指示，自其端部（第9圖中左側）為具有約2(Μΐχ16 列容量之動態隨機存取記憶體66的列位置、動態隨機存 取記憶體66的行位置、在0SEUIC 62中之標示唯讀記憶 體64的標示位置、標示之顏色、以及標示的陰影或閃爍 之變化。在此例中，動態隨機存取記憶體66的列位置為 (00)、動態隨機存取記憶體66的行位置為（〇1)、在〇SD_lc 62中之標示唯讀記憶體64的標示位置為（1B)、標示之顏 色為（40)、以及標示之陰影或閃爍之變化為（〇〇)。當此 位元組之顯不資料訊息資料1自Mpu 52被移轉至〇sd_ic 62時，OSD-IC 62以選定標示顏色設定並輸出一標示圖 樣至動態隨機存取記憶體66之選定位置上。 其次，在OSD-IC 62中標示唯讀記憶體64之構造的 一例係參照第ίο圖而被敘述。例如，標示唯讀記憶體64 具有約256x24x12位元之容量。標示唯讀記憶體64係由 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、^τ— ♦ 22 )U7096 A7 —_ B7 五、發明說明（><7 ) 例如4位元上位址以及4位元下位址所構成，在第1〇圖 中，該等上位址指示一行以及該等下位址指示一列，且兩 者皆由十六進位制數字所指示。藉由第1〇圖中所示之上 與下位址，標示被指定。例如，在第9圖中所示顯示資料 訊息中，標示唯讀記憶體64之位置（1B)指示為rR」。且 例如，欲將標示「C」投射至螢幕60上時，僅需選定「A5」 作為位址。 更進一步，例如欲將標示「外部溫度25t」、「内部 溫度35°C」與影像一起投射在螢幕6〇上時，第u圖中 所示之記憶體結構可被預先同時成形在Mpu 52的唯讀記 憶體區域。第11圖繪示複數標示圖像以及對應Mpu 52 側上之唯讀記憶體區域的預定位址之實際資料。例如在上 例中，在第11圖儲存該等指示訊息、位置訊息、以及顏 色訊息於位址AD0至B1F，藉由傳遞該等位址為AD〇至 B1F之資料群組到OSDIC62,在螢幕6〇上顯示可被實現。 例如當溫度是否係在第3圖中所示運作方法之溫度顯示流 程（4)被顯示被選定時，在第η圖所示Mpu 52之唯讀記 憶體區域侧面上A80至ACF位址之「溫度監測？是、否」 被選定並顯示在螢幕60上。當選擇「是」時，上述溫度 可被顯示，而當選擇「否」時，沒有作出任何顯示。 其次，過濾器清潔流程（5)以及過濾器更換流程（6)將 參照第丨2及第13圖而被敘述。第12圖繪示慮及過渡器 14積塵之程度，液晶投影器！之外部溫度與内部溫度間 的關係。橫軸表示室溫（°c)以及縱軸表示溫度檢測裝置3《 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) 、τ. MJ/U96 五、發明説明（4 ) 與32之檢出溫度（°c)。第12圖中之「A」表示溫度檢測 裝置32檢出之室溫，以及「B〇、B1、與B2」分別表示 當積塵之程度不一時，溫度檢測裝置30在液晶面板側面 上檢出之溫度。如第12圖中「B〇」所示，當新的過濾器 14被使用時，係高於外部溫度攝氏1〇度。「b丨」表示當 過濾、器14的積塵程度中等時，液晶面板側面的溫度，並 且過遽器14需要被清潔，該溫度並呈現高於外部溫度攝 氏20度。「B2」是當過濾器ι4積塵嚴重、並且需要更換 過濾器14時，液晶面板側面之溫度，其呈現出高於外部 溫度攝氏35度。 因此’藉由來自溫度檢測裝置3〇與32所檢出者，在 酿度控制電路54獲得溫度差，過濾器14之積塵程度可被 推估。基於推估之積塵程度，溫度控制電路54傳遞一警 告仏唬至MPU 52。ΜΡϋ 52顯示之訊息係響應接收到之 警告信號，經OSD控制電路44顯示至螢幕60上，該顯 不汛息係諸如第13圖中所示，因此敦促使用者做過濾器 14之保養維護。在第13圖之例中，雖然「清潔過濾器（内 /外溫差攝氏20度）」被顯示在螢幕6〇上，而當溫度差達 將近攝氏35度時，「更換過濾器（内/外溫差攝氏35度）」 被顯示。 回到第3圖中所示運作方法敘述該過濾器之清潔流程 (5)。藉由假設過濾器14積塵之程度以敦促使用者作必要 的保養維護’在過渡器清潔流程（5)中，液晶投影器i的 内部溫度與外部溫度間之溫度差，係由來自溫度檢測裝置 本^標準(_ A4規格(210X297公釐） 24 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂— ♦ 507096 A7 B7 五、發明説明（〆） 30與32之檢測結果，在溫度控制電路54處所獲得並且 被傳遞至MPU 52，由此判定過濾器是否需要被清潔（步驟 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 520) 。當溫度差在攝氏20至35度時，第11圖中所示在 MPU 52側上唯讀記憶體區域、位址為B80至BFF之「清 潔過濾器（内/外溫差攝氏20度）」（例如，「清潔」係以黃 色顯示）被傳至OSD-IC 62，以被顯示在螢幕60上（步驟 521) 。當溫度差不在攝氏20至35度，則進行過濾器更換 流程（6)。 其次，對MPU 52而言，過濾器是否需要更換是在過 濾器更換流程（步驟S22)被判定。當液晶投影器1的内部 溫度與外部溫度間之溫度差係攝氏35至40度時，第11 圖中所示在MPU 52側上唯讀記憶體區域、位址為C00至 ^ C7F之「更換過濾器（内/外溫差攝氏35度）」（例如，「更 換」係以紅色顯示）被傳至OSD-IC 62,以被顯示在螢幕60 上（步驟S23)。當溫度差不在攝氏35至40度，則進行至 異常溫度監測流程（7)。 異常溫度監測流程（7)將敘述如次。首先，分析在該 液晶投影器1中，溫度上升並超過容許溫度之位置，參照 第2圖所示，由此斷路電源供應器26，液晶面板保持高 於室溫攝氏10度隨室溫上升而提高其自身溫度。同樣， 當液晶投影器1之外部溫度持續上升而超過液晶面板之容 許溫度，電源供應器26被斷路。然而，即使例如沒有室 溫改變，不正常運作，諸如進氣/排氣風扇10與12之停 止或轉速降低，導致液晶投影器1之内部溫度上升並超過 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 25 五、發明説明（θ ) 液晶面板之容許溫度，由此電源供應器26可被斷路。 口此雖然對電源供應器斷路存在一些原因，但因為 液晶投影器1中之電源供應器26已經斷路，即使過去曾 嘗試研究這些原因，仍存有極難分析原因的問題。過去， 完全不知道電源供應器26之斷路是因為液晶投影器i之 外部溫度上升抑或進氣/排氣風扇10或12出現不正常運 作。然而，依照此實施例之液晶投影器、，因為外部溫度 係被同時量測，問題的分析是容易的。在步驟S24中， 液晶光閥單元4之溫度是否異常被判定。若液晶光闕4之 溫度經由溫度控制電路54判定，是時來自溫度檢測裝置 3〇與32之溫度超過MPU 52所記憶溫度資料之值（步驟 S25) ’則藉由控制電源供應器/燈泡控制電路56，斷路電 源供應器26或燈泡2(步驟S26)，並停止該效用（步驟 S27)。來自溫度檢測裝置3〇與32、之溫度資料值，例如， 係儲存在如第Η圖中所示MPU 52的唯讀記憶體區域位 址C40以後。 在斷路液晶投影器1中之電源供應器26、並且在其 後再度連接該電源供應器26後，位在Mpu 52的唯讀記 憶體區域位址C40之後的資料，可經由〇SD控制電路料 而被顯示在螢幕60上，如同第14圖中所示，在問題發生 的時候標示來自該控制面板或遠距離控制單元之資料。第 14圖繪示當電源被斷路時，顯示於螢幕6〇上之溫度狀況 的一例。例如，有類似「電源斷路溫度」、「外部溫度攝氏 2〇度」、「内部溫度攝氏60度」、「相差攝氏4〇度」等等。 A7 ----^----B7 五、發明説明^一~ ---- 八人’在第3圖中電源斷路監測流程將被敘述。電源

供應器SW祜龄、日丨丨η丈斗A 溉现測，疋否該電源供應器sw係由控制面板 或遠距離控制單元在電源斷路監測流程中所斷路（步驟 S28)。當電源供應器sw被斷路時，流程脫出循環並由斷 路燈泡2而停止顯示（步驟S29)。 如上所述，依照本實施例之液晶投影器1，使用者側 可發現過濾器阻塞及類似狀況，並完成輕易的保養維護。 此外，依照本實施例之液晶投影器1，由於不僅只是 機體内部的溫度、而連同機體外部的溫度都被記憶，使斷 路的原因是基於顯示器外部溫度之上升、或基於風扇停止 或轉速下降的不正常動作易於判斷，由此，在問題發生時 易於分析其原因。 並且，依照此實施例之液晶投影器1，機體内部溫度、 機體外部溫度、以及過濾器清潔或過濾器更換時間都可被 顯示在其上投射有圖像之該螢幕上，致使簡便的保養維護 可由使用者完成。 更進一步，依照本實施例之液晶投影器i，即使發射 於光閥之圖像信號的顏色，是在受到機體溫度變化影響的 狀況下，調變信號的位準可被移回到因應該溫度變化，由 此，容許投射一高品質的圖像信號，其防阻了影像品質的 劣化。 本發明並非侷限於上述實施例，而可以不同方式變 化。 例如在上述實施例中，雖然用來將影像投射至榮幕6〇 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） '' 27 0 # 1·, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 507096 五、發明説明（< ) 上之透明型液晶光閥，係採由分光鏡片或類似者將來自燈 泡2之光透過，但本發明當然不限於此種方式。一種使用 反射型液晶面板，以反射來自光源之光並將影像投射至螢 幕上之反射型液晶光閥亦可被採用。 如上所述，依照本發明，使用者側可獲得易於保養維 濩的投影型顯示器。並且，依照本發明，可獲得圖像品質 改善的投影型顯示器。加以，依照本發明，可獲得在問題 發生時輕易分析原因的投影型顯示器。 元件標號對照表 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 1…液晶投影器 2…燈泡 4...液晶光閥單元 6··.投射鏡片 8...控制電路 10…進氣風扇 12...排氣風扇 14.··過濾器 18、22、34·.·信號線 24···電源線 26...電源供應器 3 0、3 2…溫度檢測裝置 40…類比/數位轉換器 42…數位處理電路 44...0SD 電路 46···數位/類比轉換器 48···相移電路 50···放大電路 52…微處理器 54…溫度控制電路 56···電源供應器/燈泡控制電路 60…螢幕 62...0SD-IC 64…標示唯讀記憶體 66·.·動態隨機存取記憶體 68.··顯示控制電路 70...輸出電路 72···多工電路 80 、 82 、 84 、 86 、 88 、 90 、 104 、106、108、11〇··.電阻 •訂— Φ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐) 28 507096 A7 B7 五、發明説明（％ ) 94、95、96、98...電壓供應端 102…緩衝運算放大器 100.. .的選擇開關 112.. .相移運算放大器 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 29

Claims (1)

1. 507096

   A8 B8 C8 D8 以 申請專利範圍 1·一種投影型顯示器，具有用以調變及發射來自一光原 入射光的一光閥、用以放大及投射來自該光閥之二 的-投射鏡片、以及含有該光閥之—機體其中該光閥 包含： 一溫度量測單元，用以量測該光閥近處之一溫度 及該機體外部溫度；以及 一控制系統，其係基於由該溫度量測皐元量得之溫 度，控制該光源之電源供應器的啟/閉者。 2.如申請專利範圍第1項所述之投影型顯示器，其中溫度 量測單元包含： 一第一溫度檢測Κ置，纟係用卩量測該光闕近處之 溫度者，以及 一第二溫度檢測裝置，其係用以量測該機體近處之 外部溫度者。 3 ·如申凊專利範圍第2項所述之投影型顯示器，更包含用 以將空氣吸入該機體之一進氣風扇、該第二溫度檢測裝 置被裝在該進氣風扇近處。 4·如申請專利範圍第3項所述之投影型顯示器，其中一過 濾器被提供在該進氣風扇進風側外，該第二溫度檢測裝 置係量測該過濾器近處之溫度者。 5·如申請專利範圍第4項所述之投影型顯示器，其中該控 制系統包含一判斷處理單元，其係基於該第一溫度檢測 裝置及該第二溫度檢測裝置之量測結果，量測該光閥近 處之該溫度與該機體近處之該外部溫度間的溫度差，並 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210 X 297公爱） tr................ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 507096 A8 B8 C8 _______ D8 六、申請專利範圍 假設在該溫度差時，該過濾器之積塵程度。 6.如申印專利範圍第1項所述之投影型顯示器，其中該控 制系統包含一記憶單元，用以記憶緊接在該電源供應器 斷路前，藉由該溫度量測單元量得之溫度。 7·如申請專利範圍第1項所述之投影型顯示器，其中該控 制系統包含一螢幕上顯示控制電路，並供給疊置一預定 影像至一圖像信號上之一調變信號至該光閥。 8_—種投影型顯示器，具有用以調變並發射來自一光源之 入射光的一光閥、用以放大及投射來自該光閥之發射光 的一投射鏡片、以及含有該光閥之一機體，其中該光閥 包含： 用以量測該光閥近處之一溫度的溫度量測單元；以 及 用以基於由該溫度量測單元量得之溫度，偏移輸入 該光閥之一調變信號位準的一控制系統。 9.如申請專利範圍第1項所述之投影型顯示器，其中該光 閥包含一液晶面板，其係藉由一圖像信號及發射該入射 光而調變該入射光者。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 31 ........................AW! (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .、tr— .·