[发明专利]用于自对准可折叠显示器的系统和方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及显示设备，更具体地但不排他地，本发明提供了一种用于能够对准组件来确保基本最优的聚焦(focus)和对准(alignment)的可折叠显示器的系统和方法。

背景技术

制造大型显示器的最有效的方法之一是利用投影图像。传统上，最高级的投影系统使用诸如数字微镜(DMD)、硅上液晶(LcoS)或者透射型LCD微显示器之类的成像器件。通常，一个或两个折镜被用在投影显示器中，以便折叠光路并且使其部分垂直，从而减少投影显示器的箱体深度。在单折镜背投显示器中，光学引擎利用一个或多个微显示器，将数字图像转换成光学图像，然后将光学图像投影到一个大镜子，该大镜子通过背投屏幕将光学图像中继到屏幕前的观众。光学引擎还管理光的颜色，来产生全色图像并放大该图像。在双折镜背投显示器中，从光学引擎投射的光学图像被第一折镜反射到第二折镜，然后通过背投屏幕到观众。双折镜结构与单折镜结构相比，进一步减小了TV箱体深度，但是通常要求屏幕以下的额外箱体高度。屏幕下面的箱体高度被称作下巴高度(chinheight)，由于光学引擎投射到一般位于屏幕下的第一折镜，所以该下巴高度就变高了。

由于投影显示器中的成像器件较小，一般其对角线小于1”，所以制造上比较低廉。但是，成像器件产生的较小的图像需要高至100的放大因子，以便产生一般消费级投影电视中对角线为50”-80”的图像。这种高倍放大使得在这些投影系统中光学元件的对准对于最终的图像质量非常关键。如果光学引擎、大镜子和/或小镜子相对于屏幕的位置改变，图像质量将受损害。这些元件之间的任意相对关系相对标称设计的改变都可能导致图像梯形畸变(keystoning)或失真、图像从其在屏幕上的最佳位置旋转或移位，或者图像失焦。因此，在制造时需要非常小心以保证显示器光学元件的精确对准。

这些背投显示器的深度随它们的对角线尺寸而变，但是传统的光学元件的屏幕对角线与箱体深度的典型比例是2.5-3.5∶1。因此，对角线为70”的显示器将有23”深，而对角线为55”的显示器深度为18.3”。大投影显示器极其难搬运、运输昂贵，并且因为它们的尺寸和易碎，在从制造厂家将它们运送到经销商或者客户时，或者在使用时将它们从一个家庭移动到另一个家庭时，它们的光学对准可能很容易被破坏。一旦失去对准，这些显示器一般需要被返回到制造厂家处重新对准，或者如果前述不实际，则制造厂家将支付昂贵的现场叫修服务。通常，客户接受具有低质量图像的显示器，这是由于难以维修或者维修太昂贵。另外，因为每个箱体配置必须在工厂被对准，所以对于制造厂家来说提供满足客户需求的大小的定制显示器也是不实际的。

因此，需要新的系统和方法来以成本有效的方式克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是使客户能够选择唯一地适合他的家庭或商业的定制背投显示器大小。这种定制显示器然后被制造、递送和安装到他们的家庭和办公室里。本发明允许定制显示器被制造、以折叠形式被包装和运输、安装、并且自动自对准并优化地产生最优图像质量。自对准和优化允许背投显示器箱体能够在折叠状态中被运输，并且光学引擎或投影器在定制显示器箱体外被运输。

在本发明的一个实施例中，该显示器包括光学引擎、第一镜、反馈照相机和电子器件。光学引擎基于数字测试图像投射光学测试图像。第一镜被定位来将该光学测试图像反射到屏幕上。反馈照相机被定位来捕捉至少一部分光学测试图像。通信地耦合到该反馈照相机的电子器件将所捕捉到的图像与数字测试图像相比较，并且基于该比较产生聚焦或对准调节(例如，校正)中的至少一种。

在本发明的实施例中，该方法包括：基于数字测试图像投射光学测试图像；将该光学测试图像反射到屏幕上；捕捉该光学测试图像的至少一部分；将捕捉到的图像与数字测试图像相比较；基于该比较产生聚焦或对准调节中的至少一种。

附图说明

现在参考下面的附图描述本发明的非限定性并且非排他的实施例，其中除非专门指出，否则在所有附图中，相似的标号指代相似的部件。

图1是示出了根据本发明实施例的经折叠并且包装的显示器的图；

图2是示出了组装后的具有反馈照相机的双镜显示器的图；

图3是示出了截取朝向屏幕和观众投射的图像的多个部分的两个照相机芯片的图；

图4是示出了根据本发明实施例的显示器的图；

图5是示出了显示器的图像优化电子器件的图；

图6是示出了显示器的视频驱动电子器件的图；以及

图7是示出了用于校正显示器上的图像的方法的流程图。

具体实施方式