CN102314057A - 改善彩虹效应的装置、方法与色序法显示器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种改善彩虹效应的装置、方法与色序法显示器。改善彩虹效应的装置可适用于投影机。投影机包括色轮装置。投影机可依据视频信号呈现视频画面。改善彩虹效应的装置包括估测装置、判别装置与控制装置。估测装置用以估测视频画面所产生的彩虹效应程度。判别装置可判别彩虹效应程度是否大于预设阀值。当彩虹效应程度大于预设阀值时，控制装置可调整色轮装置的色轮转速与视频信号的画面更新率的其一参数。上述参数被调整之后，若彩虹效应程度小于预设阀值，则采用上述参数。如此一来可改善视频画面的彩虹效应。

Description

改善彩虹效应的装置、方法与色序法显示器

技术领域

本发明涉及一种改善彩虹效应的装置、方法与色序法显示器，尤其涉及适用于投影机的一种改善彩虹效应的装置、方法与色序法显示器。

背景技术

现今数字光源处理技术(Digital Light Processing，DLP)投影机由于是采用时序式色轮混色法，即依序投影出红色画面、绿色画面与蓝色画面进行混色以形成彩色画面。DLP投影机先天上就容易出现彩虹效应(rainbow effect)。由于同一个画面上的各色光线并非在同一时间到达显示屏幕，所以会因人眼的敏感程度不同而发现等级不一的彩虹效应。彩虹效应不只会发生在静止的画面。在动态画面的情况下，彩虹效应会更加地严重。

另外，由于色序法显示器也是在时间域上依序显示红色画面、绿色画面与蓝色画面进行混色以形成彩色画面。因此色序法显示器所显示的视频画面也会有彩虹效应的现象。

发明内容

本发明提供一种改善彩虹效应的装置与方法，可自动侦测视频画面的彩虹效应程度，并适应性地改善上述彩虹效应程度。

本发明提供一种色序法显示器，可依据目前视频画面所产生的彩虹效应程度，适应性地改善视频画面的彩虹效应。

本发明提供一种改善彩虹效应的装置，其适用于投影机。投影机包括色轮装置。投影机可依据视频信号呈现视频画面。改善彩虹效应的装置包括估测装置、判别装置与控制装置。估测装置用以估测视频画面所产生的彩虹效应程度。判别装置连接估测装置，可判别彩虹效应程度是否大于预设阀值。控制装置连接判别装置与色轮装置。当彩虹效应程度大于预设阀值时，控制装置可调整色轮装置的色轮转速与视频信号的画面更新率的其一参数。上述参数被调整之后，若彩虹效应程度小于预设阀值，控制装置则可采用上述参数。

在本发明的一实施例中，改善彩虹效应的装置还包括输入装置与信号转换装置。输入装置接收视频信号。信号转换装置连接输入装置与控制装置，可受控制装置的控制改变视频信号的画面更新率。

在本发明的一实施例中，改善彩虹效应的装置还包括储存装置。储存装置连接控制装置。控制装置会将被采用的上述参数储存于储存装置中。

在本发明的一实施例中，估测装置包括影像撷取装置与影像处理装置。影像撷取装置可拍摄视频画面。影像处理装置连接影像撷取装置与判别装置，可依据上述拍摄的视频画面分析彩虹效应程度。

在本发明的一实施例中，估测装置包括设定侦测装置、数据库与分析装置。设定侦测装置可用以侦测投影机呈现视频画面所采用的多个装置设定。数据库储存彩虹效应对应表。分析装置连接设定侦测装置与数据库，可依据上述装置设定从彩虹效应对应表估测彩虹效应程度。

在本发明的一实施例中，改善彩虹效应的装置能配置于投影机中，或配置于提供视频信号给投影机的电脑中，或分散配置于投影机与电脑中。

从另一角度来看，本发明提供一种改善彩虹效应的方法，其适用于投影机。投影机包括色轮装置。投影机可依据视频信号呈现视频画面。改善彩虹效应的方法包括估测视频画面所产生的彩虹效应程度。另外，判别彩虹效应程度是否大于预设阀值。当彩虹效应程度大于预设阀值时，调整色轮装置的色轮转速与视频信号的画面更新率的其一参数。上述参数被调整之后，若彩虹效应程度小于预设阀值，则采用上述参数。

从另一角度来看，本发明提供一种色序法显示器，依据视频信号呈现视频画面。色序法显示器包括信号转换装置、估测装置、判别装置与控制装置。信号转换装置可用来改变视频信号的画面更新率。估测装置可用来估测视频画面所产生的彩虹效应程度。判别装置连接估测装置，可判别彩虹效应程度是否大于预设阀值。控制装置连接判别装置与信号转换装置。当彩虹效应程度大于预设阀值时，控制装置可控制信号转换装置提升画面更新率。在画面更新率被提升之后，若彩虹效应程度小于预设阀值，控制装置则采用提升后的画面更新率。

从再一角度来看，本发明提供一种改善彩虹效应的方法，其适用于投影机。投影机包括色轮装置。投影机可依据视频信号呈现视频画面。改善彩虹效应的方法包括侦测色轮装置的目前色轮转速与视频信号的目前画面更新率。另外，侦测色轮装置所能支持的色轮转速上限值，并侦测投影机所能支持的视频信号的画面更新率上限值。此外，可依据目前色轮转速与目前画面更新率估测视频画面所产生的彩虹效应程度。再者，可判别彩虹效应程度是否大于预设阀值。当彩虹效应程度大于预设阀值时，可依据色轮转速上限值与画面更新率上限值从彩虹效应对应表获得新色轮转速与新画面更新率并取代目前色轮转速与目前画面更新率，以使彩虹效应程度小于预设阀值。

基于上述，本发明可侦测彩虹效应程度并适应性地调整色轮装置的色轮转速与视频信号的画面更新率的其一参数。如此一来可自动地改善视频画面的彩虹效应程度。

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，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1是本发明的一实施例的一种投影机的示意图。

图2A是本发明的一实施例的一种估测装置的示意图。

图2B是本发明的一实施例的一种影像撷取装置所撷取的视频影像的示意图。

图3是本发明的一实施例的一种改善彩虹效应的方法的示意图。

图4是本发明的另一实施例的一种估测装置的示意图。

图5是本发明的另一实施例的一种改善彩虹效应的方法的示意图。

图6是本发明的另一实施例的一种色序法显示器的示意图。

主要附图标记说明：

10：投影机；       11：色序法显示器；

20、21：估测装置； 30：判别装置；

40：控制装置；     50：储存装置；

60：输入装置；     70：信号转换装置；

80：光源；         90：色轮装置；

100：数字微镜元件；110：屏幕；

120：驱动装置；    130：显示面板；

201：影像撷取装置；202：影像处理装置；

203：设定侦测装置；204：分析装置；

205：数据库；      C10：圆；

C1～C3：区域；     VS：视频信号；

S301～S306、S501～S507：改善彩虹效应的方法的各步骤。

具体实施方式

现有的DLP投影机与色序法显示器容易产生彩虹效应。

有鉴于此，本发明的实施例提供可改善彩虹效应的装置。改善彩虹效应的装置可自动地侦测视频画面所产生的彩虹效应程度。当彩虹效应程度大于预设阀值时，改善彩虹效应的装置可自动地调整色轮装置的色轮转速与视频信号的画面更新率的其一参数。如此一来可自动地改善视频画面的彩虹效应程度。下面将参考附图详细阐述本发明的实施例，附图举例说明了本发明的示范实施例，其中相同标记指示同样或相似的元件。

图1是本发明的一实施例的一种投影机的示意图。请参照图1，投影机10包括改善彩虹效应的装置、光源80、色轮装置90与数字微镜元件(digitalmicro-mirror device，DMD)100。改善彩虹效应的装置可包括估测装置20、判别装置30与控制装置40。改善彩虹效应的装置还可包括储存装置50、输入装置60与信号转换装置70。估测装置20连接判别装置30。判别装置30连接控制装置40。控制装置40连接储存装置50、信号转换装置70与色轮装置90。信号转换装置70连接输入装置60与数字微镜元件100。

投影机10可依据视频信号VS将视频影像投影在屏幕110上。光源80可用来发出白光。色轮装置90可用来分离白光，并依据时序提供不同颜色的光至数字微镜元件100。举例来说，色轮装置90可包括红色、绿色、蓝色滤光片。在高速转动下，色轮装置90可在连续期间内依序过滤出各种颜色的光，并通过聚焦装置(未示出)聚焦于数字微镜元件100。数字微镜元件100包括了多个微镜(未示出)，上述微镜的数量可决定投影机10的画面解析度，微镜的数量愈多画面的解析度也会愈高。数字微镜元件100可依据视频信号VS调整各微镜的反射角度，以将聚焦于数字微镜元件100的光投射出视频画面于屏幕110上。

估测装置20可用来估测视频画面所产生的彩虹效应程度。由于彩虹效应程度是人眼看视频画面所产生的一种视觉感受，随着看的对象不同，其感受到的彩虹效应程度也会不一样。本实施例的估测装置20可用来评估大多数人对视频画面所感受到的彩虹效应程度，并将彩虹效应程度进行量化以方便后端电路进行处理。判别装置30可将量化后的彩虹效应程度与预设阀值进行比较，以判别视频画面的彩虹效应程度是否严重。当视频画面的彩虹效应太严重时，控制装置40可进行各装置的参数调整，来减轻彩虹效应。举例来说，控制装置40可调整色轮装置90的转速，也可控制信号转换装置70对视频信号VS进行转换，调整视频画面的画面更新率。

储存装置50可用来储存上述参数。更具体地说，各装置的参数被调整后，若彩虹效应的情况以获得改善，控制装置40则可将上述调整后的参数储存于储存装置50。如此一来，下一次投影机10操作时，则可预设采用储存装置50内的参数进行操作，以避免彩虹效应的情况发生。

输入装置60可用来接收外部电子装置所提供的视频信号VS。举例来说，投影机10可通过输入装置60连接电脑中(未示出)，以接收视频信号VS。信号转换装置70可接收输入装置60所提供的视频信号VS，并受控制装置40控制对视频信号VS进行格式转换或是调整视频信号VS的画面更新率。接着，信号转换装置70可将调整后的视频信号VS提供给数字微镜元件100。

图2A是本发明的一实施例的一种估测装置的示意图。请共同参照图1与图2A，估测装置20可包括影像撷取装置201与影像处理装置202。影像处理装置202连接影像撷取装置201与判别装置30。影像撷取装置201例如是电荷耦合器件(Charge-coupled Device，CCD)或互补式金属-氧化层-半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)感光器件。影像撷取装置201可用来撷取投影在屏幕110上的视频画面并提供给影像处理装置202。影像处理装置202可对视频画面进行分析，以量化出视频影像所产生的彩虹效应程度。

举例来说，图2B是本发明的一实施例的一种影像撷取装置所撷取的视频影像的示意图。假设投影机10是依序投影出红色画面、绿色画面与蓝色画面，且连续的视频画面有一个白色的圆C10从左边往右边移动。影像撷取装置201所撷取的视频画面如图2B所示，其中区域C1呈现红色，区域C2呈现白色，区域C3呈现青色。影像处理装置202即可依据区域C1与区域C2的比例来判别彩虹效应程度，但本发明并不以此为限。在其他实施例中，本领域技术人员也可采用不同方式来量化视频画面的彩虹效应程度。例如也可用区域C1与区域C3的比例来判别彩虹效应程度。

图3是本发明的一实施例的一种改善彩虹效应的方法的示意图。请共同参照图1与图3，首先可由步骤S301，估测装置20可估测视频画面所产生的彩虹效应程度，并将量化后的彩虹效应程度输出给判别装置30。接着可由步骤S302，判别装置30判别量化后的彩虹效应程度是否大于预设阀值，以判别彩虹效应是否过于严重；若否，可接续步骤S303，投影机10正常操作；若是，可接续步骤S304。本领域技术人员可依其需求定义预设阀值的大小。

承接上述，在步骤S304中，控制装置40可调整色轮装置90的色轮转速与视频信号VS的画面更新率的其一参数。举例来说，在本实施例中，假设视频信号种类为复合视频广播信号(Composite Video Broadcast Signal，CVBS)，其画面更新率为50Hz，其制式为逐行倒相(Phase Alternating Line，PAL)。控制装置40可将色轮装置90的色轮转速提升为3倍转速。投影机10也可依据色轮装置90的转速适应性地调整其他参数。如此一来可有效降低彩虹效应。

在步骤S304之后可接续步骤S305，判别参数调整后视频画面的彩虹效应是否小于预设阀值，详细的实施步骤可参照步骤S301、S302。若彩虹效应仍大于预设阀值，可回到步骤S304再一次调整其他参数。若彩虹效应小于预设阀值，可接续步骤S306，控制装置40将调整后的参数储存于储存装置50中并作为投影机10操作时所采用的预设参数。

上述步骤S304仅是一种选择实施例，本发明并不以此为限。举例来说，在另一实施例中，假设视频信号种类为类比色差信号(YPbPr)，其画面更新率为60Hz，其制式为美国国家电视标准委员会(National Television SystemCommittee，缩写为NTSC)制定的彩色电视广播标准。另外，假设色轮装置90所能支持的转速上限为150转/秒。在本实施例中，若控制装置40直接将色轮装置90的转速调升为3倍速，会超出色轮装置90的硬件极限。因此在本实施例中的步骤S304，控制装置40可控制信号转换装置70，使其将视频信号VS的画面更新率由60Hz转换为50Hz。接着控制装置40可将色轮装置90的转速提升为3倍转速。如此一来可在色轮装置90的硬件极限范围内达到降低彩虹效应的目的。

又例如，在又一实施例中，假设视频信号种类为高清晰度多媒体接口信号(High Definition Multimedia Interface，简称HDMI)，其画面更新率为24Hz。另外，假设色轮装置90所能支持的转速上限为150转/秒。在本实施例中的步骤S304，控制装置40可控制信号转换装置70，使其将视频信号VS的画面更新率进行倍频处理，使其由24Hz转换为48Hz。接着控制装置40可将色轮装置90的转速提升为3倍转速。如此一来可在色轮装置90的硬件极限范围内达到降低彩虹效应的目的。

值得一提的是，虽然上述实施例中已经对改善彩虹效应的装置与方法描绘出了一个可能的类型，但本技术领域中技术人员应当知道，各厂商对于改善彩虹效应的装置与方法的设计都不一样，因此本发明的应用当不限制于此种可能的类型。换言之，只要是侦测彩虹效应程度并适应性地调整色轮装置的色轮转速与视频信号的画面更新率的其一参数，就已经是符合了本发明的精神所在。以下再举几个实施方式以便本领域技术人员能够更进一步的了解本发明的精神，并实施本发明。

上述图2A所示的估测装置20仅是一种选择实施例，本发明并不以此为限。举例来说，图4是本发明的另一实施例的一种估测装置的示意图。请共同参照图1、图2A与图4，在本实施例中可用估测装置21取代图2A的估测装置20。估测装置21包括设定侦测装置203、分析装置204与数据库205。设定侦测装置203可连接投影机10的控制装置40以及其他各装置(连接关系未示出)。分析装置204连接设定侦测装置203、数据库205与判别装置30。

设定侦测装置203可用来侦测投影机10中各装置的参数，例如可侦测色轮装置90的目前转速及其所能支持的色轮转速上限值、也可侦测视频信号VS的画面更新率以及投影机10所能支持的画面更新率上限值。数据库205储存一彩虹效应对应表。彩虹效应对应表具有各装置的参数组合以及投影机10采用上述参数组合时，视频画面所产生的彩虹效应程度。分析装置204可依据设定侦测装置203所提供的各装置参数以及彩虹效应对应表分析出目前投影机10投影视频画面所产生的彩虹效应程度。以下配合流程图作更详细的说明。

图5是本发明的另一实施例的一种改善彩虹效应的方法的示意图。请共同参照图1、图4与图5。首先可由设定侦测装置203执行步骤S501～503，步骤S501～S503的步骤顺序仅是一种选择实施例，本发明并不以此为限，本领域技术人员可依其需求改变上述步骤的顺序。步骤S501～S503中，设定侦测装置203可侦测色轮装置90的目前色轮转速与视频信号VS的目前画面更新率，侦测色轮装置90所能支持的色轮转速上限值，并侦测投影机10所能支持的视频信号VS的画面更新率上限值。

接着可由步骤S504，分析装置204可依据目前色轮转色与目前画面更新率以及彩虹效应对应表估测视频画面所产生的彩虹效应程度，并提供给判别装置30。接着，可由步骤S505，判别装置30可判别彩虹效应程度是否大于预设阀值；若否，则接续步骤S506投影机10正常操作；若是，则接续步骤S507。

在步骤S507中，控制装置40可依据色轮装置90的色轮转速上限值与画面更新率上限值从彩虹效应对应表获得新色轮转速与新画面更新率并取代目前色轮转速与目前画面更新率，以使彩虹效应程度小于预设阀值。如此也可达到与上述实施例相类似的功效。

另外，在图1中，投影机10的架构图仅是一种选择实施例，本发明并不以此为限。在其他实施例中，估测装置20、判别装置30、控制装置40与信号转换装置70也可部分或全部配置于电脑中。如此也可达到与上述实施例相类似的功效。

再者，上述实施例的改善彩虹效应的装置与方法也可应用于色序法显示器。举例来说，图6是本发明的另一实施例的一种色序法显示器的示意图。在本实施例中，色序法显示器11可包括估测装置20、判别装置30、控制装置40、储存装置50、输入装置60、信号转换装置70、驱动装置120与显示面板130。判别装置30连接估测装置20与控制装置40。控制装置40连接储存装置50与信号转换装置70。输入装置60可接收电脑中的视频信号VS。信号转换装置70连接输入装置60与驱动装置120。驱动装置120连接显示面板130。

承接上述，驱动装置120可依据视频信号VS驱动显示面板130。值得注意的是，当估测装置20与判别装置30估测并判别彩虹效应程度大于预设阀值时。控制装置40可控制信号转换装置70提升画面更新率。画面更新率被提升之后，若彩虹效应程度小于预设阀值，色序法显示器11则采用提升后的画面更新率。如此也达到与上述实施例相类似的功效。

综上所述，本发明可侦测彩虹效应程度并适应性地调整色轮装置的色轮转速与视频信号的画面更新率的其一参数，以改善视频画面的彩虹效应程度。另外本发明的实施例还有下列功效：

1、利用影像撷取装置与影像处理装置可量化视频画面的彩虹效应程度。

2、由侦测各装置所使用的参数并配合数据库的信息可估测并量化视频画面的彩虹效应程度。

3、改善彩虹效应的技术可应用于电脑中、投影机或色序法显示器。

虽然本发明已以实施例揭示如上，但其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可作任意改动或等同替换，故本发明的保护范围当以本申请权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种改善彩虹效应的装置，适用于一投影机，该投影机包括一色轮装置，该投影机用以依据一视频信号呈现一视频画面，该改善彩虹效应的装置包括：

一估测装置，用以估测该视频画面所产生的一彩虹效应程度；

一判别装置，连接该估测装置，判别该彩虹效应程度是否大于一预设阀值；

以及

一控制装置，连接该判别装置与该色轮装置，当该彩虹效应程度大于该预设阀值时，调整该色轮装置的一色轮转速与该视频信号的一画面更新率的其一参数，所述参数被调整之后，若该彩虹效应程度小于该预设阀值，则采用所述参数。

2.根据权利要求1所述的改善彩虹效应的装置，还包括：

一输入装置，接收该视频信号；

以及

一信号转换装置，连接该输入装置与该控制装置，受该控制装置的控制改变该视频信号的该画面更新率。

3.根据权利要求1所述的改善彩虹效应的装置，还包括：

一储存装置，连接该控制装置，其中该控制装置会将被采用的所述参数储存于该储存装置中。

4.根据权利要求1所述的改善彩虹效应的装置，其中该估测装置，包括：

一影像撷取装置，拍摄该视频画面；

以及

一影像处理装置，连接该影像撷取装置与该判别装置，依据所述拍摄的该视频画面分析该彩虹效应程度。

5.根据权利要求1所述的改善彩虹效应的装置，其中该估测装置，包括：

一设定侦测装置，用以侦测该投影机呈现该视频画面所采用的多个装置设定；

一数据库，储存一彩虹效应对应表；

以及

一分析装置，连接该设定侦测装置与该数据库，依据所述装置设定从该彩虹效应对应表估测该彩虹效应程度。

6.根据权利要求1所述的改善彩虹效应的装置能配置于该投影机中，或配置于提供该视频信号给该投影机的一电脑中，或分散配置于该投影机与该电脑中。

7.一种改善彩虹效应的方法，适用于一投影机，该投影机包括一色轮装置，该投影机用以依据一视频信号呈现一视频画面，该改善彩虹效应的方法包括：

估测该视频画面所产生的一彩虹效应程度；

判别该彩虹效应程度是否大于一预设阀值；

当该彩虹效应程度大于该预设阀值时，调整该色轮装置的一色轮转速与该视频信号的一画面更新率的其一参数；

以及

所述参数被调整之后，若该彩虹效应程度小于该预设阀值，则采用所述参数。

8.一种色序法显示器，依据一视频信号呈现一视频画面，该色序法显示器包括：

一信号转换装置，用以改变该视频信号的一画面更新率；

一估测装置，用以估测该视频画面所产生的一彩虹效应程度；

一判别装置，连接该估测装置，判别该彩虹效应程度是否大于一预设阀值；

以及

一控制装置，连接该判别装置与该信号转换装置，当该彩虹效应程度大于该预设阀值时，控制该信号转换装置提升该画面更新率，其中该画面更新率被提升之后，若该彩虹效应程度小于该预设阀值，则采用提升后的该画面更新率。

9.一种改善彩虹效应的方法，适用于一投影机，该投影机包括一色轮装置，该投影机用以依据一视频信号呈现一视频画面，该改善彩虹效应的方法包括：

侦测该色轮装置的一目前色轮转速与该视频信号的一目前画面更新率；

侦测该色轮装置所能支持的一色轮转速上限值；

侦测该投影机所能支持的该视频信号的一画面更新率上限值；

依据该目前色轮转速与该目前画面更新率估测该视频画面所产生的一彩虹效应程度；

判别该彩虹效应程度是否大于一预设阀值；

以及

当该彩虹效应程度大于该预设阀值时，依据该色轮转速上限值与该画面更新率上限值从一彩虹效应对应表获得一新色轮转速与一新画面更新率并取代该目前色轮转速与该目前画面更新率，以使该彩虹效应程度小于该预设阀值。

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