专利名称：投影机的测量系统及方法
技术领域：
本发明关于一种光线测量系统及方法，特别是，关于一种用以测量投影机输出光线的系统及方法。
背景技术：
不同投影机的输出光线质量各不相同，因此需有一套测量标准来确保投影机的质量。目前普遍所使用的标准为美国国家标准协会(American NationalStandard Institute(ANSI))所制定的13点测量及16点对比测量，其中13点测量为将投影画面9等分后的每一等分的中心点，加上角落4点，而16点对比测量为将投影画面16等分后的每一等分的中心点。目前的测试标准为对这13点进行光度与亮度的测量，以及对这16点进行对比度的测量。台湾专利公开号00388003，发明名称为“投影系统测试器”，即公开一种投影机的测试装置，其使用一个光学感测装置于投影画面上移动，以测量投影机输出光线。然而，这种单点依序测量的方式相当耗时，且当投影机画面的规格不同时，需重新调整位置，且测量的时间较长。
另一个台湾专利，公开号为00386176，发明名称“用来测量投影机的输出光线的光线测量系统”，也公开一种投影机的测试系统及方法。但其方法只针对13点光亮度的测量，对29点(或其它数量)的测量则不具有明显提升效率的功用，且亦不适用于各种不同投影机规格。图1显示一另一传统的光线测量系统100。在系统100中，一投影机180投射一影像画面在框架170上，而感测装置150置于框架170上，用以测量投影机180输出的光线。一控制装置190连接至投影机180及感测装置150，用以控制投影机180的输出及感测装置150的位置。目前的测量系统，一般使用3个感测装置250、252及254，分次移动至待测点而进行测量(如图2所示)，直到29个待测点均测量完毕。在图2所示出的传统的测量系统中，感测装置252是以固定的方式置于水平方向横杆274上，感测装置250及254则以可左右移动的方式置于水平方向横杆274上，其中水平方向横杆274可在垂直方向横杆272上做上下的滑动。以此3个感测装置250、252及254的来测量影像画面260上29个待测点，其测量顺序可例如为以感测装置250及254分别测量待测点201及202；向上移动水平方向滑杆274，以感测装置250、252及254分别测量待测点211～213；向上移动水平方向滑杆274，以感测装置250、252及254分别测量待测点214～216；向上移动水平方向滑杆274，以感测装置250、252及254分别测量待测点217～219；向上移动水平方向滑杆274，以感测装置250及254分别测量待测点203及204；向下移动水平方向滑杆274，以感测装置250、及254分别测量待测点233及236；左右移动感测装置250、及254，以分别测量待测点234及235；向下移动水平方向滑杆274，以感测装置250、及254分别测量待测点230及231；左右移动感测装置250、及254，以分别测量待测点229及232；向下移动水平方向滑杆274，以感测装置250、及254分别测量待测点225及228；左右移动感测装置250、及254，以分别测量待测点226及227；向下移动水平方向滑杆274，以感测装置250、及254分别测量待测点222及223；以及左右移动感测装置250、及254，以分别测量待测点221及224。
以传统的方法测量29个待测点共需13个步骤，耗时过长。因此，有必要提供一种新的光线测量方法，在测量设备的成本考虑下减少投影机输出的测量时间，且适用于各种测试标准以及各种画面比例的投影机。
发明内容
鉴于先前技术所存在的问题，本发明提供了一种投影机的测量系统及方法，用以在成本的考虑下，减少测量时间。
根据本发明的一方面，提供了一种用以测量一投影机输出光线特性的系统。此系统包括一框架，供投影机投射一影像画面于其上；多个第一光学感测装置，以一最佳化方式而分布于框架上，用以测量影像画面上的多个取样点的光线特性；以及一控制装置，与多个第一光学感测装置及框架连接，用以控制多个第一光学感测装置的位置，并将多个第一光学感测装置所测量的结果传回以供分析。
根据本发明的另一方面，测量一投影机输出光线特性的系统还包括4个第二光学感测装置，置于框架的4个角落，用以测量在影像画面上的4个角落的光线特性。
根据本发明的又一方面，若多个取样点的数量为N个、位于同一高度的取样点的最大数量为M个、取样点分布在P个不同的高度上、N个取样点的其中4个位于框架的4个角落且无任何其它取样点与4个角落的4个取样点位于同一高度，则分布光学感测装置的最佳化方式为选择使用大于或等于M个第一光学感测装置，以在同一时间测量位于同一高度的取样点，并以第二光学感测装置同时测量4个角落的4个取样点，进行“P-2”次测量，而完成N个取样点的测量。
根据本发明的再一方面，提供了一种用以测量一投影机输出光线特性的方法。此方法包括以下步骤(a)以投影机投射一影像画面于一框架上；(b)决定影像画面上的取样点的数量及位置；(c)根据取样点的数量及位置，而以一最佳化方式选择设置在框架上的第一光学感测装置的数量及位置，其中第一光学感测装置用以测量取样点的光线特性；(d)选择性地设置4个第二光学感测装置在框架的4个角落，用以测量在影像画面上的4个角落的光线特性；(e)以连接至多个第一光学感测装置及框架的一控制装置，控制多个第一光学感测装置移动至取样点的位置，以及控制多个第一光学感测装置对多个取样点进行测量，而完成所有取样点的测量。
图1示出一传统的光线测量系统；图2示出一传统的测量系统及测量点的示意图；图3根据本发明的一实施例，示出一光线测量系统；
图4根据本发明的一实施例，示出一测量系统及测量点的示意图；图5根据本发明的另一实施例，示出一测量系统及测量点的示意图；以及图6根据本发明的又一实施例，示出一测量系统及测量点的示意图。
附图组件符号说明100、300、测量系统150、感测装置170、370、670框架180、380、投影机190、390、控制装置201～204、211～219、221～236、待测点250、252、254、350、352、354、356、358感测装置260、360、460、560、660、影像画面272、372、472、572、672、垂直方向滑杆274、374、474、574、674、水平方向滑杆401～404、411～419、421～436、待测点450、452、454、456、感测装置501～504、511～519、521～536、待测点550、552、554、556、558、感测装置601～604、611～619、621～636、待测点640、642、644、646、650、652、654、656、658、感测装置具体实施方式
本发明公开一种投影机的测量系统及方法。为了使本发明的叙述更加详尽与完备，可参照下列描述并配合图1至图6的附图。
参考图3，根据本发明的一实施例而示出一光线测量系统300。测量系统300用以测量投影机380所输出光线所形成影像画面360上不同点的光线特性。进行测量时，投影机380向前投射一影像画面360在框架370上，其中框架370可包括一水平方向滑杆374及一垂直方向滑杆372。在此实施例中，感测装置350、352、354、356及358分别以固定或是可移动的方式置于水平方向滑杆374上，以测量投影机380的输出光线，而水平方向滑杆374是以可滑动的方式置于垂直方向滑杆372上。控制装置390连接至投影机380，以控制投影机380输出一影像画面360至框架370。此外，控制装置390亦连结至框架370及部份或全部的感测装置，用以控制各感测装置的位置。在此实施例中，投影机380置于框架370前方约2～2.5公尺，投射出的影像画面360的宽度与框架370的宽度相同，而长度则随投影机380的尺寸规则(例如4∶3或16∶9)不同而有所不同。在本发明中，可透过一些传统的传动装置(例如步进马达、调速皮带等)以及控制装置390而程序化水平方向滑杆374及感测装置350、352、354、356及358的移动。
图4为根据本发明一实施例所示出的测量系统及测量点示意图。在影像画面460上有29个待测点色度与亮度的待测点401～404及411～419，以及对比度的待测点421～436。这29个待测点为目前业界公认的测量点，然而本发明并不限于这29个待测点的测量，其它不同数量及位置的测量点分布亦可使用本发明所公开的方法测量。在此实施中，感测装置置于水平方向滑杆474上，而水平方向滑杆474可在垂直方向滑杆472上滑动。因此可在同一时间测量同一高度(即相同y坐标)的待测点。图4中的待测点分布在9个不同的高度上，在感测装置只置于水平方向滑杆474的情况下，则至少需移动水平方向滑杆474进行9次测量，以完成所有待测点的测量。由此可知，感测装置的数量至少需为位于同一高度的取样点的最大数量。在此实施例中，同一高度的取样点的最大数量为4个(例如待测点421～424，或是待测点425～428，等)，因此可选择数量大于或等于4的感测装置。图4示出具有4个感测装置450、452、454及456的一实施例。此4个感测装置450、452、454及456的测量顺序例如为以感测装置450及456分别测量待测点401及402；向上移动水平方向滑杆474，以感测装置450、452及454分别测量待测点411～413；向上移动水平方向滑杆474，以感测装置450、452及454分别测量待测点414～416；向上移动水平方向滑杆474，以感测装置450、452及454分别测量待测点417～419；向上移动水平方向滑杆474，以感测装置450及456分别测量待测点403及404；
向下移动水平方向滑杆474，以感测装置450、452、454及456分别测量待测点433～436；向下移动水平方向滑杆474，以感测装置450、452、454及456分别测量待测点429～432；向下移动水平方向滑杆474，以感测装置450、452、454及456分别测量待测点425～428；以及向下移动水平方向滑杆474，以感测装置450、452、454及456分别测量待测点421～424。
其中步骤(b)～(d)不一定需使用感测装置450、452及454，只要从感测装置450、452、454及456任选3个即可，且在此所示的测量顺序仅为例示，因此步骤(a)～(i)的顺序为可交换。4个感测装置450、452、454及456在水平方向滑杆474的移动由一控制装置以程序控制。
在整个测量过程中，图4中的感测装置450、452、454及456均需左右移动，因而增加了一些测量时间。图5示出了可进一步的降低图4中实施例的测量时间的另一测量系统。图5与图4类似，除了选择使用5个感测装置550、552、554、556及558之外，其中感测装置552，554及556是以固定的方式置于水平方向滑杆574上，而感测装置550及558则以可左右移动的方式置于水平方向滑杆574上，其中水平方向滑杆574是以可移动的方式置于垂直方向滑杆572上。固定的感测装置552、554及556分别对准中间3个直排以负责测量影像画面560中间的11个待测点(512、515、518、522、523、526、527、530、531、534及535)，可移动的感测装置550及558则负责测量两侧的18个待测点(501-504、511、513、514、516、517、519、521、524、525、528、529、532、533及536)。此5个感测装置550、552、554、556及558的测量顺序例如为以感测装置550及558分别测量待测点501及502；向上移动水平方向滑杆574，以感测装置550、554及558分别测量待测点511～513；向上移动水平方向滑杆574，以感测装置550、554及558分别测量待测点514～516；向上移动水平方向滑杆574，以感测装置550、554及558分别测量待测点517～519；
向上移动水平方向滑杆574，以感测装置550及558分别测量待测点503及504；向下移动水平方向滑杆574，以感测装置550、552、556及558分别测量待测点533～536；向下移动水平方向滑杆574，以感测装置550、552、556及558分别测量待测点529～532；向下移动水平方向滑杆574，以感测装置550、552、556及558分别测量待测点525～528；以及向下移动水平方向滑杆574，以感测装置550、552、556及558分别测量待测点521～524。
在此所示的测量顺序仅为例示，因此步骤(a)～(i)的顺序为可交换。整个测量过程只需移动水平感测装置550及558，而感测装置552、554、556在水平方向则不移动位置，因此可较图4节省更多的测量时间。此外，亦可选择使用9个固定的感测装置，分别对准影像画面560中的9个直排，便可在不需左右移动感测装置的情况下，完成所有待测点的测量。然而，由于每一感测装置的价格相当昂贵，因此仍需在价格与时间上做衡量。本发明即用以在一定成本的考虑下，减少测量时间，而提升生产效率。
图6示出了可进一步的降低图5中实施例的测量时间的另一测量系统。在此实施例中，除了以固定的方式置于水平方向滑杆674上的感测装置652、654及656，以及以可左右移动的方式置于水平方向滑杆674上的感测装置650及658之外，还在框架670的四个角落分别放置可上下移动的感测装置640、642、644及646，以分别测量在影像画面660角落的4个待测点601～604。借由增加这4个感测装置640、642、644及646，可比图5中的实施例减少2个测量步骤，即只需进行7次测量便可完成所有待测点的测量。此9个感测装置640、642、644、646、650、652、654、656及658的测量顺序例如为以感测装置650、654及658分别测量待测点611～613，以及以感测装置640、642、644及646分别测量待测点601～604；向上移动水平方向滑杆674，以感测装置650、654及658分别测量待测点614～616；向上移动水平方向滑杆674，以感测装置650、654及658分别测量待测点617～619；向上移动水平方向滑杆674，以感测装置650、652、656及658分别测量待测点633～636；向下移动水平方向滑杆674，以感测装置650、652、656及658分别测量待测点629～632；向下移动水平方向滑杆674，以感测装置650、652、656及658分别测量待测点625～628；以及向下移动水平方向滑杆674，以感测装置650、652、656及658分别测量待测点621～624。
在此所示的测量顺序仅为例示，因此步骤(a)～(g)的顺序为可交换。整个测量过程只需7个步骤，因而节省更多的测量时间。由于在四个角落的感测装置640、642、644及646可上下移动，因此可随不同影像画面的比例而做调整。
与前案相较，图2所示的以3个感测装置测量29个待测点的传统方法，共需13个步骤，耗时约90秒。图5所示的本发明一实施例(使用5个感测装置)则共需9个步骤，耗时约60秒。图6所示的本发明另一实施例(使用9个感测装置)则共需7个步骤，耗时约40秒。因此，本发明在一定地测量设备成本的考虑下，有效地缩减了测量每个投影机的色亮度及对比度的时间，而提升了生产效率。
此外，虽然上述说明中，投影画面的水平方向长度固定为框架的宽度，投影画面的垂直方向长度则随投影机规则的不同而不同，然而亦可使投影画面的垂直方向长度固定为框架的长度，而水平方向长度则随投影机规则的不同而有不同。在此情况中，可将感测装置置于垂直方向滑杆上，而此垂直方向滑杆可在一水平方向滑杆上滑动，另外4个角落的感测装置可安排为可左右移动，因此亦可适用于各种尺寸、规格的投影机的测量。而且，依本发明的精神，可根据待测点的数量及位置而决定感测装置的数量及分布方式，而不限于上述的29个待测点的测量。本发明的控制装置可依不用的应用而控制感测装置的开或关。举例来说，图6中感测装置640、642、644及646在步骤(a)测量完待测点601～604后，在其后的步骤中，控制装置可关闭感测装置640、642、644及646，亦可开启这些感测装置而对待测点601～604进行重复测量，以获得更多组的测量数据。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并非用以限定本发明的范围；凡其它未脱离本发明所公开的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包括在本发明的范围内。
权利要求
1.一种用以测量一投影机输出光线特性的系统，包括一框架，置于该投影机前的一预定位置，该框架包括两滑杆，其中一滑杆是以可滑动的方式置于另一滑杆上，其中该投影机投射一影像画面于该框架上；多个第一光学感测装置，置于该两滑杆的其中之一上，用以测量该影像画面上的多个取样点的光线特性；多个第二光学感测装置，置于该框架的4个角落，用以测量在该影像画面上的4个角落的光线特性；以及一控制装置，与该多个第一光学感测装置、该多个第二光学感测装置及该框架连接，用以控制该多个第一光学感测装置及该多个第二光学感测装置的位置，并控制该多个第一光学感测装置及该多个第二光学感测装置对该多个取样点进行测量；其中，依据该取样点的数量及位置而以一最佳化方式选择该多个第一光学感测装置的数量及位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该影像画面的一宽度与该框架的宽度相同，该影像画面的一长度则随该投影机的一画面比例而改变。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，该两滑杆分别为一水平方向的滑杆及一垂直方向的滑杆，其中该垂直方向的滑杆固定在该框架中央，该水平方向的滑杆是以可上下滑动的方式置于该垂直方向的滑杆上，且该多个第一光学感测装置设置在该水平方向的滑杆上。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，该第二光学感测装置是以可上下移动的方式而设置，且依该投影机的画面比例而上下调整该第二光学感测装置的位置。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，若该多个取样点的数量为N个、位于同一高度的该取样点的最大数量为M个、且该取样点分布在P个不同的高度上，则该最佳化方式为选择使用大于或等于M个的该第一光学感测装置，以在同一时间测量位于同一高度的该取样点，进行P次测量，以完成N个取样点的测量。
6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，若该多个取样点的数量为N个、位于同一高度的该取样点的最大数量为M个、该取样点分布在P个不同的高度上、该N个取样点的其中4个位于该框架的4个角落且无任何其它取样点与该4个角落的该4个取样点位于同一高度，则最佳化方式为选择使用大于或等于M个的该第一光学感测装置，以在同一时间测量位于同一高度的该取样点，并以该第二光学感测装置同时测量该4个角落的该4个取样点，进行“P-2”次测量，以完成N个取样点的测量。
7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，若该多个取样点分别位于该影像画面的4个角落、均分该影像画面为9等分的每一等分的中心点以及均分该影像画面为16等分的每一等分的中心点的29个位置，则该最佳化方式为，以该第二光学感测装置在同一时间测量位于该4个角落的该4个取样点，且该多个第一光学感测装置在同一时间测量位于同一高度的该取样点，其中同一高度的该取样点的最大数量为4个。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，该多个第一光学感测装置的数量为4个，且以可移动的方式置于该水平方向的滑杆上。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，该多个第一光学感测装置的数量为5个，其中一部分以可移动的方式置于该水平方向的滑杆上，另一部分以固定的方式置于该水平方向的滑杆上。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该第一及第二光学感测装置用以测量投影机光线的光度、亮度及对比度。
11.一种用以测量一投影机输出光线特性的方法，包括以下步骤以该投影机投射一影像画面于一框架上，其中该框架包括一水平方向的滑杆及一垂直方向的滑杆，且该水平方向的滑杆以可上下滑动的方式置于该垂直方向的滑杆上；决定该影像画面上的取样点的数量为N个、位于同一高度的该取样点的最大数量为M个、及该取样点分布在P个不同的高度上；选择使用大于或等于M个的第一光学感测装置，以在同一时间测量位于同一高度的该取样点，其中该第一光学感测装置设置在该水平方向的滑杆上，用以测量该取样点的光线特性；以连接至该多个第一光学感测装置及该框架的一控制装置，控制该多个第一光学感测装置移动至该取样点的位置，以及控制该多个第一光学感测装置对该多个取样点进行P次的测量，而完成N个取样点的测量。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该步骤(a)还包括将该影像画面投射为具有与该框架宽度相同的一宽度，而该影像画面的一长度则随该投影机的一画面比例而改变。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该取样点分别位于均分该影像画面为9等分的每一等分的中心点以及均分该影像画面为16等分的每一等分的中心点的25个位置，使得在该步骤(c)中，依据在同一高度的该取样点的最大数量为4个，而选择使用4个或4个以上的该第一光学感测装置。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该第一光学感测装置的数量为5个，其中一部分以可移动的方式置于该水平方向的滑杆上，另一部分以固定的方式置于该水平方向的滑杆上。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该第一光学感测装置用以测量投影机光线的光度、亮度及对比度。
16.一种用以测量一投影机输出光线特性的方法，包括以下步骤以该投影机投射一影像画面于一框架上，其中该框架包括一水平方向的滑杆及一垂直方向的滑杆，且该水平方向的滑杆以可上下滑动的方式置于该垂直方向的滑杆上；决定该影像画面上的取样点的数量为N个、位于同一高度的该取样点的最大数量为M个、该取样点分布在P个不同的高度上及该N个取样点的其中4个位于该框架的4个角落且无任何其它取样点与该4个角落的该4个取样点位于同一高度；选择使用大于或等于M个的第一光学感测装置，以在同一时间测量位于同一高度的该取样点，并使用4个第二光学感测装置测量该4个角落的该4个取样点，其中该第一光学感测装置装置设置在该水平方向的滑杆上，而该第二光学感测装置于该框架的4个角落；以连接至该第一光学感测装置、该第二光学感测装置及该框架的一控制装置，控制该第一及第二光学感测装置移动至该取样点的位置，以及控制该第一及第二光学感测装置对该多个取样点进行“P-2”次的测量，而完成N个取样点的测量。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，该步骤(a)还包括将该影像画面投射为具有与该框架宽度相同的一宽度，而该影像画面的一长度则随该投影机的一画面比例而改变。
18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，该取样点分别位于该影像画面的该4个角落、均分该影像画面为9等分的每一等分的中心点以及均分该影像画面为1 6等分的每一等分的中心点的29个位置，使得在该步骤(c)中，依据在同一高度的该取样点的最大数量为4个，而选择使用4个或4个以上该第一光学感测装置。
19.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，该第一光学感测装置的数量为5个，其中一部分以可移动的方式置于该水平方向的滑杆上，另一部分以固定的方式置于该水平方向的滑杆上。
20.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，该第一及第二光学感测装置用以测量投影机光线的光度、亮度及对比度。
全文摘要
用以测量一投影机输出光线特性的系统及方法。此系统包括一框架，置于投影机前的一预定位置，其中投影机投射一影像画面在框架上；多个第一光学感测装置，分别置于框架上，用以测量影像画面上的多个取样点的光线特性；以及一控制装置，与多个第一光学感测装置及框架连接，用以控制多个第一光学感测装置移动至多个取样点的位置以进行测量；其中，依据取样点的数量及位置而以一最佳化方式选择多个第一光学感测装置的数量及位置。
文档编号G03B21/00GK101089580SQ20061009365
公开日2007年12月19日 申请日期2006年6月14日 优先权日2006年6月14日
发明者刘佳训, 黄明毅 申请人:明基电通股份有限公司