[发明专利]投影系统及梯形校正方法

说明书

本发明提出一种投影系统及梯形校正方法。投影系统包括：投影机，具有镜头模块并将影像沿光轴方向投影到投影区域；影像撷取装置，撷取包括投影区域的撷取影像；以及处理器。处理器将撷取影像分成多个对焦区域，并控制步进马达对边缘的对焦区域移动调焦，以获得每个对焦区域具有最大清晰值的步进马达的步数与距离。距离为镜头模块与对焦区域之间的投影距离。处理器根据边缘的对焦区域的距离计算投影机的光轴方向与投影区域的夹角，并根据夹角对投影画面进行变形操作。

技术领域

本发明是有关于一种投影系统及梯形校正方法，且特别是有关于一种自动对投影画面进行校正的投影系统及梯形校正方法。

背景技术

当投影机将投影画面投影到投影幕时，对投影机向左或向右水平旋转时会造成投影画面由矩形变成梯形。如图1A到1D所示，若将投影机100向右水平旋转，则投影画面200会呈现左短右长的梯形。图1A为投影角度θ在俯视图及侧视图中都呈现垂直时，投影画面200的示意图。图1B为对应图1A的俯视图。图1C为投影角度θ在俯视图中不呈现垂直时，投影画面200的示意图。图1D为对应图1C的俯视图。针对图1C中投影画面200变成水平梯形的问题，使用者通常需要利用手动水平梯形校正功能，通过肉眼判断而将投影画面200调整至矩形。值得注意的是，图1B及图1D的投影角度θ代表了投影机100的镜头模块的光轴方向与投影幕250的水平夹角(即，俯视图中的夹角)。

当投影机将投影画面投影到投影幕时，对投影机向上或向下垂直旋转时也会造成投影画面变成梯形。如图2A到2D所示，若将投影机100向上垂直旋转，则投影画面200会呈现下短上长的梯形。图2A为投影角度θ在俯视图及侧视图都呈现垂直时，投影画面200的示意图。图2B为对应图2A的侧视图。图2C为投影角度θ在侧视图中不呈现垂直时，投影画面200的示意图。图2D为对应图2C的侧视图。针对图2C中投影画面200变成垂直梯形的问题，通常会通过重力感测器(Gravity Sensor，G-Sensor)侦测投影机100与地面的夹角。在投影幕垂直地面的情况下，可以容易地计算出投影角度θ来进行对应的垂直梯形校正功能。值得注意的是，图2B及图2D的投影角度θ代表了投影机100的镜头模块的光轴方向与投影幕250的垂直夹角(即，侧视图中的夹角)。

一般投影机在架设时会尽可能选择最佳投影角度来摆放(例如，让投影角度与投影幕垂直)，使得投影画面呈现矩形。然而，有时受限于空间问题可能需要将投影机倾斜摆放。此时，使用者就必须修正画面变形的问题来得到正确的投影画面。

另外，针对水平梯形校正或垂直梯形校正，还可通过两组距离量测模块(例如，雷射、超音波、或红外线模块)进行投影机镜头到投影画面左侧及右侧的距离量测。然而，雷射模块的测距范围太短，不符合一般从前方投射的投影机的实际应用距离。超音波或红外线模块的体积大而不适于小型投影机。因此，如何自动对投影画面进行校正而不需设置额外元件，是本领域技术人员应致力的目标。

发明内容

本发明提供一种投影系统及梯形校正方法，能自动对投影画面进行校正。

本发明提出一种投影系统，包括投影机、影像撷取装置及处理器。投影机具有镜头模块。镜头模块包括步进马达。镜头模块具有光轴。投影机用于将影像沿光轴方向投影到投影区域。影像撷取装置用于撷取包括投影区域的撷取影像。处理器耦接到投影机及影像撷取装置。处理器将撷取影像分成多个对焦区域，并控制步进马达对至少投影区域的边缘的对焦区域移动调焦，以获得对应每个对焦区域的步进马达的步数与对应步数的距离。每个对焦区域在步进马达的步数下的影像的清晰值大于在步进马达的其他步数下的影像的清晰值。距离为镜头模块与每个对焦区域之间的投影距离。处理器根据投影区域的边缘的对焦区域的多个距离计算投影机的光轴方向与投影区域的夹角，并根据夹角对投影画面进行变形操作。