[发明专利]用于检测显示图像的投影系统的投影角的装置

说明书

本发明涉及一种用于检测显示图像的投影系统的投影角的装置，它能够自动地检测投影透镜相对于屏幕的投影角，并且能对一个为不对称图像提供预补偿的装置提供计算的补偿量。本发明是美国专利申请No．08／686100的改进发明，该申请于1996年7月24日递交到美国专利与商标局，目前正在审批之中。美国专利申请No．08／686100在本专利申请中被引用作参考文献。

通常，用于显示彩色图像的图像显示系统大致可以分为以CRT(阴极射线管)为代表的直观图像显示系统，和以LCD(液晶显示)为代表的显示图像的投影系统(以下称“投影仪”)。由于CRT的固有结构受制于它们的尺寸，它们不能提供大尺寸彩色屏幕。另一方面，LCD尽管有着光损失的缺点，却能够以精巧和轻便的结构提供大尺寸彩色屏幕。

因此，投影仪被广泛应用。这种投影仪能够根据颜色将彩色图像信号分成RGB光信号，并基于彩色信号的成分根据色彩以光学方式调整RGB信号。经过光学调整的图像信号通过一个投射透镜被放大并显示在一个相对大尺寸的屏幕上。

附图1和2分别表示为当投射的图像是正常情况时投射透镜相对于屏幕的设置以及通过投影仪投影到屏幕上的图像的形状。如图1和2所示，中心轴30是连接位于第一横轴22上的一个点(该横断轴在中心点21A垂直穿过屏幕20上的第一纵轴21)和投影仪10的投影透镜11的中心点11A形成的直线。当中心轴30相对于屏幕20表面形成大致直角时，从投影透镜11的中心点11A到图像即屏幕的上端间的第一投影距离41等于从投影透镜11的中心点11A到图像即屏幕20的下端之间的第二投影距离42。同样，从中心轴30到图像即屏幕的上端间的第三距离23等于从中心轴30到图像即屏幕20的下端之间的第四距离24，因此图像的上端的宽度25大致等于图像的下端的宽度26。结果，作为一个整体，图像以矩形的形状投影到屏幕，没有出现梯形或不规则四边形失真。

附图3和4为分别表示当投射透镜具有一个相对于屏幕的上仰的投影角时投射透镜相对于屏幕的设置以及通过投影仪投影到屏幕上的图像的形状的视图。附图7为表示在一个传统投影仪中安装在其支撑脚部位的投影角调节钮的透视图。例如，如图3和4所示，当如图7所示设置在正面的一对投影角调节钮110A和110B如此设置以致投影仪10的投影透镜11被设置于一个相对于屏幕20的表面垂直横过第一纵轴22的第一平面(未画出)以下时，中心轴30A相对于第一平面有一个上仰的投影角。这时，第一投影距离41A不同于第二投影距离42A，投影到屏幕20上的图像的形状具有倒置的梯形形状，其上端的宽度25A宽于其下端的宽度26A。

附图5和6为分别表示当投射透镜具有一个相对于屏幕的下俯的投影角时投射透镜相对于屏幕的设置以及通过投影仪投影到屏幕上的图像的形状的视图。附图7为表示在一个传统投影仪中安装在其支撑脚部位的投影角调节钮的透视图。作为另一实施例，如图5和6所示，当如图7所示设置在背面的一对投影角调节钮110C和110D如此设置以致投影仪10的投影透镜11被置于一个相对于屏幕20的表面垂直横过第一纵轴22的第一平面(未画出)以上时，中心轴30A相对于第一平面就有一个下俯的投影角。这时，第一投影距离41B不同于第二投影距离42B，投影到屏幕20上的图像具有梯形的形状，其上端的宽度25B小于其下端的宽度26B，与附图4的图像相反。

如上所述，当投影仪的投影透镜被设置在相对于屏幕具有上仰投影角或下俯投影角时，投影到屏幕20上的放大图像由于梯形失真而变形。最后，变形的图像将不可避免地使用户不满，因此需要对于被投影到屏幕上由于梯形的出现而产生的不对称或者失真图像进行预补偿。

在美国专利No．5548357中，当一个透明胶片即幻灯片或一个投影板显示屏被投影到一个屏幕上时，聚焦失真是通过将透明胶片放置在一个其相对于水平面的角度可进行手工调节的框架(easel)上进行调校的。从中选择最后投影的角度以获得屏幕上最佳的聚焦。但是，由于使用者必须通过反复尝试选择最后的投影角度，当最后投影角度没有被正确地输入时，使用者在屏幕上不能获得相对于图像的最佳聚焦。

在一种显示图像的投影系统中的用于预补偿不对称图像的装置中，当使用者手动调节投影角调节钮以便建立上仰投影角或下俯投影角时，根据投影透镜相对于屏幕的投影角，图像出现不对称。因此，使用者通过键盘或者遥控装置人工建立一个补偿量，以预补偿不对称图像。因而，一个预补偿装置实现对不对称图像的预补偿方法，从而对将要投影到屏幕上的图像根据补偿量进行预补偿。