CN116095280A - 投影系统以及应用投影系统的投影方法 - Google Patents

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Abstract

一种投影系统，包括多个投影装置以及控制装置。各投影装置用于提供不同波长的第一光束、第二光束以及第三光束。这些投影装置包括多个处理器以及多个光阀，其中多个处理器包括第一处理器、第二处理器以及第三处理器，多个光阀包括第一光阀、第二光阀以及第三光阀，各处理器连接各光阀。控制装置分别提供第一信号、第二信号以及第三信号至第一处理器、第二处理器以及第三处理器。第一处理器至第三处理器分别依据第一信号至第三信号控制第一光阀、第二光阀以及第三光阀轮流提供第一光束至第三光束以形成影像光束，且在同一时序时，第一处理器至第三处理器控制第一光阀至第三光阀提供的光束波长不同。借由本发明，上述投影系统可改善投影画面的彩虹效应。

Description

投影系统以及应用投影系统的投影方法
技术领域
本发明是有关于一种光学系统以及应用此光学系统的使用方法，且特别是有关于一种投影系统以及应用上述投影系统的投影方法。
背景技术
投影装置为一种用于产生大尺寸画面的显示装置，随着科技技术的演进与创新，一直不断的在进步。投影装置的成像原理是将照明系统所产生的照明光束借由光阀转换成影像光束，再将影像光束通过投影镜头投射到投射目标物(例如：荧幕或墙面上)，以形成投影画面。
在大型展演场合，为了提高投影亮度，常使用多台投影装置往同一投射目标物投射影像，以提高影像的亮度。但由于使用三个光阀的投影机价格高昂，故多使用单一光阀的投影机以叠加的方式来达成提高影像的亮度。然而，单一光阀的投影机由于是通过时序性的产生单色光(例如是R、G、B光)以进行混光，故容易产生彩虹效应(Rainbow effect)，尤其在录影时，此现象更为明显。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的习知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
发明内容
本发明提供一种投影系统以及应用投影系统的投影方法，可改善投影画面的彩虹效应。
本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提供一种投影系统，包括多个投影装置以及控制装置。各投影装置用于提供不同波长的第一光束、第二光束以及第三光束。多个投影装置包括多个处理器以及多个光阀，其中多个处理器包括第一处理器、第二处理器以及第三处理器，多个光阀包括第一光阀、第二光阀以及第三光阀，各处理器连接各光阀，多个投影装置用于提供不同波长的第一光束、第二光束以及第三光束；以及控制装置分别提供第一信号、第二信号以及第三信号至第一处理器、第二处理器以及第三处理器，第一处理器至第三处理器分别依据第一信号至第三信号控制第一光阀、第二光阀以及第三光阀，轮流提供第一光束至第三光束以形成影像光束，且在同一时序时，第一处理器至第三处理器控制第一光阀至第三光阀提供的光束波长不同。
在一实施例中，投影系统包括多个投影装置以及控制装置，多个投影装置包括多个处理器以及多个光阀，其中多个处理器包括第一处理器、第二处理器以及第三处理器，光阀包括第一光阀、第二光阀以及第三光阀，另提供一种应用上述投影系统的投影方法，包括：提供第一信号、第二信号以及第三信号至多个投影装置的多个处理器；第一处理器至第三处理器分别依据第一信号至第三信号控制第一光阀至第三光阀，轮流提供不同波长的第一光束、第二光束以及第三光束以形成影像光束，且在同一时序时，第一处理器至第三处理器控制第一光阀至第三光阀提供的光束波长不同。
基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的投影系统以及应用投影系统的投影方法中，投影系统包括多个投影装置以及控制装置，且投影装置依据控制装置所提供的不同信号轮流提供不同波长的光束以形成影像光束。因此，可使得投影系统在每一时序中皆提供不同波长的光束。如此一来，可避免投影系统所投射的投影画面产生彩虹效应。
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，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的投影系统的示意图。
图2为图1实施例的投影系统在不同时序时，投影装置提供对应光束的示意图。
图3为本发明一实施例的应用投影系统的投影步骤流程。
图4为本发明另一实施例的投影系统的示意图。
图5为图4实施例的投影系统在不同时序时提供对应光束的示意图。
图6为本发明另一实施例的应用投影系统的投影步骤流程。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选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为本发明一实施例的投影系统的示意图。请参考图1。本实施例提供一种投影系统100，投影系统100包括多个投影装置110以及控制装置120。控制装置120用于提供控制信号(如图1所显示的第一信号S1、第二信号S2以及第三信号S3)至各投影装置110。各投影装置110分别提供影像光束L至同一投影目标(未显示)，例如荧幕或墙面，使得多个影像光束L重叠地形成影像画面。本实施例所提供的投影系统100至少可应用于需多个投影装置110的环境或场合，例如是演唱会或露天电影院等大型展演或艺文场合。
各投影装置110的规格或型号皆相同，且包括单一个光阀114。意即，本实施例使用单个光阀114的投影装置110，但本发明并不限于此。光阀114例如是数字微镜元件(DigitalMicro-mirror Device，DMD)等反射式光调变器。然而，本发明对光阀114的型态及其种类并不加以限制。
各投影装置110用于随时序且周期性地提供不同波长的光束以合成为影像光束L。举例而言，在本实施例中，各投影装置110提供第一光束、第二光束以及第三光束，且随时序轮流提供。第一光束例如为红光、第二光束例如为绿光、第三光束例如为蓝光。因此，第一光束、第二光束以及第三光束分别为影像光束L的红光部分、影像光束L的绿光部分以及影像光束L的蓝光部分。换句话说，本实施例的投影装置110色彩为RGB(红绿蓝)三色系统。
除此之外，在本实施例中，各投影装置110还包括储存单元112，用于储存提供光束顺序的资讯。储存单元112例如为存储器、硬盘等储存装置。举例而言，在本实施例中，每一储存单元112都储存有第一资讯、第二资讯以及第三资讯，其中第一资讯为依序提供第一光束、第二光束以及第三光束的提供光束顺序，第二资讯为依序提供第二光束、第三光束以及第一光束的提供光束顺序，而第三资讯则为依序提供第三光束、第一光束以及第二光束的提供光束顺序，但本发明并不限于此。换句话说，在本实施例中，可在各投影装置110中事先设定好提供光束顺序的多种方式。值得一提的是，各投影装置110的储存单元112所储存的资讯相同。因此在使用上，各投影装置110可自由交换或进行维修更换，进而提升便利性。
投影装置110还包括处理器(P1,P2,P3)，处理器例如是中央处理单元(CentralProcessing Unit，CPU)、微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、可编程控制器、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置或这些装置的组合，本发明并不加以限制。处理器(P1,P2,P3)连接储存单元112与光阀114。处理器(P1,P2,P3)用于读取储存单元112所储存的第一资讯、第二资讯以及第三资讯，以控制光阀114时序地投射出第一光束、第二光束以及第三光束。
控制装置120例如是笔电(Laptop)、手机、手持平板或一般电脑等装置，或者是控制器包括中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)、微处理器(Microprocessor)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、可编程控制器、可编程逻辑装置(Programmable Logic Device，PLD)或其他类似装置或这些装置的组合，本发明并不加以限制。控制装置120分别提供第一信号S1、第二信号S2以及第三信号S3至第一投影装置的第一处理器P1、第二投影装置的第二处理器P2以及第三投影装置的第三处理器P3。而第一投影装置的第一处理器P1至第三投影装置的第三处理器P3分别依据收到的第一信号S1、第二信号S2与第三信号S3，用于读取储存单元112所储存的第一资讯、第二资讯以及第三资讯。其中，第一信号S1对应于第一资讯、第二信号S2对应于第二资讯与第三信号S3对应于第三资讯。
图2为图1实施例的投影系统在不同时序时，投影装置提供对应光束的示意图。请参考图1及图2。其中图2中的T表示为处理一个画面(Frame)的周期，R表示为影像光束L的红光部分，G表示为影像光束L的绿光部分，B表示为影像光束L的蓝光部分。举例而言，在本实施例中，控制装置120提供第一信号S1至投影装置110(第一投影装置)的第一处理器P1，第一处理器P1依据第一信号S1读取储存于储存单元112的第一资讯。因此，第一处理器P1依据第一资讯控制光阀114，于(0/3)T至(1/3)T提供第一光束(即影像光束L的红光部分)，于(1/3)T至(2/3)T提供第二光束(即影像光束L的绿光部分)，以及于(2/3)T至(3/3)T提供第三光束(即影像光束L的蓝光部分)。此外，控制装置120提供第二信号S2至投影装置110(第二投影装置)的第二处理器P2，第二处理器P2依据第二信号S2读取储存于储存单元112的第二资讯。因此，第二处理器P2依据第二资讯控制光阀114，于(0/3)T至(1/3)T提供第二光束，于(1/3)T至(2/3)T提供第三光束，以及于(2/3)T至(3/3)T提供第一光束。另外，控制装置120提供第三信号S3至投影装置110(第三投影装置)的第三处理器P3，第三处理器P3依据第三信号S3读取储存于储存单元112的第三资讯。因此，第三处理器P3依据第三资讯控制光阀114，于(0/3)T至(1/3)T提供第三光束，于(1/3)T至(2/3)T提供第一光束，以及于(2/3)T至(3/3)T提供第二光束。因此，可使得投影系统100在每一时序中皆提供不同波长的第一光束、第二光束以及第三光束。如此一来，可避免投影系统100所投射的投影画面产生彩虹效应。
图3为本发明一实施例的应用投影系统的投影步骤流程。请参考图1及图3。本实施例提供一种投影系统的投影方法，此方法至少可应用于图1显示的投影系统100中，故以下以图1的投影系统100为例说明。首先，各个投影装置110接收来自控制装置120提供的同一影像讯号，各个投影装置110同步对影像讯号的单一画面(Frame)，在不同时序时提供对应的光束。执行步骤S201，提供第一信号S1、第二信号S2以及第三信号S3至个别投影装置110的个别处理器。换句话说，步骤S201为投影系统100的安装阶段。具体而言，第一信号S1、第二信号S2以及第三信号S3由控制装置120提供，而多个投影装置110的多个处理器(P1,P2,P3)分别用于接收第一信号S1至第三信号S3。值得一提的是，单一投影装置的处理器只会接收来自控制装置120的第一信号S1、第二信号S2以及第三信号S3的其中之一，以控制光阀114在单一时序[(1/3)T～(2/3)T]时，投射单一光束。在其他实施例中，借由多台投影装置110的有线或无线的连结关系(例如3D sync port)，一方面，控制装置120提供的影像讯号可同步传递给其他投影装置；另一方面，控制装置120可只提供第一信号S1给第一投影装置的第一处理器P1，第一处理器P1读取储存于储存单元112的第一资讯，其他投影装置可依序完成上述步骤，而无须控制装置120再发送其他信号。此外，详细而言，在本实施例中，还包括储存第一资讯、第二资讯、第三资讯至储存单元112中的步骤。意即，上述步骤为投影系统100的设计阶段。因此，当第一处理器P1、第二处理器P2以及第三处理器P3接收第一信号S1、第二信号S2以及第三信号S3时可依据信号读取对应的第一资讯、第二资讯以及第三资讯。
在上述步骤之后，执行步骤S202，第一处理器P1、第二处理器P2以及第三处理器P3分别依据第一信号S1至第三信号S3控制各自对应的光阀以轮流提供不同波长的第一光束、第二光束以及第三光束以形成影像光束L，且在同一时序时，第一处理器P1至第三处理器P3控制各自对应的光阀提供的光束波长不同。换句话说，步骤S202为投影系统100的运作阶段。详细而言，在本实施例中，第一处理器P1、第二处理器P2与第三处理器P3分别依据第一信号S1读取第一资讯、依据第二信号S2读取第二资讯以及依据第三信号S3读取第三资讯。因此，借由上述步骤，可使得多个投影装置110在每一时序中皆提供不同波长的第一光束、第二光束以及第三光束。如此一来，可避免投影系统100所投射的投影画面产生彩虹效应。
图4为本发明另一实施例的投影系统的示意图。请参考图4。本实施例的投影系统100A类似于图1所显示的投影系统100。唯两者不同之处在于，在本实施例中，多个投影装置110还用于提供第四光束，其波长不同于第一光束至第三光束。举例而言，在本实施例中，第四光束例如为黄光。换句话说，本实施例的投影装置110色彩为RGBY(红绿蓝黄)四色系统。
此外，在本实施例中，第四投影装置110还包括第四处理器P4，且控制装置120还提供第四信号S4至第四处理器P4。类似于图1的实施例，在本实施例中，具有第一处理器P1、第二处理器P2、第三处理器P3以及第四处理器P4的多个投影装置110的规格皆相等。各投影装置110的储存单元112则皆储存有第一资讯、第二资讯、第三资讯以及第四资讯。
另一方面，控制装置120分别提供第一信号S1、第二信号S2、第三信号S3以及第四信号S4至第一处理器P1、第二处理器P2、第三处理器P3以及第四处理器P4。而第一处理器P1至第四处理器P4分别依据第一信号S1至第四信号S4控制各自的光阀轮流提供第一光束至第四光束以形成影像光束L，且在同一时序时，第一处理器P1至第四处理器P4所提供的光束(即第一光束、第二光束、第三光束或第四光束)皆不同。
图5为图4实施例的投影系统在不同时序时，投影装置提供对应光束的示意图。请参考图4及图5。其中图5中的T表示为处理一个画面(Frame)的周期，R表示为影像光束L的红光部分，G表示为影像光束L的绿光部分，B表示为影像光束L的蓝光部分，Y表示为影像光束L的黄光部分。举例而言，在本实施例中，控制装置120提供第一信号S1至投影装置110(第一投影装置)的第一处理器P1P1，第一处理器P1P1依据第一信号S1读取储存于储存单元112的第一资讯。因此，第一处理器P1依据第一资讯控制光阀114，于(0/4)T至(1/4)T提供第一光束(即影像光束L的红光部分)，于(1/4)T至(2/4)T提供第二光束(即影像光束L的绿光部分)，于(2/4)T至(3/4)T提供第三光束(即影像光束L的蓝光部分)，以及于(3/4)T至(4/4)T提供第四光束(即影像光束L的黄光部分)。依此类推，控制装置120提供第二信号S2、第三信号S3以及第四信号S4分别至其他的投影装置110的第二处理器P2、第三处理器P3以及第四处理器P4。第二处理器P2至第四处理器P4分别依据第二信号S2至第四信号S4读取储存于储存单元112的第二资讯至第四资讯。
因此，第二处理器P2于(0/4)T至(1/4)T提供第二光束，于(1/4)T至(2/4)T提供第三光束，于(2/4)T至(3/4)T提供第四光束，以及于(3/4)T至(4/4)T提供第一光束。第三处理器P3于(0/4)T至(1/4)T提供第三光束，于(1/4)T至(2/4)T提供第四光束，于(2/4)T至(3/4)T提供第一光束，以及于(3/4)T至(4/4)T提供第二光束。第四处理器P4则于(0/4)T至(1/4)T提供第四光束，于(1/4)T至(2/4)T提供第一光束，于(2/4)T至(3/4)T提供第二光束，以及于(3/4)T至(4/4)T提供第三光束。因此，可使得投影系统100A在每一时序中皆提供不同波长的第一光束、第二光束、第三光束以及第四光束。如此一来，可避免投影系统100A所投射的投影画面产生彩虹效应。
图6为本发明另一实施例的应用投影系统的投影步骤流程。请参考图4及图6。本实施例提供一种投影系统的投影方法，此方法至少可应用于图4显示的投影系统100A中，故以下以图4的投影系统100A为例说明。首先，各个投影装置110接收来自控制装置120提供的同一影像讯号，各个投影装置110同步对影像讯号的单一画面(Frame)，在不同时序时提供对应的光束。执行步骤S301，提供第一信号S1、第二信号S2、第三信号S3以及第四信号S4至个别投影装置110的个别处理器。换句话说，步骤S301为投影系统100A的安装阶段。具体而言，第一信号S1、第二信号S2、第三信号S3以及第四信号S4由控制装置120提供，而多个投影装置110中的多个处理器(P1,P2,P3,P4)分别用于接收第一信号S1至第四信号S4。详细而言，在本实施例中，还包括储存第一资讯、第二资讯、第三资讯、第四资讯至储存单元112中的步骤。意即，上述步骤为投影系统100A的设计阶段。因此，当第一处理器P1、第二处理器P2、第三处理器P3以及第四处理器P4接收第一信号S1、第二信号S2、第三信号S3以及第四信号S4时可依据信号读取对应的第一资讯、第二资讯、第三资讯以及第四资讯。
在上述步骤之后，执行步骤S302，第一处理器P1至第四处理器P4分别依据第一信号S1至第四信号S4控制各自对应的光阀以轮流提供不同波长的第一光束、第二光束、第三光束以及第四光束以形成影像光束L，且在同一时序时，第一处理器P1至第四处理器P4控制各自对应的光阀提供的光束波长不同。换句话说，步骤S302为投影系统100A的运作阶段。详细而言，在本实施例中，第一处理器P1至第四处理器P4分别依据第一信号S1读取第一资讯、依据第二信号S2读取第二资讯、依据第三信号S3读取第三资讯以及依据第四信号S4读取第四资讯。因此，借由上述步骤，可使得多个投影装置110在每一时序中皆提供不同波长的第一光束、第二光束、第三光束以及第四光束。如此一来，可避免投影系统100A所投射的投影画面产生彩虹效应。
综上所述，在本发明的投影系统以及应用投影系统的投影方法中，投影系统包括多个投影装置以及控制装置，且投影装置依据控制装置所提供的不同信号轮流提供不同波长的光束以形成影像光束。因此，可使得投影系统在每一时序中皆提供不同波长的光束。如此一来，可避免投影系统所投射的投影画面产生彩虹效应。
以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。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的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用于命名元件(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
100,100A:投影系统
110:投影装置
112:储存单元
114:光阀
120:控制装置
L:影像光束
P1:第一处理器
P2:第二处理器
P3:第三处理器
P4:第四处理器
S1:第一信号
S2:第二信号
S3:第三信号
S4:第四信号
S201,S202,S301,S302:步骤。

Claims (10)

1.一种投影系统，其特征在于，所述投影系统包括多个投影装置以及控制装置，其中：
所述多个投影装置包括多个处理器以及多个光阀，其中所述多个处理器包括第一处理器、第二处理器以及第三处理器，所述多个光阀包括第一光阀、第二光阀以及第三光阀，各所述处理器连接各所述光阀，各所述多个投影装置用于提供不同波长的第一光束、第二光束以及第三光束；以及
所述控制装置分别提供第一信号、第二信号以及第三信号至所述第一处理器、所述第二处理器以及所述第三处理器，所述第一处理器至所述第三处理器分别依据所述第一信号至所述第三信号控制所述第一光阀、所述第二光阀以及所述第三光阀轮流提供所述第一光束至所述第三光束以形成影像光束，且在同一时序时，所述第一处理器至所述第三处理器控制所述第一光阀至所述第三光阀提供的光束波长不同。
2.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述第一光束、所述第二光束以及所述第三光束分别为所述影像光束的红光部分、所述影像光束的绿光部分以及所述影像光束的蓝光部分。
3.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述多个投影装置的规格皆相同。
4.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述多个投影装置还用于提供第四光束，其波长不同于所述第一光束至所述第三光束，所述多个投影装置还包括第四投影装置，第四投影装置包括第四处理器与第四光阀，且所述控制装置还提供第四信号至所述第四处理器，所述第一处理器至所述第四处理器分别依据所述第一信号至所述第四信号控制所述第一光阀、所述第二光阀、所述第三光阀以及所述第四光阀轮流提供所述第一光束至所述第四光束以形成所述影像光束，且在同一时序时，所述第一处理器至所述第四处理器控制所述第一光阀、所述第二光阀、所述第三光阀以及所述第四光阀提供的光束波长不同。
5.根据权利要求4所述的投影系统，其特征在于，所述第一光束、所述第二光束、所述第三光束以及所述第四光束分别为所述影像光束的红光部分、所述影像光束的绿光部分、所述影像光束的蓝光部分以及所述影像光束的黄光部分。
6.根据权利要求1所述的投影系统，其特征在于，所述多个投影装置还包括多个储存单元，各所述多个储存单元储存第一资讯、第二资讯、第三资讯。
7.一种应用投影系统的投影方法，其特征在于，所述投影系统包括多个投影装置以及控制装置，多个投影装置包括多个处理器以及多个光阀，其中所述多个处理器包括第一处理器、第二处理器以及第三处理器，所述光阀包括第一光阀、第二光阀以及第三光阀，所述投影方法包括：
提供第一信号、第二信号以及第三信号至所述多个投影装置的所述多个处理器；以及
所述第一处理器至所述第三处理器分别依据所述第一信号至所述第三信号控制所述第一光阀至所述第三光阀，轮流提供不同波长的第一光束、第二光束以及第三光束以形成影像光束，且在同一时序时，所述第一处理器至所述第三处理器控制所述第一光阀至所述第三光阀提供的光束波长不同。
8.根据权利要求7所述应用投影系统的投影方法，其特征在于，所述投影方法还包括：
储存第一资讯、第二资讯、第三资讯至所述多个投影装置中；以及
所述第一处理器至所述第三处理器分别依据所述第一信号读取所述第一资讯、依据所述第二信号读取所述第二资讯以及依据所述第三信号读取所述第三资讯。
9.根据权利要求7所述应用投影系统的投影方法，其特征在于，所述投影方法还包括：
提供第四信号至所述多个投影装置的第四投影装置，所述第四投影装置包括第四处理器以及第四光阀；以及
所述第一处理器至所述第四处理器分别依据所述第一信号至所述第四信号控制所述第一光阀至所述第四光阀，轮流提供不同波长的所述第一光束、所述第二光束、所述第三光束以及第四光束以形成所述影像光束，且在同一时序时，所述第一处理器至所述第四处理器控制所述第一光阀至所述第四光阀提供的光束波长不同。
10.根据权利要求9所述应用投影系统的投影方法，其特征在于，所述投影方法还包括：
储存第一资讯、第二资讯、第三资讯以及第四资讯至所述多个投影装置中；以及
所述第一处理器至所述第四处理器分别依据所述第一信号读取所述第一资讯、依据所述第二信号读取所述第二资讯、依据所述第三信号读取所述第三资讯以及依据所述第四信号读取所述第四资讯。
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