投影裝置與投影方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種投影裝置與投影方法，特別是涉及一種具有微機(jī)電反射鏡的投影裝置與投影方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，微型投影裝置由于結(jié)合了移動投影需求，并可進(jìn)一步地廣泛應(yīng)用于家庭、商務(wù)、旅行、游戲、移動等各種生活領(lǐng)域上，因此已是目前投影裝置領(lǐng)域中頗受矚目的發(fā)展技術(shù)。一般而言，微型投影裝置泛指重量I公斤以下的可攜式投影機(jī)。另一方面，應(yīng)用了微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)(Micro-Electro-Mechanical System, MEMS)所制作的二維鏡片元件系統(tǒng)，由于具有體積小、重量輕、功耗低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，因此亦被應(yīng)用于微型投影裝置中，并作為投影裝置的影像掃瞄投影的驅(qū)動元件。
[0003]然而，由于利用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的二維鏡片元件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)十分精密，而易使二維鏡片系統(tǒng)于水平方向和垂直方向上的運(yùn)動互相影響，因此當(dāng)一影像光束經(jīng)由微機(jī)電鏡片而被投影在成像區(qū)域中時，將可能會使掃描投影出來的畫面產(chǎn)生形變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種投影裝置與投影方法，其可消除影像畫面的形變。
[0005]本發(fā)明的投影裝置包括一微機(jī)電反射鏡模塊以及一控制單元。微機(jī)電反射鏡模塊用以帶動一影像光束于一成像區(qū)域沿一第一方向及一第二方向進(jìn)行掃描。控制單兀電性連接至微機(jī)電反射鏡，并用以根據(jù)影像光束投影至成像區(qū)域于第二方向上的位置，輸出具有對應(yīng)的脈沖寬度的一驅(qū)動訊號。其中，驅(qū)動訊號用以控制微機(jī)電反射鏡模塊帶動影像光束于成像區(qū)域沿第一方向掃描的一掃描張角。
[0006]本發(fā)明的投影方法包括下列步驟。驅(qū)動一微機(jī)電反射鏡模塊以帶動一影像光束于一成像區(qū)域沿一第一方向及一第二方向進(jìn)行掃描。根據(jù)影像光束投影至成像區(qū)域于第二方向上的位置，輸出具有對應(yīng)的脈沖寬度的一驅(qū)動訊號。其中，驅(qū)動訊號用以控制微機(jī)電反射鏡模塊帶動影像光束于成像區(qū)域沿第一方向掃描的一掃描張角。
[0007]在本發(fā)明的一實施例中，上述的驅(qū)動訊號的脈沖寬度隨著影像光束在成像區(qū)域中的投影于第二方向上的位置變化而呈現(xiàn)周期性變化。
[0008]在本發(fā)明的一實施例中，當(dāng)影像光束投影至第二方向上的位置自成像區(qū)域于第二方向上的一邊緣位置處移動至成像區(qū)域于第二方向上的一中央位置時，上述的驅(qū)動訊號的脈沖寬度遞減。
[0009]在本發(fā)明的一實施例中，當(dāng)影像光束投影至第二方向上的一邊緣位置時，上述的驅(qū)動訊號具有一第一脈沖寬度，當(dāng)影像光束投影至第二方向上的一中央位置時，驅(qū)動訊號具有一第二脈沖寬度，且第一脈沖寬度大于第二脈沖寬度。
[0010]基于上述，本發(fā)明的實施例的投影裝置與投影方法通過使驅(qū)動訊號具有不同的脈沖寬度以控制反射鏡的擺動幅度，進(jìn)而控制當(dāng)影像光束投影至成像區(qū)域的不同位置時，影像光束的掃描張角，進(jìn)而消除影像畫面的形變。
[0011]為使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實施例，并結(jié)合附圖詳細(xì)說明如下。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一實施例的投影裝置的架構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是圖1的微機(jī)電反射鏡模塊的示意圖。
[0014]圖3A是影像光束投影至成像區(qū)域時的水平掃描張角對驅(qū)動頻率的關(guān)系示意圖。
[0015]圖3B是影像光束投影至成像區(qū)域時的垂直投影位置對水平掃描張角的關(guān)系示意圖。
[0016]圖3C是根據(jù)具有相同脈沖寬度的驅(qū)動訊號所投影出的影像畫面示意圖。
[0017]圖3D是本發(fā)明一實施例的驅(qū)動訊號的不同脈沖寬度的示意圖。
[0018]圖4A是本發(fā)明一實施例的投影方法的流程圖。
[0019]圖4B是本發(fā)明實施例的影像光束投影至成像區(qū)域時的垂直投影位置對驅(qū)動訊號的脈沖寬度比例的關(guān)系示意圖。
[0020]圖4C是本發(fā)明實施例的影像光束投影至成像區(qū)域時的影像畫面示意圖。
[0021]附圖符號說明
[0022]70:影像光束
[0023]110:光源模塊
[0024]120:微機(jī)電反射鏡模塊
[0025]122:反射鏡
[0026]130:控制單元
[0027]IA:成像區(qū)域
[0028]IM:影像畫面
[0029]L、U:邊緣位置
[0030]M:中央位置
[0031]SX, SY:驅(qū)動訊號
[0032]T:周期
[0033]W1、W2、W3:脈沖寬度
[0034]P1、H1、D1、D2: 方向
[0035]X、Y:軸
[0036]S410.S420:步驟
【具體實施方式】
[0037]圖1是本發(fā)明一實施例的投影裝置的架構(gòu)示意圖。圖2是圖1的微機(jī)電反射鏡模塊的示意圖。請參照圖1與圖2，本實施例的投影裝置包括一光源模塊110、一微機(jī)電反射鏡模塊120以及一控制單兀130。微機(jī)電反射鏡模塊120包含一反射鏡122,其中反射鏡122為可二維擺動的反射鏡?？刂茊卧?30電性連接至光源模塊110與微機(jī)電反射鏡模塊120,并輸出一驅(qū)動訊號SX (或驅(qū)動訊號SY)至微機(jī)電反射鏡模塊120,以驅(qū)動微機(jī)電反射鏡模塊120內(nèi)的反射鏡122以X軸(或Y軸)為軸進(jìn)行擺動，并使光源模塊110所提供的一影像光束70經(jīng)由微機(jī)電反射鏡模塊120被投影至成像區(qū)域IA內(nèi)的不同位置上。
[0038]具體而言，在本實施例中，反射鏡122以X軸為軸進(jìn)行的擺動例如能使影像光束70于成像區(qū)域IA中的投影點(diǎn)沿成像區(qū)域IA的水平方向Hl掃描，而反射鏡122以Y軸為軸進(jìn)行的擺動例如能使影像光束70于成像區(qū)域IA中的投影點(diǎn)沿成像區(qū)域IA的垂直方向Pl掃描，進(jìn)而于成像區(qū)域IA中掃描出影像畫面IM，但本發(fā)明不以此為限。然而，由于利用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)制作的微機(jī)電反射鏡模塊120結(jié)構(gòu)十分精密，而易使反射鏡122以X軸和Y軸為軸進(jìn)行的擺動互相影響，因此當(dāng)影像光束70經(jīng)由微機(jī)電反射鏡模塊120而被投影在成像區(qū)域IA中時，將可能會使掃描投影出來的影像畫面頂產(chǎn)生形變。以下將結(jié)合圖3A至圖3C進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0039]圖3A是影像光束投影至成像區(qū)域時的水平掃描張角對驅(qū)動頻率的關(guān)系示意圖。圖3B是圖3A的影像光束投影至成像區(qū)域時的垂直投影位置對水平掃描張角的關(guān)系示意圖。圖3C是根據(jù)具有相同脈沖寬度的驅(qū)動訊號所投影出的影像畫面示意圖。請參照圖3A與圖3B，在圖3A中，控制單元130以具有相同脈沖寬度的驅(qū)動訊號SX驅(qū)動微機(jī)電反射鏡模塊120，以使反射鏡122以X軸為軸進(jìn)行擺動。進(jìn)一步而言，由于反射鏡122以X軸和Y軸為軸進(jìn)行的擺動會互相影響，當(dāng)影像光束70經(jīng)由微機(jī)電反射鏡模塊120被投影至成像區(qū)域IA內(nèi)沿垂直方向Pl上的不同位置時，影像光束70于成像區(qū)域IA內(nèi)的水平方向Hl的掃描張角會不一致。舉例而言，如圖3A與圖3B所示，當(dāng)驅(qū)動訊號SX的驅(qū)動頻率為24000赫茲(Hz)，且影像光束70投影至垂直方向Pl上的一邊緣位置L、U時，其于成像區(qū)域IA內(nèi)的水平方向Hl的掃描張角為36度，而當(dāng)影像光束70投影至垂直方向Pl上的一中央位置M時，其于成像區(qū)域IA內(nèi)的水平方向Hl的掃描張角為38度。如此一來，如圖3C所示，將會使影像光束70掃描投影出來的影像畫面IM的邊緣產(chǎn)生弧形形變。應(yīng)注意的是，上述的角度數(shù)值范圍皆僅是做為例示說明，其并非用以限定本發(fā)明。
[0040]如上所述可知，當(dāng)控制單元130以具有相同脈沖寬度的驅(qū)動訊號SX驅(qū)動微機(jī)電反射鏡模塊120時，由于當(dāng)影像光束70投影至成像區(qū)域IA的垂直方向Pl上的不同位置時，影像光束70于成像區(qū)域IA的水平方向Hl上的投影掃描張角會不一致，而會使影像光束70投影出的影像畫面頂?shù)倪吘壆a(chǎn)生弧形形變(如圖3C所示)。因此，本發(fā)明實施例提出通過控制單元130對驅(qū)動訊號SX進(jìn)行脈沖寬度調(diào)制(Pulse Width Modulat1n, PWM),以控制微機(jī)電反射鏡模塊120的反射鏡122以X軸為軸進(jìn)行擺動的擺動幅度，進(jìn)而達(dá)到控制影像光束70于成像區(qū)域IA的水平方向Hl上的掃描張角的效果，以避免影像光束70投影出的影像畫面IM的邊緣產(chǎn)生弧形形變。以下將結(jié)合圖3D進(jìn)行進(jìn)一步的說明。
[0041]圖3D是本發(fā)明一實施例的驅(qū)動訊號的不同脈沖寬度的示意圖。舉例而言，請參照圖3D，脈沖寬度Wl的占空比(Mark-Space Rat1)為驅(qū)動訊號SX的周期T的50%，而脈沖寬度W2的占空比為驅(qū)動訊號SX的周期T的40%，脈沖寬度W3的占空比為驅(qū)動訊號SX的周期T的30%。具體而言，假設(shè)當(dāng)脈沖寬度Wl的占