背投影拼接墙的系统及其调整方法与流程

本发明涉及一种背投影拼接墙的系统及其调整方法，尤指一种可调整光轴的背投影拼接墙的系统及其调整方法。

背景技术：

传统电视墙是由具有屏幕单元的多个箱体拼接而成，相关的先前技术大多是对于箱体机构的改良，箱体散热如何设计，屏幕如何挂上箱体上，或是箱体的机构设计以改良屏幕单元之间的接缝，使其接缝可达到最小化，或是使该箱体的屏幕、内部组件方便拆装调整等改良，例如在公开号CN201548800的专利申请文件中，其公开一种大型显示屏幕，具体为一种背投影拼接墙，主要改良的是背投影反射镜的位置调整装置，在于实现在不拆除屏幕的情况下，从背投影箱体的前面调整反射镜，以提高安装调适的工作效率。

目前市面上较普遍的拼接电视墙，由于其尺寸或位置的关系，对于不同视角的观赏者而言，在拼接电视墙的边缘所投射出来的亮度，通常都会衰减。例如，以观赏者的眼睛的高度平视时，与拼接电视墙中接近眼睛高度的子显示屏的亮度可使观赏者可正常地观看，但拼接电视墙中较高位置或是距离眼睛高度较远的子显示屏的亮度，对于观赏者而言则显得亮度不够，尤其在拼接电视墙的边缘位置的子显示屏更加明显地变暗。

因此，期待有一种背投影拼接墙的系统，能够克服观看者因视角差所造成亮度不均匀与亮度不足的问题。

职务之故，发明人鉴于已知技术的不足，乃思及改良发明的意图，终能发明出本案的“背投影拼接墙的系统及其调整方法”。

技术实现要素：

本案的主要目的在于提供一种背投影拼接墙系统，观看者在观看拼接墙的影像时的视角会造成亮度的衰减，譬如在靠近拼接墙的边缘地带的亮度对于观看者而言有所不足，特别是在垂直方向上的边缘地带上，本发明背投影拼接墙系统包含复数光学显示单元，其可根据观看者到各个光学显示单元的视角的不同来适当地调整相对应的光学显示单元的光轴，以使投射到观看者的画面光束往观看者的方向偏转，而可改善观看者观看到拼接墙的画面显示参数被强化，例如增加边缘的亮度、彩度、对比等参数。

本案的又一主要目的在于提供一种背投影拼接墙系统，包含：至少两个投影单元，皆具有第一光轴；至少两个屏幕单元，分别对应于该至少两个投影单元，且皆具有第二光轴；以及至少两个光轴调整器，分别对应于该至少两个投影单元，并分别使该些第一光轴的至少其中之一与相对应的第二光轴不重合。

本案的另一主要目的在于提供一种用于一背投影拼接墙系统的调整方法，该背投影拼接墙系统包含至少两个投影单元、分别对应于该至少两个投影单元的至少两个屏幕单元、以及分别对应于该至少两个投影单元的至少两个光轴调整器，各该投影单元皆具有第一光轴，各该投影单元皆具有显示屏，各该显示屏具有第二光轴，该方法包含下列步骤：分别以各该光轴调整器来调整相对应的第一光轴；以及使各该第一光轴的至少其中之一与相对应的第二光轴不重合。

本案的又一主要目的在于提供一种光学投影系统，共同显示合成影像，该光学投影系统包含：复数光学显示单元，其中：各该复数光学显示单元具投影单元及屏幕单元；各该投影单元具有第一光轴；各该屏幕单元对应于相关该投影单元，且具有显示屏，该显示屏具有第二光轴；以及至少该复数光学显示第一光轴之一与其相对应的第二光轴不重合。

本案的再一主要目的在于提供一种光学投影系统，包含：两个投影单元，皆具有第一光轴；以及两个屏幕单元，分别对应于该两个投影单元，且各具显示屏，该屏具有第二光轴，其中至少该第一光轴之一与其相对应的第二光轴不重合。

本案的再一主要目的在于提供一种用于光学投影系统的调整方法，该光学投影系统包含至少两个投影单元、以及分别对应于该至少两个投影单元的至少两个屏幕单元，各该投影单元皆具有第一光轴，各该屏幕单元具显示屏，该显示屏具有第二光轴，该方法包含下列步骤：依照该光学投影系统的该至少两个屏幕单元的拼接高度及观看距离与观看高度来计算第一光轴相对应的第二光轴的偏移量；以及依照各该偏移量来调整相对应的第二光轴。

为了让本发明之上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1(a)显示依据本发明构想的较佳实施例的光学投影系统的调整光路的示意图。

图1(b)显示依据本发明构想的较佳实施例的光学投影系统的调整光路的示意图。

图1(c)显示依据本发明构想的较佳实施例的光轴OPC1改变后的投影画面的侧视图。

图1(d)显示依据本发明构想的较佳实施例的光轴OPC1改变后的投影画面的正视图。

图2(a)显示依据本发明构想的较佳实施例的光学投影系统20的正面透视图。

图2(b)显示依据本发明构想的较佳实施例的光学投影系统20的侧视图。

图2(c)显示依据本发明构想的较佳实施例的反射镜25投射影像至屏幕单元24的示意图。

图2(d)显示依据本发明构想的较佳实施例的调整投影画面27的示意图。

图3显示依据本发明构想的较佳实施例的用于光学投影系统的调整方法。

图4显示依据本发明构想的较佳实施例的投影位置调整器26的示意图。

图5(a)显示依据本发明构想的较佳实施例的光学投影系统30的示意图。

图5(b)显示依据本发明构想的较佳实施例的光学显示单元31,31’的示意图。

图5(c)显示依据本发明构想的较佳实施例的未调整前的视角与增益的关系图。

图5(d)显示依据本发明构想的较佳实施例的三层垂直拼接墙37未偏轴调整的辉度的示意图。

图5(e)显示依据本发明构想的较佳实施例的三层垂直拼接墙37经偏轴调整后的辉度的示意图。

图5(f)显示依据本发明构想的较佳实施例的视角Θ与调整偏移量OFS3的关系的示意图。

图5(g)显示依据本发明构想的较佳实施例的三层高度的拼接墙37调整偏移量的数值。

图6显示依据本发明构想的较佳实施例的用于光学投影系统30的调整方法。

图7显示依据本发明构想的较佳实施例的光学投影系统40的示意图。

图8(a)显示依据本发明构想的较佳实施例的光学投影系统50的示意图。

图8(b)显示依据本发明构想的较佳实施例的不对称切割的屏幕单元54’示意图。

图8(c)显示依据本发明构想的较佳实施例的对称切割的屏幕单元54示意图。

符号说明

10 光学投影系统 101 投影单元

103 观赏区域 41,41’,51,51’ 显示单元

OPC1,OPC1’,OPC2,OPC2’ 光轴 Reg1 第一区域

USR1,USR2 观看者 Reg2 第二区域

DEV 偏移量 104 35,35’光轴调整器

1010,220 330,330’光学镜头 105,26,26’36,36’投影位置调整器

1012,221,38,38’ 投影机蕊 AC1 第一中心轴

106,106’,106” 投影画面 AC2 第二中心轴

Dir1 第一方向 Dir2 第二方向

20 背投影拼接墙系统 21,21’ 箱体

22,22’ 光轴调整器 23,23’33,33’,42,42’,52,52’投影单元

102,24,24’34,34’,44,44’,54,54’屏幕单元 25,25’ 反射镜

P1,P1’ 中心点 OP1,OP1’,OP5O’ 光轴

CA1,CA1’,CA3,CA3’,CA5,CA5’ 中心轴线 DIR3,DIR4 方向

30,40,50 光学投影系统 28,28’,31,31’371,372,373 显示单元

32 合成影像 320,320’ 投影画面

OP3,OP3’,OP4,OP4’,OP7,OP7’ 第一光轴 OP5,OP5’OP6,OP6’,OP8,OP8’ 第二光轴

POS1,POS2,H1 高度 OFS3,OFS3’,OFS4’,OFS5’ 偏移量

340,340’,440,440’,540,540’ 光学组件 D1 观看者USR2与光学投影系统30之间的距离

Reg4观赏区域 OPT,OPT’ 优化角度

OC光学投影系统30的中心 CC’ 非对称圆心

37三层垂直拼接墙 CC 对称圆心

LUM1,LUM1’ 辉度

LT320,LT320’投影画面光线 VH1 观看高度差

具体实施方式

本发明提供下列较佳实施例来说明本创作的精神，为了更简洁表述本发明而省略了部分组件，而在各实施例之间可互相组合形成新的实施例，且在较佳实施例中的具体形状、结构、装置以及参数值并非用来限制本创作，凡熟知此技艺者当可做出更动或润饰，其皆在本创作的范围内。

图1(a)与图1(b)是显示依据本发明构想的较佳实施例的光学投影系统10的调整光路的示意图。光学投影系统10包含投影单元101、屏幕单元102、以及观赏区域103，该投影单元10具有光轴OPC1，该屏幕单元102具有光轴OPC2，在图1(a)中的两光轴OPC1,OPC2是重合在同一条虚线，从该投影单元101射出的光经由该屏幕单元102后，照射在该观赏区域103的第一区域Reg1，该第一区域Reg1是对称于这些光轴OPC1,OPC2。屏幕单元102可为光学组件，例如透镜或平面镜。在图1(b)中的投影单元101则是相对于该屏幕单元102偏移了一个偏移量DEV，其中投影单元101的光轴OPC1产生偏移而形成光轴OPC1’，屏幕单元102的光轴OPC2’则未偏移，仍在原来的光轴OPC2的位置。该投影单元101射出的光经由该屏幕单元102后，照射在该观赏区域103的第二区域Reg2，该第二区域Reg2不对称于这些光轴OPC1’与OPC2’。在一较佳实施例中，当该屏幕单元102是该光学投影系统10中位置较高的屏幕单元102时，对于在图1(a)中的观看者USR1而言，由于照射在观赏区域103的光大多在相对较高的位置，使得观看者USR1看到影像的亮度较暗。而在该投影单元101的位置偏移之后，对于在图1(b)中在同一位置上的观看者USR1而言，由于该投影单元101的该光轴OPC1偏移了该偏移量DEV而形成该光轴OPC1’，使观赏区域Reg1往低处的位置移动，照射在观赏区域103的光大多在相对较低的位置，即观赏区域Reg2，使得观看者USR1看到影像的亮度不至于衰减太多。

请参阅图1(c)，其为本发明较佳实施例光轴OPC1改变后的投影画面的侧视图。请参阅图1(d)，其为本发明较佳实施例光轴OPC1改变后的投影画面的正视图。在一较佳实施例中，该光学投影系统10更包含光轴调整器104以及投影位置调整器105，该投影单元101包含光学镜头1010与投影机蕊1012，该投影机蕊可为数字微镜显示(DMD)芯片、LCD(液晶显示器，Liquid Crystal Display)显示模块、或LCOS(硅基液晶，Liquid Crystal on Silicon)显示模块。该投影单元101的光轴OPC1相当于光学镜头1010的光轴。该光轴调整器104承载该光学镜头1010，且配置于该光学镜头1010与该投影机蕊1012之间。在一较佳实施例中，该光学镜头1010具有第一中心轴AC1，藉由优化调整使该光轴调整器104往第一方向Dir1移动，使该光学镜头1010与该投影机蕊1012的相对位置改变，同时也使原投影画面106改变而形成光轴改变后的投影画面106’。

在光轴偏移后，投影单元101的光轴OPC1’与屏幕单元102的光轴OPC2不重合，即，与屏幕单元102的中心轴线不重合。同时，投影画面106’与屏幕单元102不重合，若投影画面106’未落在屏幕单元102内，则须进一步使用该投影位置调整器105来调整。图1(c)中的该投影位置调整器105承载该投影单元101，并使该投影单元101平移或升降运动来进行调整，而改变投影画面106’与屏幕单元102相对关系。例如使该投影单元101往第二方向Dir2移动、同时移动该投影单元101使其远离或靠近该屏幕单元102，以使该投影画面106”与屏幕单元102重合，如同图1(d)中的投影画面106”所示，让投影画面106”所涵盖的区域等于屏幕单元102的区域。

上述的较佳实施例仅列举出观看者USR1在相对较低的位置，而屏幕单元102与投影单元101在相对较高的位置的例子，此原理亦可应用在不同的相对位置上。在一较佳实施例中，该光学投影系统10可包含至少两个屏幕单元102以及与其相对应的至少两个投影单元101，各该屏幕单元102与其相对应的投影单元101都可因应观看者USR1位置的区域的需求，而改变该投影单元101与该屏幕单元102之间的相对位置，进而可达到分别调整其光轴OPC1，使得在不同位置的屏幕单元102到达观看者USR1的眼睛在整体上可呈现相对接近均匀的亮度。

请参阅图2(a)，其为本发明较佳实施例光学投影系统20的正面透视图。请参阅图2(b)，其为本发明较佳实施例光学投影系统20的侧视图。光学投影系统20可为背投影拼接墙系统。请同时参阅图2(a)与图2(b)，光学投影系统20包含至少两个显示单元28,28’，所述的至少两个显示单元28,28’中，显示单元28包含投影单元23、屏幕单元24、以及光轴调整器22。另一显示单元28’包含投影单元23’、屏幕单元24’、以及光轴调整器22’。在此较佳实施例中，所述的显示单元28,28’分别包含光轴调整器22,22’，在其他较佳实施例中则可都不包含光轴调整器22,22’、或其中一个显示单元包含光轴调整器。投影单元23,23’，皆具有光轴OP1,OP1’，屏幕单元24,24’分别对应于投影单元23,23’，光轴调整器22,22’，分别对应于投影单元23,23’，并分别使各该光轴OP1,OP1’的至少其中之一与垂直于相对应的屏幕单元24,24’的中心轴线CA1,CA1’不重合。此处的屏幕单元24,24’都为光轴在其几合中心的光学组件，因此其中心轴线CA1,CA1’分别等于屏幕单元24,24’的光轴。在此较佳实施例中，光轴调整器22来调整光轴OP1，而使显示单元28中的投影单元23的光轴OP1与屏幕单元24的光轴CA1不重合。在另一较佳实施例中，无需光轴调整器23而可使光轴OP1与光轴CA1不重合的调整方式，请容后文说明。

屏幕单元24,24’可为光学组件，例如透镜或平面镜。在图2(a)中，CA1为与该屏幕单元24垂直的中心轴线，CA1’为与该屏幕单元24’垂直的中心轴线。上述的这些组件都可分别配置于箱体21,21’，例如箱体21可包含投影单元23、屏幕单元24、以及光轴调整器22，箱体21’可包含投影单元23’、屏幕单元24’、以及光轴调整器22’。每一箱体21,21’更包含投影位置调整器26,26’与反射镜25,25’。在另一较佳实施例中可不需要反射镜，其可依照投影单元23,23’与屏幕单元24,24’的配置关系而定。

请参阅图2(c)，其为本发明较佳实施例反射镜25投射影像至屏幕单元24的示意图。光学镜头220将要显示的投影画面27经由该反射镜25投射到该屏幕单元24上。在图2(c)中，从光学镜头220射出的光经由该反射镜25到达该屏幕单元24，该光学镜头220的光轴OP1，即该投影单元23的光轴OP1与该屏幕单元24的该中心轴线CA1不重合，可同时参阅图2(a)，另一投影单元23’的光轴OP1’则与该屏幕单元24’的该中心轴线CA1’重合。上述的中心轴、中心轴线是指光学组件的几何中心轴或几何中心轴线，例如双面对称圆形透镜形状的几何中心轴为通过其圆心且与圆形的面垂直的中心轴，矩形形状的几何中心轴为通过其对角线交点且与矩形的面垂直的中心轴。在图2(c)中，其显示了光轴调整器22将光学镜头220往方向Dir3偏移(例如平移)，投影机蕊221与光学镜头220之间的相对位置改变，使得从光学镜头220射出的光经由该反射镜25到达该屏幕单元24之投影画面27的一部分不在屏幕单元24的范围内，此时可使用投影位置调整器26来调整，使该屏幕单元24涵盖该投影画面27，如图2(d)所示。

请参阅图2(d)，其为本发明较佳实施例调整投影画面27的示意图。投影位置调整器26将投影单元23往方向Dir4偏移(例如平移)，过该投影位置调整器26的调整后，该屏幕单元24涵盖该投影画面27。

请参阅图3，其为本发明较佳实施例用于一光学投影系统20的调整方法。可同时参阅图2(a)～2(c)，该光学投影系统20包含至少两个光学显示单元28,28’，各该光学显示单元28,28’包含投影单元23,23’，其具有第一光轴OP1,OP1’且提供投影画面；以及屏幕单元24,24’，分别对应于该投影单元23,23’且具有第二光轴CA1,CA1’，该投影画面投影于该屏幕单元24,24’，该方法包含下列步骤：步骤S101，调整至少一个显示单元中的第一光轴OP1,OP1’，使其与相对应的第二光轴CA1,CA1’不重合。如何调整光轴而可使该光学投影系统20的整体亮度趋于最大化与均匀化，请容后文说明。

请参阅图4，其为本案较佳实施例投影位置调整器26的示意图。该投影位置调整器26承载相对应的该投影单元23，且可以同时平移Sht、升降UD、等运动，以使相对应的投影画面27与该屏幕单元24的显示屏重合。

请参阅图5(a)，其为本发明较佳实施例光学投影系统30的示意图。该光学投影系统30具复数显示单元，例如显示单元31,31’,…等。请参阅图5(b)，其为本发明较佳实施例显示单元31,31’的示意图。该复数显示单元31,31’,…等，以共同显示合成影像32，并利于在相对远处的观看者USR2观看，其中各该复数显示单元31,31’具有投影单元33,33’及屏幕单元34,34’，各该投影单元33,33’具有第一光轴OP3,OP3’，各该屏幕单元34,34’对应于相关该投影单元33,33’，且具有光学组件340,340’及垂直于该光学组件340,340’的中心轴线CA3,CA3’，各该光学组件340,340’具有第二光轴OP6,OP6’，其中至少该复数第一光轴OP3,OP3’之一与其相对应的第二光轴OP6,OP6’不重合。在此处光学组件340,340’的第二光轴OP6,OP6’即为该屏幕单元34,34’的光轴。

例如在图五(b)中，光轴调整器35将光学镜头330往下调整，使投影机蕊38与该光学镜头330的相对位置改变，类似于图1(c)中的光学镜头1010往上调整而使投影画面106往上平移成为投影画面106，此处的光学镜头330相对于该投影机蕊38则是往下调整，使得投影画面(未显示)往下平移，因此需将投影位置调整器36往上升高使显示单元34涵盖投影画面。同时，使得该第一光轴OP3往上偏移了偏移量OFS3，类似于图1(b)，投影单元101相对于屏幕单元102往上偏移使得从屏幕单元102出射的光线往下偏转，此处的投影单元33的光学镜头330的第一光轴OP3往上偏移，使得该第一光轴OP3与该第二光轴OP6不重合，该屏幕单元34与该光学镜头330之间的相对位置改变，使得投影画面320光线LT320往下偏转一个角度，此可补偿观看者USR2因视角的关系所造成的显示参数的缺陷，该显示参数例如为投影画面320的亮度、彩度、或对比等。另一位置调整器36’则是不调整，同时光轴调整器35’也是不调整，投影机蕊38’与该光学镜头330’的相对位置并未改变，使得该第一光轴OP3’与第二光轴OP6’之间无偏移而偏移量OFS3’＝0，该屏幕单元34’与该光学镜头330’之间的相对位置亦未改变，使得投影画面320’光线LT320’水平地投影出来，此适用于观看者USR2的眼睛高度与屏幕单元34’的高度接近时。

在图5(a)中，该观看者USR2之眼睛观看高度H1不同于该中心轴线CA3,CA3’之高度。例如，该观看者USR2的眼睛的高度H1是从该光学投影系统30所在之处的地面开始计算其高度。请同时参阅图5(b)，至少该复数光轴OP3,OP3’之一与其相对应的光学组件340,340’的第二光轴OP6,OP6’不重合，俾利该观看USR2者可观得较佳的该合成影像32。例如，当显示单元31与观看者USR2的眼睛的视角较大，光学的镜头330的光轴可以往上偏移该偏移量OFS3，使投影画面320朝向观看者USR2的眼睛偏转，而可获得较佳的观看参数，包括较佳亮度、彩度，对比，灰阶等。而当显示单元31’与观看者USR2的眼睛的视角较小时，可选择较小幅度不调整光学镜头330’的光轴OP3’偏移量。当然也可选择依照观看者USR2眼睛的观看高度H1与显示单元31,31’的高度POS1,POS2、以及观看者USR2与光学投影系统30之间的距离D1来作适当的调整。例如可使用显示单元31的高度POS1(以该显示单元的中心位置)减去观看者USR2眼睛的高度H1而得到视角高度差，该视角高度差与观看者USR2至光学投影系统30之间的距离D1的比值的大小可作为调整偏移量多少的依据。即，OFS3＝K×FL1×(POS1-H1)÷D1(第一式)，其中K为常数，当观看者USR2越靠近显示单元31时，则该比值越大，因此所要调整的光轴之偏移量OFS3也越大。反之，当观看者越远离显示单元31时，则该比值越小，因此所要调整的光轴之偏移量OFS3也越小。显示单元31,31’的拼接高度POS1,POS2是以光学组件340,340’的光学中心的位置、或是显示单元31,31’的几何中心的位置为基准。

请参阅图5(c)，其为本发明较佳实施例未调整前的视角与增益的关系图，未调整前的光轴OP3,OP3’都是与光学组件340,340’的第二光轴OP6,OP6’重合。横轴代表观看者USR2对该光学投影系统30的中心OC的视角，纵轴代表观看者USR2对该光学投影系统30的中心OC的增益，例如光的亮度或强度。实线代表该光学投影系统30在水平方向上的光亮度随着视角的变化，虚线代表该光学投影系统30在垂直方向上的光亮度随着视角的变化。从图5(c)可知，当视角在水平方向上偏离中心OC约25度时，观看者USR2可观察到的亮度衰减为在该光学投影系统30的中心OC的二分之一。垂直方向上则衰减更快，当视角在垂直方向上偏离中心OC仅约12度时，观看者USR2就可观察到的亮度衰减为在该光学投影系统30的中心OC的二分之一。可见在垂直方向上相对于水平方向上极需要调整光轴OP3。

请参阅图5(d)，其为本发明较佳实施例三层垂直拼接墙37未偏轴调整的辉度的示意图。从中间显示单元372的垂直中点作为参考点来观测，上、中、下显示单元371,372,373在其屏前所观测到的辉度如图表中，实线代表未经偏轴调整的整个电视墙屏幕辉度。

请参阅图5(e)，其为本发明较佳实施例三层垂直拼接墙37经偏轴调整后的辉度的示意图。此计算是依据60吋16:9显示单元为基础，可同时参阅参阅图5(g)，各显示单元的高度皆为0.75m，镜头到屏幕光程距离0.82m，并从6m距离观看。从中间显示单元372的垂直中点作为参考点来观侧，上层的显示单元371偏轴调整0.11m，相当调整光线投射+7.5度(显示单元371中投影单元的光线投射往上调+7.5度)，中层的显示单元372不作偏轴调整，下层的显示单元373偏轴调整-0.11m调整光线投射-7.5度(显示单元373中投影单元的光线投射往下调-7.5度)，则在视角与辉度的图表中，图5(e)中实线代表电视墙整屏辉度，可以明显看出上下屏幕的亮度提高。

请参阅图5(f)，其为本发明较佳实施例视角Θ与调整偏移量OFS3的关系的示意图。在图5(f)中，藉由光学镜头330与屏幕光程距离FL1、投影机蕊38的中心点至该光学镜头330的中心点所构成的直线与该第一光轴OP3之间的夹角Θ，该偏移量OFS3可计算出来。而从图5(f)可知该夹角Θ等于视角Θ，视角Θ又可依据观看者USR2的观看距离D1与观看高度差VH1来计算得到，即视角Θ＝Arctan(VH1/D1)。因此可计算出偏移量OFS3＝K×FL1×(VH1/D1)，其中K为0.5～1.5的常数，VH1＝POS1-H1。POS1定义为该显示单元的屏幕中心位置。K为实务上的经验值，且K值与光学镜头330及屏幕单元34的光学组件340的不理想状况相关联。综合上述可知，藉由取得观看距离D1、观看高度差VH1、以及镜头与屏幕光程距离FL1等参数后，即可计算出偏移量OFS3。图5(g)画出一个3层高度的拼接墙，其偏轴方向如何安排及偏移量的数值。偏移數值＝0.75m÷6m×0.82m×K＝0.11m。(K＝1在理想状况下)。

请参阅图6，其为本发明较佳实施例用于光学投影系统30的调整方法。请同时参阅图5(a)～5(f)及图6，该光学投影系统30包含复数显示单元31,31’，各该复数显示单元31,31’具投影单元33,33’及屏幕单元34,34’，各该投影单元33,33’具有光轴OP3,OP3’，且提供投影画面320,320’，各该屏幕单元34,34’具有光轴OP6,OP6’，即该光学投影系统30包含至少两个投影单元33,33’、以及分别对应于该至少两个投影单元33,33’的至少两个屏幕单元34,34’，该方法包含下列步骤：步骤S201，依照该光轴OP3,OP3’与光轴OP6,OP6’不重合的显示单元的拼接高度POS1,POS2与人眼高度H1的差，以及观看距离D1来计算一偏移量OFS3。步骤S202，依照该偏移量OFS3来调整相对应的第一光轴OP3，使光轴OP3与相对应的光轴OP6不重合。

请同时参阅图5(a)～5(f)，在图6中该光学投影系统30更包含相对应于该至少两个投影单元33,33’的至少两个光轴调整器35,35’、以及至少两个投影位置调整器36,36’，该调整方法更包含下列步骤：估计各该显示单元31,31’与观赏区域Reg4的相对应的优化角度OPT,OPT’。因应该观赏区Reg4的相对应优化角度OPT,OPT’来调整相对应的该光轴调整器35,35’。该优化的角度OPT,OPT’可根据该视角高度差与观看者USR2至光学投影系统30之间的距离D1的比值的大小来衡量，例如可使用显示单元31的高度POS1减去观看者USR2眼睛的高度H1而得到视角高度差，而当该视角高度差愈大，且观看者USR2至光学投影系统30之间的距离D1愈小的状况下，则该比值愈大，因此光轴的调整幅度也愈大，如同前述的第一式所示。调整相对应的该投影位置调整器36,36’，使相对应的投影单元33,33’平移或升降运动。使相对应的投影画面320,320’与该屏幕单元34,34’重合。

请参阅图7，其为本发明较佳实施例光学投影系统40的示意图。该光学投影系统40包含至少两个显示单元41,41’，每一显示单元41,41’包含投影单元42,42’以及屏幕单元44,44’，所述投影单元42,42’皆具有光轴OP4,OP4’。所述屏幕单元44,44’，分别对应于该两个投影单元42,42’，且各具有光学组件440,440’，该些光学组件440,440’分别具有光轴OP8,OP8’，其中至少该两个光轴OP8,OP8’的其中之一与其相对应的光学组件440,440’的光轴OP8,OP8’不重合。

在图7中，投影单元42的该光轴OP4与该光学组件440的该光轴OP8重合，而投影单元42’的该光轴OP4’则与该光学组件440’的该光轴OP8’不重合。在此实施例中，光轴OP4’往下偏移了偏移量OFS4’，此将使其投射出的影像往上偏转一个角度，此适用于光学组件440’是低于观看者的时候。若是将光轴OP4’往上偏移了偏移量OFS4’，此将使其投射出的影像往下偏转一个角度，此适用于光学组件440’是高于观看者的时候。

相类似于前述实施例的图5(b)中，所述的显示单元41,41’，分别更包括光轴调整器35,35’、以及投影位置调整器36,36’，该投影位置光轴调整器36,36’分别对应于该投影单元33,33’。该光轴调整器35,35’分别对应于该投影单元33,33’，并且分别调整各该光轴OP3,OP3’，使各该光轴OP3,OP3’的至少其中之一与其相对应的屏幕单元34,34’的该中心轴线CA3,CA3’不重合，或是使各该光轴OP3,OP3’的至少其中之一与其相对应的屏幕单元34,34’的该光轴OP6,OP6’不重合，其中光学组件440,440’的光学中心与光学组件440,440’的几何中心在同一位置上，即该些光学组件440,440’的该中心轴线CA3,CA3’分别等于该些光轴OP6,OP6’。在图5(b)中的光轴OP3,OP3’与其相对应的中心轴线CA3,CA3’皆不重合，但也可仅光轴OP3与中心轴线CA3不重合，依照该光学投影系统40的尺寸与该屏幕单元34,34’所在的位置不同而可作适当的调整。

承上，各该投影位置调整器36,36’承载相对应的该投影单元33,33’，并藉由使用一优化调整，分别使各该投影单元33,33’以旋转、倾斜、平移或升降运动，其中相对应的投影画面106”与该屏幕单元102重合，如图1(d)所示。

相类似于前述实施例的图2(a)中，该光学投影系统40包含两个箱体21,21’，各该箱体21,21’包含相对应的投影单元23,23’、相对应的屏幕单元24,24’、相对应的光轴调整器35,35’、以及相对应的投影位置调整器36,36’。

在另一较佳实施例中，光轴的偏移可直接藉由屏幕单元自身来调整。请参阅图8(a)，其为本发明较佳实施例光学投影系统50的示意图。请参阅图8(b)，其为本发明较佳实施例不对称切割的屏幕单元54’示意图。该光学投影系统50包含两个显示单元51,51’，每一显示单元51,51’包含投影单元52,52’以及屏幕单元54,54’，所述屏幕单元54,54’皆具有光轴OP5,OP5’。所述屏幕单元54,54’，分别对应于该投影单元52,52’，且各具有光学组件540,540’及垂直于该光学组件540,540’的中心轴线CA5,CA5’，其中至少该两个光轴OP5,OP5’的其中之一与其相对应的光学组件540,540’的中心轴线CA5,CA5’不重合，例如该光轴OP5’与该中心轴线CA5’偏移了一个偏移量OFS5’。

在图8(a)中，两个投影单元52,52’分别具有光轴OP7,OP7’，该些光轴OP7,OP7’的至少其中之一与相对应的光轴OP5,OP5’不重合。类似地，在图8(a)中的光轴OP5’是往上偏移了偏移量OFS5’，其相当于在相对位置上光轴OP7’往下水平偏移了偏移量OFS5’，此将使其投射出的影像往上偏转一个角度，此适用于光学组件540’是低于观看者的时候。若是将光轴OP5’往下偏移了偏移量OFS5’，其相当于在相对位置上光轴OP7’往上水平偏移了偏移量OFS5’，此将使其投射出的影像往下偏转一个角度，此适用于光学组件540’是高于观看者的时候。

在图8(b)中，该屏幕单元54’可包含光学组件，该光学组件可以不对称圆心CC’的方式切割而形成，其中各该光学组件形成相对应的两个光轴OP5,OP5’。该屏幕单元54的光学组件540是以对称圆心CC来切割，如图8(c)所示，其为本发明较佳实施例对称切割的屏幕单元54示意图。而该屏幕单元54’的光学组件540’是以非对称圆心CC来切割，在图8(b)中的虚线代表若是屏幕单元54’的光学组件540’以对称圆心CC切割后所形成的光轴OP5O’。而实线代表屏幕单元54’的光学组件540’实际上以非对称圆心CC’切割后所形成的光轴OP5’。

在图8(b)中，屏幕单元54’的几何中心为其矩形对角线的交点，即对称圆心CC，而偏移后的光轴OP5’是通过非对称的圆心CC’，且与该光学组件540’垂直。

类似于前面几个实施例，在此实施例中，该光学投影系统50可包含两个箱体(如图2(a)的21,21’)，各该箱体包含相对应的投影单元52,52’以及相对应的光学组件540,540’，并根据各该箱体的位置来切割制作相对应的光学组件540,540’，其中相对应的光轴OP5,OP5’的至少之一与相对应的光学组件540,540’的该中心轴线CA5,CA5’不重合。以图8(a)中为例，光轴OP5与中心轴CA5重合，而光轴OP5’与中心轴CA5’不重合。或是该些投影单元52,52’的光轴OP7,OP7’的至少其中之一与相对应的光学组件540,540’的光轴OP5,OP5’不重合，在此实施例中是光轴OP7与光轴OP5重合，光轴OP7’与光轴OP5’不重合。

实施例：

1、一种光学投影系统，包含：

至少两个显示单元，各该显示单元包含：

投影单元，具有第一光轴，且提供投影画面；以及

屏幕单元，对应于该投影单元，且具有第二光轴，该投影画面投影于该屏幕单元；

其特征在于至少一个显示单元中的第一光轴与第二光轴不重合。

2、如实施例1所述的系统，其特征在于该光学投影系统为背投影拼接墙系统。

3、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于该第一光轴与第二光轴不重合的显示单元更包括：

光轴调整器，连接于投影单元，以调整该第一光轴与第二光轴不重合。

4、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于该光轴调整器依偏移量来调整相对应的第一光轴，该偏移量是依照该第一光轴与第二光轴不重合的显示单元的拼接高度以及观看距离与观看高度来计算。

5、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于该拼接高度为POS1，该观看距离为D1，观看高度为H1，镜头与屏幕光程距离为FL1，该偏移量为OFS，则OFS＝K×FL1×(POS1-H1)÷D1，其中K为常数，K＝0.5～1.5。

6、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于：

各该投影单元包含：

光学镜头，具有该第一光轴，以及

投影机蕊，提供该投影画面；且

该光轴调整器承载相对应的光学镜头，并配置于相对应的光学镜头与相对应的投影机蕊之间，以调整相对应的光学镜头与投影机蕊的相对位置。

7、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于该投影机蕊包括数字微镜显示(DMD)芯片、LCD显示芯片、或LCOS显示芯片。

8、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于：

至少一个显示单元更包含投影位置调整器，该投影位置调整器承载相对应的该投影单元，并使该投影单元平移或升降运动来调整该投影画面，使该投影画面涵盖该屏幕单元。

9、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于：

各该屏幕单元包含光学组件，各该光学组件具有相对应的该第二光轴，且至少一个光学组件以不对称圆心的方式切割而形成。

10、如权利要求9所述的系统，其特征在于：

各该光学组件是根据其所在的拼接位置来切割。

11、一种背投影拼接墙系统，包含：

至少两个以上的显示单元，各该显示单元包含：

投影单元，具有第一光轴，且提供投影画面；以及

屏幕单元，对应于该投影单元，且具有第二光轴，该投影画面投影于该屏幕单元，

其特征在于至少一个显示单元中的第一光轴与第二光轴不重合，且该第一光轴与第二光轴不重合的显示单元更包括光轴调整器，该光轴调整器连接于投影单元，以调整该第一光轴与第二光轴不重合。

12、如实施例11所述的系统，其特征在于该光轴调整器依偏移量来调整相对应的第一光轴，该偏移量是依照该第一光轴与第二光轴不重合的显示单元的拼接高度以及观看距离与观看高度来计算。

13、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于该拼接高度为POS1，该观看距离为D1，观看高度为H1，镜头与屏幕光程距离为FL1，该偏移量为OFS，则OFS＝K×FL1×(POS1-H1)÷D1其中K为常数，K＝0.5～1.5。

14、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于：

各该投影单元包含：

光学镜头，具有该第一光轴，以及

投影机蕊，提供该投影画面；且

该光轴调整器承载相对应的光学镜头，并配置于相对应的光学镜头与相对应的投影机蕊之间，以调整相对应的光学镜头与投影机蕊的相对位置。

15、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于该投影机蕊包括数字微镜显示(DMD)芯片、LCD显示芯片、或LCOS显示芯片。

16、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于：

至少一个显示单元更包含投影位置调整器，各该投影位置调整器承载相对应的该投影单元，并分别使各该投影单元以平移或升降运动来分别调整各该投影画面，使各该投影画面涵盖各该屏幕单元。

17、一种用于光学投影系统的调整方法，该光学投影系统至少两个显示单元，各该显示单元包含投影单元，其具有第一光轴且提供投影画面，以及屏幕单元，其对应于该投影单元且具有第二光轴，该投影画面投影于该屏幕单元，该方法包括：

调整至少一个显示单元中的第一光轴，使其与相对应的第二光轴不重合。

18、如实施例17所述的方法，更包括：

依照该第一光轴与第二光轴不重合的显示单元的拼接高度以及观看距离与观看高度来计算一偏移量；以及

依该偏移量来调整相对应的第一光轴，使第一光轴与相对应的第二光轴不重合。

19、如以上任一实施例所述的系统，其特征在于该拼接高度为POS1，该观看距离为D1，观看高度为H1，镜头与屏幕光程距离为FL1，该偏移量为OFS，则OFS＝K×FL1×(POS1-H1)÷D1，其中K为常数，K＝0.5～1.5。

20、如以上任一实施例所述的方法，其特征在于至少一个屏幕单元更包括光学组件，且该方法更包含：

以不对称圆心的方式切割该光学组件。

21、如以上任一实施例所述的方法，其特征在于该光学组件是根据其所在的拼接位置来切割。

22、如以上任一实施例所述的方法，其特征在于至少一个显示单元更包括投影位置调整器，该投影位置调整器承载相对应的该投影单元，且该方法更包含：

以该投影位置调整器使该投影单元以平移或升降运动来调整该投影画面，使该投影画面涵盖各该屏幕单元。

综上所述，本发明提供一种背投影拼接墙系统，观看者在观看拼接墙的影像时的视角会造成亮度的衰减，譬如在靠近拼接墙的边缘地带的亮度对于观看者而言有所不足，特别是在垂直方向上的边缘地带上，本发明背投影拼接墙系统包含复数光学显示单元，其可根据观看者到各个光学显示单元的视角的不同来适当地调整相对应的光学显示单元的光轴，以使投射到观看者的影像光束往观看者的方向偏转，而可改善拼接墙的影像在整体上均匀性并强化显示参数，例如增加边缘的亮度、彩度、对比等参数。故其确实具有新颖性与进步性。

是以，纵使本案已由上述之实施例所详细叙述而可由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如权利要求书所欲保护者。