参数调整方法及应用其的投影机与流程

1.本发明涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种参数调整方法及应用其的投影机。


背景技术：

2.一般来说，投影机已广泛应用在会议简报、广告投放、展览演出等场所，其利用透镜系统产生宽广范围的投影画面。投影机在无光照环境能提供最原始的画面色彩表现；然在部分光照环境下，投影画面会受到环境光资讯的影响而发生色彩淡化与细节模糊等缺点。
3.为了克服此问题，使用者通常会试图调降环境亮度，但难以降为无光照环境。另一种解决办法则是提高投影机的光源亮度，然而投影亮度提高会相应增加投影机的消耗能量、机体温度、风扇转速、机械噪音、及设备成本；此外，光源亮度的变化线性度极低，增加光源亮度后就无法计算且预设投影画面的色彩变化，需要逐一进行测试才能得知色彩变化和光源亮度提高后的转换关系，其测试过程繁琐且准确率较低。
4.因此，有必要设计一种新型的参数调整方法及应用其的投影机，以克服上述缺陷。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种参数调整方法及应用其的投影机，其能够可根据环境光资讯自动修正投影画面。
6.为达到上述目的，本发明提供了一种参数调整方法，应用于具有环境光侦测器、数据库与数字微镜模组的投影机，其特征在于，该参数调整方法包含有：取得该环境光侦测器所生成的侦测信号以得到环境光资讯；该环境光资讯与于该数据库的查找表比对以计算出补偿参数；以及依照该补偿参数调整该数字微镜模组的反射光量，从而控制该投影机投射出应该环境光资讯进行补偿的修正投影画面。
7.较佳的，所述方法还包含有：选择关键色票；取得该关键色票在该投影机所处的环境亮度低于门槛值时的基准色参数；量测该关键色票在该环境光资讯下的原始色参数；以及比较该基准色参数与该原始色参数的差异以建立该查找表。
8.较佳的，该关键色票的色域座标位于该原始色参数的色域范围内。
9.较佳的，该环境亮度低于该门槛值包括：该投影机位于无照明光情境。
10.较佳的，该基准色参数与该原始色参数各自包含该关键色票的色域座标和色彩亮度中的至少其中之一。
11.较佳的，所述方法还包含有：取得该关键色票在不同环境光资讯下的多个原始色彩亮度；以及列出该多个原始色彩亮度和对应伽玛补偿值的关系以计入该查找表；及/或列出该多个原始色彩亮度和对应饱和度补偿值的关系以计入该查找表。
12.较佳的，所述方法还包含有：取得该关键色票在不同环境光资讯下的多个原始色域座标和不同光源种类的比对关系。
13.较佳的，所述方法还包含有：列出多个光源种类和对应白平衡补偿值的关系以计
入该查找表；及/或列出多个光源种类和对应色相补偿值的关系以计入该查找表。
14.较佳的，所述方法还包含有：分析该侦测信号以判断该投影机的原始投影画面是否受到该环境光资讯的影响；以及若该原始投影画面为该环境光资讯所影响，通过该数据库以进行该侦测信号与该查找表的比对。
15.基于上述参数调整方法，本发明还提供一种具有参数调整功能的投影机，该投影机包含有：环境光侦测器，用来生成侦测信号以得到环境光资讯；数据库，用来储存查找表；数字微镜模组；以及运算处理器，电连接于该环境光侦测器、该数据库与该数字微镜模组，用来执行如上所述的参数调整方法。
16.与现有技术相比，本发明提供的参数调整方法及其投影机首先依照色票从高饱和度到低饱和度的色座标变化，意即饱和曲线(saturation sweeps)，建立常见光源种类与不同环境亮度的查找表进行色域补偿；本发明要点在于只需选择少数几种色票饱和度进行调整，即能完成整体投影画面的精准调教。然后，比对环境光侦测器所得的环境光资讯与查找表，再利用内插法或其它计算方式找出最接近的参数，并通过数字微镜模组控制反射光量来调整投影画面的白平衡(wb、也可视为色温)、色相(hue)、饱和度(saturation)、增益值(gain、也可视为亮度)、伽玛值(意即黑白色块之间过渡的平滑程度)，让原始色参数可以接近或重叠于基准色参数。相比于先前技术，本发明提供的参数调整方法及其投影机不需提高投影光源的亮度即能有效达到修正投影画面的目的，具有节约能耗、低工作温度、低运转噪声、低设备成本、以及高色彩调整精确度的优点。
附图说明
17.图1为本发明实施例提供的投影机的功能方块图；
18.图2为本发明实施例提供的投影机的组装示意图；
19.图3为本发明实施例提供的建立查找表的流程图；
20.图4为本发明实施例提供的参数调整方法的流程图；
21.图5为本发明实施例提供的参数调整方法所展示色彩空间的示意图。
具体实施方式
22.为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
23.在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。
24.请参阅图1，图1为本发明实施例提供的投影机10的功能方块图。投影机10可包含数字微镜模组12、环境光侦测器14、数据库16以及运算处理器18。环境光侦测器14用来生成侦测信号以得到环境光资讯，例如分析侦测信号的亮度或其它参数以判断环境亮度。数据库16用来储存查找表。查找表可为系统建立在数据库16的预设资讯，也可能是投影机10在运作过程中自主运算而储存在数据库16的更新资讯；需要说明的是，查找表的来源并不以
此为限，可根据实际设计需求而定。运算处理器18可电连接于数字微镜模组12、环境光侦测器14与数据库16。投影机10具有参数调整功能；运算处理器18可根据投影机10所在位置的环境光资讯自动调整数字微镜模组12的反射光量，以使投影画面能在各种环境亮度下保持色彩一致。
25.请参阅图2至图5，图2为本发明实施例提供的投影机10的组装示意图，图3为本发明实施例提供的建立查找表的流程图，图4为本发明实施例提供的参数调整方法的流程图，图5为本发明实施例提供的参数调整方法所展示色彩空间的示意图。投影机10在无环境光环境能将色彩资讯完整的投影画面投放在投影布幕20上；然而，为了配合使用者的观赏需求，投影机10通常会应用在具有些微环境亮度的地方，外部光源22产生的环境光资讯会影响投影画面的品质，因此本发明提供的参数调整方法可依照环境光资讯相应改善投影画面的白平衡、色相、饱和度、增益值与伽玛值等参数，使得补偿后的投影画面能具有较佳色彩表现。
26.关于查找表建立方法，首先执行步骤s100以在色彩空间内选择关键色票。一般来说，关键色票会选择色光三原色以及色料三原色，意即红(red,r)、绿(green,g)、蓝(blue,b)、青绿(cyan,c)、洋红(magenta,m)、黄(yellow,y)。接着，执行步骤s102与步骤s104，取得关键色票在投影机10所处的环境亮度低于门槛值时的基准色参数、以及量测关键色票在环境光资讯下的原始色参数。基准色参数和原始色参数的定义可为关键色票于特定饱和度的色座标，例如20％、40％、60％、80％、100％饱和度。需要说明的是，饱和度的百分比及其间隔差并不以此为限，具体可视实际需求而定。
27.如图5所示，投影机10处于无照明光环境时，其投影画面的原始色域(color gamut)为色彩空间内的实线三角形24，而无照明光环境亦可解读为投影机10所处的环境亮度低于门槛值的情况；若投影机10处于有照明光环境，意即投影机10所处的环境亮度高于或等于门槛值的情况，其投影画面的原始色域(color gamut)则为色彩空间内的虚线三角形26。关键色票的色域座标需位于原始色参数的色域范围，意即图5所示的实线三角形24内；通常来说，关键色票100％饱和度的色座标可能会落在虚线三角形26以外，故于实际实施时，一般不会选择100％饱和度的色座标。需要说明的是，关键色票及其基准色参数与原始色参数的选择并不以此为限，具体可视实际需求而定。
28.接下来，执行步骤s106，取得各关键色票在不同环境光资讯下的多个原始色彩亮度。本发明可预判环境亮度的可能变化范围，并在此可能变化范围内划定多个照度区间；举例来说，本发明可预设环境亮度的照度范围介于0～350勒克司(illuminance,lux)，且可以50勒克司为单位划定多个照度区间。接着，执行步骤108，列出多个原始色彩亮度和相对应的伽玛补偿值与饱和度补偿值的关系以计入查找表，请参见如下所示的表一。
29.环境色彩亮度(lux)伽玛补偿值饱和度补偿值0～500+0％50～100-0.1+3％100～150-0.2+6％150～200-0.4+9％200～250-0.6+12％250～300-0.8+15％
》350-1.0+18％
30.表一
31.再接下来，执行步骤s110，取得各关键色票在不同环境光资讯下的多个原始色域座标(意即色温)和多个光源种类的比对关系，并继续执行步骤s112与步骤s114，列出多个光源种类和相对应的白平衡补偿值与色相补偿值的关系以计入查找表，请参见如下所示的表二。特别一提的是，基准色参数与原始色参数可为所对应关键色票的色彩亮度和色域座标的至少其中一个或两个参数，意即表一与表二可分别作为查找表、或是以表一与表二的集合作为参数调整方法所需的查找表。
[0032][0033][0034]
表二
[0035]
查找表建立完成后即可应用在本发明提供的参数调整方法，首先执行步骤s200，利用环境光侦测器14生成的侦测信号取得环境光资讯。接着，执行步骤s202，分析侦测信号以判断投影机10的原始投影画面是否受到环境光资讯之影响。若原始投影画面没有受到环境光资讯的影响，表示环境亮度很低、或是投影机10的投影光源亮度极高不受干扰，故执行步骤s204，不调整数字微镜模组12的反射光量。若原始投影画面受到环境光资讯的影响，例如环境亮度高于预设亮度门槛、或是环境亮度与投影光源亮度的比值高于预设亮度门槛，可执行步骤s206与步骤s208，连线至数据库16以取得查找表，并将侦测信号代入查找表以计算补偿参数。最后，执行步骤s210，依照补偿参数调整数字微镜模组12的反射光量，从而控制投影机10投射出因应环境光资讯进行补偿的修正投影画面。
[0036]
如图5所示，投影机10所处的环境亮度高于或等于门槛值时，关键色票(包含红r、绿g、蓝b、青绿c、洋红m、黄y六种颜色)的多种饱和度的色座标为色彩空间内的圆形标记，位于虚线三角形26里面；而通过本发明提供的参数调整方法调整数字微镜模组12的反射光量后，关键色票的多种饱和度的色座标可分别被校正为色彩空间内的矩形标记，意即各种饱和度的关键色票能被修正到接近实线三角形24的位置，以使位于高环境亮度的投影机10所提供的投影画面能具有相同或近似于低环境亮度时的投影画面表现。
[0037]
综上所述，本发明提供的参数调整方法及其投影机首先依照色票从高饱和度到低饱和度的色座标变化，意即饱和曲线(saturation sweeps)，建立常见光源种类与不同环境亮度的查找表进行色域补偿；本发明要点在于只需选择少数几种色票饱和度进行调整，即能完成整体投影画面的精准调教。然后，比对环境光侦测器所得的环境光资讯与查找表，再利用内插法或其它计算方式找出最接近的参数，并通过数字微镜模组控制反射光量来调整投影画面的白平衡(wb、也可视为色温)、色相(hue)、饱和度(saturation)、增益值(gain、也可视为亮度)、伽玛值(意即黑白色块之间过渡的平滑程度)，让原始色参数可以接近或重叠
于基准色参数。相比于先前技术，本发明提供的参数调整方法及其投影机不需提高投影光源的亮度即能有效达到修正投影画面的目的，具有节约能耗、低工作温度、低运转噪声、低设备成本、以及高色彩调整精确度的优点。
[0038]
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。