專利名稱：可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種背投影顯示裝置(Rear projection display device)，特別涉及一種可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置。
背景技術(shù)：
如圖1所示，目前的背投影顯示裝置9包括一光學(xué)引擎92、一小平面鏡93、一大平面鏡94、一屏幕95及一調(diào)整裝置800，其中光學(xué)引擎92、小平面鏡93、大平面鏡94及調(diào)整裝置800安裝在機(jī)殼91內(nèi)。
其中，小平面鏡93設(shè)置于光學(xué)引擎92前端且向上傾斜一角度，并可以調(diào)整裝置800調(diào)整該角度，而小平面鏡93與大平面鏡94之間形成有一光路，使得自光學(xué)引擎92接收的投射光可經(jīng)由該光路將影像放大投射在屏幕95上。
目前需要對(duì)背投影顯示裝置9進(jìn)行影像微調(diào)的情況，當(dāng)影像顯示區(qū)域有小幅度偏移，例如有影像過大、過小、偏左或偏右時(shí)，則必須由操作員通過屏幕95下方的維修孔(圖未示)使用板手旋轉(zhuǎn)螺絲讓光學(xué)引擎92向前、向后、向左、向右略為移動(dòng)，或以調(diào)整裝置800調(diào)整小平面鏡93的角度成正確的影像顯示區(qū)域，因此必須以人工一邊觀看影像一邊進(jìn)行調(diào)整，且在搬運(yùn)過程中假設(shè)有所疏失而造成內(nèi)部組件偏移，使得影像有偏差或歪斜的情況，亦需以人工方式調(diào)整維修，十分不便。
鑒于在背投影顯示裝置9的影像顯示區(qū)域若有小幅度偏移的情況下，有可能來自于機(jī)械偏移或影像信號(hào)本身的誤差來源；其中，對(duì)于機(jī)械偏移的誤差，可通過檢測(cè)影像偏移量的方式，讓光學(xué)引擎92或小平面鏡93可自動(dòng)微幅調(diào)整，另外，對(duì)于影像信號(hào)的誤差，亦通過檢測(cè)影像偏移量的方式對(duì)影像信號(hào)的輸出進(jìn)行調(diào)整，便可以自動(dòng)地調(diào)整影像顯示達(dá)到無偏移的目的。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種無須以人工方式進(jìn)行微調(diào)的可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置。
于是，本發(fā)明可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置包括一屏幕、一影像處理單元、一光學(xué)投影單元、一光檢測(cè)模塊、一驅(qū)動(dòng)裝置及一控制模塊，該光學(xué)投影單元具有一光學(xué)引擎及一光學(xué)鏡組，該影像處理單元接收一影像信號(hào)并轉(zhuǎn)換為符合該屏幕顯示型態(tài)的一顯示畫面；該光學(xué)引擎電路連接該影像處理單元，用以將該影像信號(hào)轉(zhuǎn)換為一影像光束；該光學(xué)鏡組用以使該影像光束沿一光路徑加以反射而令該顯示畫面呈現(xiàn)在該屏幕上；該光檢測(cè)模塊用以檢測(cè)該顯示畫面的邊緣并輸出一檢測(cè)信號(hào)；該驅(qū)動(dòng)裝置組裝于該光學(xué)投影單元上，用以帶動(dòng)該光學(xué)投影單元移動(dòng)；該控制模塊電路連接該光檢測(cè)模塊及該驅(qū)動(dòng)裝置，該控制模塊設(shè)定有一預(yù)定畫面；藉此，當(dāng)接收該光檢測(cè)模塊輸出的檢測(cè)信號(hào)時(shí)，該控制模塊可計(jì)算該檢測(cè)信號(hào)與該預(yù)定畫面的偏移量，并控制該驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)該光學(xué)投影單元自動(dòng)移位以調(diào)整該顯示畫面為符合該預(yù)定畫面的大小。


圖1是一示意圖，說明目前的背投影顯示裝置的成像原理；圖2是一示意圖，說明本發(fā)明可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置的優(yōu)選實(shí)施例，背投影顯示裝置的屏幕與殼體前方的外框之間設(shè)置有八組光檢測(cè)器，各組光檢測(cè)器對(duì)應(yīng)設(shè)置在原本顯示畫面的邊緣中線位置；圖3是一電路方塊圖，說明該優(yōu)選實(shí)施例可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的原理；圖4是一示意圖，說明一種機(jī)械誤差產(chǎn)生的偏移畫面；及圖5是一示意圖，說明一種由影像信號(hào)本身的誤差產(chǎn)生的扭曲畫面。
附圖標(biāo)記說明100……背投影顯示裝置34……合光元件1……屏幕35……鏡頭101……顯示畫面 4……光學(xué)鏡組102……偏移畫面 5……光檢測(cè)模塊120……光學(xué)投影單元 51～58…光檢測(cè)器2……影像處理單元501……檢測(cè)信號(hào)202……控制信號(hào) 6……驅(qū)動(dòng)裝置
3……光學(xué)引擎 7……控制模塊31……照明元件71……中央處理器32……分色元件72……位移控制單元33……液晶元件73……畫面校正單元具體實(shí)施方式
有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考圖式的一優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。
如圖2所示，本發(fā)明可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置100的優(yōu)選實(shí)施例，包括一殼體10及一組裝在該殼體10前方的屏幕1，其中，屏幕1與殼體10前方的外框11之間設(shè)置有一光檢測(cè)模塊5。本實(shí)施例中，光檢測(cè)模塊5具有八組光檢測(cè)器(CCD Sensors)51～58，各光檢測(cè)器51～58分別設(shè)置在四個(gè)角落及外框11的四邊框內(nèi)部中央，用以對(duì)應(yīng)量測(cè)屏幕1的顯示畫面101邊緣(作用原理容后再述)。
必須說明的是，本實(shí)施例僅提出一種光檢測(cè)模塊5設(shè)置的方式，但光檢測(cè)模塊5的光檢測(cè)器數(shù)量及設(shè)置位置可依影像偏移或變形的情況不同來配置。
如圖3所示，本優(yōu)選實(shí)施例的背投影顯示裝置100以一種液晶投影機(jī)為例來說明其原理，其中，背投影顯示裝置100包括一屏幕1、一影像處理單元2、一光學(xué)投影單元120、一光檢測(cè)模塊5、一驅(qū)動(dòng)裝置6及一控制模塊7，而光學(xué)投影單元120具有一光學(xué)引擎3及一光學(xué)鏡組4。
本實(shí)施例中，背投影顯示裝置100的影像處理單元2接收外部的一影像信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)換為符合屏幕1顯示型態(tài)的一顯示畫面101的格式；光學(xué)引擎3是電路連接影像處理單元2，而通過光學(xué)引擎3、光學(xué)鏡組4與屏幕1之間形成的一光路徑，光學(xué)引擎3所投射的影像光束可沿該光路徑令顯示畫面101呈現(xiàn)在屏幕1上。
必須說明的是，光學(xué)引擎3一般具有照明元件31用以將影像信號(hào)轉(zhuǎn)換為一初始的影像光束、分色元件32用以將初始的影像光束分成三原色的色光、液晶元件33控制三種色光通過與否、合光元件34對(duì)各色光加以混合，及使用鏡頭35對(duì)光束加以聚焦等，且光學(xué)鏡組4由小平面鏡、大平面鏡等裝置組成，由于光學(xué)引擎3及光學(xué)鏡組4的基本構(gòu)件及原理乃是已知技術(shù)，因此不再予以贅述，僅就本發(fā)明可自動(dòng)調(diào)整成像誤差功能的相關(guān)組件作說明。
如圖2、圖3所示，本實(shí)施例中，光檢測(cè)模塊5用以檢測(cè)顯示畫面101的邊緣并輸出一檢測(cè)信號(hào)501；驅(qū)動(dòng)裝置6組設(shè)于光學(xué)引擎3，以帶動(dòng)光學(xué)投影單元120的光學(xué)引擎3或光學(xué)鏡組4微幅移動(dòng)；控制模塊7電路連接影像處理單元2、光檢測(cè)模塊5及驅(qū)動(dòng)裝置6，控制模塊7具有一中央處理器71、一位移控制單元(Alignment Control Unit)72及一畫面校正單元(ScalarChip)73，其中，該中央處理單元71內(nèi)部設(shè)定有一預(yù)定畫面的相關(guān)參數(shù)。
由于背投影顯示裝置100的顯示畫面101的偏移情況，有可能是來自于機(jī)械偏移或影像信號(hào)本身的誤差；因此，對(duì)于機(jī)械偏移的誤差，是通過控制模塊7的中央處理器71計(jì)算偏移量，并將運(yùn)算結(jié)果交由位移控制單元72令光學(xué)投影單元120的光學(xué)引擎3或光學(xué)鏡組4自動(dòng)微幅調(diào)動(dòng)來解決機(jī)械誤差的問題；另外，對(duì)于影像信號(hào)本身的誤差，亦是通過控制模塊7的中央處理器71計(jì)算偏移量，但是將運(yùn)算結(jié)果交由位移控制單元72讓畫面校正單元73對(duì)影像信號(hào)本身進(jìn)行校正后輸出，令顯示畫面101于一預(yù)定范圍顯示。如此一來，無論是機(jī)械偏移或影像信號(hào)本身的誤差，均可以自動(dòng)化調(diào)整影像顯示達(dá)到無偏移的目的。
其中，控制模塊7的中央處理器71計(jì)算偏移量的方式，是將中央處理器71所得到的檢測(cè)信號(hào)501以內(nèi)部設(shè)定的預(yù)定畫面相關(guān)參數(shù)作比對(duì)，藉此，當(dāng)中央處理器71接收到光檢測(cè)模塊5輸出的檢測(cè)信號(hào)501時(shí)，控制模塊7的中央處理器71可計(jì)算檢測(cè)信號(hào)501與預(yù)定畫面尺寸的偏移量，并預(yù)先區(qū)分為機(jī)械偏移或影像信號(hào)本身的誤差的情況，若是機(jī)械偏移的誤差，則由位移控制單元72輸出一控制信號(hào)202，以控制信號(hào)202驅(qū)使驅(qū)動(dòng)裝置6帶動(dòng)光學(xué)投影單元120自動(dòng)進(jìn)行移動(dòng)，移動(dòng)的方式可以是控制光學(xué)引擎3或光學(xué)鏡組4向前、向后、向左、向右或旋轉(zhuǎn)，如此一來，就可以將原本有偏移的顯示畫面101跟著縮小、增大、向左、向右或旋轉(zhuǎn)來調(diào)整為符合預(yù)定畫面的預(yù)定位置及大小。
如圖4所示，說明一種機(jī)械誤差產(chǎn)生的偏移畫面102，由于各組光檢測(cè)器51～58對(duì)應(yīng)設(shè)置在原本顯示畫面101的邊緣中線位置，因此假設(shè)各組光檢測(cè)器51～58的檢測(cè)位置有所不同，以及有位置有偏移(Shift)的狀況，即可判斷為機(jī)械誤差的情況而予以補(bǔ)正為原本顯示畫面101。
如圖5所示，說明一種由影像信號(hào)本身的誤差產(chǎn)生扭曲的偏移畫面102，由于各組光檢測(cè)器51～58對(duì)應(yīng)設(shè)置在原本顯示畫面101的邊緣中線位置，因此假設(shè)設(shè)置在四角落的光檢測(cè)器51、53、55、57，其中有任二組之中線檢測(cè)位置相同，但是設(shè)置在邊框的中央位置有扭曲的狀況，即可判斷為影像信號(hào)本身的誤差的情況而予以補(bǔ)正為原本顯示畫面101。
歸納上述，由于目前對(duì)于背投影顯示裝置進(jìn)行影像微調(diào)時(shí)，仍須由人工方式一邊觀看影像一邊進(jìn)行調(diào)整，因此，本發(fā)明可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置100，更增加設(shè)置了光檢測(cè)模塊5、驅(qū)動(dòng)裝置6及控制模塊7，通過光檢測(cè)模塊5檢測(cè)顯示畫面101的偏移情況，由控制模塊7的中央處理器71判斷各種影像偏差的情況，并針對(duì)各種情況作不同的處理，例如由位移控制單元72驅(qū)動(dòng)裝置6帶動(dòng)光學(xué)引擎3或光學(xué)鏡組4修正其位置，或是以控制模塊7的畫面校正單元73對(duì)影像信號(hào)本身進(jìn)行修正，以自動(dòng)化取代人工，達(dá)到省時(shí)、省力的功效。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)然不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求及發(fā)明說明內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾都被包括在本發(fā)明申請(qǐng)所要求保護(hù)的的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置，包括一屏幕；一影像處理單元，接收一影像信號(hào)并轉(zhuǎn)換為符合所述屏幕顯示型態(tài)的一顯示畫面；一光學(xué)投影單元，具有一光學(xué)引擎，電路連接所述影像處理單元，用以將所述影像信號(hào)轉(zhuǎn)換為一影像光束；及一光學(xué)鏡組，用以使所述影像光束沿一光路徑加以反射而令所述顯示畫面呈現(xiàn)在所述屏幕上；一光檢測(cè)模塊，用以檢測(cè)所述顯示畫面的邊緣并輸出一檢測(cè)信號(hào)；一驅(qū)動(dòng)裝置，組裝于所述光學(xué)投影單元上，用以帶動(dòng)所述光學(xué)投影單元移動(dòng)；及一控制模塊，電路連接所述光檢測(cè)模塊及所述驅(qū)動(dòng)裝置，所述控制模塊設(shè)定有一預(yù)定畫面；藉此，當(dāng)接收所述光檢測(cè)模塊輸出的檢測(cè)信號(hào)時(shí)，所述控制模塊可計(jì)算所述檢測(cè)信號(hào)與所述預(yù)定畫面的偏移量，并控制所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)所述光學(xué)投影單元自動(dòng)移位以調(diào)整所述顯示畫面為符合所述預(yù)定畫面的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)所述光學(xué)投影單元的光學(xué)引擎自動(dòng)移位以調(diào)整所述顯示畫面為符合所述預(yù)定畫面的大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)所述光學(xué)投影單元的光學(xué)鏡組自動(dòng)移位以調(diào)整所述顯示畫面為符合所述預(yù)定畫面的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置，其中，所述控制模塊具有一中央處理器及一位移控制單元，所述中央處理器計(jì)算所述檢測(cè)信號(hào)與所述預(yù)定畫面的偏移量，所述位移控制單元控制所述驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)所述光學(xué)投影單元自動(dòng)移位以調(diào)整所述顯示畫面為符合所述預(yù)定畫面的大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置，其中，所述控制模塊更具有一畫面校正單元，電路連接所述中央處理器及所述影像處理單元，且所述控制模塊可控制所述影像處理單元的顯示畫面于一預(yù)定范圍顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置，其中，所述光檢測(cè)模塊具有多個(gè)光檢測(cè)器，且各所述光檢測(cè)器對(duì)應(yīng)設(shè)置在所述顯示畫面的邊緣中線位置。
全文摘要
一種可自動(dòng)調(diào)整成像誤差的背投影顯示裝置，包括一屏幕、一影像處理單元、一光學(xué)投影單元、一光檢測(cè)模塊、一驅(qū)動(dòng)裝置及一控制模塊，光學(xué)投影單元具有一光學(xué)引擎及一光學(xué)鏡組，光學(xué)鏡組用以使影像光束沿一光路徑加以反射而令顯示畫面呈現(xiàn)在屏幕上，光檢測(cè)模塊用以檢測(cè)顯示畫面的邊緣并輸出一檢測(cè)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)裝置用以帶動(dòng)光學(xué)投影單元移動(dòng)，控制模塊設(shè)定有一預(yù)定畫面；藉此，當(dāng)接收光檢測(cè)模塊輸出的檢測(cè)信號(hào)時(shí)，控制模塊可計(jì)算檢測(cè)信號(hào)與預(yù)定畫面的偏移量，并控制驅(qū)動(dòng)裝置帶動(dòng)光學(xué)投影單元自動(dòng)移位以調(diào)整顯示畫面為符合預(yù)定畫面的大小。
文檔編號(hào)H04N5/74GK1829302SQ200510052530
公開日2006年9月6日 申請(qǐng)日期2005年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月28日
發(fā)明者張根榮 申請(qǐng)人:中強(qiáng)光電股份有限公司