专利名称：投影机及利用其调整环境光源的方法,及图像播放系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种投影机及其调整方法，特别涉及一种可调整环境光源的 投影机及其调整环境光源的方法。
背景技术：
随着生活水准的提升，投影机已经被广泛的使用于日常生活中，例如办 公室或是家中。但投影机在投射图像时，容易受到外在的环境光源所干扰。 因此使用者通常需要调整投影机的各种画面参数设定，或是依照投影机所设
定的情境模式，例如明亮(Bright)、标准(Standard)、影片(Cinema)、游戏(Game) 及运动(Sports)等情境模式，来做调整，以增加投射图像的清晰度。
但在先前技术中，当要调整投影机以适应不同环境光源变化时，通常是 改变其内部的光学模块的亮度，也即调整投影机内部的灯泡的亮度。但这种 调整方式易造成灯泡过冷或是过热，进而影响到投影机的使用寿命。因此只 能够微幅的调整灯泡的亮度，但如此一来反而会使得调整的效果不佳。
有鉴于此，因此有需要发明一种新的投影机及其调整环境光源的方法以 解决先前技术的缺陷。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种投影机，其具有可以调整环境光源的效果。
本发明的另一主要目的是提供一种利用投影机控制环境光源的方法。 本发明的又一主要目的是提供一种图像播放系统，其具有一可调整环境 光源的投影机。
为达成上述目的，本发明的图像播放系统包括投影机与光源控制系统， 投影机可以经由光源控制系统来控制光源设备所发出的环境光源。投影机包 括图像处理单元、信号控制模块、使用者操作界面以及通信界面。图像处理单元用以处理投影机所要投影出的投影图像。信号控制模块与图像处理单元 电连接。使用者操作界面与图像处理单元及信号控制模块电连接，用以输入 控制信号。通信界面用以电连接信号控制模块及光源控制系统。其中使用者 操作界面输入控制信号后，图像处理单元处理投影图像，并且信号控制模块 借由通信界面控制光源控制系统，以调整环境光源。
利用投影机控制环境光源的方法包括以下步骤借由使用者操作界面以
输入控制信号；根据控制信号以投影一投影图像；以及根据控制信号以调整 环境光源。
图1是依据本发明图像播放系统的一实施例的示意图。
图2是本发明利用投影机控制环境光源的步骤流程图。
并且，上述附图中的附图标记说明如下
1图像播放系统
IO投影机
11图像处理单元
12信号控制模块
13图像显示单元
14光感应模块
20使用者操作界面
21情境模式
21a标准模式
21b明亮模式
21c影片模式
22环境光源控制模式
30光源控制系统
31光源设备
40通信界面
具体实施方式
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下 文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
请先参考图1是依据本发明的一实施例的图像播放系统的示意图。
如图1所示，本发明的图像播放系统1具有投影机10、光源控
制系统30及光源设备31。在本发明的一实施例中，本发明的图像 播放系统1使用于会议室的环境中，但本发明并不以此为限。
光源控制系统30与投影机10及光源设备31电连接。在本发 明的一实施例中，光源控制系统30为会议室的一环控系统或一电 源线通信系统(Power Line Communication System)，可用以控制 光源设备31所发出的环境光源的亮度，但本发明不以此为限。其 中电源线通信系统为利用会议室既有的电源线以传递控制信号的 系统，由于此技术已经广泛的使用于相关的通信协议上，故在此不 再赘述其原理。另外，在本发明的一实施例中，光源设备31为可 调整光线明暗度的电灯，用以发出环境光源，但本发明并不以此为 限。
本发明的投影机IO可以经由光源控制系统30以控制光源设备 31所发出的环境光源。投影机IO包括图像处理单元11、信号控制 模块12、图像显示单元13、光感应模块14与使用者操作界面20， 彼此之间皆为电连接。图像处理单元11用以处理投影机IO要显示 出的投影图像，并且利用图像显示单元13将图像投影至投影幕或 是墙壁上。其中图像处理单元11处理的程序还包括调整投影图像 所要改变的画面参数值，例如亮度(Brightness)、对比(Contrast)或是 饱和度(Hue Saturation)等画面参数值。信号控制模块12则借由通信 界面40与光源控制系统30电连接，用以控制光源控制系统30，进 而改变光源设备31所发出的环境光源的亮度。其中通信界面40为 RS232界面，但本发明并不以此为限。光感应模块14用以检测环 境光源的亮度。当信号控制模块12控制光源控制系统30以调整环 境光源时，可以利用光感应模块14检测光源设备31所发出的环境 光源的亮度，并当作一回授信号以传递回信号控制模块12。如此一来，即可使得信号控制模块12进行调整时能更精确。
使用者操作界面20为提供使用者用以操作投影机10的界面， 除了可以控制投影机10投影出的图像的画面参数之外，还可用以 控制环境光源的亮度。使用者操作界面20包括供使用者选择执行 的情境模式21与环境光源控制模式22。情境模式21可包括标准 (Standard)模式21a、明亮(Bright)模式21b与影片(Cinema)模式21c， 但本发明并不以上述的三种情境模式为限。当使用者选择执行情境 模式21后，图像处理单元11会依所选择的模式以改变图像的画面 参数，并且信号控制模块12也同时控制光源控制系统30以改变环 境光源。另一方面，使用者也可选择执行环境光源控制模式22以 直接改变环境光源。关于利用投影机10改变环境光源的方式在之 后会有详细的叙述。
接下来请参考图2关于本发明利用投影机控制环境光源的步骤 流程图。此处需注意的是，以下虽以具有投影机10的图像播放系 统1为例说明本发明的控制环境光源的方法，但本发明的控制环境 光源的方法并不以使用在投影机IO及图像播放系统1为限。
如图2所示，本发明首先进行步骤201，借由使用者操作界面 输入一控制信号。
在步骤201中，投影机10提供使用者借由使用者操作界面20 以输入控制信号。输入的控制信号可为执行情境模式21的信号或 是执行环境光源控制模式22的信号，但本发明并不以上述信号的 种类为限。例如，控制信号也可为调整图像的亮度、对比或是饱和 度等画面参数的信号。
接着本发明进行步骤202，根据该控制信号以投影一投影图像。 在步骤202中，图像处理单元11借由步骤201中所选择的模 式，而对要投影的图像进行画面参数上的调整，例如调整投影图像 的亮度、对比或是饱和度等画面参数值，或是借由情境模式21以 自动调整投影图像。接着再借由图像显示单元13投影出已经调整 过的投影图像。
本发明在进行步骤202时，可同时或接着进行步骤203，根据
8该控制信号对环境光源进行调整。
在步骤203中，信号控制模块12同时借由步骤201中所选择 的模式，经由通信界面40对光源控制系统30进行控制，借以控制 光源设备31以调整环境光源的亮度。
在步骤201中，若在使用者操作界面20中选择执行标准模式 21a时，即可视为此时投影机10为一般正常的使用状况。根据实验 的结果，环境光源对比度(Ambient Contrast Ratio)，应在20:1到 10:1之间才能让使用者有优选的观赏效果。其中环境光源对比度的 定义为投影机10的照度与环境光源的亮度的比例。因此在标准模 式21a下调整环境光源的调整公式如下
其中^为要控制的环境光源。Z^为标准模式21a下投影机10的 平均照度。以一般具有2000流明(lumens)的投影机10而言，标 准模式21a下的平均照度大约为1300勒克斯(Lux)。丄,为光感应 模块14检测到的环境光源。信号控制模块12将环境光源调整到可 符合上述的环境光源对比度的范围中。
若在明亮模式21b下，则代表使用者选择在环境光源的亮度提 高时使用投影机10。在此情况下会使得投影机IO投影出的投影图 像在暗部的细节因为环境光源的影响而显得模糊。根据利用投影机 IO显示灰阶信号的方式实验的结果，若设定以具有32阶的灰阶信 号只能损失4~6阶为许可范围的情况下，此时的环境光源对比度应 该要保持在2.67:1到2:1之间才能得到清楚的投影图像。因此在明 亮模式21b下调整环境光源的调整公式如下
其中^为要控制的环境光源，^为明亮模式21b下投影机10的 平均照度。在明亮模式21b下投影机10的平均照度大约为1800勒 克斯(Lux)。丄,为光感应模块14检测到的环境光源。
>Zra/10
'/A >Zra/2丄，=
当在执行影片模式21c时，由于一般使用者都会在较暗的环境 光源下，利用投影机10观赏影片。所以此时就需要注意投影图像
的对比与暗部细节。根据实验的结果，若要求具有32阶的灰阶信
号的任一暗部细节都必须可以清楚辨识，此时的环境光源对比度应
该要保持在100:1到33.3:1之间才能得到清楚的投影图像。因此在
影片模式21c下调整环境光源的调整公式如下 '丄^/100 z/i^^丄^/100
Zs '/;/100<^ "w/33.3
ZPF/33.3 Zs > ;/33.3
其中Z,为要控制的环境光源。i^为影片模式21c下的平均照度。 以一般具有2000流明(lumens)的投影机10而言，影片模式21c 下的平均照度大约为1000勒克斯(Lux) 。 ^为光感应模块14检 测到的环境光源。
信号控制模块12分别借由上述的公式以控制光源控制系统30， 将环境光源调整到各个情境模式所设定的环境光源对比度的范围 当中。
另一方面，使用者也可以直接选取环境光源控制模式22，以借 由信号控制模块12直接提高或是降低环境光源的亮度。 本发明接着进行步骤204，检测环境光源的亮度。 在步骤204中，本发明接着利用光感应模块14检测此时光源 设备31所发出的环境光源的亮度，并将检测到的环境光源的亮度 当作回授信号以回传到信号控制模块12。
最后本发明进行步骤205，判断该环境光源是否已调整完成。 在步骤205中，信号控制模块12借由回授信号以判断环境光 源是否己调整完成。若信号控制模块12判断环境光源尚未调整完 成，就回到步骤203再进行调整，直到环境光源的亮度调整到各模 式所应对应的环境光源对比度的范围内。以执行标准模式21a的实 施例为例，若步骤204中光感应模块14检测到的环境光源的亮度 小于投影机10的平均照度的二十分之一，信号控制模块12就会控 制光源控制系统30以提高环境光源的亮度。若光感应模块14检测到的环境光源的亮度大于投影机10的平均照度的十分之一，信号 控制模块12即控制光源控制系统30以降低环境光源的亮度。信号 控制模块12会持续调整环境光源，直到环境光源的亮度调整到标 准模式21a所应对应的范围内为止。
另一方面，由于在明亮模式21b与影片模式21c下的调整方式 与在标准模式21a下的方式类似，仅为改变其环境光源对比度的值， 故在此不再赘述其调整流程。
若环境光源的亮度已经在所选取的情境模式所对应的范围内， 就可以结束利用投影机控制环境光源的流程。
此处需注意的是，本发明的利用投影机控制环境光源的方法并 不以上述的步骤次序为限，只要能达成本发明的目的，上述的步骤 次序也可加以改变。
综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，均显示其迥异于 公知技术的特征。应注意的是，上述诸多实施例仅为了便于说明而 举例而己，本发明所主张的权利范围自应以权利要求所述为准，而 非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种投影机，设置于一图像播放系统中，用以连接一光源控制系统以控制一光源设备所发出的一环境光源，该投影机包括一图像处理单元，用以处理该投影机所要投影出的一投影图像；一信号控制模块，与该图像处理单元电连接；一使用者操作界面，与该图像处理单元及该信号控制模块电连接，用以输入一控制信号；以及一通信界面，用以电连接该信号控制模块及该光源控制系统；其中该使用者操作界面输入该控制信号后，该图像处理单元处理该投影图像，并且该信号控制模块借由该通信界面控制该光源控制系统，以调整该环境光源。
2. 如权利要求1所述的投影机，还包括一光感应模块，与该信号控制模块电连接，用以检测该光源设备所发出的该环境光源的亮度，以作为一回授信号传递回该信号控制模块。
3. 如权利要求1所述的投影机，其中该控制信号为执行一情境模式的信号。
4. 如权利要求3所述的投影机，其中该情境模式包括一标准模式；一明亮模式；或一影片模式。
5. 如权利要求1所述的投影机，其中该控制信号为执行一环境光源控制模式的信号。
6. —种利用投影机控制一环境光源的方法，包括借由一使用者操作界面以输入一控制信号；根据该控制信号以投影一投影图像；以及根据该控制信号以调整该环境光源。
7. 如权利要求6所述的利用投影机控制环境光源的方法，还包括以下步骤检测该环境光源的亮度；以及利用该环境光源的亮度作为一回授信号以判断该环境光源是否已调整完成。
8. 如权利要求6所述的利用投影机控制环境光源的方法，其中输入该控制信号的步骤为输入执行一情境模式的信号。
9. 如权利要求8所述的利用投影机控制环境光源的方法，其中输入执行该情境模式的信号的步骤还包括执行一标准模式；执行一明亮模式；或执行一影片模式。
10. 如权利要求9所述的利用投影机控制环境光源的方法，其中选择执行该标准模式的步骤包括调整一环境光源对比度为大约20:1至10:1之间。
11. 如权利要求9所述的利用投影机控制环境光源的方法，其中选择执行该明亮模式的步骤包括调整该环境光源对比度为大约2.67:1至2:1之间。
12. 如权利要求9所述的利用投影机控制环境光源的方法，其中选择执行该影片模式的步骤包括调整该环境光源对比度为大约100:1至33.3:1之间。
13. 如权利要求6所述的利用投影机控制环境光源的方法，其中输入该控制信号的步骤为输入执行一环境光源控制模式的信号以直接调整该环境光源。
14. 一种图像播放系统，包括一光源控制系统，用以控制一光源设备所发出的一环境光源；以及一投影机，包括一图像处理单元，用以处理该投影机所要投影出的一投影图像；一信号控制模块，与该图像处理单元电连接；一使用者操作界面，与该图像处理单元及该信号控制模块电连接，用以输入一控制信号；以及一通信界面，用以电连接该信号控制模块及该光源控制系统；其中该使用者操作界面输入该控制信号后，该图像处理单元处理该投影图像，并且该信号控制模块借由该通信界面控制该光源控制系统，以调整该环境光源。
15. 如权利要求14所述的图像播放系统，其中该光源控制系统为一电源线通信系统或一环控系统，用以控制该光源设备。
16. 如权利要求14所述的图像播放系统，其中该投影机还包括一光感应模块，与该信号控制模块电连接，用以检测该光源设备所发出的该环境光源的亮度，以作为一回授信号以传递回该信号控制模块。
17. 如权利要求14所述的图像播放系统，其中该控制信号为执行一情境模式的信号。
18. 如权利要求17所述的图像播放系统，其中该情境模式包括一标准模式；一明亮模式；或一影片模式。
19. 如权利要求14所述的图像播放系统，其中该控制信号为执行一环境光源控制模式的信号。
全文摘要
本发明公开一种投影机及利用投影机调整环境光源的方法。投影机用于图像播放系统中。投影机包括图像处理单元、信号控制模块、使用者操作界面以及通信界面。图像处理单元用以处理投影图像。信号控制模块用以控制光源控制系统。使用者操作界面用以输入控制信号。通信界面用以电连接信号控制模块及光源控制系统。当使用者操作界面输入控制信号后，图像处理单元处理投影图像，并且信号控制模块借由通信界面控制光源控制系统，以调整环境光源。本发明的投影机及其调整环境光源的方法可以提高投影机的寿命。
文档编号G03B21/00GK101598888SQ20081010956
公开日2009年12月9日 申请日期2008年6月2日 优先权日2008年6月2日
发明者苏镇港 申请人:宏碁股份有限公司