CN112104848A - 开机电路、投影机及其开机判断方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种开机电路、投影机以及投影机的开机判断方法，包括以下步骤：接收影像信号；通过位准调整装置，根据电压阈值来调整影像信号的电压位准以产生验证信号；以及通过控制装置，判断验证信号是否在至少一验证期间内符合验证条件，并对应启动投影机以播放影像信号。此外，可执行上述开机判断方法的开机电路以及投影机亦被提供。本发明提供的开机电路、投影机及其开机判断方法可以利用影像信号作为触发信号以自动开机投影机，并且其开机电路不需使用复杂的电路元件，能够降低生产成本并且节省电路设计面积。

Description

开机电路、投影机及其开机判断方法
技术领域
本发明是有关于一种投影机，且特别是有关于一种开机电路、投影机及其开机判断方法。
背景技术
随着投影技术的发展，投影机在会议、教室或家庭等场所愈来愈普及。投影机会连接外部电子装置并且把外部电子装置储存的影像投影出来，提供观众较大的观赏画面。一般来说，投影机与外部电子装置是分开的两个电子装置，因此使用者在操作时需要执行外部电子装置的播放动作并另外开机投影机，造成使用上的不方便。
现今虽然有部分的投影机可以随着使用者在外部电子装置的影像信号而连动开机，但具有这种功能的投影机需要使用影像处理晶片，生产成本较高并且耗费较大的电路面积，因此如何提出一种低成本、电路简便并且具有自动开机功能的投影机成为目前努力研究的课题之一。
发明内容
本发明提供一种开机电路、投影机及其开机判断方法，可以利用影像信号作为触发信号以自动开机投影机，并且其开机电路不需使用复杂的电路元件，能够降低生产成本并且节省电路设计面积。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种投影机的开机判断方法，包括：接收影像信号；通过位准调整装置，根据电压阈值来调整影像信号的电压位准以产生验证信号；以及通过控制装置，判断验证信号是否在至少一验证期间内符合验证条件，并对应启动投影机以播放影像信号。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种开机电路，用于启动投影机，开机电路包括位准调整电路以及控制装置。位准调整电路设置于投影机中，用于接收影像信号，并根据电压阈值来调整影像信号的电压位准以产生验证信号；以及控制装置与位准调整电路耦接，其中控制装置从位准调整电路接收验证信号以判断验证信号是否在至少一验证期间内符合验证条件，并对应启动投影机以播放影像信号。
为达到上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提供一种投影机，其中投影机包括传输接口以及开机电路。传输接口用于接收来自外部装置的影像信号。开机电路耦接传输接口以接收影像信号，开机电路包括位准调整电路、控制装置以及缓冲电路。位准调整电路根据电压阈值来调整影像信号的电压位准以产生验证信号。控制装置耦接至位准调整电路，其中控制装置从位准调整电路接收验证信号以判断验证信号是否在至少验证期间内符合验证条件，并对应启动投影机。缓冲电路耦接于位准调整电路与传输接口之间且耦接控制装置，缓冲电路用于通过传输接口从外部装置接收影像信号。
基于上述，本发明的开机电路、投影机及其开机判断方法，通过调整影像信号的电压位准来获得验证信号，以判断投影机所接收的信号是否是影像信号，并对应执行自动开机动作。
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。
附图说明
图1是依照本发明的一实施例的一种投影机的示意图。
图2是依照本发明的一实施例的一种投影机的开机判断方法的流程图。
图3是依照本发明的一实施例的一种影像信号的波形图。
图4是依照本发明的一实施例的一种位准调整电路的方块图。
图5至图6是依照本发明的一实施例的一种影像信号经位准调整电路处理的波形变化图。
图7是依照本发明的一实施例的一种控制装置的方块图。
具体实施方式
有关本发明之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
图1是依照本发明的一实施例的一种投影机的示意图。外部装置20电连接投影机10以让投影机10投影画面。外部装置20例如是个人电脑、平板电脑、智能手机、播放器或其它电子装置。投影机10具有主电源系统与待机电源系统(图中未显示)。为了环保节能，投影机10不启用的时候可以处于待机(stand by)状态，关闭主电源系统而只使用待机电源系统。但当投影机10要投影画面时，待机电源系统启动主电源系统，投影机10进入开机状态以投影画面。
在本实施例中，投影机10包括开机电路100与传输接口102。传输接口102用于从外部装置20接收影像信号DATA。传输接口102例如是影像图型阵列(Video Graphics Array，VGA)接口、数字视讯接口(Digital Visual Interface，DVI)、高分辨率多媒体接口(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)、显示埠(DisplayPort，DP)接口或是其他有线或无线可接收影像信号的传输接口。开机电路100耦接传输接口102以接收影像信号DATA。当投影机10处在待机状态时，开机电路100可以根据影像信号DATA自动启动投影机10以播放影像信号DATA。
开机电路100至少包括位准调整电路110与控制装置120。位准调整电路设置于110投影机10中，控制装置120与位准调整电路110耦接。开机电路100还包括缓冲电路130。缓冲电路130耦接于位准调整电路110与传输接口102之间。
具体而言，控制装置120可以包括一个或多个微控制单元(Micro Control Unit，MCU)或是其他类型的控制器，例如是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可编程之一般用途或特殊用途的微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可编程控制器、特殊应用集成电路(ApplicationSpecific Integrated Circuits，ASIC)、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置或处理软件或控制软件，但本发明不受限于上述硬件或软件。缓冲电路130则可以是缓冲放大器(OP Buffer)或是暂存器(register)，本领域技术人员可依据输入的影像信号DATA选择适当的实施方式。
图2是依照本发明的一实施例的一种投影机的开机判断方法的流程图。开机判断方法200用于图1的投影机10，以下搭配图1的元件符号来具体说明开机判断方法200如何执行投影机10的自动启动步骤。
在步骤S210中，投影机10处在待机状态。主电源系统被关闭以节约能耗，投影机10仅保留待机电源系统的功能。在步骤S220中，投影机10通过传输接口102从外部装置20接收影像信号DATA，影像信号DATA由传输接口102被传送到缓冲电路130，之后位准调整电路110再通过缓冲电路130接收影像信号DATA。接着，在步骤S230中，位准调整电路110根据电压阈值调整影像信号DATA的电压位准(Voltage Level)以产生验证信号VS。在步骤S240中，控制装置120从位准调整电路110接收验证信号VS，并且判断验证信号是否在至少一验证期间内符合验证条件。如果验证信号符合验证条件，则执行步骤S250，反之则回到步骤S210。在步骤S250中，控制装置120会对应启动投影机10以播放影像信号DATA。
图3是依照本发明的一实施例的一种影像信号的波形图。在图3中，外部装置20所提供的影像信号DATA可以是一种VGA格式的影像信号，具有较小的电压振幅并且包括同步信号SYNC，其中同步信号SYNC的电压是落在0V(伏特)到-0.3V的范围。图1中的位准调整电路110是基于影像信号DATA中的同步信号SYNC的电压位准来调整影像信号DATA的电压位准。具体来说，位准调整电路110会平移(level shifting)或放大影像信号DATA的电压位准以使同步信号SYNC的部分超过一电压阈值。
图4是依照本发明的一实施例的一种位准调整电路的方块图，图5至图6是依照本发明的一实施例的一种影像信号经位准调整电路处理过的波形变化图。请继续参照图4，位准调整电路110的电路架构如位准调整电路300所示，但不限制。在图4中，位准调整电路300包括位准平移电路310与位准放大电路320以分别对影像信号DATA执行平移与放大电压位准的操作。
请参照图5，位准平移电路310平移影像信号DATA以使同步信号SYNC的电压范围由原先的0V到-0.3V移动至-0.15V到0.15V。位准平移电路310例如可以电容器的方式实施，但本发明并不限制。在一实施例中，位准平移电路310可以电压电平转换器(level shift,LS)实现。
请参照图6，位准放大电路320接收被位准平移电路310平移后的影像信号DATA’，并将其放大以输出验证信号VS至控制装置120。位准放大电路320可以用运算放大器的(Operational Amplifier，OP)的方式实现，本发明并不限制。本实施例中，位准放大电路320会放大平移后的影像信号DATA’的电压位准以使同步信号SYNC的部分超过电压阈值Vth。在图6中，验证信号VS的高位准是3.3V，低位准是0V，其中验证信号VS中原本影像信号DATA用于表示显示画面的像素资料(例如RGB信号)可以被保留，也可能被截去或失真，本发明对此不限制。本领域的技术人员可以依据实际需求设计影像信号DATA的放大幅度。在图6中，影像信号DATA中表示像素资料的部分被截去(例如当同步信号SYNC被放大平移后，超过运算放大器或控制器的高位准的部分被截去)，但保留同步信号SYNC原本的波形变化。在一实施例中，位准放大电路320可以运算放大器(operation amplifier,OP)实现。在一实施例中，位准调整电路300亦可以全客户订制电路晶片设计(Full customer IC design)以实现。
特别说明的是，控制装置120的输入信号需要具备最小的启动电压，控制装置120才能正常动作，例如输入信号的高位准要大于1.5V。但是当影像信号DATA是VGA或是CVBS(Composite Video Baseband Signal)这种类比格式的影像信号时，控制装置120直接输入影像信号DATA并没有办法启动控制装置120来进行信号开机判断动作。因此本实施例通过位准调整电路300改变影像信号DATA的振幅大小，使控制装置120所接收的验证信号VS符合控制装置120的操作位准。因此电压阈值Vth可以被设定为大于或等于控制装置120的最小启动电压，例如上述的1.5V。
另外，如果外部装置20提供的影像信号DATA是例如HDMI格式的数字信号，其本身具有较高的信号位准，例如5V。位准调整电路110可以通过分压电路(例如电阻分压电路)的方式来调整影像信号DATA的电压位准，使得验证信号VS可以输入控制装置120。本发明并不限制位准调整电路110或位准调整电路300如何调整影像信号DATA的电压位准。
值得一提的是，影像信号DATA因为包含像素资料所以其波形变化复杂。随着要显示的画面不同，影像信号DATA的波形也会跟着改变，控制装置120并不容易直接判断影像信号DATA是实际存在影像信号还是仅为杂讯，控制装置120主要是依靠影像信号DATA中的同步信号SYNC的波形来进行判断。在习知的技术中，投影机的开机电路是利用信号解析电路从影像信号中取出同步信号，再通过信号处理电路将取出的同步信号处理成适合控制装置判断的信号，因此成本较高，而且信号解析电路以及信号处理电路的电路较为复杂，电路面积较大同时也会消耗较多功率。相较之下本实施例的开机电路100通过例如分压、平移或放大等手段来调整影像信号DATA的电压位准，让验证信号VS能凸显同步信号SYNC的波形并且可以直接输入至控制装置110，而取代高成本的信号解析电路以及信号处理电路。
本发明仅以影像图型阵列(Video Graphics Array，VGA)接口进行说明，但不限制本发明。此领域的技术人员可理解，本发明可用于数字视讯接口(Digital VisualInterface，DVI)、高分辨率多媒体接口(High-Definition Multimedia Interface，HDMI)、显示埠(DisplayPort，DP)接口或是其他有线或无线可接收影像信号的传输接口。
图7是依照本发明的一实施例的一种控制装置的方块图。图7的控制装置400可用于图1的实施例。控制装置400会对验证信号VS进行采样以取得验证信号VS的多个采样值，并且判断验证时间T中的这多个采样值大于电压阈值Vth的数目以产生计数结果。验证时间T可以大于同步信号SYNC的致能时间t0或大于同步信号SYNC的周期T0。在图6中，验证时间T可以大于同步信号SYNC的周期T0，但在另一实施例中，验证时间T可以大于同步信号SYNC的致能时间t0但小于同步信号SYNC的周期T0。当控制装置400判断计数结果大于阈值数目时，控制装置400判断验证信号VS符合验证条件并对应启动投影机10。阈值数目可以是一个预设的固定值或是可调变的变数。
在另一实施例中，当至少连续两个验证期间T中的每一个的计数结果都大于阈值数目时，控制装置400才会判断验证信号VS符合验证条件并对应地启动投影机10。因为同步信号SYNC具有周期性，因此第一控制器410可以连续测试不同验证期间T中的验证信号VS是否都有固定的部分波形大于电压阈值Vth。
在本实施例中，控制装置400包括第一控制器410与第二控制器420，第一控制器410与第二控制器420例如都是微控制单元(MCU)，但具有不同效能。第一控制器410用于判断验证信号VS是否符合验证条件以对应输出开机信号BS，第二控制器420接收开机信号BS后启动投影机10进入开机状态。
举例来说，当验证时间T内有7个采样值大于电压阈值Vth，超过被设定为5的阈值数目，第一控制器410输出开机信号BS唤醒第二控制器420，第二控制器420自动启动投影机10并播放影像信号DATA。由于第一控制器410可与不同规格的第二控制器420以一特定介面进行沟通，因此也具备易于与各种规格的投影机结合的效果，达到模块化的功效。
另一方面，控制装置400可以利用成本较低的第一控制器410来判断验证信号VS是否是用来播放影像信号还是杂讯并直接输出开机信号BS。由于本实施例的开机电路100的电路复杂度较低而且可以直接输出开机信号BS。
综上所述，本发明开机电路、投影机及其开机判断方法不需要对影像信号进行信号解析以及影像处理，通过简单的位准调整动作就能够从波形复杂的影像信号中凸显同步信号以作为验证信号，进而从验证信号判断是否需要执行开机动作。如此一来能够简化开机电路的设计，达到降低生产成本，还具有节能效果。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施之范围，即凡是依本发明权利要求书及发明内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明：
10：投影机
20：外部装置
100：开机电路
102：传输接口
110、300：位准调整电路
120、400：控制装置
200：开机判断方法
310：位准平移电路
320：位准放大电路
410：第一控制器
420：第二控制器
BS：开机信号
DATA：影像信号
DATA’：平移后的影像信号
SYNC：同步信号
t0：致能时间
T0：周期
T：验证时间
VS：验证信号
Vth：电压阈值
S210～S250：开机判断方法的步骤。

Claims (16)

1.一种投影机的开机判断方法，其特征在于，包括：
接收影像信号；
通过位准调整装置，根据电压阈值来调整所述影像信号的电压位准以产生验证信号；以及
通过控制装置，判断所述验证信号是否在至少一验证期间内符合验证条件，并对应启动所述投影机以播放所述影像信号。
2.根据权利要求1所述的投影机的开机判断方法，其特征在于，所述的根据所述电压阈值来调整所述影像信号的电压位准以产生所述验证信号的步骤包括：
通过所述位准调整装置，基于所述影像信号中同步信号的电压位准来调整所述影像信号的电压位准。
3.根据权利要求2所述的投影机的开机判断方法，其特征在于，所述验证期间大于所述同步信号的致能时间或大于所述同步信号的周期。
4.根据权利要求2所述的投影机的开机判断方法，其特征在于，所述的根据所述电压阈值来调整所述影像信号的电压位准以产生所述验证信号的步骤包括：
通过所述位准调整装置，平移或放大所述影像信号的电压位准以使所述同步信号的部分超过所述电压阈值。
5.根据权利要求1所述的投影机的开机判断方法，其特征在于，所述电压阈值大于或等于所述控制装置的最小启动电压。
6.根据权利要求1所述的投影机的开机判断方法，其特征在于，所述的在所述验证期间内判断所述验证信号是否符合所述验证条件以启动所述投影机的步骤包括：
通过所述控制装置，取得所述验证信号的多个采样值，并计数在所述验证期间内的所述多个采样值大于所述电压阈值的数目以产生计数结果；以及
当所述计数结果大于阈值数目时，通过所述控制装置判断所述验证信号符合所述验证条件并对应地启动所述投影机。
7.根据权利要求6所述的投影机的开机判断方法，其特征在于，所述的在所述验证期间内判断所述验证信号是否符合所述验证条件以启动所述投影机的步骤包括：
当至少连续两个所述验证期间中的每一个的所述计数结果都大于所述阈值数目时，判断所述验证信号符合所述验证条件并对应地启动所述投影机。
8.一种开机电路，用于启动投影机，其特征在于，所述开机电路包括位准调整电路以及控制装置，其中：
所述位准调整电路设置于所述投影机中，用于接收影像信号，并根据电压阈值来调整所述影像信号的电压位准以产生验证信号；以及
所述控制装置与所述位准调整电路耦接，其中所述控制装置从所述位准调整电路接收所述验证信号以判断所述验证信号是否在至少一验证期间内符合验证条件，并对应启动所述投影机以播放所述影像信号。
9.根据权利要求8所述的开机电路，其特征在于，所述开机电路还包括缓冲电路，其中：
所述缓冲电路耦接于所述位准调整电路与传输接口之间，所述缓冲电路用于通过所述传输接口从外部装置接收所述影像信号。
10.根据权利要求8所述的开机电路，其特征在于，所述位准调整电路基于所述影像信号中同步信号的电压位准来调整所述影像信号的电压位准。
11.根据权利要求10所述的开机电路，其特征在于，所述验证期间大于所述同步信号的致能时间或大于所述同步信号的周期。
12.根据权利要求10所述的开机电路，其特征在于，所述位准调整电路平移或放大所述影像信号的电压位准以使所述同步信号的部分超过所述电压阈值。
13.根据权利要求8所述的开机电路，其特征在于，所述电压阈值大于或等于所述控制装置的最小启动电压。
14.根据权利要求8所述的开机电路，其特征在于，所述控制装置取得所述验证信号的多个采样值，并计数在所述验证期间内的所述多个采样值大于所述电压阈值的数目以产生计数结果，其中当所述计数结果大于阈值数目时，所述控制装置判断所述验证信号符合所述验证条件并对应地启动所述投影机。
15.根据权利要求14所述的开机电路，其特征在于，当至少连续两个所述验证期间中的每一个的所述计数结果都大于所述阈值数目时，所述控制装置判断所述验证信号符合所述验证条件并对应地启动所述投影机。
16.一种投影机，其特征在于，所述投影机包括传输接口以及开机电路，其中：
所述传输接口用于接收来自外部装置的影像信号；以及
所述开机电路耦接所述传输接口以接收所述影像信号，所述开机电路包括位准调整电路、控制装置以及缓冲电路，其中：
所述位准调整电路根据电压阈值来调整所述影像信号的电压位准以产生验证信号；
所述控制装置耦接至所述位准调整电路，其中所述控制装置从所述位准调整电路接收所述验证信号以判断所述验证信号是否在至少验证期间内符合验证条件，并对应启动所述投影机；以及
所述缓冲电路耦接于所述位准调整电路与所述传输接口之间且耦接所述控制装置，所述缓冲电路用于通过所述传输接口从所述外部装置接收所述影像信号。
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