專利名稱：投射型影像顯示裝置及其調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由投射單元向屏幕的背面投射影像而顯示影像的投射型 影像顯示裝置及其調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的投射型影像顯示裝置中，為了使來自投射單元的影像在屏幕上無失真且一致地投射，必須分別調(diào)節(jié)投射單元的6自由度。在專利文 獻(xiàn)l記載的投射型影像顯示裝置中，通過圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的機(jī)械動(dòng)作， 實(shí)現(xiàn)并進(jìn)3自由度調(diào)節(jié)及旋轉(zhuǎn)3自由度調(diào)節(jié)，以合計(jì)6自由度調(diào)節(jié)來調(diào)節(jié)投 射單元的位置。另一方面，在專利文獻(xiàn)2記載的投射型影像顯示裝置中， 通過對影像信號實(shí)施信號處理可進(jìn)行自由度調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)所投射的影像。 [專利文獻(xiàn)l]日本特開2004-347743號公報(bào)(第3-9頁，圖l) [專利文獻(xiàn)2]日本特開平11-341403號公報(bào)(第3-5頁，圖l) 如專利文獻(xiàn)l所示，由于通過圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行機(jī)械的6自由度 的調(diào)節(jié)，因此需要每自由度l張、合計(jì)6張的移動(dòng)板或旋轉(zhuǎn)板。因此，部 件點(diǎn)數(shù)多，質(zhì)量大，成本也高。在這樣的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)中，特別地， 相對于屏幕的前后方向即z軸的調(diào)節(jié)部使用最多的機(jī)構(gòu)部件，調(diào)節(jié)困難。 因此，有z軸調(diào)節(jié)需要大量時(shí)間，最容易產(chǎn)生因產(chǎn)品輸送等的振動(dòng)跌落而 導(dǎo)致的圖像輪廓偏移的問題。另外，如專利文獻(xiàn)2所示，在對應(yīng)當(dāng)輸入給投射單元的影像信號實(shí)施 信號處理，以電氣地進(jìn)行圖像輪廓調(diào)節(jié)時(shí)，部件點(diǎn)數(shù)少，質(zhì)量小，成本 也低。但是，在屏幕上產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)失真及梯形失真時(shí)，實(shí)施信號處理以校 正這些失真的調(diào)節(jié)困難，且即使可調(diào)節(jié)也有顯示圖象的畫質(zhì)顯著劣化的 問題
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于解決上述的問題點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)的，其目的是可減少構(gòu)成圖 像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部件點(diǎn)數(shù)/質(zhì)量/成本，并容易地進(jìn)行Z軸調(diào)節(jié)，而且即 使實(shí)施旋轉(zhuǎn)失真及梯形失真的校正也可防止顯示圖象的畫質(zhì)的劣化。本發(fā)明的投射型影像顯示裝置包括向屏幕投射影像的投射單元； 通過對應(yīng)當(dāng)輸入給上述投射單元的影像信號實(shí)施信號處理，可調(diào)節(jié)在上述屏幕上投射上述影像的區(qū)域即影像顯示區(qū)域的影像處理電路；以及通過支撐上述投射單元，并調(diào)節(jié)上述投射單元的位置，可調(diào)節(jié)上述影像顯 示區(qū)域的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，上述影像處理電路可以按照并進(jìn)l自由度來 調(diào)節(jié)上述影像顯示區(qū)域，上述圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以按照除去上述并進(jìn)l自由度的5自由度來調(diào)節(jié)上述投射單元的位置。根據(jù)本發(fā)明的投射型影像顯示裝置，可減少構(gòu)成圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 的部件點(diǎn)數(shù)/質(zhì)量/成本，抑制因產(chǎn)品輸送等的振動(dòng)跌落引起的圖像輪廓偏移，能夠容易地進(jìn)行軸調(diào)節(jié)，例如z軸調(diào)節(jié)，并且即使實(shí)施旋轉(zhuǎn)失真及梯形失真的校正也可防止顯示圖象的畫質(zhì)的劣化。


圖l是表示實(shí)施方式l的投射型影像顯示裝置的框圖。圖2是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的 透視圖。圖3是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的流程圖。 圖4是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的測試信號的影像的圖。圖5是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。 圖6是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。 圖7是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。 圖8是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。 圖9是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。 圖IO是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。
圖11是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。 圖12是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。 圖13是表示實(shí)施方式1的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。圖14是表示實(shí)施方式2的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的流程圖。圖15是表示實(shí)施方式3的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的流程圖。圖16是表示實(shí)施方式3的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。圖17是表示實(shí)施方式3的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。圖18是表示實(shí)施方式3的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。圖19是表示實(shí)施方式3的投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法的圖。
具體實(shí)施方式
<實(shí)施方式1>表示本實(shí)施方式的投射型影像顯示裝置的結(jié)構(gòu)的框圖如圖l所示。如 圖1所示，本實(shí)施方式的投射型影像顯示裝置主要由機(jī)箱101、投射單元 102、屏幕103、電氣電路單元120及圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150構(gòu)成。電氣電 路單元120由影像輸入電路121、測試信號產(chǎn)生電路122、影像處理電路 123、微機(jī)電路124構(gòu)成。在投射型影像顯示裝置外部配置的影像源130將影像信號輸入影像 輸入電路121。影像輸入電路121將輸入的影像信號變換成數(shù)字信號，將 該數(shù)字信號向影像處理電路123輸出。在影像處理電路123中，可選擇輸入影像輸入電路121變換的影像信 號和測試信號產(chǎn)生電路122用數(shù)字信號產(chǎn)生的測試信號中的任一信號。影 像處理電路123實(shí)施影像信號或測試信號的分辨率擴(kuò)大縮小等的影像信 號處理，變換成必要格式的數(shù)字信號，該數(shù)字信號向投射單元102內(nèi)的影 像顯示裝置110輸出。影像顯示裝置110例如是DMD (Digital Micromirror Device:數(shù)字微鏡裝置)。投射單元102經(jīng)由影像顯示裝置110向屏幕103投射影像。外部控制設(shè) 備140經(jīng)由微機(jī)電路124，控制從投射單元102投射的影像。這里，說明從 投射單元102投射的影像和屏幕103。有效顯示區(qū)域lll是影像顯示裝置
U0經(jīng)由投射單元102可最大顯示的區(qū)域。影像顯示區(qū)域112是實(shí)際在屏幕 103上由來自投射單元102的影像投射的區(qū)域。理想的狀態(tài)是影像顯示區(qū) 域112與屏幕103—致的狀態(tài)。在本發(fā)明中，影像處理電路123對應(yīng)當(dāng)輸入給投射單元102的影像信 號實(shí)施信號處理，可調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112。即，影像處理電路123可以 按照并進(jìn)1自由度來調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112。在本實(shí)施方式中，影像處理 電路123通過擴(kuò)大縮小影像顯示區(qū)域112，以相對于屏幕103的前后方向的 并進(jìn)1自由度來調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112。這里，當(dāng)設(shè)從投射型影像顯示裝 置的外側(cè)看屏幕103時(shí)的左右方向?yàn)閤軸，上下方向?yàn)閥軸，前后方向?yàn)閦 軸時(shí)，影像處理電路123以z軸方向的并進(jìn)l自由度來調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域 112。具體地說，通過同時(shí)進(jìn)行像素?cái)?shù)單位的移動(dòng)及像素?cái)?shù)單位的擴(kuò)大縮 小來調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112。為了調(diào)節(jié)像素?cái)?shù)，微機(jī)電路124根據(jù)從投射 型影像顯示裝置外部配置的外部控制設(shè)備140接收的指示，控制影像處理 電路123。圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150通過支撐投射單元102并機(jī)械地調(diào)節(jié)投射單元 102的位置，調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112。在圖1中，表示了圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 150設(shè)置在投射單元102下支撐投射單元102的情形。圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 150可以按照除去影像處理電路123的并進(jìn)1自由度的5自由度來機(jī)械地調(diào) 節(jié)投射單元102的位置。在本實(shí)施方式中，以由旋轉(zhuǎn)3自由度和與屏幕103 平行的并進(jìn)2自由度組成的合計(jì)5自由度來調(diào)節(jié)投射單元102的位置。圖2表示圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150的透視圖。圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150構(gòu)成 為使具有載置投射單元102 (未圖示)的載置面2a的頂板2移動(dòng)，進(jìn)行投 射單元102的位置調(diào)節(jié)。具體地說，為了對圖2中所示的x軸、y軸、z軸的 3軸中xy平面規(guī)定的區(qū)域所配置的屏幕103 (圖中想像線)進(jìn)行頂板2的5 自由度的位置調(diào)節(jié)，設(shè)置x軸并進(jìn)機(jī)構(gòu)、x軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、y軸并進(jìn)機(jī)構(gòu)、y 軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、z軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。在圖1中，圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150中圖示的5 個(gè)圓是用于調(diào)節(jié)該5個(gè)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸，表示了圖2所示的5個(gè)旋轉(zhuǎn)軸71、 72、 73、 74、 75。為了使投射單元102沿x軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，通過旋轉(zhuǎn)軸74進(jìn)行調(diào)節(jié)，為了
沿y軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，通過旋轉(zhuǎn)軸72進(jìn)行調(diào)節(jié)，為了沿z軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，通過旋 轉(zhuǎn)軸75進(jìn)行調(diào)節(jié)。為了使投射單元102沿x軸并進(jìn)移動(dòng)，通過旋轉(zhuǎn)軸71進(jìn) 行調(diào)節(jié)，為了沿y軸并進(jìn)移動(dòng)，通過旋轉(zhuǎn)軸73進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣，圖像輪廓 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150以繞x軸、繞y軸、繞z軸的旋轉(zhuǎn)3自由度和沿與屏幕103平行 的x軸方向、y軸方向的并進(jìn)2自由度，來調(diào)節(jié)投射單元102。另外，實(shí)現(xiàn) 該調(diào)節(jié)的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150的機(jī)構(gòu)從傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中刪除了 1自由度， 剩余的部分與傳統(tǒng)同樣，因此省略說明。上述圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150沿z軸方向的并進(jìn)自由度被限制。因而， 有效顯示區(qū)域111依賴于屏幕103和投射單元102的布局。這里，屏幕103 和投射單元102布局成使有效顯示區(qū)域111處于屏幕103的外側(cè)。若采用這 樣的布局，即使是屏幕103外側(cè)的區(qū)域，只要在有效顯示區(qū)域lll的內(nèi)側(cè)， 也可通過影像處理電路123，擴(kuò)大縮小影像顯示區(qū)域112。接著，用圖3的流程圖說明本實(shí)施方式的投射型影像顯示裝置采用由 圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150的5自由度調(diào)節(jié)和影像處理電路123的1自由度調(diào)節(jié) 組成的6自由度調(diào)節(jié)進(jìn)行使影像顯示區(qū)域112與屏幕103—致的調(diào)節(jié)方法。首先，從測試信號產(chǎn)生電路122輸出圖像輪廓調(diào)節(jié)用測試信號，投射 單元102根據(jù)該信號，在屏幕103上投射顯示例如圖4所示的影像(步驟 Sl)。采用這樣的影像的影像顯示區(qū)域112進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外，在該圖中， 表示了影像顯示區(qū)域112的最外周的線與屏幕103—致的理想的狀態(tài)。接著，判定影像顯示區(qū)域112是否比屏幕103大(步驟S2)。并且， 在影像顯示區(qū)域112比屏幕103大的情況下(圖5 (a))，通過影像處理 電路123縮小影像顯示區(qū)域112 (步驟S3)。即，進(jìn)行調(diào)節(jié)使影像顯示區(qū) 域112顯示在屏幕103的內(nèi)側(cè)。這里，示出縮小的方法的一例。首先，通過影像處理電路123，使影 像顯示區(qū)域112沿x軸向右方向移動(dòng)像素?cái)?shù)a (步驟S3a)。與此同時(shí)，通 過影像處理電路123，使影像顯示區(qū)域112沿x軸向左方向縮小像素?cái)?shù)a的2 倍的像素?cái)?shù)(步驟S3b)。這樣，如圖5 (b)所示，獲得使影像顯示區(qū)域 112的中心固定，分別從左右縮小了像素?cái)?shù)a的影像顯示區(qū)域112。這里， 想像線表示進(jìn)行擴(kuò)大縮小及移動(dòng)等之前的影像顯示區(qū)域l 12，在用于擴(kuò)大
縮小影像顯示區(qū)域112等的說明的圖中，以下也相同。這些X方向的移動(dòng)(步驟S3a)和縮小(步驟S3b)在微機(jī)電路124運(yùn)算后，自動(dòng)設(shè)定到影像 處理電路123。接著，通過影像處理電路123，使影像顯示區(qū)域112沿y軸向下方向移 動(dòng)像素?cái)?shù)b (步驟S3c)。與此同時(shí)，通過影像處理電路123,使影像顯示 區(qū)域112沿y軸向上方向縮小像素?cái)?shù)b的2倍的像素?cái)?shù)(步驟S3d)。這樣， 如圖5 (c)所示，獲得使影像顯示區(qū)域112的中心固定，從上下分別縮小 了像素?cái)?shù)b的影像顯示區(qū)域112。這些y軸方向的移動(dòng)(步驟S3c)和縮小 (步驟S3d)在微機(jī)電路124運(yùn)算后，自動(dòng)設(shè)定到影像處理電路123。另外， 為了保持x方向和y方向的比，由微機(jī)電路124運(yùn)算x方向的移動(dòng)(步驟S3a) 和縮小(步驟S3b)以及y方向的移動(dòng)(步驟S3c)和縮小(步驟S3d)。 另外，如圖6所示，也有同時(shí)進(jìn)行x方向和y方向的影像顯示區(qū)域112的調(diào) 節(jié)的方法。以上，通過影像處理電路123，以z軸方向的并進(jìn)l自由度來調(diào)節(jié)影像 顯示區(qū)域112。通過這樣的縮小方法，影像處理電路123可使影像顯示區(qū) 域112的中心固定，縮小影像顯示區(qū)域112。在步驟S2中，當(dāng)影像顯示區(qū) 域112已經(jīng)比屏幕103小時(shí)，省略步驟S3，進(jìn)入步驟S4。接著，通過圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150，校正影像顯示區(qū)域112的失真， 并且，以旋轉(zhuǎn)3自由度和并進(jìn)2自由度組成的合計(jì)5自由度來調(diào)節(jié)投射單元 102的位置，使影像顯示區(qū)域112收納在屏幕103內(nèi)(步驟S4)。在影像顯 示區(qū)域112中產(chǎn)生如圖7的z軸旋轉(zhuǎn)失真時(shí)，調(diào)節(jié)圖2的旋轉(zhuǎn)軸75，使投射 單元102沿z軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，進(jìn)行消除該失真的校正。在影像顯示區(qū)域112產(chǎn) 生如圖8的y方向梯形失真時(shí)，調(diào)節(jié)圖2的旋轉(zhuǎn)軸72，使投射單元102沿y軸 旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，進(jìn)行消除該失真的校正。在影像顯示區(qū)域112產(chǎn)生如圖9的x方 向梯形失真時(shí)，調(diào)節(jié)圖2的旋轉(zhuǎn)軸74，使投射單元102沿x軸旋轉(zhuǎn)移動(dòng)，進(jìn) 行消除該失真的校正。在影像顯示區(qū)域112產(chǎn)生如圖10的x方向并進(jìn)失真 時(shí)，調(diào)節(jié)圖2的旋轉(zhuǎn)軸71，使投射單元102沿x軸并進(jìn)移動(dòng)，進(jìn)行使影像顯 示區(qū)域112的橫向的中心與屏幕103的橫向的中心一致的校正。在影像顯 示區(qū)域112產(chǎn)生如圖ll的y軸并進(jìn)失真時(shí)，調(diào)節(jié)圖2的旋轉(zhuǎn)軸73，使投射單
元102沿y方向并進(jìn)移動(dòng)，進(jìn)行使影像顯示區(qū)域112的縱向的中心與屏幕 103的縱向的中心一致的校正。在步驟S4的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150調(diào)節(jié)后，如圖12 (a)所示，影像 顯示區(qū)域112與屏幕103相同或者較小。因此，判定影像顯示區(qū)域112是否 比屏幕103小(步驟S5)。并且，通過影像處理電路123，在影像顯示區(qū) 域112比屏幕103小時(shí)，擴(kuò)大影像顯示區(qū)域112，使影像顯示區(qū)域112與屏 幕103—致(步驟S6)。這里，說明擴(kuò)大的方法的一例。首先，通過影像處理電路123，使影 像顯示區(qū)域112沿x軸向左方向移動(dòng)像素?cái)?shù)c (步驟S6a)。與此同時(shí)，通 過影像處理電路123，使影像顯示區(qū)域112沿x軸向右方向擴(kuò)大像素?cái)?shù)c的2 倍的像素?cái)?shù)(步驟S6b)。這樣，如圖12 (b)所示，獲得使影像顯示區(qū) 域112的中心固定，從左右分別擴(kuò)大像素?cái)?shù)c的影像顯示區(qū)域112。這些x 方向的移動(dòng)(步驟S6a)和擴(kuò)大(步驟S6b)在微機(jī)電路124運(yùn)算后，自動(dòng) 設(shè)定到影像處理電路123。接著，通過影像處理電路123，使影像顯示區(qū)域112沿y軸向上方向移 動(dòng)像素?cái)?shù)d (步驟S6c)。與此同時(shí)，通過影像處理電路123，使影像顯示 區(qū)域112沿y軸向下方向擴(kuò)大像素?cái)?shù)d的2倍的像素?cái)?shù)(步驟S6d)。這樣， 如圖12 (c)所示，獲得使影像顯示區(qū)域112的中心固定，從上下分別擴(kuò) 大像素?cái)?shù)d的影像顯示區(qū)域112。這些y軸方向的移動(dòng)(步驟S6c)和擴(kuò)大 (步驟S6d)在微機(jī)電路124運(yùn)算后，自動(dòng)設(shè)定到影像處理電路123。另外， 為了保持x方向和y方向的比，由微機(jī)電路124運(yùn)算x方向的移動(dòng)(步驟S6a) 和擴(kuò)大(步驟S6b)以及y方向的移動(dòng)(步驟S6c)和擴(kuò)大(步驟S6d)。 另夕卜，如圖13所示，也有同時(shí)進(jìn)行x方向和y方向的影像顯示區(qū)域112的調(diào) 節(jié)的方法。以上，通過影像處理電路123，以z軸方向的并進(jìn)l自由度，調(diào)節(jié)影像 顯示區(qū)域112。通過這樣的擴(kuò)大方法，影像處理電路123可使影像顯示區(qū) 域112的中心固定，擴(kuò)大影像顯示區(qū)域112。在步驟S5中，當(dāng)影像顯示區(qū) 域112已經(jīng)與屏幕103—致時(shí)，省略步驟S6，進(jìn)入步驟S7。理想地是，通過上述的動(dòng)作應(yīng)該可消除圖像輪廓的偏移，但是若用
操作復(fù)雜的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150進(jìn)行調(diào)節(jié)，則也有可能新產(chǎn)生其他自由度的偏移。這樣，相對于屏幕103，當(dāng)圖像輪廓調(diào)節(jié)用測試信號的影像顯 示區(qū)域112仍有失真時(shí)(步驟S7)，返回之前的步驟(步驟S2)，反復(fù)執(zhí) 行圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150的5自由度調(diào)節(jié)和影像處理電路123的1自由度調(diào) 節(jié)，直到消除失真為止。所有調(diào)節(jié)結(jié)束后，顯示影像源130的影像，進(jìn)行 最終確認(rèn)(步驟S8)。根據(jù)這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的投射型影像顯示裝置，從圖像輪廓調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)150刪除了z軸并進(jìn)機(jī)構(gòu)，同時(shí)，通過影像處理電路123電氣地?cái)U(kuò)大 縮小影像顯示區(qū)域112，進(jìn)行z軸并進(jìn)移動(dòng)。從而，可削減構(gòu)成圖像輪廓 調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150的部件點(diǎn)數(shù)/質(zhì)量/成本。另外，可容易進(jìn)行z軸調(diào)節(jié)，同時(shí)， 由于通過圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150調(diào)節(jié)旋轉(zhuǎn)失真及梯形失真的校正，因此可 防止顯示圖象中的畫質(zhì)的劣化。而且，圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150無法機(jī)械地 沿z軸方向移動(dòng)，因此即使產(chǎn)生產(chǎn)品輸送等的振動(dòng)跌落，投射單元102的z 軸方向的偏移也幾乎不會產(chǎn)生。因此，在輸送后設(shè)置產(chǎn)品時(shí)，可省略圖 像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150中z軸方向的再調(diào)節(jié)。另外，通過使影像顯示區(qū)域112的中心固定，縮小擴(kuò)大影像顯示區(qū)域 112，即使進(jìn)行擴(kuò)大縮小影像顯示區(qū)域112的處理，也可抑制x軸方向、y 軸方向的2方向的新并進(jìn)失真的產(chǎn)生。另夕卜，在本實(shí)施方式中，影像處理電路123可以按照z軸方向的并進(jìn)l 自由度來調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112，但是不限于此，也可構(gòu)成按照x軸方向 的并進(jìn)l自由度或y軸方向的并進(jìn)l自由度的任意一個(gè)來進(jìn)行調(diào)節(jié)。另外， 這些x軸方向、y軸方向、z軸方向的取法不限于本實(shí)施方式，只要是相互 朝向不同的3方向即可。另外，在本實(shí)施方式中，采用影像處理電路123 的并進(jìn)l自由度和圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150的5自由度，可調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域 112。但是，不限于此，也可構(gòu)成為用影像處理電路123的并進(jìn)2自由度和 圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150的4自由度(并進(jìn)1自由度和旋轉(zhuǎn)3自由度)進(jìn)行調(diào) 節(jié)?；蛘?，也可構(gòu)成為用影像處理電路123的并進(jìn)3自由度和圖像輪廓調(diào) 節(jié)機(jī)構(gòu)150的旋轉(zhuǎn)3自由度進(jìn)行調(diào)節(jié)。<實(shí)施方式2>
在實(shí)施方式l中，通過影像處理電路123在步驟S3中暫時(shí)縮小屏幕103 上的影像顯示區(qū)域112，并由圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150在步驟S4中進(jìn)行5自由 度調(diào)節(jié)后，通過影像處理電路123在步驟S6中進(jìn)行擴(kuò)大。在本實(shí)施方式中， 先通過圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150對影像顯示區(qū)域112進(jìn)行5自由度調(diào)節(jié)后，通 過影像處理電路123進(jìn)行擴(kuò)大或縮小。以下，說明其調(diào)節(jié)方法，只要沒有 新的說明，本實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)及調(diào)節(jié)方法與實(shí)施方式l相同。用圖14的流程圖說明本實(shí)施方式的投射型影像顯示裝置使影像顯示 區(qū)域112與屏幕103—致的調(diào)節(jié)方法。首先，從測試信號產(chǎn)生電路122輸出 圖像輪廓調(diào)節(jié)用測試信號，投射單元102根據(jù)該信號，向屏幕103投射顯 示例如圖4所示的影像(步驟Sll)。接著，通過圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150，校正影像顯示區(qū)域112的失真， 并且，以旋轉(zhuǎn)3自由度和與屏幕103平行的并進(jìn)2自由度組成的合計(jì)5自由 度來調(diào)節(jié)投射單元102的位置，使影像顯示區(qū)域112收納在屏幕103內(nèi)(步 驟S12)。然后，判定影像顯示區(qū)域112比屏幕103大還是小(步驟S13)。在影 像顯示區(qū)域112比屏幕103小時(shí)，通過影像處理電路123，擴(kuò)大影像顯示區(qū) 域112 (步驟S14)，在影像顯示區(qū)域112比屏幕103大時(shí)，縮小影像顯示 區(qū)域112 (步驟S15)。這樣，通過影像處理電路123以z軸方向的并進(jìn)l自 由度來調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112。當(dāng)相對于屏幕103，圖像輪廓調(diào)節(jié)用測試信號的影像顯示區(qū)域112仍 有失真時(shí)(步驟S16)，返回之前的步驟(步驟S12)，反復(fù)進(jìn)行圖像輪 廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150的5自由度調(diào)節(jié)和影像處理電路123的1自由度調(diào)節(jié)，直到 消除失真。所有調(diào)節(jié)結(jié)束后，顯示影像源130的影像，進(jìn)行最終確認(rèn)(步 驟S17)。根據(jù)這樣構(gòu)成的投射型影像顯示裝置，具有實(shí)施方式l所示的效果。 另一方面，在實(shí)施方式l中，有擴(kuò)大及縮小影像顯示區(qū)域112的雙方的情 況，而在本實(shí)施方式中，只進(jìn)行擴(kuò)大或縮小影像顯示區(qū)域112的任意一方 即可，因此，可以用比實(shí)施方式1短的時(shí)間進(jìn)行影像顯示區(qū)域112的調(diào)節(jié)。<實(shí)施方式3>
在以上的實(shí)施方式中，通過圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)150進(jìn)行的5自由度調(diào) 節(jié)和影像處理電路123進(jìn)行的1自由度調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了與傳統(tǒng)的僅由圖像輪 廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行的6自由度調(diào)節(jié)同等的功能。采用它們，有時(shí)候即使消除 了圖像輪廓的偏移，也可能因產(chǎn)品輸送等的振動(dòng)跌落而產(chǎn)生影像顯示區(qū) 域112的輕微偏移。為了消除這樣的偏移，通常，僅僅通過x軸方向、y軸 方向、z軸方向的并進(jìn)3自由度的調(diào)節(jié)就足夠了。但是，用圖像輪廓調(diào)節(jié) 機(jī)構(gòu)150調(diào)節(jié)這樣的輕微偏移時(shí)，也有可能同時(shí)并發(fā)其他自由度的偏移。 因而，在本實(shí)施方式中，影像處理電路123構(gòu)成為除了z軸方向的并進(jìn)l自 由度以外，還可以按照剩余的并進(jìn)2自由度來調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112。這 里，剩余的并進(jìn)2自由度的調(diào)節(jié)是x軸方向、y軸方向的調(diào)節(jié)。在本實(shí)施方式中，以進(jìn)行實(shí)施方式l、 2的主調(diào)節(jié)為前提。實(shí)施方式l、 2的主調(diào)節(jié)是指以影像處理電路123的并進(jìn)1自由度和圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 150的5自由度來調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112的動(dòng)作。對于該主調(diào)節(jié)后的輕微偏 移，通過影像處理電路123的并進(jìn)3自由度進(jìn)行影像顯示區(qū)域112的微調(diào) 節(jié)。該微調(diào)節(jié)用圖15的流程圖說明。首先，從測試信號產(chǎn)生電路122輸出圖像輪廓調(diào)節(jié)用測試信號，投射 單元102根據(jù)該信號，向屏幕103投射顯示例如圖4所示的影像(步驟S21)。接著，當(dāng)屏幕103的左端和影像顯示區(qū)域112的左端不一致時(shí)(步驟 S22)，進(jìn)行影像處理電路123執(zhí)行的3自由度調(diào)節(jié)中的x軸方向的并進(jìn)l自 由度調(diào)節(jié)(步驟S23)。這里，如圖16所示，通過影像處理電路123，在 影像顯示區(qū)域112的左端處于屏幕103的左端的右側(cè)(虛線)時(shí)，調(diào)節(jié)影 像顯示區(qū)域112向左移動(dòng)，在處于屏幕103的左端的左側(cè)(點(diǎn)劃線)時(shí)， 調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112向右移動(dòng)。此時(shí)，與以上的實(shí)施方式不同，x軸方 向的擴(kuò)大縮小調(diào)節(jié)不同時(shí)進(jìn)行。接著，當(dāng)屏幕103的上端和影像顯示區(qū)域112的上端不一致時(shí)(步驟 S24)，進(jìn)行影像處理電路123執(zhí)行的3自由度調(diào)節(jié)中的y軸方向的并進(jìn)l自 由度調(diào)節(jié)(步驟S25)。這里，如圖17所示，通過影像處理電路123，在 影像顯示區(qū)域112的上端處于屏幕103的上端的下側(cè)(虛線)時(shí)，調(diào)節(jié)影 像顯示區(qū)域112向上移動(dòng)，在處于屏幕103的上端的上側(cè)時(shí)(點(diǎn)劃線)時(shí)，
調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域112向下移動(dòng)。此時(shí)，與以上的實(shí)施方式不同，y軸方向的擴(kuò)大縮小調(diào)節(jié)不同時(shí)進(jìn)行。然后，屏幕103和影像顯示區(qū)域112不一致時(shí)，進(jìn)行影像處理電路123 執(zhí)行的3自由度調(diào)節(jié)中的z軸方向的并進(jìn)l自由度調(diào)節(jié)。這里，示出該調(diào)節(jié) 方法的一例。當(dāng)屏幕103的右端和影像顯示區(qū)域112的右端不一致時(shí)(步 驟S26)，通過影像處理電路123進(jìn)行x軸方向的擴(kuò)大縮小調(diào)節(jié)(步驟S27)。 即，如圖18所示，通過影像處理電路123，在固定影像顯示區(qū)域112的左 端的狀態(tài)下進(jìn)行影像顯示區(qū)域112的x軸方向的擴(kuò)大縮小，調(diào)節(jié)成使影像 顯示區(qū)域112的右端與屏幕103的右端一致。此時(shí)，與以上的實(shí)施方式不 同，x軸方向的移動(dòng)調(diào)節(jié)不同時(shí)進(jìn)行。當(dāng)屏幕103的下端和影像顯示區(qū)域112的下端不一致時(shí)(步驟S28)， 通過影像處理電路123進(jìn)行y軸方向的擴(kuò)大縮小調(diào)節(jié)(步驟S29)。即，如 圖19所示，通過影像處理電路123，在固定影像顯示區(qū)域112的上端的狀 態(tài)下進(jìn)行影像顯示區(qū)域112的y軸方向的擴(kuò)大縮小，調(diào)節(jié)成使影像顯示區(qū) 域112的下端與屏幕103的下端一致。此時(shí)，與以上的實(shí)施方式不同，y軸 方向的移動(dòng)調(diào)節(jié)不同時(shí)進(jìn)行。所有調(diào)節(jié)結(jié)束后，顯示影像源130的影像，進(jìn)行最終確認(rèn)(步驟S30)。 另外，也有在屏幕103的內(nèi)側(cè)設(shè)置影像的非顯示區(qū)域，向屏幕103的內(nèi)側(cè) 移動(dòng)影像顯示區(qū)域112的方法。根據(jù)這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的投射型影像顯示裝置，當(dāng)因產(chǎn)品輸送 等導(dǎo)致的振動(dòng)跌落等的要因而產(chǎn)生輕微的偏移時(shí)，在影像處理電路123 中，可以按照并進(jìn)3自由度、并且各自獨(dú)立地進(jìn)行影像顯示區(qū)域112的 調(diào)節(jié)。因此，與實(shí)施方式1不同，可不反復(fù)各調(diào)節(jié)操作地進(jìn)行調(diào)節(jié)，可 短時(shí)間且容易地微調(diào)節(jié)圖像輪廓的偏移。
權(quán)利要求
1.一種投射型影像顯示裝置，該裝置包括向屏幕投射影像的投射單元；通過對應(yīng)當(dāng)輸入給上述投射單元的影像信號實(shí)施信號處理，可調(diào)節(jié)在上述屏幕上投射上述影像的區(qū)域即影像顯示區(qū)域的影像處理電路；以及通過支撐上述投射單元，并調(diào)節(jié)上述投射單元的位置，可調(diào)節(jié)上述影像顯示區(qū)域的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，上述影像處理電路可以按照并進(jìn)1自由度來調(diào)節(jié)上述影像顯示區(qū)域，上述圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以按照除去上述并進(jìn)1自由度的5自由度來調(diào)節(jié)上述投射單元的位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的投射型影像顯示裝置，其特征在于， 上述影像處理電路在上述影像顯示區(qū)域的調(diào)節(jié)中擴(kuò)大及縮小該影像顯示區(qū)域，上述圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以旋轉(zhuǎn)3自由度和與上述屏幕平行的并進(jìn)2自 由度，調(diào)節(jié)上述投射單元的位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的投射型影像顯示裝置，其特征在于， 上述影像處理電路固定上述影像顯示區(qū)域的中心，擴(kuò)大及縮小上述影像顯示區(qū)域。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求3的任一項(xiàng)所述的投射型影像顯示裝 置，其特征在于，上述影像處理電路除了上述并進(jìn)l自由度，還可以按照剩余的并進(jìn)2 自由度來調(diào)節(jié)上述影像顯示區(qū)域。
5. —種投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法，該方法用于調(diào)節(jié)投射型影 像顯示裝置，上述投射型影像顯示裝置包括 向屏幕投射影像的投射單元；通過對應(yīng)當(dāng)輸入給上述投射單元的影像信號實(shí)施信號處理，可調(diào)節(jié) 在上述屏幕上投射上述影像的區(qū)域即影像顯示區(qū)域的影像處理電路；以 及通過支撐上述投射單元，并調(diào)節(jié)上述投射單元的位置，可調(diào)節(jié)上述 影像顯示區(qū)域的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 上述影像處理電路可以按照并進(jìn)l自由度來調(diào)節(jié)上述影像顯示區(qū)域， 在上述影像顯示區(qū)域的調(diào)節(jié)中擴(kuò)大及縮小該影像顯示區(qū)域， 固定上述影像顯示區(qū)域的中心，擴(kuò)大及縮小上述影像顯示區(qū)域， 上述圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以按照除去上述并進(jìn)l自由度的5自由度來調(diào)節(jié)上述投射單元的位置，上述5自由度由旋轉(zhuǎn)3自由度和與上述屏幕平行的并進(jìn)2自由度組成， 上述調(diào)節(jié)方法包括(a) 通過上述影像處理電路，縮小上述影像顯示區(qū)域的步驟；(b) 在上述步驟(a)后，通過上述圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以上述5自 由度，調(diào)節(jié)上述投射單元的位置的步驟；以及(c) 在上述步驟(b)后，通過上述影像處理電路，擴(kuò)大上述影像 顯示區(qū)域的步驟。
6. —種投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法，該方法用于調(diào)節(jié)投射型影 像顯示裝置，上述投射型影像顯示裝置包括 向屏幕投射影像的投射單元；通過對應(yīng)當(dāng)輸入給上述投射單元的影像信號實(shí)施信號處理，可調(diào)節(jié) 在上述屏幕上投射上述影像的區(qū)域即影像顯示區(qū)域的影像處理電路；以 及通過支撐上述投射單元，并調(diào)節(jié)上述投射單元的位置，可調(diào)節(jié)上述 影像顯示區(qū)域的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 上述影像處理電路可以按照并進(jìn)l自由度來調(diào)節(jié)上述影像顯示區(qū)域， 在上述影像顯示區(qū)域的調(diào)節(jié)中擴(kuò)大及縮小該影像顯示區(qū)域， 固定上述影像顯示區(qū)域的中心，擴(kuò)大及縮小上述影像顯示區(qū)域， 上述圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以按照除去上述并進(jìn)l自由度的5自由度來調(diào)節(jié)上述投射單元的位置，上述5自由度由旋轉(zhuǎn)3自由度和與上述屏幕平行的并進(jìn)2自由度組成， 上述調(diào)節(jié)方法包括(a) 通過上述圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，以上述5自由度來調(diào)節(jié)上述投射 單元的位置的步驟；以及(b) 在上述步驟(a)后，通過上述影像處理電路，擴(kuò)大或縮小上 述影像顯示區(qū)域的步驟。
7. —種投射型影像顯示裝置的調(diào)節(jié)方法，該方法用于調(diào)節(jié)投射型影 像顯示裝置，上述投射型影像顯示裝置包括 向屏幕投射影像的投射單元；通過對應(yīng)當(dāng)輸入給上述投射單元的影像信號實(shí)施信號處理，可調(diào)節(jié) 在上述屏幕上投射上述影像的區(qū)域即影像顯示區(qū)域的影像處理電路；以 及通過支撐上述投射單元，并調(diào)節(jié)上述投射單元的位置，可調(diào)節(jié)上述 影像顯示區(qū)域的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)， 上述影像處理電路可以按照并進(jìn)l自由度來調(diào)節(jié)上述影像顯示區(qū)域， 除了上述并進(jìn)l自由度，還可以按照剩余的并進(jìn)2自由度來調(diào)節(jié)上述 影像顯示區(qū)域，上述圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)可以按照除去上述并進(jìn)l自由度的5自由度來調(diào)節(jié)上述投射單元的位置，上述調(diào)節(jié)方法包括 (a)以上述影像處理電路的上述并進(jìn)l自由度和上述圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的上述5自由度來調(diào)節(jié)上述影像顯示區(qū)域的步驟；以及(b)針對上述步驟(a)后的輕微偏移，通過上述影像處理電路的 上述并進(jìn)l自由度及剩余的并進(jìn)2自由度進(jìn)行上述影像顯示區(qū)域的微調(diào)節(jié) 的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種投射型影像顯示裝置及其調(diào)節(jié)方法，可削減構(gòu)成圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的部件點(diǎn)數(shù)/質(zhì)量/成本，同時(shí)，即使進(jìn)行旋轉(zhuǎn)失真和梯形失真的校正，也可防止顯示圖象中的畫質(zhì)的劣化。該投射型影像顯示裝置具有向屏幕(103)投射影像的投射單元(102)；通過對應(yīng)當(dāng)輸入給投射單元(102)的影像信號實(shí)施信號處理，可調(diào)節(jié)在屏幕(103)上投射影像的區(qū)域即影像顯示區(qū)域(112)的影像處理電路(123)；通過支撐投射單元(102)，并調(diào)節(jié)投射單元(102)的位置，可調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域(112)的圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(150)。影像處理電路(123)可以按照并進(jìn)1自由度來調(diào)節(jié)影像顯示區(qū)域(112)，圖像輪廓調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(150)可以按照除去并進(jìn)1自由度的5自由度來調(diào)節(jié)投射單元(102)的位置。
文檔編號H04N5/74GK101150691SQ20071011252
公開日2008年3月26日 申請日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月22日
發(fā)明者北口明弘, 小田切健介, 淺村吉范 申請人:三菱電機(jī)株式會社