基于傳感器的投影儀自動調焦方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及投影儀，更具體地說，涉及一種基于傳感器的投影儀自動調焦方法。
【背景技術】
[0002]傳統的投影儀多是采用手動調焦的方式，但也有一些新的投影儀具有自動調焦功能，例如，在本專利申請人的一件在先實用新型(授權公告號:CN203012335U;授權公告日:2013年6月19日；申請號:201220730223.X)中，就公開了一種自動調焦的投影系統。該投影系統中包括投影模組、紅外監控模組、裝于投影模組上的紅外光源，以及用于驅動第一鏡片組前后移動的調焦裝置；紅外光源發出的紅外光斑最好投射于投影模組的投影畫面內部或邊緣，并會在反射回來后傳送到紅外監控模組；通過對紅外監控模組采集到的由紅外光源發出的紅外光斑圖片進行分析，即可向調焦馬達發出控制信號，調整第一鏡片組到合適位置，從而可達到自動調焦的功能。
[0003]現有的自動調焦方案中，是從上一次使用后停留的狀態開始調焦，投影圖像的清晰度會經歷逐步變好、達到最佳、逐步變差的搜尋過程，通常會在開始變差之后即停止搜尋，并記錄獲得所述最清晰圖像時的最清晰調焦參數；然后基于這個最清晰調焦參數再重新調焦，從當前位置直接回到最清晰調焦參數所對應的位置。
[0004]然而，投影物鏡、調焦裝置、調焦馬達等部分或多或少會存在一些機械累積誤差，這些誤差會影響調焦精度，導致上述自動調焦方案無法滿足精確調焦的要求，或者需要機械配合的精度特別高，才能滿足精確調焦的要求。其中，機械誤差通常在鏡頭調焦移動過程中以鏡頭啟動和折返過程中產生的最大。
【發明內容】
[0005]針對現有技術的上述缺陷，本發明要解決現有的投影儀自動調焦方案無法滿足精確調焦要求的問題。
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種基于傳感器的投影儀自動調焦方法，其特征在于，所述投影儀包括至少一組可以在調焦范圍內前后移動調焦的鏡頭，還包括驅動鏡頭移動的調焦馬達；在與所述鏡頭的有效調焦范圍內靠近下限邊緣或上限邊緣對應的位置處設有傳感器，所述傳感器所對應的位置被確定為調焦基準點；當需要重新調焦時，按以下步驟進行自動調焦:
[0007]S1、查找并確定可獲得最清晰投影圖像時鏡頭的最清晰調焦參數；
[0008]S2、對所述鏡頭進行調焦，使之至少一次經過所述調焦基準點，直至停止在所述最清晰調焦參數所對應的位置，完成自動調焦。
[0009]在本發明所述方法的步驟SI中，可采用圖像分析法查找并確定可獲得最清晰投影圖像時鏡頭的最清晰調焦參數，具體步驟包括:
[0010]S11、將所述鏡頭調整到所述有效調焦范圍外；
[0011]S12、從所述有效調焦范圍外開始針對所述鏡頭進行調焦，至少一次經過所述調焦基準點，并記錄獲得所述最清晰圖像時的最清晰調焦參數。
[0012]在本發明所述方法的所述步驟S12對所述鏡頭進行調焦過程中，所述投影圖像的清晰度會經歷逐步變好、達到最佳、逐步變差的過程，再記錄獲得所述最清晰圖像時的最清晰調焦參數。
[0013]在本發明所述方法的步驟SI中，可采用測距法查找并確定可獲得最清晰投影圖像時鏡頭的最清晰調焦參數，具體是通過測量鏡頭與投影屏幕之間的投影距離，進而確定所述最清晰調焦參數。
[0014]在本發明所述的方法中，所述最清晰調焦參數為獲得所述最清晰圖像時調焦馬達的步數、或運行時間；所述傳感器是電子傳感器、光電傳感器、或電磁傳感器。
[0015]在本發明所述的方法中，當出現以下任一情況時可判定為需要重新調焦:(I)投影儀開機啟動時；(2)投影儀檢測到自身的振動或位移時；(3)通過每隔預定時間檢測投影圖像的清晰度發現當前投影圖像不清晰時；(4)通過每隔預定時間檢測投影距離發現當前投影距離發生變化時。
[0016]在本發明所述的方法中，可只設有一個調焦傳感器，并設于靠近所述鏡頭的有效調焦范圍下限邊緣或上限邊緣所對應的位置。
[0017]在本發明所述的方法中，可設有兩個調焦傳感器，第一調焦傳感器設于靠近所述鏡頭的有效調焦范圍下限邊緣所對應的位置，第二調焦傳感器設于靠近所述鏡頭的有效調焦范圍上限邊緣所對應的位置；此時，所述第一調焦傳感器所對應的下限邊緣被確定為第一基準點，所述第二調焦傳感器所對應的上限邊緣被確定為第二基準點。
[0018]當設置兩個調焦傳感器時，在所述步驟S2中，所述鏡頭需要至少一次通過第一基準點或第二基準點。具體來說，將所述鏡頭至少一次經過離當前位置最近的那一個基準點，直至停止在所述最清晰調焦參數所對應的位置。
[0019]從本發明的技術方案可以看出，本發明通過先確定鏡頭的最清晰調焦參數，再從調焦傳感器所對應的基準點開始直接定位到已記錄的最清晰調焦參數所對應的位置來進行自動調焦，這種調焦方法的優點是可以消除源于鏡頭啟動和折返而產生的機械累積誤差，進而大大提升調焦精度。使用這種方案之后，對機械配合的精度要求降低，從而可進一步降低投影儀的制造成本。
【附圖說明】
[0020]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0021]圖1是本發明自動調焦方法的流程圖；
[0022]圖2是采用采用圖像分析法時的自動調焦流程圖；
[0023]圖3是投影儀的調焦范圍示意圖；
[0024]圖4是調焦工作中各模塊的原理框圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖3所示，投影儀的鏡頭可以在調焦范圍內前后移動調焦，下部箭頭線顯示的是其調焦范圍，即投影儀在調焦時鏡頭可移動的范圍，圖中左邊是調焦范圍下限301、右邊是調焦范圍上限302 ;上部箭頭線顯示的是其有效調焦范圍，即投影儀的最大最小工作距離對應的圖像能聚焦清晰的鏡頭移動范圍，左邊是有效調焦范圍下限303、右邊是有效調焦范圍上限304 ;可見，有效調焦范圍要小于調焦范圍，也即有效調焦范圍包含于調焦范圍之內。可獲得最清晰投影圖像時的位置305位于有效調焦范圍下限303、有效調焦范圍上限304之間，可能因使用環境不同而位于不同的位置。
[0026]本發明一個優選實施例中，采用圖像分析法查找并確定最清晰調焦參數，該調焦過程方案可以在本專利申請人的一件在先實用新型(授權公告號:CN203012335U ;授權公告日:2013年6月19日；申請號:201220730223.X)所公開的自動調焦的投影系統上得到實施。
[0027]如圖4所示，為了實施本發明的技術方案，還需要在與鏡頭的有效調焦范圍下限303邊緣對應的位置處設置一個調焦傳感器，該調焦傳感器所對應的下限邊緣被確定為調焦基準點，當針對鏡頭進行調焦并到達該基準點時，調焦傳感器被觸發并向調焦控制模塊發出相應的傳感信號。也就是說，調焦控制模塊可通過調焦傳感器的傳感信號來確定對鏡頭的調焦是否達到或經過了基準點。具體實施時，其中的傳感器可以是電子傳感器、光電傳感器、或電磁傳感器；例如，將光電傳感器的接收端裝在有效調焦范圍下限303邊緣對應的位置處且固定不動，再將光電傳感器的發光端將在鏡頭上并隨鏡頭同步運動，當接收端與發射端正對時，光電傳感器被觸發，從而可發出傳感信號。
[0028]本發明自動調焦方法的流程圖如圖1所示，在本實施例中，從步驟SlOO開始后，
[0029]步驟S101，判斷是否需要重新調焦，如果是則執行步驟S102，否則繼續保持檢測判斷狀態。具體來說，當出現以下任一情況時，可判定為需要重新調焦:(1)投影儀開機啟動時；(2)投影儀檢測到自身的振動或位移時，具體可通過投影儀的內置傳感器來感測是否有振動或位移；(3)通過每隔預定時間檢測投影圖像的清晰度發現當前投影圖像不清晰時，例如每隔I分鐘檢測一次；⑷通過每隔預定時間檢測投影距離發現當前投影距離發生變化時。
[0030]步驟S102，查找并確定可獲得最清晰投影圖像時鏡頭的最清晰調焦參數。
[0031]步驟S103，對鏡頭進行調焦，使之至少一次經過所述調焦基準點，直至停止在所述最清晰調焦參數所對應的位置，完成自動調焦。
[0032]本發明中，至少一次經過調焦基準點的意義在于，步驟SI