專利名稱：車用投影系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種車用投影系統(tǒng)，且特別是涉及一種具有非平面投影屏幕的車用投影系統(tǒng)。
背景技術：
隨著科技的發(fā)展，汽車制造廠在中控臺上內(nèi)建越來越先進的影音、導航以及電話功能。而要在狹小的中控臺上設置許多傳統(tǒng)按鈕或旋鈕來控制這些功能可能會讓中控臺顯得擁擠。因此，許多車廠引入觸控屏幕技術來控制這些復雜的功能，藉以讓中控臺的設計更為簡潔。目前車廠主要是使用薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)來設計汽車中控臺。由于TFT-LCD與半導體制程同樣需要真空蒸鍍與蝕刻，所以基板材料通常選擇能忍受強酸強堿的腐蝕和耐高溫的玻璃材質。同時由于蒸鍍均勻性的要求，玻璃材質必須是非常平整的平面，而這也大大限制了其外型設計的可塑性。至于較新的有機發(fā)光二極管(OLED)顯示技術雖然有可撓的特點，也具有廣視角以及良好色彩飽和度，但是其還有許多技術問題尚待克月艮。例如量產(chǎn)技術不足、壽命比液晶顯示器(LCD)短以及在大尺寸的應用尚不成熟等缺點。目前的主流的屏幕技術無論IXD或OLED均無法有效地使用實用性高、大尺寸以及長壽命的曲面顯示器。所以目前車廠在設計車艙內(nèi)的屏幕顯示器外形時往往屈就于面板的平面外形限制，只能設計出一個單調的顯示界面。因此，具有曲面投影屏幕的投影系統(tǒng)即可讓車內(nèi)的顯示界面有較多的變化，若能將投影系統(tǒng)應用在汽車的影音系統(tǒng)，則不僅可以增加其多樣性，更可以有效并且實用地實現(xiàn)降低其成本。然而，對汽車影音系統(tǒng)而言，如何將投影屏幕曲線融合在車艙內(nèi)的設計，并且提供一個質量良好并且低失真的影像畫面仍有其困難度。舉例而言，美國專利公開號20100182236與美國專利號6999133均揭露投影系統(tǒng)的影像校正技術。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種車用投影系統(tǒng)，其提供曲面投影屏幕，將投影屏幕的曲線融合在車艙內(nèi)的設計，并且提供質量良好并且低失真的影像畫面。本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點可以從本發(fā)明所揭露的技術特征中得到進一步的了解。為實現(xiàn)上述的一個目的或部份目的或全部目的或是其它目的，本發(fā)明的實施例提出一種車用投影系統(tǒng)，包括投影裝置、投影屏幕以及影像校正模塊。投影裝置提供影像光束。投影屏幕接收影像光束。影像光束在投影屏幕上形成影像畫面，并且投影屏幕是非平面。影像校正模塊配合投影屏幕的表面形狀來校正影像光束，用于補償影像光束投影至投影屏幕的影像畫面所產(chǎn)生的變形。在本發(fā)明的一實施例中，上述影像校正模塊是透鏡組。透鏡組配置于投影裝置內(nèi)，影像光束穿透該透鏡組后，投射于投影屏幕，其中透鏡組配合投影屏幕的表面形狀來校正影像光束。在本發(fā)明的一實施例中，上述透鏡組對應投影屏幕的表面形狀，在各方向上的放大倍率不相等。 在本發(fā)明的一實施例中，上述影像校正模塊是透鏡組。透鏡組配置于投影裝置與投影屏幕之間，影像光束從投影裝置投射出來后，穿透該透鏡組并且投射于投影屏幕，其中透鏡組配合投影屏幕的表面形狀，來校正影像光束。 在本發(fā)明的一實施例中，上述透鏡組對應投影屏幕的表面形狀，在各方向上的放大倍率不相等。在本發(fā)明的一實施例中，上述影像校正模塊是影像處理電路。影像處理電路配置于投影裝置內(nèi)，并且配合投影屏幕的表面形狀來校正影像光束。在本發(fā)明的一實施例中，上述投影屏幕的表面是曲面。在本發(fā)明的一實施例中，上述投影屏幕的表面是不規(guī)則表面?；谏鲜?，本發(fā)明的實施例可以實現(xiàn)下列優(yōu)點或功效中的至少一個。在本發(fā)明的范例實施例中，車用投影系統(tǒng)利用光學式或電子式的影像校正模塊來對形狀不規(guī)則的非平面投影屏幕進行影像的校正，以提供質量良好、低失真并且無變形的影像畫面。


為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖作詳細說明如下。圖1示出投影裝置搭配平面投影屏幕的投影系統(tǒng)示意圖。圖2是圖1的投影系統(tǒng)在平面投影屏幕的影像畫面示意圖。圖3示出投影裝置搭配曲面投影屏幕的投影系統(tǒng)示意圖。圖4是圖3的投影系統(tǒng)在曲面投影屏幕的影像畫面示意圖。圖5示出本發(fā)明一實施例的車用投影系統(tǒng)的示意圖。圖6是圖5的影像光束經(jīng)過影像校正模塊的校正畫面以及形成于投影屏幕的影像畫面。圖7示出本發(fā)明另一實施例的車用投影系統(tǒng)的示意圖。圖8是圖7的影像光束經(jīng)過影像校正模塊的校正畫面以及形成于投影屏幕的影像畫面的示意圖。圖9示出本發(fā)明另一實施例的車用投影系統(tǒng)的示意圖。圖10是圖9的影像光束經(jīng)過影像校正模塊的校正畫面以及形成于投影屏幕的影像畫面的示意圖。圖11示出本發(fā)明一實施例的車用投影系統(tǒng)設置于車輛的示意圖。
具體實施例方式有關本發(fā)明的前述及其它技術內(nèi)容、特點與功效，在以下配合參考附圖的較佳實施例的詳細說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實施例中所提到的方向用語，例如上、下、左、右、前或后等，僅是參考附圖的方向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。圖1示出投影裝置搭配平面投影屏幕的投影系統(tǒng)示意圖，圖2是圖1的投影系統(tǒng)在平面投影屏幕的影像畫面示意圖。請參考圖1和圖2，一般而言，投影裝置110用于將影像光束Il投射至投影屏幕120，以讓觀賞者可以在投影屏幕120上看到對應的影像畫面150。在所述投影系統(tǒng)100中，由于投影屏幕120是平面，因此觀賞者可以觀賞到低失真并且沒有變形的影像畫面150。然而，若將其應用在汽車的影音系統(tǒng)時，受限于投影屏幕120的平板表面，投影屏幕120的表面形狀與車艙內(nèi)的設計格格不入，而影響影音系統(tǒng)設計的多樣性。圖3示出投影裝置搭配曲面投影屏幕的投影系統(tǒng)示意圖，圖4是圖3的投影系統(tǒng)在曲面投影屏幕的影像畫面示意圖。請參考圖3和圖4，為了增加車內(nèi)影音系統(tǒng)或中控界面設計的多樣性，利用投影裝置210配合曲面的投影屏幕220可以快速實現(xiàn)有效并且實用的曲面投影系統(tǒng)200，而不需像IXD或OLED的顯示器必須涉及復雜的半導體制程。而可塑性高的投影屏幕220可以變化出多樣化的屏幕樣式，所以可以方便汽車制造廠將曲面投影屏幕220的曲線融合在車內(nèi)的設計。然而，投影裝置210所投射的影像光束12若未經(jīng)校正，其顯示于投影屏幕220上將產(chǎn)生形狀變形的影像畫面250。因此，雖然配備曲面投影屏幕220的投影系統(tǒng)200可以融合在車內(nèi)的設計，然而變形的影像畫面250不僅無法提供觀賞者賞心悅目的多媒體影音享受而且也無法取得明確清楚的顯示界面，更失去在車內(nèi)配置投影系統(tǒng)200的意義。在本發(fā)明的實施例中，在光學方法上，利用具有特殊放大倍率的鏡頭或者是在一般鏡頭間和曲面屏幕間放置影像校正透鏡模塊；在電子方法上，利用影像處理電路來校正影像信號，以解決不規(guī)則曲面屏幕產(chǎn)生的影像變形問題。圖5示出本發(fā)明一實施例的車用投影系統(tǒng)的示意圖。圖6是圖5的車用投影系統(tǒng)形成的校正畫面以及影像畫面的示意圖。請參考圖5和圖6，本實施例的車用投影系統(tǒng)300包括投影裝置310、投影屏幕320以及影像校正模塊330，其中投影裝置310設有投影鏡頭312，用于投射出影像光束13。在本實施例中，影像校正模塊330例如是配置于投影鏡頭312內(nèi)的透鏡組。影像光束13穿透投影鏡頭312的影像校正模塊330后，形成校正畫面340。投影屏幕320用于接收校正過的影像光束13并且形成影像畫面350。其中投影裝置310內(nèi)部的影像校正模塊330是配合投影屏幕320的表面形狀來預先校正影像光束13，以補償未校正前的影像畫面的變形。因此，影像光束13在投影屏幕320上形成已校正的影像畫面350。在本實施例中，預先校正是指影像光束13在投影出投影裝置310之前已先進行校正的步驟，因此影像光束13是對應于預先校正的校正畫面340。在本實施例中，投影屏幕320的表面例如是曲面或不規(guī)則形表面的非平面。影像校正模塊330的透鏡組配合并且對應投影屏幕320的表面形狀在投影屏幕320上的各方向的放大倍率并不相等，以對尚未投射出投影裝置310的校正前影像光束進行補償。因此，即使投影屏幕320是非平面，觀賞者仍可以在投影屏幕320上觀賞到質量良好、低失真并且無變形的影像畫面350。舉例而言，若未經(jīng)校正的影像光束13投射至非平面的投影屏幕320是呈現(xiàn)枕形失真(Pincushion Distortion)的影像畫面，則對應投影屏幕320的表面形狀而設計的影像校正模塊330，例如可以是配置于投影裝置310內(nèi)部、用于校正枕形失真的透鏡組；類似地，若未經(jīng)校正的影像光束13投射至非平面的投影屏幕320是呈現(xiàn)桶形失真(BarrelDistortion)的影像畫面，則配合投影屏幕320的表面形狀而設計的影像校正模塊330，例如可以是配置于投影裝置310內(nèi)部并且用于校正桶形失真的透鏡組。圖7示出本發(fā)明另一實施例的車用投影系統(tǒng)的示意圖。圖8是圖7的車用投影系統(tǒng)形成的校正畫面以及影像畫面的示意圖。請參考圖7和圖8，本實施例的車用投影系統(tǒng)400類似于圖5的車用投影系統(tǒng)300，兩者主要的差異例如僅在于車用投影系統(tǒng)400的影像校正模塊430是配置于投影裝置410之外，并且影像校正模塊430是配置于投影裝置410與投影屏幕420之間，并且配合投影屏幕420的表面形狀來校正影像光束14。在本實施例中，投影屏幕420的表面例如也是曲面或不規(guī)則形表面的非平面。在此，影像校正模塊430是配置在投影屏幕420旁的校正透鏡組，用于接收影像光束14，并且配合投影屏幕420的表面形狀來校正影像光束14。投影裝置410所提供的影像光束14穿透過影像校正模塊430后，其是形成預先校正的校正畫面440，然后再投影至投影屏幕420產(chǎn)生影像畫面450。因此，本實施例中作為影像校正模塊430的校正透鏡組對應投影屏幕420的表面形狀在各方向上的放大倍率并不相等，用于對穿透過的影像光束14進行補償及校正。在上述實施例中，是利用具有特殊放大倍率的透鏡組的投影鏡頭或者是在非平面屏幕旁放置校正透鏡組，但本發(fā)明并不限于此。在另一實施例中，車用投影系統(tǒng)也可以利用電子式的影像校正方法來解決不規(guī)則曲面屏幕產(chǎn)生的影像變形問題。圖9示出本發(fā)明另一實施例的車用投影系統(tǒng)的示意圖。圖10是圖9的車用投影系統(tǒng)形成的校正畫面及影像畫面的示意圖。請參考圖9和圖10，本實施例的車用投影系統(tǒng)500類似于圖5的車用投影系統(tǒng)300，兩者主要的差異例如僅在于車用投影系統(tǒng)500的影像校正模塊530是配置于投影裝置510內(nèi)部的影像處理電路。在本實施例中，投影屏幕520的表面例如是不規(guī)則形表面的非平面。作為影像校正模塊530的影像處理電路，其電路結構是配合投影屏幕520的不規(guī)則表面形狀來設計，利用偵測裝置(圖中未顯示)，例如數(shù)字攝影機(digital camera)偵測投影屏幕520的不規(guī)則表面形狀，以根據(jù)不同表面形狀的投影屏幕520，對尚未投射出投影裝置510的影像光束15進行補償和校正，并且可以形成校正畫面540。因此，影像光束15經(jīng)過影像處理電路校正并且投射至投影屏幕520后，即使投影屏幕520是非平面，觀賞者仍可以在投影屏幕520上觀賞到質量良好、低失真且無變形的影像畫面550。所以，利用電子信號式的影像校正方法，亦可達到補償影像畫面失真及變形的目的。圖11示出本發(fā)明一實施例的車用投影系統(tǒng)設置于車輛的示意圖。本實施例將圖7和圖8的車用投影系統(tǒng)400設置于車輛600的中控臺610中。請參考圖7、圖8和圖11，本實施例中，將投影系統(tǒng)400的投影裝置410設置于車輛600前方的中控臺610內(nèi)部，投影系統(tǒng)400的曲面或不規(guī)則表面的投影屏幕420配置于中控臺610的操作界面(未標號)上，并且在投影裝置410與投影屏幕420之間設置影像校正模塊430，當影像光束14從投影裝置410投射出來并且穿透影像校正模塊430后，影像校正模塊430配合投影屏幕420的表面形狀校正影像光束14，使影像光束14投射至投影屏幕420的影像畫面450沒有變形的問題，以供駕駛員620操作。綜上所述，本發(fā)明的實施例可以實現(xiàn)下列優(yōu)點或功效中的至少一個。在本發(fā)明的范例實施例中，對于特殊的曲面或不規(guī)則表面的屏幕，車用投影系統(tǒng)是引入放大倍率在各方向不相等的透鏡組來補償屏幕造成的影像變形問題。另外，若有成本上的考慮，也可以將校正透鏡組擺設在投影裝置與其屏幕之間。如此一來，對于不同的曲面屏幕可以不用重新設計特殊鏡頭，而只要設計校正透鏡組即可。而校正影像也可以是電子式，利用輸入影像信號的預先校正，也可以處理曲面屏幕產(chǎn)生的影像變形及失真問題，而電子式的方法對于形狀極不規(guī)則的曲面屏幕校正會比光學式更方便。雖然本發(fā)明已經(jīng)以實施例揭露如上，然而其并非用于限定本發(fā)明，任何所屬技術領域技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，應當可以作一些改動與潤飾，所以本發(fā)明的保護范圍應當以權利要求所限定的為準。另外本發(fā)明的任一實施例或權利要求不須實現(xiàn)本發(fā)明所揭露的全部目的或優(yōu)點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件檢索的功用，并非用來限制本發(fā)明的權利范圍。此外，本說明書或權利要求書中提及的“第一”、“第二”等用語僅用于命名元件(element)的名稱或區(qū)別不同實施例或范圍，而并非用來限制元件數(shù)量上的上限或下限。
權利要求
1.一種車用投影系統(tǒng)，包括 投影裝置，用于投射出影像光束； 投影屏幕，接收所述影像光束，其中所述影像光束在所述投影屏幕上形成影像畫面，并且所述投影屏幕是非平面；以及 影像校正模塊，對應所述投影屏幕的表面形狀，校正所述影像光束，用于對所述影像光束投影至所述投影屏幕的所述影像畫面所產(chǎn)生的變形進行補償。
2.根據(jù)權利要求1所述的車用投影系統(tǒng)，其中，所述影像校正模塊是透鏡組，配置于所述投影裝置內(nèi)，所述影像光束穿透所述透鏡組后，投射于所述投影屏幕，其中所述透鏡組，配合所述投影屏幕的所述表面形狀，用于校正所述影像光束。
3.根據(jù)權利要求2所述的車用投影系統(tǒng)，其中，所述透鏡組對應所述投影屏幕的所述表面形狀，在各方向上的放大倍率不相等。
4.根據(jù)權利要求1所述的車用投影系統(tǒng)，其中，所述影像校正模塊是透鏡組，配置于所述投影裝置與所述投影屏幕之間，所述影像光束從所述投影裝置投射出來后，穿透所述透鏡組并且投射于所述投影屏幕，其中所述透鏡組配合所述投影屏幕的所述表面形狀，以校正所述影像光束。
5.根據(jù)權利要求4所述的車用投影系統(tǒng)，其中，所述透鏡組對應所述投影屏幕的所述表面形狀，在各方向上的放大倍率不相等。
6.根據(jù)權利要求1所述的車用投影系統(tǒng)，其中，所述影像校正模塊是影像處理電路，配置于所述投影裝置內(nèi)，所述影像處理電路配合所述投影屏幕的所述表面形狀，用于校正所述影像光束。
7.根據(jù)權利要求1所述的車用投影系統(tǒng)，其中所述投影屏幕的表面是曲面。
8.根據(jù)權利要求1所述的車用投影系統(tǒng)，其中所述投影屏幕的表面是不規(guī)則表面。
全文摘要
一種車用投影系統(tǒng)，包括投影裝置、投影屏幕以及影像校正模塊。投影裝置提供影像光束。投影屏幕接收影像光束。影像光束在投影屏幕上形成影像畫面，且投影屏幕是一非平面。影像校正模塊配合投影屏幕的表面形狀，校正影像光束，以補償影像畫面的失真。
文檔編號G03B21/00GK103064238SQ20121025465
公開日2013年4月24日 申請日期2012年7月20日 優(yōu)先權日2011年10月18日
發(fā)明者鐘博任, 林維賜, 蔡志賢, 黎康熙, 周泓志, 黃健榮 申請人:揚明光學股份有限公司