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CN115629512A - 投影装置及其使用方法 - Google Patents

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CN115629512A
CN115629512A CN202110793211.5A CN202110793211A CN115629512A CN 115629512 A CN115629512 A CN 115629512A CN 202110793211 A CN202110793211 A CN 202110793211A CN 115629512 A CN115629512 A CN 115629512A
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light
projection device
electrochromic element
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邓宇翔
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Original Assignee
Coretronic Corp
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Publication date
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Abstract

一种投影装置，包括照明光源、电致变色模块、至少一个光阀以及投影镜头。照明光源提供照明光束。电致变色模块配置于照明光束的传递路径上。电致变色模块包括至少一个电致变色元件，时序性地维持或改变照明光束穿透至少一个电致变色元件的波长。至少一个光阀配置于由电致变色模块传递的照明光束的传递路径上，将照明光束转换为影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上，将影像光束投射出投影装置。本发明提供的投影装置及其使用方法，可改变显示画面的色彩亮度或色域。

Description

投影装置及其使用方法
技术领域
本发明是有关于一种光学装置及其使用方法，且特别是有关于一种投影装置及其使用方法。
背景技术
投影装置为一种用以产生大尺寸画面的显示装置，随着科技技术的演进与创新，一直不断的在进步。投影装置的成像原理是将照明光源所产生的照明光束借由光阀转换成影像光束，再将影像光束通过投影镜头投射到投射目标物(例如：荧幕或墙面上)，以形成投影画面。
投影装置中包含合光模块、波长转换元件、匀光元件、照明光源、投影镜头、光阀等构件。以单一个光阀为例，波长转换元件为常见使用荧光色轮与滤光元件的搭配。因此，投影装置所投射出来的显示画面的先天性色彩亮度(color light output，CLO)、色域(colorspace)大小及特性，是由照明光源所提供的光束波长及投影装置中的波长转换元件而决定。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种投影装置及其使用方法，可改变显示画面的色彩亮度或色域。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提供一种投影装置，包括照明光源、电致变色模块、至少一个光阀以及投影镜头。照明光源提供照明光束。电致变色模块配置于照明光束的传递路径上。电致变色模块包括至少一个电致变色元件，时序性地维持或改变照明光束穿透至少一个电致变色元件的波长。至少一个光阀配置于由电致变色模块传递的照明光束的传递路径上，将照明光束转换为影像光束。投影镜头配置于影像光束的传递路径上，将影像光束投射出投影装置。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明另提供一种投影装置的使用方法。投影装置包括照明光源、电致变色模块、控制元件、至少一个光阀以及投影镜头。投影装置的使用方法包括：照明光源提供照明光束至电致变色模块的步骤；控制元件接收第一讯号或第二讯号的步骤；控制元件依据第一讯号驱动电致变色模块或依据第二讯号停止驱动电致变色模块的步骤；以及已穿透电致变色模块的照明光束穿透至至少一个光阀并从投影镜头投射出影像光束的步骤。其中电致变色模块包括至少一个电致变色元件，时序性地维持或改变照明光束穿透至少一个电致变色元件的波长。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的投影装置及其使用方法中，由于电致变色模块配置于照明光束的传递路径上，且光阀配置于由电致变色模块传递的照明光束的传递路径上。因此，投影装置可借由电致变色模块时序性地调控照明光束进入光阀时的波长。如此一来，可实现不需变更照明光源即可切换不同投影模式和色域的效果，并且可减低发光强度的损失，或可省略配置滤光元件进而减低照明光源的热能以及投影装置所产生的噪音。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的投影装置的示意图。
图2为本发明另一实施例的投影装置的示意图。
图3A及图3B分别为图2的投影装置在一实施例中的不同时序下的光源色彩示意图。
图4A及图4B分别为图2的投影装置在另一实施例中的不同时序下的光源色彩示意图。
图5为本发明另一实施例的投影装置的示意图。
图6为图5的投影装置在不同时序下的光源色彩示意图。
图7为本发明另一实施例的投影装置的示意图。
图8为本发明另一实施例的投影装置的示意图。
图9为本发明一实施例的投影装置的使用方法步骤流程图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1为本发明一实施例的投影装置的示意图。请参考图1。本实施例提供一种投影装置100，包括照明光源110、电致变色模块120、至少一个光阀130、投影镜头140以及控制元件170。其中，照明光源110用以提供照明光束LB。电致变色模块120配置于照明光束LB的传递路径上，配置于照明光源110和至少一个光阀130之间。控制元件170电性连接以驱动电致变色模块120。至少一个光阀130配置于已穿透电致变色模块120的照明光束LB的传递路径上，用以转换照明光束LB为影像光束LI。投影镜头140配置于影像光束LI的传递路径上，且用以将影像光束LI投射出投影装置100至投影目标(未显示)，例如荧幕或墙面。
图2为本发明另一实施例的投影装置的示意图。请参考图2。照明光源110用以提供照明光束LB。举例而言，照明光源110例如由发光元件112、滤光元件114、匀光元件116、波长转换元件(未示于图中)以及多个分合光元件(未示于图中)所组合而成，用以提供出不同波长的光以作为影像光的来源。在本实施例中，照明光源110时序性地提供出不同波长的照明光束LB。然而，本发明并不限定投影装置100中照明光源110的种类或形态，其详细结构及实施方式可以由本领域公知常识获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。
电致变色模块120配置于照明光束LB的传递路径上，用以时序性地维持或改变所穿透的照明光束LB的波长。电致变色模块120包括至少一个电致变色元件。电致变色元件中包括噻吩类的材料，例如二氧噻吩，其氧化态可呈现透明无色，而还原态可借由添加不同基的二氧噻吩而形成不同颜色的还原态。因此，可依据颜色叠加的原理，将多层具有添加不同基的二氧噻吩进行叠加，以使电致变色元件达到可过滤出各种颜色的色光的功效。
举例而言，在本实施例中，电致变色模块120包括第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124。第一电致变色元件122的氧化态呈现透明无色以及还原态可让绿色光束穿透。第二电致变色元件124的氧化态呈现透明无色以及还原态可让红色光束穿透。因此，照明光源110所提供的照明光束LB可借由电致变色模块120进行调配，使特定波长的光穿透，以达到选择色光的效果。更进一步地，在一些实施例中，可配置控制元件170(示于图1)与电致变色模块120电性连接，进而调控第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124切换氧化态与还原态，其详细技术内容将在后续段落说明。而电致变色的详细操作及实施方式可以由本领域公知常识获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。
光阀130配置于由电致变色模块120传递的照明光束LB的传递路径上，用以将照明光束LB转换为影像光束LI。光阀130例如是液晶覆硅板(Liquid Crystal On Siliconpanel，LCoS panel)、数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device，DMD)等反射式光调变器。于一些实施例中，光阀130也可以是透光液晶面板(Transparent Liquid CrystalPanel)，电光调变器(Electro-Optical Modulator)、磁光调变器(Magneto-Opticmodulator)、声光调变器(Acousto-Optic Modulator，AOM)等穿透式光调变器。本发明对光阀130的型态及其种类并不加以限制。光阀130将照明光束LB转换为影像光束LI的方法，其详细步骤及实施方式可以由本领域公知常识获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。在本实施例中，光阀130的数量为一个，例如是使用单个数字微镜元件的投影装置100，但在其他实施例中则可以是多个，本发明并不限于此。
投影镜头140配置于影像光束LI的传递路径上，将影像光束LI投射出投影装置100。投影镜头140例如包括具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。于一实施例中，投影镜头140还可以包括平面光学镜片，以反射方式将来自光阀130的影像光束LI投射至投影目标。本发明对投影镜头140的型态及其种类并不加以限制。
图3A及图3B分别为图2的投影装置在一实施例中的不同时序下的光源色彩示意图。请参考图2、图3A及图3B。图3A及图3B所显示的不同时序下的光源色彩，至少可应用于图2所显示的投影装置100中，故下列段落以图2所显示的投影装置100为例说明。如图3A所显示，其中，图表200表示为照明光源110依时序提供的照明光束LB的颜色。在时间T0至时间T5的时序中，照明光源110依序提供蓝色、绿色、黄色及红色的照明光束LB。图表210表示电致变色模块120可允许光束穿透的颜色。图表220表示为照明光束LB传递已穿透电致变色模块120后的颜色(或表示为照明光束LB传递至光阀130的颜色)。在本实施例中，投影装置100可启动为高亮度模式，调控电致变色模块120呈现透明无色，使各种颜色的照明光束LB都能穿透电致变色模块120。具体而言，第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124皆经由控制元件170(示于图1)调控为透明状态，各种颜色的照明光束LB都能穿透第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124并传递至光阀130，使投影画面的亮度不会下降。
另外，如图3B所显示，投影装置100另可切换为通用模式，例如是sRGB色域，以提高色彩彩度。详细而言，在时间T0至时间T1的时序中，照明光源110提供蓝色光束，且电致变色模块120经调控呈现透明无色。具体而言，第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124皆经由控制元件170(示于图1)调控为透明状态。因此，在时间T0至时间T1的时序中，光阀130接收蓝色的照明光束LB。在时间T1至时间T2的时序中，照明光源110提供绿色光束，且电致变色模块120经调控呈现透明无色。具体而言，第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124皆维持透明状态。因此，在时间T1至时间T2的时序中，光阀130接收绿色的照明光束LB。
在时间T2至时间T4的时序中，照明光源110提供黄色光束，且在时间T2至时间T3的时序中，电致变色模块120经调控呈现绿色。具体而言，在时间T2至时间T3的时序中，第一电致变色元件122经由控制元件170(示于图1)调控切换至只允许绿光穿透状态，第二电致变色元件124维持为透明状态，因此可将黄光过滤成绿光。光阀130接收绿色的照明光束LB。而在时间T3至时间T4的时序中，电致变色模块120经调控呈现红色。具体而言，在时间T3至时间T4的时序中，第一电致变色元件122经由控制元件170切换至透明状态，第二电致变色元件124经由控制元件170调控切换至只允许红光穿透状态，因此可将黄光过滤成红光。光阀130接收红色的照明光束LB。换句话说，第一电致变色元件122使部分的照明光束LB穿透的波长与第二电致变色元件124使部分的照明光束LB穿透的波长不同。上述允许穿透的波长可借由调整第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124的电压来改变透光程度，以调控至想要的滤光颜色，本发明并不限于此。此外，第一电致变色元件122与第二电致变色元件124的运作时间(即呈现还原态的时间)不重叠，且第一电致变色元件122与第二电致变色元件124的电致变色材料不同，但本发明并不限于此。
最后，在时间T4至时间T5的时序中，照明光源110提供红色光束，且电致变色模块120经调控呈现透明无色。具体而言，第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124皆经由控制元件170(示于图1)调控为透明状态。因此，在时间T4至时间T5的时序中，光阀130接收红色的照明光束LB。如此一来，本实施例的投影装置100可借由电致变色模块120时序性地调控照明光束LB进入光阀130时的波长，从而实现即使在通用模式也可有效利用黄色光束，将黄色光束分别滤波成绿色光束以及红色光束，大幅提升发光效率。达到不需变更照明光源110的强度即可在切换高亮度模式与通用模式时，不会因为通用模式没有使用到黄色光束而导致通用模式时的亮度大幅下降。本案的投影装置100可达到减低发光强度损失的功效。
值得一提的是，请参考图2，在本实施例中，投影装置100还包括准直透镜160，配置于照明光源110以及电致变色模块120之间，使电致变色模块120配置位于照明光束LB以准直方式传递的路径上。具体而言，准直透镜160配置于匀光元件116以及第一电致变色元件122之间。如此一来，可使穿透电致变色模块120的照明光束LB不会因为光斑集中导致过热而渐低可靠度，且也可避免出现色偏的现象，例如是蓝移现象，可更有效掌握颜色的稳定性。
图4A及图4B分别为图2的投影装置在另一实施例中的不同时序下的光源色彩示意图。请参考图2、图4A及图4B。图4A及图4B所显示的另一种不同时序下的光源色彩，也至少可应用于图2所显示的投影装置100中，故下列段落以图2所显示的投影装置100为例说明。如图4A所显示，其中，图表200A表示为照明光源110依时序提供的照明光束LB的颜色。在时间T0至时间T3的时序中，照明光源110依序提供蓝色、高亮度的绿色及高亮度的红色的照明光束LB。图表210A表示电致变色模块120可允许光束穿透的颜色。图表220A表示为照明光束LB传递穿透电致变色模块120后的颜色(或表示为照明光束LB传递至光阀130的颜色)。在本实施例中，投影装置100可启动为窄色域模式，照明光源110选用窄色域的波长光，例如是Rec.709色域，并调控电致变色模块120呈现透明无色，使各种颜色的照明光束LB都能穿透电致变色模块120。具体而言，第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124皆经由控制元件170(示于图1)调控为透明状态，各种颜色的照明光束LB都能穿透第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124并传递至光阀130，使窄色域的投影画面的亮度不会下降。
另外，如图4B所显示，投影装置100另可切换为广色域模式以提高色域，例如是DCI-P3色域，但本发明并不限于此。详细而言，在时间T0至时间T1的时序中，照明光源110提供蓝色光束，且电致变色模块120经调控呈现透明无色。具体而言，第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124皆经由控制元件170(示于图1)调控为透明状态。因此，在时间T0至时间T1的时序中，光阀130接收蓝色的照明光束LB。
在时间T1至时间T2的时序中，照明光源110提供高亮度的绿色光束，且电致变色模块120经调控呈现广色域的绿色。具体而言，在时间T1至时间T2的时序中，第一电致变色元件122经由控制元件170(示于图1)调控切换至只允许较纯的绿光穿透状态，第二电致变色元件124维持透明状态，因此可将高亮度的绿光过滤成较纯的绿光。光阀130接收广色域的较纯的绿色的照明光束LB。
在时间T2至时间T3的时序中，照明光源110提供高亮度的红色光束，且电致变色模块120经调控呈现广色域的红色。具体而言，在时间T2至时间T3的时序中，第一电致变色元件122经由控制元件170(示于图1)切换至透明状态，第二电致变色元件124经由控制元件170调控切换至只允许较纯的红光穿透状态，因此可将高亮度的红光过滤成较纯的红光。光阀130接收广色域的较纯的红色的照明光束LB。
换句话说，相同于图3A及图3B的实施例，第一电致变色元件122使部分的照明光束LB穿透的波长与第二电致变色元件124使部分的照明光束LB穿透的波长不同。上述允许穿透的波长可借由调整第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124的电压来改变透光程度，以调控至想要的滤光颜色，本发明并不限于此。此外，第一电致变色元件122与第二电致变色元件124的运作时间(即呈现还原态的时间)不重叠，且第一电致变色元件122与第二电致变色元件124的电致变色材料不同，但本发明并不限于此。
如此一来，本实施例的投影装置100可借由电致变色模块120时序性地调控照明光束LB进入光阀130时的波长，从而实现不需额外添加光学滤波片即可切换窄色域模式与宽色域模式的效果。
图5为本发明另一实施例的投影装置的示意图。图6为图5的投影装置在不同时序下的光源色彩示意图。请同时参考图5及图6。本实施例图5所显示的投影装置100A类似于图2所显示的投影装置100。两者不同之处在于，在本实施例中，图5所显示的照明光源110A省略了图2所显示的滤光元件114，并借由电致变色模块120对照明光束LB进行滤光。在图6中，图表200B表示为照明光源110A依时序提供的照明光束LB的颜色。在时间T0至时间T3的时序中，照明光源110依序提供蓝色、黄色的照明光束LB。图表210B表示电致变色模块120可允许光束穿透的颜色。图表220B表示为照明光束LB传递穿透电致变色模块120后的颜色(或表示为照明光束LB传递至光阀130的颜色)。上述黄色的照明光束LB例如可为经过波长转换元件(未示于图中)所转换出的激发光。
详细而言，在时间T0至时间T1的时序中，照明光源110A提供蓝色光束，且电致变色模块120经调控呈现透明无色。具体而言，第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124皆经由控制元件170(示于图1)调控切换至透明状态。因此，在时间T0至时间T1的时序中，光阀130接收蓝色的照明光束LB。
在时间T1至时间T2的时序中，照明光源110A提供由波长转换元件(未示于图中)所转换出的黄色光束，且电致变色模块120经调控呈现绿色。具体而言，在时间T1至时间T2的时序中，第一电致变色元件122经由控制元件170(示于图1)调控切换至只允许绿光穿透状态，第二电致变色元件124维持透明状态，因此可将黄光过滤成绿光。光阀130接收绿色的照明光束LB。
在时间T2至时间T3的时序中，照明光源110A提供由波长转换元件(未示于图中)所转换出的黄色光束，且电致变色模块120经调控呈现红色。具体而言，在时间T2至时间T3的时序中，第一电致变色元件122经由控制元件170(示于图1)调控切换至透明状态，第二电致变色元件124经由控制元件170调控切换至只允许红光穿透状态，因此可将黄光过滤成红光。光阀130接收红色的照明光束LB。
换句话说，相同于图3A及图3B的实施例，第一电致变色元件122使部分的照明光束LB穿透的波长与第二电致变色元件124使部分的照明光束LB穿透的波长不同。上述允许穿透的波长可借由调整第一电致变色元件122以及第二电致变色元件124的电压来改变透光程度，以调控至想要的滤光颜色，本发明并不限于此。此外，第一电致变色元件122与第二电致变色元件124的运作时间(即呈现还原态的时间)不重叠，且第一电致变色元件122与第二电致变色元件124的电致变色材料不同，但本发明并不限于此。
如此一来，本实施例的投影装置100A可借由电致变色模块120时序性地调控照明光束LB进入光阀130时的波长，从而实现照明光源110A可省略配置滤光元件，减少一个转动元件的使用，进而减低照明光源110A的热能以及可降低投影装置100A所产生的噪音。
图7为本发明另一实施例的投影装置的示意图。请参考图7。本实施例的投影装置100B类似于图2所显示的投影装置100。两者不同之处在于，在本实施例中，投影装置100B还包括分合光模块150，配置于照明光源110以及电致变色模块120A之间，且位于照明光束LB的传递路径上。而在本实施例中，电致变色模块120A包括三个电致变色元件122R、122G、122B，且光阀130R、130G、130B也具有三个。在本实施例中，分合光模块150例如包括多个光学棱镜152，而光阀130R、130G、130B例如为反射式光阀，但本发明并不限于此。
电致变色元件122R对应于光阀130R配置，电致变色元件122G对应于光阀130G配置，且电致变色元件122B对应于光阀130B配置。此外，分合光模块150将不同波长的照明光束LB分别导引至不同的电致变色元件122R、122G、122B。换句话说，即电致变色元件122R、122G、122B使部分的照明光束LB穿透的波长皆不相同。电致变色元件122R、122G、122B的运作时间可重叠，但本发明并不限于此。因此，本实施例可借由控制电致变色元件122R、122G、122B的电压来改变透光程度，以调控至想要的滤光颜色。如此一来，可从而实现不需变更照明光源110即可切换不同色域模式的效果。
详细而言，上述电致变色元件122R、122G、122B的材料可使用不同的化合物，或是相同化合物但不同浓度，或是相同化合物但添加不同基。另外，本实施例的投影装置100B的每一光阀130R、130G、130B所对应的电致变色元件的数量可为两片以上，可借由每一电致变色元件的电压来改变透光程度，叠加出每一照明光束LB的理想颜色。
图8为本发明另一实施例的投影装置的示意图。请参考图8。本实施例的投影装置100C类似于图7所显示的投影装置100B。两者不同之处在于，在本实施例中，分合光模块150A包括多个分合光元件152A，例如是反射镜或分光镜，而光阀130R、130G、130B例如为穿透式光阀，但本发明并不限于此。
电致变色元件122R对应于光阀130R配置，电致变色元件122G对应于光阀130G配置，且电致变色元件122B对应于光阀130B配置。此外，且分合光模块150A将不同波长的照明光束LB分别导引至不同的电致变色元件122R、122G、122B。换句话说，即电致变色元件122R、122G、122B使部分的照明光束LB穿透的波长皆不相同。因此，本实施例可借由控制电致变色元件122R、122G、122B的电压来改变透光程度，以调控至想要的滤光颜色。如此一来，可从而实现不需变更照明光源110即可切换不同色域模式的效果。本实施例的详细电致变色元件的材料、数量以及运作时间，可由前述图7说明中获得足够的教示，故不再赘述。
图9为本发明一实施例的投影装置的使用方法步骤流程图。请参考图1-2及图9。图9所显示的投影装置的使用方法步骤流程至少可应用于图2所显示的投影装置100中，故下列段落以图2所显示的投影装置100为例说明。在本实施例中，首先，执行步骤S300，照明光源110提供照明光束LB至电致变色模块120。举例而言，在本实施例中，照明光源110依不同时序依序提供蓝色、绿色、黄色、红色的照明光束LB，且照明光束LB传递至电致变色模块120。
接着，执行步骤S301，控制元件170接收第一讯号或第二讯号。举例而言，在本实施例中，第一讯号以及第二讯号例如为时间讯号，分别代表第一时序以及第二时序。控制元件170可内建计时功能，且当投影装置100启动时即循环，本发明并不限于此。
接着，执行步骤S302，控制元件170依据第一讯号驱动电致变色模块120或依据第二讯号停止驱动电致变色模块120。举例而言，在本实施例中，电致变色模块120在第一时序时被驱动以将所穿透的照明光束LB改变波长，且电致变色模块120在第二时序时被停止驱动以让光束穿透而维持原有波长。值得一提的是，电致变色模块120可包括至少一个电致变色元件，时序性地维持或改变照明光束LB穿透至少一个电致变色元件的波长。更详细而言，在本实施例中，控制元件170调整第一电致变色元件122与第二电致变色元件124至少其中之一的电压以让电致变色材料形成还原态。
根据本发明的一实施例，上述步骤302更包括控制元件170依据第一讯号调控第一电致变色元件122至还原态，例如为只允许绿光穿透状态；并且控制元件170停止驱动第二电致变色元件124，第二电致变色元件124切换至氧化态，例如为透明状态。控制元件170依据第二讯号停止驱动第一电致变色元件122，第一电致变色元件122切换至氧化态，例如为透明状态；并且控制元件170调控第二电致变色元件124至还原态，例如为只允许红光穿透状态。
根据本发明的另一实施例，当照明光源110依序提供高亮度的绿色的照明光束LB以及高亮度的红色的照明光束LB，上述步骤302还包括控制元件170依据第一讯号调控第一电致变色元件122至还原态，例如为只允许绿光穿透状态，第一电致变色元件122转换高亮度的绿色的照明光束为较纯的绿色的照明光束；并且控制元件170停止驱动第二电致变色元件124，第二电致变色元件124切换至氧化态，例如为透明状态。控制元件170依据第二讯号停止驱动第一电致变色元件122，第一电致变色元件122切换至氧化态，例如为透明状态；并且控制元件170调控第二电致变色元件124至还原态，例如为只允许红光穿透状态，第二电致变色元件124转换高亮度的红色的照明光束为较纯的红色的照明光束。
最后，执行步骤S303，已穿透电致变色模块120的照明光束LB穿透至光阀130并从投影镜头100投射出影像光束LI。
根据本发明的另一实施例，请参考图7-9。图9所显示的投影装置的使用方法步骤流程亦可应用于图7或图8所显示的投影装置100B、100C中，故下列段落以图7-8所显示的投影装置100B、100C为例说明。在本实施例的使用方法类似于图2所显示的投影装置100的使用方法。两者不同之处在于，在本实施例中，步骤S300更包括借由分合光模块150、150A导引不同波长的照明光束至不同的电致变色元件122R、122G、122B。其详细电致变色元件的数量、分别转换的光束波长、分别在不同时序中的驱动状态以及分别的运作时间重叠与否，可由前述图2-图8说明中获得足够的教示，故不再赘述。
综上所述，在本发明的投影装置及其使用方法中，由于电致变色模块配置于照明光束的传递路径上，且光阀配置于由电致变色模块传递的照明光束的传递路径上。因此，投影装置可借由电致变色模块时序性地调控照明光束进入光阀时的波长。如此一来，可实现不需变更照明光源即可切换不同投影模式的效果，进而可减低发光强度的损失，或可省略配置滤光元件进而减低照明光源的热能以及投影装置的噪音。
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，即所有依本发明权利要求书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揭露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。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明
100,100A,100B,100C:投影装置
110,110A:照明光源
112:发光元件
114:滤光元件
116:匀光元件
120,120A:电致变色模块
122:第一电致变色元件
122R,122G,122B:电致变色元件
124:第二电致变色元件
130,130R,130G,130B:光阀
140:投影镜头
150,150A:分合光模块
152:光学棱镜
152A:分合光元件
160:准直透镜
170:控制元件
200,200A,200B,210,210A,210B,220,220A,220B:图表LB:照明光束
LI:影像光束
S300,S301,S302,S303:步骤
T0,T1,T2,T3,T4:时间。

Claims (20)

1.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括：
照明光源，提供照明光束；
电致变色模块，配置于所述照明光束的传递路径上，所述电致变色模块包括至少一个电致变色元件，时序性地维持或改变所述照明光束穿透所述至少一个电致变色元件的波长；
至少一个光阀，配置于由所述电致变色模块传递的所述照明光束的传递路径上，将所述照明光束转换为影像光束；以及
投影镜头，配置于所述影像光束的传递路径上，将所述影像光束投射出所述投影装置。
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，所述照明光源时序性地提供出不同波长的所述照明光束，所述电致变色模块包括第一电致变色元件以及第二电致变色元件，且所述第一电致变色元件使部分的所述照明光束穿透的波长与所述第二电致变色元件使部分的所述照明光束穿透的波长不同。
3.根据权利要求2所述的投影装置，其特征在于，所述第一电致变色元件与所述第二电致变色元件的运作时间不重叠。
4.根据权利要求2所述的投影装置，其特征在于，所述第一电致变色元件转换第一照明光束为第二照明光束并使第二照明光束穿透，所述第二电致变色元件转换所述第一照明光束为第三照明光束并使第三照明光束穿透。
5.根据权利要求2所述的投影装置，其特征在于，所述第一电致变色元件转换高亮度的第一照明光束为第一照明光束并使第一照明光束穿透，所述第二电致变色元件转换高亮度的第二照明光束为第二照明光束并使第二照明光束穿透。
6.根据权利要求2所述的投影装置，其特征在于，所述第一电致变色元件与所述第二电致变色元件的电致变色材料不同。
7.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，还包括准直透镜，配置于所述照明光源以及所述电致变色模块之间，所述电致变色模块配置位于所述照明光束以准直方式传递的路径上。
8.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于，还包括：
分合光模块，配置于所述照明光源以及所述电致变色模块之间，位于所述照明光束的传递路径上，其中所述至少一个光阀以及所述至少一个电致变色元件为多个光阀以及多个电致变色元件，所述多个电致变色元件分别对应所述多个光阀，且所述分合光模块将不同波长的所述照明光束分别导引至不同的所述多个电致变色元件。
9.根据权利要求8所述的投影装置，其特征在于，所述多个电致变色元件中的每一个使部分的所述照明光束穿透的波长不相同。
10.根据权利要求8所述的投影装置，其特征在于，所述多个光阀为反射式光阀或透射式光阀。
11.一种投影装置的使用方法，其特征在于，所述投影装置包括照明光源、电致变色模块、控制元件、至少一个光阀、投影镜头，所述投影装置的使用方法包括：
所述照明光源提供照明光束至所述电致变色模块；
所述控制元件接收第一讯号或第二讯号；
所述控制元件依据所述第一讯号驱动所述电致变色模块或依据所述第二讯号停止驱动所述电致变色模块；以及
已穿透所述电致变色模块的所述照明光束穿透至所述至少一个光阀并从所述投影镜头投射出影像光束，其中所述电致变色模块包括至少一个电致变色元件，时序性地维持或改变所述照明光束穿透所述至少一个电致变色元件的波长。
12.根据权利要求11所述的投影装置的使用方法，其特征在于，所述电致变色模块包括第一电致变色元件以及第二电致变色元件，所述投影装置的使用方法还包括：
所述照明光源时序性地分别提供出不同波长的所述照明光束；
所述控制元件调整所述第一电致变色元件与所述第二电致变色元件至少其中之一的电压，其中所述第一电致变色元件使部分的所述照明光束穿透的波长与所述第二电致变色元件使部分的所述照明光束穿透的波长不同。
13.根据权利要求12所述的投影装置的使用方法，其特征在于，所述第一电致变色元件与所述第二电致变色元件的运作时间不重叠。
14.根据权利要求12所述的投影装置的使用方法，其特征在于，还包括：
于第一时序时所述第一电致变色元件调整为只允许第二照明光束的波长穿透且停止驱动所述第二电致变色元件；以及
于第二时序时所述第二电致变色元件调整为只允许第三照明光束的波长穿透且停止驱动所述第一电致变色元件。
15.根据权利要求12所述的投影装置的使用方法，其特征在于，还包括：
于第一时序时所述第一电致变色元件转换高亮度的第一照明光束为第一照明光束并只允许第一光束穿透，且停止驱动所述第二电致变色元件；以及
于第二时序时所述第二电致变色元件转换高亮度的第二照明光束为第二照明光束并只允许第二光束穿透，且停止驱动所述第一电致变色元件。
16.根据权利要求12所述的投影装置的使用方法，其特征在于，所述第一电致变色元件与所述第二电致变色元件的电致变色材料不同。
17.根据权利要求12所述的投影装置的使用方法，其特征在于，所述投影装置还包括准直透镜，配置于所述照明光源以及所述电致变色模块之间，所述电致变色模块配置位于所述照明光束以准直方式传递的路径上。
18.根据权利要求11所述的投影装置的使用方法，其特征在于，所述投影装置还包括分合光模块，配置于所述照明光束的传递路径上，所述至少一个光阀以及所述至少一个电致变色元件为多个光阀以及多个电致变色元件，所述多个电致变色元件分别对应所述多个光阀，且所述投影装置的使用方法还包括：
借由所述分合光模块导引不同波长的所述照明光束至不同的所述多个电致变色元件。
19.根据权利要求18所述的投影装置的使用方法，其特征在于，所述多个电致变色元件中的每一个使部分的所述照明光束穿透的波长不相同。
20.根据权利要求18所述的投影装置的使用方法，其特征在于，所述多个光阀为反射式光阀或透射式光阀。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115145103A (zh) * 2021-03-31 2022-10-04 中强光电股份有限公司 导电式旋转模块,投影装置及调整投影装置的光学元件的光学特性的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10962871B2 (en) * 2014-05-02 2021-03-30 Coretronic Corporation Light source module and projection apparatus
CN106681087B (zh) * 2017-02-06 2018-09-07 合肥京东方光电科技有限公司 投影装置及其驱动方法
CN107644897B (zh) 2017-10-24 2020-03-06 京东方科技集团股份有限公司 一种显示装置及其控制方法
EP3521902B1 (en) * 2018-02-02 2023-12-13 Coretronic Corporation Projection device and light engine module
CN110471244A (zh) * 2018-05-10 2019-11-19 中强光电股份有限公司 照明系统及投影装置
CN111757071B (zh) * 2019-03-26 2022-06-21 中强光电股份有限公司 照明系统、投影装置以及照明控制方法
CN115145103B (zh) 2021-03-31 2024-09-24 中强光电股份有限公司 导电式旋转模块,投影装置及调整投影装置的光学元件的光学特性的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115145103A (zh) * 2021-03-31 2022-10-04 中强光电股份有限公司 导电式旋转模块,投影装置及调整投影装置的光学元件的光学特性的方法
CN115145103B (zh) * 2021-03-31 2024-09-24 中强光电股份有限公司 导电式旋转模块,投影装置及调整投影装置的光学元件的光学特性的方法

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