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用于檢測(cè)屏幕的傾斜的設(shè)備和方法以及投影裝置的制作方法

文檔序號(hào):2779794閱讀:162來源:國(guó)知局
專利名稱:用于檢測(cè)屏幕的傾斜的設(shè)備和方法以及投影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及用于檢測(cè)在其上投影放大視頻光束的屏幕的傾斜的設(shè)備和方法以及投影裝置。
背景技術(shù)
近年來,在屏幕上投影對(duì)應(yīng)于視頻信號(hào)的放大視頻光束的投影裝置已經(jīng)投入實(shí)際使用。當(dāng)屏幕相對(duì)于從這種投影裝置投影的視頻光束傾斜時(shí),屏幕上顯示的圖像梯形失真或散焦。因此,必須將屏幕放置成相對(duì)于投影視頻光束的投影透鏡不傾斜。
用于檢測(cè)屏幕的傾斜的方法測(cè)量屏幕上的一個(gè)位置和與屏幕上的該位置相對(duì)的一參考位置之間的距離。至少在兩個(gè)位置處執(zhí)行該距離測(cè)量。屏幕上的所述位置例如位于屏幕的左端和右端。參考位置例如位于從投影裝置的投影透鏡表面的延伸部分上。然后,該方法通過這些距離之間的差值來檢測(cè)屏幕的傾斜。
由于光的亮度與行進(jìn)距離成比例降低,可以用根據(jù)光的亮度生成并輸出電壓并分別位于屏幕上的兩個(gè)相應(yīng)位置前面的兩個(gè)圖像傳感器,來確定屏幕上的兩個(gè)位置和相應(yīng)參考位置之間的距離。
即,該已知設(shè)備或方法由根據(jù)兩個(gè)圖像傳感器所檢測(cè)的光的亮度的電壓的差值,來檢測(cè)屏幕的傾斜。
這兩個(gè)圖像傳感器必須被置于屏幕前面的參考位置上。如果在兩個(gè)圖像傳感器之間的位置中有誤差,則不正確地檢測(cè)距離。因此,檢測(cè)屏幕傾斜是相對(duì)復(fù)雜的工作。
尤其是,對(duì)于在室內(nèi)使用的投影裝置,通常不永久地安裝屏幕。因此,每當(dāng)用戶使用該投影裝置時(shí),不利地要求他們進(jìn)行安置屏幕的復(fù)雜工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于檢測(cè)屏幕的傾斜的設(shè)備和方法,以及能夠正確和容易地檢測(cè)屏幕的傾斜的投影裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的設(shè)備包括單個(gè)圖像傳感器,根據(jù)光束的亮度而檢測(cè)電壓,所述光束從屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置反射,并入射到圖像傳感器上;以及傾斜檢測(cè)電路,基于圖像傳感器所檢測(cè)的電壓來檢測(cè)屏幕的傾斜。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面的方法包括用從屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置反射的光束照射單個(gè)圖像傳感器的步驟;以及根據(jù)由單個(gè)圖像傳感器根據(jù)從兩個(gè)位置反射的光束的亮度而檢測(cè)的電壓,檢測(cè)屏幕的傾斜的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的投影裝置包括投影儀,將放大的相應(yīng)于視頻信號(hào)的視頻光束投影到屏幕上;單個(gè)圖像傳感器,響應(yīng)光束而檢測(cè)電壓,所述光束被從屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置反射并入射到圖像傳感器上;以及傾斜檢測(cè)電路,基于圖像傳感器所檢測(cè)的電壓,檢測(cè)屏幕的傾斜。
通過參考附圖的以下描述,本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更加清楚。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,示例說明檢測(cè)屏幕的傾斜的基本原理的原理圖;圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,示例說明用于檢測(cè)屏幕的傾斜的圖像傳感器的單元;以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,示例說明使用用于檢測(cè)屏幕的傾斜的設(shè)備的投影裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在,將參考圖3,描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,使用用于檢測(cè)屏幕的傾斜的設(shè)備和方法的投影裝置的結(jié)構(gòu)。
投影儀10包括屏幕11、投影透鏡15、液晶面板16、液晶驅(qū)動(dòng)電路17、信號(hào)源20、視頻處理電路21、屏上電路22、失真校正電路23、微型計(jì)算機(jī)24、操作單元25、燈的電源電路26、光源燈27、風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路28、風(fēng)扇29和遙控器30。
投影透鏡15放大并在屏幕11上投影視頻光束。
液晶面板16顯示將從投影透鏡15投影到屏幕11上的光學(xué)圖像。
液晶驅(qū)動(dòng)電路17響應(yīng)視頻信號(hào)而驅(qū)動(dòng)液晶面板16,并將來自光源燈27(如下所述)的照明光束轉(zhuǎn)換成視頻光束。
信號(hào)源20包括電視信號(hào);視頻裝置、DVD播放器等等的視頻信號(hào);來自個(gè)人計(jì)算機(jī)的信息信號(hào)等等。
視頻處理電路21以預(yù)定方式處理來自信號(hào)源20的信號(hào)以生成通過液晶驅(qū)動(dòng)電路17從液晶面板16投影的視頻光束的視頻信號(hào)。
屏上電路22將字符和圖形信號(hào)疊加在視頻處理電路21所生成的視頻信號(hào)上。
當(dāng)在屏幕上投影并顯示圖像時(shí),失真校正電路23根據(jù)視頻信號(hào)來校正圖像的失真。視頻信號(hào)可以在屏上電路22處與字符和圖形信號(hào)疊加,或可以沒有字符和圖形信號(hào)。
微型計(jì)算機(jī)24控制視頻處理電路21、屏上電路22、失真校正電路23和傾斜檢測(cè)電路14(如下所述)的驅(qū)動(dòng)。
操作單元25和遙控器30用于向投影儀10發(fā)出用于各種操作的指令。操作單元25包括位于投影儀10機(jī)體上的各種開關(guān)和按鈕。遙控器30在遠(yuǎn)離投影儀10的位置經(jīng)由紅外信號(hào)傳送和接收用于各種操作的指令信號(hào)。
電源電路26點(diǎn)亮光源燈27以將照明光束投影在液晶面板16上。從光源燈27投影的照明光束透過液晶面板16,被投影透鏡15放大,然后投影在屏幕11上。
風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)電路28驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇29以冷卻光源燈27,用于消散當(dāng)點(diǎn)亮光源燈27時(shí)生成的熱。
投影儀10進(jìn)一步包括相鄰?fù)队巴哥R15放置的用于檢測(cè)屏幕的傾斜的圖像傳感器13,和用于根據(jù)從圖像傳感器13輸出的電壓來檢測(cè)屏幕11的傾斜的傾斜檢測(cè)電路14。
根據(jù)由用戶經(jīng)由操作單元25或遙控器30輸入的操作指令,投影儀10在微型計(jì)算機(jī)24的控制下,在視頻處理電路21對(duì)來自信號(hào)源20的信號(hào)執(zhí)行預(yù)定的信號(hào)處理,在屏上電路22將字符和圖形信號(hào)疊加在結(jié)果信號(hào)上,并在失真校正電路23校正結(jié)果信號(hào)的失真,以生成視頻信號(hào)。液晶驅(qū)動(dòng)電路17響應(yīng)視頻信號(hào)而驅(qū)動(dòng)液晶面板16,并將來自光源燈27的照明光束轉(zhuǎn)換成視頻光束。該視頻光束由投影透鏡15放大,然后投影到屏幕11上。
如上所述,當(dāng)屏幕11相對(duì)于投影儀10的投影透鏡15傾斜時(shí),投影在屏幕11上的圖像失真或散焦。由屏幕11的傾斜引起的失真是在安置屏幕11時(shí)的重要問題,因?yàn)樵撌д娌荒芡ㄟ^失真校正電路23的校正而消除。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的投影儀10包括用于檢測(cè)屏幕11的傾斜的設(shè)備和方法,包括圖像傳感器13和傾斜檢測(cè)電路14,以相對(duì)于投影透鏡15正確地安置屏幕11?,F(xiàn)在,將參考圖1描述所述設(shè)備和方法。
圖1是示例說明通過根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的設(shè)備和方法來檢測(cè)屏幕的傾斜的基本原理的原理圖。
將屏幕11放置成與投影儀10的投影透鏡15相對(duì)。相鄰?fù)队巴哥R15的光軸放置圖像傳感器13以便將從屏幕11反射的光束通過聚光器入射到圖像傳感器13上。
在屏幕11處反射從投影透鏡15投影的視頻光束。聚光器12會(huì)聚從屏幕11反射的光束以及光束入射到圖像傳感器13上。
圖像傳感器13包括由光電二極管等等組成的多個(gè)單元。這些單元被置于圖像傳感器13上以便相對(duì)于聚光器12的光軸橫向?qū)ΨQ。
如圖2所示,圖像傳感器13的每個(gè)單元根據(jù)入射光束的亮度E而輸出電壓V。
如上所述,光束的亮度與行進(jìn)距離成比例降低。從圖像傳感器13的每個(gè)單元輸出的電壓與光束的亮度成比例,而光束的亮度與屏幕11和圖像傳感器13之間的距離成比例。因此,可以用近似表達(dá)式1來表示圖像傳感器13的單元電壓V和屏幕11與聚光器12之間的距離L的關(guān)系VK/(2·L)2(1)其中K是常數(shù)。
從與屏幕11的一端相鄰的位置P1反射的光束經(jīng)過聚光器12并入射到位于圖中遠(yuǎn)離圖像傳感器13的中心(光軸)的右側(cè)的單元上。由表達(dá)式1所表示的關(guān)系,確定入射從位置P1反射的光束的單元處的單元電壓V1。另一方面,從與屏幕11的另一端相鄰的位置P2反射的光束經(jīng)過聚光器12并入射到位于圖中遠(yuǎn)離圖像傳感器13的中心(光軸)的左側(cè)的單元上。由表達(dá)式1所表示的關(guān)系,確定入射從位置P2反射的光束的單元處的單元電壓V2。通過下述分別給出單元電壓V1和V2V1=k/(2·L1)2,V2=k/(2·L2)2其中L1和L2分別表示屏幕11上的位置P1和P2與聚光器12之間的距離。
傾斜檢測(cè)電路14通過表達(dá)式2,由圖像傳感器13的單元電壓V1和V2,確定屏幕11上的位置P1和P2與聚光器12之間的距離L1和L2L1=k4·V1,L2=k4·V2---(2)]]>然后,傾斜檢測(cè)電路14由表達(dá)式2所確定的距離L1和L2以及表達(dá)式3的三角法,確定屏幕11的傾角θx 其中,θc1和θc2是由光軸和入射從屏幕11上的位置P1和P2反射的光束的圖像傳感器13上的單元的位置確定的角。
由表達(dá)式3確定的屏幕11的傾角θx表示屏幕11的傾斜。調(diào)整屏幕11的傾斜使得傾角θx變?yōu)榱恪?br> 在調(diào)整屏幕11的水平傾斜的情況下,位置P1和P2相對(duì)于相應(yīng)于聚光器12的光軸中心的屏幕11的中心彼此水平遠(yuǎn)離。在調(diào)整屏幕11的垂直傾斜的情況下,位置P1和P2相對(duì)于相應(yīng)于聚光器12的光軸中心的屏幕11的中心彼此垂直遠(yuǎn)離。
如上所述,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,用于檢測(cè)屏幕的傾斜的設(shè)備和方法包括單個(gè)圖像傳感器13和傾斜檢測(cè)電路14。圖像傳感器13根據(jù)從屏幕11上的至少兩個(gè)位置反射的光束亮度而輸出電壓。傾斜檢測(cè)電路14包括距離測(cè)量部,由圖像傳感器13所檢測(cè)的相應(yīng)電壓V1和V2,通過表達(dá)式2確定聚光器12和位置P1之間的距離L1以及聚光器12和位置P2之間的距離L2,以及傾角測(cè)量部,由距離測(cè)量部中所確定的距離L1和L2,通過表達(dá)式3確定屏幕11的傾斜。
基于傾斜檢測(cè)電路14所檢測(cè)的傾角,可以容易和正確地調(diào)整屏幕的傾斜。
用于檢測(cè)屏幕的傾斜的設(shè)備與投影儀的投影透鏡相鄰放置以便于檢測(cè)屏幕相對(duì)投影儀的傾斜,并便于調(diào)整該傾斜。
已經(jīng)參考附圖,描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,應(yīng)理解到本發(fā)明不限于那些具體的實(shí)施例以及在不背離如在附加權(quán)利要求書中定義的本發(fā)明的精神或范圍的情況下,能由本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)行各種改變和改進(jìn)。
本申請(qǐng)基于2004年3月25日提交的在先日本專利申請(qǐng)No.2004-89877并要求其優(yōu)先權(quán),其全部?jī)?nèi)容在此引入以供參考
權(quán)利要求
1.一種用于檢測(cè)在其上投影放大的視頻或信息等的屏幕的傾斜的設(shè)備,包括單個(gè)圖像傳感器,根據(jù)光束的亮度而檢測(cè)電壓,所述光束從屏幕彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置反射,并入射到所述圖像傳感器上;以及傾斜檢測(cè)電路,基于由所述圖像傳感器檢測(cè)的電壓,檢測(cè)所述屏幕的傾斜。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,所述傾斜檢測(cè)電路包括距離測(cè)量部,由圖像傳感器根據(jù)相應(yīng)反射光束的亮度而檢測(cè)的相應(yīng)電壓,確定所述圖像傳感器和屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)相應(yīng)位置之間的距離;以及傾角測(cè)量部,由所述距離測(cè)量部中確定的屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置和所述圖像傳感器之間的距離,確定所述屏幕的傾角。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備,其中,所述距離測(cè)量部通過下述表達(dá)式,由所述圖像傳感器檢測(cè)的被稱為V1和V2的電壓,確定所述圖像傳感器和所述屏幕上被稱為P1的兩個(gè)位置中的一個(gè)之間的距離L1,以及所述圖像傳感器和所述屏幕上被稱為P2的另一位置之間的距離L2,所述電壓V1和V2是根據(jù)從所述屏幕上的兩個(gè)位置P1和P2反射的光束的亮度而檢測(cè)的L1=k4·V1,L2=k4·V2]]>其中K為常數(shù)。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備,其中,所述傾角測(cè)量部通過下述表達(dá)式,由所述距離測(cè)量部中所確定的距離L1和L2,確定所述屏幕的傾角θx 其中,θc1和θc2是由所述圖像傳感器的光軸中心和屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)相應(yīng)位置P1和P2定義的固定角。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其中,所述圖像傳感器置于從所述屏幕反射的光束的光軸中心。
6.一種用于檢測(cè)在其上投影放大的視頻或信息等的屏幕的傾斜的方法,包括用從所述屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置反射的光束照射單個(gè)圖像傳感器的步驟;以及由所述單個(gè)圖像傳感器根據(jù)從所述屏幕上的兩個(gè)遠(yuǎn)離位置反射的光束的亮度而檢測(cè)的電壓,檢測(cè)所述屏幕的傾斜的步驟。
7.如權(quán)利要求6所述的方法,其中,通過下述表達(dá)式,由所述圖像傳感器所檢測(cè)的被稱為V1和V2的電壓,來確定所述圖像傳感器和所述屏幕上被稱為P1的兩個(gè)位置中的一個(gè)之間的距離L1,以及所述圖像傳感器和所述屏幕上被稱為P2的另一位置之間的距離L2,所述電壓V1和V2是根據(jù)從所述屏幕上的兩個(gè)位置P1和P2反射的光束的亮度而檢測(cè)的L1=k4·V1,L2=k4·V2]]>其中K為常數(shù);以及通過下述表達(dá)式,由距離L1和L2,確定所述屏幕的傾角θx 其中,θc1和θc2是由所述圖像傳感器的光軸中心和屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)相應(yīng)位置P1和P2定義的固定角。
8.一種用于在屏幕上投影基于視頻信號(hào)而生成的放大的視頻的投影裝置,包括投影儀,將根據(jù)視頻信號(hào)的放大的視頻光束投影到屏幕上;單個(gè)圖像傳感器,根據(jù)光束而檢測(cè)電壓,所述光束從所述屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置反射并入射到所述圖像傳感器上,所述視頻光束從所述投影儀投影到所述屏幕上;以及傾斜檢測(cè)電路,基于所述圖像傳感器根據(jù)反射光束而檢測(cè)的相應(yīng)電壓,檢測(cè)所述屏幕的傾斜。
9.如權(quán)利要求8所述的投影裝置,其中,所述傾斜檢測(cè)電路包括距離測(cè)量部,用于由所述圖像傳感器檢測(cè)的相應(yīng)電壓,確定所述圖像傳感器和屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)相應(yīng)位置之間的距離;以及傾角測(cè)量部,用于由所述圖像傳感器和屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)相應(yīng)位置之間的距離,確定所述屏幕的傾角,所述距離是在所述距離測(cè)量部中確定的。
10.如權(quán)利要求9所述的投影裝置,其中,所述距離測(cè)量部通過下述表達(dá)式,由所述圖像傳感器檢測(cè)的被稱為V1和V2的電壓,確定所述圖像傳感器和所述屏幕上被稱為P1的兩個(gè)位置中的一個(gè)之間的距離L1,以及所述圖像傳感器和所述屏幕上被稱為P2的另一位置之間的距離L2,所述電壓V1和V2是根據(jù)從所述屏幕上的兩個(gè)位置P1和P2反射的光束的亮度而檢測(cè)的L1=k4·V1,L2=k4·V2]]>其中K為常數(shù)。
11.如權(quán)利要求9所述的投影裝置,其中,所述傾角測(cè)量部通過下述表達(dá)式,由所述距離測(cè)量部中所確定的距離L1和L2,確定所述屏幕的傾角θx 其中,θc1和θc2是由所述圖像傳感器的光軸中心和屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)相應(yīng)位置P1和P2定義的固定角。
12.如權(quán)利要求8所述的投影裝置,其中,所述圖像傳感器相鄰所述投影儀的投影透鏡和投影透鏡的光軸放置。
全文摘要
一種用于檢測(cè)屏幕的傾斜的設(shè)備,包括單個(gè)圖像傳感器,根據(jù)光束的亮度而檢測(cè)電壓,所述光束從屏幕上彼此水平或垂直遠(yuǎn)離的兩個(gè)位置反射并入射到圖像傳感器上;距離測(cè)量部,用于由圖像傳感器所檢測(cè)的各個(gè)電壓,確定圖像傳感器和屏幕上兩個(gè)相應(yīng)位置之間的距離;以及傾角測(cè)量部,用于由距離測(cè)量部中所確定的距離,確定屏幕的傾角。通過使用該設(shè)備,能夠容易和正確地調(diào)節(jié)屏幕的傾斜。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1673856SQ20051005928
公開日2005年9月28日 申請(qǐng)日期2005年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月25日
發(fā)明者平原創(chuàng) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝
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