专利名称：投影装置及其调整投影影像的方法
技术领域：
本发明涉及一种投影装置及其调整投影影像的方法，特别是一种具有可调整亮度 和自动化颜色增强的投影装置及调整投影影像的方法。
背景技术：
现有的投影装置大都是以灯泡作为发光源，利用输入至灯泡的电压调整灯泡的亮 度。但为了避免灯泡的损坏，控制灯泡亮度的电压不能有太大的变化，因此亮度无法随着环 境而随意调整。若投影装置在一个较昏暗的环境中，就只能利用其他的遮蔽物来遮光，会较 为耗电。而先前技术中另外公开一种利用红绿蓝发光二极管作为发光源的投影装置。此种 投影装置可以利用红绿蓝三色的叠合(Overlap)来调整投影装置亮度，叠合比例越多，投 影出的亮度就越亮。但在先前技术当中，利用此红绿蓝三色叠合的技术容易造成投影装置 的功率负荷过大而过热，并且也可能会造成投影装置投影影像的失真。因此在先前技术当 中，无法随意地利用叠合的方式来调整投影出的投影影像。因此有需要发明一种新的投影装置及调整投影影像方法以解决先前技术的缺失。
发明内容
本发明的主要目的是在提供一种投影装置，其具有可调整叠合比例的效果。本发明的另一主要目的是在提供一种调整投影影像的方法。为达到上述的目的，本发明的投影装置具有投影功能，投影装置包括投影模块、输 入接口、信号转换模块、分析模块以及叠合模块，投影模块包括红光投影模块，用以发出红 光；绿光投影模块，用以发出绿光；蓝光投影模块，用以发出蓝光；输入接口用以输入一影 像信号；信号转换模块用以转换影像信号为数字视频数据；分析模块用以分析数字视频数 据，以得到分析结果；以及叠合模块，用以根据分析结果调整红光、绿光或蓝光的叠合比例， 以控制投影模块投影出投影影像，其中叠合模块还设定最大叠合比例，叠合比例不超出最 大叠合比例。本发明的调整投影影像的方法用于一投影装置，该方法包括以下步骤输入影像 信号，以转换为数字视频数据；分析数字视频数据以得到分析结果；根据分析结果调整红 光、绿光以及蓝光的叠合比例，其中叠合比例不超出最大叠合比例；以及投影出投影影像。本发明可随意地利用叠合的方式来调整投影出的投影影像。
图1为本发明投影装置的架构图。图2A为本发明的投影装置在一般状况下投影的示意图。图2B为本发明的投影装置在叠合状况下投影的示意图。图3为本发明调整投影信号的方法的步骤流程图。
图4A为本发明的投影装置在I营色状况下的叠合示意图。
图4B为本发明的投影装置在I营色50 %状况下的叠合示意图。
主要组件符号说明
投影装置10分割模块51
投影模块20颜色检测模块52
红光投影模块21叠合模块60
绿光投影模块22调整界面70
蓝光投影模块23叠合对应表T
输入接口 30红光R
信号转换模块40绿光G
分析模块50蓝光B
具体实施例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，下文特举出本发明的 具体实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。请先参考图1，图1为本发明的投影装置的架构图。在本发明的一实施例中，本发明的投影装置10为具有数字光处理技术(Digital LightProcessing, DLP)功能的投影装置10，能够利用叠合方法提高投影影像亮度及自动 化颜色增强的功能。投影装置10为一种利用发光二极管作投影光源的投影装置10。投影 装置10包括投影模块20、输入接口 30、信号转换模块40、分析模块50、叠合模块60、调整界 面70以及叠合对应表T。投影模块20具有红光投影模块21、绿光投影模块22以及蓝光投影模块23。上述 的各色投影模块皆为利用发光二极管所组成，用以分别发出红光R、绿光G以及蓝光B。其 投影方式请参考图2A，关于本发明的投影装置在一般状况下投影的示意图。当要投影出某一帧(frame)时，投影装置10藉由红光投影模块21、绿光投影模块 22以及蓝光投影模块23在不同时间发光。不同时间发出的红光R、绿光G以及蓝光B搭配 投影装置10内部的棱镜(图未示)作用，利用人体的视觉暂留特性，即可投射出使用者可 以观看的影像信号中的一帧。由于上述的投影成像原理已被本领域技术人员所熟知，故在 此不再赘述其原理。输入接口 30用以输入影像信号至投影装置10内，以提供投影装置10投影出影 像。输入接口 30可为VGA、DVI或是AV端子等任何可传输影像或数据的接口，但本发明并 不以此为限。信号转换模块40与输入接口 30电性连接。当经由输入接口 30输入影像信号后， 信号转换模块40利用其内部的模拟数字转换及影像解码等模块进行处理，用以将影像信 号转换为投影装置10的内部模块可以进行处理的数字视频数据。由于其转换程序并非本 发明所要改进的重点所在，且已被本领域技术人员所熟知，故在此不再赘述其方法。分析模块50与信号转换模块40电性连接，用以分析所输入的数字视频数据，以得 到分析结果。分析模块50可根据数字视频数据，对投影模块20做投影影像的调整，例如调 整显示比例。除此之外，分析模块50还包括分割模块51与颜色检测模块52。分割模块51用以将数字视频数据中的一帧进行分割，以分割成多个影像区块，例如分割成8x8个区块， 但本发明并不以此数量为限。颜色检测模块用以分析所分割的单一影像区块的色相及色饱 和度，即可得知此单一影像区块的颜色。并且将所得到的颜色进行统计，即可得知此帧的颜 色属性。接着再根据此颜色属性，自动利用叠合模块60进行投影影像的调整。其调整方法 在之后会有详细的描述，故在此不再赘述。叠合模块60用以分别对红光投影模块21、绿光投影模块22以及蓝光投影模块23 的发光时间进行调整，将红光R、绿光G或蓝光B同时发光以进行叠合，使得红光R、绿光G 以及蓝光B在部分叠合的情况下投影出投影影像。其详细的叠合原理请参考图2B，关于本发明的投影装置在叠合状况下投影的示意 图。以图2B为例，叠合模块60控制红光投影模块21、绿光投影模块22以及蓝光投影 模块23在同一时间点发出红光R、绿光G以及蓝光B。如此一来，即可在此帧发出较亮的投 影影像。而剩下的未叠合部分的红光R、绿光G以及蓝光B仍然用来形成此帧的影像。调整界面70用以提供使用者调整投影影像的亮度，使用者可以根据环境光源对 叠合模块60进行控制。例如当环境光源较明亮时，使用者可以切换到较大的叠合比例以提 高亮度。而当环境光源较暗时，使用者可以控制叠合模块60不叠合，以降低亮度，同时节省 投影装置10的功率消耗。使用者亦可利用调整界面70调整投影影像的色彩表现，本发明 并不限定仅能自动调整颜色属性。在此需注意的是，虽然将红光R、绿光G以及蓝光B进行叠合可以具有较明亮的画 面，但是叠合比例越大，投影装置10的功率消耗也越大，并且也可能因为剩下未重叠的光 源太少而无法正常成像。因此叠合模块60会先设定最大的叠合比例，例如以不超出叠合比 例50%为限制，但本发明并不以此为限。此最大的叠合比例不会使投影装置10消耗的功率 超出负荷，也可以正常成像。使用者可以在不超出最大的叠合比例的情况下，利用调整界面 70控制叠合模块60，以调整影像的明亮度。而其调整的段数可根据需求作设定。投影装置10还可具有叠合对应表T。叠合对应表T可以包括颜色属性对应值与亮 度对应值。叠合模块60根据分析模块50的分析结果，对照颜色属性对应值调整红光投影模 块21、绿光投影模块22以及蓝光投影模块23的叠合比例。或是根据调整界面70的控制， 对照亮度对应值以调整红光投影模块21、绿光投影模块22以及蓝光投影模块23的叠合比 例。另一方面，叠合对应表T内亦可建立同时对应颜色属性及亮度的对应值，以供叠合模块 60同时调整投影影像的颜色特性及亮度。接着请参考图3，关于本发明调整投影信号的方法的步骤流程图。此处需注意的 是，以下虽以具有投影装置10为例说明本发明的调整投影信号的方法，但本发明的调整投 影信号的方法并不以使用在投影装置10为限。首先进行步骤301 输入影像信号，以转换为数字视频数据。投影装置10经由输入接口 30从一外部装置，例如一计算机系统或一影音播放装 置，以输入要投影的影像信号。同时信号转换模块40再将影像信号转换为数字视频数据。其次进行步骤302 将数字视频数据中的一帧分割成多个影像区块。信号转换模块40所产生的数字视频数据可以分成多个帧，分析模块50即用以分 析每一帧的颜色属性。所以分割模块51先将数字视频数据中的一帧分割成多个影像区块，
6例如分割成8x8，共64个区块，但本发明并不以此数量为限。接着进行步骤303 检测多个影像区块所分别显示的多个颜色并进行统计，以得 到此帧的颜色属性。接着颜色检测模块52检测每一个影像区块的颜色。其中本发明的一实施例利用 检测该影像区块的色相(Hue)及色饱和度(Saturation)以判断出其颜色，但本发明并不限 定要用此方式检测出颜色。细言之，颜色检测模块52首先读取出单一影像区块的亮度值与彩度值，亦即YUV 值。假设得到此影像区块的亮度值与彩度值平均值为YaUaVa。接着带入以下的公式 _7] Sa = ^Ua2+Va2Ha = tan"1 (Va/Ua)利用上述两公式即可得到其色相(Ha)及色饱和度(Sa)。最后再根据下表的准则判断出此影像区块的颜色属性
颜色白红黄绿青紫色饱和度0 ~ 0. 20. 2 ~ 10.2 — 10. 2 ~ 10.2 — 10. 2 ~ 10. 2 ~ 1色相N/A82 ~ 135136 ~ 204205 ~ 262263 ~ 315316 ~ 2425 ~ 82 举例而言，当色饱和度为0 0. 2之间，即可确定此影像区块的颜色为白色。若色 饱和度在0. 2 1之间，且色相值为82 135之间，即可确定此影像区块的颜色为红色。依 此即可找出影像区块的颜色。在本实施例中将颜色区分为白色、红色、黄色、绿色、青色、蓝色以及紫色等属性， 但本发明并不限定仅能区分为上述的颜色属性。由于上述利用检测色相及色饱和度的数 值，以及利用其数值检测颜色的方法已经被本领域技术人员所广泛使用，故在此不再赘述
其原理。当颜色检测模块52得知单一影像区块的颜色后，将此帧所有影像区块的颜色进 行统计，即可得知此数字视频数据在此一帧的一颜色属性。假设此帧有16个区块为黄 色，此帧的颜色属性即为黄色25%，若此帧有32个区块为黄色，此帧的颜色属性即为黄色 50%。需注意的是，本发明并不限定颜色属性的调整段数必须为上述的25%或50%等 比例，亦可根据需求做段数的增减。再进行步骤304 根据颜色属性调整红光、绿光以及蓝光的叠合比例。叠合模块60根据步骤303中所得的分析结果，查询叠合对应表T的颜色属性对应 值，以得知在此颜色属性下如何调整，接着再调整红光R、绿光G以及蓝光B的叠合比例。若 是在步骤303中所测得的颜色属性属于红色、绿色或蓝色，叠合模块60不调整红光R、绿光 G以及蓝光B的叠合比例，使其维持原始的设定。若所测得的颜色属性属于黄色，叠合模块 60将红光R及绿光G进行叠合；若为青色，则叠合绿光G及蓝光B ；若为紫色，则叠合红光R 及蓝光B ；若为白色，则同时叠合红光R、绿光G及蓝光B。
以下是以颜色属性为黄色为实施例进行说明。在此请同时参考图4A及图4B，关于 本发明的投影装置的叠合示意图，其中图4A为本发明的投影装置在黄色25%状况下的叠 合示意图，图4B为本发明的投影装置在黄色50%状况下的叠合示意图。例如若为黄色25%时，即如图4A所示，叠合模块60将红光R及绿光G原本周期的 25%在同一时间点发光。而剩下红光R及绿光G周期的75%仍然与蓝光B互相作用。例如 若为黄色50%时，叠合模块60将红光R及绿光G原本周期的50%在同一时间点发光。如 此一来，即可提高此帧中黄色的能量强度，以达到更强烈的黄色效果。同样地，叠合对应表T的颜色属性对应值还包括对应白色、青色以及紫色的调整 方式。因此当此帧中所表现出的颜色接近哪一颜色属性时，投影模块20即可投影出偏向此 一颜色属性的效果。本发明亦可进行步骤305 提供使用者根据环境亮度调整叠合比例。使用者可以利用调整界面70根据环境亮度，控制叠合模块60查询叠合对应表T 的亮度对应值以调整红光R、绿光G以及蓝光B的叠合比例，调整投影亮度。另一方面，使用 者亦可随自己喜好，调整所投影出影像信号的颜色属性，本发明并不限定仅能投影装置10 自动调整颜色属性。最后进行步骤306 投影出投影影像。在经过上述的调整流程后，投影装置10的投影模块20根据叠合模块60的设定， 以投影出调整后的投影影像。此处需注意的是，本发明的调整投影信号的方法并不以上述的步骤次序为限，只 要能达到本发明的目的，上述的步骤次序亦可加以改变。藉由上述的方法，即可利用调整叠合比例的方式调整投影装置10的投影亮度及 其色彩表现。综上所陈，本发明无论就目的、手段及功效，处处均显示其迥异于公知技术的特 征，恳请审查员明察，早日赐准专利，使嘉惠社会，实感德便。惟应注意的是，上述诸多实施 例仅是为了便于说明而举例而已，本发明所要求保护的权利范围自然应当以权利要求书的 范围所述为准，而非仅限于上述实施例。
权利要求
1.一种投影装置，具有一投影功能，该投影装置包括 一投影模块，该投影模块包括一红光投影模块，用以发出一红光； 一绿光投影模块，用以发出一绿光；以及 一蓝光投影模块，用以发出一蓝光； 一输入接口，用以输入一影像信号； 一信号转换模块，用以转换该影像信号为一数字视频数据； 一分析模块，用以分析该数字视频数据，以得到一分析结果；以及 一叠合模块，用以根据该分析结果调整该红光、该绿光或该蓝光的一叠合比例，以控制 该投影模块投影出一投影影像，其中该叠合模块还设定一最大叠合比例，该叠合比例不超 出该最大叠合比例。
2.如权利要求1所述的投影装置，其中该分析模块包括一分割模块，用以将该数字视频数据中的一帧分割成多个影像区块；以及 一颜色检测模块，检测该多个影像区块所显示的多个颜色并进行统计，以分析得到该 帧的一颜色属性，该叠合模块根据该颜色属性调整该帧的该红光、该绿光以及该蓝光的该 叠合比例。
3.如权利要求2所述的投影装置，其中该颜色检测模块利用一色相及一色饱和度以进 行检测。
4.如权利要求2所述的投影装置，还包括一叠合对应表，其中该叠合模块根据查询该 叠合对应表的一颜色属性对应值以调整该叠合比例。
5.如权利要求1所述的投影装置，还包括一调整界面，用以提供一使用者根据一环境 亮度，以控制该叠合模块调整该红光、该绿光以及该蓝光的该叠合比例。
6.如权利要求5所述的投影装置，还包括一叠合对应表，其中该叠合模块根据查询该 叠合对应表的一亮度对应值以调整该叠合比例。
7.—种调整投影影像的方法，用于一投影装置，该方法包括以下步骤 输入一影像信号，以转换为一数字视频数据；分析该数字视频数据以得到一分析结果；根据该分析结果调整一红光、一绿光以及一蓝光的一叠合比例，其中该叠合比例不超 出一最大叠合比例；以及 投影出一投影影像。
8.如权利要求7所述的调整投影影像的方法，其中分析该数字视频数据以得到该分析 结果的步骤包括将该数字视频数据中的一帧分割成多个影像区块； 检测该多个影像区块所分别显示多个颜色并进行统计；以及 分析该帧的一颜色属性以得到该分析结果。
9.如权利要求8所述的调整投影影像的方法，还包括检测一色相及一色饱和度的步马聚ο
10.如权利要求8所述的调整投影影像的方法，包括以下步骤查询一叠合对应表的一颜色属性对应值以调整该红光、该绿光以及该蓝光的该叠合比
11.如权利要求7所述的调整投影影像的方法，包括以下步骤提供一使用者根据一环境亮度，以藉由该叠合模块调整该红光、该蓝光以及该绿光的 该叠合比例。
12.如权利要求11所述的调整投影影像的方法，包括以下步骤查询一叠合对应表的一亮度对应值以调整该红光、该绿光以及该蓝光的该叠合比例。
全文摘要
本发明涉及一种投影装置及其调整投影影像的方法。该投影装置包括投影模块、输入接口、信号转换模块、分析模块以及叠合模块，投影模块包括红光投影模块、绿光投影模块以及蓝光投影模块，分别用以发出红光、绿光以及蓝光；输入接口用以输入影像信号；信号转换模块用以转换影像信号为数字视频数据；分析模块用以分析数字视频数据，以得到分析结果；叠合模块用以根据分析结果调整红光、绿光或蓝光的叠合比例，以控制投影模块投影出投影影像，其中叠合模块还设定最大叠合比例，叠合比例不超出最大叠合比例。本发明可随意地利用叠合的方式来调整投影出的投影影像。
文档编号H04N9/64GK102129159SQ20101000103
公开日2011年7月20日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者苏镇港, 陈信宇 申请人:宏碁股份有限公司