TWI261144B - Rear projection display device with automatic imaging error adjustment - Google Patents

Description

1261144 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 d. !本發明是有關於一種背投影顯示裝置（Rear projection 心邛ay device)，特別是指一種 影顯示裝置。 自動调整成像块差之背投 【先前技術】 引擎Γ'1所示，目前的背投影顯示裝置9包含有一光學 小平面鏡93、-大平面鏡94、一螢幕95及一 調整裝置_，其中光學引擎92、拳及 小平面鏡93、一大平 面鏡94及一調整裳置副安裝在-機殼91内。 其中，小平面鏡93設置於光學 一备_ W孚92刖鳊且向上傾 Q 可以調整裝£ 800調整該角度，而小平面鏡 契大平面鏡94之門带忐古_ 士 B 有一光路，使得自光學引擎99 =光可經由該光路將影像擴大投射在螢幕95上/ 〜要對为投影顯示裝置9進行影像微調的情況， 區域有小幅度偏移’例如有影像過大、過小 偏右時’則必須由操作員通過勞幕95下方的祕 孔（圖未示）使用板手旋轉螺絲 / 向左、向右略為移動，或以調……2向"後、 的角度成正確的景m: 00調整小平面鏡93 〜像#不£域，因此必須以人工 影像一邊進行調整，且在 义戒看 且在I運過程中假設有所疏失而 内部組件偏移，使得影 ° 工方式調整維修，十分不便。 兀而以人 有鑒、月才又㈣不裝置9的影像顯示區域若有小幅度 偏移的情況 誤差來源，·其二 =機械偏移或影像訊號本身之 偏移量的方式，讓光娜9二:誤差’可藉由她像 調動，另外，對於影像訊號㈣差平面鏡93可自動微幅 移量的方式對影像訊號之輸出亦是藉由偵測影像偏 整影像顯示達到無偏移之目的。订5 周整’便可以自動化調 【發明内容】 口此，本發明之目的，即一卜 進行微調的可自動調整 ，:―種無須以人工方式 於是A像决產之背投影顯示裝置。 ，包含-螢幕每明可自動調整成像誤差之背投影顯示裝置 伯測模组=像處理單元、一光學投影單元、-光 有-光學引;:一動 像訊號轉換為符合該示接= 接Γ“象處理單元，將該影像訊號;= : ’6亥先學鏡組用以使該影像光束沿-光路徑加 “：該顯示晝面呈現在該螢幕上；該光伯測模組用 “、m’員不晝面之邊緣並輸出一偵測訊號；該驅動裝置 :且叹於6玄光學投影單元，用以帶動該光學投影單元移動； 扣制核組電路連接該光偵測模組及該驅動裝置，該控制 板、·且„又疋t預久晝面；藉此，當接收該光偵測模組輪出 之债測訊號時，該控制模組可計算該债測訊號與該預定晝 面之偏移量’並控制該驅料置帶動該光學投影單元自$ 移位以調整該顯示晝面為符合該預定晝面之大小。 1261144 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效，在 以下配a參考圖式之一較佳實施例的詳細說明中，將可清 楚的呈現。 如圖2所示，本發明可自動調整成像誤差之背投影顯 不裝置100之較佳實施例，包含有一殼體1〇及一組裝在該 殼體10前方之螢幕丨，其中，螢幕丨與殼體1〇前方之外框 11之間設置有一光偵測模組5。本實施例中，光偵測模組5 具有八組光谓測态（Ccd Sensors)5 1〜58，各光偵測器5 1〜58 分別設置在四個角落及外框11之四邊框内部中央，用以對 應量測螢幕1之顯示晝面1〇1邊緣（作用原理容後再述）。 必須說明的是，本實施例僅提出一種光偵測模組5設 置之方式’但光偵測模組5之光偵測器數量及設置位置玎 依影像偏移或變形之情況不同來配置。 如圖3所示’本較佳實施例之背投影顯示裝置1〇〇是 以一種液晶投影機為例來說明其原理，其中，背投影顯示 裝置100包含一螢幕丨、一影像處理單元2、一光學投影單 元120、一光備測模組5、一驅動裝置6及一控制模組7， 而光學投影單元12〇具有一光學引擎3及一光學鏡組4。 本實施例中，背投影顯示裝置100之影像處理單元2 是接收外部的一影像訊號，並將其轉換為符合螢幕1顯示 型悲之一顯不畫面1〇1之格式；光學引擎3係電路連接影 像處理單元2 ’而藉由光學引擎3、光學鏡組4與螢幕1之 間形成的一光路禋，光學引擎3所投射之影像光束可沿該 7 1261144 光路徑令顯不畫面101呈現在營幕1上。 必須說明的是，光學引擎3 —般具有照明元件3】用以 將影像訊號轉換為一初始之影像光束、分色元件32用以將 初始之影像光束分成三原色之色光、液晶元件％控制三種 色光通過與否、合光元件34對各色光加以混合，及使用鏡 頭35對光束加以聚焦等，且光學鏡組4係、具有小平面鏡兄 大平面鏡等裝置組成，由於光學引擎3及光學鏡組4之基 本構件及原理乃是已知技術，因此不再予以資述，僅就二 發明可自動調整成像誤差功能的相關組件作說明。 如圖2、3所不’本實施你丨φ 也占 貝％例中先偵測模組5用以偵測 择員不晝面101之邊緣並輸出_ -^ ^ HI ^ 偵測況號501 ’驅動裝置6組 °又二 挈3，用以帶動光學投影單元120之光學引擎3 ^子二4微幅移動；控制模组7電路連接影像處理單 理哭先貞測模組5及驅動裝置6,控制模組7具有一中央 口口7卜一位移控制單元㈧ignmemc〇 -晝面校正單元(ScaiarChip)73，其：2及 内部設定有一預定金面 一 ^ 、处理單元71 ’ 頂疋畫面之相關參數。 由於背投影顯示裝置1〇 ，有可能是來自於機械偏移j; ;;:;1之偏移情況 ’對於機械偏移的誤差，係^之誤差；因此 71計管偏_曰， 9技制枳組7之中央處理哭 r t偏移1，並將 地里口口 投影單元⑶之光”二移㈣單元令光學 解決機械誤差的問題 5、’子鏡組4自動微幅調動來 亦是藉由控制模組7之卜，料影像訊號本身的誤差， 、处理荔71計算偏移量，但是將 1261144 運-結果父由位移控制單& 72讓 訊號本身進行校正—杈正早凡73對影像 顯示。如此一來，a从θ 一 1衣一預定範圍 來無确疋機械偏移或影像 ，均可以自動化嘲敕旦7飧日s 冢汛唬本身之誤差 w 周正衫像頭示達到無偏移之目的。 -’控制模組7之中央處理器 ，是將中央處理哭71 & 才偏私$的方式 預定書面相网心：伯測訊號501以内部設定之 -曲相關茶數作比對，藉此，當 〈 光偵測模組5铪ψ 杰71接收到 调出之偵測訊號5〇1時 處理器71可計瞀伯、目卜* &制杈組7之中央 甘箱叶 貞⑷虎501與預定畫面尺寸之偏矛夕旦 :預-區分為機械偏移或影像訊號本 二，！， 疋機械偏移之誤差，則由位移㈣單元72 = 加，以控制訊號2〇2驅使驅时置6册^出一控制訊號 120自動進行移動 " f動光學投影單元 學鏡組4向前、向後 疋“以學引擎3或光 可以將周太女 向左、向右或旋轉，如此一來，就 了二將原本有偏移的顯示畫φ 1〇1跟著縮小來： 、向右或旋轉來調整為符 9 向左 如圖4所示1明： 預定位置及大小。 由於各組光棒5二—種機械誤差產生的偏移晝面⑽， 之邊緣中線位 置有所不同，以及有k各組光制& 51〜58之谓測位 南正為原本顯示畫面1 〇 1。 士圖5所不，說明一種由影像訊 曲之偏移晝面1()2，由^^ I身之决差產生扭 原本顯示晝面 '二:備測器…對應設置在 、彖中、、泉位置，因此假設設置在四角 1261144 洛之光偵測器51、53、55、57 位置相同，但是設置在邊框之中央:=之中、糊 ^ ^ ^ T开位置有扭曲的狀況，即 了_為衫像訊號本身之誤差的情 示晝面1〇1。 叩卞以補正為原本择員 ，日士歸：上述’由於目前對於背投影顯示裝置進行影像微 須由人工方式-邊觀看影像-邊進行調整，因此 加設置了 Γ動調整成像誤差之背投影顯示裳置1〇〇,更增 又置了光谓測模組5、驅動奘罟a 伯測模，且" ㈣衣置6及控制模組7,藉由光 之中央處心 晝S 1〇1的偏移情況，由控制模組7 況作不^ ^ Η㈣各種影像偏差的情況，並針對各種情 光與引/理，例如由位移控制單元”驅動襄置6帶動 之：。或光學鏡組4修正其位置，或是以控制模組7 代：工1早兀73對影像訊號本身進行修正，以自動化取 ' ，達到省時、省力的功效。 倉匕以2上所述者’僅為本發明之較佳實施例而已，當不 ^圍及^本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利 屬样明 =明内容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍 心月專利涵蓋之範圍内。 【圖式簡單說明】 原理圖1是-示意圖，說明目前的背投影顯示裝置的成像 背^ θ2是—示意圖’說明本發明可自動調整成像誤差之 二τ裝置之較佳實施例，背投影顯示褒置之榮幕與 Μ之外框之間設置有八組光仙器，各組光谓測器 10 1261144 係對應設置在原本顯示畫面之邊緣中線位置； 圖3是一電路方塊圖，說明該較佳實施例可自動調整 成像誤差之原理； 圖4是一示意圖，說明一種機械誤差產生的偏移畫面 :及 圖5是一示意圖，說明一種由影像訊號本身之誤差產 生的扭曲畫面。

11 1261144 【主要元件符號說明】 100 背投影顯示裝置 3 4 合光元件 1 螢幕 3 5 鏡頭 101 顯示畫面 4 光學鏡組 102 偏移晝面 5 光彳貞測模組 120 光學投影單元 5 1 〜5 8 光偵測器 2… 影像處理單元 501 偵、測訊號 202 控制訊號 6 驅動裝置 光學引擎 7 控制模組 3 1 照明元件 71 中央處理器 3 2 分色元件 72 - 位移控制單元 3 3 液晶元件 73 畫面校正單元 12

Claims (1)

1261144 申請專利範圍： 1. -種可自動調整成像誤差之背投影顯示裝置，包含， 一螢幕； 狄…一影像處理單元，係接收—影像訊號轉換為符合該 螢幕择員示型態之一顯示晝面； 人 一光學投影單元，具有· 光學引擎’電路連接該影像處理單元，用以 將該影像訊號轉換為—影像光束，及 、一光學鏡組1以使㈣像光束沿—光路徑加 以反射而令該顯示晝面呈現在該螢幕上； 一光 <貞測模組，用以伯、、彳 _ 一制訊號； ㈣相不晝面之邊緣並輸出 -驅動裝置，組設於該光學投影單元， 光學投影單元移動；及 可動。亥 -控制模組’電路連接該光偵測模組及該驅動裝置 ，该控制模組設定有一預定晝面； 藉此，當接收該光偵測模組輸出之读測訊號時，該 控制核組可計算該偵測訊號與該預定晝面之偏移量，並 : 空制該驅動裝置帶動該光學投影單元自動移位以調整該 頒不晝面為符合該預定晝面之大小。 2·^據中請專利範圍第1項所述之可自動調整㈣誤差之 :投影顯示裝置’其中，該驅動裝置帶動該光學投影單 :之光學引擎自動移位以調整該顯示晝面為符合該預定 息面之大小。 13 1261144 3·依據申請專利範圍第〗項所述之 背投影顯示裝置甘 動凋整成像誤差之 元之光學铲勒衣置▼動该光學投影單 之先子鏡、组自動㈣以調 畫面之大小 κ 丁里面為符合該預定 4‘依據申請專利範圍 . 背投影顯示裝置：：:：可自動調整成像誤差之 及-位評制ΐ-m模組具有-中央處理器 該…： ：該中央處理器係計算㈣測訊號與 _ 置帶動該光㈤早X係、控制該驅動裳 〜子… ❼早7"自動移位以調整該顯示晝面為符 合该預定晝面之大小。 ~灯 5=康申請專利範圍第4項所述之可自動調整成像誤差之 “受影顯示裝置’其中，該控制模組更具有一書面校正 單元’電路連接該中央處理器及該影像處理單元十 控制模組可控制該影像處理單元之 4 圍_。 ^晝面於-預定範 6.=據申請專利範圍第1項所述之可自動調整成像誤差之 月投影顯示裝置，其中，該光彳自、、Pl y 。。 及九偵測杈組具有複數光偵測 益’且各該光偵測器係對應設置在該顯示晝面之邊緣中 線位置。 14