[发明专利]投影装置及其影像校准方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种投影装置，特别是一种具自动校准功能的数字投影装置及其影像校准方法。

【背景技术】

数字投影装置为时下常用的影像产生设备，因其可与计算机连接并可将计算机的画面直接投射出来，同时具有方便携带的便利性，因此广泛被公司、学校等团体所采用。

一般而言，数字投影装置在投射影像时都会内建有最理想的预设投射距离及预设投影角度，当影像被投射在此预设的投影距离，且符合预设的投影角度时，投影影像是清晰且没有变形的。然而，因为受限于室内空间大小及数字投影装置的摆设位置不同，无法使影像被投射在预设的投影距离及投影角度，导致投影影像变得模糊或是形成梯型失真，此时必须调整数字投影装置的投影焦距及投射角度，以达到最佳投影效果。

目前市面上的数字投影装置仍仰赖人为设定的方式去调整焦距及校准梯型失真，极为不便。同时，人为的设定方式仍不够精确，时常必须经过许多次的设定才能调整到符合需求的投影效果。或者是，使用数字投影装置的空间不够时，则无法调整数字投影装置的摆放位置，以达到最佳的投影效果。

此外，数字投影装置的投影影像因镜头或装置本身的上下倾斜角度过大所形成的梯形失真，以目前习用针对梯型失真的校准技术皆采用数字校正的方式，在校准过程中必须牺牲画面质量，无法兼顾维持投影效果。

【发明内容】

鉴于以上的问题，本发明提供一种数字投影机及其影像校准方法，从而解决习用必须仰赖人为设定的方式去调整数字投影装置的焦距及校准梯型失真的问题。

本发明涉及一种投影装置，包括一影像产生模块、一撷取模块、一控制单元及一校准模块。控制单元与撷取模块电性连接，校准模块与控制单元电性连接，校准模块与影像产生模块相连接。影像产生模块投射出一投影影像，投影影像与影像产生模块之间具有一投影距离。撷取模块撷取投影影像，并转换成一图像讯号。控制单元接收图像讯号，依据投影距离计算出一投影比例，控制单元以投影比例与图像讯号进行比对，以对应产生一校准讯号。校准模块接收校准讯号，根据校准讯号调整影像产生模块的投影设定。

上述的投影装置，影像产生模块与投影影像的距离相等于撷取模块与投影影像的距离。

上述的投影装置，校准模块根据校准讯号调整影像产生模块的投影设定包含投影焦距及投影角度。

上述的投影装置，其中校准模块为一伺服马达或是一伺服驱动器，校准模块啮合于影像产生模块，校准模块根据校准讯号作动，并连动影像产生模块，以调整影像产生模块的投影焦距及投影角度。

本发明同时涉及一种投影装置的影像校准方法，包括以下步骤：以一影像产生模块投射一投影影像，以一撷取模块撷取投影影像，并转换为一图像讯号，撷取模块传送图像讯号到一控制单元。控制单元依据投影影像与影像产生模块间的一投影距离计算出一投影比例，比对投影比例与图像讯号是否符合，若投影比例与图项讯号不符合，控制单元执行计算影像校准，并对应产生一校准讯号传送到一校准模块。校准模块依据校准讯号调整影像产生模块的投影设定。

上述的投影装置的影像校准方法，控制单元计算影像校准还包括以下步骤：控制单元依据图像讯号判断投影影像为一矩形，且投影影像的尺寸大于投影比例的尺寸；控制单元分别计算投影影像对角线长度倒数与投影比例对角线长度倒数的一差值；以及控制单元以差值乘以投影距离与影像产生模块镜头尺寸的乘积为影像产生模块的一焦距值，并对应产生一校准讯号。

上述的投影装置的影像校准方法，控制单元计算影像校准还包括以下步骤：控制单元依据图像讯号判断投影影像为一矩形，且投影影像的尺寸皆小于投影比例的尺寸；控制单元分别计算投影影像对角线长度倒数与投影比例对角线长度倒数的一差值；以及控制单元以差值乘以投影距离与影像产生模块镜头尺寸的乘积为影像产生模块的一焦距值，并对应产生一校准讯号。

上述的投影装置的影像校准方法，控制单元计算影像校准还包括以下步骤：控制单元依据图像讯号判断投影影像为一梯形，梯形的一上底长大于投影比例边长的值且梯形的一下底长小于投影比例边长的值；控制单元分别计算梯形的上底长及下底长与投影比例边长的差值；以及控制单元以梯形的上底长及下底长与投影比例边长差值的乘积为参数计算一投影角度降低值。