專利名稱：對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像的預(yù)補償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種預(yù)補償不對稱圖像的方法，以便在一個用于顯示圖像的投影系統(tǒng)中再現(xiàn)正常圖像而不必考慮投影透鏡對屏幕的投影角度。
一般來說，用于顯示一幅彩色圖像的圖像顯示系統(tǒng)被廣泛地分成以CRTs(陰極射線管)為代表的直觀式圖像顯示系統(tǒng)，和以LCDs(液晶顯示)為代表的用于顯示圖像的投影系統(tǒng)(此后稱為“投影器”)。CRTs由于其固有結(jié)構(gòu)的原因限制了其尺寸，它們不能提供大彩色屏幕。另外，LCDs可以提供具有小(slim)和輕結(jié)構(gòu)的大彩色屏幕，但卻會造成光損失。
因此，投影器被廣泛使用。投影器根據(jù)輸入RGB光信號的色彩分解彩色圖像信號，并且根據(jù)在彩色信號分量基礎(chǔ)上的色彩，用光學調(diào)整分解的RGB信號。受到光學調(diào)整的圖像信號被通過一個投影透鏡放大，并被顯示在一個相對大的屏幕上。


圖1和圖2分別表示當圖像正常投影到屏幕時，投影透鏡對應(yīng)屏幕的排列以及投影到屏幕上的投影器中圖像的形狀。如圖1和圖2所示，在屏幕20上，中心軸30為連接第一橫軸22上一點的線，該軸與第一縱軸21以直角相交與其中點的點21A，這樣投影器10的投影透鏡11具有一個中心點11A。當中心軸30與屏幕20表面形成大約為一個直角時，第一投影距離41為由投影透鏡11的中心點11A到圖像，即屏幕20上端的距離，其變成等于第二投影距離42，它為由投影透鏡11的中心點11A到圖像，即屏幕20下端的距離。同樣，第三投影距離23為由中心軸30到圖像，即屏幕20上端的距離，其變成等于第四投影距離24，它為由中心軸30到圖像，即屏幕20下端的距離，因此圖像上端寬度25變成大約等于圖像下端寬度26。其結(jié)果是，作為一個整體，圖像被以矩形投影到屏幕20上而不產(chǎn)生梯形失真或梯形畸變。
圖3和圖4分別表示當投影透鏡與屏幕具有一個向上投影角度時，投影透鏡對應(yīng)屏幕的排列以及投影到屏幕上的投影器中圖像的形狀。如圖3和圖4所示，當投影器10的投影透鏡11被放置在第一平面(沒有圖示)之下，該平面與參考屏幕20表面的第一縱軸21垂直，參考第一平面，中心軸30A具有一個向上的投影角度。此時，第一投影距離41A與第二投影距離42A不同，并且投影到屏幕20的圖像具有倒置梯形的形狀，梯形的上端寬度25A大于下端寬度26A。
圖5和圖6分別表示當投影透鏡與屏幕具有一個向下投影角度時，投影透鏡對應(yīng)屏幕的排列以及投影到屏幕上的投影器中圖像的形狀。如圖5和圖6所示，當投影器10的投影透鏡11被放置在第一平面(Plane)(沒有圖示)之上，該平面與參考屏幕20表面的第一縱軸21垂直，相對第一平面，中心軸30A具有一個向下的投影角度。此時，第一投影距離41B與第二投影距離42B不同，與圖4中的圖像相反，投影到屏幕20的圖像具有梯形的形狀，梯形的上端寬度25B小于下端寬度26B。
如上所述，當投影器的投影透鏡與屏幕有一向上或向下投影角度排列時，投影到屏幕20的放大圖像由于梯形失真或梯形誤差而變形。最后，變形圖像將不可避免地給用戶帶來不愉快，因此需要預(yù)補償因梯形失真造成的投影到屏幕上的不對稱或變形圖像。
例如，美國專利5,355,188公開了用于補償或校正投影器屏幕上的梯形誤差的裝置和方法。在公開的裝置和方法中，通過保持投影透鏡光學軸的場透鏡的光學中心而消除梯形誤差。
在另一個例子中，美國專利5,283,602公開了用于補償在投影器屏幕上的梯形誤差的裝置。在公開的裝置中，一個光路發(fā)散鏡以與光的光程傾斜角為45度的方式排列，并且還排列成使其能以平行于光程的方向朝向或背離投影器移動，因此圖像被向上或向下投影，而不會在屏幕上產(chǎn)生梯形畸變。
可是，為了解決屏幕上的梯形畸變，前面提到的構(gòu)造采用了光學或機械方法，因此性能或硬件結(jié)構(gòu)的靈活性受到了限制。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種對非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，投影到屏幕上的非對稱圖像的梯形誤差即梯形畸變，用計算機軟件進行預(yù)補償，該計算機軟件響應(yīng)于投影角設(shè)置部分提供的投影角設(shè)置信號，即關(guān)鍵碼(key)數(shù)據(jù)，與投影透鏡相對于顯示圖像的投影系統(tǒng)中屏幕的排列無關(guān)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，它包括下列步驟(i)當安裝于投影器中向屏幕上投影放大圖像的投影透鏡的中心軸布置成相對于顯示屏幕具有向上或向下的投影角時，輸入對應(yīng)于投影角設(shè)置信號的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)；(ii)根據(jù)(i)步輸入的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)對將要被投影到屏幕的非對稱圖像計算關(guān)于進行預(yù)補償操作的參數(shù)；(iii)根據(jù)第(ii)步所計算的刪除象元數(shù)，產(chǎn)生一切換的寫時鐘信號，該信號在主時鐘信號的上升邊處具有一個象元刪除時間間隔；(iv)根據(jù)步驟(ii)中確定的補償方向。響應(yīng)于步驟(iii)中產(chǎn)生的切換寫時鐘信號，記錄具有利用掃描行刪除象元的圖像信號數(shù)據(jù)，以產(chǎn)生與投影到屏幕上的圖像形狀反轉(zhuǎn)的圖像；(v)為了有一個基于步驟(ii)中算出的一參數(shù)的時間延遲，在主時鐘信號的上升邊產(chǎn)生一個切換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號；(vi)在由第(ii)步中確定的補償方向上響應(yīng)于第二切換控制信號在讀圖像信號數(shù)據(jù)的象元刪除部分加入消隱數(shù)據(jù)，以形成由掃描行補償?shù)膱D像信號數(shù)據(jù)；和(vii)響應(yīng)于(vi)步中產(chǎn)生的切換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號將具有在(vi)步中形成的、加入消隱數(shù)據(jù)的圖像信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號，并輸出轉(zhuǎn)換的圖像信號數(shù)據(jù)。
在顯示圖像的投影系統(tǒng)中對非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，是當投影器的投影透鏡對屏幕以向上的或向下的投影角設(shè)置時，不管投影角如何，投影到屏幕上的圖像的梯形誤差相應(yīng)于投影角設(shè)置部分的投影角設(shè)置信號被預(yù)補償，以使圖像正常投影到屏幕上。因為梯形誤差是利用了數(shù)字電路和計算機軟件而解決的，所以使投影器的性能或結(jié)構(gòu)的靈活性得以加強。
本發(fā)明的上述目的及其它優(yōu)點將通過下列對實施例及附圖的詳細描述變得更為清晰。
圖1和圖2分別是投影透鏡相對于屏幕的布置以及當投影到屏幕上的圖像正常時投影到屏幕上的投影器中圖像的形狀；圖3和圖4分別是投影透鏡相對于屏幕的布置以及當投影透鏡相對于屏幕有一向上投影角時，投影到屏幕上的投影器中圖像的形狀；圖5和圖6分別是投影透鏡相對于屏幕的布置以及當投影透鏡相對于屏幕有一向下投影角時，投影到屏幕上的投影器中圖像的形狀；圖7是采用本發(fā)明實施例的方法對投影器中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)难b置的電路框圖；圖8是按照本發(fā)明實施例的方法，操作圖7中所示的用于預(yù)補償非對稱圖像裝置的計時圖；圖9和圖10是根據(jù)本發(fā)明一實施例實踐的方法流程圖，本發(fā)明該實施例為用具有圖7中所示的對非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)难b置對不對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?；圖11是按照本發(fā)明另一實施例實踐的方法，操作圖7中所示的用于預(yù)補償非對稱圖像裝置的計時圖；圖12和圖13是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的方法流程圖，本發(fā)明實施例為用具有圖7中所示的對非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)难b置對不對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?；圖14是當投影透鏡如圖3所示布置時的預(yù)補償圖像信號示意圖；和圖15是當投影透鏡如圖5所示布置時的預(yù)補償圖像信號示意圖。
下面將參考附圖，對本發(fā)明實施例中顯示圖像的投影器中的非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)慕Y(jié)構(gòu)和操作方法給出詳細描述。
圖7是用于表示預(yù)補償投影器中非對稱圖像的電路框圖，它采用了根據(jù)本發(fā)明實施例的方法。如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明用于顯示圖像的投影系統(tǒng)中預(yù)補償非對稱圖像的裝置，包括投影角設(shè)置部分100，控制部分200，控制時鐘產(chǎn)生部分300，第一切換部分400，存儲部分500，第二切換部分600，第三切換部分700，以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800。
當為了在屏幕20上放大圖像將安裝在投影器10的投影透鏡11的中心軸11A被設(shè)置在與屏幕20成仰投影角或俯投影角時，則投影角設(shè)置部分100提供了一個投影角設(shè)置信號101。
控制部分200提供一個控制信號，以便控制預(yù)補償非對稱圖像的操作，基于投影角設(shè)置部分100的投影角設(shè)置信號101，非對稱圖像將被投影到屏幕20。
當接收到主時鐘信號M.CLK和數(shù)字信號處理時鐘信號DSP.CLK時，根據(jù)來自控制部分200的控制信號，控制時鐘產(chǎn)生部分300提供一個寫/讀時鐘信號301和302以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號303。寫時鐘信號301涉及圖像信號數(shù)據(jù)PSD的刪除象元處理。
當接收到數(shù)字信號處理時鐘信號DSP.CLK時，根據(jù)控制部分200的控制信號，從控制時鐘產(chǎn)生部分300的第一切換部分400切換寫/讀時鐘信號301和302，并產(chǎn)生切換寫時鐘信號401或切換讀時鐘信號402。切換寫時鐘信號401涉及圖像信號數(shù)據(jù)PSD的刪除象元處理。
當接收來自第一切換部分400的切換寫時鐘信號401或切換讀時鐘信號402時，存儲部分500記錄具有刪除象元的圖像信號PSD數(shù)據(jù)，并提供對水平同步信號H.SYNC的響應(yīng)和輸出記錄的圖像信號數(shù)據(jù)。
第二切換部分600根據(jù)來自控制部分200的控制信號在圖像信號數(shù)據(jù)PSD和消隱數(shù)據(jù)BD(見圖14和15)之間切換，并且提供一個切換的圖像信號數(shù)據(jù)601或切換的消隱數(shù)據(jù)602，其中圖像信號數(shù)據(jù)PSD響應(yīng)于來自第一切換部分400的切換讀時鐘信號402，從存儲部分500輸出，而消隱數(shù)據(jù)BD填充設(shè)置在先于和后于有象元刪除圖像信號數(shù)據(jù)PSD的消隱區(qū)。
當接收到數(shù)字信號處理時鐘信號DSP.CLK，第三切換部分700切換來自控制時鐘產(chǎn)生部分300的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號303，并根據(jù)來自控制部分200的第三切換控制信號203產(chǎn)生切換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號701。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800輸入切換圖像信號數(shù)據(jù)601或輸入來自第二切換部分600的切換消隱數(shù)據(jù)602，以便形成具有消隱數(shù)據(jù)BD加入的圖像信號數(shù)據(jù)PSD，并在預(yù)定時間延遲之后，響應(yīng)于來自第三切換部分700的切換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號701，將具有消隱數(shù)據(jù)BD加入的圖像信號數(shù)據(jù)PSD轉(zhuǎn)換成模擬信號，以便提供一個轉(zhuǎn)換的圖像信號數(shù)據(jù)801。
為了控制對即將投影到屏幕上的非對稱圖像進行的預(yù)補償處理，當投影透鏡相對于屏幕以向上或向下的投影角設(shè)置時控制部分200響應(yīng)于投影角設(shè)置部分100的投影角設(shè)置信號101，以及圖像信號的垂直同步信號V.SYNC和水平同步信號H.SYNC施加寫/讀控制信號301和302給時鐘產(chǎn)生部分300。即控制部分200通過圖像的掃描行計算補償量，在預(yù)補償過程中確定圖像的補償方向并控制寫時鐘信號301從控制時鐘產(chǎn)生部分300中的產(chǎn)生。
控制部分200通過象元刪除的掃描行，根據(jù)掃描行的補償量向第二切換部分600施加第二切換控制信號202，以將消隱數(shù)據(jù)BD(見圖4和圖5)加到圖像數(shù)據(jù)信號部分上。
當在存儲部分500中記錄圖像數(shù)據(jù)信號的同時，控制部分200根據(jù)補償方向的補償量，調(diào)節(jié)來自控制時鐘產(chǎn)生部分300的寫時鐘信號波形并且控制由掃描行刪除圖像信號數(shù)據(jù)的象元處理。
另外，控制部分200控制第一切換部分400，以通過掃描行讀出圖像數(shù)據(jù)信號，而同時，響應(yīng)于來自控制時鐘產(chǎn)生部分300的讀時鐘信號302，記錄的圖像信號數(shù)據(jù)從存儲部分500中讀出?？刂撇糠?00調(diào)節(jié)第二切換控制信號202的產(chǎn)生，以便在讀出由掃描行記錄的圖像信號數(shù)據(jù)的同時利用第二切換部分600的切換操作，將消隱數(shù)據(jù)BD在圖像數(shù)據(jù)PSD之前和之后加到補償方向上?？刂撇糠?00的控制信號包括，第一切換控制信號201，第二切換控制信號202，第三切換控制信號203，和記錄/讀出控制信號204和205。
控制時鐘產(chǎn)生部分300根據(jù)補償方向的補償量(見圖14和圖15)，對在存儲部分500中記錄由掃描行刪除象元的圖像數(shù)據(jù)信號PSD(見圖4和圖15)的控制提供寫時鐘信號301。控制時鐘產(chǎn)生部分300也為讀出響應(yīng)于寫時鐘信號301記錄的圖像信號數(shù)據(jù)提供讀時鐘信號302，并當預(yù)補償圖像信號被數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800轉(zhuǎn)換成模擬信號時，對時間的判斷提供數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號303。讀時鐘信號302有一個正常時鐘的頻率。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號303有一個從正常水平數(shù)字信號處理時鐘信號上升邊的時間點起的預(yù)定的時間延遲。
存儲部分500有記錄的圖像信號數(shù)據(jù)PSD，該PSD是根據(jù)補償方向上的補償量，響應(yīng)于第一轉(zhuǎn)換部分400輸出的轉(zhuǎn)換寫時鐘信號由掃描行刪除象元的圖像信號數(shù)據(jù)PSD，并且，具有響應(yīng)于第一轉(zhuǎn)換部分400的轉(zhuǎn)換讀時鐘信號402，在消隱期之后從其輸出的記錄的圖像信號數(shù)據(jù)。在先進先出系統(tǒng)中存儲部分500記錄有掃描行中的圖像信號數(shù)據(jù)。
以下將利用示于圖7中的裝置，根據(jù)圖9和圖10的流程，同時針對圖8的計時圖對預(yù)補償非對稱圖像的方法的實施例做進一步的描述。實施例1圖8是按照本發(fā)明實施例實踐的方法，其說明圖7中所示的預(yù)補償非對稱圖像裝置的操作。圖9和圖10為根據(jù)本發(fā)明實施例的方法流程圖，本發(fā)明實施例為用圖7中所示的用于預(yù)補償非對稱圖像的裝置對不對稱圖像進行的預(yù)補償；在圖8中，1HDSP和A1分別表示圖像信號數(shù)據(jù)的水平掃描時間間隔和象元刪除時間間隔，TD1表示對應(yīng)于第一補償量一半的時間間隔。
首先，在步驟S1中，當裝在投影器10中用于在屏幕20上投影放大圖像的投影透鏡11的中心軸相對于屏幕20(見圖3或圖5)以一向上的投影角或向下的投影角布置時，控制部分200輸入一個對應(yīng)于投影角設(shè)置信號10的關(guān)鍵碼(key)數(shù)據(jù)。在步驟S2中，控制部分200根據(jù)S1步驟中輸入的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)確定補償方向并計算第一補償量。在步驟S3中，控制部分200計算圖像的掃描行總數(shù)。在步驟S4中，控制部分200根據(jù)第一補償量和在步驟S2及步驟S3中分別計算的掃描行總數(shù)來計算補償塊(blocks)的個數(shù)。在步驟S5中，控制部分200根據(jù)步驟S3和步驟S4中分別計算的掃描行總數(shù)和補償塊(blocks)總數(shù)，計算將刪除的象元數(shù)。即，在步驟S2至S5中，控制部分200根據(jù)在S1步驟中輸入的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)計算涉及到對將被投影到屏幕20上的非對稱圖像進行預(yù)補償操作的參數(shù)。在此，補償方向是向上或向下的方向。當?shù)谝谎a償量和圖像的掃描行總數(shù)分別表示為CA和NS時，被補償塊NB的個數(shù)表示為如下的方程1NB＝(2×NS)/CA→方程1在此，當NS和CA分別是480和20時，被補償塊NB的個數(shù)利用方程1計算是48。因此，譬如在480到(480-48)的掃描行上刪除2個象元，在(480-48)至(480-48×2)的掃描行中刪除4個象元，在48個掃描行的單元里另外刪除2個象元。
在步驟S6中，具有象元刪除時間間隔A1的切換寫時鐘信號401的產(chǎn)生是根據(jù)在步驟S5中計算的將被刪除象元的數(shù)，在主時鐘信號M.CLK的上升邊通過從控制時鐘產(chǎn)生部分300輸入寫時鐘信號的第一切換部分400產(chǎn)生。在步驟S7中，為產(chǎn)生一個與投影到屏幕20上的象反轉(zhuǎn)的圖像，響應(yīng)于在步驟S6中產(chǎn)生的切換寫時鐘信號401，在由步驟S2中確定的補償方向上，由掃描行刪除象元的圖像信號數(shù)據(jù)PSD被記錄在存儲部分500中。在步驟S8中，為了有一個從水平數(shù)據(jù)信號處理時鐘信號DSP.CLK的上升邊的時間點算起的、相應(yīng)于步驟S2中算出的第一補償量一半的時間延遲TD1，通過從控制時鐘產(chǎn)生部分300輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號303的第三切換部分700，在主時鐘信號M.CLK的上升邊產(chǎn)生切換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號701。
在S9步驟中，在具有由該掃描行刪除的象元的圖像信號數(shù)據(jù)PSD被讀出之前，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800通過第二切換部分600在時間間隔TD1相應(yīng)于第一補償量一半的切換操作，接收該掃描行消隱數(shù)據(jù)BD。在S10步驟中，為了有一個相應(yīng)于S2步驟中算出的第一補償量的時間延遲2*TD1，通過從控制時鐘產(chǎn)生部分300輸入讀時鐘信號302的第一切換部分400，在主時鐘信號M.CLK的上升邊產(chǎn)生為讀出步驟S7中記錄的圖像信號數(shù)據(jù)PSD的切換讀時鐘信號402。切換讀時鐘信號402有一個從水平數(shù)字信號處理時鐘信號DSP.CLK的上升邊的時間點算起的、相應(yīng)于第一補償量的時間延遲2*TD1。在S11步驟中，響應(yīng)于S10步驟中產(chǎn)生的切換讀時鐘信號402，記錄的圖像信號數(shù)據(jù)PSD從掃描行讀出。在S12中，從在S11步驟中由該掃描行讀出記錄的圖像信號數(shù)據(jù)PSD的終止之時間點起，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800通過第二切換部分600在時間間隔TD1相應(yīng)于第一補償量一半的切換操作，接收消隱數(shù)據(jù)BD。即，在S9-S12步驟中，為了由該掃描行形成具有相應(yīng)于第一補償量一半的時間延遲的補償圖像信號數(shù)據(jù)，響應(yīng)于第二切換控制信號202的高電平脈沖部分，消隱數(shù)據(jù)602在補償方向上于時間間隔TD1加到讀圖像信號數(shù)據(jù)601的象元刪除部分，其中時間間隔TD1相應(yīng)于第一補償量的一半。
在S13步驟中，在S8-S10步驟中產(chǎn)生的具有切換消隱數(shù)據(jù)602相加于其中的切換圖像信號數(shù)據(jù)601，響應(yīng)于在S8步驟(見圖8)中產(chǎn)生的切換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號701，被轉(zhuǎn)換成模擬信號，并且產(chǎn)生轉(zhuǎn)換的圖像信號數(shù)據(jù)801。轉(zhuǎn)換的圖像信號數(shù)據(jù)801被提供給投影器10。實施例2圖11是按照本發(fā)明另一實施例實踐的方法，其說明圖7中所示的預(yù)補償非對稱圖像裝置的操作計時圖；圖12和圖13為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的方法流程圖，本發(fā)明實施例為用圖7中所示的預(yù)補償非對稱圖像的裝置對不對稱圖像進行的預(yù)補償；在圖11中，1HDSP和A2分別表示圖像信號數(shù)據(jù)的水平掃描時間間隔和象元刪除時間間隔。另外，TD2和TD3分別表示相應(yīng)于第二補償量一半和相應(yīng)于第三補償量一半的時間間隔。
首先，在步驟S1中，當裝在投影器10中用于在屏幕20上投影放大圖像的投影透鏡11的中心軸相對于屏幕20(見圖3或圖5)以向上的投影角或向下的投影角布置時，控制部分200輸入一個對應(yīng)于投影角設(shè)置信號10的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)。在步驟S2中，控制部分200根據(jù)在S1步驟中輸入的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)確定補償方向并計算第二補償量和第三補償量。在步驟S3中，控制部分200根據(jù)在S2步驟中算出的第三補償量計算該掃描行刪除的象元數(shù)。即，在步驟S2和S3中，控制部分200根據(jù)在S1步驟中輸入的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)計算涉及到對將被投影到屏幕20上的非對稱圖像進行預(yù)補償操作的參數(shù)。在此，補償方向是向上或向下的方向。第二和三補償量分別表示最大補償量和補償塊(block)的補償量。
在步驟S4中，具有象元刪除時間間隔A2的切換寫時鐘信號401，根據(jù)在步驟S3中計算的被刪除象元的數(shù)，在主時鐘信號M.CLK的上升邊通過從控制時鐘產(chǎn)生部分300輸入寫時鐘信號301的第一切換部分400產(chǎn)生。在步驟S5中，為產(chǎn)生一個與投影到屏幕20上的象反轉(zhuǎn)的圖像，響應(yīng)于在步驟S4中產(chǎn)生的切換寫時鐘信號401，在由步驟S2中確定的補償方向上，由該掃描行刪除象元的圖像信號數(shù)據(jù)PSD被記錄在存儲部分500中。在步驟S6中，為了有一個從水平數(shù)字信號處理時鐘信號DSP.CLK的上升邊的時間點算起的、相應(yīng)于在步驟S2中算出的第二補償量一半的時間延遲TD2，通過從控制時鐘產(chǎn)生部分300，輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換信號303的第三切換部分700，在主時鐘信號M.CLK的上升邊產(chǎn)生切換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號701。
在S7步驟中，在具有象元由該掃描行刪除的圖像信號數(shù)據(jù)PSD被讀出之前，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800通過第二切換部分600在時間間隔TD3相應(yīng)于第三補償量一半的切換操作，接收掃描行的消隱數(shù)據(jù)BD。在S8步驟中，為了有一個相應(yīng)于在S2步驟中算出的第二補償量和第三補償量和的一半的時間延遲(TD2+TD3)，通過從控制時鐘產(chǎn)生部分300輸入讀時鐘信號302的第一切換部分400，在主時鐘信號M.CLK的上升邊產(chǎn)生為讀出在步驟S5中記錄的圖像信號數(shù)據(jù)PSD的切換讀時鐘信號402。切換讀時鐘信號402有一個從水平數(shù)字信號處理時鐘信號DSP.CLK的上升邊的時間點算起的、相應(yīng)于第二補償量第三補償量之和一半的時間延遲(TD2+TD3)。在S9步驟中，響應(yīng)于在S8步驟中產(chǎn)生的切換讀時鐘信號402，記錄的圖像信號數(shù)據(jù)PSD由掃描行讀出。在S10中，從在S9步驟中由該掃描行讀出記錄的圖像信號數(shù)據(jù)PSD終止之時起，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800通過第二切換部分在時間間隔TD3相應(yīng)于第三補償量一半的切換操作，接收消隱數(shù)據(jù)BD。即，在S7至S10步驟中，為了由該掃描行形成具有相應(yīng)于第二補償量一半的時間延遲TD2的補償圖像信號數(shù)據(jù)，響應(yīng)于第二切換控制信號202的高電平脈沖部分，消隱數(shù)據(jù)602在補償方向上于時間間隔TD3加到讀圖像信號數(shù)據(jù)601的象元刪除部分，其中時間間隔TD3相應(yīng)于第三補償量的一半。
在S11步驟中，在S7至S10步驟中產(chǎn)生的具有切換消隱數(shù)據(jù)602相加于其中的切換圖像信號數(shù)據(jù)601，響應(yīng)于在S6步驟(見圖11)中產(chǎn)生的切換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號701，被轉(zhuǎn)換成模擬信號，并且產(chǎn)生轉(zhuǎn)換的圖像信號數(shù)據(jù)801。轉(zhuǎn)換的圖像信號數(shù)據(jù)801被提供給投影器10。
以下將對具有上述結(jié)構(gòu)的采用了本發(fā)明方法的裝置的操作進行描述，該裝置采用了本發(fā)明在顯示圖像的投影系統(tǒng)中對非對稱圖像的預(yù)補償方法。
圖14是當投影透鏡如圖3所示布置時，預(yù)補償圖像信號的示意圖。以下將參考圖8中的計時圖進行關(guān)于實施例1的描述，并參考圖11中的另一個計時圖進行關(guān)于實施例2的描述。如圖3所示，當投影器10的投影透鏡11相對于屏幕20以一向上的投影角布置時，投影角設(shè)置部分100的投影角設(shè)置信號101被加到控制部分200。為了在屏幕20上投影一個正常圖像(見圖2)，響應(yīng)于投影角設(shè)置信號101，控制部分200控制圖像信號數(shù)據(jù)PSD的預(yù)補償處理。如圖4所示，投影到屏幕20上的圖像有一個倒梯形的形狀，其上端寬度25A大于下端寬度26A。因此，為了形成投影到屏幕20上的梯形形狀的圖像(見圖14)，控制部分200對圖像信號數(shù)據(jù)PSD的預(yù)補償處理進行控制。即，控制部分200向控制時鐘產(chǎn)生部分300提供記錄控制信號204，以響應(yīng)主時鐘信號M.CLK，控制時鐘產(chǎn)生部分300能夠輸出寫時鐘信號301。寫時鐘信號301的頻率在有關(guān)向上的投影角的補償方向(如圖10的箭頭所示)上被調(diào)節(jié)。
響應(yīng)于記錄控制信號204，當圖像信號數(shù)據(jù)PSD響應(yīng)于水平同步信號H.SYNC由該掃描行提供給存儲部分500時，控制時鐘產(chǎn)生部分300輸出寫時鐘信號301，該信號用于執(zhí)行圖像信號數(shù)據(jù)PSD的象元在補償方向被刪除的處理。即，在主時鐘信號M.CLK的上升邊，控制時鐘產(chǎn)生部分300輸出寫時鐘信號301以記錄圖像信號數(shù)據(jù)。當來自控制部分200的第一切換控制信號201被施加于第一切換部分400時，寫時鐘信號301通過第一切換部分400加到存儲部分500。
響應(yīng)于第一切換部分400的切換寫時鐘信號401，存儲部分500記錄刪除處理的圖像信號數(shù)據(jù)PSD，同時由該掃描行刪除圖像信號數(shù)據(jù)PSD的象元，以產(chǎn)生一個與將被投影到屏幕20上的圖像形狀相反的圖像(見圖4)。當一個在主時鐘信號M.CLK的上升邊產(chǎn)生正常頻率的讀時鐘信號302以實施例1中預(yù)定的時間延遲2×TD1或?qū)嵤├?中的預(yù)定時間延遲(TD2+TD3)在控制部分200的控制操作下施加給存儲部分500時，記錄在存儲部分500中的圖像信號數(shù)據(jù)PSD以實施例1中預(yù)定的時間延遲2×TD1或?qū)嵤├?中的預(yù)定時間延遲(TD2+TD3)讀出。控制部分200將第二切換控制信號202加到第二切換部分600。然后以預(yù)定時間間隔即實施例1中的TD1或?qū)嵤├?中的TD3將從外部提供給第二切換部分600的消隱數(shù)據(jù)BD從第二切換部分600中輸出，以產(chǎn)生預(yù)補償圖像(見圖14)。另一方面，控制部分200在有效圖像信號期間控制存儲部分500以輸出讀圖像信號數(shù)據(jù)501。當有效圖像信號存在的時間間隔結(jié)束時，控制部分200控制第二切換部分600并在預(yù)定的時間間隔，即，實施例1中的TD1或?qū)嵤├?中的TD3期間，第二切換部分600的切換操作提供消隱數(shù)據(jù)BD。
于是，切換的圖像信號數(shù)據(jù)601和切換的消隱數(shù)據(jù)602均從第二切換部分600提供給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800。當控制部分200向第三切換部分700施加第三切換控制信號203時，具有預(yù)定時間間隔即實施例1中的TD1或?qū)嵤├?中的TD2的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號303通過第三切換部分700從控制時鐘產(chǎn)生部分300提供給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800。接著，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800轉(zhuǎn)換具有切換的消隱數(shù)據(jù)602被相加于其中的切換的圖像信號601，即，具有消隱數(shù)據(jù)BD被相加于其中的圖像信號數(shù)據(jù)PSD，并且向投影器10施加轉(zhuǎn)換的圖像信號數(shù)據(jù)801，即，預(yù)補償圖像信號。因此，甚至當投影器10的投影透鏡11相對于屏幕20以向上的投影角設(shè)置(見圖3)時，預(yù)補償圖像信號(見圖14)通過投影透鏡11投影到屏幕20上，于是一個正常圖像(見圖2)被形成在屏幕20上。即，與圖像信號數(shù)據(jù)沒被預(yù)補償時產(chǎn)生的非對稱圖像(見圖4)相比，在屏幕20上投影的是一個正常的圖像。
圖15為當投影透鏡如圖5所示布置時的預(yù)補償圖像信號示意圖。以下將參考圖8中的計時圖進行關(guān)于實施例1的描述，并參考圖11中的另一個計時圖11進行關(guān)于實施例2的描述。如圖5所示，當投影器中投影透鏡11相對于屏幕20以向下的投影角設(shè)置時，投影角設(shè)置部分100的投影角設(shè)置信號101被加到控制部分200。響應(yīng)于投影設(shè)置信號101，控制部分200控制預(yù)補償圖像信號數(shù)據(jù)的處理，以在屏幕20上投影一個正常的圖像(見圖2)。如圖6所示，投影到屏幕20上的圖像具有一個上端寬度25B小于下端寬度26B的梯形。因此，控制部分200控制預(yù)補償圖像信號數(shù)據(jù)PSD的處理以形成一個投影到屏幕上的形狀為倒梯形的圖像。即，控制部分200向時鐘產(chǎn)生部分施加記錄控制信號204，以響應(yīng)于主時鐘信號M.CLK，使控制時鐘信號產(chǎn)生部分300能夠輸出寫時鐘信號301，其中，信號301的頻率被調(diào)節(jié)在向下投影角補償?shù)姆较蛏?圖15中的箭頭方向)。
響應(yīng)于記錄控制信號204，當圖像信號數(shù)據(jù)PSD響應(yīng)于水平同步信號H.SYNC由該掃描行提供給存儲部分500時，控制時鐘產(chǎn)生部分300輸出寫時鐘信號301，該信號用于執(zhí)行圖像信號數(shù)據(jù)PSD的象元在補償方向被刪除的處理。即，在主時鐘信號M.CLK的上升邊，控制時鐘產(chǎn)生部分300輸出寫時鐘信號301以記錄圖像信號數(shù)據(jù)。當來自控制部分200的第一切換控制信號201被施加于第一切換部分400時，寫時鐘信號301通過第一切換部分400施加給存儲部分500。
響應(yīng)于第一切換部分400的切換寫時鐘信號401，存儲部分500記錄刪除處理的圖像信號數(shù)據(jù)PSD，同時由該掃描行刪除圖像信號數(shù)據(jù)PDS的象元，以產(chǎn)生一個與將被投影到屏幕20上的圖像形狀相反的圖像(見圖6)。當一個在主時鐘信號M.CLK的上升邊產(chǎn)生正常頻率的讀時鐘信號302以實施例1中預(yù)定的時間延遲，即，2×TD1或?qū)嵤├?中的預(yù)定時間延遲(TD2+TD3)在控制部分的控制操作下施加給存儲部分500時，記錄在存儲部分500中的圖像信號數(shù)據(jù)PSD以實施例1中預(yù)定的時間延遲，即，2×TD1或?qū)嵤├?中的預(yù)定時間延遲(TD2+TD3)讀出?？刂撇糠?00將第二切換控制信號202施加給第二切換部分600。然后以預(yù)定時間間隔，即，實施例1中的2×TD1或?qū)嵤├?中的(TD2+TD3)將從外部提供給第二切換部分600的消隱數(shù)據(jù)BD從第二切換部分600中輸出，以產(chǎn)生預(yù)補償圖像(見圖15)。另一方面，控制部分200在有效圖像信號期間控制存儲部分500以輸出讀圖像信號數(shù)據(jù)501。當有效圖像信號存在的時間間隔結(jié)束時，控制部分200控制第二切換部分600并在預(yù)定的時間間隔，即，實施例1中的TD1或?qū)嵤├?中的TD3中，第二切換部分600的切換操作提供消隱數(shù)據(jù)BD。
于是，切換的圖像信號數(shù)據(jù)601和切換的消隱數(shù)據(jù)602均從第二切換部分600提供給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800。當控制部分200向第三切換部分700施加第三切換控制信號203時，具有預(yù)定時間延遲，即，實施例1中的TD1或?qū)嵤├?中的TD3的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號303通過第三切換部分700從控制時鐘產(chǎn)生部分300提供給數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800。接著，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換部分800轉(zhuǎn)換具有切換的消隱數(shù)據(jù)602被相加于其中的切換的圖像信號601，即，有消隱數(shù)據(jù)BD被相加于其中的圖像信號數(shù)據(jù)PSD，并且向投影器10施加轉(zhuǎn)換的圖像信號數(shù)據(jù)801，即預(yù)補償圖像信號。因此，甚至當投影器10的投影透鏡11相對于屏幕20以向下的投影角布置(見圖5)時，預(yù)補償圖像信號(見圖15)通過投影透鏡11投影到屏幕20上，作為一個正常圖像(見圖2)形成在屏幕20上。即與圖像沒被預(yù)補償時產(chǎn)生的非對稱圖像(見圖6)相反，在屏幕20上投影的是一個正常的圖像。
在預(yù)補償投影器中非對稱圖像的方法中，當投影透鏡以向上的或向下的投影角設(shè)置時，不管投影角的大小如何，響應(yīng)于投影角設(shè)置部分的投影角設(shè)置信號，投影到屏幕上的圖像的梯形誤差總是被預(yù)補償。即，圖像被正常地投影到屏幕上(如圖像以矩形的形狀)。
結(jié)果是，第一，投影到屏幕上的圖像永遠不會因梯形失真的發(fā)生而煩擾用戶。第二，投影器相對于屏幕的設(shè)置可以非常靈活。第三，在預(yù)補償非對稱圖像的梯形誤差時，投影器中硬件的性能和結(jié)構(gòu)靈活性因利用了數(shù)字電路和電腦軟件而增強，不需要更換投影器傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和/或操作。
以上已參考具體的實施例對本發(fā)明進行了描述和展示，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，各種可能有效的形式和細節(jié)的變化，都不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的構(gòu)思和范圍。
權(quán)利要求
1.一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其包括步驟(i)當安裝在投影器中用于在屏幕上投影放大圖像的投影透鏡的中心軸相對于屏幕以向上的投影角或和下的投影角設(shè)置時，輸入一個相應(yīng)于投影角設(shè)置信號的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)；(ii)根據(jù)(i)中輸入的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)計算參數(shù)，該參數(shù)關(guān)系到對將被投影到屏幕上的圖像非對稱進行預(yù)補償?shù)牟僮鳎?iii)根據(jù)第(ii)中計算的刪除的象元數(shù)，在主時鐘信號的上升邊產(chǎn)生具有象元刪除時間間隔的切換寫時鐘信號；(iv)根據(jù)步驟(ii)中確定的補償方向，響應(yīng)于步驟(iii)中產(chǎn)生的切換寫時鐘信號記錄由掃描行刪除象元的圖像信號數(shù)據(jù)，以便產(chǎn)生一與將投影到屏幕上的圖像形狀反向的圖像；(v)為了具有一個基于步驟(ii)中計算出的一參數(shù)的時間延遲，在主時鐘信號的上升邊產(chǎn)生切換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號；(vi)響應(yīng)于第二切換控制信號，在步驟(ii)確定的補償方向上將消隱數(shù)據(jù)加到讀圖像信號數(shù)據(jù)的象元刪除部分以形成由掃描行補償?shù)膱D像信號數(shù)據(jù)；和(vii)響應(yīng)于步驟(v)中產(chǎn)生的切換數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號，將在步驟(vi)中形成的具有消隱數(shù)據(jù)被相加其中的圖像信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號，并輸出一個轉(zhuǎn)換的圖像信號數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒ǎ渲?，所述切換的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號具有一個從水平數(shù)字信號處理時鐘信號上升邊的時間點算起的、相應(yīng)于第一補償量一半的時間延遲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，所述切換的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換輸出信號具有一個從水平數(shù)字信號處理時鐘信號上升邊的時間點算起的、相應(yīng)于第二補償量一半的時間延遲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒ǎ渲?，所述切換的讀時鐘信號具有主時鐘信號的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，所述的步驟包括分步驟(a)根據(jù)步驟(i)中輸入的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)確定補償方向并計算第一補償量；(b)計算圖像的掃描行總數(shù)；(c)根據(jù)分別在步驟(a)和步驟(b)中計算的第一補償量和掃描行總數(shù)計算補償塊的個數(shù)；(d)根據(jù)步驟(b)和(c)中分別計算的掃描行總數(shù)及補償塊數(shù)計算被掃描行刪除的象元數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中 非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，所述補償方向是向上或向下的方向，所述補償塊數(shù)為NB＝(2×NS)/CA此處，補償塊數(shù)、第一補償量及圖像掃描行的總數(shù)分別是NB、CA和NS。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，所述步驟(ii)包括分步驟(a)根據(jù)步驟(i)中輸入的關(guān)鍵碼數(shù)據(jù)確定補償方向并計算第二補償量和第三補償量；(b)根據(jù)步驟(a)計算的第三補償量計算由掃描行刪除的象元數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中 非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，所述補償方向是向上或向下的方向，并且所述第二補償量是最大補償量。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，所述步驟(vi)包括分步驟(k)在讀出具有掃描行的象元刪除圖像信號數(shù)據(jù)之前，通過切換操作在時間間隔內(nèi)接收該掃描行的消隱數(shù)據(jù)，其中時間間隔相應(yīng)于第一補償量的一半；(l)在主時鐘信號的上升邊產(chǎn)生切換讀時鐘信號，以便具有基于在步驟(ii)中計算的第一補償量的時間延遲；(m)響應(yīng)于在步驟(l)中產(chǎn)生的切換讀時鐘信號，由掃描行讀出在步驟(iv)中記錄的圖像信號數(shù)據(jù)；和(n)通過切換操作，在從步驟(m)讀出由掃描行記錄的圖像信號數(shù)據(jù)終止時間點起、相應(yīng)于第一補償量一半的時間間隔內(nèi)，接收消隱數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，所述切換的讀時鐘信號具有從水平數(shù)據(jù)信號處理時鐘信號上升邊所在時間點算起的相應(yīng)于第一補償量的時間延遲。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒ǎ渲?，所述步驟(vi)包括分步驟(k)在讀出具有掃描行的象元刪除圖像信號數(shù)據(jù)之前，通過切換操作在時間間隔內(nèi)接收該掃描行的消隱數(shù)據(jù)，其中時間間隔相應(yīng)于在步驟(ii)計算的第三補償量的一半；(l)在主時鐘信號的上升邊產(chǎn)生切換讀時鐘信號，以便具有基于在步驟(ii)中計算的第二補償量和第三補償量的時間延遲；(m)響應(yīng)于在步驟(l)中產(chǎn)生的切換讀時鐘信號，由掃描行讀出記錄在步驟(iv)中的圖像信號數(shù)據(jù)；和(n)通過切換操作。在從(m)讀出由該掃描行記錄的圖像信號數(shù)據(jù)終止時間點起、相應(yīng)于第三補償量一半的時間間隔內(nèi)，接收消隱數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒ǎ渲?，所述切換的讀時鐘信號具有相應(yīng)于第二補償量和第三補償量之和的一半的、從正常水平數(shù)字信號處理時種信號上升邊時間點算起的時間延遲。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒ǎ渲?，所述切換的寫時鐘信號具有象元刪除時間間隔A1。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，所述切換的寫時鐘信號具有象元刪除時間間隔A2。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒ǎ渲?，在高電平期間所述第二切換控制信號把消隱數(shù)據(jù)加到了讀圖像信號數(shù)據(jù)的象元刪除部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，所述第二切換控制信號包括高電平脈沖，每個脈沖具有相應(yīng)于第一補償量一半的時間間隔。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的一種對顯示圖像的投影系統(tǒng)中非對稱圖像進行預(yù)補償?shù)姆椒?，其中，所述第二切換控制信號包括高電平脈沖，每個脈沖具有相應(yīng)于第三補償量一半的時間間隔。
全文摘要
一種投影系統(tǒng)中預(yù)補償非對稱圖像的方法，當投影器的投影透鏡相對屏幕以向上的或向下的投影角放置時，無論投影角如何，其響應(yīng)于來自投影角設(shè)置部分的投影信號，對投影在屏幕上的圖像的梯形誤差進行預(yù)補償，使圖像正常投影在屏幕上，當預(yù)補償非對稱圖像的梯形誤差時，投影器中硬件的性能或結(jié)構(gòu)靈活性可通過使用數(shù)字電路和計算機軟件得到加強，而不要求改變投影器的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)和/或操作。
文檔編號G03B21/00GK1158537SQ96121369
公開日1997年9月3日 申請日期1996年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月13日
發(fā)明者禹性在 申請人:大宇電子株式會社