CN1881069A - 投影仪的画面大小调整装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及投影仪的画面大小调整装置及方法。构成：接收各种图像设备信号输入的同时，把接收的信号进行放大，并将放大的图像进行输出的投影仪；为显示投影仪输出的放大图像而设置的屏幕；由投影仪的屏幕构成的投影仪系统中，投影仪是由检测投射到屏幕上反射回来光的时间及亮度并根据检测结果，为了与投影距离无关地能够维持一定程度用户希望的画面大小，对其进行调整而设置的电动透镜。优点效果：由于在投影仪中安装电动缩放透镜，并附着能够检测投影距离的光检测器，因此与投影距离无关的能够一定程度维持用户设定的画面大小。并且，由于能够一定程度维持用户希望的画面大小，因此能够提高用户的满意度。

Description

投影仪的画面大小调整装置及方法

技术领域

本发明涉及图像显示设备，特别是涉及根据投影仪投影的画面投影距离，能够自动调整画面亮度的投影仪的画面大小调整装置及方法。

背景技术

通常，投影仪作为接收电视机(TV)、视频磁带盒录像机(VCR)、数码影碟播放器(DVD Player)、个人计算机(PC)、摄录一体机等各种图像设备的信号输入，并将透镜放大的图像显示在屏幕上的设备，是一种先进的幻灯机。

当前使用的液晶显示(LCD)及数字光处理(DLP)投影仪，通常与被称作射束投影仪的3管式投影仪不同，由于这种投影仪在不需要任何设定的情况下只要与各种图像设备相连，那么它就具有自动显示最佳画面功能，因此，近年来这种投影仪用来作为企业的各种显示设备及家庭剧场用显示设备，正在迅速普及。

作为数据投影仪，它至少具有扩充图形阵列(XGA)(1024×768)级以上的屏幕分辨率的同时，还需要在中级规模以上的会议室中，具有人们对画面感觉不太暗的程度亮度。

特别是，只要叫做数据投影仪，一般情况下表示(Presentation)的是主要利用个人计算机(PC)而言，因此，对个人计算机(PC)输入的互换性成为非常重要的问题。对这种情况而言，如果具有对画面的一部分进行放大等附加功能，则其使用更方便了。

作为这种投影仪种类通常有：显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}、液晶显示(LCD)投影仪及数字光处理(DLP)投影仪。

显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}是在小而相当亮的显像管中形成所希望的画面之后，将所形成的画面通过透镜在屏幕上显示画面的模式。这种模式通常有：具有一个显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}的1管式模式和具有红(R)色、绿(G)色、蓝(B)色3个显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}的3管式模式。

对1管式模式而言，红(R)、绿(G)、蓝(B)色各自的色素微粒通常看起来是被分离，因此画面越大，各自色素微粒看起来更显得被分离，这就如同用花镜把显像管放大之后看的情况一样，看起来不太好看。虽然这种单管模式具有对基于屏幕面距离的初始点的调整容易地优点，但是其一般的亮度较暗的同时，其分辨率也低。

对3管式模式而言，由于存在各自承担红(R)、绿(G)、蓝(B)色的3个显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}，因此，如果将它们3个把其初始点相一致的投影到一个屏幕上，则能够得到看起来其颜色没有被分离的好的图像，同时得到其亮度和分辨率更好地图像。

但是，由于3个显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}其光轴不是同一的也不相一致，因此需要将3个光轴在同一的相一致的线上构成屏幕面的同时，在构成的屏幕面上对会聚(Convergence)3个初始点对齐的工作，在调整上存在着一定困难，并且存在其体积相当大的缺点。

近年来，对显像管投影仪类型的模式而言，因其亮度低的同时，在个人计算机(PC)输入时，存在着基于频率的偏向调整较难的问题。对3管式模式而言，由于存在着结构上的缺陷引起的会聚(Convergence)(初始点)对齐的调整工作较难等原因，这种显像管投影仪类型在使用上有逐步减少的趋势。

并且，近年来广泛使用的液晶显示(LCD)投影仪，是一种作为正在快速发展的投影仪。这种投影仪是将在发射出强有力光的灯光源中产生的光，通过透明型液晶显示(LCD)板后，用透镜在屏幕前面(正面)上形成图像模式的一种投影仪。

由于在液晶显示投影仪(LCD Projector)中使用的器件均为液晶显示(LCD)板，因此根据液晶显示(LCD)板分辨率来决定投影仪的分辨率的同时，不存在基于输入频率变化的偏向变化等，从而具有对个人计算机(PC)输入的强面板。

液晶显示(LCD)投影仪也有低价型的单板式模式和高价型的3板式模式。而近年来的趋势是除了超低价型之外，通常选用3板式模式，并且其分辨率也选用800×600、1024×768、1280×1024、1366×768、1366×1024等，并存在多种价格等级及不同的亮度。

特别是，对3板式液晶显示(LCD)投影仪的情况而言，通过红(R)、绿(G)、蓝(B)各自面板的光，由于通过三棱镜做成如同从一个光源射出的光一样将光轴调整为相一致，然后再通过透镜，因此不存在基于屏幕面距离的初始点、会聚(Convergence)调整困难的问题。并且不仅设置容易，而且其设备大小也具有与显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}类型相比相当小的优点的同时，也与显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}形态相比，相对而言其亮度做成相当亮。

但是，到现在为止如同现有显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}模式一样，再现自然的颜色或实现高对比度(Contrast)等方面，还存在技术上一定难度。同时，其伽玛(Gamma)特性与显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}相比不太好，因此对手动视听(AV)系统，有时仍然选择显像管投影仪{PRT(阴极射线管CRT)}模式的情况也存在。

但是，当前的现实是液晶显示(LCD)投影仪，由于具有价格对比、性能、个人计算机(PC)互换性的优秀、小尺寸、亮画面等优点，因此许多企业或个人用户大多数喜欢选择液晶显示(LCD)投影仪。

如同上述，一般的投影仪是可以由引擎部(灯光源部)、电源部、信号处理部等构成。而上述的引擎部是将起着输入的信号用光学的方法进行放大的作用，而这种作用就是光通(引擎)部的最重要的要素；而灯光源的亮度是决定画面亮度的最重要的要素。

上述电源部是向灯光源供给稳定的电源，它可以区分为：为提供没有闪烁(flicker)干扰的光而设置的稳定器和为了向其他周围设备提供电源而设置的主电源部。而信号处理部是为处理图像信号而设置的，由于在信号处理部中形成数字信号处理，因此也称叫数字板。

如同上述构成的投影仪的工作原理，虽然根据显示设备的情况其工作原理有一定的差异、但如果只抽出其中共通部分来进行说明的话，可以说其原理就是通常以信号输入和信号组合来形成图像。

更详细进行说明的话，其原理就是通过灯光源输入的光输入到光学引擎，对3管式模式的情况而言，通过灯光源输入的光，由于通过颜色滤波器被分成红(G)、绿(G)、蓝(B)3种光，并根据进入信号路径的红(G)、绿(G)、蓝(B)数据信号来形成适合于数据的输出，因此其原理就是将把在透镜中聚焦形成的画面投影到屏幕的原理。

因此，透镜(在图中省略)对输入的光，首先通过复眼透镜{FEL(Fly EyesLens)}为使其在画面上均匀投射，对面积具有均匀的光；其次通过偏振分光棱镜(PBS)将把P偏振光波变为S偏振光波来提高光的直接度；提高了直接度后，通过颜色滤波器分离(对3管式情况)为红(G)、绿(G)、蓝(B)的光。

并且，为了符合于从信号处理部输入的信号，将接通/关闭适合于各自像素数据的设备，从而把适合于这种数据的光，最终会合于一个之后入射到投射透镜，从而投射到屏幕上。

但是，投影仪在其体积和重量方面，由于比其他任何图像显示设备具有许多优点，携带方便，因此虽然在办公、家庭中使用，但是投影仪本身正是因为投影用设备，所以在其使用过程中存在跟随着空间和时间上制约的问题。

即，在设置投影仪时，也存在着对着投影距离，需要用户用手动方法来调节透镜来匹配画面大小和初始点等工作，因此给用户带来许多麻烦问题。

发明内容

本发明为了解决上述存在的问题提供一种投影仪的画面大小调整装置及方法，其目的是投影仪的使用与投影的距离无关。

为了达到上述目投影仪的画面大小调整装置，由下述部分构成：接收各种图像设备信号输入的同时，把接收的信号进行放大，并将放大的图像进行输出的投影仪；为显示投影仪输出的放大图像而设置的屏幕；由投影仪的屏幕构成的投影仪系统中，投影仪是由检测投射到屏幕上反射回来光的时间及亮度并根据检测结果，为了与投影距离无关地能够维持一定程度用户希望的画面大小，对其进行调整而设置的电动透镜。

所述的投影仪是由下述部分构成：为存储投影距离的画面大小基准值而设置的存储器；为检测从屏幕反射回来的光的亮度而设置的光检测器；根据从屏幕反射回来的光的时间来判断投影距离，并根据通过光检测器检测光的量，与存储器中存储的按投影距离类别的画面大小基准值相比较的同时，为输出相应控制信号而设置的微处理器；根据微处理器的控制信号，为了能够自动调整向屏幕投影的画面大小，向电动透镜输出驱动信号而设置的透镜驱动部。

投影仪的画面大小调整方法，由下述步骤构成：如果用户输入接通电源的命令，则在投影仪中，对向屏幕投影后被反射的时间及光的量进行检测步骤；根据被检测的反射时间及光的量，与存储器中存储的按投影距离类别的画面大小基准值相比较的步骤；根据比较结果，为了能够调整向屏幕投影的画面大小而驱动电动透镜的步骤。

所述对被反射的时间及光的量进行检测步骤是在投影仪中，根据从屏幕反射的时间来判断投影距离；根据光的量来判断画面大小的步骤。

所述与基准值进行比较的步骤是被检测的时间按投影距离类别画面尺寸大小，是否在存储器中存储的基准范围以内存在进行判断的步骤。

所述对电动透镜进行驱动步骤是对电动透镜的放大/缩小进行控制的步骤。

本发明的优点效果：

由于在投影仪中安装电动缩放透镜，并附着能够检测投影距离的光检测器，因此与投影距离无关的能够一定程度维持用户设定的画面大小。

并且，由于能够一定程度维持用户希望的画面大小，因此能够提高用户的满意度。

附图说明

图1是本发明投影仪的画面大小调整装置框图。

图2是本发明投影仪的设置状态表示图。

图3是本发明投影仪的画面大小调整方法流程图。

图纸主要部分符号的说明：100：投影仪；101：电源输入部；102：光检测器；103：存储器；104：微处理器；105：透镜驱动部；106：电动透镜；107：用户接口；200：屏幕。

具体实施方式

参照附图，对本发明投影仪的画面大小调整装置及方法，详细进行说明。

图1是本发明投影仪的画面大小调整装置框图；图2是本发明投影仪的设置状态表示图；图3是本发明投影仪的画面大小调整方法流程图。

本发明投影仪的画面大小调整装置，如图1及图2所示，是由下述部分构成：接收各种图像设备的信号输入，并将为接收的信号放大之后的图像进行输出而设置的投影仪100；为显示从投影仪100输出的被放大的图像而设置的屏幕200构成。在投影仪和屏幕构成的投影仪系统中，投影仪100是由检测投射到屏幕200上反射回来光的时间及亮度，并把画面大小调整为检测值与设定的基准值差值那么大而设置的电动透镜106构成。

并且，上述的投影仪100是由下述部分构成：为存储基于投影距离的画面大小基准值而设置的存储器103；为检测从屏幕200反射回来的光的亮度而设置的光检测器102；根据从屏幕200反射回来的光的时间来判断投影距离，并根据通过光检测器102检测的光的量，与存储器103中存储的按投影距离类别的画面大小基准值相比较的同时，为输出相应控制信号而设置的微处理器104；根据微处理器104的控制信号，为了能够自动调整向屏幕200投影的画面大小，向电动透镜106输出驱动信号而设置的透镜驱动部105；向系统供电的电源输入部101；接收外部信号的用户接口107。

对上述构成的投影仪的画面大小调整装置的动作说明如下：

首先，如果投影仪100输入电源接通命令，则在投影仪100中输入图像信号时，将图像信号投影到屏幕200；而无信号时，仍然将光投影到屏幕200。

那么，微处理器104将检测从屏幕200反射回来的光的时间来识别投影距离；而在光检测器102中检测从屏幕200反射回来的光的量来判断画面大小。

此时，投影距离的基准画面大小是存储在存储器103中，其大小在表1中：

4∶3画面比率mm
										画面大小	40″	50″	60″	80″	100″	110″	120″	150″	180″
画面高度	609	762	917	1219	1524	1679	1828	2286	2473
										最短距离	1200	1500	1800	2400	3000	3300	3600	4500	5400
最长距离	1560	1950	2340	3120	3900	4290	4680	5850	7020

即将40″的画面构成，最少可以在1.2m距离中实现，并利用光学缩放功能设计成可以实现到1.56m为止；而作为其可能的范围在提示中知道最大画面大小为在7.8m中200″画面。

例如，画面大小为60″的情况而言，在存储器103中存储的设定范围1.8m∽2.34m的投影距离中可能的实现的画面，或随着电动透镜106移动，能确保更大投影距离的裕度(margin)。

这是因为在电动透镜106中存在缩放(Zoom)功能，因此实际上投影距离即使是3m，如果执行缩放(Zoom)功能，则可以实现60″画面。

对如同上述构成的本发明投影仪的画面大小调整方法，参照图3说明如下：首先，判断用户是否输入接通电源的命令(S101)。

如果用户输入了接通电源的命令，则将光投射到屏幕，并对投射光的反射速度及光的量进行检测(S102∽S103)。

然后，根据检测的反射速度来判断投影距离(S104)。

然后，从存储器中读出判别的投影距离基准画面大小，并与检测光的量的画面大小进行比较(S105)。接着，判断比较结果是否相一致(S106)。

如果上述判断结果(S106)相一致，则继续判断是否满足用户设定的画面大小(S107)。

接着，如果用户输入关闭电源命令，则结束(S108)。

然而，如果上述判断结果(S106)不相一致，则驱动电动透镜来进行调整(S109)。

如同上述，本发明投影仪画面大小调整装置及方法是判断投影距离并根据判断结果来控制电动透镜的放大/缩小，从而把投影到屏幕上的画面大小，能够按用户设定的状态固定到一定程度。

并且，本发明不仅移动自由，而且可以认为适用于使用投射透镜模式的所有设备。

Claims (6)

1、投影仪的画面大小调整装置，其特征在于由下述部分构成：接收各种图像设备信号输入的同时，把接收的信号进行放大，并将放大的图像进行输出的投影仪；

为显示投影仪输出的放大图像而设置的屏幕；

由投影仪的屏幕构成的投影仪系统中，投影仪是由检测投射到屏幕上反射回来光的时间及亮度并根据检测结果，为了与投影距离无关地能够维持一定程度用户希望的画面大小，对其进行调整而设置的电动透镜。

2、根据权利要求1所述的投影仪的画面大小调整装置，其特征在于所述的投影仪是由下述部分构成：

为存储投影距离的画面大小基准值而设置的存储器；

为检测从屏幕反射回来的光的亮度而设置的光检测器；

根据从屏幕反射回来的光的时间来判断投影距离，并根据通过光检测器检测光的量，与存储器中存储的按投影距离类别的画面大小基准值相比较的同时，为输出相应控制信号而设置的微处理器；

根据微处理器的控制信号，为了能够自动调整向屏幕投影的画面大小，向电动透镜输出驱动信号而设置的透镜驱动部。

3、投影仪的画面大小调整方法，其特征在于由下述步骤构成：

如果用户输入接通电源的命令，则在投影仪中，对向屏幕投影后被反射的时间及光的量进行检测步骤；

根据被检测的反射时间及光的量，与存储器中存储的按投影距离类别的画面大小基准值相比较的步骤；

根据比较结果，为了能够调整向屏幕投影的画面大小而驱动电动透镜的步骤。

4、根据权利要求3所述的投影仪的画面大小调整方法，其特征在于对被反射的时间及光的量进行检测步骤是在投影仪中，根据从屏幕反射的时间来判断投影距离；根据光的量来判断画面大小的步骤。

5、根据权利要求3所述的投影仪的画面大小调整方法，其特征在于与基准值进行比较的步骤是被检测的时间按投影距离类别画面尺寸大小，是否在存储器中存储的基准范围以内存在进行判断的步骤。

6、根据权利要求3所述的投影仪的画面大小调整方法，其特征在于对电动透镜进行驱动步骤是对电动透镜的放大/缩小进行控制的步骤。

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