13,38122 _____ 099年11月26日梭正替換頁 六、發明說明： [0001] 【發明所屬之技術領域】 本發明涉及一種參數檢測系統和方法，尤其涉及一種對 投影儀中色輪參數的檢測系統和方法。 [0002] • 【先前技術】 目前，投影儀主要分為LCD式和DLP式（Digital Light Processing)兩種，其中DLP投影儀採用DMD(Digital Micromirror Device)微鏡片反射技術，並採用色輪（ Color Wheel)來完成對色彩的分離和處理。 [0003] 在DMD投影系統中，光源發出的白光通過聚焦透鏡聚焦在 色輪上，色輪主要是由紅、綠、藍等彩色濾光片的組合 ，藉由高速馬達使彩色濾光片轉動，以將白光進行分色 ，然後將特定顏色的光束發射到DMD表面上。DMD表面由 與畫素數量對應的小反射鏡組成，這些小反射鏡根據視 頻訊號的控制而轉動，當小反射鏡轉動到其反射光束經 過投影儀的透鏡時，表示該畫素點打開，當小反射鏡轉 • 動到其反射光束偏離投影傳的透鏡時，表示該畫素點關 閉，打開和關閉的時間比表示該畫素的亮度。當紅光射 到DMD表面上時，DMD上的鏡片按照紅色視頻訊號將這些 小鏡子旋轉到開或關，使得需要顯示的反射光束經過投 影儀的透鏡投影到大螢幕上，綠色和藍色光及視頻訊號 亦是如此工作，人體視覺系統集中投影出來的紅、綠、 藍畫面便看到了一個全彩色圖像。 [0004] 請參閱圖1和圖2，其為RGB三色色輪10的俯視圖和立體圖 。色輪10包括三色濾光片100、固定部200、馬達300以 096130559 表單編號A0101 第3頁/共20頁 0993426690-0 1338122 099年11.月26日修正替換 及枯貼於固疋部·200側壁的時間標蕺（Timing Mark) 400 »三色濾光片100包括有紅色濾光片】〇2、綠色濾光 片10 4和藍色濾光片1 0 6 ’三者都為扇形並構成一個圓盤 ，其中，因為人眼對紅綠藍三種顏色的反應程度有所差 異，如人眼對紅色反應較遲鈍，所以這三種顏色滤光片 的角度通常不是均勻的1 2 0度，而是紅色濾光片角度較大 。三色濾光片100藉由挾持或粘膠方式固定在固定部2〇〇 上，馬達300藉由帶動固定部200的轉動，從而驅動三色 渡光片1 0 0轉動。時間標戚4 0 0用於幫助投影儀系統識別 當前三色濾光片100中紅色濾光片102、綠色濾光片1〇4 ® 和藍色濾光片1〇6的位置，鴨典雜投释串考持視頻圖像為 :广〜 ' : i fc，. .1，* ' Γ J '. 何種顏色β由於使用色輪10¾¾•待色^處理的&理就是藉 由色輪1 ο的高速旋轉來達到乂眼射於顏邕:’產生視覺暫留 效果。可見，在高速旋轉的色輪1〇中，不同顏色濾光片 的角度以及投影儀器對色輪1 〇當前顏色的識別都直接影 響著成像的色彩品質。若色輪1 〇參數不符合要求，如三 色濾光100的中紅色濾光片102、綠色濾光片104和藍色 濾光片106的角度以及時間標籤400與三色濾光片1〇〇的 ® 相對位置相對於標準值存在較大偏差，將直接影響投影 儀的顏色處理，導致成像色彩混亂。 【發明内容】 [0005] 鑒於此，有必要提供一種能夠檢測色輪中不同顏色濾波 片角度參數的色輪參數檢測系統。 [0006] 還有必要提供一種能夠檢測色輪t不同顏色濾波片角度 參數的色輪參數檢測方法。 096130559 表單編號A0101 第4頁/共20頁 0993426690-0 1338122 [0007] 099年11月2S日梭正替換頁 —種色輪參數檢測系統’該色輪包括馬達和多色濾光片 ’該多色濾光片包括複數不同顏色的扇形濾光片，該馬 達用於驅動多色濾光片轉動，該色輪參數檢測系統包括 第—感測器和處理器，該第一感測器用於發射光束到該 多色濾光片上，並接收反射回來的光束，根據反射光束 強度變化產生邊界脈衝，該處理器根據邊界脈衝計算出 不同顏色濾光片的角度值。 [0008] 一種色輪參數檢測方法，該色輪包括馬達和多色濾光片 ’該多色濾光片包括複數不同顏色的扇形濾光片，該馬 達用於驅動多色濾光片轉動，該色輪參數檢測方法包括 如下步驟： [〇〇〇9] 控制馬達帶動該多色濾光片轉動； [0010] 發射光束到該多色濾光片上，並接收反射回來的光束， 根據反射光束的強度變化產生邊界脈衝； [0011] 根據邊界脈衝計算出不同顏,色濾光片的角度值。 [0012] 上述該色輪參數檢測系統或方法在色輪轉動的情況下， 發射光束到色輪上，並根據色輪中不同顏色濾光片反射 率的不同，產生與返回光束強度變化對應的脈衝訊號， 再根據各脈衝之間的時間關係求得不同顏色濾光片的角 度值，後續即可根據計算得出的角度值與標準的角度值 比較，判斷該色輪是否符合要求。 【實施方式】 [0013] 請參閱圖3，其為一較佳實施方式的色輪參數檢測系統15 的架構圖，用於檢測色輪中各種顏色濾波片的角度以及 096130559 表單編號A0101 第5頁/共20頁 0993426690-0 B38122 099年11月26日孩正替換頁 時間標籤與濾波片的相對位置》由於色輪的種類較多， 如：三色色輪RGB ;四色色輪RGB + W，其中W表示白色； 六色色輪RGBRGB等，上述RGB等顏色都表示扇形結構的 彩色濾光片，也有些扇形濾光片只有外圈部分為彩色， 該複數扇形彩色濾光片一起構成一個圓盤，以下以檢測 三色色輪10為例來進行說明·> [0014] 色輪10包括三色濾光片100、固定部200、馬達300以及 粘貼於固定部200側壁的時間標籤400。三色濾光片1〇〇 包括有紅色濾光片102、綠色濾光片104和藍色濾光片 106。紅色濾先片102、綠色濾光片104和藍色濾光片106 相鄰處由於色差的原因，形成:有备界^2〇乂:122 ' 124。 ·«户 [0015] 色輪參數檢測系統15包括：# 一薇測1|”20^:第二感測器 30和處理器35。第一感測器20和第二感測器30用於發射 光束到色輪10上並接收自色輪10反射回來的光束，並根 據其所接收到的光束的強度變化產生脈衝訊號。 [0016] 第一感測器20正對三色濾光片100所在平面設置，用於垂 直地發射光束到三色濾光片100上，並接收反射回來的光 束’根據反射光束強度的變化產生脈衝訊號。由於紅色 濾光片102、綠色濾光片104和藍色濾光片1〇6都只能讓 與自身顏色對應的光束通過，所以他們反射回來的光束 也就不同’因此’當發射光束經過不同顏色濾光片之間 的邊界120、122、124時，反射回來的光束強度就會發 生變化，從而產生一個脈衝。參數檢測過程中，馬達3〇〇 帶動三色濾光片100連續勻速旋轉，第一感測器20產生與 紅色濾波片102、綠色濾光片104和藍色濾光片1〇6角度 096130559 表單編號A0101 第6頁/共20頁 1338122 099年11月26日按正替换頁 對應的第一脈衝訊號。如圖4所示，第一脈衝訊號4 0由週 期性的三個邊界脈衝402組成，該三個脈衝402即表示紅 色濾波片102、綠色濾光片104和藍色濾光片106之間的 三個邊界120、122、124。 [0017] 第二感測器30正對粘貼有時間標籤400的固定部200的側 壁設置，用於垂直地發射光束到粘貼有時間標籤4〇〇的固 定部200的側壁上’並接收反射回來的光束，根據反射光 束強度的變化產生脈衝訊號。因為在參數檢測過程中， 馬達3 0 0帶動固定部2 0 0持續旋轉’第二感測器3 〇發射的 光束有時會照射到固定部200的側壁上，有時候會照射到 時間標籤400上，而兩者反射回來“光束〜強度不同，第二 感測器3 0即是根據該反射光束強度變典產生第二脈衝 訊號。如圖4所示，第二脈衝訊號5〇由週期性出現的時間 脈衝5 0 2組成。 [0018]處理器35用於根據所述第一脈衝訊蟓40和第二脈衝訊號 50之間的時間關係，計算出紅色濾.波片1〇2、綠色濾光片 104和藍色濾光片1 〇 6的角度值，.以，及時間標籤4 〇 〇與邊 界120、122、124所成的角度值。其中時間標籤4〇〇與邊 界120、122、124所成的角度是指時間標籤刪沿三色滤 光片1〇〇的徑向方向所指向的方向與各個邊界12〇、122 、124構成的角度，或者說是時間標籤4〇〇上反射光束與 各個邊界120、122、124構成的角度，如圖3所示的“ 向即表示時間標蕺400所指的方向。 096130559 請再參閱圖4 ’因為馬達3〇〇是勻速旋轉的，所以第一脈 衝訊號40中的任意連續的四個脈衝之間的時間間隔就是 表單編號Α0101 笫7頁/共20頁 0993426690-0 [0019] -1338122 099年11月26日按正替換頁 轉動週期，即轉動3 6 0度。如指示框4 5 0所框區域間表示 一個轉動週期，其中四個脈衝之間的三個間隔的時間比 例關係就表示紅色濾波片102、綠色濾光片1〇4和藍色渡 光片1 06的角度比例，根據總共360度就可以得出紅色滤 波片102、綠色滤光片104和藍色渡光片1〇6的角度值。 同理，根據第二脈衝訊號50中的時間脈衝502與其同週期 内的邊界脈衝402的時間差，就可以計算出時間標籤4〇〇 與邊界120、122、124的角度值。 [0020] 上述色輪參數檢測系統15在色輪10轉動的情況下，藉由 | 第一感測器20和第二感測器30發射光束到色輪1〇上並接 收反射回來的光束’產生與應的第一脈 衝訊號40和第二脈衝訊號5 麟衝訊號中各 個脈衝的時間間隔關係求得紅色濾波片102、綠色遽光片 104和藍色濾光片106的角度值以及時間標籤4〇〇與各邊 界120、122、124的角度值，後續即可根據計算得出角 度值與標準角度值比較，判斷該色輪1 〇是否符合要求。 [0021] 請參閱圖5，其為另一較佳實施方式的色輪參數檢測系統 儀 2 5的架構圖’包括第三感測器6 〇、反光鏡7 〇和處理器6 5 。第三感測器60正對三色濾光片1〇〇所在平面設置，用於 垂直地發射光束到三色渡光片1 〇〇上，並接收返回光束， 根據返回光束強度的變化產生第三脈衝訊號。反光鏡7〇 設置於三色濾光片1 0 0面向時間標蕺4 0 0的一側，並與三 色;慮光片10 0呈4 5度角。該反光鏡7 〇用於將第三感測器 60發射且透過三色濾光片1〇〇的光束反射到粘貼有時間標 籤400的固定部200的側壁上《其中，該反光鏡7〇的擺設 096130559 表單編號Α0101 第8頁/共20頁 0993426690-0 1338122 099年11月26日核正替換頁 位置隨著入射光線角度的變化而變化，只需要將光束反 射到需要的位置即可。參數檢測過程中，馬達3 〇 〇帶動固 定部2 0 〇持續旋轉，當發射光束經過三個邊界丨2 〇、丨2 2 、124時，返回的光束的強度顯然不同，第三感測器6〇據 此產生邊界脈衝，當反光鏡7 〇反射的光束經過時間標籤 400時，由於固定部200的側壁與時間標籤4〇〇的反射率 不同，使得返回的光束強度不同，即第三感測器6〇接收 的返回光束強度發生了變化，第三感測器6〇據此產生時 間脈衝。 [0022]請參閱圖6，其為第三感測器60產生的第三脈衝訊號8〇， 第二脈衝訊號80中的任意連續的，五個脈翁區：:間即表示一 個轉動週期，也即轉動360度。如指示框8〇6所框區域間 表示一個轉動週期，因為經過邊界12〇、122、124時返 回光的強度變化量與經過時間標籤4〇〇時返回光束強度的 變化量有所差異，而且時間標蕺400與三色濾光片1〇〇的 位置關係是固定的，使得每次經過時間標籤4〇〇時返回光 • 束強度的變化量都相同，所以經過簡單的試驗即可區分 第三脈衝訊號80中的邊界脈衝802和時間脈衝8〇4。處理 器65用於根據所述第三脈衝訊號8〇中各邊界脈衝8〇2以及 時間脈衝804之間的時間關係，計算出紅色濾波片1〇2、 綠色濾光片104和藍色濾光片106的角度值，以及時間標 籤400與红色濾波片102、綠色濾光片1〇4和藍色濾光片 106之間的三個邊界所角度值，計算原理與前一實施方式 相同’不再贊述。 剛色輪參數檢測系統25只採用了-個第三感測㈣，基於 096130559 表單编软；Α0101 第9頁/共20頁 0993426690-0 1338122 099年11月26日修正替換頁 了三色濾光片1〇〇的透射性和反射性，本實施方式藉由一 個第三感測器60和一個反射鏡70的組合代替了兩個感測 器，從而降低了色輪參數檢測系統的成本。 [_ 參_7’其為-較佳實施方式的色輪參數檢測方法流 程圖，包括如下步驟： [0025] 步驟S701，控制色輪1〇勻速轉動。 [0026] 步驟S703 ’發射光束到色輪10的三色濾光片1〇〇上，並 接收反射回來的光束，根據反射光束的強度變化產生邊 界脈衝。 [0027] 步驟M05 ’發射光束到色標箴4〇〇的 固定部300的側壁上，並接，根據反射 光束強度變化產生時間脈衝。 [0028]步驟S707，根據各個邊界脈衝之間的時間間隔計算出不 同顏色濾光片的角度值。 [〇〇29]步驟s709，根據時間脈衝與邊界脈衝之間的時間差，求 得時間標籤與各個邊界12Q、122、124的角度值。 闺上述色輪參數檢測方法在色輪1G轉動的情況下，藉由發 射光束到色輪1G上並接收反㈣來的光束，產生對應脈 衝訊號，並根據脈衝訊號中各個脈衝的時間關係求不同 顏色遽光片的角度值以及時間標藏4〇〇與邊界12〇、122 、1 24的角度值’後續即可根據計算得出的角度值與標準 的角度值比較，判斷該色輪10是否符合要求。 096130559 請參閱圖8 ’其為另—触實施方式的色輪參數檢測方法 表單編號Α0ΠΠ S 10頁/共20頁 0993426690-0 [0031] 1338122 [0032] 099年11月26日按正替換頁 流程圖，包括如下步驟： 步驟S801，控制色輪勻速轉動。 [0033] 步驟S8G3 ’發射光束到色輪10的三色滤光片100上。 [0034] 步驟S8G 5 ’將透過三色渡光片⑽的光束垂直的反射到色 輪10上粘貼有時間標籤4〇〇的固定部3〇〇的側壁上，並將 固定部300的側壁上反射回來的光束再次反射到三色濾光 片100上。 φ [0035] 步驟S807 ’接收從三色濾光片1〇〇上返回的光束，並根據 返回光束強度的變化產生脈衝訊號。此時的返回光束包 括從三色濾光片1 〇 〇上反射的光束·以及透射過後又藉由反 射鏡70和固定部300的側壁反射回來的光束.，’藉由檢測這 個混合光束的強度變化，產生脈衝訊號。其中，經過邊 界120、122、124時產生的定義為邊界脈衝，經過時間 標籤400時產生的脈衝定義為時間脈衝。 [0036] • 步驟S809，根據該脈衝訊號中各個脈衝之間的時間關係 ，求得不同顏色濾光片的角度值以及時間標籤與不同顏 色濾光片之間的邊界的角度值。即根據各個邊界脈衝之 間的時間間隔計算出紅色漶波片1 〇 2、綠色濾光片1 〇 4和 藍色濾光片106的角度值，根據所述時間脈衝與其同週期 内的各個邊界脆衝的時間差，求得時間標籤4〇〇與邊界 120、122、124的角度值。 [0037] 上述色輪參數檢測方法利用反射原理代替了又一次的光 束發射，為此’該方法藉由一個光束和一個光檢測器即 可完成色輪參數檢測工作，降低了檢測成本。 096130559 表單蝙號A0101 第11頁/共20頁 0993426690-0 1338122 099年11月26日修正替换頁 [0038] 本技術領域的普通技術人員應當認識到，以上的實施方 式僅是用來說明本發明，而並非用作為對本發明的限定 ，只要在本發明的實質精神範圍之内，對以上實施例所 作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之内 〇 【圖式簡單說明】 [0039] 圖1為RGB三色色輪的立體圖。 [0040] 圖2為圖1所示的RGB三色色輪的俯視圖。 [0041] 圖3為一較佳實施方式的色輪參數檢測系統架構圖。 [0042] 圖4為圖3中的色輪參數檢測丨尹意圖。 V:、 ·· V· [0043] 圖5為另一較佳實施方式色I®參減#_系笳龠構圖。 ..‘ t ,γ· [0044] 圖6為圖5中的色輪參數檢測系統產生的波形示意圖。 [0045] 圖7為一較佳實施方式的色輪參數檢測方法流程圖。 [0046] 圖8為另一較佳實施方式色輪參數檢測方法流程圖。 【主要元件符號說明】 [0047] 色輪：1 0 [0048] 邊界：120、122、124 [0049] 色輪參數檢測系統：1 5、25 [0050] 綠色濾光片：104 [0051] 第一感測器：20 [0052] 紅色濾光片：102 096130559 表單編號Α0101 第12頁/共20頁 0993426690-0 1338.122 [0053] [0054] [0055] [0056] [0057] [0058] [0059] 099年11月26日按正替換頁
[0060] [0061] [0062] [0063] [0064] [0065] [0066] [0067] [0068] [0069] 第二感測器：30 藍色濾光片：106 處理器：35、65 固定部：2 0 0 第一脈衝訊號：4 0 馬達：30 0 第二脈衝訊號：50 時間標籤：400 第三感測器：60 邊界脈衝：402、802 反射鏡：70 指示框：450、806 第三脈衝訊號：80 時間脈衝：502、804 三色濾光片：10 0 色輪參數檢測方法流程：S70卜S709 另色輪參數檢測方法流程：S80卜S809 096130559 表單編號A0101 第13頁/共20頁 0993426690-0