CN110867150A - 智能背投影电视墙及调控其色彩亮度均匀性的方法 - Google Patents

智能背投影电视墙及调控其色彩亮度均匀性的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种实时调控智能背投影电视墙的色彩亮度均匀性的方法，其中该智能背投影电视墙由复数智能背投影电视单元所构成，各该智能背投影电视单元包含投影光机和屏幕，各该投影光机具有光学传感器，配置以提供光学传感信号，该方法包含下列步骤：提供光谱测量装置，用以分别获得各该智能背投影电视单元的一组屏幕色彩亮度均匀性修正值和基础色彩修正值，各该组屏幕亮度均匀性修正值包括相应的该智能背投影电视单元屏幕上不同位置的亮度修正值；由各该智能背投影电视单元的该投影光机，依据相应的该基础色彩修正值和该光学传感信号，持续补偿以维持该智能背投影电视单元的色彩；从该复数智能背投影电视单元中选择第一智能背投影电视单元，其余则设定为第二智能背投影电视单元；以及由该第一智能背投影电视单元的该投影光机，依据来自各第二智能背投影电视单元的该光学传感信号，传讯各第二智能背投影电视单元进行亮度调控，以持续维持该智能背投影电视墙的整体屏幕亮度均匀性。

Description

智能背投影电视墙及调控其色彩亮度均匀性的方法
技术领域
本发明关于实时调控智能背投影电视墙光学均匀性的方法，尤指一种智能背投影电视墙及调控其色彩以及亮度均匀性的方法。
背景技术
为了实现大画面的影像显示，以拼接多个显示设备的方式来完成电视墙是现今的主流技术。由于其利用多个显示设备同时显示构成单一画面的不同区块，因此显示设备间的亮度以及颜色必须进行协调，才能够能让使用者以正常且舒适的方式观看电视墙；换句话说，若电视墙的显示设备间的亮度及色彩无法进行协调，则各显示设备将以不同的亮度及色彩播放画面，导致使用者于观看电视墙整体时，将明显感受到整体画面的不协调。
电视墙亮度及色彩的不均匀，是由于各个显示设备的三色光源的发光强度与色偏程度不同，而且配置于光路上的光学传导组件也会产生额外的消光与色偏，导致显示设备之间最初就存在亮度及色彩的差异。而随着显示设备的持续使用过程，发光组件也会随着时间出现亮度衰减和色偏的现象，进一步恶化了电视墙关于亮度及色彩的均匀性。就单一电视画面的不同位置而言，也存在色彩亮度均匀性的问题。
而于传统技术中，为了使电视墙整体画面显示均匀，目前最常用的方式采用人工方式进行电视墙的调整。具体而言，为了使画面均匀显示于电视墙，可利用人工观察判断电视墙中需要调整的显示设备，并据以进行调整。然而，由于不同的调校人员对于亮度及色彩的感知程度亦有所差异，则此状况又将导致电视墙的调校显示效果产生人为判断的差异。为了解决人工判断产生的误差，亦可以人工搭配标准量测仪器(meter)的方式进行电视墙的调整，通过人工的方式，根据标准量测仪器测量的结果进行显示设备的调整，如此一来，通过仪器测量出的显示设备状态，将可减少人为判断的误差。然而，使用此种电视墙调整方式，仍须以人工进行个别的调整，因此当电视墙所具有的显示设备的数量增加时，其所需耗费的时间相对增加，且其调整困难度亦相对提升。
此外，为了加强大画面显示设备的画质，许多人采用背投影电视作为单元显示设备，背投影电视装置是将类似于投影机的投影光机配置于屏幕的背面来投射画面。有人设法在投影光机的光源位置配置颜色传感器，可以在使用过程中实时测量光源中三个色光的色域坐标，并透过处理器控制光源而让各个色光的色域坐标维持在预设的基准值之内。这样的技术可以免于人工进行个别的色彩均匀度调整，但是无法克服显示设备之间以及单独显示器屏幕上不同位置上亮度不均匀的问题；而且，上述针对光源进行色彩的修正的方法也难以掌握在光路上的光学传导组件导致额外的消光与色偏而造成的变异。
因此，申请人有鉴于现有技术的缺陷，发明出本申请“智能背投影电视墙及实时调控其亮度均匀性的方法”，以改善上述缺陷。
发明内容
本发明的一方面提供一种实时调控智能背投影电视墙的色彩亮度均匀性的方法，其中该智能背投影电视墙由复数智能背投影电视单元所构成，各该智能背投影电视单元包含投影光机和屏幕，各该投影光机具有光学传感器，配置以提供光学传感信号，该方法包含下列步骤：提供光谱测量装置，用以分别获得各该智能背投影电视单元的一组屏幕亮度均匀性修正值和基础色彩修正值，各该组屏幕亮度均匀性修正值包括相应的该智能背投影电视单元屏幕上不同位置的亮度修正值；由各该智能背投影电视单元的该投影光机，依据相应的该基础色彩修正值和该光学传感信号，持续补偿以维持该智能背投影电视单元的色彩；从该复数智能背投影电视单元中选择第一智能背投影电视单元，其余则设定为第二智能背投影电视单元；以及由该第一智能背投影电视单元的该投影光机，依据来自各第二智能背投影电视单元的该光学传感信号，传讯各第二智能背投影电视单元进行亮度调控，以持续维持该智能背投影电视墙的整体屏幕亮度均匀性。
本发明的另一方面提供智能背投影电视墙，包含复数智能背投影电视单元，各该智能背投影电视单元包含屏幕以及投影光机，所述投影光机包括：数字微型反射镜装置，配置以将影像投射于该屏幕；一组三色光源，分别发射第一色光、第二色光和第三色光，该第一色光、该第二色光、和该第三色光经配置组合后沿光路投射于该屏幕；光学传感器，配置以分别获得对应于该第一色光、该第二色光和该第三色光的第一光学测量数据、第二光学测量数据、和第三光学测量数据；光源驱动装置，电连接于该组三色光源；以及数码光学调控模块，电连接于该光学传感器、该光源驱动装置、和该数字微型反射镜装置，配置以接收相关于该影像的影像输入信号以及来自该光学传感器的该第一、该第二、和该第三光学测量数据，并依据该影像输入信号而发送数字影像信号至该数字微型反射镜装置，其中：该数码光学调控模块依据相应于该智能背投影电视单元屏幕上不同位置的一组屏幕光学均匀性默认修正值，透过该数字影像信号而持续修正以维持该智能背投影电视单元的个别屏幕亮度均匀性；该数码光学调控模块依据相应于该智能背投影电视单元的多个基础色彩修正值和该第一、该第二、和该第三光学测量数据，透过该数字影像信号而补偿以维持该智能背投影电视单元的该色彩；该复数智能背投影电视单元其中之一被默认为第一智能背投影电视单元，其余则被默认为第二智能背投影电视单元；且该第一智能背投影电视单元中的该数码光学调控模块依据来自各第二智能背投影电视单元的该些光学测量数据，传讯各第二智能背投影电视单元的各该数码光学调控模块进行亮度调控，以持续维持该智能背投影电视墙的整体屏幕亮度均匀性。
本发明的又一方面提供一种实时调控智能背投影电视墙的光学参数的方法，其中该智能背投影电视墙由复数智能背投影电视单元所构成，且该方法包含下列步骤：选该复数智能背投影电视单元其中之一为主智能背投影电视单元；使其余智能背投影电视单元为从智能背投影电视单元；侦测各智能背投影电视单元相关于该光学参数的光学传感信号，其中该光学传感信号取自各该智能背投影电视单元；以及由该主智能背投影电视单元收集各该光学传感信号以进行该光学参数调控，而使得该智能背投影电视墙就该光学参数而言，于其整体屏幕上持续维持均匀性。
本发明的装置与方法可以利用较低的成本，同时免于人工操作的失误与费时，在使用过程中持续维持电视墙亮度与色彩的均匀性，具有产业利用性，也具有极佳的功效。
附图说明
图1：本发明智能背投影电视墙一实施例的示意图。
图2：本发明智能背投影电视单元一实施例的示意图。
图3A：本发明投影光机一实施例的示意图。
图3B：本发明投影光机另一实施例的示意图。
图4A：本发明智能背投影电视单元的屏幕上区分不同位置的一实施例的示意图。
图4B：按照图2和4A所示的实施例所获得一组初始亮度数据的示意图。
图4C：经过本发明的方法修正后，所得到屏幕对应位置上的一组亮度测量值示意图。
图5A：本发明调控智能背投影电视墙色彩均匀性的方法一实施例的示意图。
图5B：本发明智能背投影电视墙另一实施例的示意图。
图6A：示例各智能背投影电视单元尚未进行整体光学校正前的个别光学参数的数值。
图6B：示例完成整体色彩校正后的各智能背投影电视单元个别光学参数的数值。
图6C：示例完成整体光学校正后的各智能背投影电视单元个别光学参数的数值。
图6D：本发明色彩补偿前和补偿后的色域坐标x和y的数值示意图。
具体实施方式
本发明的实施例的详细描述为如下所述，然而，除了该详细描述之外，本发明还可以广泛地以其他的实施例来施行。亦即，本发明的范围并不受已提出的实施例所限制，而应以本发明提出的申请专利范围为准。
请参阅图1，显示依据本发明智能背投影电视墙的一实施例。为了方便介绍，图中的智能背投影电视墙10是由4个智能背投影电视单元100所构成的数组所形成，本领域具有一般知识者可以依据实际需要而选择适当数目的智能背投影电视单元100来构成一个电视墙。图1显示是由4个智能背投影电视单元100的屏幕150所形成的长方形共同平面，位于平面上各个象限的屏幕150可以通过后方投影光机(未显示)的影像投射而分别显示预定出现于画面各个象限的影像，进而结合成为一个整体的画面。
图2示例本发明智能背投影电视墙中的智能背投影电视单元100的内部配置，以及对智能背投影电视单元100进行光学校正的一实施例。智能背投影电视单元100具有投影光机110、影像面镜130和屏幕150。实际操作时，投影光机110将影像I通过光机镜头118沿着虚线所式的光路投射到影像面镜130，再经由影像面镜130反射到屏幕150成像。图2所示的组件配置方式只是一种简单的示例，本领域具有一般技艺者可以依据不同的需要而设计其他的光路，例如增加一或多个影像面镜(未显示)，或是取消影像面镜130而让影像I直接从光机镜头118投射到屏幕150。
图3示例本发明智能背投影电视单元100中的投影光机110的内部配置与运作的一实施例。图中的组件位置只是为了利于解说而呈现于图面的一种配置方式，在相同的概念下，本领域具有一般技艺者可以依据图3的示例而进行局部的变更，仍不能超出本发明的范围。
依据本发明一实施例，投影光机110具有一组三色光源112R/112G/112B、电连接于该组三色光源的光源驱动装置111、以及沿着光路(箭头所示)方向而配置的色光面镜组113R/113G/113B、矩柱型光学积分器(integrator rod)114、透镜组115、棱镜组116、数字微反射镜装置(Digital Micro-mirror Device,DMD)117和光机镜头118。如图所示，在光源驱动装置111的控制下，三色光源112R/112G/112B分别发射第一色光(例如红光)、第二色光(例如绿光)和第三色光(例如蓝光)，而该第一、该第二和该第三色光被色光面镜组112R/112G/112B分别反射而共同朝着矩柱型光学积分器114的左端进入。
在进入矩柱型光学积分器114之前，该第一、该第二或该第三色光所形成的光柱的强度分布是中间较强而***较弱，如图3左上方所显示的光柱的强度分布所示意。该第一、该第二或该第三色光所形成的光柱通过矩柱型光学积分器114之后，可以形成略为强度接近矩形分布的光柱，如图3正上方所显示的光柱的强度分布所示意。棱镜组116具有全反射角度，从矩柱型光学积分器114传导出来的光线再通过透镜组115之后，被配置以大于该全反射角度的入射角度进入棱镜组116，而被棱镜组116投射到DMD117。DMD117面光的表面具有许多微镜面组成的数组(未显示)，可以在不同的位置透过不同角度的反光而共同形成该影像I，最终通过该光机镜头118而被投射出去。被DMD117反射出来的光线再次通过棱镜组116时的入射角度是以小于该全反射角度的入射角度进入，所以大多数的光可以直接通过棱镜组116。
为了实现彩色的画面，可以在极短的同一时段内让被投射到DMD117之前，的光线选择只让三色光源112R/112G/112B之中产生该第一、该第二或该第三色光的其中之一的光源发光，或是配置以让该第一、该第二或该第三色光的其中之一通过，之后形成的影像I将只带有一种颜色。如果在极短的时间内不断切换不同颜色的光源，利用人眼视觉暂留的功能，就可以让肉眼在屏幕上看到由三色影像共同组成的彩色画面。
虽然从矩柱型光学积分器114传导出来的光柱强度分布接近矩形，也就是沿着横轴(左右)或纵轴(上下)不同位置的光线强度差异不大，空间上的均匀度远优于光柱进入矩柱型光学积分器114的状态，然而仍有不足之处。而且，来自三色光源112R/112G/112B的该第一、该第二或该第三色光在通过这些光学组件之后，也难免产生不同程度的色偏。这些都是先前技术难以克服的问题。如果仅仅针对光源的强度和色偏进行测量与修正，就无法掌握各个智能背投影电视单元10里面因为许多的光学组件而对屏幕上的亮度和色彩所造成的变异。
请继续参阅图3A。依据本发明一实施例，智能背投影电视单元100中的投影光机110还具有配置于光路一侧(较佳者为配置于透镜组115一侧)的光学传感器121A，可以持续的获得综合光学数据DA，其中包含分别对应于该第一色光、该第二色光和该第三色光的第一光学测量数据、第二光学测量数据、和第三光学测量数据。综合光学数据DA的内容包括函盖于可见光波长范围的各波长光线的强度或能量的测量数据，分析这些数据可以了解各色光的色彩是否平衡或是任何色偏现象是否存在，也可以了解光源强度的衰减程度。依据本发明另一实施例，参阅图3B，也可以利用配置于光路一侧(如图所示为配置于透镜组115一侧)的一组光学传感器121R/121G/121B，分别获得对应于该第一色光、该第二色光和该第三色光的第一光学测量数据DR、第二光学测量数据DG、和第三光学测量数据DB，这些光学测量数据单独显示关于可见光波长范围中邻近的各色光波长光线的强度或能量的测量数据，分析这些数据可以了解各色光的色彩是否平衡或是任何色偏现象，也可以了解各色光源强度的衰减程度。光学传感器121的测量范围涵盖可见光的波长范围，而光学传感器121R、光学传感器121G和光学传感器121B则是各自集中于该第一色光、该第二色光和该第三色光的波长范围，所以测量功效各有不同。
投影光机110还配置有数码光学调控模块125，电连接于光学传感器121A或121R/121G/121B、光源驱动装置111、和DMD117。如图所示，数码光学调控模块125配置以接收相关于影像I的影像输入信号Iinput以及来自光学传感器121A或121R/121G/121B的光学测量数据(综合光学数据DA或第一光学测量数据DR、第二光学测量数据DG、和第三光学测量数据DB)。影像输入信号Iinput通常来自于影像播放器(未显示)，数码光学调控模块125依据影像输入信号Iinput而发送经处理后的数字影像信号Idigital至DMD117，进而让DMD按照数字影像信号Idigital的指示而产生其内部微镜面数组的特定配置，反射来自棱镜组116的光线而最终将影像I投射出去。数码光学调控模块125具有彼此电连接的中央处理单元CPU125A、均匀性调控单元125B和色彩处理单元125C。中央处理单元CPU125A负责单元间的沟通及内部图像处理的参数设定；均匀性调控单元125B依据相应于智能背投影电视单元110的屏幕150上不同位置的一组屏幕光学均匀性默认修正值，透过数字影像信号Idigital而持续修正以维持智能背投影电视单元110的个别屏幕色彩/亮度的均匀性；色彩处理单元125C依据相应于智能背投影电视单元110的基础色彩修正值和来自光学传感器121A或121R/121G/121B的光学传感信号(综合光学数据DA或第一光学测量数据DR、第二光学测量数据DG、和第三光学测量数据DB)，运算以获得光源的三色比率和任何色偏的信息，然后传讯色光强度讯号LRGB指示光源驱动装置111以调控该组三色光源112R/112G/112B的强度，或透过数字影像信号Idigital而持续补偿以维持智能背投影电视单元110的个别屏幕的色彩平衡，修正任何色偏的现象。数字影像信号Idigital和色光强度讯号LRGB通常是利用二位的脉冲宽度调变(Pulse Width Modulation)的讯号，也可以选择其他如脉冲振幅调变(PulseAmplitude Modulation)或脉冲编码调变(Pulse Code Modulation)之类的调变讯号。
图4A示例依据本发明智能背投影电视单元110的屏幕150上区分不同位置的一实施例。为了方便介绍，图中所示的是将屏幕150表面区分为5行5列共25个不同区块11～15/21～25/31～35/41～45/51～55，本领域具有一般技艺者可以利用其他在一表面上区分不同位置的方法。请同时参阅图2和图4A，本发明的智能背投影电视单元100可以在出厂前个别进行光学校正，在计算器300的操控下，可以将光谱测量装置200(例如分光仪)依序配置于屏幕150表面的不同区块11～15/21～25/31～35/41～45/51～55，分别测得相应于各区块位置的光学数据。光谱测量装置200可以获得函盖于可见光波长范围的各波长光线的强度或能量的光学测量数据，分析所获得的光学测量数据可以计算出该区块位置的亮度，也可以计算出智能背投影电视单元100屏幕150表面的白光色域坐标值。
依据本发明一实施例，在出厂前个别进行光学校正的过程中，光谱测量装置200可以分别针对该第一色光、该第二色光和该第三色光进行校正，依据校正数据而获得被校正的智能背投影电视单元100个别的三色亮度差异值对照表，记录实测值和光学传感信号(综合光学数据DA或第一光学测量数据DR、第二光学测量数据DG、和第三光学测量数据DB)之间的数据差异。光学校正的过程中也记录被校正的智能背投影电视单元100个别的该第一色光、该第二色光和该第三色光在屏幕150上测量所得到的色域坐标。这些校正数据都由智能背投影电视单元100中的数码光学调控模块125长期储存，作为以后调控色彩亮度的依据。
图4B是按照图2和图4A所示的实施例，当设定让智能背投影电视单元100屏幕150表面各区块显示相同的亮度时，依序所获得一组相应于各区块位置的初始亮度数据。从图中的数据可知，投射在屏幕150表面靠近中央位置(例如图4A中的区块33)的光线强度和角落位置(例如图4A中的区块11或15)的光线强度数据相差约20％，这样的亮度差异一般人的肉眼可以立即分辨，所以屏幕上的亮度均匀性需要改善。
依据本发明的一实施例，可以利用数码光学调控模块125中的均匀性调控单元125B，依据如图4B所示的初始亮度数据进行估算，进而获得相应于智能背投影电视单元100屏幕150上不同位置的一组屏幕光学均匀性默认修正值。由于每个智能背投影电视单元100中所配置的光学组件可能造成光学均匀性的差异，所以各智能背投影电视单元100经过上述校正后应具有独特的一组屏幕光学均匀性默认修正值，这组修正值被数码光学调控模块125储存，之后可以在处理中的影像数据中加入该组屏幕光学均匀性默认修正值，透过数字影像信号Idigital而指示DMD170，以维持智能背投影电视单元110的个别屏幕亮度均匀性。图4C显示经过上述修正后，经测量所得到屏幕150对应位置上的一组亮度测量值。从图中的数据可知，投射在屏幕150表面不同位置之间的光线强度数据相差都在4％之内，这样的亮度差异一般人的肉眼已经无法分辨，所以屏幕上的亮度均匀性达到理想的状态。之后，个别屏幕上的亮度均匀性就可以由智能背投影电视单元100利用配置其中的数码光学调控模块125持续的维持。
关于智能背投影电视单元110的屏幕150色彩的校正，依据本发明的另一实施例，当设定让智能背投影电视单元100屏幕150表面显示标准的白光时，配置于屏幕150前方的光谱测量装置200可以获得函盖于可见光波长范围的各波长光线的强度或能量的光学测量数据。投影屏幕上的白光一般是由标准波长为620奈米(红色)、525奈米(绿色)和460奈米(蓝色)三种色光在平衡的条件下所形成，在本领域所习知的标准的CIE 1931xy色域空间内，白色的区域位于中央附近，例如色温7500K的白光(xy)＝(0.2999,0.3151),色温6500K的白光(xy)＝(0.3126,0.3291)。换句话说，色域坐标x和y的数值大约都在0.3附近。从光谱测量装置200可以获得精确的光学测量数据，进而推算出相对的色域坐标值。如果从光谱测量装置200所测得的数据显示屏幕150表面的白光有色偏的现象，也就是相对的色域坐标x和y的数值至少其中之一远离了0.3附近，智能背投影电视单元110中的色彩处理单元125C可以利用补偿的方式来修正色彩，使得屏幕150上所出现的目标色彩(白光)的测量数据所演算出来的色域坐标x和y的数值靠近0.3附近。图6D显示多个补偿前和补偿后的色域坐标x和y的数值。在校正过程中，当补偿后的色域坐标x和y的数值符合规格时，色彩处理单元125C就可以比较来自光学传感器121A或121R/121G/121B的光学传感信号(综合光学数据DA或第一光学测量数据DR、第二光学测量数据DG、和第三光学测量数据DB)，估算并储存对应于智能背投影电视单元110的基础色彩修正值。
之后，数码光学调控模块125就可以依据相应的该基础色彩修正值和该些光学传感信号，选择以透过数字影像信号Idigital的补偿方式或是以传讯光源驱动装置111以调控该组三色光源112R/112G/112B的发光强度的方式，维持智能背投影电视单元110的色彩。数字影像信号Idigital中除了源自于影像输入信号Iinput的内容之外，还可以包含用于修正色彩或亮度的修正指令。DMD117上面不同位置的微镜面可以按照修正指令调整微镜面开关时段比率，比如说改变位于中央区域的微镜面关的时段以减低中央区域的亮度；或者在某一色光投射于DMD117的时段中，整体改变位微镜面开的关时段比率以调整该色光相对于其他色光的比例，来达到调整色彩均匀性的目的。相同的概念也适用于图4A-4C所介绍的亮度调控，局部提高或降低屏幕上某一区块的亮度。
综上所述，本发明智能背投影电视墙中的任一智能背投影电视单元110在经过出厂前校正后，都能够在开机时自行维持画面的色彩和亮度的均匀性。由于所述的校正方式是使用精确的光谱测量装置200直接在屏幕上进行测量，可以取得最符合实际使用时所观测的色彩和亮度数据，而且通过校正所获得的基础色彩修正值和屏幕亮度均匀性修正值属于个别的智能背投影电视单元110所特有，可以被用以持续的维持画面的标准色彩和亮度。通过所述的校正过程，各智能背投影电视单元110的数码光学调控模块125还可以获得关于本身光学传感器121A或121R/121G/121B的测量数据和光谱仪标准之间的误器差，当多个智能背投影电视单元110组成电视墙10之后，就可以利用来自不同智能背投影电视单元110中的光学传感器121A或121R/121G/121B的测量数据来进行整体的调整，以维持多个智能背投影电视单元110之间的色彩和亮度的均匀性。
请参阅图5A，显示依据本发明调控智能背投影电视墙色彩均匀性方法的一实施例，用最简单的两个智能背投影电视单元100在组成为智能背投影电视墙为例，各个单元分别以101和102标示以作为区分。当两智能背投影电视单元101和102进行组合的时候，需要让色彩呈现一致性，如图所示，在标准的CIE 1931xy色域空间内，以实线所示的三角形顶点(101R，101G，101B)显示智能背投影电视单元101在最初的出厂前单元校正时所实测的第一色光(红)、第二色光(绿)和该第三色光(蓝)的色域坐标位置；而以虚线所示的三角形顶点(102R，102G，102B)显示智能背投影电视单元102在最初的出厂前单元校正时所实测的第一色光(红)、第二色光(绿)和第三色光(蓝)的色域坐标位置。任何一个智能背投影电视单元屏幕上的色彩都是由这三色光的组合而产生，因此，三色光所组成的任何色彩基本上会落于由三个色光的色域坐标位置所构成的三角形之内。
依据本发明的一实施例，为了让多个智能背投影电视单元100在组成电视墙之后的色彩一致，在组成电视墙的同时，各智能背投影电视单元100中的数码光学调控模块125可以依据彼此的出厂前单元校正数据而比较各智能背投影电视单元100的第一、第二和第三色光的色域坐标位置，进而决定一个共同的第一、第二和第三色光的色域坐标位置。如图中斜线所示的三角形区域是实线与虚线两个三角形的交集区域，就可以当作为组成电视墙之后共同的第一、第二和第三色光的色域坐标位置。图5A中斜线所示三角形区域的顶点坐标位置分别是共同第一色光的色域坐标位置100R、智能背投影电视单元101的第二色光的色域坐标位置101G和智能背投影电视单元101的第三色光的色域坐标位置101B。这个交集区域的任何一点的色域坐标值都可以分别在智能背投影电视单元101或智能背投影电视单元102的屏幕上以各自的色光组合来实现。通过这样的方式，可以让组成电视墙之后的各个智能背投影电视单元100的色彩维持一定的均匀性。
请参阅图5B，显示依据本发明智能背投影电视墙20的另一实施例。当多个智能背投影电视单元110组成电视墙后，各智能背投影电视单元110内部所测得的光学传感信号可以彼此分享，而且彼此间的数码光学调控模块121也可以互相通信联络。为了能够维持这些智能背投影电视单元110之间的色彩和亮度的均匀性，使得整体画面的色彩和亮度一致，本发明从该复数智能背投影电视单元110中选择第一智能背投影电视单元000作为主智能背投影电视单元，其余则设定为第二智能背投影电视单元(或称为从智能背投影电视单元)001～008。
为了方便说明，图中将位于中央位置的智能背投影电视单元110选为第一(主)智能背投影电视单元000，实务上也可以选择其他任何一个智能背投影电视单元110作为第一(主)智能背投影电视单元000。各智能背投影电视单元110中的数码光学调控模块125自行维持其个别屏幕画面的色彩和亮度的均匀性，而第一(主)智能背投影电视单元000则另外负责依据来自各第二(从)智能背投影电视单元的光学传感信号(综合光学数据DA或第一光学测量数据DR、第二光学测量数据DG、和第三光学测量数据DB)，传讯各第二智能背投影电视单元进行亮度调控，以建立智能背投影电视墙10的整体屏幕亮度均匀性。依据本发明例一实施例，第一(主)智能背投影电视单元000可以依据来自各第二(从)智能背投影电视单元的该光学传感信号(综合光学数据DA或第一光学测量数据DR、第二光学测量数据DG、和第三光学测量数据DB)，传讯各第二智能背投影电视单元进行亮度调控，以持续维持该智能背投影电视墙的整体屏幕亮度均匀性。
随着智能背投影电视墙20使用时间的的增加，各智能背投影电视单元110中的光源会持续的衰减，然而各个光源的衰减状态并不一致，因此，第一(主)智能背投影电视单元000必须持续的收集来自各第二(从)智能背投影电视单元的光学传感信号(综合光学数据DA或第一光学测量数据DR、第二光学测量数据DG、和第三光学测量数据DB)，并依据这些光学传感信号以监测所有光源的发光强度，适当时传讯各第二智能背投影电视单元内部的数码光学调控模块125进行个别亮度调控，以持续维持智能背投影电视墙20的整体屏幕亮度均匀性。数码光学调控模块125进行色彩和亮度调控的方法在先前段落已经介绍，于此不再重复。
图6A～6C是利用简单的范例来介绍本发明调控如图5所示的智能背投影电视墙20的过程和结果。图6A显示当智能背投影电视墙20的各智能背投影电视单元000～008尚未进行整体色彩校正前的个别亮度(Lum)以及个别的目标色彩(白光)色域坐标x/y的数值，图中各智能背投影电视单元110(ID 000～008)的亮度数值极差为11％，而目标色彩(白光)色域坐标x和y的数值极差分别为0.008和0.018。图6B显示完成整体色彩校正后的各智能背投影电视单元110(ID 000～008)个别光学参数的数值，图中各智能背投影电视单元110(ID 000～008)的亮度数值极差为8％，而目标色彩(白光)色域坐标x和y的数值极差大幅降为0.003和0.004。图6C显示完成整体光学校正后的各智能背投影电视单元110(ID 000～008)个别光学参数的数值，图中各智能背投影电视单元110(ID000～008)的亮度数值极差大幅降为为4％，而目标色彩色域坐标x和y的数值极差维持在量测误差的范围。
从这些实际的数据可以得知，本发明的装置和方法可以免于人工进行个别的色彩均匀度调整，也克服了显示设备之间以及单独显示器屏幕上不同位置上亮度不均匀的问题，以及整体电视墙画面的色彩和亮度不一致的问题，同时达到自动且及时维持整体电视墙画面的色彩和亮度的均匀性。
本发明以较佳的实施例说明如上，仅用于帮助了解本发明的实施，非用以限定本发明的精神，而本领域技术人员于领悟本发明的精神后，在不脱离本发明的精神范围内，当可作些许更动修饰及等同的变化替换，其专利保护范围当视后附的申请专利范围及其等同领域而定。
【符号说明】
000第一(主)智能背投影电视单元
001～008第二(从)智能背投影电视单元
10/20智能背投影电视墙
11～15/21～25/31～35/41～45/51～55区块
100/101/102智能背投影电视单元
101R/101G/101B/102R/102G/102B/100R色域坐标位置
110投影光机
111光源驱动装置
112R/112G/112B三色光源
113R/113G/113B色光面镜组
114矩柱型光学积分器
115透镜组
116棱镜组
117数字微反射镜装置
118光机镜头
121A/121R/121G/121B光学传感器
125数码光学调控模块
125A中央处理单元
125B均匀性调控单元
125C色彩处理单元
130影像面镜
150屏幕
200光谱测量装置
300计算器
DA综合光学数据
DR第一光学测量数据
DG第二光学测量数据
DB第三光学测量数据
I影像
Iinput影像输入信号
Idigital数字影像信号
LRGB色光强度讯号

Claims (10)

1.一种实时调控智能背投影电视墙的色彩亮度均匀性的方法，其中该智能背投影电视墙由复数智能背投影电视单元所构成，各该智能背投影电视单元包含投影光机和屏幕，各该投影光机具有光学传感器，配置以提供光学传感信号，该方法包含下列步骤：
(A)提供光谱测量装置，用以分别获得各该智能背投影电视单元的一组屏幕亮度及色彩均匀性修正值和基础色彩修正值，各该组屏幕亮度及色彩均匀性修正值包括相应的该智能背投影电视单元屏幕上不同位置的亮度及色彩修正值；
(B)由各该智能背投影电视单元的该投影光机，依据相应的该基础色彩修正值和该光学传感信号，持续补偿以维持该智能背投影电视单元的色彩；
(C)从该复数智能背投影电视单元中选择第一智能背投影电视单元，其余则设定为第二智能背投影电视单元；以及
(D)由该第一智能背投影电视单元的该投影光机，依据来自各第二智能背投影电视单元的该光学传感信号，传讯各第二智能背投影电视单元进行亮度调控，以持续维持该智能背投影电视墙的整体屏幕亮度均匀性。
2.如权利要求1所述的方法，其中各该投影光机还具有：
数字微型反射镜装置，配置以将影像投射于该屏幕；
一组三色光源，分别发射第一色光、第二色光和第三色光，该第一色光、该第二色光和该第三色光经配置组合后沿光路投射于该屏幕，且该光学传感器配置于该光路的一侧；
光源驱动装置，电连接于该组三色光源；以及
数码光学调控模块，电连接于该光学传感器、该光源驱动装置、和该数字微型反射镜装置，配置以接收相关于该影像的影像输入信号以及来自该光学传感器的该光学传感信号，并依据该影像输入信号而发送数字影像信号至该数字微型反射镜装置，其中步骤(B)还包含下列步骤：
(B1)该数码光学调控模块，依据相应的该基础色彩修正值和该光学传感信号，透过该数字影像信号而补偿以维持该智能背投影电视单元的该色彩。
3.如权利要求2所述的方法，其中步骤(D)还包含下列步骤：
(D1)该第一智能背投影电视单元的该数码光学调控模块依据来自各第二智能背投影电视单元的各该光学传感信号，指示各第二智能背投影电视单元的各该数码光学调控模块进行亮度调控。
4.如权利要求3所述的方法，其中各该数码光学调控模块透过下列步骤的其中之一进行亮度调控：
(D2)传讯该光源驱动装置以调控该组三色光源的强度；以及
(D3)传讯该数字微型反射镜装置以调控该智能背投影电视单元的屏幕亮度。
5.一种智能背投影电视墙，包含复数智能背投影电视单元，各该智能背投影电视单元包含：
屏幕；以及
投影光机，包括：
数字微型反射镜装置，配置以将影像投射于该屏幕；
一组三色光源，分别发射第一色光、第二色光和第三色光，该第一色光、该第二色光、和该第三色光经配置组合后沿光路投射于该屏幕；
光学传感器，配置以分别获得对应于该第一色光、该第二色光和该第三色光的第一光学测量数据、第二光学测量数据、和第三光学测量数据；
光源驱动装置，电连接于该组三色光源；以及
数码光学调控模块，电连接于该光学传感器、该光源驱动装置、和该数字微型反射镜装置，配置以接收相关于该影像的影像输入信号以及来自该光学传感器的该第一光学测量数据、该第二光学测量数据和该第三光学测量数据，并依据该影像输入信号而发送数字影像信号至该数字微型反射镜装置，其中：该数码光学调控模块依据相应于该智能背投影电视单元屏幕上不同位置的一组屏幕光学均匀性默认修正值，透过该数字影像信号而持续修正以维持该智能背投影电视单元的个别屏幕亮度均匀性；
该数码光学调控模块依据相应于该智能背投影电视单元的多个基础色彩修正值和该第一光学测量数据、该第二光学测量数据和该第三光学测量数据，透过该数字影像信号而补偿以维持该智能背投影电视单元的该色彩；
该复数智能背投影电视单元其中之一被默认为第一智能背投影电视单元，其余则被默认为第二智能背投影电视单元；且
该第一智能背投影电视单元中的该数码光学调控模块依据来自各第二智能背投影电视单元的该些光学测量数据，传讯各第二智能背投影电视单元的各该数码光学调控模块进行亮度调控，以持续维持该智能背投影电视墙的整体屏幕亮度均匀性。
6.如权利要求5所述的智能背投影电视墙，其中所述预设的该组屏幕光学均匀性默认修正值是使用光谱测量装置，分别单独配置于各该智能背投影电视单元的该屏幕上的各不同位置进行测量而取得一组初始色彩亮度数据，再经由该数码光学调控模块依据该组初始色彩亮度数据而估算后所获得，该组屏幕光学均匀性默认修正值包括对应于该屏幕上的所述各不同位置的色彩亮度修正值。
7.如权利要求5所述的智能背投影电视墙，其中各该数码光学调控模块透过下列步骤其中之一进行亮度调控：
(D2)传讯该光源驱动装置以调控该组三色光源的强度；及
(D3)传讯该数字微型反射镜装置以调控该智能背投影电视单元的屏幕亮度。
8.一种实时调控智能背投影电视墙的光学参数的方法，其中该智能背投影电视墙由复数智能背投影电视单元所构成，且该方法包含下列步骤：
选该复数智能背投影电视单元其中之一为主智能背投影电视单元；
使其余智能背投影电视单元为从智能背投影电视单元；
侦测各智能背投影电视单元相关于该光学参数的光学传感信号，其中该光学传感信号取自各该智能背投影电视单元；以及
由该主智能背投影电视单元收集各该光学传感信号以进行该光学参数调控，而使得该智能背投影电视墙就该光学参数而言，于其整体屏幕上持续维持均匀性。
9.如权利要求8所述的方法，其中各该智能背投影电视单元包含投影光机和屏幕，各该投影光机具有光学传感器，配置以提供相关于该投影光机的该光学传感信号，各该投影光机还具有：
数字微型反射镜装置，配置以将影像投射于该屏幕；
一组三色光源，分别发射第一色光、第二色光和第三色光，该第一色光、该第二色光和该第三色光经配置组合后沿光路投射于该屏幕，且该光学传感器配置于该光路的一侧；
光源驱动装置，电连接于该组三色光源；以及
数码光学调控模块，电连接于该光学传感器、该光源驱动装置、和该数字微型反射镜装置，配置以接收相关于该影像的影像输入信号以及来自该光学传感器的光学传感信号，并依据该影像输入信号而发送数字影像信号至该数字微型反射镜装置，该方法还包含下列步骤：
各该数码光学调控模块依据相应的该基础色彩修正值和该光学传感信号，透过该数字影像信号而补偿以维持该智能背投影电视单元的该色彩。
10.如权利要求9所述的方法，其中该主智能背投影电视单元的该数码光学调控模块依据来自各从智能背投影电视单元的各该光学传感信号，传讯各从智能背投影电视单元的各该数码光学调控模块进行亮度调控。
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