专利名称：具有省电功能的投影设备及其控制电路与方法
技术领域：
本发明涉及一种投影设备的控制电路及控制方法，且特别是涉及 一种可以控制光源亮度的投影设备的控制电路及方法。
背景技术：
由于对投影机的体积、效率以及省电有更大的需求，所以现今的 投影器越做越精密。图1示出现有的投影设备的内部结构框图。现有
的投影设备包括主处理器101、电源供应单元103、电源控制单元105、 多个外围处理单元107、 109和111、光源控制单元113、以及光源装 置115。其中，电源供应单元103耦接于电源控制单元105，并供应 工作电源Pl至电源控制单元105。而电源控制单元105则耦接于主 处理器(ASIC)lOl与各个不同的外围处理单元107、 109以及111。电 源控制单元105接收工作电源P1，并将工作电源P1转换成各个外围 处理单元与主处理器(ASIC)lOl所需的电源。
主处理器(ASIC)lOl耦接光源控制单元113以及各个不同的外围 处理单元，而光源控制单元113的输出端上耦接光源装置115。当主 处理器(ASIC)lOl启动后，会发出电压控制信号VI给光源控制单元 113，光源控制单元113会依据电压控制信号VI发出光源控制电源 P2来实行光源装置115的启动状态。
当光源控制单元113启动光源装置115完成后，该些外围处理单 元107、 109和111会处于待命模式且等待输入信号的输入。夕卜围处 理单元107、 109和111处理完各自的输入信号后，再传送输出信号 至主处理器(ASIC)lOl以完成信号处理的动作。
不过，现有的投影设备却存在几个迫切需要解决的问题
l.因光源装置115的导通电流为定电流，造成投影设备的生产不 易。而所谓的生产不易是指因光源装置115中的发光二极管元件为分别不同的独立光源，每颗发光二极管元件的导通电压不一定相同，所 以必须选择具有相同电气特性的发光二极管元件，亦即相同导通电压 的发光二极管元件才可符合光源装置的定电流要求。
2. 投影设备启动完成后是对所有的外围处理单元全数供电，不论 该外围处理单元是否有在工作，于是造成电源不必要的损耗。
3. 现有的投影器无法针对本身所处环境明暗而对光源的供电做出 适当的调整，亦会造成电源不必要的消耗。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种控制电路，应用于投影装置，控制电 路可探测工作电源大小，且依据探测出的工作电源大小以及不工作的 外围处理单元，对工作电源做出适当的调整。
本发明还提供一种控制电路，应用于投影装置，控制电路适于控 制投影设备中的光源装置。该投影设备控制电路可依据所处环境亮度 调整电压信号电位，且亦可用以探测发光二极管的临界电压并依据每 个发光二极管的临界电压来调整对应的电源大小。
本发明还提供一种投影设备的控制方法，其可探测出不工作的外 围处理单元而调整工作电源的大小，减少功率消耗，提高投影设备的 工作效率。
本发明提供一种控制电路，应用于投影装置，控制电路包括电源 供应单元、电源管理模块、数个外围处理单元以及主处理器。电源供 应单元输出电源信号，而电源管理模块则依据此电源信号而产生多个 工作电源。此外，电源管理模块还依据电源信号的强弱，而产生电源 探测信号。电源管理模块还耦接多个外围处理单元。由此，每一外围 处理单元可以分别依据对应的工作电源运作。除此之外，主处理器则 可以耦接这些外围处理单元和电源管理模块，以接收该电源探测信 号，并且探测每一外围处理单元的运作状态，而产生多个分别对应这 些外围处理单元的控制信号给电源管理模块。由此，电源管理模块就 可以决定每一外围处理单元对应的工作电源的大小。
以另一观点来说，本发明提供一种具有省电功能的投影设备，包括电源模块、光源产生模块以及处理模块。电源模块具有电源供应单 元，用来输出电源信号。而电源模块则是依据此电源信号而产生多个 工作电源，并且可以依据电源信号的强弱产生电源探测信号。处理模 块耦接于电源模块，其依据电源探测信号与投影设备的运作情形，产 生多个控制信号给电源模块，而控制所产生工作电源的大小。处理模 块亦耦接光源产生模块，且该处理模块还可产生脉宽调变信号与电压 信号给光源产生模块以调整光源产生模块所产生的光线亮度。
本发明还提供一种投影设备的控制方法，包括产生工作电源给投 影设备中的数个外围处理单元，并探测工作电源的大小而产生电源探 测信号，电源探测信号会将所探测出的工作电源大小回传给主处理 器，主处理器便依据工作电源大小与投影设备的运作情形来调整工作 电源大小。
在本发明所提供的控制电路与投影设备控制方法中，主要是电源 模块中的电源供应单元与电源控制单元之间设置电源探测单元。此电 源探测单元会发出电源探测信号至处理模块，并以此电源探测信号的 大小来反应出工作电源的大小。同时处理模块会依据电源探测信号的 大小与外围处理单元的工作情形而调整工作电源。另外，光源产生模 块与处理模块之间多了脉宽调变信号，并依据脉宽调变信号的工作周 期来达成投影设备减少功率损耗的效果。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文 特举优选实施例，并结合附图，作详细说明如下。
图1示出现有的投影设备的内部结构框图； 图2示出依照本发明的实施例的一种投影设备的框图； 图3示出依照本发明的实施例的一种电源模块结构的框图； 图4示出依照本发明的实施例的一种电源探测单元的电路图； 图5示出依照本发明的实施例的一种处理模块的框图； 图6示出依照本发明的实施例的一种投影设备控制方法的步骤流 程图；图7示出依照本发明实施例的光源产生模块结构的框图； 图8示出依照本发明实施例的光源控制单元的电路图。
具体实施例方式
以下的叙述将伴随着实施例的附图，来详细对本发明所提出的实 施例进行说明。有关本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，在 以下结合附图的优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。在各图 示中所使用相同或相似的参考标号，是用来叙述相同或相似的部份。 须要注意的是，图示都已经精简过而不是精确的比例。另外，以下的 公开的技术，仅以适当和清晰为目的，而例如单元与单元、单元与模 块以及模块与模块之间的耦接关系，都仅用来表示所附图示。本领域 技术人员应当理解，这些耦接关系不应用来限定本发明的精神。
图2示出依照本发明的实施例的一种投影设备的框图。参照图2， 本实施例所提供的投影设备，至少包括控制电路200。然而在此领域 技术人员可以知道，在投影设备内还可以包括其它的元件。例如在本 实施例中，投影设备还包括影像产生单元211和镜头模块213。其中， 控制电路200可以耦接影像产生单元211，以控制影像产生单元产生 影像光束212给镜头模块213。由此，影像光束212通过镜头模块213 投射出来而产生影像画面214。
在本实施例中，投影设备控制电路200则至少包括处理模块201、 电源模块203、光源产生模块205。而在本实施例中，控制电路200 还包括使用者输入单元207以及探测单元209。处理模块201耦接电 源模块203和光源产生模块205。另外，处理模块201也接收使用者 输入单元207和探测单元209的输出。
继续参照图2,电源模块203可以提供处理模块201所需的多个 工作电源P1'，以使处理模块201启动。另外，电源模块203还可以 对处理模块201发出电源探测信号V2。由此，处理模块201可以依 据探测信号V2与处理模块201本身的运作情形，而产生多个控制信 号Sl给电源模块203，以分别对应控制电源模块203调整工作电源 Pl'的大小。图3示出依照本发明的实施例的一种电源模块203结构的框图。 参照图3,电源模块203可以包括电源供应单元301和电源管理模块 303。电源供应单元301可以是交流转直流的变压器或是电池模块， 其耦接至电源管理模块303，用来输出电源信号Pl给电源管理模块 303。
电源管理模块303中则包括电源探测单元305以及电源控制单元 307。其中，电源探测单元305耦接电源供应单元301的输出，以接 收电源信号P1。另一方面，电源控制单元307则通过电源探测单元 305而接收电源信号Pl，并且输出多个工作电源Pl'给处理模块201 。 当电源供应单元301将电源信号P1输出给电源管理模块303时，电 源探测单元305可以先探测电源信号Pl的大小，并产生探测信号V2。
图4示出依照本发明的实施例的一种电源探测单元305的电路图。 参照图4，电源探测单元305利用电阻401来实现。在本实施例中， 电阻401的两端分别耦接电源探测单元305的输入端(I+和I-)和输出 端(0+和O-)。当电源信号P1经过电阻401时，会在两端造成电压差， 而此电压差就当作探测信号V2。因此，通过探测信号V2，就可以得
知电源信号P1的大小。
图5示出依照本发明的实施例的一种处理模块201的框图。参照 图5，处理模块201可以包括主处理器501与数个外围处理单元503、 505以及507。主处理器501耦接至外围处理单元503、 505以及507， 并且耦接电源模块203以接收电源探测信号V2。在本实施例中，外 围处理单元503、 505以及507可以包括模拟数字转换器、视信处理 器和音信处理器。顾名思义，模拟数字转换器是用来转换模拟信号成 为数字信号，而视信译码器和音信译码器可以分别译码视信数据和音 信数据。另外，外围处理单元和503、 505以及507也耦接电源模块 203，以接收工作电源P1，而运作。
图6示出依照本发明的实施例的一种投影设备控制方法的步骤流 程图。合并参照图3、图5和图6，当电源探测单元303输出探测信 号V2给处理模块201时，主处理器501可以判断探测信号V2是否 大于默认值(S601)。当探测信号V2不大于此默认值时(就是步骤S601所标示的"否")，则主处理器501可以输出控制信号Sl给电源控制 单元307，使其维持正常的工作电源P1'大小(S603)，并且重复S601 等步骤。
相对地，当探测信号V2大于默认值时(就是步骤S601所标示的 "是")，代表电源供应单元301所输出的电源信号P1可能太大。此 时，主处理器501就会探测是否有外围处理单元不运作(S605)。由于 外围处理单元503、 505和507并非随时都处于运作状态，因此当主 处理器501探测到外围处理单元503、 505和507有任一不运作时(就 是步骤S605所标示的"是")，则输出相对应的控制信号Sl给电源 控制单元307，使其调整相对应的工作电源Pl'的大小。在有些实施 例中，电源控制单元307甚至可以停止供电给不运作的外围处理单 元。由此，就可以降低电源的消耗。
在另外一些实施例中，当主处理器501探测到外围处理单元503、 505和507都在运作时(就是步骤S605所标示的"否")，则重复S603 等步骤。
再参照图2，处理模块201除了可以控制电源模块203的供电之 外，也可以依据使用者输入单元207和探测单元209的输出(I1和L1)， 而输出电压信号VI与脉宽调变信号PWM给控制光源产生模块205， 以控制其产生光源的亮度。
图7示出依照本发明的实施例的一种光源产生模块的框图。参照 图7，光源产生模块205包括光源控制单元701和光源装置703。其 中，光源装置703可以是超高压投影汞灯或数个发光二极管，用以产 生投影所需的光源。而光源控制单元701耦接至光源装置703，以依 据电压信号VI与脉宽调变信号PWM而产生光源控制电源P2给光源 装置703，来控制光源装置703所产生的光源的明暗。在本发明的一 些实施例中，当光源装置703利用发光二极管来实现时，则光源控制 单元701可以依据每一发光二极管的临界电压，而调整对应的光源控 制电源P2的大小。其中，光源控制电源P2可以是发光二极管的驱动 电流。
图8示出依照本发明的实施例的一种光源控制单元701的电路图。参照图8，在此假设，图7的光源装置703中的光源是发光二极管。 光源控制单元701可以包括电阻801及开关晶体管805。其中，电阻 801的一端接收电压信号VI，另一端则耦接至光源装置703中的发 光二极管803的阳极端。另外，开关晶体管705的栅极端接收脉宽调 变信号PWM，其源极端接地，其漏极端则耦接至发光二极管703的 阴极端。
合并参照图5和图8，当使用者操作使用者输入单元207时，主 处理器501可以依据输入信号Il，而产生电压信号VI给光源控制单 元701。当电压信号VI通过电阻801时，可以转换成驱动电流Id以 驱动发光二极管803。由于电压信号VI的大小与驱动电流Id的大小 成正比，而驱动电流Id的大小又与发光二极管803的亮度成正比。 因此，使用者只要通过操作使用者输入单元207，就可以控制图7的 光源装置703的亮度。
另外，图2的探测单元209可以是光探测器。当探测单元209探 测到环境的亮度时，会输出亮度信号L1给主处理器501。当主处理 器501接收到亮度信号Ll，就可以产生脉宽调变信号PWM给光源 控制单元701 。当脉宽调变信号PWM在工作周期时，开关晶体管805 就可以导通，而使发光二极管803被驱动。相对地，当脉宽调变信号 PWM不在工作周期时，开关晶体管805就可能截止，而使发光二极 管803被禁能。
在本实施例中，亮度信号L1的大小与脉宽调变信号PWM的工作 周期长短可以成反比。也就是说，当环境亮度愈亮，则亮度信号Ll 的电位就愈高，导致脉宽调变信号PWM的工作周期变短，因此光源 装置703所产生的光源的亮度就会降低，以节省电源的消耗。
本发明所提供的投影设备的控制电路与方法可依据工作电源大小 与投影设备的运作情形，对工作电源进行调整。因此，可避免不必要 的电源消耗。而且，此电路可因应周围环境亮度的大小产生脉宽调变 信号PWM，并通过所产生的脉宽调变信号PWM的工作周期调整投 影设备所产生的光源的亮度。承上述，此投影设备便可达到最佳的省 电效果以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发 明实施的范围，即大凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单 的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的 任一实施例或权利要求不须达成本发明所公开的全部目的或优点或 特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非 用来限制本发明的权利范围。
权利要求
1、一种投影设备的控制电路，包括电源供应单元，用以输出电源信号电源管理模块，接收所述电源信号而产生多个工作电源，且所述电源管理模块还依据所述电源信号的强弱，而产生电源探测信号；多个外围处理单元，耦接所述电源管理模块，以分别对应地接收所述工作电源而运作；以及主处理器，耦接所述外围处理单元和所述电源管理模块，用以接收所述电源探测信号，并探测所述外围处理单元的运作状态，产生多个分别对应所述外围处理单元控制信号给所述电源管理模块，以决定所述工作电源的大小。
2、 如权利要求1所述的投影设备的控制电路，其中所述电源供 应单元包括交流转直流变压器和电池模块的至少其中之一。
3、 如权利要求1所述的投影设备的控制电路，其中所述外围处理单元包括模拟数字转换器，耦接所述电源管理单元，用以将模拟信号转换 成数字信号；视信译码器，耦接所述电源管理单元，用以译码视信数据；以及 音信译码器，耦接所述电源管理单元，用以译码音信数据。
4、 如权利要求1所述的投影设备的控制电路，其中所述电源管理模块包括电源探测单元，用以探测所述电源信号的强弱，并产生所述电源探测信号；以及电源控制单元，用以接收所述主处理器所产生的所述控制信号且 分别对应输出所述工作电源给所述外围处理单元。
5、 如权利要求4所述的投影设备的控制电路，其中所述电源探 测单元包括电阻。
6、 一种具有省电功能的投影设备，包括电源模块，具有电源供应单元，用以输出电源信号，所述电源模 块依据所述电源信号而产生多个工作电源，并依据所述电源信号的强弱而产生电源探测信号；光源产生模块，用以产生所述投影设备投影所需的光线；以及 处理模块，耦接所述电源模块和所述光源产生模块，依据所述电 压探测信号和所述投影设备的运作情形，而产生多个控制信号给所 述电源模块，以调整相对应所述工作电源的大小，且所述处理模块 还产生脉宽调变信号和电压信号给所述光源产生模块，以调整所述 光源产生模块所产生的光线的亮度。
7、 如权利要求6所述的具有省电功能的投影设备，还包括 影像产生单元，耦接所述处理模块，用以产生影像光束；以及 镜头模块，投射出所述影像光束而产生影像画面。
8、 如权利要求6所述的具有省电功能的投影设备，其中所述电 源模块包括电源探测单元，耦接所述电源供应单元，用以接收所述电源信号 而产生所述工作电源，并探测所述电源信号的强弱而产生所述电源 探测信号给所述处理模块；以及电源控制单元，将所述工作电源提供给所述处理模块和所述光源 产生模块。
9、 如权利要求6所述的具有省电功能的投影设备，其中所述处 理模块包括主处理器，耦接所述电源模块和所述光源产生模块，用以接收所 述电源探测信号，并产生所述电压信号和所述脉宽调变信号给所述光源产生模块；以及多个外围处理单元，耦接所述主处理器和所述电源模块，以依据 所述工作电源来运作，其中所述主处理器依据所述电源探测信号和所述外围处理单元 的运作情形，而产生所述控制信号给所述电源模块，以调整每一所 述外围处理单元所需的所述工作电源的大小。
10、 如权利要求9所述的具有省电功能的投影设备，其中所述外 围处理单元包括模拟数字转换器，用以将模拟信号转换成数字信号，并输出给所 述主处理器；视信译码器，用以译码视信数据，并将译码结果送至所述主处理 器；以及音信译码器，用以译码音信数据，并将译码结果送至所述主处理器。
11、 如权利要求6所述的具有省电功能的投影设备，其中所述光 源产生模块包括光源装置，用以产生所述投影设备投影所需的光线；以及 光源控制单元，耦接所述处理模块和所述光源装置，用以依据所 述电压信号和所述脉宽调变信号而控制所述光源装置发光。
12、 如权利要求11所述的具有省电功能的投影设备，其中所述 光源装置包括多个发光二极管。
13、 如权利要求12所述的具有省电功能的投影设备，其中所述 光源控制单元还用以探测所述发光二极管的临界电压，并依据每一 所述发光二极管的临界电压而调整相对应的驱动电流。
14、 如权利要求12所述的具有省电功能的投影设备，其中所述光源控制单元包括电阻，其一端接收所述电压信号，其另一端则耦接所述些发光二 极管其中之一的阳极端；以及开关晶体管，其栅极端接收所述脉宽调变信号，其源极端接地， 其漏极端耦接所述电阻所耦接的发光二极管的阴极端。
15、 如权利要求6所述的具有省电功能的投影设备，还包括 使用者输入单元，耦接所述处理器模块，用以依据使用者的操作而产生输入信号给所述处理模块，以调整所述脉宽调变信号的工作 周期；以及探测单元，耦接所述处理模块，用以探测所述投影设备所在的环 境亮度，并产生亮度信号给所述处理模块，以调整所述电压信号的 电位。
16、 一种投影设备的控制方法，包括下列步骤 依据电源信号而产生多个工作电源，以提供所述投影设备中的多个外围处理；探测所述电源信号的强弱；以及依据所述电源信号的强弱和所述投影设备的运作情形，而调整所 述工作电源的大小。
17、 如权利要求16所述的投影设备的控制方法，其中调整所述 工作电源大小的步骤，包括下列步骤当所述电源信号大于默认值，则探测所述外围处理是否有任一不 运作；以及当所述外围处理的任一不运作时，降低所述不运作的外围处理所 需的所述工作电源的大小。
18、 如权利要求16所述的投影设备的控制方法，其中所述外围 处理包括模拟数字转换处理、视信数据译码程序和音信数据译码程 序。
19、 如权利要求16所述的投影设备的控制方法，还包括下列步骤依据相对应所述工作电源产生电压信号和脉宽调变信号，以控制 所述投影设备的光源发光；以及依据所述投影设备所在的环境亮度和使用者的输入，而调整所述 光源的亮度。
20、 如权利要求19所述的投影设备的控制方法，其中调整所述 光源亮度的步骤，包括下列步骤依据所述使用者的输入而控制所述电压信号的大小，以决定所述 光源所产生的光线的明暗；以及依据所述环境亮度的明暗，而决定所述脉宽调变信号的工作周期 的长短。
全文摘要
一种具有省电功能的投影设备，包括电源模块、光源产生模块以及处理模块。电源模块用以提供工作电源，并依据工作电源的大小产生电源探测信号。处理模块耦接于电源模块，其依据电源探测信号与投影设备的运作情形，产生控制信号给电源模块而控制所产生工作电源的大小。处理模块亦耦接光源产生模块，且该处理模块还可产生脉宽调变信号与电压信号给光源产生模块以调整光源产生模块所产生的光源亮度。
文档编号G05B19/04GK101436040SQ20071016986
公开日2009年5月20日 申请日期2007年11月14日 优先权日2007年11月14日
发明者杨建镒, 陈政扬, 黄伯翔 申请人:中强光电股份有限公司