CN1829302A - 可自动调整成像误差的背投影显示装置 - Google Patents

Abstract

一种可自动调整成像误差的背投影显示装置，包括一屏幕、一影像处理单元、一光学投影单元、一光检测模块、一驱动装置及一控制模块，光学投影单元具有一光学引擎及一光学镜组，光学镜组用以使影像光束沿一光路径加以反射而令显示画面呈现在屏幕上，光检测模块用以检测显示画面的边缘并输出一检测信号，驱动装置用以带动光学投影单元移动，控制模块设定有一预定画面；藉此，当接收光检测模块输出的检测信号时，控制模块可计算检测信号与预定画面的偏移量，并控制驱动装置带动光学投影单元自动移位以调整显示画面为符合预定画面的大小。

Description

可自动调整成像误差的背投影显示装置

技术领域

本发明涉及一种背投影显示装置(Rear projection display device)，特别涉及一种可自动调整成像误差的背投影显示装置。

背景技术

如图1所示，目前的背投影显示装置9包括一光学引擎92、一小平面镜93、一大平面镜94、一屏幕95及一调整装置800，其中光学引擎92、小平面镜93、大平面镜94及调整装置800安装在机壳91内。

其中，小平面镜93设置于光学引擎92前端且向上倾斜一角度，并可以调整装置800调整该角度，而小平面镜93与大平面镜94之间形成有一光路，使得自光学引擎92接收的投射光可经由该光路将影像放大投射在屏幕95上。

目前需要对背投影显示装置9进行影像微调的情况，当影像显示区域有小幅度偏移，例如有影像过大、过小、偏左或偏右时，则必须由操作员通过屏幕95下方的维修孔(图未示)使用板手旋转螺丝让光学引擎92向前、向后、向左、向右略为移动，或以调整装置800调整小平面镜93的角度成正确的影像显示区域，因此必须以人工一边观看影像一边进行调整，且在搬运过程中假设有所疏失而造成内部组件偏移，使得影像有偏差或歪斜的情况，亦需以人工方式调整维修，十分不便。

鉴于在背投影显示装置9的影像显示区域若有小幅度偏移的情况下，有可能来自于机械偏移或影像信号本身的误差来源；其中，对于机械偏移的误差，可通过检测影像偏移量的方式，让光学引擎92或小平面镜93可自动微幅调整，另外，对于影像信号的误差，亦通过检测影像偏移量的方式对影像信号的输出进行调整，便可以自动地调整影像显示达到无偏移的目的。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种无须以人工方式进行微调的可自动调整成像误差的背投影显示装置。

于是，本发明可自动调整成像误差的背投影显示装置包括一屏幕、一影像处理单元、一光学投影单元、一光检测模块、一驱动装置及一控制模块，该光学投影单元具有一光学引擎及一光学镜组，该影像处理单元接收一影像信号并转换为符合该屏幕显示型态的一显示画面；该光学引擎电路连接该影像处理单元，用以将该影像信号转换为一影像光束；该光学镜组用以使该影像光束沿一光路径加以反射而令该显示画面呈现在该屏幕上；该光检测模块用以检测该显示画面的边缘并输出一检测信号；该驱动装置组装于该光学投影单元上，用以带动该光学投影单元移动；该控制模块电路连接该光检测模块及该驱动装置，该控制模块设定有一预定画面；藉此，当接收该光检测模块输出的检测信号时，该控制模块可计算该检测信号与该预定画面的偏移量，并控制该驱动装置带动该光学投影单元自动移位以调整该显示画面为符合该预定画面的大小。

附图说明

图1是一示意图，说明目前的背投影显示装置的成像原理；

图2是一示意图，说明本发明可自动调整成像误差的背投影显示装置的优选实施例，背投影显示装置的屏幕与壳体前方的外框之间设置有八组光检测器，各组光检测器对应设置在原本显示画面的边缘中线位置；

图3是一电路方块图，说明该优选实施例可自动调整成像误差的原理；

图4是一示意图，说明一种机械误差产生的偏移画面；及

图5是一示意图，说明一种由影像信号本身的误差产生的扭曲画面。

附图标记说明

100……背投影显示装置            34……合光元件

1……屏幕                        35……镜头

101……显示画面                  4……光学镜组

102……偏移画面                  5……光检测模块

120……光学投影单元              51～58…光检测器

2……影像处理单元                501……检测信号

202……控制信号                  6……驱动装置

3……光学引擎                 7……控制模块

31……照明元件                71……中央处理器

32……分色元件                72……位移控制单元

33……液晶元件                73……画面校正单元

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。

如图2所示，本发明可自动调整成像误差的背投影显示装置100的优选实施例，包括一壳体10及一组装在该壳体10前方的屏幕1，其中，屏幕1与壳体10前方的外框11之间设置有一光检测模块5。本实施例中，光检测模块5具有八组光检测器(CCD Sensors)51～58，各光检测器51～58分别设置在四个角落及外框11的四边框内部中央，用以对应量测屏幕1的显示画面101边缘(作用原理容后再述)。

必须说明的是，本实施例仅提出一种光检测模块5设置的方式，但光检测模块5的光检测器数量及设置位置可依影像偏移或变形的情况不同来配置。

如图3所示，本优选实施例的背投影显示装置100以一种液晶投影机为例来说明其原理，其中，背投影显示装置100包括一屏幕1、一影像处理单元2、一光学投影单元120、一光检测模块5、一驱动装置6及一控制模块7，而光学投影单元120具有一光学引擎3及一光学镜组4。

本实施例中，背投影显示装置100的影像处理单元2接收外部的一影像信号，并将其转换为符合屏幕1显示型态的一显示画面101的格式；光学引擎3是电路连接影像处理单元2，而通过光学引擎3、光学镜组4与屏幕1之间形成的一光路径，光学引擎3所投射的影像光束可沿该光路径令显示画面101呈现在屏幕1上。

必须说明的是，光学引擎3一般具有照明元件31用以将影像信号转换为一初始的影像光束、分色元件32用以将初始的影像光束分成三原色的色光、液晶元件33控制三种色光通过与否、合光元件34对各色光加以混合，及使用镜头35对光束加以聚焦等，且光学镜组4由小平面镜、大平面镜等装置组成，由于光学引擎3及光学镜组4的基本构件及原理乃是已知技术，因此不再予以赘述，仅就本发明可自动调整成像误差功能的相关组件作说明。

如图2、图3所示，本实施例中，光检测模块5用以检测显示画面101的边缘并输出一检测信号501；驱动装置6组设于光学引擎3，以带动光学投影单元120的光学引擎3或光学镜组4微幅移动；控制模块7电路连接影像处理单元2、光检测模块5及驱动装置6，控制模块7具有一中央处理器71、一位移控制单元(Alignment Control Unit)72及一画面校正单元(ScalarChip)73，其中，该中央处理单元71内部设定有一预定画面的相关参数。

由于背投影显示装置100的显示画面101的偏移情况，有可能是来自于机械偏移或影像信号本身的误差；因此，对于机械偏移的误差，是通过控制模块7的中央处理器71计算偏移量，并将运算结果交由位移控制单元72令光学投影单元120的光学引擎3或光学镜组4自动微幅调动来解决机械误差的问题；另外，对于影像信号本身的误差，亦是通过控制模块7的中央处理器71计算偏移量，但是将运算结果交由位移控制单元72让画面校正单元73对影像信号本身进行校正后输出，令显示画面101于一预定范围显示。如此一来，无论是机械偏移或影像信号本身的误差，均可以自动化调整影像显示达到无偏移的目的。

其中，控制模块7的中央处理器71计算偏移量的方式，是将中央处理器71所得到的检测信号501以内部设定的预定画面相关参数作比对，藉此，当中央处理器71接收到光检测模块5输出的检测信号501时，控制模块7的中央处理器71可计算检测信号501与预定画面尺寸的偏移量，并预先区分为机械偏移或影像信号本身的误差的情况，若是机械偏移的误差，则由位移控制单元72输出一控制信号202，以控制信号202驱使驱动装置6带动光学投影单元120自动进行移动，移动的方式可以是控制光学引擎3或光学镜组4向前、向后、向左、向右或旋转，如此一来，就可以将原本有偏移的显示画面101跟着缩小、增大、向左、向右或旋转来调整为符合预定画面的预定位置及大小。

如图4所示，说明一种机械误差产生的偏移画面102，由于各组光检测器51～58对应设置在原本显示画面101的边缘中线位置，因此假设各组光检测器51～58的检测位置有所不同，以及有位置有偏移(Shift)的状况，即可判断为机械误差的情况而予以补正为原本显示画面101。

如图5所示，说明一种由影像信号本身的误差产生扭曲的偏移画面102，由于各组光检测器51～58对应设置在原本显示画面101的边缘中线位置，因此假设设置在四角落的光检测器51、53、55、57，其中有任二组之中线检测位置相同，但是设置在边框的中央位置有扭曲的状况，即可判断为影像信号本身的误差的情况而予以补正为原本显示画面101。

归纳上述，由于目前对于背投影显示装置进行影像微调时，仍须由人工方式一边观看影像一边进行调整，因此，本发明可自动调整成像误差的背投影显示装置100，更增加设置了光检测模块5、驱动装置6及控制模块7，通过光检测模块5检测显示画面101的偏移情况，由控制模块7的中央处理器71判断各种影像偏差的情况，并针对各种情况作不同的处理，例如由位移控制单元72驱动装置6带动光学引擎3或光学镜组4修正其位置，或是以控制模块7的画面校正单元73对影像信号本身进行修正，以自动化取代人工，达到省时、省力的功效。

以上所述仅为本发明的优选实施例，当然不能以此限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰都被包括在本发明申请所要求保护的的范围内。

Claims (6)

1.一种可自动调整成像误差的背投影显示装置，包括：

一屏幕；

一影像处理单元，接收一影像信号并转换为符合所述屏幕显示型态的一显示画面；

一光学投影单元，具有：一光学引擎，电路连接所述影像处理单元，用以将所述影像信号转换为一影像光束；及一光学镜组，用以使所述影像光束沿一光路径加以反射而令所述显示画面呈现在所述屏幕上；

一光检测模块，用以检测所述显示画面的边缘并输出一检测信号；

一驱动装置，组装于所述光学投影单元上，用以带动所述光学投影单元移动；及

一控制模块，电路连接所述光检测模块及所述驱动装置，所述控制模块设定有一预定画面；

藉此，当接收所述光检测模块输出的检测信号时，所述控制模块可计算所述检测信号与所述预定画面的偏移量，并控制所述驱动装置带动所述光学投影单元自动移位以调整所述显示画面为符合所述预定画面的大小。

2.根据权利要求1所述的可自动调整成像误差的背投影显示装置，其中，所述驱动装置带动所述光学投影单元的光学引擎自动移位以调整所述显示画面为符合所述预定画面的大小。

3.根据权利要求1所述的可自动调整成像误差的背投影显示装置，其中，所述驱动装置带动所述光学投影单元的光学镜组自动移位以调整所述显示画面为符合所述预定画面的大小。

4.根据权利要求1所述的可自动调整成像误差的背投影显示装置，其中，所述控制模块具有一中央处理器及一位移控制单元，所述中央处理器计算所述检测信号与所述预定画面的偏移量，所述位移控制单元控制所述驱动装置带动所述光学投影单元自动移位以调整所述显示画面为符合所述预定画面的大小。

5.根据权利要求4所述的可自动调整成像误差的背投影显示装置，其中，所述控制模块更具有一画面校正单元，电路连接所述中央处理器及所述影像处理单元，且所述控制模块可控制所述影像处理单元的显示画面于一预定范围显示。

6.根据权利要求1所述的可自动调整成像误差的背投影显示装置，其中，所述光检测模块具有多个光检测器，且各所述光检测器对应设置在所述显示画面的边缘中线位置。

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