CN105093787B - 用于影像投影的光源驱动方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于影像投影的光源驱动方法与装置。所述光源驱动方法包括下列步骤。选择至少一画面的部分影像信息，并对上述影像信息进行统计以产生统计结果。依据统计结果估测发光元件的温度变化，以产生温度估测值。根据温度估测值控制驱动器，以修正驱动器输出的驱动值。

Description

用于影像投影的光源驱动方法与装置

技术领域

本发明是有关于一种光源驱动方法与装置，且特别是有关于一种用于影像投影的光源驱动方法与装置。

背景技术

投影装置一般是通过发光元件来产生作为投影的影像光束，目前常见的发光元件包含激光二极管。以激光二极管为例，现有的投影装置一般是根据画面内容的影像信息(例如：影像颜色、色温、亮度等)来控制激光二极管的驱动电流，以产生对应影像信息的影像光束。如图1所示，图1为在现有技术的影像信息对激光二极管的驱动电流的关系图。投影装置可根据画面内容所需的影像信息，通过如图1的影像信息对驱动电流的关系找出对应的驱动电流，以控制激光二极管产生对应的影像光束。

然而，激光二极管的温度会随着出光的强度以及持续启动的时间而有所变动，且激光二极管的特性会受到温度的影响。换句话说，在相同的驱动电流下，激光二极管在不同的温度之下会产生具有不同亮度的光束，如此将会导致投影装置所投射出的画面内容出现过亮或是过暗的情形。举例来说，图2为激光二极管的驱动电流对亮度的特性曲线图，其中特性曲线210与220分别用以表示激光二极管在25℃与60℃时的特性。如图2所示，在相同的驱动电流下，激光二极管在60℃的条件下所发出的光束会比在25℃的条件下所发出的光束较暗。

因此，对现有的投影装置而言，若其使用的发光元件(例如：激光二极管)会受到温度的影响，则其针对相同的影像信息所提供的相同驱动电流会因温度的影响而产生具有不同的特性(例如：亮度)的光束，从而导致投影装置所投射出的画面产生色偏的问题。

发明内容

本发明提供一种用于影像投影的光源驱动方法与装置，利用至少一画面的部分影像信息来估测发光元件的温度变化，并依据估测结果修正驱动器输出的驱动值。由此，将可改善投影装置在色偏上的问题。

本发明的用于影像投影的光源驱动方法包括下列步骤。选择至少一画面的部分影像信息，并对上述影像信息进行统计以产生统计结果。依据统计结果估测发光元件的温度变化，以产生温度估测值。根据温度估测值控制驱动器，以修正驱动器输出的驱动值，其中驱动值用以驱动发光元件。

本发明的用于影像投影的光源驱动装置，适于驱动发光元件，并包括控制器与驱动器。其中，控制器选择至少一画面的部分影像信息，并对上述影像信息进行统计以产生一统计结果。此外，控制器依据统计结果估测发光元件的温度变化，以产生温度估测值。驱动器用以输出驱动值以驱动发光元件。再者，控制器依据温度估测值控制驱动器，以修正驱动器输出的驱动值。

基于上述，本发明是利用至少一画面的部分影像信息来估测发光元件的温度变化，并依据估测结果修正驱动器输出的驱动值。由此，将可以避免投影装置所投射出的画面在某些颜色上出现过亮或是过暗的情形，并从而改善投影装置在色偏上的问题。

附图说明

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下，其中：

图1为在现有技术的影像信息对激光二极管的驱动电流的关系图。

图2为激光二极管的驱动电流对亮度的特性曲线图。

图3为依据本发明一实施例的光源驱动装置的方块示意图。

图4为依据本发明一实施例的光源驱动方法的流程图。

图5为依据本发明一实施例的影像信息对驱动值的关系图。

图6为依据本发明一实施例的影像信息统计方法的流程图。

图7为依据本发明另一实施例的影像信息统计方法的流程图。

具体实施方式

图3为依据本发明一实施例的光源驱动装置的方块示意图。如图3所示，光源驱动装置300用以驱动发光元件301，使发光元件301产生对应的光束。其中，发光元件301可例如是激光二极管(1aser diode)，并可应用在投影装置上。此外，光源驱动装置300包括控制器310与驱动器320。驱动器320电性连接在控制器310与发光元件301之间，并用以驱动发光元件301。

在操作上，光源驱动装置300会接收画面F，其中画面F由多个像素所组成，且每个像素具有对应的影像信息。此外，光源驱动装置300会根据画面F的影像信息来产生发光元件301的温度估测值，并藉以控制发光元件301。换言之，在驱动发光元件301以将画面F投影出来之前，光源驱动装置300会先根据画面F的影像信息来产生发光元件301的温度估测值，并藉以修正用以驱动发光元件301的驱动值。

图4为依据本发明一实施例的光源驱动方法的流程图。如步骤S410所示，控制器310选择至少一画面中的至少一部分影像信息，并针对上述选择的部分影像信息进行统计，以产生一统计结果。在本发明实施例中，控制器310可针对部分影像信息中所包含的颜色、色温或亮度等进行统计。举例来说，以发光元件301为红光发光元件为例子，控制器310可针对选择的部分影像信息中包含红色的数目进行统计，或统计部分影像信息中红色的亮度。一般而言，在影像信息中，针对单一颜色的定义可通过0-255的数值来表示，且其数值越高表示该颜色的亮度越高。在上述统计影像信息中红色的亮度的例子中，控制器310可通过加总影像信息中对应特定颜色的数值，作为上述特定颜色的亮度统计值。

接着，如步骤S420所示，控制器310依据上述统计结果估测发光元件301的温度变化，以产生温度估测值。举例来说，以发光元件301为红光发光元件为例子，若部分影像信息中包含红色的数目的统计结果越高，或是部分影像信息中红色的亮度的统计结果越高，则表示在进行上述选择的部分影像信息的投影时，用以发出红光的发光元件301的温度容易上升。因此，控制器310可依据统计结果来估测发光元件301的温度变化，并产生温度估测值。

接着，当取得的温度估测值之后，如步骤S430所示，控制器310会根据温度估测值控制驱动器320，以修正驱动器320输出的驱动值。举例来说，请参阅图5，图5为依据本发明一实施例的影像信息对驱动值的关系图，且曲线511与512分别用以表示发光元件301在60℃与25℃时的影像信息对驱动值的相对关系。若控制器310取得上述的温度估测值将由25℃上升为60℃时，控制器310会根据曲线511的影像信息对驱动值关系来控制驱动器320，以修正驱动器320输出的驱动值。以图5为例，当温度估测值由25℃上升为60℃时，针对相同的影像信息，控制器310会控制驱动器320提高其输出的驱动值，从而维持相同的影像信息以改善投影画面产生色偏的问题。

值得注意的是，不同的发光元件具有不同的影像信息对驱动值的温度特性关系，本发明并不以此为限。本发明主要提出通过统计所选择的部分影像信息，并根据统计结果得出发光元件的估测温度值。于取得的温度估测值之后，便可参照发光元件的影像信息对驱动值的温度特性关系，并根据温度估测值来控制驱动器，以对应修正驱动器输出的驱动值。

在本发明一实施例中，于上述步骤S410，控制器可选择欲投影的画面中的所有影像信息来进行统计，以产生统计结果及其对应的温度估测值。之后，于进行该画面的投影时，控制器可根据温度估测值控制驱动器，以修正驱动器320输出的驱动值。接着，控制器再选择下一个欲投影的画面中的所有影像信息来进行统计，以此类推。在本发明其他实施例中，控制器除了考虑欲投影的画面外，亦可同时考虑已投影的画面，以提高温度估测值的准确性。或者，控制器亦可仅考虑欲投影的画面中的部分影像信息，以更实时的控制驱动器输出的驱动值。以下将针对本发明的影像信息统计方法的不同实施例作进一步说明。

图6为依据本发明一实施例的影像信息统计方法的流程图。在图6实施例中，控制器310所选择的至少一画面包括先前画面(即，已投影的画面)与目前画面(即，欲投影的画面)，且选择先前画面与目前画面中的所有影像信息。此外，如步骤S610所示，控制器310会选取先前画面的影像信息，并对先前画面的影像信息进行统计以产生一先前统计值。举例来说，以发光元件301为红光发光元件为例子，控制器310可针对先前画面的影像信息中相对于红色的亮度进行统计。此外，控制器310可依据统计结果估测出红光发光元件因应先前画面的影像信息所需发出的光源亮度，从而产生相应的先前统计值。

此外，如步骤S620所示，控制器310也会选取目前画面的影像信息，并对目前画面的影像信息进行统计以产生一目前统计值。例如，控制器310可对目前画面的影像信息中相对于红色的亮度进行统计，并依据统计结果产生相应的目前统计值。再者，如步骤S630所示，控制器310会依据先前统计值与目前统计值产生统计结果。其中，所述的统计结果将涵盖先前画面与目前画面对发光元件301的特性所造成的影响，从而使控制器310可依据所述的统计结果准确地估测出发光元件301的温度变化。

值得一提的是，目前画面与先前画面对发光元件301的特性的影响程度不尽相同。因此，在利用先前统计值与目前统计值产生统计结果的过程中，可利用权重计算的方式来取得统计结果。

举例来说，在一实施例中，目前画面对应一目前权重，且先前画面对应一先前权重。此外，就产生统计结果的细部流程而言，如步骤S631所示，控制器310会以先前权重与目前权重分别对先前统计值与目前统计值进行一加权计算。举例来说，控制器310会将先前权重与先前统计值相乘，并将目前权重与目前统计值相乘，以由此取得多个乘积值。再者，如步骤S632所示，控制器310会利用通过加权计算所得的多个乘积值来计算出统计结果。此外，相较于先前画面而言，目前画面对发光元件301的特性的影响程度较大，因此目前权重可设定为大于先前权重。

图7为依据本发明另一实施例的影像信息统计方法的流程图。在图7实施例中，控制器310所选择的至少一画面包括目前画面(即，欲投影的画面)。此外，控制器310选择目前画面中的部分影像信息来进行统计。如步骤S710所示，控制器310会选取目前画面中第一部分所对应的影像信息，并对第一部分所对应的影像信息进行统计以产生第一目前统计值。再者，如步骤S720所示，控制器310接续地选取目前画面中第二部分所对应的影像信息，并对第二部分所对应的影像信息进行统计以产生第二目前统计值。换言之，控制器310可通过撷取目前画面中各个部分所对应的影像信息，来估测发光元件301因应目前画面在各个时间点的状态，并据以产生相应的目前统计值。

再者，如步骤S730所示，控制器310会依据第一目前统计值与第二目前统计值来产生统计结果。由此，控制器310将可依据统计结果估测出发光元件301因应目前画面所产生的动态变化，从而及时地修正驱动器320所输出的驱动值。在此实施例中，控制器310可依据第一目前统计值与第二目前统计值来分别产生对应于第一部分与第二部分的影像信息的统计结果。换句话说，当欲投影第一部分时，控制器310依据第一目前统计值产生统计结果，并据以修正驱动器320所输出的驱动值。而当欲投影第二部分时，控制器310依据第二目前统计值产生统计结果，并据以修正驱动器320所输出的驱动值。同样地，在另一实施例中，当欲投影第二部分时，控制器310可同时考虑并依据第一目前统计值与第二目前统计值产生统计结果，并据以修正驱动器320所输出的驱动值。

以扫描投影装置为例，发光元件301的光束会沿着投影平面上的一扫描轨迹依序投影目前画面中的各个部分。其中，每个部分例如可对应于一条或多条扫描线。此外，目前画面中各个部分对发光元件301的特性的影响程度不尽相同。例如，目前画面中对应不同扫描线的部分对发光元件301的特性的影响程度不尽相同。因此，在一实施例中，控制器310亦可在利用第一目前统计值与第二目前统计值产生统计结果的过程中，通过权重计算的方式来取得统计结果。

举例来说，在一实施例中，发光元件301的光束在针对第二部分的影像信息进行扫描之前，已沿着一扫描轨迹扫描第一部分。其中，第一部分对应一第一目前权重，且第二部分对应一第二目前权重。此外，就产生统计结果的细部流程而言，如步骤S731所示，控制器310会以第一目前权重与第二目前权重分别对第一目前统计值与第二目前统计值进行一加权计算。举例来说，控制器310会将第一目前权重与第一目前统计值相乘，并将第二目前权重与第二目前统计值相乘，以由此取得多个乘积值。此外，如步骤S732所示，控制器310会利用通过加权计算所得的多个乘积值计算出统计结果。其中，相较于第一部分，第二部分对发光元件301的特性的影响程度较大，因此第二目前权重可设定为大于第一目前权重。

综上所述，本发明是利用至少一画面的部分影像信息来估测发光元件的温度变化，并据以产生温度估测值。此外，本发明更利用温度估测值来控制驱动器，以修正驱动器所输出的驱动值。由此，针对相同的影像信息，光源驱动装置将可因应发光元件的温度变动，来动态地调整驱动器所输出的驱动值。如此一来，将可以避免投影装置所投射出的画面在某些颜色上出现过亮或是过暗的情形，并从而改善投影装置在色偏上的问题。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何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，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定的为准。

Claims (10)

1.一种用于影像投影的光源驱动方法，其特征在于，包括：

选择至少一画面的部分影像信息，并对所述影像信息进行统计以产生一统计结果；

依据该统计结果估测一发光元件的温度变化，以产生一温度估测值；以及

根据该温度估测值控制一驱动器，以修正该驱动器输出的一驱动值，其中该驱动值用以驱动该发光元件，

其中，该至少一画面包括一先前画面与一目前画面，且产生该统计结果的步骤包括：

选取该先前画面的影像信息，并统计该先前画面的影像信息以产生一先前统计值；

选取该目前画面的影像信息，并统计该目前画面的影像信息以产生一目前统计值；以及

依据该先前统计值与该目前统计值产生该统计结果。

2.根据权利要求1所述的用于影像投影的光源驱动方法，其特征在于，该目前画面对应一目前权重，该先前画面对应一先前权重，且依据该先前统计值与该目前统计值产生该统计结果的步骤包括：

以该先前权重与该目前权重分别对该先前统计值与该目前统计值进行一加权计算；以及

利用通过该加权计算所得的多个乘积值计算出该统计结果。

3.根据权利要求1所述的用于影像投影的光源驱动方法，其特征在于，该至少一画面包括一目前画面，且产生该统计结果的步骤包括：

选取该目前画面中一第一部分所对应的影像信息，并对该第一部分所对应的影像信息进行统计以产生一第一目前统计值；

选取该目前画面中一第二部分所对应的影像信息，并对该第二部分所对应的影像信息进行统计以产生一第二目前统计值；以及

依据该第一目前统计值与该第二目前统计值产生该统计结果。

4.根据权利要求3所述的用于影像投影的光源驱动方法，其特征在于，该发光元件所产生的光束依序投影该第一部分与该第二部分，该第一部分对应一第一目前权重，该第二部分对应一第二目前权重，且依据该第一目前统计值与该第二目前统计值产生该统计结果的步骤包括：

以该第一目前权重与该第二目前权重分别对该第一目前统计值与该第二目前统计值进行一加权计算；以及

利用通过该加权计算所得的多个乘积值计算出该统计结果。

5.根据权利要求1所述的用于影像投影的光源驱动方法，其特征在于，该发光元件为一激光二极管。

6.一种用于影像投影的光源驱动装置，适于驱动一发光元件，其特征在于，该光源驱动装置包括：

一控制器，选择至少一画面的部分影像信息，并对所述影像信息进行统计以产生一统计结果，该控制器依据该统计结果估测该发光元件的温度变化，以产生一温度估测值；以及

一驱动器，用以输出一驱动值以驱动该发光元件，其中该控制器依据该温度估测值控制该驱动器，以修正该驱动器输出的该驱动值，

其中，该至少一画面包括一目前画面，该控制器选取该目前画面中一第一部分所对应的影像信息，并对该第一部分所对应的影像信息进行统计以产生一第一目前统计值，该控制器更选取该目前画面中一第二部分所对应的影像信息，并对该第二部分所对应的影像信息进行统计以产生一第二目前统计值，且该控制器依据该第一目前统计值与该第二目前统计值产生该统计结果。

7.根据权利要求6所述的光源驱动装置，其特征在于，该至少一画面包括一先前画面与一目前画面，该控制器选取该先前画面的影像信息，并统计该先前画面的影像信息以产生一先前统计值，该控制器更选取该目前画面的影像信息，并统计该目前画面的影像信息以产生一目前统计值，且该控制器依据该先前统计值与该目前统计值产生该统计结果。

8.根据权利要求7所述的光源驱动装置，其特征在于，该目前画面对应一目前权重，该先前画面对应一先前权重，该控制器以该先前权重与该目前权重分别对该先前统计值与该目前统计值进行一加权计算，并利用通过该加权计算所得的多个乘积值计算出该统计结果。

9.根据权利要求6所述的光源驱动装置，其特征在于，该发光元件所产生的光束依序投影该第一部分与该第二部分，该第一部分对应一第一目前权重，该第二部分对应一第二目前权重，该控制器以该第一目前权重与该第二目前权重分别对该第一目前统计值与该第二目前统计值进行一加权计算，并利用通过该加权计算所得的多个乘积值计算出该统计结果。

10.根据权利要求6所述的光源驱动装置，其特征在于，该发光元件为一激光二极管。