CN104407493B - 一种投影装置及自动对焦方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种投影装置，该投影装置包括处理单元、镜头、色轮、光感测器、数字微镜元件以及影像捕获单元。该光感测器侦测到该色轮上的时间标记时，发送第一讯号给该处理单元，该处理单元记录接收到该第一讯号的时间并控制该数字微镜元件翻转至特定状态，以于成像区域上形成与该特定状态对应的特定投影画面，该影像捕获单元侦测到该特定投影画面时发送第二讯号至该处理单元，该处理单元记录接收到该第二讯号的第二时间，根据该第一时间以及该第二时间的时间差确定该投影装置至该成像区域的距离，并根据该距离实现该镜头的自动对焦。通过实施本发明，使用者无须手动对焦来使投影装置投射清晰的画面，方便使用者使用，提高用户体验。

Description

一种投影装置及自动对焦方法

技术领域

本发明涉及投影显示技术领域，尤其涉及一种自动对焦投影装置及自动对焦方法。

背景技术

随着生活水平的日益提高和视频技术的不断发展，投影装置广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所。在使用投影装置的时候，为了使投影装置在投影屏幕上投影清晰的影像，使用者需要对投影装置进行对焦。

现有技术中，对投影装置的对焦多利用手动方式，即将所需要播放的影像投影到投影屏幕上后，使用者通过眼睛对投影屏幕上的影像的清晰度进行判断，并根据判断结果调节投影装置的焦距。

在使用过程中，投影装置所处的位置经常需要被调整，而每次移动投影装置所处的位置，就必须对投影装置进行对焦，如果使用手动对焦，操作将非常繁琐，会给使用者带来不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种投影装置及自动对焦方法，使用者无须手动对焦来使投影装置投射清晰的画面，方便使用者使用，提高用户体验。

为达到上述目的，本发明提供了一种投影装置，该投影装置包括处理单元、镜头、色轮、光感测器、数字微镜元件以及影像捕获单元。该镜头、该色轮、该光感测器、该数字微镜元件以及该影像捕获单元皆耦接于该处理单元。该色轮上具有时间标记；该光感测器用以感测时间标记，并当感测到时间标记时，发送第一讯号至处理单元；该数字微镜元件用以翻转至特定状态，以使镜头接收到数字微镜元件反射的光束时于成像区域上投射与特定状态对应的特定投影画面；该影像捕获单元用以侦测成像区域上是否投射了特定投影画面，并当侦测到特定投影画面时，发送第二讯号至处理单元。其中，该处理单元在接收到该第一讯号时，该处理单元记录接收到该第一讯号的第一时间并控制该数字微镜元件翻转至该特定状态，该镜头接收到该数字微镜元件反射的该光束时于该成像区域上投射与该特定状态对应的该特定投影画面，该处理单元在接收到该第二讯号时，该处理单元记录接收到该第二讯号的第二时间，根据该第一时间以及该第二时间的时间差确定该投影装置至该成像区域的距离，并根据该距离实现该镜头的自动对焦。

优选的，该处理单元将该第一时间以及该第二时间的时间差与光速的乘积的二分之一确定为该投影装置至该成像区域的距离。

优选的，该数字微镜元件包括若干个微反射镜，该特定状态对应于该若干个微反射镜分别翻转至特定反射角度，以使该镜头接收到该数字微镜元件反射的该光束时于该成像区域投射该特定投影画面。

优选的，该第一时间为该第一讯号的上边缘的时间点。

优选的，该投影装置还包括自动对焦驱动器以及自动对焦单元，该自动对焦驱动器耦接于该处理单元，该自动对焦单元耦接于该自动对焦驱动器；该镜头包括镜片元件；该处理单元根据该距离确定对该镜片元件的移动距离，并根据该移动距离发送信号至该自动对焦驱动器，该自动对焦驱动器接收到该信号后，发送控制信号至该自动对焦单元，该自动对焦单元根据该控制信号移动该镜片元件以实现该镜头的自动对焦。

为达上述目的，本发明还提供一种自动对焦方法，用于投影装置，该投影装置包括色轮、数字微镜元件以及镜头，该色轮上具有时间标记，该自动对焦方法包括：

侦测该时间标记；

当侦测到该时间标记时，记录侦测到该时间标记的第一时间并控制该数字微镜元件翻转至特定状态，以于成像区域形成对应于该特定状态的特定投影画面；

侦测该特定投影画面，并记录侦测到该特定投影画面的第二时间；

根据该第一时间与该第二时间的时间差确定该投影装置至该成像区域的距离；

根据该距离实现该镜头的自动对焦。

优选的，根据该第一时间与该第二时间的时间差确定该投影装置至该成像区域的距离的步骤包括：将该第一时间以及该第二时间的时间差与光速的乘积的二分之一确定为该投影装置至该成像区域的距离。

优选的，该数字微镜元件包括若干个微反射镜；则控制该数字微镜元件翻转至特定状态的步骤包括：控制该若干个微反射镜分别翻转至特定反射角度。

优选的，该第一时间对应于侦测到该时间标记的上边缘的时间点。

优选的，该投影装置还包括自动对焦驱动器以及自动对焦单元；该镜头包括镜片元件；根据该距离实现该镜头的自动对焦的步骤包括：

根据该距离确定对该镜片元件的移动距离；

根据该移动距离控制该自动对焦驱动器，以使得该自动对焦单元控制该镜片元件移动以实现该镜头的自动对焦。

与现有技术相比，本发明提供的投影装置是通过光感测器感测时间标记，并于感测到时间标记时发送第一讯号给处理单元，处理单元记录接收到第一讯号的第一时间并控制数字微镜元件翻转至特定状态，以使镜头接收到数字微镜元件反射的光束时于成像区域上投射与特定状态对应的特定投影画面，当影像捕获单元侦测到特定投影画面后，发送第二讯号至处理单元，处理单元记录接收第二讯号的第二时间并根据第一时间以及第二时间的时间差确定投影装置至成像区域的距离，这样，能够根据第一时间以及第二时间的时间差获得反射至镜头的光束从镜头投射至成像区域的时间，进而能够根据第一时间以及第二时间的时间差确定投影装置至成像区域的距离，根据投影装置至成像区域的距离实现镜头的自动对焦。相较于现有技术中的投影装置，使用者无须手动对焦，方便使用者使用，提高用户体验；且使用影像捕获单元来侦测特定投影画面，并不会影像正常影像的播放；且产生特定投影画面时，因为人眼的反应速度的特征，很难察觉此特定投影画面，因此，在投影装置正常播放影片的情况下，可以实现镜头的自动对焦。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种投影装置的功能方块示意图。

图2A为本发明实施例所提供的一种第一时间的示意图。

图2B为本发明实施例所提供的另一种第一时间的示意图。

图2C为本发明实施例所提供的又一种第一时间的示意图。

图3为本发明实施例所提供的另一种投影装置的功能方块示意图。

图4为本发明实施例所提供的一种自动对焦方法的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

图1为本发明实施例所提供的投影装置的功能方块示意图。投影装置1包括处理单元11、镜头12、色轮13、光感测器14、数字微镜元件15以及影像捕获单元16，其中，色轮13上具有时间标记，镜头12、色轮13、光感测器14、数字微镜元件15以及影像捕获单元16皆耦接于处理单元11。其中，光感测器14用以感测时间标记，并当感测到时间标记时，发送第一讯号至处理单元11。优选的，时间标记可以为黑色贴布，但不以此为限。数字微镜元件15用以翻转至特定状态，以使镜头12接收到数字微镜元件15反射的光束时于成像区域上投射与特定状态对应的特定投影画面。优选的，成像区域可以为投影幕布、墙壁或者投影屏幕，但不以此为限。影像捕获单元16用以侦测成像区域上是否投射了特定投影画面，并当侦测到特定投影画面时，发送第二讯号至处理单元11。优选的，影像捕获单元16可以为照相机、摄影机或者摄像头，但不以此为限。光感测器14感测到时间标记时，光感测器14发送第一讯号至处理单元11，处理单元11在接收到第一讯号时，记录接收到第一讯号的第一时间t0并控制数字微镜元件15翻转至特定状态，镜头12接收到数字微镜元件15反射的光束时于成像区域上投射与特定状态对应的特定投影画面，影像捕获单元16侦测到成像区域投射的特定投影画面时，影像捕获单元16发送第二讯号至处理单元11，处理单元11在接收到第二讯号时，处理单元11记录接收到第二讯号的第二时间t1，处理单元11根据第一时间t0以及第二时间t1的时间差确定投影装置1至成像区域的距离，处理单元11根据距离实现镜头12的自动对焦。

处理单元11能够根据第一时间t0以及第二时间t1的时间差获得反射至镜头12的光束从镜头12投射至成像区域的时间，进而能够根据第一时间t0以及第二时间t1的时间差确定投影装置至成像区域的距离，具体的，处理单元11可以将第一时间t0以及第二时间t1的时间差与光速的乘积的二分之一确定为投影装置1至成像区域的距离。

进一步，数字微镜元件15包括若干个微反射镜，特定状态对应于若干个微反射镜翻转至特定反射角度，数字微镜元件15控制若干个微反射镜翻转至特定反射角度以使镜头12接收到数字微镜元件15反射的光束时于成像区域投射与特定状态对应的特定投影画面。特定投影画面为具有特殊图案的投影画面，例如，特定投影画面可以为十字架、五角心或者爱心。

图2A为本发明实施例所提供的一种第一时间的示意图，其中AA表示第一讯号的上边缘；图2B为本发明实施例所提供的另一种第一时间的示意图，其中AA表示第一讯号的上边缘；图2C为本发明实施例所提供的又一种第一时间的示意图，其中BB表示第一讯号的下边缘。优选的，如图2A所示，第一时间t0为第一讯号的上边缘的时间点。由于处理单元11容易识别并捕捉第一讯号的上边缘的时间点，因此，能够提高处理单元11的处理效率。当然，如图2B以及图2C所示，第一时间t0也可以为第一讯号的其它时间点。

如图3所示，为本发明实施例所提供的另一种投影装置的功能方块示意图，与上述图1所述的投影装置1不同的是，投影装置1还包括自动对焦驱动器17以及自动对焦单元18，自动对焦驱动器17耦接于处理单元11，自动对焦单元18耦接于自动对焦驱动器17，镜头12包括镜片元件。处理单元11根据投影装置1至成像区域的距离确定对镜片元件的移动距离，并根据移动距离发送信号至自动对焦驱动器17，自动对焦驱动器17接收到信号后，发送控制信号至自动对焦单元18，自动对焦单元18根据控制信号移动镜片元件以实现镜头12的自动对焦。

藉此，本发明提供的投影装置是通过光感测器感测时间标记，并于感测到时间标记时发送第一讯号给处理单元，处理单元记录接收到第一讯号的第一时间并控制数字微镜元件翻转至特定状态，以使镜头接收到数字微镜元件反射的光束时于成像区域上投射与特定状态对应的特定投影画面，影像捕获单元侦测到特定投影画面时发送第二讯号至处理单元，处理单元记录接收第二讯号的第二时间并根据第一时间以及第二时间的时间差确定投影装置至成像区域的距离，这样，能够根据第一时间以及第二时间的时间差获得反射至镜头的光束从镜头投射至成像区域的时间，进而能够根据第一时间以及第二时间的时间差确定投影装置至成像区域的距离，根据投影装置至成像区域的距离实现镜头的自动对焦。相较于现有技术的投影装置，使用者无须手动对焦，方便使用者使用，提高用户体验；且使用影像捕获单元来侦测特定投影画面，并不会影像正常影像的播放；且产生特定投影画面时，因为人眼的反应速度的特征，很难察觉此特定投影画面，因此，在投影装置正常播放影片的情况下，可以实现镜头的自动对焦。

图4为本发明实施例所提供的自动对焦方法的流程图。自动对焦方法应用于上述投影装置1，本发明实施例所提供的自动对焦方法包括：

S101，侦测时间标记。

S102，当侦测到时间标记时，记录侦测到时间标记的第一时间t0并控制数字微镜元件15翻转至特定状态，以于成像区域形成对应于特定状态的特定投影画面。

S103，侦测特定投影画面，记录侦测到特定投影画面的第二时间t1。

S104，根据第一时间t0与第二时间t1的时间差确定投影装置1至成像区域的距离。

S105，根据距离确定实现镜头12的自动对焦。

其中，步骤S104可以包括：将第一时间t0以及第二时间t1的时间差与光速的乘积的二分之一确定为投影装置1至成像区域的距离。

进一步的，第一时间t0对应于侦测到时间标记的上边缘的时间点。由于投影装置1容易识别并捕捉侦测到时间标记的上边缘的时间点，因此，能够提高投影装置1的处理效率。

进一步，数字微镜元件15包括若干个微反射镜，则控制数字微镜元件15翻转至特定状态的步骤包括：控制若干个微反射镜分别翻转至特定反射角度。

优选的，特定投影画面为具有特殊图案的投影画面，例如，特定投影画面可以为十字架、五角心或者爱心。

进一步，步骤S105包括：根据投影装置1至成像区域的距离确定对镜片元件的移动距离；根据移动距离控制自动对焦驱动器17，以使得自动对焦单元18控制镜片元件移动，以实现镜头12的自动对焦。

优选的，当处理单元11接收到投影装置1的启动讯号或者移动讯号时，投影装置1开始执行上述自动对焦方法；换言之，当使用者开启或者移动投影装置1时，投影装置1开始执行上述自动对焦方法；这样，投影装置1在开机或移动时会自动执行上述自动对焦方法来自动于成像区域投射清晰的画面，而无须使用者手动对焦以使投影装置投射清晰的画面，简化了手动对焦的操作过程，方便使用者使用，提高用户体验。

进一步的，投影装置1还包括自动对焦启动键，当处理单11接收到自动对焦启动键发送的讯号时，投影装置1开始执行上述自动对焦方法。这样，当使用者观看投影画面觉得不够清晰时，可以通过自动对焦启动键使投影装置1开始执行上述自动对焦方法，以使投影装置1在成像区域投射清晰的影像。

本发明提供的自动对焦方法，通过侦测时间标记，记录侦测到时间标记的第一时间并控制数字微镜元件翻转至特定状态，能够于成像区域形成对应于特定状态的特定投影画面，进而侦测特定投影画面，并于侦测到特定投影画面时记录侦测到特定投影画面的第二时间，根据第一时间与第二时间的时间差确定投影装置至成像区域的距离，这样，能够根据第一时间以及第二时间的时间差获得反射至镜头的光束从镜头投射至成像区域的时间，进而能够根据第一时间以及第二时间的时间差确定投影装置至成像区域的距离，根据投影装置至成像区域的距离实现镜头的自动对焦。相较于现有技术的投影装置，使用者无须手动对焦，方便使用者使用，提高用户体验；且使用影像捕获单元来侦测特定投影画面，并不会影像正常影像的播放；且产生特定投影画面时，因为人眼的反应速度的特征，很难察觉此特定投影画面，因此，在投影装置正常播放影片的情况下，可以实现镜头的自动对焦。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (8)

1.一种投影装置，其特征在于，包括：

处理单元；

镜头，耦接于该处理单元；

色轮，耦接于该处理单元，该色轮上具有时间标记；

光感测器，耦接于该处理单元，该光感测器用以感测该时间标记，并当感测到该时间标记时，发送第一讯号至该处理单元；

数字微镜元件，耦接于该处理单元，该数字微镜元件用以翻转至特定状态，以使该镜头接收到该数字微镜元件反射的光束时于成像区域上投射与该特定状态对应的特定投影画面；以及

影像捕获单元，耦接于该处理单元，该影像捕获单元用以侦测该成像区域上是否投射了该特定投影画面，并当侦测到该特定投影画面时，发送第二讯号至该处理单元；

其中，该处理单元在接收到该第一讯号时，该处理单元记录接收到该第一讯号的第一时间并控制该数字微镜元件翻转至该特定状态，该镜头接收到该数字微镜元件反射的该光束时于该成像区域上投射与该特定状态对应的该特定投影画面，该处理单元在接收到该第二讯号时，该处理单元记录接收到该第二讯号的第二时间，根据该第一时间以及该第二时间的时间差确定该投影装置至该成像区域的距离，并根据该距离实现该镜头的自动对焦；

该处理单元将该第一时间以及该第二时间的时间差与光速的乘积的二分之一确定为该投影装置至该成像区域的距离。

2.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该数字微镜元件包括若干个微反射镜，该特定状态对应于该若干个微反射镜分别翻转至特定反射角度，以使该镜头接收到该数字微镜元件反射的该光束时于该成像区域投射该特定投影画面。

3.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该第一时间为该第一讯号的上边缘的时间点。

4.如权利要求1所述的投影装置，其特征在于，该投影装置还包括自动对焦驱动器以及自动对焦单元，该自动对焦驱动器耦接于该处理单元，该自动对焦单元耦接于该自动对焦驱动器；该镜头包括镜片元件；该处理单元根据该距离确定对该镜片元件的移动距离，并根据该移动距离发送信号至该自动对焦驱动器，该自动对焦驱动器接收到该信号后，发送控制信号至该自动对焦单元，该自动对焦单元根据该控制信号移动该镜片元件以实现该镜头的自动对焦。

5.一种自动对焦方法，用于投影装置，该投影装置包括色轮、数字微镜元件以及镜头，该色轮上具有时间标记，其特征在于，该自动对焦方法包括：

侦测该时间标记；

当侦测到该时间标记时，记录侦测到该时间标记的第一时间并控制该数字微镜元件翻转至特定状态，以于成像区域形成对应于该特定状态的特定投影画面；

侦测该特定投影画面，并记录侦测到该特定投影画面的第二时间；

根据该第一时间与该第二时间的时间差确定该投影装置至该成像区域的距离；

根据该距离实现该镜头的自动对焦；

其中，根据该第一时间与该第二时间的时间差确定该投影装置至该成像区域的距离的步骤包括：将该第一时间以及该第二时间的时间差与光速的乘积的二分之一确定为该投影装置至该成像区域的距离。

6.如权利要求5所述的自动对焦方法，其特征在于，该数字微镜元件包括若干个微反射镜；则控制该数字微镜元件翻转至特定状态的步骤包括：控制该若干个微反射镜分别翻转至特定反射角度。

7.如权利要求5所述的自动对焦方法，其特征在于，该第一时间对应于侦测到该时间标记的上边缘的时间点。

8.如权利要求5所述的自动对焦方法，其特征在于，该投影装置还包括自动对焦驱动器以及自动对焦单元；该镜头包括镜片元件；根据该距离实现该镜头的自动对焦的步骤包括：

根据该距离确定对该镜片元件的移动距离；

根据该移动距离控制该自动对焦驱动器，以使得该自动对焦单元控制该镜片元件移动以实现该镜头的自动对焦。