CN103376639B - 双通道三维投影机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双通道三维投影机，包含一视频处理器、一可编程门阵列集成电路、一第一驱动器、一第二驱动器以及一数字微镜元件。该视频处理器通过一第一输入接口接收一第一视频数据，及通过一第二输入接口接收一第二输入数据，以产生一左眼信号及一右眼信号。该可编程门阵列集成电路通过两条路径分别接收该左眼信号及该右眼信号，并产生一左画面信号及一右画面信号。该第一驱动器接收该左画面信号，用以产生一左画面控制信号。该第二驱动器接收该右画面信号，用以产生一右画面控制信号。该数字微镜元件电性连接至该第一驱动器及该第二驱动器，用以根据该左画面控制信号及该右画面控制信号交错地投射出一左眼画面及一右眼画面。
Description
技术领域
本发明涉及一双通道三维投影机，且特别涉及双通道三维投影机为一具双输入接口的投影机，并通过双通道的信号处理机制以较高的画面更新率投射出高解析度的左眼画面及右眼画面。
背景技术
在现代社会为了追求更高生活娱乐的品质，对于影像的逼真度以及自然度的要求也渐渐增加，因此显示装置的技术发展也从二维显示朝向三维显示前进。除了一般的影像及色彩之外，三维显示装置更可以提供有深度的立体显示效果，随着显示装置技术的发展，三维投影机的技术需求也随着这股潮流而节节上升。
由于人类双眼间有一段间距，所以人左眼与右眼接收的画面会有一角度差，接收了不同影像之后于脑内进行处理，使得人类可感受到立体的影像，而三维投影技术即是输入包含左眼画面及右眼画面的输入信号并利用三维投影机对其进行处理，产生具有视差的影像分别让左右眼接收，通过模拟自然视物的方式使观赏者产生立体影像的感觉。
现有的三维投影机系接收单一输入信号，并利用该单一输入信号投影出左眼画面及右眼画面产生三维影像。然而，由于单一输入数据量的限制，只能选择降低解析度或是降低画面更新率来输出左眼画面及右眼画面。降低解析度会造成影像品质的下降，而降低画面更新率会造成影像闪烁以及亮度不足等缺点。除此之外，针对使用高清晰多媒体界面(HighDefinitionMultimediaInterface；HDMI)的信号格式，现有的三维投影机也无法让数字微镜元件(Digitalmicromirrordevice；DMD)发挥最大的效能，以较高的画面更新率投射出左眼画面及右眼画面。
有鉴于此，如何克服现有单一输入投影机的输出解析度不足或画面更新率不足的问题，乃是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双通道三维投影机。
为达上述目的，本发明揭露一种双通道三维投影机，其包含一视频处理器、一可编程门阵列集成电路、一第一驱动器、一第二驱动器以及一数字微镜元件。该视频处理器具有一第一输入接口及一第二输入接口。该第一输入接口用以接收一第一视频数据。该第二输入接口用以接收一第二视频数据。该视频处理器用以解码该第一视频数据以及该第二视频数据，以产生一左眼信号及一右眼信号。该可编程门阵列集成电路通过两条路径自该视频处理器接收该左眼信号及该右眼信号，并根据该左眼信号及该右眼信号，产生一左画面信号及一右画面信号。该第一驱动器电性连接至该可编程门阵列集成电路，并用以接收该左画面信号，以产生一左画面控制信号。该第二驱动器电性连接至该可编程门阵列集成电路，并用以接收该右画面信号，以产生一右画面控制信号。该数字微镜元件电性连接至该第一驱动器以及该第二驱动器，并用以根据该左画面控制信号以及该右画面控制信号，交错地投射出一左眼画面及一右眼画面。
本发明的双通道投影机使用双输入接口接收视频数据，并利用双通道的信号处理机制以较高的画面更新率投射出高解析度的左眼画面及右眼画面。如此一来，本发明可克服现有单一输入投影机的输出解析度不足或画面更新率不足的问题。
在参阅图式及随后描述的实施方式后，此技术领域具有通常知识者便可了解本发明的其他目的，以及本发明的技术手段及实施方式。
附图说明
图1为本发明第一实施例及第二实施例的双通道三维投影机示意图；以及
图2为本发明第三实施例的的双通道三维投影机示意图。
其中，附图标记说明如下：
1：双通道三维投影机
101：视频处理器
101a：第一输入接口
101b：第二输入接口
103：可编程门阵列集成电路
105：第一驱动器
107：第二驱动器
109：数字微镜元件
100：第一视频数据
102：第二视频数据
104：左眼信号
106：右眼信号
108：左画面信号
110：右画面信号
112：左画面控制信号
114：右画面控制信号
116：左眼画面
118：右眼画面
202：屏幕视控系统数据
具体实施方式
本发明提供一种双通道三维投影机。以下将通过实施例来解释本发明的内容。需说明者，本发明的实施例并非用以限制本发明需在如实施例所述的任何特定的环境、应用或特殊方式方能实施。因此，有关实施例的说明仅为阐释本发明的目的，而非用以限制本发明，且本案所请求的范围，以申请专利范围为准。除此之外，于以下实施例及图式中，与本发明非直接相关的元件已省略而未绘示，且以下图式中各元件间的尺寸关系仅为求容易了解，非用以限制实际比例。
本发明的第一实施例如图1所表示，其为一双通道三维投影机1的示意图。双通道三维投影机1包含一视频处理器101、一可编程门阵列集成电路(FieldProgrammableGateArray；FPGA)103、一第一驱动器105、一第二驱动器107以及一数字微镜元件109。
视频处理器101为具有双输入以及双输出的芯片(例如：SigmaGF9452芯片，但不限于此)，其包含第一输入接口101a以及第二输入接口101b。第一输入接口101a用于接收一第一视频数据100，而第二输入接口101b用于接收一第二视频数据102。于接收第一视频数据100及第二视频数据102后，视频处理器101解码第一视频数据100以及第二视频数据102，以产生一左眼信号104及一右眼信号106。
可编程门阵列集成电路103通过两条路径(即两条传输线)分别自视频处理器101接收左眼信号104及右眼信号106(如图1所示)。随后，可编程门阵列集成电路103根据左眼信号104及右眼信号106，产生一左画面信号108及一右画面信号110。第一驱动器105及第二驱动器107分别电性连接至可编程门阵列集成电路103。第一驱动器105用以接收左画面信号108，以产生一左画面控制信号112，而第二驱动器107用以接收右画面信号110，以产生一右画面控制信号114。于本实施例中，第一驱动器105及第二驱动器107可为德州仪器(TexasInstruments；TI)的DDP3021芯片，但不限于此。
数字微镜元件109电性连接至第一驱动器105以及第二驱动器107，分别自第一驱动器105以及第二驱动器107接收左画面控制信号112及右画面控制信号114。随后，数字微镜元件109根据该左画面控制信号以及该右画面控制信号，在时间上交错地投射出一左眼画面116及一右眼画面118，以左眼画面116及右眼画面118将依序地显示于投射的显示幕上。具体而言，数字微镜元件109具有多个微小的反射镜，且该等反射镜以阵列的方式排列。本发明基于整个投影画面，将数字微镜元件109的该等反射镜划分为左半部及右半部，且左半部的该等反射镜由第一驱动器105所控制，而右半部的该等反射镜由第二驱动器107所控制。如此一来，本发明可使数字微镜元件109以较高的画面更新率投射出左眼画面116及右眼画面118。
详言之，第一视频数据100及第二视频数据102由一具有双输出接口的多媒体产生器(图未绘示)所产生。多媒体产生器可为一电脑、一DVD播放器、一蓝光(Blue-ray)播放器或其他支援HDMI格式信号输出的多媒体产生器。于本实施例中，第一视频数据100为一左眼视频数据，以及第二视频数据102为一右眼视频数据。左眼视频数据及右眼视频数据皆为HDMI格式信号，且左眼视频数据具有符合1080p(1920×1080)解析度且每秒60个左眼画面的数据量，以及右眼视频数据具有符合1080p解析度且每秒60个右眼画面的数据量。据此，视频处理器101解码后所产生的左眼信号104及右眼信号106也分别具有符合1080p解析度且每秒60个左眼画面的数据量以及符合1080p解析度且每秒60个右眼画面的数据量。
可编程门阵列集成电路103通过两路径分别接收左眼信号104以及右眼信号106后，即获取左眼信号104以及右眼信号106中相对于数字微镜元件109的左半部的该等反射镜的信号，以产生左画面信号108，以及获取左眼信号104以及右眼信号106中相对于数字微镜元件109的右半部的信号，以产生右画面信号110。随后，第一驱动器105根据左画面信号108，产生左画面控制信号112，以控制数字微镜元件109的左半部的该等反射镜，且第二驱动器107根据右画面信号110，产生右画面控制信号114，以控制数字微镜元件109的右半部的该等反射镜。如此一来，数字微镜元件109得以将1080p解析度的左眼画面116及右眼画面118，以每秒120个画面的画面更新率交错地投射出。换言之，通过本发明的双通道处理机制，数字微镜元件109即以每秒投射120个画面(包含60个左眼画面及60个右眼画面)的方式运作。
本发明的第二实施例也如图1所表示。不同于第一实施例，于本实施例中，第一视频数据100以及第二视频数据102为相同视频数据，且同时包含左眼视频数据以及右眼视频数据。具体而言，于第一视频数据100以及第二视频数据102中，左眼视频数据具有符合960×540(一半1080p)解析度且每秒60个左眼画面的数据量及右眼视频数据具有符合960×540解析度且每秒60个右眼画面的数据量。因此，相较于第一实施例，本实施例输入至视频处理器101的视频数据仅有一半的数据量。
由于第一视频数据100以及第二视频数据102所包含的左眼视频数据以及右眼视频数据未达到1080p解析度的需求，故视频处理器101于接收第一视频数据100以及第二视频数据102后，即先将左眼视频数据以及右眼视频数据分离，再将左眼视频数据进行内插以产生符合1080p解析度的左眼信号104，以及将右眼视频数据进行内插以产生符合1080p解析度的右眼信号106。据此，于内插后，左眼信号即可具有符合1080p解析度且每秒60个左眼画面的数据量，且右眼信号即可具有符合1080p解析度且每秒60个右眼画面的数据量。
随后，如同第一实施例，可编程门阵列集成电路103即通过两路径分别接收左眼信号104以及右眼信号106，并产生左画面信号108及右画面信号110。如此一来，第一驱动器105即根据左画面信号108，产生左画面控制信号112，以控制数字微镜元件109的左半部的该等反射镜，而第二驱动器107即依据右画面信号110，产生右画面控制信号114，以控制数字微镜元件109的右半部的该等反射镜。如此一来，数字微镜元件109得以将1080p解析度的左眼画面116及右眼画面118，以每秒120个画面的画面更新率交错地投射出。
需说明者，第一视频数据100以及第二视频数据102所包含的左眼视频数据及右眼视频数据的解析度并非用以限制本发明的范畴。换言之，所属技术领域中具有通常知识者可轻易了解本发明可通过内插的方式，以产生符合1080p解析度的数据量。因此本发明的技术内容着重于如何通过本发明的双通道处理机制，使数字微镜元件109得以将1080p解析度的左眼画面116及右眼画面118，以每秒120个画面的画面更新率交错地投射出。
本发明的第三实施例如图2所示。不同于第一实施例以及第二实施例，于本实施例中，视频处理器101以及可编程门阵列集成电路103之间更具有另一路径，其用以传输一屏幕视控系统数据202。
具体而言，当使用者欲使投影机的投影画面显示一屏幕视控系统(OnScreenDisplay；OSD)影像时，视频处理器101除了用于根据接收的第一视频数据100以及第二视频数据102产生左眼信号104以及右眼信号106之外，更用于产生屏幕视控系统数据202。随后，可编程门阵列集成电路103通过另一路径接收屏幕视控系统数据202，并于将屏幕视控系统数据202嵌入至左眼信号104以及右眼信号106中。如此一来，数字微镜元件109所投射的左眼画面116及右眼画面118即皆可显示对应屏幕视控系统数据202的屏幕视控系统影像。
综上所述，本发明的双通道投影机使用双输入接口接收视频数据，并利用双通道的信号处理机制以较高的画面更新率投射出高解析度的左眼画面及右眼画面。以HDMI格式信号为例，本发明可使数字微镜元件109将1080p解析度的左眼画面116及右眼画面118，以每秒120个画面的画面更新率交错地投射出。如此一来，本发明可克服现有单一输入投影机的输出解析度不足或画面更新率不足的问题。
上述的实施例仅用来例举本发明的实施方式，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的保护范畴。任何熟悉此技术者可轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利保护范围应以申请专利范围为准。
Claims (8)
1.一种双通道三维投影机，包含：
一视频处理器，具有一第一输入接口及一第二输入接口，该第一输入接口用以接收一第一视频数据，该第二输入接口用以接收一第二视频数据，该视频处理器用以解码该第一视频数据以及该第二视频数据，以产生一左眼信号及一右眼信号；
一可编程门阵列集成电路，用以通过两条路径分别自该视频处理器接收该左眼信号及该右眼信号，并根据该左眼信号及该右眼信号，产生一左画面信号及一右画面信号；
一第一驱动器，电性连接至该可编程门阵列集成电路，用以接收该左画面信号，以产生一左画面控制信号；
一第二驱动器，电性连接至该可编程门阵列集成电路，用以接收该右画面信号，以产生一右画面控制信号；以及
一数字微镜元件，电性连接至该第一驱动器以及该第二驱动器，用以根据该左画面控制信号以及该右画面控制信号，交错地投射出一左眼画面及一右眼画面。
2.如权利要求1所述的双通道三维投影机，其中该第一视频数据为一左眼视频数据，以及该第二视频数据为一右眼视频数据。
3.如权利要求2所述的双通道三维投影机，其中该左眼视频数据具有符合1080p解析度且每秒60个该左眼画面的数据量，以及该右眼视频数据具有符合1080p解析度且每秒60个该右眼画面的数据量。
4.如权利要求1所述的双通道三维投影机，其中该第一视频数据以及该第二视频数据为相同，且包含一左眼视频数据及一右眼视频数据。
5.如权利要求4所述的双通道三维投影机，其中该第一视频数据及该第二视频数据具有符合一半1080p解析度且每秒60个该左眼画面及该右画面的数据量。
6.如权利要求5所述的双通道三维投影机，其中该视频处理器还用以分离该左眼视频数据及该右眼视频数据，以及分别内插该左眼视频数据及该右眼视频数据以符合1080p解析度，并根据内插后的该左眼视频数据产生该左眼信号，且根据该右眼视频数据，产生该右眼信号。
7.如权利要求1所述的双通道三维投影机，其中该第一输入接口及该第二输入接口为一高清晰度多媒体接口。
8.如权利要求1所述的双通道三维投影机，该视频处理器还产生一屏幕视控系统数据，并通过另一路径传送至该可编程门阵列集成电路，以及该可编程门阵列集成电路还将该屏幕视控系统数据嵌入至该左眼信号及该右眼信号中，使该左眼画面及该右眼画面皆显示一屏幕视控系统影像。
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