CN104754262A - 投影显示装置及其相关显示方法 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种投影显示装置，包括：一图像处理器，用以定义多个子画面信号；以及多个投影机，分别对应所述子画面信号，每一该投影机包括：一投影单元，根据对应的该子画面信号，在一投影区域上投影一子画面；以及一侦测单元，用以侦测该投影区域与该侦测单元之间是否有一障碍物，并据以产生一侦测信号；其中，该图像处理器接收所述侦测信号以决定一未遮蔽投影范围，并调整所述子画面信号，以及将所述子画面信号投影至该未遮蔽投影范围。本发明还一种投影显示装置的显示方法。

Description

投影显示装置及其相关显示方法

技术领域

本发明是有关于一种投影显示装置及其相关显示方法，且特别是有关于多个投影机所组成的投影显示装置及其相关显示方法。

背景技术

由于投影机的投影范围与投影距离成正比，因此当需要在短距离投影出大画面时，就必须增设额外的技术来达成。一般的解决方法除了利用短焦投影之外，也可以利用多个投影机组成一个投影显示装置，并利用拼接画面的方式，在短距离中投影出大画面。

随着投影技术的进步，现在投影机的设计有逐渐轻薄短小的趋势。因此，在市面上已经可以见到微型投影机(pico projector)的应用。由于微型投影机的体积小，透过多个微型投影机组成的投影显示装置并不会使整体投影显示装置的体积过大，也提高了上述利用拼接画面的方式以在短距离中投影出大画面的方法的应用性。

请参照图1，其所绘示为多个投影机的投影显示装置示意图。此投影显示装置包括多个投影机110～140、以及图像处理器150。

图像处理器150可将一个完整的显示画面信号转换成多个子画面信号，并且分别传送至对应的投影机110～140。投影机110～140根据收到的子画面信号，输出个别的子画面。而在显示平面上，多个子画面的组合即可呈现出一个完整的显示画面180。

基本上，以上所述的完整的显示画面信号可以由单一的信号源所提供。或者，由多个信号源提供至图像处理器150，而图像处理器150再整合成一个完整的显示画面信号。

由图1可知，第一投影机110投影出“A”的第一子画面，第二投影机120投影出“B”的第二子画面，第三投影机130投影出“C”的第三子画面，以及第四投影机140投影出“D”的第四子画面。而四个子画面的拼接即可呈现出一个完整的显示画面180。

然而，现有显示装置中，如果在显示平面之前有障碍物，并阻挡部分投影机所投影的光线时，会造成部分画面失真而无法将完整的显示画面呈现在显示平面上。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明的目的是提供一种投影显示装置及其相关显示方法。

本发明有关于一种投影显示装置，包括：一图像处理器，用以定义多个子画面信号；以及多个投影机连接至图像处理器，并分别对应所述子画面信号，每一该投影机包括：一投影单元，根据对应的该子画面信号，在一投影区域上投影一子画面；以及一侦测单元，用以侦测该投影区域与该侦测单元之间是否有一障碍物，并据以产生一侦测信号；其中，该图像处理器接收所述投影机所输出的所述侦测信号以决定一未遮蔽投影范围，并调整所述子画面信号，以及将所述子画面信号投影至该未遮蔽投影范围。

本发明有关于一种投影显示装置的显示方法，该显示装置具有一图像处理器，用以定义多个子画面信号，以及多个投影机，连接至该图像处理器，并分别对应所述子画面信号，每一该投影机包括：一投影单元，根据对应的该子画面信号，在一投影区域上投影一子画面；以及一侦测单元，用以侦测该投影区域与该侦测单元之间是否有一障碍物，并据以产生一侦测信号，该显示方法包括下列步骤：根据所述投影机所输出的所述侦测信号以决定一未遮蔽投影范围；以及调整所述子画面信号以将所述子画面信号投影至该未遮蔽投影范围。

为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1所绘示为多个投影机的投影显示装置示意图。

图2所绘示为本发明单一投影机示意图。

图3所绘示为本发明多个投影机的投影显示装置的示意图。

图4所绘示为本发明多个投影机的投影显示装置的显示方法。

图5A与图5B为本发明投影显示装置的各种显示画面示意图。

图5C是图5B的局部放大图。

符号说明

110、120、130、140：投影机

150：图像处理器

180：完整的显示画面

210：投影单元

220：侦测单元

280：投影区域

310、320、330、340：投影机

312、322、332、342：投影单元

316、326、336、346：侦测单元

350：图像处理器

380：完整的显示画面

382、384、386、388：投影区域

具体实施方式

为了侦测投影机至显示平面之间是否有障碍物阻挡，本发明的投影机中还搭配一侦测单元用以侦测其前方至投影区域之间是否有任何物体阻挡。

请参照图2，其所绘示为本发明单一投影机示意图。投影机包括一投影单元210以及一侦测单元220。投影单元210接收一画面信号Sa，并在显示平面上的投影区域280上投影出“A”的画面。

再者，侦测单元220，例如红外线侦测器，可以发出侦测信号，并据以判断侦测单元220与投影区域280之间是否有任何障碍物阻挡。如果有障碍物阻挡时，侦测单元220输出的侦测信号Da为第一准位用以指示前方有障碍物；反之，如果没有障碍物阻挡时，侦测单元220输出的侦测信号Da为第二准位的侦测信号用以指示前方无障碍物。

请参照图3，其所绘示为本发明多个投影机的投影显示装置的示意图。此显示装置包括多个投影机310、320、330、340、以及图像处理器350。其中，每个投影机皆包括一微投影单元与一侦测单元，并且每个投影机具有对应的投影区域。

例如，第一投影机310包括第一投影单元312与第一侦测单元316、第二投影机320包括第二投影单元322与第二侦测单元326、第三投影机330包括第三投影单元332与第三侦测单元336、第四投影机340包括第四投影单元342与第四侦测单元346。第一投影机310具有对应的第一投影区域382、第二投影机320具有对应的第二投影区域384、第三投影机330具有对应的第三投影区域386、第四投影机340具有对应的第四投影区域388。

图像处理器350可将一个完整的显示画面信号转换成对应各投影机的多个子画面信号，并且分别传送至对应的投影机310、320、330、340中的投影单元312、322、332、342。

因此，每个投影单元312、322、332、342根据收到的子画面信号，投影出对应的子画面于对应的投影区域382、384、386、388。在另一实施例中，图像处理器350亦可直接接收对应多个信号源所提供的多个子画面信号，以分别传送至对应的投影机。

而如图3所示，第一投影单元312根据对应的第一子画面信号在第一投影区域382上投影出“A”的第一子画面，第二投影单元322根据对应的第二子画面信号在第二投影区域384投影出“B”的第二子画面，第三投影单元332根据对应的第三子画面信号在第三投影区域386投影出“C”的第三子画面，以及第四投影单元342根据对应的第四子画面信号在第四投影区域388投影出“D”的第四子画面。而四个子画面的拼接即可呈现出一个完整的显示画面380。

再者，每个投影机310、320、330、340中的侦测单元316、326、336、346皆可输出侦测信号至图像处理器350。且每个侦测信号可以指示对应的侦测单元前方是否有障碍物影响投影的效果。

举例来说，第一侦测单元316输出的第一侦测信号可以指示第一侦测单元316与第一投影区域382之间是否有障碍物的阻挡；第二侦测单元326输出的第二侦测信号可以指示第二侦测单元326与第二投影区域384之间是否有障碍物的阻挡；第三侦测单元336输出的第三侦测信号可以指示第三侦测单元336与第三投影区域386之间是否有障碍物的阻挡；第四侦测单元346输出的第四侦测信号可以指示第四侦测单元346与第四投影区域388之间是否有障碍物的阻挡。

根据本发明的实施例，本发明的投影显示装置可以侦测哪个投影区域是被障碍物所阻挡，而图像处理器350根据被阻挡的投影区域，进一步调整投影的画面及内容。

再者，上述投影显示装置仅以四个投影机310、320、330、340为例来进行说明，然而本发明并不限定于投影机的数目。

请参照图4，其所绘示为本发明多个投影机的投影显示装置的显示方法。以图3的投影显示装置为例，首先图像处理器350定义多个子画面信号，并接收多个投影机310、320、330、340输出的侦测信号(步骤S410)。其中，每个子画面信号对应一投影机。接着，图像处理器350根据所有的侦测信号决定一未遮蔽投影范围(步骤S420)；接着，图像处理器350将所有的子画面信号投影至未遮蔽投影范围(步骤S430)。

如图5A所示，假设所有投影区域皆未被障碍物阻挡，则未遮蔽投影范围即为四个投影机310、320、330、340所对应的四个投影区域382、384、386、388。因此，图像处理器350将对应各投影机的四个子画面信号直接传给各投影机，使得四个投影机310、320、330、340于对应的四个投影区域382、384、386、388投影各别的子画面，并呈现完整的显示画面。

如图5B和图5C所示，假设第四投影区域388被障碍物阻挡，则未遮蔽投影范围即为第一投影区域382、第二投影区域384、与第三投影区域386。此时，图像处理器350关闭(turn off)第四投影机340。接着，图像处理器350将对应被遮蔽的第四投影区域388的第四子画面信号并入对应未被遮蔽的第三投影区域386的第三子画面信号内，以产生新的第三子画面信号，并将第一子画面信号、第二子画面信号及新的第三子画面信号传至对应的投影机，使得开启的三个投影机310、320、330投影各别的子画面内容“A”、“B”、“C”’。其中，新的第三子画面内容“C”’包含原第三子画面内容“C”及原第四子画面内容“D”。

由图5B和图5C可知，被遮蔽的第四子画面内容“D”被投影在第三投影区域386。换句话说，图像处理器350可合并对应第三投影区域386的第三子画面内容“C”及对应第四投影区域386的第四子画面内容“D”以产生新的第三子画面信号，使得第三投影区域可以显示二个子画面内容。因此，在未遮蔽投影范围中还是可以显示所有的子画面的内容。

在上述实施例中，其是假设第四投影区域388被障碍物阻挡，并将对应第四投影区域388的子画面信号并入对应第三投影区域386的子画面信号中。然而，本发明并不以此为限，对应被遮蔽的投影区域的子画面信号可被并入对应其他未被遮蔽的投影区域中至少其中之一的子画面信号中，以产生新的子画面信号。在下述实施例中，对应各投影区域(各投影机)的子画面信号还被提供一个对应的权重(weighting)，以决定可被并入其他子画面信号的优先级。

以下利用一个搭配图3的投影显示装置作为行车显示装置的例子来介绍本发明的显示方法。假设有四个信号源提供至图像处理器350并分别为四个投影机对应的子画面信号。基本上，图像处理器350会提供各个影像源一个对应的权重(weighting)。亦即，四个子画面信号皆有对应的权重。

假设，第一影像源提供行车信息(例如，时速、油量、温度、冷气、音响等信息)并作为第一子画面信号、第二影像源提供汽车导航信息并作为第二子画面信号、第三影像源提供左侧照后镜影像并作为第三子画面信号、第四影像提供右侧照后镜影像并作为第四子画面信号。再者，权重的大小依序为：第一影像源、第二影像源、第三影像源、第四影像源。

当第四投影区域388被障碍物阻挡时，第四投影机340会被关闭。由于第三子画面信号的权重最低，所以图像处理器350将第三子画面信号与第四子画面信号合并为一个新的第三子画面信号并且送至第三投影机330。当然，图像处理器350还是会将第一子画面信号与第二子画面信号传送至第一投影机310与第二投影机320。因此，在未遮蔽投影范围中还是可以显示所有的子画面的内容。

基本上，图像处理器350可根据以下的规范来进行合并。首先，将对应被遮蔽的显示区域的子画面信号与权重最低的子画面信号合并，并提供最高权重予合并后的新子画面信号。

因此，以上述四个投影区域为例，当二个投影区域被障碍物阻挡时，剩下可投影的二个子画面信号皆为合并后的新子画面信号。当三个投影区域被障碍物阻挡时，剩下的唯一可投影的子画面信号为合并四个子画面信号的新子画面信号。

由以上的说明可知，本发明是为一种多个投影机所组成的投影显示装置及其相关显示方法，用以侦测各投影机至其对应的投影区域之间是否有障碍物阻挡，并据以调整子画面信号，使得未遮蔽投影范围中还是可以显示所有的子画面的内容。

综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求范围所界定为准。

Claims (10)

1.一种投影显示装置，其特征在于，包括：

一图像处理器，用以定义多个子画面信号；以及

多个投影机，连接至该图像处理器，并分别对应接收所述子画面信号，每一该投影机包括：一投影单元，根据对应的该子画面信号，在一投影区域上投影一子画面；以及一侦测单元，用以侦测该投影区域与该侦测单元之间是否有一障碍物，并据以产生一侦测信号；

其中，该图像处理器接收所述投影机所输出的所述侦测信号以决定一未遮蔽投影范围，并调整所述子画面信号，以及将所述子画面信号投影至该未遮蔽投影范围。

2.如权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，当一第一投影区域与一第一侦测单元之间被该障碍物阻挡且一第二投影区域与一第二侦测单元之间未被该障碍物阻挡时，合并该第一投影区所对应的一第一子画面信号与该第二投影区对应的一第二子画面信号并成为一新的第二子画面信号；以及，传递该新的第二子画面信号至一第二投影机以投影于该第二投影区域，其中，该第一投影区域不属于该未遮蔽投影范围，该第二投影区域属于该未遮蔽投影范围。

3.如权利要求2所述的投影显示装置，其特征在于，每一该子画面信号具有对应的一权重，且该第二子画面信号对应的该权重最低。

4.如权利要求2所述的投影显示装置，其特征在于，该第一子画面信号用以投影出一第一子画面，该第二子画面信号用以投影出一第二子画面，其中该新的第二子画面信号用以同时投影出该第一子画面及该第二子画面。

5.如权利要求1所述的投影显示装置，其特征在于，每一该侦测单元皆为一红外线侦测器。

6.一种投影显示装置的显示方法，其特征在于，该投影显示装置具有一图像处理器，用以定义多个子画面信号，以及多个投影机，连接至该图像处理器，并分别对应接收所述子画面信号，每一该投影机包括：一投影单元，根据对应的该子画面信号，在一投影区域上投影一子画面；以及一侦测单元，用以侦测该投影区域与该侦测单元之间是否有一障碍物，并据以产生一侦测信号，该显示方法包括下列步骤：

根据所述投影机所输出的所述侦测信号以决定一未遮蔽投影范围；以及

调整所述子画面信号以将所述子画面信号投影至该未遮蔽投影范围。

7.如权利要求6所述的显示方法，其特征在于，还包括下列步骤：

当一第一投影区域与一第一侦测单元之间被该障碍物阻挡且一第二投影区域与一第二侦测单元之间未被该障碍物阻挡时，合并该第一投影区所对应的一第一子画面与该第二投影区对应的一第二子画面并成为一新的第二子画面信号；

传递该新的第二子画面信号至一第二投影机以投影于该第二投影区域，其中，该第一投影区域不属于该未遮蔽投影范围，该第二投影区域属于该未遮蔽投影范围。

8.如权利要求7所述的显示方法，其特征在于，每一该子画面信号具有对应的一权重，且该第二子画面信号对应的该权重最低。

9.如权利要求7所述的显示方法，其特征在于，该第一子画面信号用以投影出一第一子画面，该第二子画面信号用以投影出一第二子画面，其中该新的第二子画面信号用以同时投影出该第一子画面及该第二子画面。

10.如权利要求6所述的显示方法，其特征在于，每一该侦测单元皆为一红外线侦测器。