投影裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種投影裝置及其控制方法，特別是涉及一種改變微機(jī)電模塊的控制方式的投影裝置及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在微投影裝置中，一般是使用微機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)來反射光源所產(chǎn)生的光束，使光束投射于投影面上以產(chǎn)生所要的影像。通常是分別使用X方向(橫向)的控制訊號(hào)與y方向(縱向)的控制訊號(hào)來控制微機(jī)電系統(tǒng)的反射面的反射角度，讓光束得以沿著水平方向與垂直方向逐一掃描，最后形成所要的影像。
[0003]對(duì)于y方向的掃描來說，不同的控制電壓將使微機(jī)電系統(tǒng)的反射面產(chǎn)生不同的角度，以決定光束于y方向上的投影角度。若要加大y方向的投影范圍，則須增加控制電壓的大小，然而輸入至微機(jī)電系統(tǒng)的控制電壓有其預(yù)設(shè)的上限，若控制電壓的大小超過預(yù)設(shè)的上限值，可能會(huì)導(dǎo)致微機(jī)電系統(tǒng)發(fā)生吸附(pull-1n)現(xiàn)象或損壞的情況。
[0004]因此，在有需要增加y方向的投影范圍的情況下，如何提供一種投影裝置的控制方法來增加y方向的投影范圍并且避免微機(jī)電系統(tǒng)發(fā)生吸附現(xiàn)象或是損壞的情況，這是有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是有關(guān)于一種投影裝置及其控制方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明一方面，提出一投影裝置的控制方法，包含以下步驟。光源產(chǎn)生一光束并射向微機(jī)電模塊。掃描驅(qū)動(dòng)器輸出一第一方向掃描訊號(hào)及一第二方向掃描訊號(hào)至微機(jī)電模塊，以使微機(jī)電模塊反射光束至一投影面。其中微機(jī)電模塊的一第一方向控制系統(tǒng)為一二階系統(tǒng)并具有一共振頻率，第一方向掃描訊號(hào)的頻率介于包含該共振頻率的一頻率范圍內(nèi)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明另一方面，提出一種投影裝置，包含光源、一微機(jī)電模塊及一掃描驅(qū)動(dòng)器。光源用以產(chǎn)生一光束。微機(jī)電模塊用以反射光束至一投影面。掃描驅(qū)動(dòng)器用以輸出一第一方向掃描訊號(hào)及一第二方向掃描訊號(hào)至微機(jī)電模塊。其中，微機(jī)電模塊的一第一方向控制系統(tǒng)為一二階系統(tǒng)并具有一共振頻率，第一方向掃描訊號(hào)的頻率介于包含該共振頻率的一頻率范圍內(nèi)。
[0008]為了對(duì)本發(fā)明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特舉實(shí)施例，并結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0009]圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例的投影裝置的方塊圖。
[0010]圖2示出了微機(jī)電模塊的第一方向控制系統(tǒng)的波特圖。
[0011]圖3示出了投影裝置的控制方法的流程圖。
[0012]圖4示出了投影裝置于一般投影模式下的第一方向掃描訊號(hào)SI的電壓波形圖。
[0013]圖5示出了投影裝置于一般投影模式下的第二方向掃描訊號(hào)S2的電壓波形圖。
[0014]圖6示出了投影裝置于一般投影模式時(shí)，光束在投影面上掃描的軌跡示意圖。
[0015]圖7示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的投影裝置于非一般投影模式下的第一方向掃描訊號(hào)SI的電壓波形圖。
[0016]圖8示出了投影裝置于非一般投影模式下時(shí)，光束在投影面上掃描的軌跡示意圖。
[0017]圖9示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的投影裝置的控制方法在投影面上掃描的示意圖。
[0018]附圖符號(hào)說明
[0019]100:投影裝置
[0020]10:光源
[0021]12:微機(jī)電模塊
[0022]14:掃描驅(qū)動(dòng)器
[0023]120、122:1D MEMS
[0024]302?304:流程步驟
[0025]902:光檢測器
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖1示出了依照本發(fā)明一實(shí)施例的一投影裝置的方塊圖。投影裝置100包含一光源10、一微機(jī)電模塊12及一掃描驅(qū)動(dòng)器14。光源10用以產(chǎn)生一光束01。微機(jī)電模塊12用以反射光束01至一投影面Al，在投影面Al上掃描產(chǎn)生一影像。掃描驅(qū)動(dòng)器14用以輸出一第一方向掃描訊號(hào)SI及一第二方向掃描訊號(hào)S2至微機(jī)電模塊12。其中,微機(jī)電模塊12的一第一方向控制系統(tǒng)為一二階系統(tǒng)并具有一共振頻率，第一方向掃描訊號(hào)SI的頻率介于包含該共振頻率的一頻率范圍內(nèi)。
[0027]上述的第一方向例如為y方向(縱向)，第二方向例如為X方向(橫向)。在此實(shí)施例中，微機(jī)電模塊12包括一第維微機(jī)電系統(tǒng)(ID MEMS) 120及一第二一維微機(jī)電系統(tǒng)122，第一一維微機(jī)電系統(tǒng)120及第二一維微機(jī)電系統(tǒng)122分別受控于第一方向掃描訊號(hào)SI及第二方向掃描訊號(hào)S2，以分別控制光束01在y方向及X方向的反射角度。在另一實(shí)施例中，微機(jī)電模塊12例如包括一二維微機(jī)電系統(tǒng)(2D MEMS)，可同時(shí)控制光束01在x方向及y方向的反射角度。
[0028]圖2示出了依照本發(fā)明的微機(jī)電模塊的第一方向控制系統(tǒng)的波特圖(Bodeplot)。此波特圖例如代表第一方向控制系統(tǒng)的輸入為控制電壓的頻率，輸出為該頻率下的微機(jī)電模塊12的張角響應(yīng)。在一般投影模式中，微機(jī)電模塊12的第一方向掃描訊號(hào)Sl(y方向掃描訊號(hào))的頻率為60Hz。如圖2所示，60Hz的訊號(hào)所對(duì)應(yīng)的增益為OdB，相當(dāng)于增益值為I。當(dāng)?shù)谝环较驋呙栌嵦?hào)SI的頻率為60Hz時(shí),若第一方向掃描訊號(hào)SI的振幅增為兩倍，則微機(jī)電模塊12的張角也增為兩倍。又，如圖2所示，當(dāng)?shù)谝环较驋呙栌嵦?hào)SI的頻率為第--維微機(jī)電系統(tǒng)120的共振頻率800Hz時(shí)，其增益約為6dB，相當(dāng)于增益值為2，增益值為2也代表著，如果頻率為共振頻率800Hz的第一方向掃描訊號(hào)SI的振幅增為兩倍，則微機(jī)電模塊12的張角會(huì)增為四倍。因此，當(dāng)?shù)谝环较驋呙栌嵦?hào)SI的頻率在共振頻率800Hz附近時(shí)，即使是施加同樣的振幅，卻可達(dá)成更大的微機(jī)電模塊12的第一方向張角。
[0029]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種投影裝置的控制方法。圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的投影裝置的控制方法的流程圖。首先，執(zhí)行步驟302，光源10產(chǎn)生光束01并射向微機(jī)電模塊12。接著,執(zhí)行步驟304,掃描驅(qū)動(dòng)器14輸出第一方向掃描訊號(hào)SI及第二方向掃描訊號(hào)S2至微機(jī)電模塊12,以使微機(jī)電模塊12反射光束01至投影面Al。微機(jī)電模塊12的第一方向控制系統(tǒng)為二階系統(tǒng)并具有一共振頻率，第一方向掃描訊號(hào)SI的頻率介于包含該共振頻率的一頻率范圍內(nèi)。雖然本方法是結(jié)合圖1的投影裝置100以來說明的，然而本方法亦可適用于其他實(shí)施例。
[0030]茲舉一實(shí)施例來說明。圖4示出了投影裝置100于一般投影模式下的第一方向掃描訊號(hào)SI的電壓波形圖。其中第一方向掃描訊號(hào)SI包含掃描訊號(hào)Π及掃描訊號(hào)Y2,用以分別控制沿著第一方向(y方向)的微機(jī)電模塊12的方向相反的兩端,使微機(jī)電模塊12來回轉(zhuǎn)動(dòng)以使光束01在投影面Al上沿著y方向來回掃描。如圖4所示，此時(shí)y方向的掃描訊號(hào)Yl與Y2為一頻率為60Hz且振幅為100V的訊號(hào)。圖5示出了投影裝置100于一般投影模式下的第二方向掃描訊號(hào)S2的電壓波形圖。如圖5所示，此時(shí)第二方向掃描訊號(hào)S2為一頻率為1KHz且振幅為150V的方波訊號(hào)。圖6示出了投影裝置100于一般投影模式時(shí)，光束01在投影面Al上掃描的軌跡示意圖。如圖6所示，微機(jī)電模塊12接收?qǐng)D4所示的第一方向掃描訊號(hào)SI及圖5所不的第二方向掃描訊號(hào)S2后，使得光束01在投影面Al上的掃描軌跡形成一柵式掃描(raster scan),亦即,光束01沿著x方向從左而右掃描,并沿著y方向從上到下掃描。
[0031]而圖7示出了依照本發(fā)明的一實(shí)施例的投影裝置100于非一般投影模式下的第一方向掃描訊號(hào)Si的電壓波形圖。在此實(shí)施例中，當(dāng)投影裝置100于非一般投影模式下時(shí)，第一方向掃描訊號(hào)SI例如為頻率為800Hz且振幅為50V的一正弦波訊號(hào)。圖8不出了投影裝置100于非一般投影模式下時(shí)，光束01在投影面Al上掃描的軌跡示意圖。當(dāng)微機(jī)電模塊12接收?qǐng)D7所示的第一方向掃描訊號(hào)SI及圖5所示的第二方向掃描訊號(hào)S2后，使得光束01在投影面Al的掃描軌跡如圖8所示。由圖6與圖8可知，即使將第一方向掃描訊號(hào)SI的頻率變大而振幅減半，于y方向依然可產(chǎn)生同樣的大小的投影范圍。因此，在第一方向掃描訊號(hào)SI的頻率接近共振頻率的情況下，可使用較小的振幅而使微機(jī)電模塊12達(dá)到相同的張角。也就是說，在第一方向掃描訊號(hào)SI的頻率接近共振頻率的情況下，藉由稍微增加一些第一方向掃描訊