CN109634040B

CN109634040B - 投影机及其驱动电路

Info

Publication number: CN109634040B
Application number: CN201910060970.3A
Authority: CN
Inventors: 陈启仁; 吕芳杰; 林俊孝
Original assignee: Qisda Optronics Suzhou Co Ltd; Qisda Corp
Current assignee: Qisda Optronics Suzhou Co Ltd; Qisda Corp
Priority date: 2019-01-23
Filing date: 2019-01-23
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2039-01-23
Also published as: US20200233295A1; CN109634040A; US11258995B2

Abstract

本发明涉及一种投影机及其驱动电路，投影机包括光源及驱动电路。光源包括至少一红光二极管、至少一绿光二极管、至少一第一蓝光二极管及至少一第二蓝光二极管。驱动电路包括红光驱动电路、绿光驱动电路、第一蓝光驱动电路及第二蓝光驱动电路。红光驱动电路用以透过红光控制讯号的控制，输出红光驱动讯号至红光二极管。绿光驱动电路用以透过绿光控制讯号的控制，输出绿光驱动讯号至绿光二极管。第一蓝光驱动电路用以通过第一蓝光控制讯号的控制，输出第一蓝光驱动讯号至第一蓝光二极管。第二蓝光驱动电路用以透过第二蓝光控制讯号的控制，输出第二蓝光驱动讯号至第二蓝光二极管。第二蓝光控制讯号与绿光驱动讯号具有同步的时脉。

Description

投影机及其驱动电路

技术领域

本发明是有关于一种投影机及其驱动电路，且特别是有关于一种LED投影机及其驱动电路。

背景技术

随着投影技术的发展，各式新型投影机不断推陈出新。近年来，投影机有了重大的突破，研究人员着手将发光二极管(LED)光源技术应用于投影机上。采用发光二极管光源技术的投影机可称LED投影机。发光二极管光源具有重量轻、温度低、亮度高、高光线准直性、可靠度高的优点。对投影机技术来说，可谓是一项重大的突破。

然而，目前应用于投影机的发光二极管光源仍有许多技术上瓶颈。举例来说，发光二极管光源在投影机上的亮度、色彩饱和度等，都还需要进一步提升，才能使投影机发挥最佳效能。

发明内容

本发明是有关于一种投影机及其驱动电路，其利用额外增加的蓝光二极管与绿光二极管同步的技术，使得投影机在亮度上能够提升40％，且不会影响到色彩饱和度。

根据本发明第一方面，提出一种投影机。投影机包括光源及驱动电路。光源包括至少一红光二极管、至少一绿光二极管、至少一第一蓝光二极管及至少一第二蓝光二极管。驱动电路包括红光驱动电路、绿光驱动电路、第一蓝光驱动电路及第二蓝光驱动电路。红光驱动电路用以透过红光控制讯号的控制，输出红光驱动讯号至红光二极管。绿光驱动电路用以透过绿光控制讯号的控制，输出绿光驱动讯号至绿光二极管。第一蓝光驱动电路用以透过第一蓝光控制讯号的控制，输出第一蓝光驱动讯号至第一蓝光二极管。第二蓝光驱动电路用以透过第二蓝光控制讯号的控制，输出第二蓝光驱动讯号至第二蓝光二极管。第二蓝光控制讯号与绿光驱动讯号具有同步的时脉。

优选的，该绿光驱动电路包括同步电路，该同步电路串接于该至少一绿光二极管的阳极，以耦合产生同步讯号，该同步讯号与该绿光驱动讯号具有同步的时脉。

优选的，该同步讯号输入至该第二蓝光驱动电路的控制输入端，以使该第二蓝光控制讯号与该同步讯号具有同步的时脉。

优选的，该同步电路具有第一端、第二端、第三端及第四端，该第一端耦接于该绿光驱动讯号，该第二端耦接于该至少一绿光二极管的该阳极，该第三端耦接于该第二蓝光驱动电路的该控制输入端，该第四端耦接于该至少一第二蓝光二极管的阴极。

优选的，该同步电路包括耦合元件、电阻及开关二极管，该开关二极管的阴极耦接于该第三端，该电阻的两端耦接于该开关二极管的阳极及该第四端，该耦合元件耦接于该第一端、该第二端及该电阻的该两端。

优选的，该第二蓝光驱动电路包括控制电晶体，该控制电晶体的源极与漏极分别耦接于该至少一第二蓝光二极管的阳极及阴极，该控制电晶体的闸极耦接于该第二蓝光控制讯号。

根据本发明的第二方面，提出一种驱动电路。驱动电路包括红光驱动电路、绿光驱动电路、第一蓝光驱动电路及第二蓝光驱动电路。红光驱动电路用以透过红光控制讯号之控制，输出红光驱动讯号至红光二极管。绿光驱动电路用以透过绿光控制讯号的控制，输出绿光驱动讯号至绿光二极管。第一蓝光驱动电路用以透过第一蓝光控制讯号的控制，输出第一蓝光驱动讯号至第一蓝光二极管。第二蓝光驱动电路用以透过第二蓝光控制讯号的控制，输出第二蓝光驱动讯号至第二蓝光二极管。第二蓝光控制讯号与绿光驱动讯号具有同步的时脉。

优选的，该绿光驱动电路包括同步电路，该同步电路串接于该绿光二极管的阳极，以耦合产生同步讯号，该同步讯号与该绿光驱动讯号具有同步的时脉。

优选的，该同步电路具有第一端、第二端、第三端及第四端，该第一端耦接于该绿光驱动讯号，该第二端耦接于该绿光二极管的该阳极，该第三端耦接于该第二蓝光驱动电路的该控制输入端，该第四端耦接于该第二蓝光二极管的阴极。

优选的，该第二蓝光驱动电路包括控制电晶体，该控制电晶体的源极与漏极分别耦接于该第二蓝光二极管的阳极及阴极，该控制电晶体的闸极耦接于该第二蓝光控制讯号。

与现有技术相对比，本发明一种投影机及其驱动电路，其利用额外增加的第二蓝光二极管与绿光二极管同步的技术，使得投影机在亮度上能够提升40％，且不会影响到色彩饱和度。

为了对本发明之上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图详细说明如下：

附图说明

图1绘示根据一实施例的投影机的示意图。

图2绘示红光驱动电路及红光二极管的示意图。

图3绘示绿光驱动电路及绿光二极管的示意图。

图4绘示第一蓝光驱动电路及第一蓝光二极管的示意图。

图5绘示第二蓝光驱动电路及第二蓝光二极管的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

以下通过实施例详细说明本揭露的投影机，其利用额外增加的蓝光二极管与绿光二极管同步的技术，使得投影机在亮度上能够提升40％，且不会影响到色彩饱和度。

请参照图1，其绘示根据一实施例的投影机100的示意图。投影机100包括光源100、驱动电路200、光机300、数位微型反射镜元件(Digital Micromirror Device,DMD)及投射镜头500。图1的投影机100是以DLP^TM投影机为例作说明。然而，在另一实施例中，LCD投影机也可以应用本揭露的技术。

光源100包括至少一红光二极管110、至少一绿光二极管120、至少一第一蓝光二极管130及至少一第二蓝光二极管140。在本实施例中，蓝光二极管(第一蓝光二极管130与第二蓝光二极管)的数量为红光二极管110的两倍。蓝光二极管(第一蓝光二极管130与第二蓝光二极管)的数量为绿光二极管120的两倍。

驱动电路200包括红光驱动电路210、绿光驱动电路220、第一蓝光驱动电路230及第二蓝光驱动电路240。红光驱动电路210、绿光驱动电路220、第一蓝光驱动电路230及第二蓝光驱动电路240分别用以驱动与控制红光二极管110、绿光二极管120、第一蓝光二极管130及第二蓝光二极管140。红光二极管110、绿光二极管120、第一蓝光二极管130及第二蓝光二极管140可以封装于同一基板上，此基板再与驱动电路200电性连接。或者，红光二极管110可与红光驱动电路210设置于同一电路板上；绿光二极管120可与绿光驱动电路220设置于同一电路板上；第一蓝光二极管130可与第一蓝光驱动电路230设置于同一电路板上；第二蓝光二极管140可与第二蓝光驱动电路240设置于同一电路板上。本揭露并不局限红光二极管110、绿光二极管120、第一蓝光二极管130、第二蓝光二极管140、红光驱动电路210、绿光驱动电路220、第一蓝光驱动电路230及第二蓝光驱动电路240的配置。

请参照图2，其绘示红光驱动电路210及红光二极管110的示意图。红光驱动电路210包括主驱动晶片213及控制电晶体215。主驱动晶片213耦接于红光二极管110的阳极ad1及阴极cd1，主驱动晶片213输出红光驱动讯号DR1至红光二极管110的阳极ad1。当红光驱动讯号DR1位于高电压准位(高于红光二极管110的临界电压)时，红光二极管110d被驱动，而发出红色光线L1。

控制电晶体215的源极s1与漏极d1耦接于红光二极管110的阳极ad1及阴极cd1，控制电晶体215的闸极g1耦接于红光控制讯号CR1。投影机1000的主电路板输入控制讯号C1至控制输入端ins1，以形成前述的红光控制讯号CR1。当红光控制讯号CR1位于高电压准位(高于控制电晶体215的临界电压)时，控制电晶体215的源极s1与漏极d1形成通路，而使电流流向源极s1与漏极d1之间的通路。当红光控制讯号CR1位于低电压准位(低于控制电晶体215之临界电压)时，控制电晶体215的源极s1与漏极d1形成断路(等效为一电阻)，而使电流流向红光二极管110。

也就是说，红光驱动电路210通过红光控制讯号CR1的控制，决定是否输出红光驱动讯号DR1至红光二极管110的阳极ad1，以驱动红光二极管110。

请参照图3，其绘示绿光驱动电路220及绿光二极管120的示意图。绿光驱动电路220包括主驱动晶片223、控制电晶体225及同步电路227。主驱动晶片223耦接于绿光二极管120的阳极ad2及阴极cd2，主驱动晶片223输出绿光驱动讯号DR2至绿光二极管120的阳极ad2。当绿光驱动讯号DR2位于高电压准位(高于绿光二极管120的临界电压)时，绿光二极管120被驱动，而发出绿色光线L2。

同步电路227串接于绿光二极管120的阳极ad2，以耦合产生同步讯号S0，同步讯号S0与绿光驱动讯号DR2具有同步的时脉。在一实施例中，同步讯号S0与绿光驱动讯号DR2例如为正相位同步。

同步电路227具有第一端t1、第二端t2、第三端t3及第四端t4，第一端t1耦接于绿光驱动讯号DR2，第二端t2耦接于绿光二极管120的阳极ad2。因此，绿光驱动讯号DR2可以经由同步电路227的第一端t1及第二端t2输入至绿光二极管120的阳极ad2。

更详细来说，同步电路227包括耦合元件2271、电阻2272及开关二极管2273。耦合元件2271例如是由两个或两个以上的线圈所组成的耦合变压器(coupling transformer)。开关二极管2273的阴极耦接于第三端t3，电阻2272的两端耦接于开关二极管2273的阳极及第四端t4，耦合元件2271耦接于第一端t1、第二端t2及电阻2272的两端。

绿光驱动讯号DR2通过耦合元件2271时，耦合元件2271可以让第三端t3的电压准位与第一端t1的电压准位同步，使得同步电路227在第三端t3形成同步讯号S0。在一实施例中，绿光驱动讯号DR2与同步讯号S0例如为正相位同步。

控制电晶体225的源极s2与漏极d2耦接于绿光二极管120的阳极ad2及阴极cd2，控制电晶体225的闸极g2耦接于绿光控制讯号CR2。投影机1000的主电路板输入控制讯号C2至控制输入端ins2，以形成前述的绿光控制讯号CR2。当绿光控制讯号CR2位于高电压准位(高于控制电晶体225的临界电压)时，控制电晶体225的源极s2与漏极d2形成通路，而使电流流向源极s2与漏极d2之间的通路。当绿光控制讯号CR2位于低电压准位(低于控制电晶体225的临界电压)时，控制电晶体225的源极s2与漏极d2形成断路(等效为电阻)，而使电流流向绿光二极管120。

也就是说，绿光驱动电路220透过绿光控制讯号CR2的控制，决定是否输出绿光驱动讯号DR2至绿光二极管120的阳极ad2，以驱动绿光二极管120。

请参照图4，其绘示第一蓝光驱动电路230及第一蓝光二极管130的示意图。第一蓝光驱动电路230包括主驱动晶片233及控制电晶体235。主驱动晶片233耦接于第一蓝光二极管130的阳极ad3及阴极cd3，主驱动晶片233输出第一蓝光驱动讯号DR3至第一蓝光二极管130的阳极ad3。当第一蓝光驱动讯号DR3位于高电压准位(高于第一蓝光二极管130的临界电压)时，第一蓝光二极管130被驱动，而发出第一蓝色光线L3。

控制电晶体235的源极s3与漏极d3耦接于第一蓝光二极管130的阳极ad3及阴极cd3，控制电晶体235的闸极g3耦接于第一蓝光控制讯号CR3。投影机1000的主电路板输入控制讯号C3至控制输入端ins3，以形成前述的蓝光控制讯号CR3。当第一蓝光控制讯号CR3位于高电压准位(高于控制电晶体235的临界电压)时，控制电晶体235的源极s3与漏极d3形成通路，而使电流流向源极s3与漏极d3之间的通路。当第一蓝光控制讯号CR3位于低电压准位(低于控制电晶体235的临界电压)时，控制电晶体235的源极s3与漏极d3形成断路(等效为电阻)，而使电流流向第一蓝光二极管130。

也就是说，第一蓝光驱动电路230透过第一蓝光控制讯号CR3的控制，决定是否输出第一蓝光驱动讯号DR3至第一蓝光二极管130的阳极ad3，以驱动第一蓝光二极管130。

请参照图5，其绘示第二蓝光驱动电路240及第二蓝光二极管140的示意图。第二蓝光驱动电路240包括主驱动晶片243及控制电晶体245。主驱动晶片243耦接于第二蓝光二极管140的阳极ad4及阴极cd4，主驱动晶片243输出第二蓝光驱动讯号DR4至第二蓝光二极管140的阳极ad4。当第二蓝光驱动讯号DR4位于高电压准位(高于第二蓝光二极管140的临界电压)时，第二蓝光二极管140被驱动，而发出第一蓝色光线L4。

控制电晶体245的源极s4与漏极d4分别耦接于第二蓝光二极管140的阳极ad4及阴极cd4，控制电晶体245的闸极g4耦接于第二蓝光控制讯号CR4。当第二蓝光控制讯号CR4位于高电压准位(高于控制电晶体245的临界电压)时，控制电晶体245的源极s4与漏极d4形成通路，而使电流流向源极s4与漏极d4之间的通路。当第二蓝光控制讯号CR4位于低电压准位(低于控制电晶体245之临界电压)时，控制电晶体245的源极s4与漏极d4形成断路(等效为电阻)，而使电流流向第二蓝光二极管140。

也就是说，第二蓝光驱动电路240通过第二蓝光控制讯号CR4的控制，决定是否输出第二蓝光驱动讯号DR4至第二蓝光二极管140的阳极ad4，以驱动第二蓝光二极管140。

在本实施例中，第二蓝光控制讯号CR4与绿光驱动讯号DR2具有同步的时脉。更详细来说，如图3及图5所示，图2的同步电路227的第三端t3所输出的同步讯号S0耦接于图5的第二蓝光驱动电路240的控制输入端ins4。在本实施例中，控制输入端ins4所输入的讯号并非来自投影机的主电路板，而是来自图2的同步电路227的第三端t3所输出的同步讯号S0。图2的同步电路227的第四端t4耦接于图5的第二蓝光二极管140的阴极cd4。同步讯号S0输入至第二蓝光驱动电路240的控制输入端ins4，以使第二蓝光控制讯号CR4与同步讯号S0具有同步的时脉。在一实施例中第二蓝光控制讯号CR4与同步讯号S0例如为反相位同步。

也就是说，通过绿光驱动电路220的同步电路227的设计，可以让绿光驱动讯号DR2、同步讯号S0及第二蓝光控制讯号CR4三者具有同步的时脉。其中，第二蓝光控制讯号CR4与绿光驱动讯号DR2例如为反相位同步。如此一来，额外增加的第二蓝光二极管140仅在绿光二极管120没有被驱动时，才会有被驱动的可能。经实验发现，额外增加的第二蓝光二极管140不会影响到红光二极管110、绿光二极管120及第一蓝光二极管130的演色性，但可以增加光源100的亮度。因此，投影机1000可以大幅增加40％的亮度，而且也不会影响到原本的色彩饱和度。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims

1.一种投影机，其特征在于，该投影机包括：

光源，包括：

至少一红光二极管；

至少一绿光二极管；

至少一第一蓝光二极管；及

至少一第二蓝光二极管；以及

驱动电路，包括：

红光驱动电路，用以通过红光控制讯号的控制，输出红光驱动讯号至该至少一红光二极管；

绿光驱动电路，用以通过绿光控制讯号的控制，输出绿光驱动讯号至该至少一绿光二极管；

第一蓝光驱动电路，用以通过第一蓝光控制讯号的控制，输出第一蓝光驱动讯号至该至少一第一蓝光二极管；及

第二蓝光驱动电路，用以通过第二蓝光控制讯号的控制，输出第二蓝光驱动讯号至该至少一第二蓝光二极管，该第二蓝光控制讯号与该绿光驱动讯号具有同步的时脉。

2.如权利要求1所述的投影机，其特征在于，该绿光驱动电路包括同步电路，该同步电路串接于该至少一绿光二极管的阳极，以耦合产生同步讯号，该同步讯号与该绿光驱动讯号具有同步的时脉。

3.如权利要求2所述的投影机，其特征在于，该同步讯号输入至该第二蓝光驱动电路的控制输入端，以使该第二蓝光控制讯号与该同步讯号具有同步的时脉。

4.如权利要求3所述的投影机，其特征在于，该同步电路具有第一端、第二端、第三端及第四端，该第一端耦接于该绿光驱动讯号，该第二端耦接于该至少一绿光二极管的该阳极，该第三端耦接于该第二蓝光驱动电路的该控制输入端，该第四端耦接于该至少一第二蓝光二极管的阴极。

5.如权利要求4所述的投影机，其特征在于，该同步电路包括耦合元件、电阻及开关二极管，该开关二极管的阴极耦接于该第三端，该电阻的两端耦接于该开关二极管的阳极及该第四端，该耦合元件耦接于该第一端、该第二端及该电阻的该两端。

6.如权利要求4所述的投影机，其特征在于，该第二蓝光驱动电路包括控制电晶体，该控制电晶体的源极与漏极分别耦接于该至少一第二蓝光二极管的阳极及阴极，该控制电晶体的闸极耦接于该第二蓝光控制讯号。

7.一种驱动电路，其特征在于，该驱动电路包括：

红光驱动电路，用以通过红光控制讯号的控制，输出红光驱动讯号至红光二极管；

绿光驱动电路，用以通过绿光控制讯号的控制，输出绿光驱动讯号至绿光二极管；

第一蓝光驱动电路，用以通过第一蓝光控制讯号的控制，输出第一蓝光驱动讯号至第一蓝光二极管；及

第二蓝光驱动电路，用以通过第二蓝光控制讯号的控制，输出第二蓝光驱动讯号至第二蓝光二极管，该第二蓝光控制讯号与该绿光驱动讯号具有同步的时脉。

8.如权利要求7所述的驱动电路，其特征在于，该绿光驱动电路包括同步电路，该同步电路串接于该绿光二极管的阳极，以耦合产生同步讯号，该同步讯号与该绿光驱动讯号具有同步的时脉。

9.如权利要求8所述的驱动电路，其特征在于，该同步讯号输入至该第二蓝光驱动电路的控制输入端，以使该第二蓝光控制讯号与该同步讯号具有同步的时脉。

10.如权利要求9所述的驱动电路，其特征在于，该同步电路具有第一端、第二端、第三端及第四端，该第一端耦接于该绿光驱动讯号，该第二端耦接于该绿光二极管的该阳极，该第三端耦接于该第二蓝光驱动电路的该控制输入端，该第四端耦接于该第二蓝光二极管的阴极。

11.如权利要求10所述的驱动电路，其特征在于，该同步电路包括耦合元件、电阻及开关二极管，该开关二极管的阴极耦接于该第三端，该电阻的两端耦接于该开关二极管的阳极及该第四端，该耦合元件耦接于该第一端、该第二端及该电阻的该两端。

12.如权利要求10所述的驱动电路，其特征在于，该第二蓝光驱动电路包括控制电晶体，该控制电晶体的源极与漏极分别耦接于该第二蓝光二极管的阳极及阴极，该控制电晶体的闸极耦接于该第二蓝光控制讯号。