专利名称：可自动调整水平的投射型图像显示设备及其操作方法
技术领域：
本发明涉及能进行自动调整水平的投射型图像显示设备及其操作方法，尤其具体涉及自动调整投影仪的左/右侧支架，自动保持水平及梯形失真的投射型图像显示设备及其操作方法。
背景技术：
随着数字电视的广泛使用，使得高画质的播放成为可能，因此在对现有传统的直接观看式的CPT(阴极射线管)的需求正在逐渐减少，相反，对大画面投影电视、PDP TV(等离子体电视)、投影仪等数字电视播放设备的需求逐渐扩大。特别是与其他图像显示设备相比，像投影仪等投射型图像显示设备具有可以构成大型画面的绝对优势，因此，上述投射型图像显示设备与现有个人计算机的图像显示器连接，便可以用在召开研讨会等多种用途方面。此外，在家庭用方面，数字电视接收机的图像显示设备的用途也正在逐渐扩大。
如图1所示，使用平面播放元件LCD液晶电视、DLP数字光显电视等投影设备110在接收到外部图像信号源100发射出的图像信号时，发出与灯光源所发出的白色光被分解成红、绿、兰颜色，并且射入播放元件。接受光射入的播放元件根据自身的穿透/反射特性，对应红、绿、兰颜色的光在播放元件表面形成图像后，使射入的光穿过或反射，随后向投影镜头传送。通过这样的传送过程，穿过投影镜头的光最终在设置于投影设备110外部的画面银幕120上形成图像，播放出外部图像信号源100输入的图像信号。
因为上述投影设备是按照利用投射在银幕上的光来显示图像进行设计的，所以会受到从投射镜头到银幕之间的光走行路径等诸多因素影响。特别是如果投影设备的镜头高度不能提高，为了投射适合银幕高度的图像，就必须使用具有特定向上投射率的投射镜头。
如图2所示，向上投射率的定义是从投影设备110的投射镜头中投射出的光照射到银幕200上，显示图像的竖直方向大小a与投射镜头轴心到图像上部距离b间的比例，如数学式1所示[数学式1]向上投射率＝a/b×100(％)通常情况下，为了防止发生图像的上部与下部的幅宽是相互对应的平行四边形的竖直梯形失真现象，可以将向上投射率设定得大些，使投影设备与银幕成90度角。
但是，投影设备的高度比向上投射率范围内可以投射的高度还高时，如图3示，投影设备110投射镜头的前部要比后部设置得高一些，这时就会发生竖直梯形失真现象，为了确保正常显示图像，有必要保证竖直梯形失真。
另外，如图4示，如果投影设备110的投射镜头与银幕400的轴心不是相互垂直的话，画面左侧的上、下高度与画面右侧的上、下高度对应的水平梯形失真现象就会发生在银幕的图像中。
为了实现上述梯形失真歪曲保证，投影设备的输入图像信号处理部对图像信号进行了反向梯形失真歪曲保证处理。因为旨在进行反向梯形失真歪曲保证处理的IC(集成电路)可以支持竖直梯形失真保证及水平梯形失真保证等全部功能，所以可以根据用户设置环境进行反向梯形失真歪曲保证处理。即，依靠上述反向梯形失真歪曲保证IC(集成电路)，由于竖直梯形失真及水平梯形失真导致的歪曲的图像形态及相反方向的图像在投影设备中形成并投射出去，确保了歪曲图像形成准确的直射角形态。
这时，因为通常情况下银幕是与地面平行设置的，所以投影设备也应该与地面平行设置。因此，如果投影设备没有与地面平行设置的话，银幕上的图像将不是竖直或水平的梯形失真现象，而是将会发生画面歪斜的现象。
但是，存在梯形失真歪曲现象的银幕有投影设备不与地面平行，有倾斜甚至是歪曲现象，这时，用户纠正这种歪曲，保证正确的直射角图像是非常困难的。
为了纠正这种歪曲，用户可以通过调整位于投影设备前面的左/右侧支架的高度，来调整投影设备的左、右水平。但是，用户直接观看银幕的图像，手动调节左/右支架的高度使其保持水平，这是非常复杂的。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述的问题，提供一种可以进行自动调整水平的投射型图像显示设备，以便根据用户需求进行自动调整水平。
本发明的构成为了实现上述的目的，本发明的投射型图像显示设备设置有左侧支架及右侧支架，其特征是设有一个用来检测投射型图像显示设备的左、右偏差感知角度及前、后偏差感知角度的重力传感器；设有一个与左侧支架相连接的，用于调节左侧支架高度的左侧高度调整步进电机部；还设有一个用于调节右侧支架高度的右侧调整水平步进电机部；还设有一个利用从重力传感器检测出来的左、右偏差角度及前、后偏差角度，控制左侧高度调整步进电机部及右侧调整水平步进电机部运转的微型计算机部，从而完成自动调整水平功能。
同时具有利用从重力传感器检测出来的前、后偏差角度，保证竖直梯形失真的反向梯形失真保证部。
本发明设置重力传感器部、左侧支架及右侧支架的投射型图像显示设备，其调整水平方法包括如下几个阶段调整左侧支架高度的阶段；利用重力传感器检测左、右偏差感知角度的阶段；确保投射型图像显示设备的左、右水平适中的调整右侧支架高度的阶段；利用重力传感器检测出投射型图像显示设备前、后偏差感知角度的阶段；利用检测出的前、后偏差感知角度保证竖直梯形失真的阶段。
本发明具有如下的效果1、用户可以自动保证投影设备的水平，因此可以减少用户在设置投影设备过程中的各种复杂事项。2、本发明的投影设备倾斜导致的歪曲可以自动进行水平保证，在竖直梯形失真及水平梯形失真保证时可以事先防止发生错误。其结果是便于用户设置投影设备，并进行准确的操作。
图1是说明普通投射型图像显示设备的工作示意图。
图2是说明向上投射率的示意图。
图3是说明竖直梯形失真现象的示意图。
图4是说明水平梯形失真现象的示意图。
图5是本发明的投射型图像显示设备的示意图。
图6是本发明的投射型图像显示仪的结构示意框图。
图7a及图7b是对本发明的投射型图像显示设备的重力传感器工作进行说明的示意图。
图8是本发明的投射型图像显示设备的工作顺序流程图。
附图主要部分符号说明
左侧支架500、右侧支架510、微型计算机600、重力传感器610、遥控接收部620、遥控630、左侧高度调整步进电机部640、右侧水平调整步进电机部650、反向梯形失真调整部660。
具体实施例方式
下面结合附图5～8对于本发明实施过程中的自动调整水平投射型图像显示设备的构成及工作方法进行说明图5是投影设备正面示意图。投影设备包括附有投影镜头前面底部的左侧支架500及右侧支架510。
图6是图5的投影设备内部构成示意框图。本发明的投影设备内部构造包括有如下部分控制整体工作的微型计算机部600；测定投影仪左右、前后偏差的重力传感器部610；调整左侧支架500高度的左侧高度调整步进电机部640；调整右侧支架510高度的右侧调整水平步进电机部650；保证反向梯形失真歪曲的反向梯形失真调整部660及接收遥控630输入的控制信号并传递给微型计算机的遥控接收部620。
上述重力传感器部610感知投影设备的水平状态，检测出左、右或前、后倾斜时倾斜感知角度，并把该数据传递给微型计算机600。
上述微型计算机600利用重力传感器610传递过来的倾斜感知角度，计算出对左侧及右侧支架的调整程度，并把与之相对应的控制信号传递到调左侧高度调整步进电机部640及右侧水平调整步进电机部650。
上述左侧高度调整步进电机部640及右侧调整水平步进电机部650接收到微型计算机传递过来的控制信号后，对左侧支架500及右侧支架510进行分别调整。
图7a及图7b是对上述重力传感器的左、右倾斜及前、后倾斜的感知方法进行说明的示意图。
如图7a所示，重力传感器610检测出相对于重力方向700的上述重力传感器的上下轴心与投影设备的投射镜头轴心的左、右方向之间是否存在或存在多大偏差，这就形成了投影设备左、右方向的倾斜感知角度720。
如图7b所示，重力传感器610检测出相对于重力方向700的上述重力传感器的上下轴心与投影仪的投射镜头轴心的前、后方向之间是否存在或存在多大偏差，这就形成了投影仪前、后方向的倾斜感知角度740。
下面参照图8，说明具有上述结构的投射型图像显示设备的具体工作方法首先用户打开投影仪，银幕上开始显示图像，用户使用遥控器等操纵调整左侧高度的步进电机。在从遥控器传递过来的控制信号的作用下，投影设备的微型计算机控制着调整左侧高度的步进电机，对左侧支架高度进行调整阶段800。其结果是，可以对投影仪前面的投射镜头的高度进行调整，确保银幕同图像的高度保持一致。
随后，用户通过遥控器向投影设备传递自动调整水平命令，微型计算机在该命令的作用下开始遂行自动调整水平操作阶段810；在遥控器发射出的信号作用下，上述微型计算机利用重力传感器检测出投影设备的左、右倾斜感知角度，随后，微型计算机判断出左、右水平正确与否阶段820；如果投影仪处于左、右倾斜的状态的话，则控制右侧调整水平的步进电机，调整右侧支架的高度阶段830；如果在阶段820中能够断定投影仪的左侧水平准确无误的话，将终止调整水平工作。
其后，微型计算机利用重力传感器检测出投影设备的前、后、左、右倾斜感知角度，并利用这一数据控制着投影设备的反向梯形失真保证部，实施图像信号的反向梯形失真保证工作，保证图像的歪曲阶段850。
权利要求
1.一种可自动调整水平的投射型图像显示设备，设有左侧支架及右侧支架，其特征是设有一个用来检测投射型图像显示设备的左、右偏差感知角度及前、后偏差感知角度的重力传感器；设有一个与左侧支架相连接的，用于调节左侧支架高度的左侧高度调整步进电机部；还设有一个与右侧支架相连接的，用于调节右侧支架高度的右侧调整水平步进电机部；还设有一个利用从重力传感器检测出来的左、右偏差角度及前、后偏差角度，控制左侧高度调整步进电机部及右侧调整水平发动机部运转的微型计算机部。
2.根据权利要求1所述的可自动调整水平的投射型图像显示设备，其特征是设有一个利用从重力传感器检测出来的左、右偏差角度及前、后偏差角度，保证竖直梯形失真的反向梯形失真保证部。
3.一种可自动调整水平的投射型图像显示设备及其操作方法，其特征是设有一个对左侧支架高度进行调整的阶段；设有一个利用重力传感器检测出投射型图像显示器的左、右倾斜感知角度的阶段；还设有一个调整右侧支架的高度，使其适应投射型图像显示器的左、右水平的阶段；还设有一个利用重力传感器检测出投射型图像显示器的前、后倾斜感知角度的阶段；还设有一个利用检测出的前、后倾斜感知角度保证竖直梯形失真的阶段。
全文摘要
本发明涉及一种能进行自动调整水平的投射型图像显示设备及其操作方法，其具体特征如下设有一个用来检测投射型图像显示设备的左、右偏差感知角度及前、后偏差感知角度的重力传感器；设有一个与上述左侧支架相连接，用于调节左侧支架高度的左侧高度调整步进电机部；设有一个用于调节右侧支架高度的右侧调整水平发动机部；还设有一利用从重力传感器检测出的左、右偏差角度及前、后偏差角度，控制左侧高度调整步进电机部及右侧调整水平发动机部运转的微型计算机部，从而完成自动调整水平功能。
文档编号H04N5/74GK1630354SQ20031011911
公开日2005年6月22日 申请日期2003年12月16日 优先权日2003年12月16日
发明者李东哲 申请人:乐金电子(沈阳)有限公司