CN104849949B - 投影系统及其投影方法 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了投影系统及其投影方法。将多个影像来源信号结合并转换为结合影像信号。借助延伸显示辨识数据来指示主机，使主机提供相应的多个投影比例，经由所述影像源信号结合单元结合与影像来源信号相对应的投影比例，以形成结合投影比例，并且依据与所述结合投影比例相对应的所述结合影像信号来进行控制，将光阀设定为与所述结合投影比例相对应的模式。依据所述结合影像信号来控制光阀，使光阀将照明光束转换为影像光束。

Description

投影系统及其投影方法
技术领域
本发明涉及显示装置，并且特别地是涉及投影系统及其投影方法。
背景技术
目前，业界普遍使用两台或多台投影机以拼接的方式来实现超宽屏幕(如16:6)的投影，因此需要额外提供转接盒，以将影像信号进行分割，然后再分别传送至进行投影影像拼接的多台投影机，进行投影影像拼接。由于进行投影影像拼接的各台投影机所投影的影像之间可能具有色温或亮度等的差异，因此需要以其中一台投影机作为投影画面的调整基准，以使拼接出的投影画面色彩具有一致性，然而，这样势必会牺牲投影画面质量，并且每次进行投影影像拼接时，都需要额外的装置来辅助校正所拼接的影像，造成人力及时间成本的浪费。
与投影系统相关的专利有美国专利第20120206695号、第20130290416号、第7667815号、第8550913号、中国专利第100383602号以及第201984452号。
发明内容
本发明提供了投影系统及其投影方法，可以提供单台投影装置来投射与多个无压缩失真的分割画面相对应的超宽结合投影画面，其中多个分割画面与多个不同的影像来源信号相对应。
可以从本发明所公开的技术特征中进一步了解本发明的其它目的和优点。
为了实现上述目的的其中之一或部分或全部、或是其它目的，本发明的实施例提供了投影系统，所述投影系统包括影像源信号结合单元以及投影装置，其中影像源信号结合单元耦合到至少一主机，所述影像源信号结合单元接收来自所述至少一主机的多个影像来源信号，并且将这些影像来源信号结合并转换为结合影像信号，其中所述多个影像来源信号具有不同的分辨率。投影装置包括光源、光阀、储存单元以及控制单元。光源用于提供照明光束。光阀被配置在照明光束的传递路径上，所述光阀具有受光面，受光面用于将照明光束转换为影像光束，从而投影到投影面上，以形成结合影像画面，其中，结合影像画面与结合影像信号相对应。储存单元储存延伸显示辨识数据和分辨率模式查找表。控制单元将光阀、储存单元与影像源信号结合单元耦合连接，所述控制单元用于向所述至少一主机提供延伸显示辨识数据，所述至少一主机用于提供多个投影比例相对应的所述多个影像来源信号。依据预先设定的所需的投影比例，影像源信号结合单元结合多个影像来源信号相对应的多个投影比例，以形成结合投影比例，控制单元依据结合影像信号来控制光阀，使光阀将照明光束转换为影像光束，控制单元还依据分辨率模式查找表，将光阀设定为结合投影比例相对应的模式，以使结合影像画面符合结合投影比例。
在本发明的实施例中，上述投影装置还包括积分柱，所述积分柱被配置在照明光束的传递路径上，并且位于光源与光阀之间，积分柱具有入光端和出光端，照明光束从入光端进入积分柱，并且从出光端离开积分柱。
在本发明的实施例中，上述入光端的面积大于或等于出光端的面积。
在本发明的实施例中，投影装置的投射比低于0.4且包括0.4，且结合投影比例在2.3:1至2.7:1之间，投射比定义为投影装置到投影面的距离相对于投影面上结合影像画面宽度的比例。
在本发明的实施例中，上述超宽投影比例在2.3:1至2.7:1之间。
在本发明的实施例中，其中，当光阀被设定为与超宽投影比例相对应的模式时，控制单元禁用受光面的部分区域，以使受光面的未被禁用的区域符合超宽投影比例，受光面的未被禁用的区域用于接收来自出光端的照明光束。
在本发明的实施例中，其中，所述结合影像画面是由与多个影像来源信号相对应的多个影像画面拼接而成。
在本发明的实施例中，上述投影系统还包括触控模块，所述触控模块至少包括检测光源和光感测单元。检测光源用于发出检测光束，以检测投影面。光感测单元耦合到所述至少一主机，用于感测输入工具对检测光束进行反射的反射光，所述至少一主机依据反射光来判断输入工具的触控位置。
在本发明的实施例中，上述主机还在投影面上定义触控区和非触控区。
在本发明的实施例中，其中，非触控区显示由投影装置投射的第一影像画面，触控区显示由投影装置投射的第二影像画面，其中第一影像画面和第二影像画面与这些影像来源信号相对应。
在本发明的实施例中，上述触控区显示空白影像。
在本发明的实施例中，上述投影系统还包括光发射单元和不可见光感测单元。其中，光发射单元同时发射可见光和不可见光，且在投影面上形成光点。不可见光感测单元耦合到所述至少一主机，用于感测不可见光，所述至少一主机依据不可见光感测单元的感测结果来判断光点的位置。
在本发明的实施例中，上述主机还通过网络接口与云端服务器连接。
在本发明的实施例中，上述投影面是屏幕，所述屏幕包括菲涅尔透镜膜片或智能玻璃。
在本发明的实施例中，上述光源包括发光二极管、激光光源或高压汞灯。
在本发明的实施例中，上述光阀是数字微镜元件或硅基液晶面板。
在本发明的实施例中，上述投影装置距离所述投影面30～50公分，经投影装置投射的结合影像画面为130吋以上。
本发明的投影系统的投影方法包括下列步骤：接收多个影像来源信号，其中所述多个影像来源信号具有不同的分辨率；结合这些影像来源信号，转换为结合影像信号；向至少一主机提供延伸显示辨识数据，所述至少一主机用于提供与多个投影比例相对应的这些影像来源信号；依据预先设定的所需的投影比例，结合多个影像来源信号相对应的多个投影比例，形成结合投影比例；依据分辨率模式查找表，将光阀设定为与结合投影比例相对应的模式；依据结合影像信号来控制光阀，使光阀将照明光束转换为影像光束；以及将影像光束投影至投影面，从而形成符合结合投影比例的结合影像画面。
在本发明的实施例中，投影方法还包括：提供积分柱，所述积分柱被配置在照明光束的传递路径上，所述积分柱具有入光端和出光端，所述照明光束从所述入光端进入所述积分柱，并且从所述出光端离开所述积分柱；以及依据所述结合影像信号来控制所述光阀，使光阀将离开所述积分柱的照明光束转换为影像光束。
在本发明的实施例中，提供与所述结合影像信号相对应的结合影像画面，所述结合影像画面由与这些影像来源信号相对应的影像画面结合而成。
在本发明的实施例中，提供积分柱，所述积分柱的入光端的面积大于或等于出光端的面积，照明光束从入光端进入积分柱，并且从出光端离开积分柱。
在本发明的实施例中，影像光束投影至投影面的投射比低于0.4且包括0.4，且上述结合投影比例在2.3:1至2.7:1之间。
在本发明的实施例中，提供光阀，所述光阀具有受光面，所述受光面将照明光束转换为影像光束，当光阀被设定为与结合投影比例相对应的模式时，禁用受光面的部分区域，以使受光面的未被禁用的区域符合结合投影比例。
在本发明的实施例中，提供投影面，所述投影面定义触控区和非触控区，投射于投影面的结合影像画面分为第一影像画面和第二影像画面，所述第一影像画面和第二影像画面分别对应非触控区和触控区，并且第一影像画面和第二影像画面与多个影像来源信号相对应。
基于上述内容，本发明的实施例借助将多个影像来源信号结合并转换为结合影像信号，通过出光端的宽高比符合超宽投影比例的积分柱来输出照明光束，并且借助延伸显示辨识数据来指示主机，使主机提供与超宽投影比例相对应的结合影像信号，同时将光阀设定为与超宽投影比例相对应的模式，并且依据结合影像信号来控制光阀，使光阀将照明光束转换为可投影出符合超宽投影比例的超宽投影画面的影像光束，进而提供无压缩失真的超宽投影画面，并且仅利用单台投影装置即可投射出以往需要两台投影装置才能实现的投射出影像画面的尺寸。
为使本发明的上述特征和优点能够更明显易懂，下文将参考实施例并结合附图进行如下详细说明。
附图说明
图1-1示出本发明的实施例的投影系统的示意图。
图1-2示出本发明的实施例的投影系统的示意图。
图1-3示出本发明的实施例的投影系统的示意图。
图1-4示出本发明的实施例的投影系统的示意图。
图2-1示出本发明的另一个实施例的投影系统的示意图。
图2-2示出本发明的另一个实施例的投影系统的示意图。
图2-3输出本发明的另一个实施例的投影系统的示意图。
图2-4示出本发明的另一个实施例的投影系统的示意图。
图3示出本发明的实施例的投影系统的投影方法。
具体实施方式
关于本发明的前述及其它技术内容、特点与功效，将可以在以下配合参考附图的较佳实施例的详细说明中清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向术语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，所使用的方向术语是用来说明并非用来限制本发明。
图1-1示出本发明的实施例的投影系统的示意图，请参照图1-1。投影系统包括投影面S1和投影装置104。投影装置104可以包括光源106、光阀108、积分柱110、储存单元112、控制单元114以及影像源信号结合单元116。其中，控制单元114将光阀108、储存单元112与影像源信号结合单元116耦合连接，储存单元112可以用于储存延伸显示辨识数据(Extended Display Identification Data，EDID)，延伸显示辨识数据可以包括投影装置104所能支持的最高分辨率、扫描频率、以及制造商名称与序号等信息。投影装置104耦合到主机102，其中主机102可以例如是计算机、平板计算机或手机等可以提供影像数据的电子装置。
此外，影像源信号结合单元116可以同时接收来自主机102的多个影像来源信号，影像来源信号代表具有输出影像画面的来源，并不限于来自单台主机102或多台主机，并且将这些影像来源信号结合并转换为结合影像信号，其中与结合影像信号相对应的影像画面由与上述多个影像来源信号相对应的多个影像画面拼接而成。例如原先两个影像来源信号所呈现的投影比例都是4:3，经由影像源信号结合单元116结合后所产生的结合影像画面的结合投影比例是16:6，但不限于此，可以由操作者定义所需结合影像画面的结合投影比例。此外，多个影像来源信号的多个影像画面具有不同的投影比例或分辨率，可以经由影像源信号结合单元116根据使用者预先设定的所需投影比例进行结合，产生结合影像画面的结合投影比例。当投影装置104与主机102相连接时，主机102会要求投影装置104提供延伸显示辨识数据，投影装置104内的控制单元114可以将储存单元112所储存的延伸显示辨识数据提供给主机102，以使主机102提供影像来源信号所对应的多个投影比例，通过所述影像源信号结合单元116结合影像来源信号所对应的投影比例来形成结合投影比例，所述结合投影比例对应所要投影的结合投影比例的结合影像信号。例如，在本实施例中，投影装置104用于投影具有超宽投影比例(结合投影比例)的超宽影像画面(结合影像画面)，由与多个影像来源信号相对应的影像画面拼接而成，所述超宽影像画面是具有超宽投影比例的影像画面，超宽投影比例可以例如在2.3:1至2.7:1之间，其中最佳的超宽投影比例为16:6或21:9，然而，并不限于此。
光源106用于提供照明光束，光源106可以例如实施为发光二极管、激光光源或高压汞灯，然而，并不限于此。积分柱110被配置在照明光束的传递路径上，并且位于光源106与光阀108之间。
积分柱110具有入光端和出光端，积分柱110可以从入光端接收来自光源106的照明光束，并且从出光端输出照明光束，其中积分柱110的入光端的面积大于出光端的面积，并且出光端的宽高比符合超宽投影比例，如此可以使照明光束更为集中，从而有效地增加投影亮度，提高投影质量。值得注意的是，在其它实施例中，积分柱110的入光端的面积也可以等于出光端的面积，并且并不限于本实施例。
光阀108可以例如是数字微镜元件(Digital Micromirror Device)或硅基液晶面板(Liquid Crystal Panel)，光阀108被配置于照明光束的传递路径上。照明光束自积分柱110的出光端输出后，入射至光阀108。光阀108具有受光面，控制单元114可以依据主机102所提供的影像信号或者影像源信号结合单元116所提供的结合影像信号来控制光阀108的受光面，以将入射至受光面的照明光束转换为影像光束，使影像光束投影至投影面S1上，以形成超宽影像画面。其中，投影面S1可以例如是包括菲涅尔透镜膜片(Fresnel lens film)的屏幕，可以将投影光束导向观赏者，以提高色彩增益与对比度，或者投影面S1可以是具有可擦拭特性的屏幕。屏幕也可以例如是智能玻璃，可以依据施加电压的不同呈现透明或雾白的状态，因而可以作为投影屏幕使用，换言之，屏幕可以是反射式或穿透式屏幕。
此外，储存单元112也可以储存分辨率模式查找表，存放超宽影像分辨率，例如：1920x720、1280x550、2560x1080的分辨率，但不限于此，可以由制造厂商来设定所需的分辨率。当控制单元114依据结合影像信号来控制光阀108的受光面，使光阀108进行照明光束的转换时，可以依据储存单元112所储存的分辨率模式查找表来查找对应超宽投影比例的模式，并将光阀108设定为与超宽投影比例(或分辨率)相对应的模式，以确定主机102所提供的影像信号格式可以与投影装置104兼容。其中，当光阀108被设定为与超宽投影比例相对应的模式时，控制单元114禁用光阀108的受光面的部分区域，以使受光面的未被禁用的区域符合超宽投影比例，从而使受光面的未被禁用的区域可以用于接收来自积分柱110的出光端的照明光束，其中控制单元114的禁用，例如光阀为数字微镜元件时，利用电信号控制光阀受光面使部分区域的数字微型镜片不动作，使得照明光束不会透过广角镜头投射至投影面；又例如光阀为硅基液晶面板时，控制单元114的禁用也利用电信号控制光阀受光面的部分区域的液晶分子，使照明光束无法穿透或反射形成影像光束，如此，借助禁用光阀108的受光面的部分区域，即可遮蔽与不进行投影的区域A1(图1的斜线区域)相对应的影像光束，确保投影画面的比例符合超宽投影比例。
如上所述，借助影像源信号结合单元116将多个影像来源信号结合并转换为结合影像信号，通过出光端的宽高比符合超宽投影比例的积分柱来输出照明光束，并借助延伸显示辨识数据来指示主机，使主机提供与超宽投影比例相对应的结合影像信号，同时将光阀设定为与超宽投影比例相对应的模式，便可以依据结合影像信号使光阀将照明光束转换为可投影出符合超宽投影比例的超宽投影画面的影像光束。
本发明中的投影装置搭配超短焦广角投影镜头(未示出)，即为超短焦广角投影机，便可以将影像光束投射在投影面S1上，形成包含与多个影像来源信号相对应的分割画面的超宽影像画面，其中各个分割画面皆可呈现无压缩失真的状态，并且投影装置104的投射比可低于0.4以下(例如0.35、0.25、0.18)，投射比被定义为投影装置到投影面的距离与投影面上的投影画面的宽度的比例。举例来说，原本分辨率为1920x1080、投影画面比例为16:9的投影画面，通过上述实施例的投影系统进行投影，可以投影出分辨率为1920x720、投影画面比例为16:6或分辨率为1920x822、2560x1080、1280x550、投影画面比例为21:9的超宽投影画面。因此，单台投影机也可以在距离投影面30～50公分内实现130吋(投影画面比例16:6)或150吋(投影画面比例21:9)甚至以上的超宽投影画面，且不会存在如所公知的技术一样的因拼接多台投影机进而牺牲亮度、浪费许多调整时间、以及因影像压缩而造成影像失真等问题。
在本发明的另一个实施例中，光阀为硅基液晶面板，则搭配透镜阵列，作为提供照明光束的光均匀元件，与上述积分柱的功能相同，并且具有等同于积分柱的入光端与入光面的入光面与出端面，简言之，透镜阵列的出光端的宽高比符合超宽投影比例，用于将照明光束输出到硅基液晶面板上。
此外，图1-3示出本发明的另一个实施例的投影系统的示意图，请参照图1-3。投影系统的架构大致与图1-1和图1-2所示的实施例相似，差异之处在于：投影装置104’包括光源106’、光阀108’以及积分柱110’，其中光阀108’的长宽比与积分柱110’的长宽比一致，当控制单元114’依据结合影像信号来控制光阀108’的受光面，使光阀108’进行照明光束的转换时，可以依据储存单元112’所储存的分辨率模式查找表查找与超宽投影比例相对应的模式，将光阀108’设定为与超宽投影比例(或分辨率)相对应的模式，以确定主机102’所提供的影像信号格式可以与投影装置104’兼容。其中，当光阀108’被设定为与超宽投影比例相对应的模式时，控制单元114’启用光阀108’的受光面，以使受光面符合超宽投影比例，从而使受光面可以用于接收来自积分柱110’的出光端的照明光束，确保投射于投影面S’的投影画面的比例符合超宽投影比例。
再者，请参照图1-4。本发明的另一个实施例的投影系统的架构大致与图1-1和图1-2所示的实施例相似，差异之处在于：投影装置104的储存单元112可以具有本领域普通技术人员所认知的影像分辨率，例如，600x480VGA(Video Graphics Array)、800x600SVGA(Super Video Graphics Array)、1920x1080Full-HD以及3840x2160 4K分辨率，但不限于此。影像源信号结合单元116可以接收来自主机102的多个影像来源信号，影像来源信号代表具有输出影像画面的来源，并不限于来自单台主机102或多台主机102，并且将这些影像来源信号结合并转换为结合影像信号，其中与结合影像信号相对应的影像画面由与上述多个影像来源信号相对应的多个影像画面拼接而成。例如原先两个影像来源信号所呈现的投影比例皆为4:3，经由影像源信号结合单元116结合后所产生的结合影像画面的结合投影比例可以是4:3、16:9或16:10等，但不限于此，可由操作者定义所需的结合影像画面的结合投影比例。此外，多个影像来源信号的多个影像画面具有不同的投影比例或分辨率，可经由影像源信号结合单元116根据使用者预先设定的所需投影比例进行结合，产生结合影像画面的结合投影比例。
本发明的实施例的投影系统的应用，上述具有可以对包含与多个影像来源信号相对应的分割画面进行投影并且无投影失真的超宽影像画面的投影系统可以具有多种应用，举例来说，可以在车站大厅或商业展览会场等场所投射超宽投影画面，而无需再使用多台投影机拼接投影影像，仅用单台投影装置即可实现相同的效果。又例如，在家中使用投影系统进行电影欣赏时，可享受与电影院同等级的视觉效果，更具临场感。此外，本发明的实施例的投影系统的单台投影装置可以投射来自不同影像来源信号的分割画面，或来自单一主机102内的具有多个影像来源信号的分割画面，举例而言，如借助主机102的多窗口功能，将不同窗口的信息提供到影像源信号结合单元116中，即可实现超宽投影窗口画面。又例如，可以将投影系统设置于屏幕后方，用于背投影方式，作为数字广告牌，在投影面上投影超宽投影画面而实现作为广告的目的。又例如，利用投影系统所投影的超宽影像画面来显示电玩游戏画面，可以让游戏画面更逼真、影像更大，在多人联机时可以相应地显示各个玩家的分割画面而不会有画面压缩失真的问题，使得游戏更具竞争的乐趣，在投影面上显示左、右两个与不同玩家相对应的游戏画面，在超宽影像画面的比例为16:6的情况下，两个游戏画面的比例可以分别为传统的4:3，而完全不会有画面压缩失真的情形。在部分实施例中，主机102也可以通过网络接口与云端服务器(云端网络)208连接，网络接口可以例如是有线网络接口或无线网络接口，如此，当利用投影系统进行简报时，可以通过云端服务器将所投影的画面传送至其它主机，例如参与会议的人员的移动装置(例如手机、平板计算机、笔记型计算机…等等)，使会议的进行更为方便。除此之外，还可以在投影面上以分割的画面的形式同时显示多份简报的影像，以将分散于不同简报但具有相关性的数据同时显示于投影面上，从而可以使主讲者更方便地进行简报，或者投影装置可以内装Android OS平台，从而直接与移动装置(例如手机、平板计算机、笔记型计算机…等等)进行无线/有线连接。
图2-1示出本发明的另一个实施例的投影系统的示意图，请参照图2-1。本实施例的投影系统与图1-1的实施例的投影系统的不同之处在于：本实施例的投影系统还包括触控装置，所述触控装置包括检测光源L1、L2以及光感测单元202。其中，检测光源L1、L2用于发出检测投影面S1的检测光束。光感测单元202耦合到主机102，在本实施例中，光感测单元202位于投影面S1的侧边，从而形成U形的配置方式，光感测单元202可以感测触控物体(例如手指、触控笔、或者其它可遮档或反射检测光束的对象)在进行触控时所遮挡的光线、或者对检测光束进行反射的反射光，主机102则可以依据光感测单元202的感测结果来判断触控物体的触控位置。值得注意的是，检测光源的个数并不限于本实施例所述内容，在其它实施例中也可以采用一个或多个检测光源来进行投影面S1的检测动作。
本实施例的投影系统还包括光发射单元206，所述光发射单元206可以例如是可以发射可见光的激光笔，其中光发射单元206所发出的可见光在投影面S1上形成的光点P1可以使观赏者知道光发射单元206所指向的位置。如此，即使使用者在利用光发射单元206进行远程操控时，其它观赏者也可看到光点P1的位置与动作，从而可以使多人协同合作进行讨论更为方便。其中，上述检测光束可以例如是红外光或其它不可见光，而光感测单元202则可以例如是红外线摄影机、或者其它可以检测相应的不可见光的传感器。
本实施例的另一个投影系统的示意图如图2-2所示。本实施例的投影系统还包括触控装置，所述触控装置包括检测光源L1、L2以及光感测单元202；此外，投影装置可以采用有线/无线的方式连接到云端网络208，再与其它远程主机102相互传递影像信息。其中检测光源L1、L2用于发出检测光束，以检测投影面S1。光感测单元202耦合到主机102，在本实施例中，光感测单元202被配置为位于投影面S1的侧边，光感测单元202可以感测触控物体(例如手指、触控笔、或者其它可遮档或反射检测光束的对象)在进行触控时所遮挡的光线、或者对检测光束进行反射的反射光，主机102则可以依据光感测单元202的感测结果来判断触控物体的触控位置。值得注意的是，检测光源的个数并不限于本实施例所述内容，在其它实施例中也可以采用一个或多个检测光源来进行投影面S1的检测动作。
本实施例的另一个投影系统的示意图如图2-3所示。本实施例的投影系统还包括触控装置，所述触控装置包括检测光源L1和不可见光感测单元204；此外，投影装置104耦合到主机102，以传递影像信息。其中，检测光源L1用于发出不可见光的光幕，例如红外光激光光幕(IR laser curtain)，以覆盖投影面S1的表面。不可见光感测单元204耦合到投影装置104，并且不可见光感测单元204位于投影装置104旁边、或者整合于投影装置104内；在另一个实施例中，不可见光感测单元204也可以直接耦合到主机102，不可见光感测单元204可以感测触控物体(例如手指、触控笔、或者其它可遮档或反射检测光束的对象)在进行触控时所遮挡的光线、或者对检测光束进行反射的反射光，主机102则可以依据不可见光感测单元204的感测结果来判断触控物体的触控位置。
此外，本实施例的投影系统还包括光发射单元206，所述光发射单元206可以例如是激光笔，可以发射同轴双波长的光，即，可以同时发射可见光和不可见光。其中，光发射单元206所发出的可见光在投影面S1上形成的光点P1可以使观赏者知道光发射单元206所指向的位置。而光发射单元206所发出的不可见光在投影面上形成的光点(位置与光点P1相同)则可以由不可见光感测单元204进行感测，主机102可以依据不可见光感测单元204的感测结果来判断光点P1的位置，并且执行相对应的操作(例如，在投影画面上显示光点P1移动的轨迹，或者依据光点P1的落点位置来执行相应的触控操作)。如此，即使使用者在利用光发射单元206进行远程操控时，其它观赏者也可以看到光点P1的位置与动作，从而可以方便地使多人协同合作进行讨论。其中，上述检测光束和不可见光可以例如是红外光或其它不可见光，而不可见光感测单元204则可以例如是红外线摄影机、或者其它可以检测相应的不可见光的传感器。
本实施例的另一个投影系统的示意图如图2-4所示。对照上述实施例，参照图2-2，不再对相同之处进行描述，其不同之处在于，投影装置104接收到来自影像源信号结合单元116的结合影像信号，投射出与结合影像信号相对应的结合影像画面，并且在投影面S1上形成第一影像画面Image 1以及第二影像画面Image 2，参照上述图1-1至1-4以及相关说明，在投影面上定义触控区以及非触控区，其中，非触控区显示第一影像画面Image 1，触控区显示第二影像画面Image 2，其中所述第一影像画面Image 1与所述第二影像画面Image 2与这些影像来源信号相对应。
如此使投影系统具有触控的功能，将可以进一步丰富投影系统的应用。举例来说，在教室中可以在投影面上投影出与不同影像来源信号相对应的多个投影区，让教师、学生可以分别在不同的投影区上直接进行触控操作，例如让老师进行授课、题目讲解、或者请学生进行作答等，从而以更直觉、方便的方式进行教学活动，其中部分投影区的投影画面也可以是空白影像，以方便使用者进行书写。又例如，应用于商店橱窗时，可供潜在的消费者点选观看所需要的商品目录与款式，从而为消费者提供更便利的服务。
图3示出本发明的实施例的投影系统的投影方法，请参照图3。归纳上述投影系统的投影方法，所述投影方法可以包括下列步骤。首先，接收多个影像来源信号(步骤S302)。接着，结合多个影像来源信号，并将多个影像来源信号转换为结合影像信号(步骤S304)，其中，提供与结合影像信号相对应的结合影像画面，所述结合影像画面由与多个影像来源信号相对应的多个影像画面结合而成。然后，向主机提供延伸显示辨识数据，以指示主机来提供与多个影像来源信号相对应的多个投影比例，形成结合投影比例(步骤S306)。接着，依据分辨率模式查找表，将光阀设定为与结合投影比例相对应的模式。然后，提供配置于照明光束的传递路径上的积分柱，其中，积分柱具有入光端和出光端，并且入光端的面积大于或等于出光端的面积，照明光束从入光端进入积分柱，并且从出光端离开积分柱，并且出光端的宽高比符合结合投影比例。其中，结合投影比例可以例如在2.3:1至2.7:1之间。然后，依据结合影像信号来控制光阀，使其将照明光束转换为影像光束，其中，光阀具有受光面，所述受光面可以将离开积分柱的照明光束转换为影像光束，当光阀被设定为与结合投影比例相对应的模式时，可以禁用受光面的部分区域，以使受光面的未被禁用的区域符合结合投影比例。最后，将影像光束投影至投影面，从而形成符合结合投影比例的结合影像画面(步骤S308)。
综上所述，本发明借助将多个影像来源信号结合并转换为结合影像信号，通过出光端的宽高比符合超宽投影比例的积分柱来输出照明光束，并借助延伸显示辨识数据来指示主机，使主机提供与超宽投影比例相对应的结合影像信号，同时将光阀设定为与超宽投影比例相对应的模式，并且依据结合影像信号来控制光阀，使光阀将照明光束转换为可以投影出符合超宽投影比例的超宽投影画面的影像光束，进而提供无压缩失真的超宽投影画面。
此外，本发明的实施例的投影系统的投影方法，还可以包括定义具有触控区和非触控区的投影面，投射在投影面上的结合影像画面分为第一影像画面和第二影像画面，分别与非触控区和触控区相对应，并且第一影像画面和第二影像画面与多个影像来源信号相对应。
以上所述的实施例仅是本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明实施的范围，即，根据本发明的权利要求以及说明书内容所做出的简单的等效变化与修改，都包含在本发明专利的范围之内。另外，本发明的任何实施例或权利要求的范围不一定实现本发明所公开的全部目的、优点或特征。此外，摘要部分和标题仅用于辅助专利文件搜索，并非用于限制本发明的权利范围。此外，说明书中所提及的第一、第二、…等，仅用于表示部件的名称，而并非用来限制所述部件的数量的上限或下限。
附图标记说明：
102、102’：主机
104、104’：投影装置
106、106’：光源
108、108’：光阀
110、110’：积分柱
112、112’：储存单元
114、114’：控制单元
116、116’：影像源信号结合单元
202：光感测单元
204：不可见光感测单元
206：光发射单元
208：云端网络
Image 1：第一影像画面
Image 2：第二影像画面
S1、S1’：投影面
A1：不进行投影的区域
L1、L2：检测光源
P1：光点
S302～S308：投影系统的投影方法步骤

Claims (21)

1.一种投影系统，包括影像源信号结合单元以及投影装置，
所述影像源信号结合单元耦合到至少一主机，所述影像源信号结合单元用于接收来自所述至少一主机的多个影像来源信号，将所述多个影像来源信号结合并转换为结合影像信号，其中所述多个影像来源信号具有不同的分辨率，
所述投影装置包括光源、光阀、储存单元以及控制单元，
所述光源用于提供照明光束，
所述光阀配置于所述照明光束的传递路径上，具有受光面，所述受光面用于将所述照明光束转换为影像光束，并且投影至投影面上，以形成结合影像画面，所述结合影像画面与所述结合影像信号相对应，
所述储存单元储存延伸显示辨识数据和分辨率模式查找表，
所述控制单元将所述光阀、所述储存单元和所述影像源信号结合单元耦合连接，所述控制单元用于向所述至少一主机提供所述延伸显示辨识数据，所述至少一主机用于提供多个投影比例相对应的所述多个影像来源信号，
其中，依据预先设定的所需的投影比例，所述影像源信号结合单元结合所述多个影像来源信号相对应的所述多个投影比例，以形成结合投影比例，所述控制单元依据所述结合影像信号来控制所述光阀，使所述光阀将所述照明光束转换为所述影像光束，所述控制单元还依据所述分辨率模式查找表，将所述光阀设定为所述结合投影比例相对应的模式，以使所述结合影像画面符合所述结合投影比例。
2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影装置还包括积分柱，配置于所述照明光束的传递路径上，并且位于所述光源与所述光阀之间，所述积分柱具有入光端和出光端，所述照明光束从所述入光端进入所述积分柱，并且从所述出光端离开所述积分柱。
3.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，所述积分柱的所述入光端的面积大于或等于所述出光端的面积。
4.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影装置的投射比低于0.4且包括0.4，且投射所述结合影像画面相对应的所述结合投影比例在2.3:1至2.7:1之间，所述投射比定义为所述投影装置到所述投影面的距离相对于所述投影面上所述结合影像画面宽度的比例。
5.根据权利要求2所述的投影系统，其特征在于，当所述光阀被设定为与所述结合投影比例相对应的模式时，所述控制单元禁用所述受光面的部分区域，以使所述受光面的未被禁用的区域符合所述结合投影比例，所述受光面的未被禁用的区域用于接收来自所述出光端的所述照明光束。
6.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述结合影像画面由与所述多个影像来源信号相对应的多个影像画面拼接而成。
7.根据权利要求1所述的投影系统，还包括触控模块，所述触控模块至少包括检测光源以及光感测单元，所述检测光源发出检测所述投影面的检测光束，所述光感测单元耦合到所述至少一主机，所述光感测单元感测触控物体对所述检测光束进行反射的反射光，所述至少一主机依据所述反射光来判断所述触控物体的触控位置。
8.根据权利要求7所述的投影系统，其特征在于，所述投影面上定义触控区和非触控区。
9.根据权利要求8所述的投影系统，其特征在于，所述非触控区显示由所述投影装置投射的第一影像画面，所述触控区显示由所述投影装置投射的第二影像画面，所述第一影像画面和所述第二影像画面与所述多个影像来源信号相对应。
10.根据权利要求1所述的投影系统，还包括：
光发射单元，同时发射可见光和不可见光，并且在所述投影面上形成光点；以及
不可见光感测单元，耦合到所述至少一主机，所述不可见光感测单元感测所述不可见光，所述至少一主机依据所述不可见光感测单元的感测结果来判断所述光点的位置。
11.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影装置还通过网络接口与云端服务器连接。
12.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影面是屏幕，所述屏幕包括菲涅尔透镜膜片或智能玻璃。
13.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述光阀是数字微镜元件或硅基液晶面板。
14.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述投影装置距离所述投影面30～50公分，经所述投影装置投射的所述结合影像画面为130吋以上。
15.一种投影方法，包括：
接收多个影像来源信号，其中所述多个影像来源信号具有不同的分辨率；
结合所述多个影像来源信号，转换为结合影像信号；
向至少一主机提供延伸显示辨识数据，所述至少一主机用于提供多个投影比例相对应的所述多个影像来源信号；
依据预先设定的所需的投影比例，结合所述多个影像来源信号相对应的所述多个投影比例，形成结合投影比例；
依据分辨率模式查找表，将光阀设定为与所述结合投影比例相对应的模式；
依据所述结合影像信号来控制所述光阀，使所述光阀将照明光束转换为影像光束；以及
将所述影像光束投影至投影面，从而形成符合所述结合投影比例的结合影像画面。
16.根据权利要求15所述的投影方法，其特征在于，还包括：
提供配置于照明光束的传递路径上的积分柱，所述积分柱具有入光端和出光端，所述照明光束从所述入光端进入所述积分柱，并且从所述出光端离开所述积分柱；以及
依据所述结合影像信号来控制所述光阀，使所述光阀将离开所述积分柱的所述照明光束转换为影像光束。
17.根据权利要求15所述的投影方法，还包括提供与所述结合影像信号相对应的所述结合影像画面，所述结合影像画面由与所述多个影像来源信号相对应的所述多个影像画面结合而成。
18.根据权利要求16所述的投影方法，其特征在于，所述积分柱的所述入光端的面积大于或等于所述出光端的面积，所述照明光束从所述入光端进入所述积分柱，并且从所述出光端离开所述积分柱。
19.根据权利要求15所述的投影方法，其特征在于，所述影像光束投影至所述投影面的投射比低于0.4且包括0.4，且所述结合投影比例在2.3:1至2.7:1之间。
20.根据权利要求15所述的投影方法，其特征在于，所述光阀具有受光面，所述受光面将所述照明光束转换为所述影像光束，当所述光阀被设定为与所述投影比例相对应的模式时，禁用所述受光面的部分区域，以使所述受光面的未被禁用的区域符合所述结合投影比例。
21.根据权利要求15所述的投影方法，还包括在所述投影面上定义触控区和非触控区，投射在所述投影面上的所述结合影像画面分为第一影像画面和第二影像画面，所述第一影像画面和所述第二影像画面分别与所述非触控区和所述触控区相对应，并且所述第一影像画面与所述第二影像画面与所述多个影像来源信号相对应。
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