CN107561841A - 自适应调整的投影仪的自动调焦方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自适应调整的投影仪的自动调焦方法，投影仪包含壳体、投影主体、左右步进电机、上下步进电机、摄像模块、亮度调节模块、控制模块、第一温度传感器、第二温度传感器和风扇；投影主体包含光产生模块、投射透镜、红外测距模块和前后步进电机。调焦时，控制模块根据根据第二温度传感器的感应温度对红外测距模块测得的距离进行温度补偿，并根据温度补偿后的距离控制前后步进电机工作，使得投影画面清晰。本发明设计简单，使用方便，调焦更加精确。
Description
技术领域
本发明涉及投影仪领域，尤其涉及一种自适应调整的投影仪的自动调焦方法。
背景技术
投影仪又称投影机，是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口同计算机、 VCD、 DVD、 BD、 游戏机、 DV等相连接播放相应的视频信号。根据工作方式不同，有CRT， LCD， DLP等不同类型。
投影仪的性能指标是区别投影仪档次高低的标志，如光输出、水平扫描频率、垂直扫描频率等，广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所。
光输出是指投影仪输出的光能量，单位为“流明”（lm）。与光输出有关的一个物理量是亮度，是指屏幕表面受到光照射发出的光能量与屏幕面积之比，亮度常用的单位是“勒克斯”（lx，1lx=1lm/m2）。当投影仪输出的光通过一定时，投射面积越大亮度越低，反之则亮度越高。决定投影仪光输出的因素有投影及荧光屏面积、性能及镜头性能、通常荧光屏面积大，光输出大。带有液体 耦合镜头的投影仪镜头性能好，投影仪光输出也可相应提高。
水平扫描频率是指每秒钟电子在屏幕上从左至右的运动次数，视频投影仪的水平扫描频率是固定的，为15.625KHz(PAL制)或15.725KHz(NTSC制)数据和图形投影仪的扫描频率不是不个频率频段；在这个频段内，投影仪可自动跟踪输入信号行频，由锁相电路实现与输入信号行频的完全同步。水平扫描频率是区分投影仪档次的重要投影仪指标。频率范围在15kHz-60kHz的投影仪通常叫做数据投影仪。上限频率超过60kHz的通常叫做图形投影仪。
电子束在水平扫描的同时，又从上向下运动，这一过程叫垂直扫描。每扫描一次形成一幅图像，每秒钟扫描的次数叫做垂直扫描频率，垂直扫描频率也叫刷新频率，它表示这幅图像每秒钟刷新的次数。垂直扫描频率一般不低于50Hz，否则图像会有闪烁感。
现有的投影仪有很多都需要手动调焦，有一些可以自动调焦，但是精度不够，还是需要手动调焦进行辅助。
现有投影仪的投射角度基本需要人工手动调整，十分麻烦。
现有投影仪的投影亮度基本固定，在环境偏暗时浪费电源，不利于节能环保。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种自适应调整的投影仪的自动调焦方法。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
自适应调整的投影仪的自动调焦方法，所述自适应调整的投影仪包含壳体、投影主体、左右步进电机、上下步进电机、摄像模块、亮度调节模块、控制模块、第一温度传感器、第二温度传感器和风扇；
所述壳体用于容纳投影主体、左右步进电机、上下步进电机、摄像模块、亮度调节模块、控制模块、第一温度传感器、风扇，且所述壳体两侧设有通风口；
所述投影主体包含光产生模块、投射透镜、红外测距模块和前后步进电机；
所述光产生模块用于根据图像信息调制从光源射出的光束；
所述投射透镜用于投射所述光调制装置调制后的光束；
所述红外测距模块用于测量投射透镜和投影面之间的距离，并将其传递给所述控制模块；
所述前后步进电机用于调整投射透镜和所述光产生模块之间的距离，即调节焦距；
所述摄像模块用于拍摄投射透镜投射光束的投影画面，并将拍摄到的投影画面图像传递给所述控制模块；
所述左右步进电机用于调整所述投影主体的左右投影角度；
所述上下步进电机用于所述投影主体的上下投影角度；
所述亮度调节模块设置在所述光产生模块和控制模块之间，用于根据控制模块的指令调节所述光产生模块产生光束的亮度；
所述第一温度传感器设置在所述壳体内，用于感应壳体内的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述第二温度传感器设置在所述壳体的外表面，用于感应环境温度，并将其传递给所述控制模块；
所述风扇用于对所述投影主体进行散热；
所述控制模块分别和左右步进电机、上下步进电机、前后步进电机、红外测距模块、摄像模块、亮度调节模块、第一温度传感器、第二温度传感器、风扇电气相连；
所述控制模块包含投影角度调节单元、投影焦距调节单元、投影亮度调节单元和温度调节单元；
所述投影角度调节单元用于根据摄像模块拍摄的投影画面控制左右步进电机、上下步进电机工作，使得投影画面呈矩形；
所述投影焦距调节单元用于根据第二温度传感器的感应温度和红外测距模块测得的距离距离控制前后步进电机工作，使得投影画面清晰；
所述亮度调节单元用于根据摄像模块拍摄的投影画面控制亮度调节模块工作，以调节投影画面的亮度；
所述温度调节单元用于根据第一温度传感器的感应温度控制风扇工作；
其特征在于，所述自动调焦方法包含以下具体步骤：
步骤1），红外测距模块测得投影透镜和投影面之间的距离，并将其传递给所述控制模块；
步骤2），第二温度传感器实时感应投影仪所在环境的温度，并将其传递给所述控制模块；
步骤3），控制模块根据第二温度传感器感应到的环境温度和预设的标准温度距离补偿表，找出环境温度对应的比例系数，所述预设的标准温度距离补偿表中存储的是按照预设步长增长的各个温度和标准温度下红外线传播速度之比；
步骤4），控制模块将红外测距模块测得的距离乘以环境温度对应的比例系数，得到补偿后的距离；
步骤5），控制模块根据步骤后的距离计算出投射透镜和所述光产生模块之间的目标距离；
步骤6），控制模块控制前后步进电机工作，使得投射透镜和所述光产生模块之间的距离等于其之间的目标距离。
作为本发明自适应调整的投影仪的自动调焦方法进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用AVR系列单片机。
作为本发明自适应调整的投影仪的自动调焦方法进一步的优化方案，所述控制模块的处理器采用Atmega168PA单片机。
作为本发明自适应调整的投影仪的自动调焦方法进一步的优化方案，所述第一温度传感器、第二温度传感器均采用IC温度传感器。
作为本发明自适应调整的投影仪的自动调焦方法进一步的优化方案，所述IC温度传感器的型号为AD590。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1. 结构简单，使用方便；
2. 对投影距离进行温度补偿，调焦更加精确；
3. 自动调节投影角度，操作快捷；
4. 自动调节投影亮度，环保节能。
具体实施方式
下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。
应当理解，尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等描述各个元件、组件和/或部分，但这些元件、组件和/或部分不受这些术语限制。这些术语仅仅用于将元件、组件和/或部分相互区分开来。
因此，下面讨论的第一元件、组件和/或部分在不背离本发明教学的前提下可以成为第二元件、组件或部分。
本发明公开了一种自适应调整的投影仪的自动调焦方法，所述自适应调整的投影仪包含壳体、投影主体、左右步进电机、上下步进电机、摄像模块、亮度调节模块、控制模块、第一温度传感器、第二温度传感器和风扇；
所述壳体用于容纳投影主体、左右步进电机、上下步进电机、摄像模块、亮度调节模块、控制模块、第一温度传感器、风扇，且所述壳体两侧设有通风口；
所述投影主体包含光产生模块、投射透镜、红外测距模块和前后步进电机；
所述光产生模块用于根据图像信息调制从光源射出的光束；
所述投射透镜用于投射所述光调制装置调制后的光束；
所述红外测距模块用于测量投射透镜和投影面之间的距离，并将其传递给所述控制模块；
所述前后步进电机用于调整投射透镜和所述光产生模块之间的距离，即调节焦距；
所述摄像模块用于拍摄投射透镜投射光束的投影画面，并将拍摄到的投影画面图像传递给所述控制模块；
所述左右步进电机用于调整所述投影主体的左右投影角度；
所述上下步进电机用于所述投影主体的上下投影角度；
所述亮度调节模块设置在所述光产生模块和控制模块之间，用于根据控制模块的指令调节所述光产生模块产生光束的亮度；
所述第一温度传感器设置在所述壳体内，用于感应壳体内的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述第二温度传感器设置在所述壳体的外表面，用于感应环境温度，并将其传递给所述控制模块；
所述风扇用于对所述投影主体进行散热；
所述控制模块分别和左右步进电机、上下步进电机、前后步进电机、红外测距模块、摄像模块、亮度调节模块、第一温度传感器、第二温度传感器、风扇电气相连；
所述控制模块包含投影角度调节单元、投影焦距调节单元、投影亮度调节单元和温度调节单元；
所述投影角度调节单元用于根据摄像模块拍摄的投影画面控制左右步进电机、上下步进电机工作，使得投影画面呈矩形；
所述投影焦距调节单元用于根据第二温度传感器的感应温度和红外测距模块测得的距离距离控制前后步进电机工作，使得投影画面清晰；
所述亮度调节单元用于根据摄像模块拍摄的投影画面控制亮度调节模块工作，以调节投影画面的亮度；
所述温度调节单元用于根据第一温度传感器的感应温度控制风扇工作；
其特征在于，所述自动调焦方法包含以下具体步骤：
步骤1），红外测距模块测得投影透镜和投影面之间的距离，并将其传递给所述控制模块；
步骤2），第二温度传感器实时感应投影仪所在环境的温度，并将其传递给所述控制模块；
步骤3），控制模块根据第二温度传感器感应到的环境温度和预设的标准温度距离补偿表，找出环境温度对应的比例系数，所述预设的标准温度距离补偿表中存储的是按照预设步长增长的各个温度和标准温度下红外线传播速度之比；
步骤4），控制模块将红外测距模块测得的距离乘以环境温度对应的比例系数，得到补偿后的距离；
步骤5），控制模块根据步骤后的距离计算出投射透镜和所述光产生模块之间的目标距离；
步骤6），控制模块控制前后步进电机工作，使得投射透镜和所述光产生模块之间的距离等于其之间的目标距离。
所述控制模块的处理器采用AVR系列单片机，优先采用Atmega168PA单片机。
所述第一温度传感器、第二温度传感器均采用IC温度传感器，型号为AD590。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.自适应调整的投影仪的自动调焦方法，所述自适应调整的投影仪包含壳体、投影主体、左右步进电机、上下步进电机、摄像模块、亮度调节模块、控制模块、第一温度传感器、第二温度传感器和风扇；
所述壳体用于容纳投影主体、左右步进电机、上下步进电机、摄像模块、亮度调节模块、控制模块、第一温度传感器、风扇，且所述壳体两侧设有通风口；
所述投影主体包含光产生模块、投射透镜、红外测距模块和前后步进电机；
所述光产生模块用于根据图像信息调制从光源射出的光束；
所述投射透镜用于投射所述光调制装置调制后的光束；
所述红外测距模块用于测量投射透镜和投影面之间的距离，并将其传递给所述控制模块；
所述前后步进电机用于调整投射透镜和所述光产生模块之间的距离，即调节焦距；
所述摄像模块用于拍摄投射透镜投射光束的投影画面，并将拍摄到的投影画面图像传递给所述控制模块；
所述左右步进电机用于调整所述投影主体的左右投影角度；
所述上下步进电机用于所述投影主体的上下投影角度；
所述亮度调节模块设置在所述光产生模块和控制模块之间，用于根据控制模块的指令调节所述光产生模块产生光束的亮度；
所述第一温度传感器设置在所述壳体内，用于感应壳体内的温度，并将其传递给所述控制模块；
所述第二温度传感器设置在所述壳体的外表面，用于感应环境温度，并将其传递给所述控制模块；
所述风扇用于对所述投影主体进行散热；
所述控制模块分别和左右步进电机、上下步进电机、前后步进电机、红外测距模块、摄像模块、亮度调节模块、第一温度传感器、第二温度传感器、风扇电气相连；
所述控制模块包含投影角度调节单元、投影焦距调节单元、投影亮度调节单元和温度调节单元；
所述投影角度调节单元用于根据摄像模块拍摄的投影画面控制左右步进电机、上下步进电机工作，使得投影画面呈矩形；
所述投影焦距调节单元用于根据第二温度传感器的感应温度和红外测距模块测得的距离距离控制前后步进电机工作，使得投影画面清晰；
所述亮度调节单元用于根据摄像模块拍摄的投影画面控制亮度调节模块工作，以调节投影画面的亮度；
所述温度调节单元用于根据第一温度传感器的感应温度控制风扇工作；
其特征在于，所述自动调焦方法包含以下具体步骤：
步骤1），红外测距模块测得投影透镜和投影面之间的距离，并将其传递给所述控制模块；
步骤2），第二温度传感器实时感应投影仪所在环境的温度，并将其传递给所述控制模块；
步骤3），控制模块根据第二温度传感器感应到的环境温度和预设的标准温度距离补偿表，找出环境温度对应的比例系数，所述预设的标准温度距离补偿表中存储的是按照预设步长增长的各个温度和标准温度下红外线传播速度之比；
步骤4），控制模块将红外测距模块测得的距离乘以环境温度对应的比例系数，得到补偿后的距离；
步骤5），控制模块根据步骤后的距离计算出投射透镜和所述光产生模块之间的目标距离；
步骤6），控制模块控制前后步进电机工作，使得投射透镜和所述光产生模块之间的距离等于其之间的目标距离。
2.根据权利要求1所述的自适应调整的投影仪的自动调焦方法，其特征在于，所述控制模块的处理器采用AVR系列单片机。
3.根据权利要求2所述的自适应调整的投影仪的自动调焦方法，其特征在于，所述控制模块的处理器采用Atmega168PA单片机。
4.根据权利要求1所述的自适应调整的投影仪的自动调焦方法，其特征在于，所述第一温度传感器、第二温度传感器均采用IC温度传感器。
5.根据权利要求4所述的自适应调整的投影仪的自动调焦方法，其特征在于，所述IC温度传感器的型号为AD590。
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