專利名稱：投影儀及其自動對焦方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)設(shè)備及其對焦方法，特別是關(guān)于一種投影儀及其自動對焦方法。
背景技術(shù)：
通常，在不同的投影儀使用環(huán)境下進(jìn)行畫面投影時(shí)，需要不同的鏡頭焦距來獲得最佳的畫面投影效果。然而，現(xiàn)有的投影儀等投影光學(xué)設(shè)備不能自動調(diào)節(jié)鏡頭焦距以確保投影顯示畫面的清晰度。因此，使用者當(dāng)打開投影儀進(jìn)行畫面投影時(shí)，通常需要手動調(diào)節(jié)投影儀的鏡頭焦距和位置，以確保投影顯示畫面是否清晰。對于經(jīng)常變換投影儀的鏡頭焦距的用戶而言，這種手動調(diào)節(jié)鏡頭焦距的方式相對不方便，而且不能保證將鏡頭焦距調(diào)節(jié)到最佳位置，從而無法能獲得最佳的畫面投影效果。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上內(nèi)容，有必要提供一種投影儀及其自動對焦方法，能夠在投影儀進(jìn)行畫面投影過程中自動調(diào)節(jié)投影儀的鏡頭焦距至最佳焦距位置，從而獲得最佳畫面的投影效^ ο所述的投影儀包括投射鏡頭、驅(qū)動單元、影像攝取單元以及自動對焦單元。該影像攝取單元用于從使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)攝取影像。該自動對焦單元用于在投影儀進(jìn)行畫面投影時(shí)自動調(diào)節(jié)投射鏡頭的焦距至最佳焦距位置。其中，所述的自動對焦單元包括初始化模塊，用于根據(jù)投射鏡頭的變焦范圍設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)鏡頭焦距的步長值；影像分析模塊，用于當(dāng)投射鏡頭每移動一個(gè)步長值時(shí)從投射區(qū)域內(nèi)攝取一副影像，并計(jì)算每一幅影像的對比度，通過比較每一幅影像的對比度找出對比度最大的影像，并根據(jù)該對比度最大的影像確定投射鏡頭所對應(yīng)的最佳焦距位置；焦距調(diào)節(jié)模塊，用于通過驅(qū)動單元控制投射鏡頭在變焦范圍內(nèi)移動，并將投射鏡頭移動至所述的最佳焦距位置。所述的投影儀的自動對焦方法包括步驟(a)根據(jù)投射鏡頭的變焦范圍設(shè)置調(diào)節(jié)鏡頭焦距的步長值；(b)控制投射鏡頭在使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)投射影像畫面；(c)當(dāng)投影儀加電開機(jī)時(shí)通過驅(qū)動單元控制投射鏡頭的焦距移動到變焦范圍的最近端；(d)通過影像攝取單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第一影像，并計(jì)算該第一影像的對比度；(e)通過驅(qū)動單元控制投射鏡頭向變焦范圍的最遠(yuǎn)端移動一個(gè)步長值；(f)通過影像攝取單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第二影像，并計(jì)算該第二影像的對比度；(g)判斷第二影像的對比度是否大于第一影像的對比度；(h)若第二影像的對比度大于第一影像的對比度，則將第二影像作為第一影像，并執(zhí)行步驟(e) ； (i)若第二影像的對比度小于等于第一影像的對比度，則控制驅(qū)動單元將投射鏡頭的焦距回退一個(gè)步長值后作為最佳焦距位置。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明所述的投影儀及其自動對焦方法能夠在投影儀進(jìn)行畫面投影過程中自動調(diào)節(jié)投影儀的鏡頭焦距至最佳焦距位置，從而獲得最佳畫面的投影效果。


圖1是本發(fā)明投影儀較佳實(shí)施例的架構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明投影儀的自動對焦方法較佳實(shí)施例的流程圖。主要元件符號說明投影儀100自動對焦單元 1初始化模塊 11影像分析模塊 12焦距調(diào)節(jié)模塊 13投射鏡頭2驅(qū)動單元3影像攝取單元 4存儲單元5微處理器具體實(shí)施例方式如圖1所示，是本發(fā)明投影儀100較佳實(shí)施例的架構(gòu)圖。在本實(shí)施例中，該投影儀 100包括自動對焦單元1、投射鏡頭2、驅(qū)動單元3、影像攝取單元4、存儲單元5、以及微處理器6。該自動對焦單元1用于在投影儀100進(jìn)行畫面投影過程中自動調(diào)節(jié)投射鏡頭2的焦距至最佳焦距位置，以便獲得最佳畫面的投影效果。所述的投射鏡頭2是指一種鏡頭焦距可變化的變焦鏡頭，其用于在使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)投射畫面。例如，假設(shè)投射鏡頭2的變焦范圍為Omm至18mm，其最近端的焦距為 0mm，最遠(yuǎn)端的焦距為18mm。所述的驅(qū)動單元3為一種驅(qū)動馬達(dá)，其用于控制投射鏡頭2在變焦范圍內(nèi)移動位置，從而自動改變投射鏡頭2的焦距。所述的影像攝取單元4為一種具有攝像功能的攝像裝置，例如攝像頭等。該影像攝取單元4用于從投射區(qū)域內(nèi)的投影畫面攝取影像，并將該影像發(fā)送給自動對焦單元1進(jìn)行影像分析來調(diào)節(jié)投射鏡頭2的焦距。所述的存儲單元5為一種內(nèi)部閃存(Flash Memory)或者為外部存儲卡等。該存儲單元5用于存儲所需進(jìn)行投影的固定形狀圖片，例如圓形圖片或正方形圖片等。所述的自動對焦單元1包括初始化模塊11、影像分析模塊12、以及焦距調(diào)節(jié)模塊 13。本發(fā)明所稱的模塊可以是由多個(gè)電子元器件構(gòu)成的硬件電路，也可以是由一系列計(jì)算指令組成的計(jì)算機(jī)程序程序段。在本實(shí)施例中，所述的模塊是一種能夠被微處理器6所執(zhí)行并且能夠完成固定功能的計(jì)算機(jī)程序段，其存儲在所述的存儲單元5中。所述的初始化模塊11用于根據(jù)投射鏡頭2的變焦范圍設(shè)置每次調(diào)節(jié)鏡頭焦距的步長值，例如設(shè)置每次調(diào)節(jié)鏡頭焦距的步長值為2mm，該初始化模塊11還用于從存儲單元5 內(nèi)讀取固定形狀的圖片，以及控制投射鏡頭2在使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)投射該固定形狀的圖片。該初始化模塊11還用于在投影儀100加電開機(jī)時(shí)通過驅(qū)動單元3控制投射鏡頭 2的焦距移動到變焦范圍的最近端，例如Omm位置處。
所述的影像分析模塊12用于當(dāng)投射鏡頭2每移動一個(gè)步長值時(shí)從投射區(qū)域內(nèi)攝取一副影像，并計(jì)算每一幅影像的對比度。該影像分析模塊12還用于通過比較每一幅影像的對比度來找出對比度最大的影像，并將根據(jù)對比度最大的影像確定投射鏡頭2所對應(yīng)的最佳焦距位置。在本實(shí)施例中，影像分析模塊12通過計(jì)算影像的所有像素的RGB值來計(jì)算影像的對比度。例如，在正常室內(nèi)光線下，當(dāng)黑色像素點(diǎn)的亮度RGB值低于50時(shí)，人眼就不宜分辨出影像的黑色像素點(diǎn)。當(dāng)所有RGB值不足50的黑色像素點(diǎn)的數(shù)量占總像素中的百分比越多時(shí)，則該影像的對比度越高，說明此時(shí)投射鏡頭2的焦距越好。在本實(shí) 施例中，當(dāng)投射鏡頭2的焦距移動到變焦范圍的最近端時(shí)，影像分析模塊 12通過影像攝取單元4從投射區(qū)域內(nèi)攝取第一影像，并計(jì)算該第一影像的對比度。當(dāng)驅(qū)動單元3控制投射鏡頭2的焦距移動一個(gè)步長值時(shí)，影像分析模塊12通過影像攝取單元4從投射區(qū)域內(nèi)攝取第二影像，并計(jì)算該第二影像的對比度。當(dāng)?shù)诙跋竦膶Ρ榷却笥诘谝挥跋竦膶Ρ榷葧r(shí)，影像分析模塊12將第二影像作為第一影像存儲在存儲單元5中，當(dāng)投射鏡頭2移動到下一個(gè)焦距時(shí)，將影像攝取單元4所攝取的影像作為第二影像。所述的焦距調(diào)節(jié)模塊13用于通過驅(qū)動單元3控制投射鏡頭2在變焦范圍內(nèi)移動， 并將投射鏡頭2移動至對比度最大的影像所對應(yīng)的最佳焦距位置。在本實(shí)施例中，當(dāng)影像攝取單元4獲取的第二影像的對比度小于等于第一影像的對比度時(shí)，控制驅(qū)動單元3將投射鏡頭2的焦距回退一個(gè)步長值，并將此時(shí)的焦距作為最佳焦距。如圖2所示，是本發(fā)明投影儀自動對焦方法較佳實(shí)施例的流程圖。在本實(shí)施例中， 該方法能夠在投影儀100進(jìn)行畫面投影過程中自動調(diào)節(jié)投射鏡頭2的焦距至最佳焦距位置，以便獲得最佳畫面的投影效果。步驟S21，初始化模塊11根據(jù)投射鏡頭2的變焦范圍設(shè)置每次調(diào)節(jié)鏡頭焦距的步長值，例如每次設(shè)置每次調(diào)節(jié)鏡頭焦距的步長值為2mm。所述的變焦范圍是指投射鏡頭2 的焦距可移動范圍，例如，變焦范圍為Omm至18mm，其最近端的焦距為0mm，最遠(yuǎn)端的焦距為 18mm。步驟S22，初始化模塊11控制投射鏡頭2在使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)投射一固定形狀的圖片，例如圓形圖片或正方形圖片等。步驟S23，在投影儀100加電開機(jī)時(shí)，初始化模塊11通過驅(qū)動單元3控制投射鏡頭2的焦距移動到變焦范圍的最近端，例如Omm位置處。步驟S24，當(dāng)投射鏡頭2的焦距移動到變焦范圍的最近端時(shí)，影像分析模塊12通過影像攝取單元4從投射區(qū)域內(nèi)攝取第一影像，并計(jì)算該第一影像的對比度。步驟S25，焦距調(diào)節(jié)模塊13通過驅(qū)動單元3控制投射鏡頭2向變焦范圍的最遠(yuǎn)端移動一個(gè)步長值。步驟S26，影像分析模塊12通過影像攝取單元4從投射區(qū)域內(nèi)攝取第二影像，并計(jì)算該第二影像的對比度。步驟S27，影像分析模塊12判斷第二影像的對比度是否大于第一影像的對比度。 若第二影像的對比度大于第一影像的對比度，執(zhí)行步驟S28。若第二影像的對比度小于等于第一影像的對比度，執(zhí)行步驟S29。步驟S28，影像分析模塊12將第二影像作為第一影像存儲在存儲單元5中，而后執(zhí)行步驟S25。步驟S29，焦距調(diào)節(jié)模塊13控制驅(qū)動單元3將投射鏡頭2的焦距回退一個(gè)步長值，并將此時(shí)的焦距作為最佳焦距。在本實(shí)施例中，影像分析模塊12通過比較投射鏡頭2在不同焦距下影像的對比度來找出對比度最大的影像，并將根據(jù)該對比度最大的影像確定投射鏡頭2所對應(yīng)的最佳焦距位置，而后焦距調(diào)節(jié)模塊13控制驅(qū)動單元3將投射鏡頭2移動至對比度最大 的影像所對應(yīng)的最佳焦距位置處，從而使投影儀100獲得最佳畫面的投影效果。
以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照以上較佳實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或等同替換都不應(yīng)脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種自動對焦的投影儀，該投影儀包括投射鏡頭以及驅(qū)動單元，其特征在于，該投影儀還包括影像攝取單元，用于從使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)攝取影像；自動對焦單元，用于在投影儀進(jìn)行畫面投影時(shí)自動調(diào)節(jié)投射鏡頭的焦距至最佳焦距位置，該自動對焦單元包括初始化模塊，用于根據(jù)投射鏡頭的變焦范圍設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)鏡頭焦距的步長值；影像分析模塊，用于當(dāng)投射鏡頭每移動一個(gè)步長值時(shí)從投射區(qū)域內(nèi)攝取一副影像，并計(jì)算每一幅影像的對比度，通過比較每一幅影像的對比度找出對比度最大的影像，并根據(jù)該對比度最大的影像確定投射鏡頭所對應(yīng)的最佳焦距位置；焦距調(diào)節(jié)模塊，用于通過驅(qū)動單元控制投射鏡頭在變焦范圍內(nèi)移動，并將投射鏡頭移動至所述的最佳焦距位置。
2.如權(quán)利要求1所述的投影儀，其特征在于，所述的初始化模塊還用于在投影儀加電開機(jī)時(shí)通過驅(qū)動單元控制投射鏡頭的焦距移動到變焦范圍的最近端。
3.如權(quán)利要求1所述的投影儀，其特征在于，所述的影像分析模塊通過計(jì)算影像的所有像素點(diǎn)的RGB值來計(jì)算該影像的對比度。
4.如權(quán)利要求1所述的投影儀，其特征在于，所述的投射鏡頭是指一種變焦鏡頭。
5.一種投影儀的自動對焦方法，該投影儀包括投射鏡頭以及驅(qū)動單元，其特征在于，該方法包括步驟(a)根據(jù)投射鏡頭的變焦范圍設(shè)置調(diào)節(jié)鏡頭焦距的步長值；(b)控制投射鏡頭在使用者選定的投射區(qū)域內(nèi)投射影像畫面；(c)當(dāng)投影儀加電開機(jī)時(shí)通過驅(qū)動單元控制投射鏡頭的焦距移動到變焦范圍的最近端；(d)通過投影儀的影像攝取單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第一影像，并計(jì)算該第一影像的對比度；(e)通過驅(qū)動單元控制投射鏡頭向變焦范圍的最遠(yuǎn)端移動一個(gè)步長值；(f)通過影像攝取單元從投射區(qū)域內(nèi)攝取第二影像，并計(jì)算該第二影像的對比度；(g)判斷第二影像的對比度是否大于第一影像的對比度；(h)若第二影像的對比度大于第一影像的對比度，則將第二影像作為第一影像，并返回執(zhí)行步驟(e)；(i)若第二影像的對比度小于等于第一影像的對比度，則控制驅(qū)動單元將投射鏡頭的焦距回退一個(gè)步長值后作為最佳焦距位置。
6.如權(quán)利要求5所述的投影儀的自動對焦方法，其特征在于，所述的對比度是通過計(jì)算影像的所有像素點(diǎn)的RGB值來計(jì)算得到。
7.如權(quán)利要求5所述的投影儀的自動對焦方法，其特征在于，所述的投射鏡頭是指一種變焦鏡頭。
全文摘要
一種投影儀及其自動對焦方法，該投影儀包括投射鏡頭、驅(qū)動單元、影像攝取單元和自動對焦單元。該自動對焦單元包括初始化模塊，用于設(shè)置一個(gè)調(diào)節(jié)鏡頭焦距的步長值；影像分析模塊，用于當(dāng)投射鏡頭每移動一個(gè)步長值時(shí)從投射區(qū)域內(nèi)攝取一副影像，并計(jì)算每一幅影像的對比度，通過比較每一幅影像的對比度找出對比度最大的影像，以及根據(jù)該對比度最大的影像確定投射鏡頭所對應(yīng)的最佳焦距位置；焦距調(diào)節(jié)模塊，用于通過驅(qū)動單元控制投射鏡頭在變焦范圍內(nèi)移動，并將投射鏡頭移動至所述的最佳焦距位置。實(shí)施本發(fā)明，能夠在投影儀進(jìn)行畫面投影過程中自動調(diào)節(jié)鏡頭焦距至最佳焦距位置，從而獲得最佳畫面的投影效果。
文檔編號G02B7/36GK102375316SQ201010265259
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者王光建 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司