投影机装置的制作方法

本发明关于一种影像显示装置，并且特别地关于一种投影机装置。

背景技术：

传统投影机装置(Projection Apparatus)在一般使用情况下会因为投影机装置放置的位置与角度未完全正对且平行于投影屏幕而导致投射方向未与投影屏幕的水平或垂直方向形成垂直角度，从而影响投影画面的显示质量并且造成投影画面梯形失真(Keystone Distortion)。在一般的传统校正方式中，通过一个影像撷取模块(Camera Module)来撷取投影画面后进行影像分析，再以手动式或数字式的调整方式来校正投影画面。但该校正方式往往会需要撷取多张投影画面，使得投影机装置校正速度过慢，并且校正过程容易受周围环境光的影响，从而造成无法校正或校正错误，使得投影机装置无法提供良好影像质量。

应说明的是，“背景技术”段落只是用来帮助了解本

技术实现要素：
，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的普通技术人员所知道的公知技术。“背景技术”段落所揭露的内容不代表该内容或者本发明的一个或多个实施例所要解决的问题在本发明申请前已被所属技术领域中的普通技术人员所知晓或认知。

发明内容

本发明提供了可以对影像画面进行影像校正的投影机装置。

本发明的其它目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步了解。

为达上述目的的其中之一或部分或全部目的、或其它目的，本发明的一个实施例提出了一种投影机装置。投影机装置包括投影机本体、第一超音波传感器以及第二超音波传感器。投影机装置用以将影像画面投射至屏 幕。第一超音波传感器和第二超音波传感器设置于投影机本体。第一超音波传感器和第二超音波传感器分别用以测量投影机本体与屏幕之间的距离。第一超音波传感器和第二超音波传感器根据所测量的距离来对影像画面进行第一方向的影像校正。第一超音波传感器和第二超音波传感器设置在对应于第一方向的第一参考线上。

在本发明的一个实施例中，当所测量的距离彼此相同时，第一参考线平行于第一方向。当所测量的距离彼此不相同时，投影机装置对影像画面进行第一方向的影像校正。

在本发明的一个实施例中，上述投影机本体具有朝向屏幕的表面。第一超音波传感器和第二超音波传感器设置在表面上。

在本发明的一个实施例中，上述第一超音波传感器和第二超音波传感器内嵌在投影机本体中。

在本发明的一个实施例中，上述第一超音波传感器和第二超音波传感器在第一参考线上的间距大于该第一超音波传感器和该第二超音波传感器的接收范围。

在本发明的一个实施例中，上述投影机装置还包括第三超音波传感器。第三超音波传感器设置于投影机本体，用以测量投影机本体与屏幕之间的距离。第三超音波传感器根据其所测量的距离以及第一超音波传感器和第二超音波传感器两者的至少其中之一所测量的距离，来对影像画面进行第二方向的影像校正。第三超音波传感器以及第一超音波传感器和第二超音波传感器两者的其中之一设置在对应于第二方向的第二参考线上。

在本发明的一个实施例中，上述第一方向大体垂直于第二方向。

在本发明的一个实施例中，上述第二参考线与第二方向之间具有夹角。

在本发明的一个实施例中，上述投影机本体具有朝向屏幕的表面。第一超音波传感器、第二超音波传感器和第三超音波传感器设置在表面上。

在本发明的一个实施例中，上述第三超音波传感器内嵌在投影机本体中。

在本发明的一个实施例中，在第一方向的投影线上，上述第三超音波传感器的投影位置位在第一超音波传感器的投影位置与第二超音波传感器的投影位置之间。

在本发明的一个实施例中，在第二方向的投影线上，上述第三超音波传感器的投影位置位在第一超音波传感器和第二超音波传感器的投影位置之外。

在本发明的一个实施例中，当第三超音波所测量的距离与第一超音波传感器和第二超音波传感器两者的至少其中之一所测量的距离彼此相同时，第二参考线平行于第二方向。当第三超音波所测量的距离与第一超音波传感器和第二超音波传感器两者的至少其中之一所测量的距离彼此不相同时，投影机装置对影像画面进行第二方向的影像校正。

在本发明的一个实施例中，上述投影机装置还包括重力传感器。重力传感器设置于投影机本体，用以对影像画面进行第二方向的影像校正。

基于上述，本发明的实施例至少具有以下优点或功效的其中之一。在本发明的示例性实施例中，投影机装置利用多个超音波传感器来测量投影机本体与屏幕之间的距离，以对影像画面进行校正。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图来进行如下详细说明。

附图说明

图1和图2分别描绘了本发明的一个实施例的投影机装置的正视示意图。

图3描绘了图1的实施例的超音波传感器的概要示意图。

图4描绘了图3的实施例的超音波传感器的概要电路图。

图5和图6分别描绘了本发明的一个实施例的投影机装置与屏幕在第一操作情境和第二操作情境中的俯视示意图。

图7和图8分别描绘了对应于图5和图6的实施例的投影机装置与屏幕在第一操作情境和第二操作情境中的侧视示意图。

图9描绘了本发明的另一个实施例的投影机装置的正视示意图。

具体实施方式

在以下结合参考附图的其中之一的较佳实施例的详细说明中，将可以清楚地呈现有关本发明的前述及其它技术内容、特点与效果。以下实施例 中所提到的方向术语，例如上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向术语用来说明而并非用来限制本发明。

以下示例性实施例结合参考附图所提到的第一方向和第二方向可示例性的被分别视为水平方向和垂直方向，但本发明所指的第一方向和第二方向不以此为限。

图1和图2分别描绘了本发明的一个实施例的投影机装置的正视示意图。请参考图1和图2，本实施例的投影机装置100包括投影机本体140、第一超音波传感器110、第二超音波传感器120以及第三超音波传感器130,第一超音波传感器110、第二超音波传感器120以及第三超音波传感器130例如设置在投影机本体140的表面S上。如图5所示，表面S是投影机装置100对屏幕200投影时，投影机本体140朝向屏幕200的表面。在本实施例中，第一超音波传感器110与第二超音波传感器120设置在第一参考线RL1上，两者之间的间距例如是L1，其中第一参考线RL1平行于第一方向X。第三超音波传感器130与第一超音波传感器110和第二超音波传感器120两者的其中之一相对地设置在第二参考线RL2上。

在本实施例中，图1描绘了第三超音波传感器130和第一超音波传感器110设置在第二参考线RL2上，但本发明并不以此为限。从另一观点来看，第三超音波传感器130和第二超音波传感器120也是设置在另一参考线(未描绘)上。

在本实施例中，如图1所示，第二参考线RL2与第二方向Z之间具有夹角θ3，并且第三超音波传感器130可设置在表面S上的除了第一参考线RL1以外的任一处，因此第二参考线RL2与第二方向Z之间的夹角可以是锐角、直角或钝角，第三超音波传感器130的设置位置不限于图1所示的位置。

在本实施例中，如图1所示，第一超音波传感器110、第二超音波传感器120和第三超音波传感器130设置在投影机本体140的表面S上，但本发明不限于此。在其它实施例中，第一超音波传感器110、第二超音波传感器120和第三超音波传感器130也可以内嵌在投影机本体140内，通过在投影机本体140上设置对应的通孔(未描绘)来进行超音波感测，本发明并不加以限制。

接着，请参考图2，在本实施例中，第一超音波传感器110、第二超音波传感器120和第三超音波传感器130分别在第一方向X和第二方向Z的投影线PL1、PL2上对应于多个投影位置。在第一方向X的投影线PL1上，第三超音波传感器130的投影位置位在第一超音波传感器110的投影位置与第二超音波传感器120的投影位置之间，第一超音波传感器110的投影位置与第二超音波传感器120的投影位置的间距为L1。在本实施例中，在第二方向Z的投影线PL2上，第一超音波传感器110与第二超音波传感器120的投影位置相同，第三超音波传感器130的投影位置位在第一超音波传感器110与第二超音波传感器120的投影位置之外，第一超音波传感器110与第三超音波传感器130的位于投影线PL2上的投影位置的间距为L2。根据超音波传感器设置位置的不同，其投影位置的关系也会据此改变，本发明并不加以限制。

图3描绘了图1的实施例的超音波传感器的概要示意图。图4描绘了图3的实施例的超音波传感器的概要电路图。请参考图1、图2、图3和图4，图3和图4所描绘的例如是第一超音波传感器110、第二超音波传感器120或第三超音波传感器130。以第一超音波传感器110为例，其包括超音波发射器TX和超音波接收器RX，两者均设置在基板112上。在本实施例中，第一超音波传感器110和第二超音波传感器120在第一参考线RL1上的间距L1大于第一超音波传感器110的接收范围D。

在本实施例中，第一超音波传感器110例如被偏置在系统电压Vcc与接地电压GND之间。超音波发射器TX受信号Sin的驱动，用于发射超音波发射信号TS至屏幕200。超音波接收器RX用于接收经屏幕200反射的超音波反射信号RS，并且传递对应的检测结果Sout到被配置在投影机装置100内的处理单元(未描绘)。在本实施例中，投影机装置100的处理单元可以根据超音波信号TS的发射时间和超音波反射信号RS的接收时间来计算出投影机本体140的设置位置与屏幕200之间的距离。

另外，图1和图2的实施例的第二超音波传感器120和第三超音波传感器130的操作方法可以从图3至图4的实施例的叙述中获得足够的教导、建议与实施说明，因此不再赘述。此外，图3和图4所揭示的超音波传感器仅为一般操作原理的示例性描述，本发明的超音波传感器不限于此，在 其它实施例中，可以应用在用于测量距离的其它各种超音波传感器。

图5和图6分别描绘了本发明的一个实施例的投影机装置与屏幕在第一操作情境和第二操作情境中的俯视示意图。请参考图1、图5和图6。在本实施例中，投影机装置100例如将影像画面投影至其前方的屏幕200。在第一操作情境中，投影机装置100在第一方向X上相对于屏幕200大体并未倾斜。第一超音波传感器110和第二超音波传感器120所测量到的距离彼此相同，第一参考线RL1和屏幕200皆平行于第一方向X，如图5所示。

在第二操作情境中，投影机装置100在第一方向X上例如相对于屏幕200倾斜第一偏移角度θ1，因此，第一超音波传感器110和第二超音波传感器120所测量到的距离彼此不相同，如图6所示。在第二操作情境中，由于投影机装置100在第一方向X上相对于屏幕200倾斜第一偏移角度θ1而可能导致影像画面梯形失真，因此投影机装置100会对投影至屏幕200的影像画面自动进行影像校正。在本实施例中，投影机装置100例如分别根据第一超音波传感器110与屏幕200之间所测量到的距离、第二超音波传感器120与屏幕200之间所测量到的距离、以及第一超音波传感器110与第二超音波传感器120在第一参考线RL1上的间距L1来计算第一偏移角度θ1以及投影机装置100在第一方向X上相对于屏幕200的偏移距离，以据此进行影像校正。

在本实施例中，投影机装置100例如根据勾股定理和三角函数公式来计算所述偏移距离和第一偏移角度θ1。接着，投影机装置100再根据作为校正参数的第一偏移角度θ1和所述偏移距离来对影像画面的梯形失真进行第一方向X的自动影像校正。

图7和图8分别描绘了对应于图5和图6的实施例的投影机装置与屏幕在第一操作情境和第二操作情境中的侧视示意图。请参考图1、图7和图8。在本实施例中，在第一操作情境中，投影机装置100在第二方向Z上相对于屏幕200大体并未倾斜。第一超音波传感器110和第三超音波传感器130所测量到的距离彼此相同，第二参考线RL2与屏幕200皆平行于第二方向Z，如图7所示。

在第二操作情境中，投影机装置100在第二方向Z上例如相对于屏幕200倾斜第二偏移角度θ2，因此，第一超音波传感器110和第三超音波传 感器130所测量到的距离彼此不相同，如图8所示。在第二操作情境中，由于投影机装置100在第二方向Z上相对于屏幕200倾斜第二偏移角度θ2而可能导致影像画面梯形失真，因此投影机装置100会对投影至屏幕200的影像画面自动进行影像校正。在本实施例中，投影机装置100例如分别根据第一超音波传感器110与屏幕200之间所测量到的距离、第三超音波传感器130与屏幕200之间所测量到的距离、以及第一超音波传感器110与第三超音波传感器130在投影线PL2上的投影位置的间距L2(描绘于图2)来计算第二偏移角度θ2以及投影机装置100在第二方向Z上相对于屏幕200的偏移距离，以据此进行影像校正。

在本实施例中，投影机装置100例如根据勾股定理和三角函数公式来计算出所述偏移距离和第二偏移角度θ2。接着，投影机装置100再根据作为校正参数的第二偏移角度θ2和所述偏移距离来对影像画面的梯形失真进行第二方向Z的自动影像校正。

在本实施例中，虽然投影机装置100是根据第一超音波传感器110和第三超音波传感器130所测量到的距离来对影像画面进行第二方向Z的影像校正的，但本发明并不限于此。在一个实施例中，投影机装置100也可以根据第二超音波传感器120与第三超音波传感器130所测量到的距离来对影像画面进行第二方向Z的影像校正，其操作方法可以从图7至图8的实施例的叙述中获得足够的教导、建议与实施说明，因此不再赘述。

图9描绘了本发明的另一个实施例的投影机装置的正视示意图。请参考图1和图9，本实施例的投影机装置900类似于图1的实施例的投影机装置100，但两者之间的差异主要例如在于，投影机装置900是利用重力传感器930来对影像画面的梯形失真进行第二方向Z的自动影像校正的，而第二方向Z为重力方向。

具体而言，在本实施例中，重力传感器930设置于投影机本体940，用以对影像画面进行第二方向Z的影像校正。在本实施例中，重力传感器930例如设置在投影机本体140的表面S上。在一个实施例中，重力传感器930也可以内嵌在投影机本体940内，本发明并不加以限制。在本实施例中，投影机装置900利用重力传感器930来对影像画面的梯形失真进行第二方向Z的自动影像校正的操作方法属于本领域的公知常识，因此不再赘述。

另一方面，在本实施例中，第一超音波传感器910和第二超音波传感器920设置在第一参考线RL1上，第一超音波传感器910和第二超音波传感器920分别用以测量投影机本体940与屏幕之间的距离。在本实施例中，投影机本体940根据第一超音波传感器910和第二超音波传感器920所测量的距离来对影像画面进行第一方向X的影像校正，其操作方法可以从图3至图6的实施例的叙述中获得足够的教导、建议与实施说明，因此不再赘述。

综上所述，本发明的实施例至少具有以下优点或功效的其中之一。本发明的实施例的投影机装置将两个超音波传感器配置在对应于第一方向的参考线上，以分别测量投影机装置与屏幕之间的距离。若超音波传感器所测量的距离不相同，则投影机装置对所投影的影像画面进行第一方向的影像校正。接着，本发明的实施例的投影机装置可以将第三个超音波传测器与第一超音波传感器和第二超音波传感器两者的其中之一配置在对应于第二方向的另一参考线上，以测量投影机装置与屏幕之间的距离。若超音波传感器所测量的距离不相同，则投影机装置对所投影的影像画面进行第二方向的影像校正。另外，本发明的实施例的投影机装置还可以在投影机本体上的任一处设置重力传感器来测量对应于第二方向上的偏移角度，同样可作为影像画面在第二方向上的梯形失真校正的参考根据。本发明的投影机装置具有比传统校正方式较快的校正速度，并且校正过程不易受周围环境光的影响，使得投影机装置可提供良好影像质量

以上所述的实施例仅是本发明的较佳实施例，不能以此来限定本发明实施的范围，即，根据本发明的权利要求以及说明书内容所做出的简单的等效变化与修改，都包含在本发明专利的范围之内。另外，本发明的任何实施例或权利要求的范围不一定实现本发明所公开的全部目的、优点或特征。此外，摘要部分和标题仅用于辅助专利文件搜索，并非用于限制本发明的权利范围。此外，说明书中或权利要求书中所提及的“第一”、“第二”等仅用于表示元件(element)的名称，而并非用来限制所述部件的数量的上限或下限。

附图标记

100、900：投影机装置

110、910：第一超音波传感器

112：基板

120、920：第二超音波传感器

130：第三超音波传感器

140、940：投影机本体

930：重力传感器

S：表面

X：第一方向

Z：第二方向

Y：第三方向

RL1：第一参考线

RL2：第二参考线

PL1：第一方向的投影线

PL2：第二方向的投影线

TX：超音波发射器

RX：超音波接收器

TS：超音波发射信号

RS：超音波反射信号

L1、L2：间距

D：接收范围

Vcc：系统电压

GND：接地电压

Sin：信号

Sout：检测结果

θ1：第一偏移角度

θ2：第二偏移角度

θ3：夹角