CN115576160A - 投影装置、投影系统及投影影像校正方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种投影装置、投影系统及投影影像校正方法。投影装置与一外部投影装置接收同一影像源，并分别投射对应影像源的影像与另一影像，两影像交叠影像源相同的部分形成叠合区域。投影装置包括镜头、遮光部件以及处理器。遮光部件设置于镜头。处理器根据影像源的亮度控制遮光部件选择性地遮蔽镜头的局部区域，此局部区域对应于叠合区域。本发明可以改善在某些情况下叠合区域亮度过高的问题。

Description

投影装置、投影系统及投影影像校正方法

技术领域

本发明是有关于一种装置、系统及影像校正方法，且特别是有关于一种投影装置、投影系统及投影影像校正方法。

背景技术

随着显示技术的进步，现已发展出一些用于显示大型画面的投影技术，例如是用于大型广告看板、展场的互动体验区等等。此种投影技术可藉由两个以上的投影装置来实现，各投影装置分别投放各自的影像，且这些影像可拼接成一幅完整的画面。

而在拼接影像时，每个影像会与邻近的影像部分地重叠在一起，形成融合区域，以免影像之间产生空隙，并使投影的画面在视觉上更为平顺、流畅。然而，目前的技术在针对此融合区域仍有部分问题未受到重视与解决，导致在投影某些场景画面时，仍会有画面亮度不均的缺陷产生。

发明内容

本发明关于一种投影装置、投影系统及投影影像校正方法，藉由设置遮光部件于其中一投影装置的镜头，在某些情况下令遮光部件遮蔽镜头的局部区域，以遮挡投射至叠合区域的光，改善在某些情况下叠合区域亮度过高的问题。

基于上述目的，本发明提出一种投影系统，其包括：

第一投影装置，包括镜头及遮光部件，该遮光部件设置于该镜头；以及

第二投影装置，该第一投影装置与该第二投影装置接收同一影像源，并分别投射对应该影像源的第一影像与第二影像，该第一影像与该第二影像交叠该影像源相同的部分形成叠合区域；

其中，该第一投影装置根据该影像源的亮度控制该遮光部件选择性地遮蔽该镜头的局部区域，该局部区域对应于该叠合区域。

较佳的，当该第一投影装置控制该遮光部件遮蔽该局部区域时，该遮光部件将该第一投影装置投射至该叠合区域的光完全遮蔽。

较佳的，当该影像源对应该叠合区域的最低亮度低于门槛值，该第一投影装置控制该遮光部件遮蔽该镜头的该局部区域。

较佳的，该门槛值为该第一投影装置与该第二投影装置的最低输出亮度的总和。

较佳的，该第一投影装置包括处理器，该处理器分析该第一影像对应该叠合区域的影像资料，并根据该影像资料的灰阶值取得该影像源对应该叠合区域的最低亮度。

较佳的，该第一投影装置还包括输入介面及输出介面，该处理器分别耦接于该输入介面及该输出介面，且该输出介面耦接于该遮光部件，其中该处理器经由该输入介面接收该影像资料，并根据该影像资料选择性地经由该输出介面传送遮蔽信号至该遮光部件。

较佳的，该输出介面包括至少一个连接端子，该至少一个连接端子为触发端子、HDMI端子或USB端子。

较佳的，该处理器还经由该输入介面接收控制信号，并根据该控制信号选择性地使该第一投影装置切换为遮光部件控制模式或外部装置控制模式；其中，当该第一投影装置切换为该遮光部件控制模式时，该处理器根据该影像资料选择性地传送该遮蔽信号至该遮光部件。

基于上述目的，本发明还提出一种投影影像校正方法，适用于第一投影装置与第二投影装置，该方法包括：

该第一投影装置与该第二投影装置接收同一影像源并分别投射对应该影像源的第一影像与第二影像；

调整该第一投影装置与该第二投影装置，使该第一影像与该第二影像交叠该影像源相同的部分形成叠合区域；以及

根据该影像源的亮度控制位于该第一投影装置上的遮光部件，使该遮光部件选择性地遮蔽该第一投影装置的镜头的局部区域，该局部区域对应于该叠合区域。

较佳的，所述遮蔽该第一投影装置的镜头的局部区域，具体包括，该遮光部件将该第一投影装置投射至该叠合区域的光完全遮蔽。

较佳的，根据该影像源的亮度控制该遮光部件的步骤包括：

取得该影像源对应该叠合区域的最低亮度；以及

当该影像源对应该叠合区域的最低亮度低于门槛值，该第一投影装置控制该遮光部件遮蔽该镜头的该局部区域。

较佳的，该门槛值为该第一投影装置与该第二投影装置的最低输出亮度的总和。

较佳的，取得该影像源对应该叠合区域的最低亮度的步骤包括：

该第一投影装置分析该第一影像对应该叠合区域的影像资料，并根据该影像资料的灰阶值取得该影像源对应该叠合区域的最低亮度。

较佳的，还包括：该第一投影装置接收控制信号，并根据该控制信号选择性地切换为遮光部件控制模式或外部装置控制模式；其中当该第一投影装置切换为该遮光部件控制模式时，该第一投影装置执行根据该影像源的亮度控制该遮光部件的步骤。

基于上述目的，本发明还提出一种投影装置，该投影装置与外部投影装置接收同一影像源，并分别投射对应该影像源的影像与另一影像，该影像与该另一影像交叠该影像源相同的部分形成叠合区域，其特征在于，该投影装置包括：

镜头；

遮光部件，设置于该镜头；以及

处理器，该处理器根据该影像源的亮度控制该遮光部件选择性地遮蔽该镜头的局部区域，该局部区域对应于该叠合区域。

较佳的，还包括输出介面，分别耦接于该处理器及该遮光部件；其中，该处理器判断该影像源对应该叠合区域的最低亮度是否低于门槛值，当判断低于该门槛值时，该处理器经由该输出介面传送遮蔽信号至该遮光部件，以令该遮光部件遮蔽该镜头的该局部区域。

较佳的，该门槛值为该第一投影装置与该第二投影装置的最低输出亮度的总和。

较佳的，该输出介面包括至少一个连接端子，该至少一个连接端子为触发端子、HDMI端子或USB端子。

较佳的，还包括输入介面，耦接于该处理器；

其中，该处理器经由该输入介面接收该影像，分析该影像对应该叠合区域的影像资料，并根据该影像资料的灰阶值取得该影像源对应该叠合区域的最低亮度。

较佳的，该处理器还经由该输入介面接收控制信号，并根据该控制信号选择性地使该第一投影装置切换为遮光部件控制模式或外部装置控制模式；

其中当该第一投影装置切换为该遮光部件控制模式时，该处理器根据该影像资料选择性地传送该遮蔽信号至该遮光部件。综上所述，根据本发明所提供的投影装置、投影系统及投影影像校正方法，藉由设置遮光部件于其中一投影装置的镜头，在某些情况下令遮光部件遮蔽镜头的局部区域，以遮挡投射至叠合区域的光，改善在某些情况下叠合区域亮度过高的问题。

附图说明

图1是根据本发明一实施例的投影系统的示意图，绘示尚未依照本发明的投影影像校正方法的情况；

图2是根据本发明一实施例的投影系统的示意图，绘示依照本发明的投影影像校正方法的情况；

图3绘示根据本发明一实施例的第一投影装置的方块示意图；

图4是根据本发明一实施例的投影影像校正方法的流程图；

图5绘示本发明一实施例根据影像源的亮度控制遮光部件的步骤的流程图；

图6绘示本发明一实施例取得影像源对应叠合区域的最低亮度的步骤的流程图；及

图7是用于本发明一实施例的投影影像校正方法的额外步骤的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

本发明是利用遮光部件遮蔽镜头的局部区域，以遮挡投射至叠合区域的光，改善在某些情况下叠合区域亮度过高的问题。

以下将详述本发明的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本发明的范围内，并以之后的专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节及实施范例；然而，这些特定细节及实施范例不应视为本发明的限制。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。

图1是根据本发明一实施例的投影系统100的示意图，绘示尚未依照本发明的投影影像校正方法的情况。图2是根据本发明一实施例的投影系统100的示意图，绘示依照本发明的投影影像校正方法的情况。

请参照图1，投影系统100包括第一投影装置110、第二投影装置120以及影像供应器130。第一投影装置110与第二投影装置120从影像供应器130接收同一影像源IMS，并分别投射对应影像源IMG的第一部分的第一影像IMG1、与对应影像源IMG的第二部分的第二影像IMG2于投影面140上，以展示完整影像IMG。其中，第一影像IMG1与第二影像IMG2交叠影像源IMS相同的部分于投影面140上形成叠合区域OA。

欲达成此种拼接影像的效果，第一投影装置110与第二投影装置120通常为相同或相类似的机型，因此其输出亮度的能力也会相同或相类似。一般情况下，第一投影装置110与第二投影装置120会分别对投射至叠合区域OA的光的亮度进行调整，例如各自将投射至叠合区域OA的光的亮度减半，使叠合区域OA的光的亮度大致上相近于非重叠区域A1、A2的光亮度，以免叠合区域OA的光的亮度和非重叠区域A1、A2相比之下有过亮的情形产生。

然而，第一投影装置110与第二投影装置120具有最低输出亮度的限制；亦即，第一投影装置110与第二投影装置120所投射的不会是「完全黑」的画面，而仍具有些许的亮度。当影像源IMS的整体光亮度偏低的情况下，例如所投射的是黄昏、或甚至是黑夜的景象时，虽然第一投影装置110与第二投影装置120投射至非重叠区域A1、A2的光的亮度仍然大于其各自的最低输出亮度，但却无法将投射至叠合区域OA的光的亮度调降至低于其各自的最低输出亮度，使得第一投影装置110与第二投影装置120仍以各自的最低输出亮度的光投射至叠合区域OA。如此一来，将会导致叠合区域OA的光亮度高于非重叠区域A1、A2，如图1绘示的状况。

为便于说明，在此以一例子举例，但非用以限定本发明。若第一投影装置110与第二投影装置120的最低输出亮度分别为30流明(lm)，现欲投射一亮度为50流明的影像源IMS至投影面140上，此时第一投影装置110与第二投影装置120仍可向非重叠区域A1、A2投射亮度为50流明的第一影像IMG1与第二影像IMG2。然而，第一投影装置110与第二投影装置120却无法将投射至叠合区域OA的光亮度减半(即，分别将投射至叠合区域OA的光亮度减至低于30流明的25流明)；反而，第一投影装置110与第二投影装置120会分别以30流明的亮度将光投射至叠合区域OA，使得叠合区域OA的光亮度为60流明，反倒比非重叠区域A1、A2的光亮度还要来的亮。

为了解决此问题，如图1所示，其中一投影装置(于此举例为第一投影装置110)另包含遮光部件112，设置于第一投影装置110的镜头111L。第一投影装置110可根据影像源IMS的亮度，控制遮光部件112选择性地遮蔽镜头111L的局部区域。

请参照图2，遮光部件112是装设于镜头111L的局部区域，且此局部区域对应于叠合区域OA。具体而言，遮光部件112装设在第一投影装置110的镜头111L将光投射至叠合区域的位置上。当影像源IMS的亮度符合某特定条件(例如但不限于前述例子所举的条件)时，即可控制遮光部件112遮蔽镜头111L的局部区域，使第一投影装置110投射至叠合区域OA的光完全遮蔽。同时，第二投影装置120不对投向叠合区域OA的光的亮度做减亮的动作；亦即，第二投影装置120可同时向叠合区域OA及非重叠区域A2投射亮度相同的第二影像IMG2。如此一来，投射至投影面140的完整影像IMG的亮度可呈现均一的视觉体验。

请参照图3，其绘示根据本发明一实施例的第一投影装置110的方块示意图。第一投影装置110包括镜头模组111、处理器113、输出介面114及输入介面115。处理器113分别耦接于镜头模组111、输出介面114及输入介面115。遮光部件112设置于镜头模组111的镜头111L。此外，输出介面114还耦接于遮光部件112。

如图1至图3所示，处理器113可经由输入介面115接收对应影像源IMS的第一部分的第一影像IMG1，并将第一影像IMG1传递至投影模组111，以供投影模组111投射第一影像IMG1至投影面140。此外，处理器113还可根据影像源IMS的亮度，选择性地经由输出介面114传送遮蔽信号至遮光部件112，以指示遮光部件112遮蔽镜头111L的局部区域。

图4是根据本发明一实施例的投影影像校正方法S100的流程图。请参照图1至图4，首先于步骤S110，第一投影装置110及第二投影装置120接收同一影像源IMS，并分别投射对应所述影像源IMS的第一影像IMG1及第二影像IMG2。于此，第一投影装置110与第二投影装置120可分别接收对应影像源IMS的第一部分的第一影像IMG1与对应影像源IMS的第二部分的第二影像IMG2的影像资料，并根据各自所接收的影像资料向投影面140投射影像光束，以在投影面140上形成对应其影像资料的第一影像IMG1及第二影像IMG2。

接着，于步骤S120，分别调整第一投影装置110与第二投影装置120，使第一影像IMG1与第二影像IMG2交叠影像源IMS相同的部分形成叠合区域OA。然后，于步骤S130，设置遮光部件112于第一投影装置110的镜头111L。具体地，遮光部件112装设于镜头111L的局部区域，此局部区域对应于镜头111L将光投射至叠合区域OA的位置。

之后，于步骤S150，第一投影装置110的处理器113根据影像源IMS的亮度控制遮光部件112，使遮光部件112选择性地遮蔽第一投影装置110的镜头111L的局部区域。

图5绘示本发明一实施例的根据影像源IMS的亮度控制遮光部件112的步骤S150的流程图。进一步地，于步骤S150前，须先取得第一投影装置110与第二投影装置120的最低输出亮度，如图4的步骤S140所示。

接着，请参照图1至图3和图5，于步骤S151，处理器113取得影像源IMS对应叠合区域OA的最低亮度。于此，请先参照图6，其绘示本发明一实施例的取得影像源IMS对应叠合区域OA的最低亮度的步骤S151的流程图。在步骤S1511中，处理器113分析第一影像IMG1对应叠合区域OA的影像资料。在步骤S1512中，处理器113根据影像资料的灰阶值，取得影像源IMS对应叠合区域OA的最低亮度。也就是说，处理器113可依据第一影像IMG1的影像资料的灰阶值来计算影像源IMS对应叠合区域OA的最低亮度。

再回到图1至图3和图5，接下来，在步骤S153中，处理器113判断此最低亮度是否低于门槛值，此门槛值可经由步骤S152来计算。在步骤S152中，处理器113依据第一投影装置110和第二投影装置120的最低输出亮度(已由步骤S140得知)计算门槛值。举例来说，若第一投影装置110和第二投影装置120的最低输出亮度分别为30流明，则门槛值可为第一投影装置110和第二投影装置120的最低输出亮度的总和，亦即为60流明。

若判断最低亮度低于门槛值，则执行步骤S154，处理器113即经由输出介面114传送遮蔽信号至遮光部件112，令遮光部件112遮蔽镜头111L的局部区域，以将投射至叠合区域OA的光完全遮蔽。若判断最低亮度并未低于门槛值，则进行步骤S155，处理器113不发出遮蔽信号，以控制遮光部件112不进行镜头111L的局部区域的遮蔽。

也就是说，若发现影像源IMS对应叠合区域OA的最低亮度低于预设的门槛值，就能立即控制遮光部件112将投射至叠合区域OA的光遮蔽，解决在某些情况下叠合区域OA亮度过高的问题。另外，由于第一投影装置110与第二投影装置120通常为相同或相类似的机型，应具备相同或接近的最低输出亮度。因此，对于本实施例的双投影装置而言，门槛值可预先设定为最低输出亮度的2倍。然于实际应用上，门槛值当可依照实际使用情形的不同来做调整。

图7是用于本发明一实施例的投影影像校正方法S100的额外步骤的流程图。请参照图1至图4和图7，在本发明中，输出介面114可包括至少一个连接端子。一实施例中，此连接端子可为触发端子，触发端子可适用于第一投影装置110模式的切换。具体地说，在步骤S110之前，可事先进行第一投影装置110模式的切换。

如图7的步骤S160所示，处理器113可先经由输入介面115接收控制信号。使用者可依其需求来选择第一投影装置110目前要进入何种模式，例如是通过操作遥控器、按压实体按钮、点击第一投影装置110上的触控荧幕等方式执行输入操作，以发出控制信号，使处理器113根据控制信号选择性地将第一投影装置110切换为遮光部件控制模式(步骤S170)或外部装置控制模式(步骤S180)。若切换为遮光部件控制模式，则接续节点A，继续进行步骤S110的后续流程，此时输出介面114的触发端子耦接于遮光部件112；一旦发现影像源IMS对应叠合区域OA的最低亮度低于预设的门槛值时，处理器113可经由触发端子传送遮蔽信号至遮光部件112。若切换为外部装置控制模式，输出介面114的触发端子切换为与外部装置耦接，例如是耦接于电动布幕；当第一投影装置110的电源启动时，处理器113即可经由触发端子传送启动讯号至电动布幕，令电动布幕自动降下，此时不再进行步骤S110的后续流程。因此，使用者可依照目前是否需进行影像的拼接流程来选择第一投影装置110的控制模式，以决定输出介面114的触发端子的耦接对象。

此外，连接端子也可以是触发端子以外的其它端子。在其它实施例中，连接端子可为HDMI端子或USB端子，其亦适用于与遮光部件112相耦接。

综上所述，根据本发明所提供的投影装置、投影系统及投影影像校正方法，藉由设置遮光部件于其中一投影装置的镜头，在某些情况下令遮光部件遮蔽镜头的局部区域，以遮挡投射至叠合区域的光，改善在某些情况下叠合区域亮度过高的问题。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (20)

1.一种投影系统，其特征在于，包括：

第一投影装置，包括镜头及遮光部件，该遮光部件设置于该镜头；以及

第二投影装置，该第一投影装置与该第二投影装置接收同一影像源，并分别投射对应该影像源的第一影像与第二影像，该第一影像与该第二影像交叠该影像源相同的部分形成叠合区域；

其中，该第一投影装置根据该影像源的亮度控制该遮光部件选择性地遮蔽该镜头的局部区域，该局部区域对应于该叠合区域。

2.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，当该第一投影装置控制该遮光部件遮蔽该局部区域时，该遮光部件将该第一投影装置投射至该叠合区域的光完全遮蔽。

3.如权利要求1所述的投影系统，其特征在于，当该影像源对应该叠合区域的最低亮度低于门槛值，该第一投影装置控制该遮光部件遮蔽该镜头的该局部区域。

4.如权利要求3所述的投影系统，其特征在于，该门槛值为该第一投影装置与该第二投影装置的最低输出亮度的总和。

5.如权利要求3所述的投影系统，其特征在于，该第一投影装置包括处理器，该处理器分析该第一影像对应该叠合区域的影像资料，并根据该影像资料的灰阶值取得该影像源对应该叠合区域的最低亮度。

6.如权利要求5所述的投影系统，其特征在于，该第一投影装置还包括输入介面及输出介面，该处理器分别耦接于该输入介面及该输出介面，且该输出介面耦接于该遮光部件，其中该处理器经由该输入介面接收该影像资料，并根据该影像资料选择性地经由该输出介面传送遮蔽信号至该遮光部件。

7.如权利要求6所述的投影系统，其特征在于，该输出介面包括至少一个连接端子，该至少一个连接端子为触发端子、HDMI端子或USB端子。

8.如权利要求6所述的投影系统，其特征在于，该处理器还经由该输入介面接收控制信号，并根据该控制信号选择性地使该第一投影装置切换为遮光部件控制模式或外部装置控制模式；

其中，当该第一投影装置切换为该遮光部件控制模式时，该处理器根据该影像资料选择性地传送该遮蔽信号至该遮光部件。

9.一种投影影像校正方法，适用于第一投影装置与第二投影装置，其特征在于，该方法包括：

该第一投影装置与该第二投影装置接收同一影像源并分别投射对应该影像源的第一影像与第二影像；

调整该第一投影装置与该第二投影装置，使该第一影像与该第二影像交叠该影像源相同的部分形成叠合区域；以及

根据该影像源的亮度控制位于该第一投影装置上的遮光部件，使该遮光部件选择性地遮蔽该第一投影装置的镜头的局部区域，该局部区域对应于该叠合区域。

10.如权利要求9所述的投影影像校正方法，其特征在于，所述遮蔽该第一投影装置的镜头的局部区域，具体包括，该遮光部件将该第一投影装置投射至该叠合区域的光完全遮蔽。

11.如权利要求9所述的投影影像校正方法，其特征在于，根据该影像源的亮度控制该遮光部件的步骤包括：

取得该影像源对应该叠合区域的最低亮度；以及

当该影像源对应该叠合区域的最低亮度低于门槛值，该第一投影装置控制该遮光部件遮蔽该镜头的该局部区域。

12.如权利要求11所述的投影影像校正方法，其特征在于，该门槛值为该第一投影装置与该第二投影装置的最低输出亮度的总和。

13.如权利要求11所述的投影影像校正方法，其特征在于，取得该影像源对应该叠合区域的最低亮度的步骤包括：

该第一投影装置分析该第一影像对应该叠合区域的影像资料，并根据该影像资料的灰阶值取得该影像源对应该叠合区域的最低亮度。

14.如权利要求13所述的投影影像校正方法，其特征在于，还包括：

该第一投影装置接收控制信号，并根据该控制信号选择性地切换为遮光部件控制模式或外部装置控制模式；

其中当该第一投影装置切换为该遮光部件控制模式时，该第一投影装置执行根据该影像源的亮度控制该遮光部件的步骤。

15.一种投影装置，该投影装置与外部投影装置接收同一影像源，并分别投射对应该影像源的影像与另一影像，该影像与该另一影像交叠该影像源相同的部分形成叠合区域，其特征在于，该投影装置包括：

镜头；

遮光部件，设置于该镜头；以及

处理器，该处理器根据该影像源的亮度控制该遮光部件选择性地遮蔽该镜头的局部区域，该局部区域对应于该叠合区域。

16.如权利要求15所述的投影装置，其特征在于，还包括输出介面，分别耦接于该处理器及该遮光部件；

其中，该处理器判断该影像源对应该叠合区域的最低亮度是否低于门槛值，当判断低于该门槛值时，该处理器经由该输出介面传送遮蔽信号至该遮光部件，以令该遮光部件遮蔽该镜头的该局部区域。

17.如权利要求16所述的投影装置，其特征在于，该门槛值为该第一投影装置与该第二投影装置的最低输出亮度的总和。

18.如权利要求16所述的投影装置，其特征在于，该输出介面包括至少一个连接端子，该至少一个连接端子为触发端子、HDMI端子或USB端子。

19.如权利要求16所述的投影装置，其特征在于，还包括输入介面，耦接于该处理器；

其中，该处理器经由该输入介面接收该影像，分析该影像对应该叠合区域的影像资料，并根据该影像资料的灰阶值取得该影像源对应该叠合区域的最低亮度。

20.如权利要求19所述的投影装置，其特征在于，该处理器还经由该输入介面接收控制信号，并根据该控制信号选择性地使该第一投影装置切换为遮光部件控制模式或外部装置控制模式；

其中当该第一投影装置切换为该遮光部件控制模式时，该处理器根据该影像资料选择性地传送该遮蔽信号至该遮光部件。

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