TWI447507B - 投影機 - Google Patents

Description

投影機

本發明是有關於一種投影機，且特別是有關於一種可提供一紅外線訊號來偵測投影機之鏡頭之投影光路上是否有障礙物之投影機。

一般來說，投影機的構造主要包括，機殼本體、光機及光源。光源產生的光線投射至光機中，光機主要導引光線至鏡頭以投射影像至螢幕上。

在一般操作中，使用者在應用投影機進行簡報時，時常有切換投影機播放模式之需求。在一般的情形中，使用者時常利用障礙物(例如是書本、紙張等)放置於投影機之鏡頭前，以擋住經由投影機之鏡頭投射出來之光線，如此來簡單地關閉投影機之投影操作。然而，一般投影機投射之光線具有一定之強度，以障礙物阻擋投影機投射之光線容易將投影機投射之光線反射回投影機之鏡頭上，使得投影機鏡頭因接收過強之光線而發生過熱之情形。這樣一來，容易造成投影機之鏡頭發生壞損之情形。

在日本公開號06-347748之先前技術中係揭露應用光發射器與光接收器來偵測光路上是否有遮蔽物之技術。更進一步的說，此光發射器係發射一光訊號，此光訊號係經由此光路上之遮蔽物反射至此光接收器。如此，根據此光接收器接收到之訊號可判斷此光路上是否有障礙物。然而此先前技術揭露之光接收器僅能用以接收此光發射器提供之此光訊號。換言之，此光接收器為僅具有接收反射之此光訊號之單功能光接收器。

本發明係有關於一種投影機，應用紅外線發射電路在特定操作期間中發射紅外線訊號。當投影機之投影光路上具有障礙物時，此紅外線訊號經由此障礙物反射至紅外線接收電路，以偵測此投影光路上是否有障礙物。本發明相關之投影機更應用此紅外線接收電路接收投影機之遙控器發出之紅外線訊號。如此，本發明相關之投影機具有可偵測是否有障礙物處於投影光路上及可根據紅外線接收電路接收到之訊號來切換投影機之操作模式的優點。

根據本發明之一方面，提出一種投影機，受控於遙控器電路進行操作，遙控器電路用以發射第一紅外線訊號來傳送控制指令。投影機包括鏡頭、紅外線發射電路、第一紅外線接收電路及處理核心電路。紅外線發射電路用以發射第二紅外線訊號來偵測鏡頭之投影光路上是否有障礙物。第一紅外線接收電路具有第一輸出端，當投影光路上具有障礙物時，第二紅外線訊號經障礙物反射至第一紅外線接收電路，第一紅外線接收電路回應於第一紅外線訊號經由第一輸出端提供第一輸出訊號，並回應於第二紅外線訊號經由第一輸出端提供第二輸出訊號。處理核心電路耦接至第一輸出端，用以回應於第一輸出訊號判斷投影光路上具有障礙物，並據以切換投影機之操作模式。處理核心電路更回應於第二輸出訊號得到控制指令，並據以控制投影機之操作。

本實施例之投影機利用紅外線發射電路來發射紅外線偵測是否有障礙物位於投影機之投影光路上。

請參照第1圖及第2圖，第1圖繪示依照本發明實施例之投影機的示意圖，第2圖繪示沿第1圖之剖面線AA’的剖面圖。投影機1包括鏡頭LS及機殼Sh。機殼Sh具有表面Sur1，鏡頭LS係設置於表面Sur1。在實施例中，表面Sur1上包括開口Op1及Op2。投影機1更包括電路板B、紅外線發射電路及紅外線接收電路。舉例來說，紅外線發射電路及紅外線接收電路分別包括紅外線發射器Dx及紅外線接收器Cx，電路板B例如與表面Sur1平行設置，紅外線發射器Dx及紅外線接收器Cx係設置於電路板B上，並分別經由開口Op1發出紅外線訊號及經由開口Op2接收紅外線訊號。

在其他例子中，紅外線發射器Dx及紅外線接收器Cx亦可嵌置在機殼Sh表面。如此，紅外線發射器Dx可不經由開口Op1來發射紅外線訊號，紅外線接收器Cx亦可不經由開口Op2來接收紅外線訊號。

在實施例中，電路板B上設置有固定元件Hd，用以固定紅外線發射器Dx於電路板B上。固定元件Hd及紅外線發射器Cx相對於電路板B具有一朝向紅外線接收器Cx之銳角a。在一個例子中，投影機1更包括隔絕元件SB，例如：彈性物或擋牆，設置於電路板B上，用以避免紅外線接收器Cx沿著機殼Sh內之路徑接收到紅外線發送器Dx提供之紅外線訊號。一般來說，由於機構組裝有公差的問題，則每一台投影機之機殼Sh與電路板B之間的間隙不完全相同，因此隔絕元件以彈性物較佳，舉例來說：彈性物可為海綿。另外，一般來說黑色物體有較佳的遮光性，因此彈性物例如為黑色海綿。

請參照第3圖及第4圖，第3圖繪示本發明實施例之投影機的方塊圖，第4圖繪示乃第3圖之投影機的詳細方塊圖。投影機1受控於遙控器電路2進行操作，遙控器電路2例如用以發射紅外線訊號RL1來傳送控制指令至投影機1，以控制投影機1之操作。舉例來說，紅外線訊號RL1包括若干個遙控單元(Remote Control Unit，REM)訊框結構(Frame Structure)，各REM訊框結構用以傳輸一筆控制指令。舉例來說，REM訊框結構之長度為90至126毫秒(Millisecond，ms)，載波頻率為38千赫茲(Kilohertz，KHz)。

紅外線發射電路Tx用以發出紅外線訊號RL2，來偵測鏡頭LS之投影光路上靠近鏡頭LS一段偵測距離內是否有障礙物。舉例來說，障礙物OB位於鏡頭LS之投影光路上靠近鏡頭LS之此偵測距離內，如此，紅外線訊號RL2可經由障礙物OB反射至紅外線接收電路Rx。

舉例來說，紅外線發射電路Tx包括供電電路、紅外線發射器Dx及開關Sw。供電電路例如包括電阻R1。電阻R1回應於電壓訊號Sv提供電流訊號Si，其中電壓訊號Sv例如為電路之最高電源電壓VDD。舉例來說，由於電壓訊號Sv之位準、紅外線發射器Dx兩端之跨壓及開關Sw之兩輸出端之跨壓實質上為定值，電阻R1兩端之跨壓實質上為定值。如此，可經由調整電阻R1之電阻值來決定電流訊號Si之強度、紅外線訊號RL2之發射強度(與電流訊號Si之強度相關)及此偵測距離(與紅外線訊號RL2之發射強度相關)。

舉例來說，紅外線發射器Dx係由發光二極體(Light Emitting Diode，LED)電路來實現，此LED電路回應於電流訊號Si產生紅外線訊號RL2。開關Sw回應於控制訊號Sc，在第一操作期間中驅動紅外線發射器Dx發出紅外線訊號RL2，並在第二操作期間中非致能紅外線發射器Dx，以停止發出紅外線訊號RL2。控制訊號Sc係由處理核心電路CP提供，用以在第一操作期間TP1中以一固定頻率切換開關Sw，如第4圖所示。如此，在第一操作期間TP1中，紅外線發射器Dx回應於控制訊號Sc產生以此固定頻率震盪之紅外線時脈訊號。舉例來說，紅外線訊號RL2為以38KHz之時脈訊號。在第二操作期間TP2中，控制訊號Sc持續地非致能開關Sw，使得紅外線訊號RL2在第二操作期間TP2中持續地具有非致能位準。

紅外線接收電路Rx具有輸出端OUT，紅外線接收電路Rx回應於經由障礙物OB反射之紅外線訊號RL2，經由輸出端OUT提供第二輸出訊號S2。紅外線接收電路Rx更可回應於遙控器2提供之紅外線訊號RL1經由輸出端OUT提供第一輸出訊號S1。

舉例來說，紅外線接收電路Rx包括紅外線接收器Cx及位準轉換電路PH。舉例來說，紅外線接收器Cx中包括帶通濾波器(Bandpass Filter)。位準轉換電路PH用以在帶通濾波器未對訊號So進行控制時，將輸出端OUT上之訊號So提升至一高訊號位準。帶通濾波器用以於接收到具有導通帶頻率之訊號時決定輸出端OUT上之訊號So具有低訊號位準，如第5圖中一段第一操作期間TP1中之子期間TPx之波形所示。帶通濾波器之導通帶與紅外線發射器Dx產生之紅外線時脈訊號(即是紅外線訊號RL2)之頻率對應。如此，當紅外線發射電路Tx產生之紅外線訊號RL2被障礙物OB反射至紅外線接收器Cx時，帶通濾波器回應於紅外線訊號RL2將輸出端OUT上之訊號So拉低至一低訊號位準。舉例來說，第二輸出訊號S2為訊號So在N個第一操作期間TP1中持續具有此低訊號位準之訊號，N為自然數。

帶通濾波器之導通帶頻率亦與紅外線訊號RL1之載波頻率對應。如此，當帶通濾波器接收到遙控器2提供之紅外線訊號RL1時，帶通濾波器及位準轉換電路PH回應於紅外線訊號RL1，在與紅外線訊號RL1對應之訊框時間長度中將訊號So切換於一高訊號位準及此低訊號位準之間，以產生第一輸出訊號S1。

處理核心電路CP耦接至輸出端OUT。處理核心電路CP回應於訊號So在N個第一操作期間TP1中連續接收到具有低訊號位準之訊號(即是第二輸出訊號S2)判斷鏡頭LS之投影光路上具有障礙物OB，並據以切換投影機1之操作模式，N為自然數。舉例來說，處理核心電路CP將投影機1從正常投影模式切換為黑畫面模式(Blank Mode)。在其他例子中，處理核心電路CP亦可將投影機1從正常投影模式切換為其他模式，諸如投影燈泡省電模式及關機狀態等。

舉例來說，為了避免處理核心電路CP過於敏感地在短暫地有物體阻擋在投影光路上時，便切換投影機1之操作模式，此數值N可設計為數值較高之自然數。

處理核心電路CP更回應於訊號So在此訊框時間長度持續地切換於此高訊號及此低訊號位準之訊號(即是第一輸出訊號S1)解碼得到遙控器2經由紅外線訊號RL1傳輸之此控制指令。如此，處理核心電路CP可根據遙控器2提供之控制指令來控制投影機1之操作。

在一個例子中，第二操作期間TP2之長度與紅外線訊號RL1之REM訊框結構之長度相關。舉例來說，第二操作期間TP2之長度係大於M倍之訊框期間長度，M為大於1之自然數。如此，即便在障礙物OB阻擋鏡頭LS(訊號So在第一操作期間TP1中被帶通濾波器持續地拉低至低訊號位準)之情況下，紅外線接收電路Rx仍可在第二操作期間TP2中接收紅外線訊號RL1，並據以在第二操作期間TP2中提供第一輸出訊號S1至處理核心電路CP。換言之，紅外線接收電路Rx可分時多工地分別在第二及第一操作期間TP2及TP1中完成回應於遙控器2提供之紅外線訊號RL1之操作及完成回應於紅外線發射電路Tx提供之紅外線訊號RL2之操作。

請參照第6圖，其繪示依照本實施例之投影機1的另一示意圖。在一個例子中，投影機1更包括另一紅外線接收電路，此紅外線接收電路包括另一紅外線接收器Cx’設置於機殼Sh之另一表面Sur2。在一個例子中，表面Sur2可為與表面Sur1相互對應之表面，例如表面Sur1及Sur2相互平行。在其他例子中，表面Sur2與Sur1亦可不侷限於此。

在一個例子中，表面Sur2上包括開口Op3，紅外線訊號RL1可經由開口Op3射向此另一紅外線接收器Cx’。在其他例子中，此另一紅外線接收器Cx’亦可嵌置於表面Sur2上。舉例來說，紅外線接收電路Rx與此另一紅外線接收電路具有相近之電路結構，此另一紅外線接收電路輸出端耦接至輸出端OUT及處理核心電路CP。如此，處理核心電路CP亦可回應於經由此另一紅外線接收電路接收到之紅外線訊號RL1得到對應之控制指令，並據以對投影機進行控制。

本實施例之投影機應用紅外線發射電路在特定操作期間中發射紅外線訊號。當投影機之投影光路上具有障礙物時，此紅外線訊號經由此障礙物反射至紅外線接收電路，以偵測此投影光路上是否有障礙物。本發明相關之投影機更應用此紅外線接收電路接收投影機之遙控器發出之紅外線訊號。如此，本發明相關之投影機具有可偵測是否有障礙物處於投影光路上及可根據紅外線接收電路接收到之訊號來切換投影機之投射操作模式的優點。

綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1‧‧‧投影機

Sh‧‧‧機殼

Sur1、Sur2‧‧‧表面

LC‧‧‧鏡頭

Op1、Op2、Op3‧‧‧開口

B‧‧‧電路板

SB‧‧‧彈性體

Hd‧‧‧固定元件

Tx‧‧‧紅外線發射電路

Rx‧‧‧紅外線接收電路

PH‧‧‧位準轉換電路

OUT‧‧‧輸出端

Dx‧‧‧紅外線發射器

Cx、Cx’‧‧‧紅外線接收器

Sw‧‧‧開關

R1‧‧‧電阻

第1圖繪示依照本發明實施例之投影機的示意圖。

第2圖繪示沿第1圖之剖面線AA’的剖面圖。

第3圖繪示本發明實施例之投影機的方塊圖。

第4圖繪示第3圖之投影機的詳細方塊圖。

第5圖繪示第3圖中各電路的相關訊號時序圖。

第6圖繪示本實施例之投影機1的另一示意圖。

1‧‧‧投影機

2‧‧‧遙控器電路

Tx‧‧‧紅外線發射電路

Rx‧‧‧紅外線接收電路

CP‧‧‧處理核心電路

Claims (14)

1. 一投影機，該投影機受控於一遙控器發射之一第一紅外線訊號之一控制指令，該第一紅外線訊號具有一訊框(Frame)期間長度，該投影機包括：一鏡頭；一紅外線發射電路，用以發射一第二紅外線訊號來偵測該鏡頭之一投影光路上是否有一障礙物，其中，該紅外線發射電路於一第一操作期間中發射該第二紅外線訊號，並於一第二操作期間中停止發射該第二紅外線訊號，該第一及該第二操作期間係週期性地重複，該第二操作期間長度為N倍之該訊框期間長度，N為大於1之自然數；一第一紅外線接收電路，包含：一第一輸出端；及一紅外線接收器，回應於該第一紅外線訊號經由該第一輸出端提供一第一輸出訊號，當該投影光路上具有該障礙物時，該第二紅外線訊號經該障礙物反射至該第一紅外線接收器，該第一紅外線接收器回應於該第二紅外線訊號經由該第一輸出端提供一第二輸出訊號；以及一處理核心電路，耦接至該第一輸出端，該處理核心電路回應於該第二輸出訊號判斷該投影光路上具有該障礙物，並據以切換該投影機之一操作模式，該處理核心電路更回應於該第一輸出訊號得到該控制指令，並據以控制該投影機之操作。
2. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中該紅外線發射電路包括： 一供電電路，用以供應一電流訊號；一紅外線發射器，回應於該電流訊號產生該第二紅外線訊號；及一開關，回應於一控制訊號在該第一操作期間中致能該紅外線發射器發出該第二紅外線訊號，並在該第二操作期間中非致能該紅外線發射器；其中，該控制訊號係由該處理核心電路提供。
3. 如申請專利範圍第2項所述之投影機，其中該供電電路包括一電阻，回應於一電壓訊號產生該電流訊號。
4. 如申請專利範圍第3項所述之投影機，其中該電阻決定該電流訊號之強度及該第二紅外線訊號之發射強度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中該紅外線接收器包括：一帶通濾波器(Bandpass Filter)，用以在該第一操作期間中回應於該第二紅外線訊號，控制該第一輸出端上之訊號持續地具有一第一訊號位準，以提供該第二輸出訊號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之投影機，其中該處理核心電路回應於該第一輸出端上之訊號於連續N個該第一操作期間中持續地具有該第一訊號位準之訊號判斷該第二輸出訊號係被觸發並切換該投影機之該操作模式，N為自然數。
7. 如申請專利範圍第5項所述之投影機，其中該第二紅外線訊號為於該第一操作期間中持續以一預設頻率 震盪之時脈訊號，該預設頻率落在該帶通濾波器之導通頻帶中。
8. 如申請專利範圍第5項所述之投影機，其中該第一紅外線接收電路更包括：一位準轉換電路，用以控制該第一輸出端上之訊號具有一第二訊號位準，以提供該第一輸出訊號。
9. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，更包括：一機殼，具有一第一表面，該紅外線發射電路具有一紅外線發射器，用以發射該第二紅外線訊號，該鏡頭、該紅外線接收器及該紅外線發射器係設置於該第一表面；一電路板，設置於該機殼內，該紅外線發射電路及該第一紅外線接收電路係設置於該電路板上；及一固定元件，用以固定該紅外線發射器於該電路板上，該固定元件及該紅外線發射器相對於該電路板具有一朝向該第一紅外線接收器之銳角。
10. 如申請專利範圍第9項所述之投影機，更包括：一隔絕元件，設置於該電路板上，用以避免該第一紅外線接收器沿著機殼內之路徑接收到該紅外線發送器提供之該第二紅外線訊號。
11. 如申請專利範圍第10項所述之投影機，其中該隔絕元件為彈性物。
12. 如申請專利範圍第9項所述之投影機，更包括：一第二紅外線接收電路，其具有一第二紅外線接收器且該第二紅外線接收器設置於該機殼之一第二表面，該遙控器提供之一第三紅外線訊號射向該第二紅外線接收 器，該第二紅外線接收電路具有第二輸出端。
13. 如申請專利範圍第12項所述之投影機，其中該第二輸出端耦接至該第一輸出端及該處理核心電路，以回應於該第三紅外線訊號經由該第二輸出端提供一第三輸出訊號至該處理核心電路，該處理核心電路根據該第三輸出訊號控制該投影機之操作。
14. 如申請專利範圍第1項所述之投影機，其中該投影機之該操作模式為一省電操作模式。