影像校正方法與其影像投影裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種影像校正方法與其影像投影裝置，特別是涉及一種可校正影像的幾何形變的影像校正方法與其影像投影裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS, microelectromechanical systems)泛指運(yùn)用微電子技術(shù)以及微機(jī)械工程技術(shù)制造或開(kāi)發(fā)相關(guān)的電子元件以及機(jī)械結(jié)構(gòu)，進(jìn)而微型化相關(guān)產(chǎn)品的研究領(lǐng)域。運(yùn)用微機(jī)電（MEMS)掃描裝置的影像投影裝置，由于具備體積較小、低耗能等功效，使其可配置于手持電子產(chǎn)品（例如智能型手機(jī)或者手提計(jì)算機(jī)）中，以提高影像投影裝置的使用便利性，并取代傳統(tǒng)桌上型或固定型的影像投影裝置。
[0003]一般而言，運(yùn)用微機(jī)電（MEMS)掃描裝置的影像投影裝置利用投影光源提供投影光束，并且利用微機(jī)電掃描裝置、反射鏡等光學(xué)元件將投影光束投射于投影面上。通過(guò)微機(jī)電掃描裝置內(nèi)的掃描鏡于快軸及慢軸的擺動(dòng)來(lái)帶動(dòng)投影光束在投影面上掃描，并通過(guò)人眼的視覺(jué)暫留特性以形成影像。在操作微機(jī)電掃描裝置時(shí)，通常分別以不同的控制訊號(hào)來(lái)控制掃描鏡在對(duì)應(yīng)軸向（快軸及慢軸）上的擺動(dòng)頻率與角度，以控制投影光束在投影面上的掃描速度及方向。然而，在帶動(dòng)投影光束投射并掃描于投影面的過(guò)程中，由于掃描鏡的反射鏡面平整度和/或光學(xué)元件所造成的折射、反射等光路問(wèn)題，可能造成投影光束的投射路徑發(fā)生變化，進(jìn)而造成投影影像的幾何形變，影響影像的顯示品質(zhì)。此外，由于微機(jī)電掃描裝置在快軸上的擺動(dòng)一般是以正弦周期波控制，因而當(dāng)微機(jī)電掃描裝置帶動(dòng)投影光束投影至投影邊界且欲反向回?cái)[時(shí)，微機(jī)電掃描裝置的擺動(dòng)速度會(huì)相對(duì)變慢而產(chǎn)生投影光束的掃描速度不均勻的問(wèn)題。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)常通過(guò)設(shè)置透鏡的方式來(lái)校正投影影像的幾何形變，然而設(shè)置透鏡可能會(huì)造成投影光束的光效率低落，并且相對(duì)地增加影像投影裝置的制作成本。因此，如何提供一個(gè)更直觀與簡(jiǎn)便的方法來(lái)修正投影影像的幾何形變是許多該領(lǐng)域技術(shù)人員正在努力的目標(biāo)之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供一種影像校正方法及其影像投影裝置，可以通過(guò)在所選定的影像投影區(qū)域內(nèi)提供校正影像信息，以避免投影影像的幾何形變。
[0006]本發(fā)明一實(shí)施例所提供的用于一影像投影裝置的影像校正方法，該影像投影裝置通過(guò)帶動(dòng)一投影光束于一投影平面上掃描以形成一影像，該影像校正方法包括：取樣該投影光束于該投影平面的多個(gè)投影點(diǎn)以定義一投影座標(biāo)系；于該投影座標(biāo)系上定義一影像投影區(qū)；帶動(dòng)該投影光束于該投影平面上掃描并依序投射該投影光束至這些個(gè)投影點(diǎn)；判斷該投影點(diǎn)是否位于該影像投影區(qū)內(nèi)；以及若該投影點(diǎn)位于該影像投影區(qū)內(nèi)，則提供一校正影像信息至該投影點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明一實(shí)施例所提供的影像投影裝置，包括微機(jī)電掃描裝置以及控制單元。微機(jī)電掃描裝置用以帶動(dòng)投影光束于投影平面上掃描以形成影像?？刂茊卧靡匀釉撏队肮馐谠撏队捌矫娴亩鄠€(gè)投影點(diǎn)以定義一投影座標(biāo)系；于該投影座標(biāo)系上定義一影像投影區(qū)；帶動(dòng)該投影光束于該投影平面上掃描并依序投射該投影光束至這些個(gè)投影點(diǎn)；判斷該投影點(diǎn)是否位于該影像投影區(qū)內(nèi)；以及若該投影點(diǎn)位于該影像投影區(qū)內(nèi)，則提供一校正影像信息至該投影點(diǎn)。
[0008]基于上述，本發(fā)明實(shí)施例所提出的影像校正方法以及影像投影裝置，通過(guò)定義影像投影區(qū)并確認(rèn)投影點(diǎn)位于影像投影區(qū)內(nèi)或影像投影區(qū)外。當(dāng)投影光束被投射至位于影像投影區(qū)內(nèi)的投影點(diǎn)時(shí)，通過(guò)投影光束對(duì)應(yīng)地提供校正影像信息至投影點(diǎn)，使影像僅被顯示于影像投影區(qū)內(nèi)，進(jìn)而修正投影影像的幾何形變。換言之，本發(fā)明實(shí)施例所提出的影像校正方法以及影像投影裝置不需要設(shè)置額外的裝置對(duì)投影影像的幾何形變進(jìn)行校正，因而降低了對(duì)投影光束的干擾以及影像投影裝置的制作成本。
[0009]為使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖I是本發(fā)明一實(shí)施例的影像投影裝置的方塊示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的影像校正方法的流程圖。
[0012]圖3是本發(fā)明一實(shí)施例的投影座標(biāo)系以及影像投影區(qū)的示意圖。
[0013]圖4是本發(fā)明一實(shí)施例提供校正影像信息的方法示意圖。
[0014]附圖符號(hào)說(shuō)明
[0015]100:影像投影裝置
[0016]120:投影光源
[0017]140:微機(jī)電掃描裝置
[0018]160:時(shí)鐘產(chǎn)生器
[0019]180 :控制單元
[0020]10 :投影平面
[0021]S205、S210?S250 :影像校正方法的步驟
[0022]D、D1 ?D4、Da ?Dd :投影點(diǎn)
[0023]P、P1-P8:像素
[0024]A :影像投影區(qū)域
[0025]A’ ：掃描區(qū)域
[0026]L :掃描路徑
[0027]Sl、Se :掃描線(xiàn)
[0028]Xfflax :投影點(diǎn)之間沿第一軸向的最大距離
[0029]Xfflin :投影點(diǎn)之間沿第一軸向的最小距離
[0030]ymax :投影點(diǎn)之間沿第二軸向的最大距離
[0031]yfflin :投影點(diǎn)之間沿第二軸向的最小距離
【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)將詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的示范性實(shí)施例，同時(shí)參考附圖以理解所述的實(shí)施例。另外，凡可能之處，在附圖及實(shí)施方式中使用相同標(biāo)號(hào)的元件/構(gòu)件/符號(hào)代表相同或類(lèi)似部分。
[0033]一般而言，影像投影裝置通過(guò)微機(jī)電掃描裝置搭配反射鏡、透鏡等光學(xué)元件將投影光束投射于投影平面，并且通過(guò)微機(jī)電掃描裝置帶動(dòng)投影光束于投影面上來(lái)回移動(dòng)掃描以形成影像。然而前述的影像投影方式，基于掃描鏡的反射鏡面平整度和/或光學(xué)元件所造成的反射、折射等光路因素，投影光束可能會(huì)偏離預(yù)期的掃描路徑及投影范圍，造成投影影像的幾何形變。本發(fā)明實(shí)施例所提供的影像校正方法用于影像投影裝置以校正影像的幾何形變，可以在不需要設(shè)置額外裝置的情況下對(duì)投影影像的幾何形變進(jìn)行校正。
[0034]圖I是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的影像投影裝置的方塊示意圖。影像投影裝置100包括投影光源120、微機(jī)電掃描裝置140、時(shí)鐘產(chǎn)生裝置160以及控制單元180。投影光源120于本實(shí)施例中為激光光源，用以提供投影光束PL。更詳細(xì)而言，投影光源120可以為紅綠藍(lán)(RGB)激光光源，通過(guò)分別調(diào)整各色光并且進(jìn)行混色以達(dá)到全彩投影的效果。微機(jī)電掃描裝置140通過(guò)擺動(dòng)的方式，帶動(dòng)投影光束PL投射并于投影平面10沿一掃描路徑L來(lái)回掃描而形成影像。時(shí)鐘產(chǎn)生裝置160提供時(shí)鐘訊號(hào)至控制單元180，而控制單元180則用以根據(jù)影像信息與掃描路徑L來(lái)控制投影光源120產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的投影光束PL。于其它實(shí)施例中，控制單元180還可用以控制微機(jī)電掃描裝置140于特定方向上的擺動(dòng)頻率或角度。
[0035]圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的影像校正方法的流程圖。請(qǐng)參照?qǐng)DI與圖2，影像校正方法包括下列步驟。于步驟S205中，控制單元180依據(jù)時(shí)鐘訊號(hào)取樣投影光束PL于投影平面10的多個(gè)投影點(diǎn)以定義投影座標(biāo)系。于步驟S210中，控制單元180于投影座標(biāo)系中定義影像投影區(qū)。于步驟S220中，影像投影裝置100的微機(jī)電掃描裝置140帶動(dòng)投影光束PL于掃描平面10上掃描，并依序投影至多個(gè)投影點(diǎn)。于步驟S230中，控制單元180會(huì)判斷投影點(diǎn)是否位于影像投影區(qū)內(nèi)。若判