TWI524772B - 投影系統及其投影方法 - Google Patents

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TWI524772B TW103105541A TW103105541A TWI524772B TW I524772 B TWI524772 B TW I524772B TW 103105541 A TW103105541 A TW 103105541A TW 103105541 A TW103105541 A TW 103105541A TW I524772 B TWI524772 B TW I524772B
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Description

投影系統及其投影方法
本發明是有關於一種顯示裝置，且特別是有關於一種投影系統及其投影方法。
目前業界普遍使用兩台或多台投影機以拼接的方式來實現超寬螢幕(如16：6)的投影，如此需額外提供一轉接盒將影像信號進行分割，而後再分別傳送至進行投影影像拼接的多台投影機，進行投影影像拼接。由於進行投影影像拼接的各台投影機所投影的影像間可能具有色溫或亮度等差異，因此需以其中一台做為投影畫面的調整基準，以使拼接出的投影畫面色彩具有一致性，然如此勢必將犧牲投影畫面品質，且每次進行投影影像拼接時皆需額外的裝置來輔助校正拼接的影像，造成人力及時間成本的浪費。
與投影系統相關的專利有美國專利第20120206695號、第20130290416號、第7667815號、第8550913號、中國專利第100383602號以及第201984452號。
本發明提供一種投影系統及其投影方法，可提供單一投影裝置投射對應多個無壓縮失真的分割畫面的超寬結合投影畫面，其中多個分割畫面對應多個不同的影像來源信號。
本發明的其他目的和優點可以從本發明所揭露的技術特徵中得到進一步的了解。
為達上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本發明的一實施例提供一種投影系統，包括投影面、影像源信號結合單元以及投影裝置，其中影像源信號結合單元耦接主機，並接收來自主機的多個影像來源信號，將該些影像來源信號結合並轉換為結合影像信號。投影裝置包括光源、光閥、儲存單元以及控制單元。光源用以提供照明光束。光閥配置於照明光束的傳遞路徑上，具有受光面，受光面將照明光束轉換為影像光束而投影至投影面上，以形成結合影像畫面，其中結合影像畫面對應結合影像信號。儲存單元，儲存延伸顯示辨識資料以及解析度模式查找表。控制單元耦接光閥、儲存單元與影像源信號結合單元，提供延伸顯示辨識資料至主機，以指示主機提供些影像來源信號對應的多個投影比例。
在本發明的一實施例中，上述影像源信號結合單元結合多個影像來源信號對應的多個投影比例，形成結合投影比例，並依據結合影像信號控制光閥將照明光束轉換為影像光束，控制單元更依據解析度模式查找表將光閥設定為對應結合投影比例的模 式，以使結合影像畫面符合結合投影比例。
在本發明的一實施例中，上述投影裝置更包括積分柱，配置於照明光束的傳遞路徑上，且位於光源與光閥之間，積分柱具有入光端及出光端，照明光束從入光端進入積分柱並從出光端離開積分柱，積分柱的出光端之寬高比符合結合投影比例。
在本發明的一實施例中，上述入光端之面積大於或等於出光端之面積。
在本發明的一實施例中，結合投影比例為2.3：1至2.7：1之間。
在本發明的一實施例中，上述超寬投影比例為2.3：1至2.7：1之間。
在本發明的一實施例中，其中當光閥被設定為對應超寬投影比例的模式時，控制單元禁能受光面的部份區域，以使受光面未被禁能的區域符合超寬投影比例，受光面未被禁能的區域用以接收來自出光端的照明光束。
在本發明的一實施例中，其中上述結合影像畫面，係由對應多個影像來源信號的多個影像畫面拼接而成。
在本發明的一實施例中，上述投影系統，更包括觸控模組，觸控模組包括：至少一偵測光源以及光感測單元。偵測光源用以發出偵測光束偵測投影面。光感測單元耦接主機，感測輸入工具反射偵測光束的反射光，主機依據反射光判斷輸入工具的觸控位置。
在本發明的一實施例中，上述主機更於投影面上定義觸控區域以及非觸控區域。
在本發明的一實施例中，其中非觸控區域顯示由投影裝置投射第一影像畫面，觸控區域顯示由投影裝置投射第二影像畫面，其中第一影像畫面與第二影像畫面對應該些影像來源信號。
在本發明的一實施例中，上述觸控區域顯示空白影像。
在本發明的一實施例中，上述投影系統更包括光發射單元以及不可見光感測單元。其中光發射單元同時發射可見光以及不可見光，而於投影面上形成一光點。不可見光感測單元耦接主機，感測不可見光，主機依據不可見光感測單元之感測結果判斷光點之位置。
在本發明的一實施例中，上述主機更透過網路介面與雲端伺服器連接。
在本發明的一實施例中，上述投影面為屏幕，屏幕包括菲涅爾透鏡膜片或智能玻璃。
在本發明的一實施例中，上述光源包括發光二極體、一雷射光源或高壓汞燈。
在本發明的一實施例中，上述光閥為數位微鏡元件或矽基液晶面板。
在本發明的一實施例中，上述投影裝置距離該投影面30~50公分，經投影裝置投射的結合影像畫面為130吋以上。
本發明的投影系統的投影方法，包括下列步驟。接收多 個影像來源信號。結合並轉換該些影像來源信號為一結合影像信號。提供延伸顯示辨識資料至主機，以指示該主機提供該些影像來源信號對應的多個投影比例，形成一結合投影比例。將影像光束投影至投影面而形成符合結合投影比例的結合影像畫面。
在本發明的一實施例中，投影方法更包括依據一解析度模式查找表將一光閥設定為對應該結合投影比例的模式。
在本發明的一實施例中，投影方法更包括：提供一積分柱配置於一照明光束的傳遞路徑上，該積分柱具有一入光端及一出光端，該照明光束從該入光端進入該積分柱並從該出光端離開該積分柱；以及依據該結合影像信號控制該光閥將離開該積分柱的該照明光束轉換為一影像光束。
在本發明的一實施例中，提供對應該結合影像信號的該結合影像畫面，由對應該些影像來源信號的該些影像畫面結合而成。
在本發明的一實施例中，提供積分柱的入光端之面積大於或等於出光端之面積，照明光束從入光端進入積分柱並從出光端離開積分柱，且出光端之寬高比符合結合投影比例。
在本發明的一實施例中，上述結合投影比例為2.3：1至2.7：1之間。
在本發明的一實施例中，提供光閥具有受光面，受光面將照明光束轉換為影像光束，當光閥被設定為對應結合投影比例的模式時，禁能受光面的部份區域，以使受光面未被禁能的區域 符合結合投影比例。
在本發明的一實施例中，提供一投影面，投影面定義觸控區域以及非觸控區域，投射於投影面的結合影像畫面區分第一影像畫面與第二影像畫面，分別對應非觸控區域與觸控區域，以及第一影像畫面與第二影像畫面對應多個影像來源信號。
基於上述，本發明的實施例藉由將多個影像來源信號結合轉換為結合影像信號，透過出光端之寬高比符合超寬投影比例的積分柱來輸出照明光束，並藉由延伸顯示辨識資料指示主機提供對應超寬投影比例的結合影像信號，同時將光閥設定為對應超寬投影比例的模式，並依據結合影像信號控制光閥將照明光束轉換為可投影出符合超寬投影比例的超寬投影畫面的影像光束，進而提供無壓縮失真的超寬投影畫面，且僅利用單一台投影裝置可投射出以往需兩台投影裝置才能達到的投射出影像畫面的尺寸。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
102、102’‧‧‧主機
104、104’‧‧‧投影裝置
106、106’‧‧‧光源
108、108’‧‧‧光閥
110、110’‧‧‧積分柱
112、112’‧‧‧儲存單元
114、114’‧‧‧控制單元
116、116’‧‧‧影像源信號結合單元
202‧‧‧光感測單元
204‧‧‧不可見光感測單元
206‧‧‧光發射單元
208‧‧‧雲端網路
Image 1‧‧‧第一影像畫面
Image 2‧‧‧第二影像畫面
S1、S1’‧‧‧投影面
A1‧‧‧不進行投影的區域
L1、L2‧‧‧偵測光源
P1‧‧‧光點
S302~S308‧‧‧投影系統的投影方法步驟
圖1-1繪示為本發明一實施例之投影系統的示意圖。
圖1-2繪示為本發明一實施例之投影系統的示意圖。
圖1-3繪示為本發明一實施例之投影系統的示意圖。
圖1-4繪示為本發明一實施例之投影系統的示意圖。
圖2-1繪示本發明另一實施例之投影系統的示意圖。
圖2-2繪示本發明另一實施例之投影系統的示意圖。
圖2-3繪示本發明另一實施例之投影系統的示意圖。
圖2-4繪示本發明另一實施例之投影系統的示意圖。
圖3繪示本發明一實施例之投影系統的投影方法。
有關本發明之前述及其他技術內容、特點與功效，在以下配合參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現。以下實施例中所提到的方向用語，例如：上、下、左、右、前或後等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用來說明並非用來限制本發明。
圖1-1繪示為本發明一實施例之投影系統的示意圖，請參照圖1-1。投影系統包括一投影面S1以及投影裝置104。投影裝置104可包括光源106、光閥108、積分柱110、儲存單元112、控制單元114以及影像源信號結合單元116。其中控制單元114耦接光閥108、儲存單元112與影像源信號結合單元116，儲存單元112可用以儲存延伸顯示辨識資料(Extended Display Identification Data，EDID)，延伸顯示辨識資料可包括投影裝置104所能支援的最高解析度、掃描頻率，以及製造商名稱與序號...等等資訊。投影裝置104適於耦接主機102，其中主機102可例如為電腦、平板電腦或手機等可提供影像資料的電子裝置。
此外，影像源信號結合單元116可同時接收來自主機102的多個影像來源信號，影像來源信號代表具有輸出影像畫面的來源，並不限制來自單台主機102或多台主機，並將此些影像來源信號結合轉換為結合影像信號，其中對應結合影像信號的影像畫面由對應上述多個影像來源信號的多個影像畫面拼接而成，例如原先兩個影像來源信號所呈現的投影比例皆為4：3，經由影像源信號結合單元116結合後產生結合影像畫面的結合投影比例為16：6，但不以此為限，可依操作者定義所需結合影像畫面的結合投影比例；此外，多個影像來源信號的多個影像畫面，具有不同的投影比例或解析度，可經由影像源信號結合單元116依照使用者預先設定所要投影比例，結合後產生結合影像畫面的結合投影比例。當投影裝置104與主機102相連接時，主機102會要求投影裝置104提供延伸顯示辨識資料，投影裝置104內的控制單元114可將儲存單元112所儲存的延伸顯示辨識資料提供給主機102，以使主機102提供影像來源信號對應的多個投影比例，經由該影像源信號結合單元116結合影像來源信號對應的投影比例，形成一結合投影比例，對應所欲投影的結合投影比例的結合影像信號。例如在本實施例中，投影裝置104為用以投影一具有超寬投影比例(結合投影比例)的超寬影像畫面(結合影像畫面)，其由對應多個影像來源信號的影像畫面拼接而成，此超寬影像畫面係具有超寬投影比例的影像畫面，超寬投影比例可例如為2.3：1至2.7：1之間，其中最佳的超寬投影比例為16：6或21：9，然不以此為限。
光源106用以提供照明光束，光源106可例如以發光二極體、雷射光源或高壓汞燈來實施，然不以此為限。積分柱110配置於照明光束的傳遞路徑上，且位於光源106與光閥108之間。
積分柱110具有入光端以及出光端，積分柱110可自其入光端可接收來自光源106的照明光束並自其出光端輸出照明光束，其中積分柱110之入光端的面積大於出光端的面積，且出光端則之寬高比符合超寬投影比例，如此可使照明光束更為集中，而有效地增加投影亮度，提高投影品質。值得注意的是，在本實施例中，在其他實施例中，積分柱110的入光端的面積亦可等於出光端的面積，其不以本實施例為限。
光閥108可例如為數位微鏡元件(Digital Micromirror Device)或矽基液晶面板(Liquid Crystal Panel)，其配置於照明光束的傳遞路徑上。照明光束自積分柱110的出光端輸出後，入射至光閥108。光閥108具有一受光面，控制單元114可依據主機102所提供的影像信號或是影像源信號結合單元116所提供的結合影像信號，控制光閥108的受光面將入射至受光面的照明光束轉換為影像光束，使影像光束而投影至投影面S1上，以形成超寬影像畫面。其中投影面S1可例如包括菲涅爾透鏡膜片(Fresnel lens film)的屏幕，其可將投影光束導向觀賞者以提高色彩增益與對比度，或者為具有可擦拭的特性的屏幕。屏幕亦可例如為智能玻璃，其可依據施加電壓的不同而呈現透明或霧白的狀態，而可做為投影屏幕使用，換言之，屏幕可為反射式或穿透式屏幕。
此外，儲存單元112亦可儲存解析度模式查找表係存放超寬影像解析度，例如：1920x720、1280x550、2560x1080的解析度，但不以此為限，可依製造廠商進行設定所需的解析度。當控制單元114在依據結合影像信號控制光閥108的受光面進行照明光束的轉換時，可依據儲存單元112所儲存的解析度模式查找表查找對應超寬投影比例的模式，並將光閥108設定為對應超寬投影比例(或解析度)的模式，以確定主機102所提供的影像信號格式可相容於投影裝置104。其中當光閥108被設定為對應超寬投影比例的模式時，控制單元114禁能光閥108的受光面的部份區域，以使受光面未被禁能的區域符合超寬投影比例，而受光面未被禁能的區域可用以接收來自積分柱110的出光端的照明光束，其中控制單元114之禁能，例如光閥為數位微鏡元件係利用電訊號控制光閥受光面的部份區域的數位微型鏡片不作動，使得照明光束不會透過廣角鏡頭投射至投影面；又例如光閥為矽基液晶面板，控制單元114之禁能也利用電訊號控制光閥受光面的部份區域的液晶分子，讓照明光束無法穿透或反射而形成影像光束，如此藉由禁能光閥108的受光面的部份區域，即可遮蔽對應不進行投影的區域A1(圖1之斜線區域)的影像光束，確保投影畫面的比例符合超寬投影比例。
如上所述，藉由影像源信號結合單元116將多個影像來源信號結合轉換為結合影像信號，透過出光端之寬高比符合超寬投影比例的積分柱來輸出照明光束，並藉由延伸顯示辨識資料指 示主機提供對應超寬投影比例的結合影像信號，同時將光閥設定為對應超寬投影比例的模式，便可依據結合影像信號以使光閥將照明光束轉換為可投影出符合超寬投影比例的超寬投影畫面的影像光束。
本發明中的投影裝置搭配超短焦廣角投影鏡頭(未繪示)，即為超短焦廣角投影機，便可將影像光束投射於投影面S1上形成包含對應多個影像來源信號的分割畫面的超寬影像畫面，其中各個分割畫面皆可呈現無壓縮失真的狀態，且投影裝置104的投射比可低於0.4以下(例如0.35、0.25、0.18)，投射比定義為投影裝置到投影面的距離，相對於投影面上投影畫面寬度的比例。舉例來說，原本解析度1920x1080、投影畫面比例16：9的投影畫面，透過上述實施例之投影系統進行投影，可投影出解析度1920x720、投影畫面比例16：6或解析度1920x822、2560x1080、1280x550，投影畫面比例21：9的超寬投影畫面。因此，單台投影機也可在距離投影面30~50公分內達到130吋(投影畫面比例16：6)或150吋(投影畫面比例21：9)甚至以上的超寬投影畫面，而不會有如習知技術般，因拼接多台投影機而犧牲亮度、浪費許多調整時間以及因影像壓縮而造成影像失真等問題。
在本發明另一實施例中，光閥為矽基液晶面板，則搭配透鏡陣列作為提供照明光束的光均勻元件，與上述積分柱的功能相同，且具有一入光面與一出端面等同於積分柱的的入光端與入光面，簡言之，透鏡陣列的出光端之寬高比符合超寬投影比例， 用以輸出照明光束至矽基液晶面板上。
此外，圖1-3繪示為本發明另一實施例之投影系統的示意圖，請參照圖1-3。投影系統的架構大致與圖1-1與圖1-2所示實施例相似，差異處在於：投影裝置104’包括光源106’、光閥108’以及積分柱110’，其中光閥108’的長寬比與積分柱110’的長寬比一致，當控制單元114’在依據結合影像信號控制光閥108’的受光面進行照明光束的轉換時，可依據儲存單元112’所儲存的解析度模式查找表查找對應超寬投影比例的模式，並將光閥108’設定為對應超寬投影比例(或解析度)的模式，以確定主機102’所提供的影像信號格式可相容於投影裝置104’。其中當光閥108’被設定為對應超寬投影比例的模式時，控制單元114’致能光閥108’的受光面，以使受光面符合超寬投影比例，而受光面可用以接收來自積分柱110’的出光端的照明光束，確保投射於投影面S’的投影畫面的比例符合超寬投影比例。
再者，請參照圖1-4。本發明另一實施例之投影系統的架構大致與圖1-1與圖1-2所示實施例相似，差異處在於投影裝置104的儲存單元112可具有一般熟知技術者所認知的影像解析度，例如600x480 VGA(Video Graphics Array)、800x600 SVGA(Super Video Graphics Array)、1920x1080 Full-HD以及3840x2160 4K2K解析度，但不以此為限。影像源信號結合單元116可接收來自主機102的多個影像來源信號，影像來源信號代表具有輸出影像畫面的來源，並不限制來自單台主機102或多台主機102，並將此些 影像來源信號結合轉換為結合影像信號，其中對應結合影像信號的影像畫面由對應上述多個影像來源信號的多個影像畫面拼接而成，例如原先兩個影像來源信號所呈現的投影比例皆為4：3，經由影像源信號結合單元116結合後產生結合影像畫面的結合投影比例可為4：3、16：9或16：10等，但不以此為限，可依操作者定義所需結合影像畫面的結合投影比例；此外，多個影像來源信號的多個影像畫面，具有不同的投影比例或解析度，可經由影像源信號結合單元116依照使用者預先設定所要投影比例，結合後產生結合影像畫面的結合投影比例。
本發明實施例之投影系統的應用，上述具有可投影包含對應多個影像來源信號的分割畫面且無投影失真的超寬影像畫面的投影系統可進行多種的應用，舉例來說，可於車站大廳或商業展覽會場等場所投射超寬投影畫面，而無需再使用多台投影機拼接投影影像，僅用單台投影裝置即可達到相同的效果。又例如，在家中使用投影系統進行電影欣賞時可享受與電影院同等級的視覺效果，更具臨場感。此外，本發明實施例之投影系統的單台投影裝置可投射來自不同影像來源信號的分割畫面，或自單一主機102內具有多個影像來源信號的分割畫面，舉例而言，如藉由主機102多視窗功能，提供不同視窗的資訊於影像源信號結合單元116，即可達到超寬投影視窗畫面。又例如，可將投影系統設置於屏幕後方，用於背投影方式，做為數位看板，在投影面上投影超寬投影畫面而達到做為廣告的目的。又例如，利用投影系統所投 影的超寬影像畫面來顯示電玩遊戲畫面，可讓遊戲畫面更逼真、影像更大，在多人連線時可對應顯示各個玩家的分割畫面而不會有畫面壓縮失真的問題，使得遊戲更具競爭的樂趣，在投影面上顯示左、右兩個對應不同玩家的遊戲畫面，在超寬影像畫面的比例為16：6的情形下，兩個遊戲畫面的比例可分別為傳統的4：3，而完全不會有畫面壓縮失真的情形)。在部分實施例中，主機102亦可透過網路介面與雲端伺服器(雲端網路)208連接，網路介面可例如為有線網路介面或無線網路介面，如此當利用投影系統進行簡報時，可透過雲端伺服器將所投影的畫面傳送至其他主機，例如參與會議的人員的行動裝置(例如手機、平板電腦、筆記型電腦...等等)，使會議的進行更為方便。除此之外，還可於投影面上以分割畫面同時顯示多份簡報的影像，以將分散於不同簡報但具有相關性的資料同時顯示於投影面上，而可讓主講者更方便地進行簡報，或者投影裝置可內裝Android OS平台，直接與行動裝置(例如手機、平板電腦、筆記型電腦...等等)無線/有線連接。
圖2-1繪示本發明另一實施例之投影系統的示意圖，請參照圖2-1。本實施例之投影系統與圖1-1實施例之投影系統的不同之處在於，本實施例之投影系統更包括一觸控裝置，該觸控裝置包括偵測光源L1、L2以及光感測單元202。其中偵測光源L1、L2用以發出偵測光束偵測投影面S1。光感測單元202耦接主機102，在本實施例中光感測單元202位於投影面S1的側邊而形成U形的配置方式，光感測單元202可感測觸控物體(例如手指、觸 控筆或其他可遮檔或反射偵測光束的物件)進行觸控時所遮擋的光線或反射偵測光束的反射光，主機102則可依據光感測單元202的感測結果判斷觸控物體的觸控位置。值得注意的是，偵測光源的個數並不以本實施例為限，在其他實施例中亦可以單一個或更多個偵測光源來進行投影面S1的偵測動作。
本實施例之投影系統更包括一光發射單元206可例如為一雷射筆，可以發射可見光，其中光發射單元206所發出的可見光於投影面S1上形成的光點P1可使觀賞者知道光發射單元206所指向的位置。如此即使使用者在利用光發射單元206進行遠端操控時，其他觀賞者亦可看到光點P1的位置與動作，而可方便使多人協同合作進行討論。其中，上述之偵測光束可例如為紅外光或其他不可見光，而光感測單元202則可例如為紅外線攝影機或其他可偵測對應不可見光的感測器。
本實施例之另一投影系統的示意圖，請參照圖2-2。本實施例之投影系統更包括一觸控裝置，該觸控裝置包括偵測光源L1、L2以及光感測單元202；此外，投影裝置可以有線/無線的方式連結雲端網路208再與其他遠端主機102相互傳遞影像資訊。其中偵測光源L1、L2用以發出偵測光束偵測投影面S1。光感測單元202耦接主機102，在本實施例中光感測單元202位於投影面S1的一側邊的配置方式，光感測單元202可感測觸控物體(例如手指、觸控筆或其他可遮檔或反射偵測光束的物件)進行觸控時所遮擋的光線或反射偵測光束的反射光，主機102則可依據光感測單 元202的感測結果判斷觸控物體的觸控位置。值得注意的是，偵測光源的個數並不以本實施例為限，在其他實施例中亦可以單一個或更多個偵測光源來進行投影面S1的偵測動作。
本實施例之另一投影系統的示意圖，請參照圖2-3。本實施例之投影系統更包括一觸控裝置，該觸控裝置包括偵測光源L1以及不可見光感測單元204；此外，投影裝置104耦接主機102傳遞影像資訊。其中偵測光源L1用以發出不可見光的光幕，例如紅外光雷射光幕(IR laser curtain)，覆蓋投影面S1的表面。不可見光感測單元204耦接投影裝置104，且不可見光感測單元204位於投影裝置104旁或者整合於投影裝置104內；在另一實施例中不可見光感測單元204亦可直不可見接耦接主機102，不可見光感測單元204可感測觸控物體(例如手指、觸控筆或其他可遮檔或反射偵測光束的物件)進行觸控時所遮擋的光線或反射偵測光束的反射光，主機102則可依據不可見光感測單元204的感測結果判斷觸控物體的觸控位置。
此外，本實施例之投影系統更包括一光發射單元206可例如為一雷射筆，其可以發射同軸雙波長的光，亦即同時發射可見光以及不可見光。其中光發射單元206所發出的可見光於投影面S1上形成的光點P1可使觀賞者知道光發射單元206所指向的位置。而光發射單元206所發出的不可見光在投影面上形成的光點(其位置與光點P1相同)則可由不可見光感測單元204進行感測，主機102可依據不可見光感測單元204之感測結果判斷光點 P1之位置，並執行相對應的操作(例如於投影畫面上顯示光點P1移動的軌跡，或依據光點P1的落點位置執行對應的觸控操作)。如此即使使用者在利用光發射單元206進行遠端操控時，其他觀賞者亦可看到光點P1的位置與動作，而可方便使多人協同合作進行討論。其中，上述之偵測光束以及不可見光可例如為紅外光或其他不可見光，而不可見光感測單元204則可例如為紅外線攝影機或其他可偵測對應不可見光的感測器。
本實施例之另一投影系統的示意圖，請參照圖2-4。對照上述一實施例，參照圖2-2，相同處就不加贅述，差異處在於投影裝置104接收到來自影像源信號結合單元116的結合影像信號，投射出對應結合影像信號的結合影像畫面，在投影面S1上形成第一影像畫面Image 1以及第二影像畫面Image 2，參照上述圖1-1至1-4以及相關說明，並在投影面上定義一觸控區域以及一非觸控區域，其中非觸控區域顯示第一影像畫面Image 1，觸控區域顯示一第二影像畫面Image 2，其中該第一影像畫面Image 1與該第二影像畫面Image 2對應該些影像來源信號。
如此使投影系統具有觸控的功能，將可進一步豐富投影系統的應用。舉例來說，在教室中可在投影面上投影出對應不同影像來源信號的多個投影區域，讓教師、學生可分別不同的投影區域上直接進行觸控操作，例如讓老師進行授課、題目講解或請學生進行作答等，以更直覺、方便的方式進行教學活動，其中部分投影區域的投影畫面亦可為空白影像，以方便使用者進行書 寫。又例如，應用在商店櫥窗時，可供潛在的消費者點選觀看所需要的商品目錄與款式，而提供消費者更便利的服務。
圖3繪示本發明一實施例之投影系統的投影方法，請參照圖3。歸納上述投影系統的投影方法可包括下列步驟，首先，接收多個影像來源信號(步驟S302)。接著，結合並轉換多個影像來源信號為結合影像信號(步驟S304)，其中提供對應結合影像信號的結合影像畫面，由對應多個影像來源信號的多個影像畫面結合而成。而後，提供延伸顯示辨識資料至主機，以指示主機提供多個影像來源信號對應的多個投影比例，形成結合投影比例(步驟S306)。接著，依據解析度模式查找表將光閥設定為對應結合投影比例的模式。然後，提供積分柱配置於照明光束的傳遞路徑上，其中積分柱具有入光端及出光端，且入光端之面積大於或等於出光端之面積，照明光束從入光端進入積分柱並從出光端離開積分柱，且出光端之寬高比符合結合投影比例。其中結合投影比例可例如為2.3：1至2.7：1之間。之後，依據結合影像信號控制光閥將照明光束轉換為影像光束，其中光閥具有受光面，受光面可將離開積分柱的照明光束轉換為影像光束，當光閥被設定為對應結合投影比例的模式時，可禁能受光面的部份區域，以使受光面未被禁能的區域符合結合投影比例。最後，將影像光束投影至投影面而形成符合結合投影比例的結合影像畫面(步驟S308)。
綜上所述，本發明藉由將多個影像來源信號結合轉換為結合影像信號，透過出光端之寬高比符合超寬投影比例的積分柱 來輸出照明光束，並藉由延伸顯示辨識資料指示主機提供對應超寬投影比例的結合影像信號，同時將光閥設定為對應超寬投影比例的模式，並依據結合影像信號控制光閥將照明光束轉換為可投影出符合超寬投影比例的超寬投影畫面的影像光束，進而提供無壓縮失真的超寬投影畫面。
此外，本發明一實施例之投影系統的投影方法，更可包括定義投影面具有一觸控區域以及一非觸控區域，投射於投影面的結合影像畫面區分第一影像畫面與第二影像畫面，分別對應非觸控區域與觸控區域，以及第一影像畫面與第二影像畫面對應多個影像來源信號。
惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。再者，說明書中提及的第一、第二...等，僅用以表示元件的名稱，並非用來限制元件數量上的上限或下限。
102‧‧‧主機
104‧‧‧投影裝置
106‧‧‧光源
108‧‧‧光閥
110‧‧‧積分柱
112‧‧‧儲存單元
114‧‧‧控制單元
116‧‧‧影像源信號結合單元
S1‧‧‧投影面
A1‧‧‧不進行投影的區域

Claims (23)

  1. 一種投影系統，包括：一投影面；一影像源信號結合單元，適於耦接一主機，接收來自該主機的多個影像來源信號，將該些影像來源信號結合並轉換為一結合影像信號；一投影裝置，包括：一光源，提供一照明光束；一光閥，配置於該照明光束的傳遞路徑上，具有一受光面，該受光面將該照明光束轉換為一影像光束而投影至該投影面上，以形成一結合影像畫面，其中該結合影像畫面對應該結合影像信號；一儲存單元，儲存一延伸顯示辨識資料以及一解析度模式查找表；以及一控制單元，耦接該光閥、該儲存單元與該影像源信號結合單元，適於提供該延伸顯示辨識資料至該主機，以指示該主機提供該些影像來源信號對應的多個投影比例。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的投影系統，其中該影像源信號結合單元結合該些影像來源信號對應的該些投影比例，形成一結合投影比例，並依據該結合影像信號控制該光閥將該照明光束轉換為該影像光束，該控制單元更依據該解析度模式查找表將該光閥設定為對應該結合投影比例的模式，以使該結合影像畫面符 合該結合投影比例。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的投影系統，其中該投影裝置更包括一積分柱，配置於該照明光束的傳遞路徑上，且位於該光源與該光閥之間，該積分柱具有一入光端及一出光端，該照明光束從該入光端進入該積分柱並從該出光端離開該積分柱，該積分柱的該出光端之寬高比符合該結合投影比例。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的投影系統，其中該積分柱的該入光端之面積大於或等於該出光端之面積。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的投影系統，其中該結合投影比例為2.3：1至2.7：1之間。
  6. 如申請專利範圍第2項所述的投影系統，其中當該光閥被設定為對應該結合投影比例的模式時，該控制單元禁能該受光面的部份區域，以使該受光面未被禁能的區域符合該結合投影比例，該受光面未被禁能的區域用以接收來自該出光端的該照明光束。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的投影系統，其中該結合影像畫面，係由對應該些影像來源信號的多個影像畫面拼接而成。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的投影系統，更包括：一觸控模組，該觸控模組包括：至少一偵測光源，發出一偵測光束偵測該投影面；以及一光感測單元，適於耦接該主機，感測一觸控物體反射該偵測光束的反射光，該主機依據該反射光判斷該觸控物體的觸控位 置。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的投影系統，其中該投影面上定義一觸控區域以及一非觸控區域。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的投影系統，其中該非觸控區域顯示由該投影裝置投射一第一影像畫面，該觸控區域顯示由該投影裝置投射一第二影像畫面，其中該第一影像畫面與該第二影像畫面對應該些影像來源信號。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的投影系統，更包括：一光發射單元，同時發射一可見光以及一不可見光，而於該投影面上形成一光點；以及一不可見光感測單元，適於耦接該主機，感測該不可見光，該主機依據該不可見光感測單元之感測結果判斷該光點之位置。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的投影系統，其中該投影裝置更透過一網路介面與一雲端伺服器連接。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的投影系統，其中該投影面為一屏幕，該屏幕包括菲涅爾透鏡膜片或智能玻璃。
  14. 如申請專利範圍第1項所述的投影系統，其中該光閥為一數位微鏡元件或一矽基液晶面板。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的投影系統，其中該投影裝置距離該投影面30~50公分，經該投影裝置投射的該結合影像畫面為130吋以上。
  16. 一種投影方法，包括： 接收多個影像來源信號；結合並轉換該些影像來源信號為一結合影像信號；提供一延伸顯示辨識資料至一主機，以指示該主機提供該些影像來源信號對應的多個投影比例，形成一結合投影比例；於一照明光束的傳遞路徑上提供具有一受光面的一光閥，該受光面將該照明光束轉換為一影像光束；以及將該影像光束投影至一投影面而形成符合該結合投影比例的一結合影像畫面。
  17. 如申請專利範圍第16項所述的投影方法，其中更包括依據一解析度模式查找表將該光閥設定為對應該結合投影比例的模式。
  18. 如申請專利範圍第17項所述的投影方法，其中更包括：提供一積分柱配置於該照明光束的傳遞路徑上，該積分柱具有一入光端及一出光端，該照明光束從該入光端進入該積分柱並從該出光端離開該積分柱；以及依據該結合影像信號控制該光閥將離開該積分柱的該照明光束轉換為該影像光束。
  19. 如申請專利範圍第16項所述的投影方法，更包括提供對應該結合影像信號的該結合影像畫面，由對應該些影像來源信號的該些影像畫面結合而成。
  20. 如申請專利範圍第18項所述的投影方法，其中該積分柱的該入光端之面積大於或等於該出光端之面積，該照明光束從該 入光端進入該積分柱並從該出光端離開該積分柱，且該出光端之寬高比符合該結合投影比例。
  21. 如申請專利範圍第16項所述的投影方法，其中該結合投影比例為2.3：1至2.7：1之間。
  22. 如申請專利範圍第16項所述的投影方法，其中當該光閥被設定為對應該投影比例的模式時，禁能該受光面的部份區域，以使該受光面未被禁能的區域符合該結合投影比例。
  23. 如申請專利範圍第16項所述的投影方法，更包括定義提供該投影面具有一觸控區域以及一非觸控區域，投射於該投影面的該結合影像畫面區分一第一影像畫面與一第二影像畫面，分別對應該非觸控區域與該觸控區域，以及該第一影像畫面與該第二影像畫面對應該些影像來源信號。
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