CN1169228A - 显示图像投影系统中预补偿非对称图像的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种在投影机中预补偿非对称图像的装置和方法，用于在屏幕上投影一个清晰的图像而不产生梯形失真，其中，当投影机的投影透镜被放置成相对于屏幕有向上或向下的投射角时，不管是什么样的投射角，响应于来自投射角设置单元的投射角设置信号，预先补偿投影在屏幕上的图像的梯形误差，所以图像等效于正入射于屏幕上(例如，矩形形状的图像)。由此，由于使用了数字电路和软件增强了投影机的性能或结构的灵活性。

Description

显示图像投影系统中预补偿 非对称图像的方法和装置

此本发明是关于预补偿非对称图像的装置和方法，因而可在显示图像的投影系统中提供正常的图像而不用考虑投影透镜相对于屏幕的投射角。

一般来说，显示彩色图像的图像显示系统大致分为由CRT(阴极射线管)代表的直视图像显示系统和由LCD(液晶显示)代表的显示图像投影系统(以后就称它为“投影机”)。由于CRT的尺寸受它的固有结构所限制，它们不能提供大尺度的彩色屏幕。在另一方面，LCD可以以小巧和轻便的结构提供大尺度的彩色屏幕，但是它们引起了光学损失。

因此，广泛使用的是投影机。投影机把彩色图像信号按照颜色分解为RGB光信号，并且在彩色信号分量的基础上按照颜色调整RGB信号分量。经过光学调整的图像信号由投影透镜放大并被显示在相对大的屏幕上。

图1和2分别是表明投影机中图像被正入射地投射在屏幕上的投影透镜相对于屏幕的安置方式和图像形状的视图。如图1和2表示的那样，中心轴30是一条线，连接在屏幕20上以直角横穿第一个纵轴21的一个中点21A的第一个横轴22上点和投影机10的投影透镜11的中心点11A。当中心轴30与屏幕20表面形成一个近似的直角时，从投影透镜11的中心点11A到图像(即屏幕20)的上端的第一个投影距离41变得与从投影透镜11的中心点11A到图像(即屏幕20)的下端的第二个投影距离42相等。并且，从中心轴30到图像(即屏幕20)上端的第三个距离23变得与从中心轴30到图像(即屏幕20)下端的第四个距离24相等。所以图像上端的宽度25变得与图像下端的宽度26近似相等。结果是，作为一个整体，图像在屏幕20上被投影为一个矩形的形状而没有梯形失真和梯形变形。

图3和4各自是表明在投影透镜相对于屏幕有一个向上的投射角时投影仪中投影透镜相对于屏幕的安置方式和被投影在屏幕上的图像形状的视图。如图3和4表示的那样，当投影机10的投影透镜11被置于垂直地穿过相对于屏幕20表面的上的第一个纵轴22上的第一个平面(没有标出)之下的时候，中心轴30A相对于第一平面有一个向上的投射角。在这个时候，第一个投影距离41A不同于第二个投影距离42A，并且被投射于屏幕20之上的图形有一个倒梯形的形状，它的上端宽度25A比它的下端宽度26A宽。

图5和6各自是表明在投影透镜相对于屏幕有一个向下的投射角时投影机中投影透镜相对于屏幕的安置方式和被投影在屏幕上的图像形状的视图。如图5和6表示的那样，当投影机10的投影透镜11被置于垂直地穿过相对于屏幕20表面的上的第一个纵轴22上的第一个平面(没有标出)之上的时候，中心轴30A相对于第一平面有一个向下的投射角。在这个时候，第一个投影距离41B不同于第二个投影距离42B，并且被投射于屏幕20之上的图形有一个正梯形的形状，与图4中的图形相反，它的上端宽度25B比它的下端宽度26B小。

就像以上描述的那样，当投影机的投影透镜相对于屏幕被安置成有一个向上或向下的投射角时，被投影于屏幕20上的放大的图形会由于梯形失真或梯形误差而畸变。最终，失真的图形会不可避免地惹烦用户，所以需要对投影到屏幕上因梯形失真造成的非对称或失真的图形进行预补偿。

例如，美国专利5,355,188公开了一个装置和一个方法以补偿或修正在投影机的屏幕上的梯形误差。在公布的装置和方法中，将一个物镜的光学中心保持在投影透镜的光轴上而消除了梯形误差。

在另一个例子中，美国专利5,283,602公开了一个装置以补偿或修正在投影机的屏幕上的梯形误差。在公开的装置中，一个光路径变换镜相对于一个光的光路径被安置成倾斜的45度角并且被安置成能够平行于光路径的方向上向着或背着被投影物体的方向运动，因此，影像是向上或向下被投影在屏幕上而不发生梯形失真。

然而，为了解决屏幕上的梯形失真问题，以上所提到的方案采用了光学或机械的方法，所以它们的性能或结构上的灵活性受到了限制。

因此，本发明的第一个目的是提供一个预补偿非对称图形的装置，其中投影到屏幕上的图形的梯形误差(即梯形失真)根据由投射角设置单元所提供的投射角设置信号(即关键数据)进行预补偿，而不考虑显示图形的投影系统中投影透镜相对于屏幕的安置方式。

本发明的第二个目的是提供此装置进行此预补偿非对称图形的一个方法。

为了实现以上第一个目的，本发明提供的在显示图形的投影系统中的预补偿非对称图形的装置，它包括：

设置装置，当一个安装在为在屏幕上投影一个被放大的图形的投影机上的投影透镜的中心轴相对于屏幕被安置成向上或向下的投射角时，用于设置一个投射角和提供一个投射角设置信号。

控制装置，用于在投射角设置装置的投射角设置信号的基础上，提供一个控制信号去控制将要被投影在屏幕上的非对称图形的预补偿工作；

控制时钟产生装置，用于在接收到一个主时钟信号和一个数字信号处理时钟信号时，按照来自控制装置的控制信号，提供一个记录/读出时钟信号和数据转换输出信号，写时钟信号与取消图形信号数据像素的处理有关；

第一切换装置，用于切换来自于控制时钟产生装置的记录/读出时钟信号，和在接收数字信号处理时钟信号时按照来自于控制装置的控制信号提供一个被切换的写时钟信号或被切换的读时钟信号，被切换的写时钟信号与取消图形信号数据像素的处理有关；

存储单元，用于记录从其中被取消了像素并且响应水平同步信号而提供的图形信号数据，存储单元在接收来自于第一个切换装置的被切换的写时钟信号或被切换的读时钟信号时输出被记录的图形信号数据；

第二切换装置，用于按照来自于控制装置的控制信号在图形信号数据和消隐数据之间切换并且提供一个被切换的图形信号数据或一个被切换的消隐数据，图形信号数据根据来自于第一切换装置的被切换的读时钟信号而从存储单元输出，消隐数据在图形信号数据的像素被消去之前和之后被添充在消隐区间；

第三切换装置，用于切换来自于控制时钟产生装置的数据转换输出信号，并且在接收到数字信号处理时钟信号时，按照来自于控制装置的控制信号提供一个被切换的数据转换输出信号；以及

数据转换装置，用于输入来自于第二切换装置的被切换的图形信号数据或被转换的消隐数据以形成其中加入了消隐数据的图像信号数据，并且在第一周期之后，响应来自于第三切换装置的被切换的数据转换输出信号将其中加入了消隐数据的图像信号转换成一个模拟信号，以便提供一个被转换的图形信号数据。

为了实现以上第二个目的，本发明提供了一个在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的方法，它包括如下步骤：

(i)当安装用于在屏幕上投影一个放大图像的投影机中投影透镜的中心轴相对于屏幕被安置成一个向上或向下的投射角时，输入一个投射角设置信号的关键数据；

(ii)在步骤(i)输入的关键数据的基础上计算与预补偿将要被投影到屏幕上的非对称图像的工作有关的参数；

(iii)按照在步骤(ii)中确定的补偿量在主时钟信号的前沿产生一个写时钟信号；

(iv)响应于在步骤(iii)中的写时钟信号，记录以行为单位从中削去了像素的图形信号数据，以产生一个与将要被投影到屏幕上的图形相反形状的图形；

(v)在第一个周期乘2之后在主时钟信号的前沿产生一个读时钟信号以便读出图形信号数据；

(vi)响应于在步骤(v)中的读时钟信号在读出的有像素被从中消去的图形信号数据部分加入消隐数据；和

(vii)响应于数据转换输出信号将在步骤(vi)中产生的有消隐数据加入的图形信号数据转换成一个模拟信号和产生一个被转换的图形信号数据。

在显示图像的投影系统中预补偿非对称图像的装置和方法中，当投影机的投影透镜被安置成向上或向下的投射角时，不论在什么投射角，被投影在屏幕上的图像的梯形误差按照来自投射角设置部分的投射角设置信号进行了预补偿。由于梯形误差由电路和软件所解决，投影机的性能或结构上的灵活性得到了加强。

以上的目的和本发明的其它优点将通过对其优选实施例结合附图进行详细说明而变得更清楚，附图中：

图1和2分别是表明投影机中图像正入射时投影透镜相对于屏幕的安置方式和被投影在屏幕上的图像形状的视图；

图3和4分别是表明投影机中在投影透镜相对于屏幕有一个向上的投射角时投影透镜相对于屏幕的安置方式和被投影在屏幕上的图像的形状的视图；

图5和6分别是表明投影机中在投影透镜相对于屏幕有一个向下的投射角时投影透镜相对于屏幕的安置方式和被投影在屏幕上的图像的形状的视图。

图7示出了本发明的一个实施例中投影机中预补偿非对称图像装置的电路方框图；

图8是说明图7中的预补偿非对称图像装置工作的时序图；

图9和10是说明图7中预补偿非对称图像装置预补偿非对称图像方法的流程图；

图11是表明当投影透镜被安置成图3所示方式时预补偿图像信号的视图；和

图12是表明当投影透镜被安置成图5所示方式时预补偿图像信号的视图。

下面将要参照附图详细说明本发明实施例的显示图像投影系统中预补偿非对称图像的装置和方法的结构和操作。

图7的电路方框图说明本发明一个实施例的投影机中预补偿非对称图像的装置。如图7中所示，本发明的显示图像的投影系统中预补偿非对称图像的装置包括：投射角设置单元100，控制单元200，控制时钟产生单元300，第一切换单元400，存储单元500，第二切换单元600，第三切换单元700，和数据转换单元800。

当安置在投影一个被放大的图像于屏幕20的投影机10中投影透镜11的中心轴11A相对于屏幕20被安置成一个向上或向下的投射角时，投射角设置单元100提供一个投射角设置信号101。

控制单元200在投射角设置单元100的投射角设置信号101的基础上提供一个控制信号，以控制对将要被投影在屏幕20上的非对称图像的进行预补偿的操作。

控制时钟产生单元300在接收到一个主时钟信号M.CLK和一个数字信号处理时钟信号DSP.CLK时，按照来自于控制单元200的控制信号，提供一个写入/读出时钟信号301和302和一个数据转换输出信号303。写时钟信号301与消去图形信号数据PSD的像素的处理有关。

第一转换单元400切换来自于控制时钟产生单元300的写入/读出时钟信号301和302并且在接收到数字信号处理时钟信号DSP.CLK时按照来自于控制单元200的控制信号提供一个被切换的写时钟信号401或一个被切换的读时钟信号402。被切换的写入信号401与消去图形信号数据PSD的像素的处理有关。

存储单元500在接收到来自于第一切换单元400的被切换的写时钟信号401或被切换的读出时钟信号402时，记录响应于水平同步信号H.SYNC被提供的其中有像素被消除的图形信号数据PSD或输出被记录的图形信号数据。

第二切换单元600按照来自于控制单元200的控制信号，在响应于来自第一切换部分400的被切换的读时钟信号402而从存储单元500输出的图形信号数据PSD和在具有被消除像素的图形信号数据之前或之后填充在消隐区间消隐数据BD之间切换，并且提供一个被切换的图形信号数据601或被转换的消隐数据602。

第三切换单元700切换来自于控制时钟产生单元300的数据转换输出信号303，并且在接收到数字信号处理时钟信号DSP.CLK时，按照来自于控制单元200的第三切换控制信号203提供一个被切换的数据转换输出信号701。

数据转换单元输入来自于第二切换部分600的被切换的图形信号数据601或被切换的消隐数据602以便形成有消隐数据BD插入的图形信号数据PSD，并且在半个消隐周期之后，响应于来自于第三转换单元700的被切换的数据转换输出信号701将有消隐数据BD插入的图形信号数据PSD转换成一个模拟信号，以便提供一个被转换的图形信号数据801。

控制单元200响应于当投影透镜11被安置成相对于屏幕20为向上或向下的投射角度时来自投射角设置单元100的投射角设置信号101、图像信号的垂直同步信号VSYNC和水平同步信号H.SYNC，而使控制时钟产生单元300产生写入/读出控制信号301和302以便控制对将要被投影到屏幕20上非对称图像的预补偿处理。

控制单元200计算补偿量、以块为单位的垂直分量，确定在预补偿过程中图像的补偿方向，和控制来自于控制时钟产生单元300的写时钟信号301的产生。

控制单元200施加第二个切换控制信号202于第二个切换单元600以便以行为单位插入消隐数据BD(参见11和图12)到在补偿量的基础上以行为单位已消除像素的图像信号的部分。

当在存储单元500上记录图形信号数据时，按照在补偿方向上的补偿量，控制单元200调整来自控制时钟产生单元300的写时钟信号波形并且控制以行为单位删除图形信号数据像素的处理。

控制单元200控制第一切换单元400，以便根据来自于控制时钟产生单元300的读时钟信号302，把被记录的图形信号数据从存储单元500按行读出。控制单元200调整它产生的第二个切换控制信号202以便当读出以行为单位记录的图形信号数据时，通过第二切换单元600的切换操作，在补偿的方向上在图形信号数据PSD之前和之后加入半个消隐周期的消隐数据BD。

来自于控制单元200的控制信号包括第一切换控制信号201、第二切换控制信号202、第三切换控制信号203和记录/读出控制信号204和205。

控制时钟产生单元300提供写时钟信号301，以控制在存储单元500中以行为单位按照在补偿的方向上补偿的数量(见图11和12)记录被取消了像素的图形信号数据PSD(见图11和12)。控制时钟产生单元300还提供读时钟信号302，以读出响应于写时钟信号301而被记录的图形信号数据，并且提供数据转换输出信号303以确定当预补偿图形信号数据由数据转换单元800转换为模拟信号的时间。读时钟信号302具有正常时钟的频率。数据转换输出信号303有一个等于半个消隐周期的相对于正常水平数字信号处理时钟信号的时间延迟。

存储单元500记录了响应来自第一切换单元400的被切换写时钟信号401以行为单位按照在补偿方向上补偿量(见图11和12)被取消了像素的图形信号数据PSD，并且在消隐周期之后响应于来自第一切换单元400的被切换的读时钟信号402，它输出被记录的图形信号数据。存储单元500以行为单位以先进先出的系统在其上记录了图形信号数据。

根据流程图8同时参考时序图9和图10，下面将对图7所示装置执行的预补偿非对称图像的方法的过程做一个描述。图8是说明图7所示的预补偿非对称图像装置的操作的时序图。图9和10是说明图7所示的预补偿非对称图像的装置及预补偿非对称图像的方法的流程图。在图8中，FP表示半个消隐周期。

首先，在步骤S1，控制单元200输入一个表示投射角设置信号101的关键数据，此刻被安装在投影机中用于在屏幕20上投影一放大图形的投影透镜11的中心轴被安置在相对于屏幕20成一个向上或向下的投射角(见图3和5)。在步骤S2，控制单元200在步骤S1中输入的关键数据的基础上确定补偿的方向和计算补偿量。在步骤S3，控制单元200在全部图形的行中以块为单位计算应预补偿的垂直分量以区别将被取消的像素数目。在步骤S4，控制单元200以行为单位计算被取消的像素数目。那就是说，在步骤S2至S4里，控制单元200在步骤S1输入的关键数据的基础上，计算与对将要被投影于屏幕20上的非对称图像进行预补偿的操作有关的参数。补偿的方向是向上的方向或向下的方向，补偿量是以行为单位的被取消的像素的数目。垂直分量是被取消的像素的数目的一半。

在步骤S5，控制时钟产生单元300在主时钟信号M.CLK的前沿按照在步骤S2(见图8中被切换的写时钟信号401)中确定的补偿量产生写时钟信号301。在步骤S6，其中以行为单位被取消像素的图形信号数据PSD响应于在步骤S5中产生的写时钟信号301被记录在存储单元500，以便产生一个对于要被投影在屏幕20上的图形相反的图像。在步骤S7，控制时钟产生单元300在消隐周期之后在主时钟信号M.CLK的前沿产生读时钟信号302，以便去读出在步骤S6(见图8中被切换的读时钟信号402)中记录的图形信号数据。

在步骤S8，数据转换单元800在以行为单元被取消了像素的图形信号数据被从存储单元500读出之前的半个消隐周期由切换到在步骤S2中确定的补偿方向来接收消隐数据BD。在步骤S9，在响应于在步骤S7中产生的读时钟信号302的消隐周期之后，在步骤S6中记录的图形信号数据在由步骤S2中确定的补偿方向上从存储单元500中读出。在步骤S10，数据转换单元800从在步骤S9中被记录的图形信号数据读周期结束的时刻起的消隐周期内，由切换到在步骤S2中确定的补偿方向工作来接收消隐数据BD。那就是说，在步骤S8和S10，消隐数据BD被加到根据在步骤S7中产生的读时钟信号302而读出的图形信号数据501中被取消像素的部分。

在步骤S11，其中加入了步骤S8和S10产生的切换消隐数据602的被切换图形信号数据601根据被切换的数据转换输出信号701(见图8)而被转换成为模拟信号并且产生了被转换的图形信号数据801。被转换的图形信号数据801被提供给投影机10。

以下，将要给出在具有前述电路结构的显示图像的投影系统中预补偿非对称图像装置工作的描述。

图11用来说明当投影透镜以图3的方式安置时的预补偿图像信号。在图11中，FP表示半个消隐周期。如图3中所示，当投影机10的投影透镜11相对于屏幕20以一个向上的投射角放置时，来自于投射角设置单元100的投射角设置信号101被加到控制单元200。响应于投射角设置信号101，控制单元200控制预补偿图形信号数据PSD的处理以便在屏幕20上投影一个正常的图像(见图2)。如图4所示，被投影于屏幕20上的图像有一个倒置梯形的形状，它上端的宽度25A比下端的宽度26A大。因此，控制单元200控制预补偿图形信号数据PSD的处理以便使将要被投影在屏幕20上的图像形成梯形的形状(见图11)。那就是说，控制单元200将记录控制信号204加到控制时钟产生单元300，以便根据主时钟信号M.CLK，控制时钟产生单元300能够输出相对于向上的投射角在补偿方向上(图1中箭头的方向)频率已被调整的写时钟信号301。

响应于记录控制信号204，在图形信号数据PSD以行为单位被提供给存储单元500时，控制时钟产生单元300输出写时钟信号301以执行在补偿方向上取消图形信号数据PSD像素的处理。那就是说，在主时钟信号M.CLK的前沿，控制时钟产生单元300输出写时钟信号301以记录图形信号数据PSD。当来自于控制单元200的第一切换控制信号201被加到第一切换单元400时，写时钟信号301经第一切换单元400加到存储单元500。

响应于来自第一转换单元400的被切换的写时钟信号401，存储单元500在以行为单位取消图形信号数据PSD的像素时记录图形信号数据PSD，以便产生一个有与将要被投影到屏幕20的图像形状相反的图像(见图4)。当在控制单元200的控制操作下一个在主时钟信号前沿产生的正常频率的读时钟信号302在消隐周期之后被加到存储单元500时，被记录在存储单元500中的图形信号数据PSD在消隐周期之后被读出。控制单元200将第二个切换控制信号202加到切换单元600。然后，从外部提供给第二个切换单元600的半个消隐周期的消隐数据BD被从第二个切换单元600输出，以便产生预补偿的图像(见图11)。在另一方面，控制单元200控制存储单元500输出一个有效图像信号周期的读图形信号数据501。当现存的有效图像信号周期结束时，控制单元200控制第二切换单元600的切换操作提供半个消隐周期的消隐数据BD。

于是，被切换的图形信号数据601和被切换的消隐数据602均被从第二切换单元600提供到数据转换单元800。当控制单元200将第三切换控制信号203加到第三切换单元700时，有着半个消隐周期时延的数据转换输出信号303从控制时钟产生单元300经第三切换单元700提供到数据转换单元800。然后，数据转换单元800转换已加有被切换的消隐数据602的被切换图形信号数据601，即，加有消隐数据BD的图形信号数据PSD，并且把转换过的图形信号数据801，即预补偿图像信号加到投影机10。结果是，即使投影机10的投影透镜11相对于屏幕20被安置在一个向上的投射角(见图3)，预补偿图像信号(见图11)经投影透镜11被投影在屏幕20上，所以在屏幕20上形成一个正常的图像(见图2)。那就是说，对比于图形信号数据PSD没有被预补偿时产生的非对称图像(见图4)，一个正常的图像被投影在屏幕20上。

图12用来说明当投影透镜以图5的方式安置时的预补偿图像信号。在图12中，  FP表示半个消隐周期。如图5中所示，当投影机10的投影透镜11相对于屏幕20以一个向下的投射角放置时，来自于投射角设置单元100的投射角设置信号101被加到控制单元200。响应于投射角设置信号101，控制单元200控制预补偿图形信号数据PSD的处理以便在屏幕20上投影一个正常的图像(见图2)。如图6中所示，被投影于屏幕20上的图像有一个梯形的形状，它上端的宽度25B比下端的宽度26B小。因此，控制单元200控制预补偿图形信号数据PSD的处理以便将要被投影在屏幕20上图像成为反置梯形的形状(见图12)。那就是说，控制单元200将记录控制信号204加到控制时钟产生单元300，以便根据主时钟信号M.CLK，控制时钟产生单元300能够输出相对于向下的投射角在补偿的方向(图12中箭头的方向)上频率已被调整的写时钟信号301。

响应于记录控制信号204，在图形信号数据PSD以行为单位被提供给存储单元500时，控制时钟产生单元300输出写时钟信号301以执行在补偿方向上取消图形信号数据PSD像素的处理。那就是说，在主时钟信号M.CLK的前沿，控制时钟产生单元300输出写时钟信号301以记录图形信号数据PSD。当来自于控制单元200的第一切换控制信号201被加到第一切换单元400时，写时钟信号301经第一切换单元400加到存储单元500。

响应于来自于第一切换单元400的被切换的写时钟信号401，存储单元500在以行为单位取消图形信号数据PSD的像素时记录图形信号数据PSD，以便产生一个有与将要被投影到屏幕20的图像形状相反的图像(见图6)。当在控制单元200的控制操作下，一个在主时钟信号前沿产生的正常频率的读时钟信号302在消隐周期之后被加到存储单元500时，被记录在存储单元500中的图形信号数据PSD在消隐周期之后被读出。控制单元200将第二个切换控制信号202加到切换单元600。然后，从外部提供给第二个切换单元600的半个消隐周期的消隐数据BD被从第二个切换单元600输出，以便产生预补偿的图像(见图12)。在另一方面，控制单元200控制存储单元500输出一个有效图像信号周期的读图形信号数据501。当现存的有效图像信号周期结束时，控制单元200控制第二切换单元600的切换操作以提供半个消隐周期的消隐数据BD。

于是，被转换的图形信号数据601和被转换的消隐数据602被从第二切换单元600提供到数据转换单元800。当控制单元200将第三切换控制信号203加到第三切换单元700时，有着半个消隐周期时延的数据转换输出信号303从控制时钟产生单元300经第三切换单元700提供到数据转换单元800。然后，数据转换单元800转换已加有被切换的消隐数据602的被切换的图形信号数据601，即，加有消隐数据BD的图形信号数据PSD，并且把转换过的图形信号数据801，即，预补偿了的图像信号加到投影机10。结果是，即使投影机10的投影透镜11相对于屏幕20被安置在一个向下的投射角(见图5)，预补偿图像信号(见图12)经投影透镜11被投影在屏幕20上，所以在屏幕20上形成一个正常的图像(见图2)。那就是说，对比于图形信号数据PSD没有被预补偿时产生的非对称图像(见图6)，一个正常的图像被投影在屏幕20上。

在这个投影机的预补偿非对称图像的装置和方法中，当投影机的投影透镜被安置成一个向上或向下的投射角的时候，不论在什么投射角，被投影在屏幕上的图像的梯形误差响应于来自投射角设置单元的投射角设置信号而被预补偿了。那就是说，图像是被正入射地投影在屏幕上(例如，一个矩形形状的图像)。

所以，被投影到屏幕上的图像将不再由于发生梯形失真而惹烦使用者。第二，投影机相对于屏幕的安置很灵活。第三，投影机的性能或结构灵活性由于使用了数字电路和软件而得到了加强。

虽然本发明参考了具体实施例进行了具体地呈现和说明，本领域技术人员应该理解在形式或细节上对其进行的各种改变均未脱离所附权利要求规定的本发明的精神和范围。

Claims (22)

1.一个在显示图像的投影系统中预补偿非对称图像的装置，所述装置包括：

当在屏幕上投影一个被放大图像的投影机中安装的投影透镜的中心轴被安置成相对于屏幕有向上或向下的投射角时，用于设置一个投射角和提供一个投射角设置信号的装置；

控制装置，用于在所述投射角设置装置的投射角设置信号的基础上提供一个控制信号去控制对将要被投影在屏幕上的非对称图形进行的预补偿工作；

控制时钟产生装置，用于在接收到一个主时钟信号和一个数字信号处理时钟信号时，按照来自所述控制装置的控制信号提供一个记录/读出时钟信号和数据转换输出信号，写时钟信号与取消图形信号数据像素的处理有关；

第一切换装置，用于切换来自所述控制时钟产生装置的记录/读出时钟信号，和用于在接收数字信号处理时钟信号时按照来自所述控制装置的控制信号提供一个被切换的写时钟信号或被切换的读时钟信号，被切换的写时钟信号与取消图形信号数据像素的处理有关；

存储单元，用于记录响应水平同步信号而被提供的被取消了像素的图形信号数据，存储单元在接收来自所述第一切换装置的被切换的写时钟信号或被切换的读时钟信号时输出被记录的图形信号数据；

第二切换装置，用于按照来自所述控制装置的控制信号，在响应来自所述第一切换装置的被切换读时钟信号而从所述存储单元输出的图形信号数据、以及添充在其像素被消去的图形信号数据之前和之后的消隐区间的消隐数据之间转换，并且用于提供一个被切换的图形信号数据或一个被切换的消隐数据；

第三切换装置，用于切换来自所述控制时钟产生装置的数据转换输出信号，并且，在接收到数字信号处理时钟信号时，按照来自所述控制装置的控制信号提供一个被切换的数字转换信号；以及

数字转换装置，用于输入来自于第二切换装置的被切换的图形信号数据或被转换的消隐信号以形成其中加入了消隐数据的图形信号数据，并且用于在第一周期之后响应于来自所述第三切换装置的切换的数据转换输出信号，将其中加入了消隐数据的图形信号数据转换成为一个模拟信号，以便提供一个被转换的图形信号数据。

2.如权利要求1所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述控制装置将一个记录/读出控制信号加到所述控制时钟产生装置，以便在投影透镜相对于屏幕被放置为一个向上或向下的投射角时，响应于来自所述投射角设置装置的投射角设置信号、图像信号的垂直同步信号和水平同步信号，控制对将要被投影到屏幕上非对称图像进行的预补偿处理。

3.如权利要求2所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述控制装置计算补偿量，并确定在预补偿的处理中图像的补偿方向以便控制来自所述控制时钟产生装置的写时钟信号的产生。

4.如权利要求3所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述补偿方向是向上或向下的方向，并且所述补偿量是以行为单位的要被消去的像素的数量。

5.如权利要求3所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述控制装置将所述第二切换控制信号加到所述第二切换装置以在以行为单位的补偿量的基础上，以行为单位加入消隐数据到图像信号中被消去了像素的部分。

6.如权利要求3所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述控制装置调整来自所述控制时钟产生装置的写时钟信号的波形，并且在所述存储单元记录图形信号数据时，按照在补偿方向上的补偿量控制在图形信号数据中以行为单位取消像素的处理。

7.如权利要求6所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述控制装置控制所述第一切换装置以便在响应于来自所控制时钟产生装置的读时钟信号从所述存储单元里读出被记录的图形信号数据时，以行为单位读出图形信号数据。

8.如权利要求7所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述控制装置调整来自其内部的第二切换控制信号的产生，以便在以行为单位读出被记录的图形信号数据时，由所述第二切换装置的切换工作在图形信号数据之前和之后在补偿的方向上加入第一周期的消隐数据。

9.如权利要求1所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述控制时钟产生装置提供写时钟信号以控制在所述存储单元中记录按照在补偿的方向上的补偿量以行为单位被从中消去像素的图形信号数据，提供读时钟信号以读出响应于写时钟信号而被记录的图形信号数据，和提供数据转换输出信号以确定预补偿的图形信号数据被所述数据转换装置转换成模拟信号的时刻。

10.如权利要求6所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述读时钟信号具有正常时钟的频率。

11.如权利要求9所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述数据转换输出信号具有等于相对于正常水平数字信号处理时钟信号第一周期的时间延迟。

12.如权利要求9所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中响应来自于第一切换装置的被切换的写时钟信号，所述存储单元按照在补偿的方向上补偿量将被取消像素的图形信号数据记录在内，并且响应于来自所述第一转换装置的被切换的读时钟信号，在第一周期乘以2之后输出被记录的图形信号数据。

13.如权利要求12所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述存储单元在先进先出的系统下以行为单位在其内记录图形信号数据。

14.如权利要求1所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的装置，其中所述第一周期对应于半个消隐周期。

15.一个在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的方法，所述方法包括步骤：

(i)当在屏幕上投影一个被放大图像的投影机中安装的投影透镜的中心轴被安置成相对于屏幕有一个向上或向下的投射角时，输入对应于投射角设置信号的关键数据；

(ii)在步骤(i)输入的关键数据的基础上，计算与在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形工作有关的参数；

(iii)按照在步骤(ii)中确定的补偿量，在主时钟信号的前沿产生写时钟信号；

(iv)响应在步骤(iii)产生的写时钟信号，以行为单位记录从中取消像素的图形信号数据，以便产生与要被投影到屏幕的图像形状相反的图像；

(v)在第一周期乘以2之后在主时钟信号的前沿，产生一个写时钟信号，以便读出图形信号数据；

(vi)响应于在步骤(v)中产生的读时钟信号，在被读出的其中被取消像素的图形信号数据的部分加入消隐数据；和

(vii)响应于数据转换输出信号将在步骤(vi)中产生的已加入消隐数据的图形信号数据转换成模拟信号并产生一个被转换的图形信号数据。

16.如权利要求15所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的方法，其中所述数据转换输出信号具有等于相对于正常水平数字信号处理时钟信号的第一周期的时间延迟。

17.如权利要求15所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的方法，其中所述读时钟信号具有正常时钟的频率。

18.如权利要求15所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的方法，其中所述步骤(ii)包括子步骤：

(a)在步骤(i)输入的关键数据的基础上确定补偿的方向和计算补偿量；

(b)在图形的全部行中以块为单位计算应预补偿的垂直分量，以便区别要被取消的像素数目；和

(c)以行为单位计算被取消的像素数。

19.如权利要求18所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的方法，其中所述补偿的方向是向上或向下的方向，所述补偿量是以行为单位的被取消的像素的数目。

20.如权利要求19所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的方法，其中所述垂直分量是被取消的像素数目的一半。

21.如权利要求15所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的方法，其中所述步骤(vi)包括子步骤：

(A)在被取消像素的图形信号数据以行为单位被读出之前的第一周期内，通过切换到在步骤(ii)中确定的补偿方向上以接收消隐数据；

(B)响应于在步骤(v)产生的读时钟信号，在第一周期乘以2之后，在步骤(ii)中确定的补偿方向上，读出在步骤(iv)记录的图形信号数据；和

(C)当从在步骤(B)中的记录图形信号数据的读出同期结束时起的第一周期内，通过切换到在步骤(ii)中确定的补偿方向上以接收消隐数据。

22.如权利要求15所述的在显示图形的投影系统中预补偿非对称图形的方法，其中所述第一周期对应于半个消隐周期。

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