TWI694727B

TWI694727B - 投影顯示設備及控制方法

Info

Publication number: TWI694727B
Application number: TW107140977A
Authority: TW
Inventors: 楊忠義
Original assignee: 台達電子工業股份有限公司
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2020-05-21
Also published as: US10798354B2; US20190297308A1; TW201941592A; JP2020088844A; CN110312109A; JP6797246B2; CN110312109B

Abstract

一種投影顯示設備包含第一操作模式、第二操作模式、處理電路、控制電路、顯示成像裝置及偏移裝置。處理電路接收輸入視頻訊號，輸入視頻訊號包含輸入視頻特徵，根據輸入視頻特徵或投影顯示設備之使用條件選擇性地將投影顯示設備切換為第一操作模式或第二操作模式。於第一操作模式下將輸入視頻訊號轉換並且輸出為第一輸出視頻訊號，並成像出相對應的複數個第一輸出視頻圖像。於第二操作模式下將輸入視頻訊號轉換並且輸出為一第二輸出視頻訊號，並成像出相對應的複數個第二輸出視頻圖像。

Description

投影顯示設備及控制方法

本揭示係關於一種投影顯示設備及控制方法，特別是一種具備多重顯示模式的投影顯示設備及控制方法。

隨著顯示設備產業的進步，各種大型場合的顯示需求常會需要最高的顯示解析度，例如4K(3840x2160)甚至是8K(7680x4320)的投影顯示需求。除了顯示解析度外，視頻的垂直更新率也會影響動態畫面的品質，為了增加動態畫面的平順度，常見的方法是在原輸入視頻訊號做動態運算與插頁處理。視實際應用的需求而定，有些應用高解析度較為重要，有些應用則是高垂直更新率較為重要，但在頻寬限制下高解析度與高垂直更新率常無法兼顧。

此外，一般用戶不一定能夠判斷解析度與垂直更新率對於特定應用的影響，因此，具有智能判斷方式的投影設備能讓用戶更適切地使用高階投影設備。

本揭示內容的一實施例中，一種投影顯示設備包含第一操作模式、第二操作模式、處理電路、控制電路、顯示成像裝置及偏移裝置。第一操作模式及第二操作模式用以操作投影顯示設備於使用條件。處理電路用以接收輸入視頻訊號，輸入視頻訊號包含輸入視頻特徵。處理電路於第一操作模式下將輸入視頻訊號轉換並且輸出為第一輸出視頻訊號。處理電路於第二操作模式下將輸入視頻訊號轉換並且輸出為第二輸出視頻訊號。控制電路與該處理電路耦接，控制電路用以根據輸入視頻特徵或使用條件選擇性地將投影顯示設備切換為第一操作模式或第二操作模式。顯示成像裝置用以接收第一輸出視頻訊號並且成像出相對應的複數個第一輸出視頻圖像，和接收第二輸出視頻訊號並且成像出相對應的複數個第二輸出視頻圖像。顯示成像裝置具有第一顯示解析度。偏移裝置與顯示成像裝置耦接，於第一操作模式下，偏移裝置與顯示成像裝置協作，使投影顯示設備投射至屏幕的投影畫面具有第二顯示解析度，其中第二顯示解析度大於第一顯示解析度。

本揭示內容的另一實施例中，一種控制方法用以控制投影顯示設備，該控制方法包含透過處理電路接收輸入視頻訊號，輸入視頻訊號包含輸入視頻特徵。由控制電路，根據輸入視頻特徵或投影顯示設備之使用條件選擇性地將投影顯示設備切換為第一操作模式或第二操作模式。於第一操作模式下，透過處理電路將輸入視頻訊號轉換並且輸出為第一輸出視頻訊號。透過顯示成像裝置接收第一輸出視頻訊號並且成像出相對應的複數個第一輸出視頻圖像，其中顯示成像裝置具有第一顯示解析度。透過偏移裝置與顯示成像裝置協作，將複數個第一輸出視頻圖像偏移。以及投射該偏移的複數個第一輸出視頻圖像至屏幕，使屏幕顯示投影畫面，其中投影畫面具有第二顯示解析度，其中第二顯示解析度大於第一顯示解析度。於第二操作模式下，透過處理電路將輸入視頻訊號轉換並且輸出為第二輸出視頻訊號，以及透過顯示成像裝置，接收第二輸出視頻訊號並且成像出相對應的複數個第二輸出視頻圖像。

綜上所述，即可根據輸入視頻訊號的輸入視頻特徵或投影顯示設備的使用條件選擇性地將投影顯示設備切換為第一操作模式或第二操作模式。

在本文中所使用的用詞『包含』、『具有』等等，均為開放性的用語，即意指『包含但不限於』。此外，本文中所使用之『及／或』，包含相關列舉項目中一或多個項目的任意一個以及其所有組合。此外，當一元件被稱為『連結』或『耦接』時，可指『電性連接』或『電性耦接』。『連結』或『耦接』亦可用以表示二或多個元件間相互搭配操作或互動。此外，雖然本文中使用『第一』、『第二』、…等用語描述不同元件，該用語僅是用以區別以相同技術用語描述的元件或操作。除非上下文清楚指明，否則該用語並非特別指稱或暗示次序或順位，亦非用以限定本揭示文件。

請參考第1圖，其中投影顯示設備110包含處理電路111、顯示成像裝置112、通訊裝置113、控制電路114、偏移裝置115及鏡頭116。處理電路111與顯示成像裝置112、控制電路114及偏移裝置115電性耦接，控制電路114與處理電路111、顯示成像裝置112、通訊裝置113、偏移裝置115及鏡頭116電性耦接。在一實施例中，處理電路111可以是視頻縮放處理器(scaler)、圖形處理器或FPGA等處理器。通訊裝置113可以是各種協定介面的元件(有線或無線)、無線通訊晶片及/或其它具有通訊功能的元件，用以接收立體眼鏡120的配戴訊號及傳輸立體左/右眼同步訊號至立體眼鏡120。控制電路114可以是中央處理器、微處理器。上述投影顯示設備110中的裝置和元件的實現方式及連接關係，不以上述實施例為限，凡足以令投影顯示設備110實現下述技術內容的連接方式與實現方式皆可運用於本案。

請參考第1圖與第2圖。投影顯示設備110包含第一操作模式117及第二操作模式118，操作模式可設定為高解析度模式和高更新率模式。投影顯示設備110更包含鏡頭投射比119，一般定義為投射距離除以投射畫面的寬度，代表投影鏡頭焦距的長短，可由手動設定或自動偵測。變更鏡頭焦距可由手動調整或更換鏡頭，或由投影顯示設備110電動調整(例如由控制電路114做控制)。鏡頭焦距變更後可對鏡頭投射比119參數做相對應的變更。

在一實施例中，處理電路111接收輸入視頻訊號VI1，輸入視頻訊號VI1包含輸入視頻特徵。於部分實施例中，控制電路114根據輸入視頻特徵或投影顯示設備110的使用條件選擇性地將投影顯示設備110切換為第一操作模式117或第二操作模式118。於另一部分實施例中，控制電路114由投影顯示設備110內設定的優先順序，根據輸入視頻特徵以及投影顯示設備110的使用條件，選擇性地將投影顯示設備110切換為第一操作模式117或第二操作模式118(如第7~12圖繪示)。也就是，投影顯示設備110可優先根據輸入視頻特徵，或優先根據使用條件，或依設備設定的優先順序，來判斷是否切換為第一操作模式117或第二操作模式118。更詳細的判斷與切換流程將在後續描述。

於一實施例當中，顯示成像裝置112所具有的原生解析度可以是3840x2160，又稱為4K解析度，於一些應用情況下，輸入視頻訊號VI1可能會高於顯示成像裝置112的原生解析度，例如，輸入視頻訊號VI1可以是8K 7680x4320解析度的輸入影像。一般來說，當輸入影像解析度大於顯示成像裝置的原生解析度時，投影顯示設備僅能呈現原生解析度的效果。於本揭示文件之一實施例中，投影顯示設備110可以根據輸入視頻訊號VI1的特性(例如輸入視頻訊號的解析度)切換至特定的操作模式。

例如當投影顯示設備110切換為第一操作模式117時，處理電路111會將輸入視頻訊號VI1轉換成第一驅動輸出視頻訊號VDO1到顯示成像裝置112，顯示成像裝置112具有第一顯示解析度(例如3840x2160,4K)，顯示成像裝置112接收第一驅動輸出視頻訊號VDO1並且成像出第一輸出視頻圖像VF1到偏移裝置115，偏移裝置115與顯示成像裝置112協作，使投射到屏幕300的投影畫面130具有比第一顯示解析度高的第二顯示解析度(例如7680x4320,8K)，透過上述做法，可以讓原生解析度較低的投影顯示設備110等效可以呈現高解析度的輸出影像，詳細的過程將在後續描述。

於一些應用情況下，輸入影像解析度可能不高於投影顯示設備110的原生解析度，此時，不需要提高投影顯示設備110的顯示解析度去顯示輸入影像解析度。另外，於一些應用情況下，投影顯示高顯示解析度影像不會增強觀看的體驗，此時也不需要提高投影顯示設備110的顯示解析度。舉例來說，於本揭示文件之一實施例中，投影顯示設備110可以根據輸入視頻訊號VI1的特性(例如輸入視頻訊號是否具有立體格式)切換至特定的操作模式。

投影顯示設備110可切換至第二操作模式118。於第二操作模式118中，處理電路111將輸入視頻訊號VI1轉換成第二驅動輸出視頻訊號VDO2。顯示成像裝置112接收第二驅動輸出視頻訊號VDO2並成像出第二輸出視頻圖像VF2到偏移裝置115。此時偏移裝置115不動作，直接將第二輸出視頻圖像VF2經由鏡頭116投射到屏幕300。

請參考第3圖，投影顯示設備110包含處理電路111、控制電路114、顯示成像裝置112、偏移裝置115及鏡頭116。處理電路111包含縮放電路111a、可程式化邏輯裝置111b、驅動電路111c及儲存裝置111d。顯示成像裝置112包含光源112a及數位微型顯示元件112b。縮放電路111a將輸入的影像規格調整至適用投影顯示設備110的影像規格。例如，縮放電路111a可以將4：3或16：10的輸入訊號調整為投影顯示設備110的16：9的投影長寬比。縮放電路111a將輸入視頻訊號VI1調整後產生輸入視頻訊號VI2。

根據輸入視頻訊號VI2的輸入視頻特徵或投影顯示設備110的使用條件，控制電路114會發送模式切換訊號MSS到可程式化邏輯裝置111b。可程式化邏輯裝置111b接收到第一操作模式117的模式切換訊號MSS後，會將輸入視頻訊號VI2轉換並輸出第一輸出視頻訊號VO1及輸出時脈訊號TS1及TS2。可程式化邏輯裝置111b發送時脈訊號TS1到偏移裝置115並將另一個同步的時脈訊號TS2經由驅動電路111c發送到顯示成像裝置112。

驅動電路111c將接收到的第一輸出視頻訊號VO1轉換為第一驅動輸出視頻訊號VDO1並輸出到數位微型顯示元件112b。於此實施例中，可程式化邏輯裝置111b發送至驅動電路111c的第一輸出視頻訊號VO1可以包含影像串流中各圖框當中多個畫素的色彩、亮度等圖片訊號(例如可以是jpeg、bmp、gif、tiff或是其他圖片或畫面儲存格式)，驅動電路111c用以將其轉換為數位微型顯示元件112b所需要的控制訊號。實際應用中，數位微型顯示元件112b包含多個反射鏡所構成的反射鏡矩陣，每一個反射鏡可以非常高速的偏轉，其偏轉的角度有兩個狀態，分別代表畫面中各個畫素瞬時的亮與暗，亮與暗的時間比例決定了畫面中各個畫素的亮度。驅動電路111c所轉換後的驅動輸出視頻訊號VDO1可以用來控制反射鏡的偏轉狀態與時序，例如若一個畫素的偏轉狀態明與暗的時間比例50%-50%，畫面會呈現50%的亮度。也就是說，經過驅動電路111c處理後的第一驅動輸出視頻訊號VDO1可以用來驅動數位微型顯示元件112b當中的反射鏡矩陣至適當的偏轉狀態之時序。數位微型顯示元件112b藉由光源112a發送的光線LS及其他光學元件(未繪示)將顯示之圖像投射至投影光路，並經過偏移裝置115及鏡頭116將數位微型顯示元件112b上的顯示圖像投射於螢幕上。

請參考第4圖，於第一操作模式117下，可程式化邏輯裝置111b會將輸入視頻訊號VI2轉換成第一輸出視頻訊號VO1，第一輸出視頻訊號VO1包含第一子圖VO1a、第二子圖VO1b、第三子圖VO1c及第四子圖VO1d。轉換的方式如第4圖所示，以4x4為例，將輸入視頻訊號VI2的16個像素點均等分成左上、右上、左下及右下4個像素區域，每個區域的4個像素點再分成左上、右上、左下及右下四個像素區塊，將四個像素區域中相同像素區塊的像素點合成一個新的子圖。於此實施例中，為了方便說明，相同像素區塊的像素點標示為同一編號，第一子圖VO1a的四個像素點就是原本第一輸出視頻訊號VO1的四個區域中的左上像素區塊(編號為1)所組成，第二子圖VO1b由右上像素區塊(編號為2)組成，第三子圖VO1c由右下像素區塊(編號為3)組成，第四子圖VO1d由左下像素區塊(編號為4)組成。

可程式化邏輯裝置111b可以是現場可程式化邏輯閘陣列(Field Programmable Gate Array, FPGA)、可程式化陣列邏輯(Programmable Array Logic, PAL)、通用陣列邏輯（Generic Array Logic, GAL）、複雜可程式邏輯裝置（Complex Programmable Logic Device, CPLD）或其他具相等性的可程式邏輯裝置。數位微型顯示元件112b可以包含多數個微型反射鏡所組成的矩陣以及用以調整上述微型反射鏡的微動開關。

偏移裝置115與數位微型顯示元件112b連動。於一實施例中，偏移裝置115可以包含兩組音圈馬達(voice coil motor)的反射鏡。一組音圈馬達用以將數位微型顯示元件112b之投射畫面沿著第一軸向偏向移動，例如沿著垂直軸向上下移動。另一組音圈馬達用以將數位微型顯示元件112b之投射畫面沿著第二軸向偏向移動，例如沿著水平軸向左右移動。本揭示不以此為限，兩組音圈馬達不限於沿著垂直與水平軸向移動，也可以是沿著兩個相異的軸向移動，例如沿著+45度與-45度移動。於一實施例中，偏移裝置115也可以包含一組音圈馬達，該組馬達用以將數位微型顯示元件112b之投射畫面沿著單一軸向偏向移動。於一實施例中，偏移裝置115可以包含更多組馬達，分別將數位微型顯示元件112b之投射畫面沿著相異軸向偏向移動。

請參考第3~5圖。第3圖繪示時脈訊號TS2控制數位微型顯示元件112b成像畫面的切換，時脈訊號TS1控制偏移裝置115偏移的方向，F0為第一輸出視頻訊號VO1的原始影像。

可程式化邏輯裝置111b將兩組同步的時脈訊號TS1及TS2分別發送至偏移裝置115及顯示成像裝置112中的數位微型顯示元件112b。如此一來，偏移裝置115與數位微型顯示元件112b可以根據同步的時脈訊號TS1及TS2同時進行畫面的切換。當數位微型顯示元件112b顯示的畫面在第一子圖VO1a、第二子圖VO1b、第三子圖VO1c及第四子圖VO1d之間切換時，偏移裝置115便可以同步地將數位微型顯示元件112b之投射畫面往左上、右上、右下、左下循序移動(如第5圖所示)。

在第一時間，可程式化邏輯裝置111b控制偏移裝置115雙軸偏移左上一位置，於此實施例中，可程式化邏輯裝置111b發送時脈訊號TS1至偏移裝置115，以驅動偏移裝置115進行上述偏移。例如於第5圖的實施例中，偏移裝置115包含雙軸向的兩個音圈馬達，其中一個馬達將數位微型顯示元件112b之投射畫面往左方偏移1/4個像素寬度，另一個馬達同時將數位微型顯示元件112b之投射畫面往上方偏移1/4個像素寬度。根據時脈訊號TS2的驅動，數位微型顯示元件112b上成像出第一子圖VO1a，光源112a投射之光線LS通過數位微型顯示元件112b形成第一位置影像F1。於此實施例中，控制偏移裝置115的時脈訊號TS1與以及控制數位微型顯示元件112b的時脈訊號TS2之間彼此同步，以確保偏移裝置115的帶動操作與數位微型顯示元件112b的成像操作是在同一時間點進行。

在第二時間，可程式化邏輯裝置111b發送時脈訊號TS1至偏移裝置115，藉以控制偏移裝置115雙軸偏移至右上一位置。此時，數位微型顯示元件112b接收到與時脈訊號TS1同步的時脈訊號TS2，數位微型顯示元件112b根據時脈訊號TS2的驅動將成像的內容由原先的第一子圖VO1a改變為第二子圖VO1b，光源112a投射之光線LS通過數位微型顯示元件112b形成第二位置影像F2。透過時脈訊號TS1與TS2的同步，可確保偏移裝置115的偏轉動作與數位微型顯示元件112b的成像內容同時切換。

在第三時間，可程式化邏輯裝置111b發送時脈訊號TS1至偏移裝置115，藉以控制偏移裝置115雙軸偏移右下一位置。此時，數位微型顯示元件112b接收到與時脈訊號TS1同步的時脈訊號TS2，數位微型顯示元件112b根據時脈訊號TS2的驅動將將成像的內容由原先的第二子圖VO1b改變為第三子圖VO1c，光源112a投射之光線LS通過數位微型顯示元件112b形成第三位置影像F3。

在第四時間，可程式化邏輯裝置111b發送時脈訊號TS1至偏移裝置115，藉以控制偏移裝置115雙軸偏移左下一位置。此時，數位微型顯示元件112b上成像出第四子圖VO1d，光源112a投射之光線LS通過數位微型顯示元件112b形成第四位置影像F4。

第一位置影像F1、第二位置影像F2、第三位置影像F3與第四位置影像F4部分重疊如第5圖所示。當偏移的頻率高於人眼所能反應的時間時，四個影像會重疊成為解析度高於原始影像F0的第一輸出視頻圖像VF1到鏡頭116。

回到第3圖，當可程式化邏輯裝置111b接收到第二操作模式118的模式切換訊號MSS，此時偏移裝置115不會啟動偏移，可程式化邏輯裝置111b會利用儲存裝置111d對影像做存取達到更新率高於輸入視頻訊號的第二輸出視頻訊號VO2，經由數位微型顯示元件112b成像出第二輸出視頻圖像VF2到鏡頭116。於一實施例中，儲存裝置111d可以是幀緩衝器(frame buffer)，幀緩衝器用來暫存圖像數據，在圖像操作和圖像輸出之間，透過圖框緩衝器可以對顯示記憶體讀寫操作，來達到高更新率的顯示畫面。

換句話來說，上述第一操作模式117設置為高解析度模式，而第二操作模式118設置為高更新率模式。

請參考第6圖，在控制方法200中，步驟S210接收輸入視頻訊號，步驟S220判斷輸入視頻特徵或投影顯示設備之使用條件切換為第一操作模式117或第二操作模式118。如果判斷為第一操作模式117，則跳到步驟S230，將輸入視頻訊號VI2轉換並且輸出為第一輸出視頻訊號VO1，步驟S240接收第一輸出視頻訊號VO1並且成像出相對應的複數個第一輸出視頻圖像VF1。如果判斷為第二操作模式118，步驟S250將輸入視頻訊號VI2轉換並且輸出為第二輸出視頻訊號VO2，步驟S260接收第二輸出視頻訊號VO2並且成像出相對應的複數個第二輸出視頻圖像VF2。第一操作模式可設為高解析度模式，第二操作模式可設為高更新率模式，詳細判斷方法在以下描述。

接下來第7~12圖，所示步驟S220a~S220f為第6圖當中的步驟S220的其中不同種實施態樣。

請參考第7圖，在步驟S221會先偵測自動模式是否開啟，如果是，則跳到步驟S222。步驟S222會判斷輸入視頻的解析度是否大於顯示成像裝置112之顯示解析度(第一顯示解析度)，如果是，則要觀看的影像可視為高解析度影像。由於投影顯示設備110需要支援提高解析度，因此跳到步驟S223將投影顯示設備110切換為第一操作模式117(高解析度模式)。如果輸入視頻的解析度不是大於顯示成像裝置112之顯示解析度，則跳到步驟S228將投影顯示設備110切換為第二操作模式118(高更新率模式)。在步驟221如果沒有開啟自動模式，則步驟S224會先判斷是否有手動訊號。如果沒有，則步驟S227會根據系統預設的設定來切換第一操作模式117或第二操作模式118。步驟S224如果有手動訊號，則在步驟S225與步驟S226會根據接收到的手動訊號來切換第一操作模式117或第二操作模式118。

請參考第8圖，在步驟S221會先偵測自動模式是否開啟，如果是，則跳到步驟S229偵測輸入視頻格式是否為立體影像格式。立體影像格式的視頻訊號會搭配立體眼鏡使左右眼循序接收到一定頻率的畫面(例如左右眼各60赫茲)，可用來判斷輸入視頻格式是否為立體影像格式。由於觀看立體影像較無高解析度的需求，因此如果判斷是立體影像格式，則跳到步驟S228，切換為第二操作模式118。如果不是立體影像格式則會在步驟S222判斷輸入視頻的解析度是否大於顯示成像裝置112之第一顯示解析度，判斷方式及其他手動模式步驟如同上述參考第7圖，不再贅述。

請參考第9圖，在步驟S221會先偵測自動模式是否開啟，如果是，則跳到步驟S230。步驟S230會偵測輸入視頻格式是否為壓縮格式，相關參數包含壓縮比率、壓縮格式、壓縮加密。一般來說，影像受到壓縮後解析度會比壓縮前還低。由於會將影像壓縮的使用者，通常是為了傳輸或使用上的方便，而較不在意解析度。因此如果偵測到為壓縮格式，則判斷為第一操作模式117(高解析度模式)不適用，因而跳到步驟S228切換為第二操作模式118。其餘步驟如同前述，不再贅述。

請參考第10圖，在步驟S221會先偵測自動模式是否開啟，如果是，則跳到步驟S231。當一使用者配戴立體眼鏡120時，立體眼鏡120向投影顯示設備110傳輸配戴訊號。步驟S231會偵測是否接受到來自立體眼鏡120的配戴訊號。如果有，就如同第8圖的步驟S229，表示要觀看立體影像，因此判斷為第一操作模式(高解析度模式)不適用，步驟跳到S228切換為第二操作模式118。其餘步驟如同前述，不再贅述。

請參考第11圖，在步驟S221會先偵測自動模式是否開啟，如果是，則跳到步驟S222判斷輸入視頻的解析度是否大於顯示成像裝置112之第一顯示解析度，如果是，接下來步驟S232判斷鏡頭投射比119是否小於預設值。鏡頭投射比119(Throw Ratio,TR)為投影鏡頭116至屏幕300的距離(D)與投影畫面130寬度(W)的比值(D/W)。步驟S232根據一預設值做判斷，若鏡頭投射比119小於預設值，則跳到步驟S223切換為第一操作模式117。鏡頭投射比小代表使用短焦距鏡頭，能在較短的投射距離投射出較大的投影畫面。此情況會需要較高的解析度，因此將投影顯示設備110切換為高解析度模式的第一操作模式117，可投射增強解析度的影像以供觀看。若鏡頭投射比119較低，表示不太需要高解析度，因此若不低於預設值，則跳到步驟S228切換為第二操作模式118。其餘步驟如同前述，不再贅述。

請參考第12圖，在步驟S221會先偵測自動模式是否開啟，如果是，則跳到步驟S233。在步驟S233會偵測上述提到的輸入視頻特徵及使用條件，包含輸入視頻格式是否為立體影像格式、壓縮格式或是否接受到立體眼鏡配戴訊號，這三者任一者為是就會跳到步驟S228切換為第二操作模式118。三者都為否時，則跳到步驟S222，判斷輸入視頻解析度是否大於顯示成像裝置112之第一顯示解析度，如果否就跳到步驟S228切換為第二操作模式118。如果是，則步驟S232會判斷鏡頭投射比119是否小於預設值，小於預設值則會跳到步驟S223切換為第一操作模式117，大於預設值則跳到步驟S228切換為第二操作模式118。其餘步驟如同前述，不再贅述。

可實施的控制方法不限於上述例子。投影顯示設備110可優先根據輸入視頻特徵，或優先根據使用條件，來判斷是否切換為第一操作模式117或第二操作模式118。此外，使用者可設定優先順序使投影顯示設備110根據各種輸入視頻特徵及使用條件，依序判斷結果決定將投影顯示設備110切換為第一操作模式117或第二操作模式118。

本說明書揭露的投影顯示設備和控制方法，可根據輸入的視頻特徵或投影顯示設備的使用條件，在高解析度與高更新率之間做取捨，判斷是否強調高解析度或強調高更新率。舉例來說，依照實質應用的需求，可由高解析度模式提升投影顯示的畫質，或由高更新率模式使動態運動平順或改善動態運動模糊。透過上述實施例的操作，投影顯示設備利用數位微型顯示元件與偏移裝置之間的協作達到高解析度模式，利用幀緩衝器對影像存取達到高更新率模式。使用者開啟投影顯示設備的自動模式後，投影顯示設備將依照實際應用需求偵測輸入視頻的特徵或是投影顯示設備的使用條件切換為高解析度模式或是高更新率模式。

110‧‧‧投影顯示設備111‧‧‧處理電路111a‧‧‧縮放電路111b‧‧‧可程式化邏輯裝置111c‧‧‧驅動電路111d‧‧‧儲存裝置112‧‧‧顯示成像裝置112a‧‧‧光源112b‧‧‧數位微型顯示元件113‧‧‧通訊裝置114‧‧‧控制電路115‧‧‧偏移裝置116‧‧‧鏡頭TS1‧‧‧時脈訊號TS2‧‧‧時脈訊號VI1、VI2‧‧‧輸入視頻訊號VO1‧‧‧第一輸出視頻訊號VO1a‧‧‧第一子圖VO1b‧‧‧第二子圖VO1c‧‧‧第三子圖VO1d‧‧‧第四子圖VO2‧‧‧第二輸出視頻訊號VDO1‧‧‧第一驅動輸出視頻訊號VDO2‧‧‧第二驅動輸出視頻訊號117‧‧‧第一操作模式118‧‧‧第二操作模式119‧‧‧鏡頭投射比120‧‧‧立體眼鏡130‧‧‧投影畫面300‧‧‧屏幕F0‧‧‧原始影像F1‧‧‧第一位置影像F2‧‧‧第二位置影像F3‧‧‧第三位置影像F4‧‧‧第四位置影像LS‧‧‧光線MSS‧‧‧模式切換訊號VF1‧‧‧第一輸出視頻圖像VF2‧‧‧第二輸出視頻圖像200‧‧‧控制方法S210、S220、S221、S222、S223、S224、S225、S226、S227、S228、S229、S230、S231、S232、S233、S240、S250、S260、S220a、S220b、S220c、S220d、S220e、S220f‧‧‧步驟

第1圖繪示一實施例的投影顯示設備功能方塊圖。第2圖繪示一實施例的投影顯示設備系統設定示意圖。第3圖繪示一實施例的投影顯示設備部分電路示意圖。第4圖繪示一實施例的輸入視頻訊號轉換方法示意圖。第5圖繪示一實施例的視頻圖像偏移方式示意圖。第6圖繪示一實施例的控制方法流程圖。第7圖繪示於部分實施例中第6圖控制方法當中的步驟S220所包含的進一步步驟的詳細流程圖。第8圖繪示於部分實施例中第6圖控制方法當中的步驟S220所包含的進一步步驟的詳細流程圖。第9圖繪示於部分實施例中第6圖控制方法當中的步驟S220所包含的進一步步驟的詳細流程圖。第10圖繪示於部分實施例中第6圖控制方法當中的步驟S220所包含的進一步步驟的詳細流程圖。第11圖繪示於部分實施例中第6圖控制方法當中的步驟S220所包含的進一步步驟的詳細流程圖。第12圖繪示於部分實施例中第6圖控制方法當中的步驟S220所包含的進一步步驟的詳細流程圖。

117‧‧‧第一操作模式

118‧‧‧第二操作模式

S210、S220f、S221、S222、S223、S224、S225、S226、S227、S228、S230、S232、S233、S250‧‧‧步驟

Claims

一種投影顯示設備，包含：一第一操作模式與一第二操作模式，用以操作該投影顯示設備於一使用條件；一處理電路，用以接收一輸入視頻訊號，該輸入視頻訊號包含一輸入視頻特徵，該處理電路於該第一操作模式下將該輸入視頻訊號轉換並且輸出為一第一輸出視頻訊號，於該第二操作模式下將該輸入視頻訊號轉換並且輸出為一第二輸出視頻訊號；一控制電路，與該處理電路耦接，該控制電路以根據該輸入視頻特徵或該使用條件選擇性地將該投影顯示設備切換為該第一操作模式或該第二操作模式；一顯示成像裝置，用以接收該第一輸出視頻訊號並且成像出相對應的複數個第一輸出視頻圖像，和接收該第二輸出視頻訊號並且成像出相對應的複數個第二輸出視頻圖像，其中該顯示成像裝置具有一第一顯示解析度；以及一偏移裝置，與該顯示成像裝置耦接，其中，於該第一操作模式下，該偏移裝置與該顯示成像裝置協作，使該投影顯示設備投射至一屏幕的一投影畫面具有一第二顯示解析度，其中該第二顯示解析度大於該第一顯示解析度。
如請求項1所述之投影顯示設備，其中該第一操作模式為高解析度模式，其中該第二操作模式為高更新率模式。
如請求項2所述之投影顯示設備，其中，於該高更新率模式下，該處理電路與該顯示成像裝置協作，使該投影顯示設備提高垂直更新頻率投射顯示該複數個第二輸出視頻圖像，其中該複數個第二輸出視頻圖像具有該第一顯示解析度。
如請求項2所述之投影顯示設備，其中，於該高解析度模式下，該偏移裝置以單軸向或雙軸向偏轉與移動該複數個第一輸出視頻圖像，使投射的該複數個第一輸出視頻圖像等效具有第二顯示解析度。
如請求項3所述之投影顯示設備，其中該輸入視頻特徵包含一輸入視頻解析度，其中：當該輸入視頻解析度大於該顯示成像裝置之第一顯示解析度，該控制電路將該投影顯示設備切換為該高解析度模式；以及當該輸入視頻解析度等於或小於該顯示成像裝置之第一顯示解析度，該控制電路將該投影顯示設備切換為該高更新率模式。
如請求項1所述之投影顯示設備，其中該輸入視頻特徵包含：一立體影像格式，用以使該控制電路根據該立體影像格式將該投影顯示設備切換為該第二操作模式，其中該立體影像格式包含一左眼影像及一右眼影像的立體影像格式。
如請求項1所述之投影顯示設備，其中該輸入視頻特徵包含：一壓縮指標，用以使該控制電路根據該壓縮指標將該投影顯示設備切換為該第二操作模式，其中該壓縮指標包含一視頻壓縮率之參數。
如請求項1所述之投影顯示設備，更包含一通訊裝置，用以與一立體眼鏡通訊耦合，該使用條件包含該通訊裝置從該立體眼鏡所接收的一配戴訊號，其中當該配戴訊號表示該立體眼鏡配戴於一使用者時，該控制電路將該投影顯示設備切換為該第二操作模式。
如請求項1所述之投影顯示設備，更包含一可調整之鏡頭，其中該使用條件包含設定與該可調整之鏡頭相對應之一鏡頭投射比，其中當該鏡頭投射比小於或等於一預設值，該控制電路將該投影顯示設備切換為該第一操作模式。
一種控制方法，用以控制一投影顯示設備，該控制方法包含：透過一處理電路，接收一輸入視頻訊號，該輸入視頻訊號包含一輸入視頻特徵；由一控制電路，根據該輸入視頻特徵或該投影顯示設備之一使用條件選擇性地將該投影顯示設備切換為一第一操作模式或一第二操作模式；於該第一操作模式下：透過該處理電路，將該輸入視頻訊號轉換並且輸出為一第一輸出視頻訊號；透過一顯示成像裝置，接收該第一輸出視頻訊號並且成像出相對應的複數個第一輸出視頻圖像，其中該顯示成像裝置具有一第一顯示解析度；透過一偏移裝置與該顯示成像裝置協作，將該複數個第一輸出視頻圖像偏移；以及投射該偏移的複數個第一輸出視頻圖像至一屏幕，使該屏幕顯示一投影畫面，其中該投影畫面具有一第二顯示解析度，其中該第二顯示解析度大於該第一顯示解析度；於該第二操作模式下：透過該處理電路將該輸入視頻訊號轉換並且輸出為一第二輸出視頻訊號，以及透過一顯示成像裝置，接收該第二輸出視頻訊號並且成像出相對應的複數個第二輸出視頻圖像。
如請求項10所述之控制方法，其中該第一操作模式為一高解析度模式，其中該第二操作模式為一高更新率模式，該控制方法更包含：於該高更新率模式下，透過該處理電路與該顯示成像裝置協作，該投影顯示設備提高垂直更新頻率投射顯示該複數個第二輸出視頻圖像，其中該複數個第二輸出視頻圖像具有該第一顯示解析度。
如請求項10所述之控制方法，其中該使用條件包含一自動模式與一手動控制，該控制方法更包含：透過該處理電路，判斷該自動模式是否開啟；透過該處理電路，判斷是否收到該手動控制之一手動控制訊號；以及若收到該手動控制訊號，該控制電路根據該手動控制訊號，將該投影顯示設備切換為該第一操作模式或該第二操作模式，若該自動模式無開啟，且無收到該手動控制訊號，該控制電路根據該投影顯示設備之一系統預設設定將該投影顯示設備切換為該第一操作模式或該第二操作模式。
如請求項11所述之控制方法，其中，於該高解析度模式下，以單軸向或雙軸向偏轉與移動該複數個第一輸出視頻圖像，使投射的該複數個第一輸出視頻圖像等效具有第二顯示解析度。
如請求項11所述之控制方法，其中該輸入視頻特徵包含一輸入視頻解析度，該控制方法更包含：由該處理電路判斷該輸入視頻解析度大於該第一顯示解析度時，該控制電路將該投影顯示設備切換為該高解析度模式；以及由該處理電路判斷該輸入視頻解析度等於或小於該第一顯示解析度時，該控制電路將該投影顯示設備切換為該高更新率模式。
如請求項10所述之控制方法，更包含：由該處理電路判斷該輸入視頻特徵包含一立體影像格式時，該控制電路將該投影顯示設備切換為該第二操作模式，其中該立體影像格式包含一左眼影像及一右眼影像的立體影像格式。
如請求項10所述之控制方法，更包含：由該處理電路判斷該輸入視頻特徵包含一壓縮指標時，該控制電路將該投影顯示設備切換為該第二操作模式，其中該壓縮指標包含一視頻壓縮率之參數。
如請求項10所述之控制方法，其中該使用條件包含從一立體眼鏡所接收的一配戴訊號，該控制方法更包含：透過一通訊裝置，從該立體眼鏡接收該配戴訊號；以及由該處理電路判斷該配戴訊號表示該立體眼鏡配戴於一使用者時，該控制電路將該投影顯示設備切換為該第二操作模式。
如請求項10所述之控制方法，其中該使用條件包含一鏡頭投射比之設定，該控制方法更包含：由該處理電路判斷該鏡頭投射比之設定小於或等於一預設值時，該控制電路將該投影顯示設備切換為該第一操作模式。
如請求項14所述之控制方法，更包含，先由該處理電路判斷：該輸入視頻特徵無包含一立體影像格式時；或該輸入視頻特徵無包含一壓縮指標時；或該投影顯示設備無收到一配戴訊號表示該立體眼鏡配戴於一使用者時，之後由該處理電路判斷根據該輸入視頻解析度是否大於該第一顯示解析度，以使該控制電路將該投影顯示設備切換為該高解析度模式或該高更新率模式。
如請求項11所述之控制方法，其中該輸入視頻特徵包含一輸入視頻解析度，其中該使用條件包含一鏡頭投射比之設定，該控制方法更包含：由該處理電路判斷該輸入視頻解析度大於該第一顯示解析度，以及該鏡頭投射比之設定小於或等於一預設值時，該控制電路將該投影顯示設備切換為該高解析度模式。