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TW202115478A - 投影畫面校正系統及其電子設備和投影機 - Google Patents

投影畫面校正系統及其電子設備和投影機 Download PDF

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TW202115478A
TW202115478A TW108135589A TW108135589A TW202115478A TW 202115478 A TW202115478 A TW 202115478A TW 108135589 A TW108135589 A TW 108135589A TW 108135589 A TW108135589 A TW 108135589A TW 202115478 A TW202115478 A TW 202115478A
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TW
Taiwan
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projector
transmission interface
processing device
image
data transmission
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TW108135589A
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Inventor
李建輝
Original Assignee
華碩電腦股份有限公司
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Publication date
Application filed by 華碩電腦股份有限公司 filed Critical 華碩電腦股份有限公司
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Abstract

本案提供一種投影畫面校正系統及其電子設備和投影機。投影畫面校正系統包含一投影機及一處理裝置。投影機用以提供梯形校正參數。處理裝置具有一資料傳輸介面及一影像傳輸介面，此處理裝置透過資料傳輸介面連接投影機以接收梯形校正參數，並依據梯形校正參數對畫面進行梯形校正並產生一校正畫面，並透過影像傳輸介面連接投影機以傳送校正畫面至投影機進行投影。

Description

投影畫面校正系統及其電子設備和投影機
本案係有關一種投影畫面校正系統及其電子設備和投影機。
在使用投影機時，投影機的擺放位置要盡可能與投影屏幕保持一個直角，才能確保投影品質。如果無法使投影機的擺放位置與投影屏幕保持垂直，則投影畫面就會變形產生梯形失真，導致使用者在觀看畫面的視覺觀感不佳，在這種情況下，就要使用梯形校正功能來校正梯形畫面，使其呈現標準的矩形畫面。
現有的投影機所具有的梯形校正功能，都是由投影機內部的影像處理晶片來達成的，大致可分為二種方式，一種是投影機藉由螢幕顯示（OSD），由使用者手動調整進行梯形校正；另一種方式則是利用投影機內的重力感測器（G-sensor）來感測投影機位置的傾斜角，再由影像處理晶片進行運算並自動做梯形校正。然而，如果影像處理晶片未具備影像校正功能，或是投影畫面需要較高的解析度與畫面更新率，導致影像處理晶片的效能不足，將會有無法提供梯形校正或是明顯的畫面延遲產生。
本案揭示一種投影畫面校正系統，包含一投影機及一處理裝置。投影機用以提供一梯形校正參數。處理裝置透過一資料傳輸介面連接投影機，以從投影機接收梯形校正參數，並依據梯形校正參數對至少一畫面進行梯形校正並產生一校正畫面，並透過一影像傳輸介面連接投影機以傳送校正畫面至投影機進行投影。
本案另揭示一種電子設備，適於搭配投影機，且投影機用以產生梯形校正參數。此電子設備包含一資料傳輸介面、一處理裝置及一影像傳輸介面，處理裝置連接資料傳輸介面及影像傳輸介面。資料傳輸介面連接投影機並用以自投影機接收梯形校正參數，處理裝置用以自資料傳輸介面接收梯形校正參數，並根據梯形校正參數對至少一畫面進行梯形校正並產生校正畫面，影像傳輸介面用以傳送自處理裝置接收的校正畫面。
本案再揭示一種投影機，適於搭配處理裝置，投影機包含投影鏡頭、處理器、資料傳輸介面及影像傳輸介面，處理器電性連接投影鏡頭、資料傳輸介面及影像傳輸介面並用以產生一梯形校正參數，並透過資料傳輸介面連接處理裝置並將梯形校正參數傳送至處理裝置，處理裝置根據梯形校正參數對至少一畫面進行梯形校正並產生一校正畫面，以及處理器透過影像傳輸介面連接處理裝置，用以自處理裝置接收校正畫面並傳送至投影鏡頭進行投影。
綜上所述，本案透過外部的處理裝置進行畫面的梯形校正，投影機將不需要再做梯形校正，故可在投影機投影時，避免畫面延遲，增加投影畫面的播放流暢度。
圖1為根據本發明一實施例之投影畫面校正系統的架構示意圖，請參閱圖1所示，一投影畫面校正系統1包含一投影機10及一處理裝置20，處理裝置20係連接投影機10並形成一影像傳輸通道30及一資料傳輸通道40。
圖2為根據本案一實施例進行投影畫面校正的流程示意圖，請同時參閱圖1及圖2所示，如步驟S10所示，投影機10產生梯形校正參數。在一實施例中，此梯形校正參數包含投影機10本身之光學參數以及投影機10與投影屏幕50的位置關係，光學參數包含投射比（throw ratio）、光學偏移（offset）等，投影機10與投影屏幕50的位置關係則可以為投影機10內部的方位感測器所感測到的感測數值。如步驟S12所示，投影機10將此梯形校正參數透過資料傳輸通道40傳送至處理裝置20。再如步驟S14所示，處理裝置20依據梯形校正參數對欲投影顯示之一個或多個畫面進行梯形校正並產生校正畫面，此梯形校正可為垂直梯形校正或水平梯形校正，並將校正畫面透過影像傳輸通道30傳送給投影機10進行投影，以將校正畫面投影在投影屏幕50上，由於校正畫面已事先在處理裝置20內進行梯形校正，故投影機10投影出來之畫面即呈現標準的矩形畫面。
上述之處理裝置20為獨立於投影機外之一元件，可設置於外接的一電子設備內，亦可為一獨立的中繼影像處理裝置，底下係針對不同之實施態樣，詳細說明本案之技術內容。
請參閱圖3所示之第一實施例，一投影機10包含一處理器11，處理器11電性連接一投影機影像傳輸介面12、投影機資料傳輸介面13及一投影鏡頭14。一電子設備60包含一處理裝置20a、一影像傳輸介面61及一資料傳輸介面62，處理裝置20a包含一中央處理器63及一圖形處理器64，中央處理器63電性連接圖形處理器64及資料傳輸介面62，且圖形處理器64則電性連接影像傳輸介面61。並且，投影機影像傳輸介面12透過影像傳輸線31連接電子設備60的影像傳輸介面61，以藉由投影機影像傳輸介面12、影像傳輸線31及影像傳輸介面61形成如圖1所示之影像傳輸通道30。投影機資料傳輸介面13透過資料傳輸線41連接電子設備60的資料傳輸介面62，以藉由投影機資料傳輸介面13、資料傳輸線41及資料傳輸介面62形成如圖1所示之有線的資料傳輸通道40。
投影機10內之處理器11會產生梯形校正參數，並將此梯形校正參數經由投影機資料傳輸介面13、資料傳輸線41傳送至資料傳輸介面62，電子設備60中的處理裝置20a之中央處理器63在從資料傳輸介面62接收此梯形校正參數。接著，中央處理器63將梯形校正參數及欲投影顯示之畫面傳送至圖形處理器64，圖形處理器64接受中央處理器63指示，依據梯形校正參數對畫面進行梯形校正並產生一校正畫面，並將校正畫面依序經過影像傳輸介面61、影像傳輸線31及投影機影像傳輸介面12傳送至投影機10之處理器11，處理器11再透過投影鏡頭14將校正畫面投影在投影屏幕50上。在此實施例中，投影機影像傳輸介面12及影像傳輸介面61為用以連接影像傳輸線31的連接埠，投影機資料傳輸介面13及資料傳輸介面62為用以連接資料傳輸線41的連接埠。
在其他實施例中，資料傳輸介面及投影機資料傳輸介面亦可為無線通訊介面。請參閱圖4所示之第二實施例，一投影機10包含處理器11、投影機影像傳輸介面12、作為資料傳輸介面的投影機無線通訊介面15及投影鏡頭14。電子設備60包含處理裝置20a、影像傳輸介面61以及作為資料傳輸介面的無線通訊介面65，處理裝置20a內之中央處理器63電性連接圖形處理器64及無線通訊介面65，且圖形處理器64則電性連接影像傳輸介面61。並且，投影機10之投影機影像傳輸介面12透過影像傳輸線31連接電子設備60的影像傳輸介面61，以藉由投影機影像傳輸介面12、影像傳輸線31及影像傳輸介面61形成如圖1所示之影像傳輸通道30。投影機10之投影機無線通訊介面15透過通訊連線42連接電子設備60的無線通訊介面65，以藉由投影機無線通訊介面15、通訊連線42及無線通訊介面65形成如圖1所示之無線的資料傳輸通道40。其中，投影機10之投影機無線通訊介面15與電子設備60之無線通訊介面65可以經由配對或是配置成根據無線通訊標準而建立起的通訊連線。在一實施例中，無線通訊標準可以是任何規格的通訊協定，例如藍牙（Bluetooth）或Wi-Fi等傳輸方式，但不限於此。
投影機10內之處理器11會產生梯形校正參數，此梯形校正參數包含投影機10本身之光學參數以及投影機10與投影屏幕50的位置關係。接著，將此梯形校正參數依序經過投影機無線通訊介面15、通訊連線42及無線通訊介面65傳送至電子設備60的處理裝置20a之中央處理器63，中央處理器63將梯形校正參數及欲投影顯示之畫面傳送至圖形處理器64，圖形處理器64接受中央處理器63指示，依據梯形校正參數對畫面進行梯形校正並產生一校正畫面，再將此校正畫面依序經過影像傳輸介面61、影像傳輸線31及投影機影像傳輸介面12傳送至投影機10之處理器11，處理器11再透過投影鏡頭14將校正畫面投影在投影屏幕50上。
在一些實施例中，電子設備60可以是但不限於行動電話、筆記型電腦、桌上型電腦、平板電腦、個人數位助理（personal digital assistant，PDA）等。
請參閱圖5所示之第三實施例，在此實施例中，處理裝置20b可直接獨立連接於投影機10和電子設備60之間，用以進行中繼影像處理。投影機10之結構與前述第一實施例相同，故於此不再贅述。處理裝置20b具有影像傳輸介面71、資料傳輸介面72、影像傳輸介面73、中央處理器74及圖形處理器75，中央處理器74電性連接資料傳輸介面72及圖形處理器75，圖形處理器75電性連接影像傳輸介面71及影像傳輸介面73。在此實施例中，處理裝置20b為影像拼接融合處理器。影像傳輸介面71透過影像傳輸線32連接至投影機10之投影機影像傳輸介面12，資料傳輸介面72透過資料傳輸線43連接至投影機10之投影機資料傳輸介面13，以藉由投影機資料傳輸介面13、資料傳輸線43及資料傳輸介面72形成如圖1所示之有線的資料傳輸通道40。電子設備60包含中央處理器63、圖形處理器64及影像傳輸介面66，中央處理器63電性連接圖形處理器64，圖形處理器64則電性連接影像傳輸介面66，且影像傳輸介面66透過影像傳輸線33連接至影像傳輸介面73，以藉由投影機影像傳輸介面12、影像傳輸線32及影像傳輸介面71形成如圖1所示之影像傳輸通道30。
在第三實施例中，欲投影顯示之畫面係由此電子設備60傳送給處理裝置20b進行梯形校正。詳言之，投影機10內之處理器11會產生梯形校正參數，並將此梯形校正參數依序經過投影機資料傳輸介面13、資料傳輸線43及資料傳輸介面72傳送至處理裝置20b之中央處理器74，中央處理器74再將此梯形校正參數傳送至圖形處理器75。電子設備60中之中央處理器63將欲投影顯示之畫面傳送至圖形處理器64，圖形處理器64接受中央處理器63指示將畫面依序經過影像傳輸介面66、影像傳輸線33及影像傳輸介面73傳送給處理裝置20b之圖形處理器75，使圖形處理器75得以依據梯形校正參數對接收到的畫面進行梯形校正並產生一校正畫面，並將校正畫面再依序經過影像傳輸介面71、影像傳輸線32及投影機影像傳輸介面12傳送至投影機10之處理器11，處理器11再透過投影鏡頭14將校正畫面投影在投影屏幕50上，使其呈現標準的矩形畫面。
請參閱圖6所示之第四實施例，投影機10之結構與前述第二實施例相同，故於此不再贅述。處理裝置20b具有影像傳輸介面71、作為資料傳輸介面之無線通訊介面76、影像傳輸介面73、中央處理器74及圖形處理器75，中央處理器74電性連接無線通訊介面76及圖形處理器75，圖形處理器75電性連接影像傳輸介面71及影像傳輸介面73。影像傳輸介面71透過影像傳輸線32連接至投影機影像傳輸介面12，無線通訊介面76透過通訊連線44連接至投影機10之投影機無線通訊介面15，以藉由投影機無線通訊介面15、通訊連線44及無線通訊介面76形成如圖1所示之無線的資料傳輸通道40。電子設備60之結構及連接關係則與前述第三實施例相同，故於此不再贅述。如圖6所示，處理裝置20b藉由影像傳輸介面71、影像傳輸線32與投影機影像傳輸介面12形成如圖1所示之影像傳輸通道30，以藉此影像傳輸通道30進行畫面傳輸。其中，投影機10之投影機無線通訊介面15與處理裝置20b之無線通訊介面76可以經由配對或是配置成根據無線通訊標準而建立起的通訊連線44。
投影機10內之處理器11會將運算產生的梯形校正參數依序經過投影機無線通訊介面15、通訊連線44及無線通訊介面76傳送至處理裝置20b之中央處理器74中，中央處理器74再將此梯形校正參數傳送至圖形處理器75。而電子設備60中之中央處理器63將欲投影顯示之畫面傳送至圖形處理器64，圖形處理器64接受中央處理器63指示將畫面依序經過影像傳輸介面66、影像傳輸線33及影像傳輸介面73傳送給處理裝置20b之圖形處理器75，使圖形處理器75得以依據梯形校正參數對接收到的畫面進行梯形校正並產生校正畫面，並將校正畫面再依序經過影像傳輸介面71、影像傳輸線32及投影機影像傳輸介面12傳送至投影機10之處理器11，處理器11再透過投影鏡頭14將校正畫面投影在投影屏幕50上。
如圖3～圖6所示，在一實施例中，投影機影像傳輸介面12、影像傳輸介面61、影像傳輸介面71、影像傳輸介面73及影像傳輸介面66可以是但不限於高畫質多媒體介面（HDMI）、數位視訊介面（DVI）、DisplayPort、D-sub、USB、AV端子、色差端子等連接埠，影像傳輸線31、32、33係為對應前述影像傳輸介面之類型的傳輸線。在一實施例中，投影機影像傳輸介面12、影像傳輸介面61、影像傳輸介面71、影像傳輸介面73及影像傳輸介面66可以是無線通訊介面，而無線通訊介面可以經由配對或是配置成根據無線通訊標準而建立起的通訊連線，無線通訊標準可以例如是藍牙（Bluetooth）或Wi-Fi等傳輸方式，但不限於此。在一實施例中，投影機資料傳輸介面13、資料傳輸介面62及資料傳輸介面72可以是但不限於USB連接埠或是通用非同步收發傳輸器（UART）連接埠，資料傳輸線41、43可以是不限於USB傳輸線或是UART傳輸線。
在一些實施例中，投影機影像傳輸介面12及投影機資料傳輸介面13、影像傳輸介面61及資料傳輸介面62、影像傳輸介面71及資料傳輸介面72亦可分別整合為一個可同時傳輸影像與資料的傳輸介面，例如USB C型連接器，以利用USB C型連接器傳輸梯形校正參數與校正畫面。
當投影機影像傳輸介面12及影像傳輸介面61為無線通訊介面時，請參閱圖7所示之第五實施例，投影機10包含處理器11、作為影像傳輸介面的投影機無線通訊介面16、作為資料傳輸介面的投影機無線通訊介面15及投影鏡頭14。電子設備60包含處理裝置20a、作為影像傳輸介面的無線通訊介面67以及作為資料傳輸介面的無線通訊介面65，處理裝置20a內之中央處理器63電性連接圖形處理器64及無線通訊介面65，且圖形處理器64則電性連接無線通訊介面67。並且，投影機無線通訊介面16透過通訊連線34連接電子設備60的無線通訊介面67，以藉由無線通訊介面67、通訊連線34及投影機無線通訊介面16形成如圖1所示之無線的影像傳輸通道30。投影機無線通訊介面15透過通訊連線42連接電子設備60的無線通訊介面65，以藉由投影機無線通訊介面15、通訊連線42及無線通訊介面65形成如圖1所示之無線的資料傳輸通道40。在一實施例中，投影機無線通訊介面15及投影機無線通訊介面16可整合為同一個無線通訊介面；無線通訊介面65及無線通訊介面67亦可整合為同一個無線通訊介面。
當所有影像傳輸介面皆使用無線通訊介面時，請參閱圖8所示之第六實施例，投影機10之結構與前述第五實施例相同，故於此不再贅述。處理裝置20b包含作為影像傳輸介面之無線通訊介面77、作為資料傳輸介面之無線通訊介面76、作為影像傳輸介面之無線通訊介面78、中央處理器74及圖形處理器75，中央處理器74電性連接無線通訊介面76及圖形處理器75，圖形處理器75電性連接無線通訊介面77及無線通訊介面78。無線通訊介面77透過通訊連線35連接至投影機無線通訊介面16，無線通訊介面76透過通訊連線44連接至投影機無線通訊介面15，以藉由投影機無線通訊介面15、通訊連線44及無線通訊介面76形成如圖1所示之無線的資料傳輸通道40，以傳輸梯形校正參數。電子設備60包含中央處理器63、圖形處理器64及無線通訊介面68，中央處理器63電性連接圖形處理器64，圖形處理器64則電性連接無線通訊介面68，且無線通訊介面68透過通訊連線36連接至處理裝置20b的無線通訊介面78，使電子設備60透過無線通訊介面68及通訊連線36傳送畫面給處理裝置20b。如圖8所示，處理裝置20b藉由無線通訊介面77、通訊連線35與投影機無線通訊介面16形成如圖1所示之影像傳輸通道30，以藉此影像傳輸通道30進行校正畫面傳輸。在一實施例中，投影機無線通訊介面15及投影機無線通訊介面16可整合為同一個無線通訊介面；無線通訊介面76及無線通訊介面77亦可整合為同一個無線通訊介面。
在一些實施例中，投影機之處理器提供的梯形校正參數可以包含螢幕顯示（OSD）內設定的梯形校正數值，或是投影機內部的方位感測器(例如:重力感測器（G-sensor）)的校正感測數值，但不以此為限制。
因此，本案之投影畫面校正系統係利用投影機外部處理速度較快的處理裝置進行畫面的梯形校正，投影機只要負責輸出梯形校正參數並接收校正畫面而不需要再做梯形校正，故可在投影機投影時，避免畫面延遲，增加投影畫面的播放流暢度。
以上所述之實施例僅係為說明本案之技術思想及特點，其目的在使熟悉此項技術者能夠瞭解本案之內容並據以實施，當不能以之限定本案之專利範圍，即大凡依本案所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本案之申請專利範圍內。
1:投影畫面校正系統 10:投影機 11:處理器 12:投影機影像傳輸介面 13:投影機資料傳輸介面 14:投影鏡頭 15:投影機無線通訊介面 16:投影機無線通訊介面 20、20a、20b:處理裝置 30:影像傳輸通道 31、32、33:影像傳輸線 34、35、36:通訊連線 40:資料傳輸通道 41、43:資料傳輸線 42、44:通訊連線 50:投影屏幕 60:電子設備 61:影像傳輸介面 62:資料傳輸介面 63:中央處理器 64:圖形處理器 65:無線通訊介面 66:影像傳輸介面 67:無線通訊介面 68:無線通訊介面 71:影像傳輸介面 72:資料傳輸介面 73:影像傳輸介面 74:中央處理器 75:圖形處理器 76:無線通訊介面 77:無線通訊介面 78:無線通訊介面 S10～S14:步驟
圖1為根據本案一實施例之投影畫面校正系統的架構示意圖。 圖2為根據本案一實施例進行投影畫面校正的流程示意圖。 圖3為根據本案第一實施例之投影畫面校正系統的方塊示意圖。 圖4為根據本案第二實施例之投影畫面校正系統的方塊示意圖。 圖5為根據本案第三實施例之投影畫面校正系統的方塊示意圖。 圖6為根據本案第四實施例之投影畫面校正系統的方塊示意圖。 圖7為根據本案第五實施例之投影畫面校正系統的方塊示意圖。 圖8為根據本案第六實施例之投影畫面校正系統的方塊示意圖。
1:投影畫面校正系統
10:投影機
11:處理器
12:投影機影像傳輸介面
13:投影機資料傳輸介面
14:投影鏡頭
20a:處理裝置
31:影像傳輸線
41:資料傳輸線
50:投影屏幕
60:電子設備
61:影像傳輸介面
62:資料傳輸介面
63:中央處理器
64:圖形處理器

Claims (14)

  1. 一種投影畫面校正系統，包含： 一投影機，用以提供一梯形校正參數；以及 一處理裝置，該處理裝置透過一資料傳輸介面連接該投影機以從該投影機接收該梯形校正參數，並依據該梯形校正參數對至少一畫面進行梯形校正並產生一校正畫面，並透過一影像傳輸介面連接該投影機以傳送該校正畫面至該投影機進行投影。
  2. 如請求項1所述之投影畫面校正系統，更包含一電子設備，該電子設備包含該處理裝置、該資料傳輸介面及該影像傳輸介面。
  3. 如請求項1所述之投影畫面校正系統，其中該處理裝置更包括： 一中央處理器，透過該資料傳輸介面接收該梯形校正參數；以及 一圖形處理器，電性連接該中央處理器，以依據該梯形校正參數對該畫面進行該梯形校正，並將該校正畫面透過該影像傳輸介面傳送給該投影機。
  4. 如請求項1所述之投影畫面校正系統，其中該處理裝置更電性連接一電子設備，該電子設備係傳送該畫面給該處理裝置，其中該處理裝置係獨立於該電子設備，且該處理裝置包含該資料傳輸介面及該影像傳輸介面。
  5. 如請求項4所述之投影畫面校正系統，其中該電子設備更包括： 一中央處理器；以及 一圖形處理器，電性連接該中央處理器，以依據該中央處理器之指示傳送該畫面給該處理裝置進行該梯形校正。
  6. 如請求項1所述之投影畫面校正系統，其中該資料傳輸介面、該影像傳輸介面係為連接埠或無線通訊介面。
  7. 一種電子設備，適於搭配一投影機，該投影機係用以產生一梯形校正參數，該電子設備包含： 一資料傳輸介面，連接該投影機，用以自該投影機接收該梯形校正參數； 一處理裝置，連接該資料傳輸介面，用以自該資料傳輸介面接收該梯形校正參數，並根據該梯形校正參數對至少一畫面進行梯形校正並產生一校正畫面；以及 一影像傳輸介面，連接該處理裝置，用以傳送自該處理裝置接收的該校正畫面。
  8. 如請求項7所述之電子設備，其中該處理裝置更包含： 一中央處理器，透過該資料傳輸介面接收該梯形校正參數；以及 一圖形處理器，電性連接該中央處理器，以依據該梯形校正參數對該畫面進行該梯形校正，並透過該影像傳輸介面傳送該校正畫面。
  9. 如請求項8所述之電子設備，其中該資料傳輸介面、該影像傳輸介面係為連接埠或無線通訊介面。
  10. 一種投影機，適於搭配一處理裝置，該投影機包含： 一投影鏡頭； 一處理器，電性連接該投影鏡頭，並用以產生一梯形校正參數； 一資料傳輸介面，電性連接該處理器；以及 一影像傳輸介面，電性連接該處理器； 其中，該處理器透過該資料傳輸介面連接處理裝置並將該梯形校正參數傳送至該處理裝置，該處理裝置根據該梯形校正參數對至少一畫面進行梯形校正並產生一校正畫面，以及該處理器透過該影像傳輸介面連接該處理裝置，用以自該處理裝置接收該校正畫面並傳送至該投影鏡頭進行投影。
  11. 如請求項10所述之投影機，其中該處理裝置係設置於一電子設備中。
  12. 如請求項10所述之投影機，其中該處理裝置更包括： 一中央處理器，自該資料傳輸介面接收該梯形校正參數；以及 一圖形處理器，電性連接該中央處理器，以依據該梯形校正參數對該畫面進行該梯形校正，並將該校正畫面透過該影像傳輸介面傳送給該處理器。
  13. 如請求項10所述之投影機，其中該處理裝置更電性連接一電子設備，且該電子設備係傳送該畫面給該處理裝置，其中該處理裝置係獨立於該電子設備。
  14. 如請求項10所述之投影機，其中該資料傳輸介面、該影像傳輸介面係為連接埠或無線通訊介面。
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