CN109714581B - 投影机的自动对焦方法 - Google Patents

Abstract

一种投影机的自动对焦方法，基于投影机的自动对焦组件，所述方法设置锚点、有效调焦范围、粗对焦点和细对焦点，借助图像传感器、数据处理器、驱动电机和光学镜头组构成的负反馈控制机构，通过粗对焦过程和细对焦过程找到最优细对焦图像质量和最优细对焦点，并据此将光学镜头组位移至最佳焦距位置，完成自动对焦。本发明通过设置锚点屏蔽了投影机采用不同光学镜头组给对焦过程带来的差异性问题，扩展了本发明的适用范围；通过设置有效调焦范围提高了自动对焦速度；通过设置调焦起点，确保了自动对焦的准确率。

Description

投影机的自动对焦方法

技术领域

本发明涉及负反馈式位移调整方法，特别是涉及投影机自动移动镜头而完成对焦的方法。

背景技术

以镜头的焦距分类，现有技术投影机包括定焦投影机和调焦投影机。定焦投影机镜头组的焦距固定，因此投影机的安放位置也固定，限制了应用场合。调焦投影机能够调整镜头组的焦距完成对焦以适应更多的应用场合，包括手动对焦投影机和自动对焦投影机。手动对焦投影机需要使用者根据自己观察投影图像质量自行完成对焦过程，容易令使用者感到不便，用户体验较差。自动对焦投影机虽然能够自行完成对焦过程，用户体验较好，但是也存在以下的缺陷和不足之处：

1. 现有技术一部分自动对焦投影机采用估算对焦方式，在镜头组行程范围内抽取若干点对投影图像进行初步判断从而估算出焦距位置，完成对焦；由于估算存在误差，自动对焦的成功率偏低，不适于用在调焦机构的行程范围较大的投影机，以及调焦精度较低的投影机，适用范围小；

2. 现有技术另一部分自动对焦投影机采用逐渐接近法进行对焦，该方法虽然提高了自动对焦成功率，但是对焦过程较慢，对焦效率偏低，不适用于调焦范围较大的投影机。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于避免现有技术的不足之处而提出一种对焦速度较快、对焦成功率较高、适用范围广的投影机的自动对焦方法。

本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：

提出一种投影机的自动对焦方法，基于投影机的自动对焦组件，该自动对焦组件包括用于采集反映投射图像清晰度数据的图像传感器，数据处理器，光学镜头组，以及用于驱动光学镜头组在机械调焦范围内位移的驱动电机。数据处理器分别电连接图像传感器和驱动电机。

所述方法进行如下设置：

设置锚点；

根据光学镜头组的特性确定包括投影距离和环境光亮度的最佳投影环境，在最佳投影环境下，测试获取最佳图像质量的光学镜头组的焦距，将该焦距反映在光学镜头组的机械调焦范围内的点设置为锚点；

设置有效调焦范围；

在光学镜头组的机械调焦范围内设置自有效起点至有效终点的有效调焦范围，使锚点位于该有效调焦范围内；

设置粗对焦点；

在有效调焦范围内设置至少两互不重叠的粗对焦范围，每个粗对焦范围中选取一点作为各自的粗对焦点；

设置细对焦点；

每个粗对焦范围中设置至少两个细对焦点；

所述自动对焦方法包括如下步骤：

A. 粗对焦；

驱动光学镜头组在有效调焦范围内位移，图像传感器在每个粗对焦点采集图像数据；

数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个粗对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优粗对焦图像质量；

将投射该最优粗对焦图像质量时光学镜头组所在的粗对焦点作为最优粗对焦点，将该最优粗对焦点所属的粗对焦范围作为预对焦范围；

B. 细对焦；

驱动光学镜头组在预对焦范围内位移，图像传感器在该预对焦范围的每个细对焦点采集图像数据；

数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优细对焦图像质量；

将投射该最优细对焦图像质量时光学镜头组所在的细对焦点作为最优细对焦点；

C. 再次驱动光学镜头组在预对焦范围内位移，根据最优细对焦图像质量和/或最优细对焦点，将光学镜头组位移至最佳焦距位置，完成自动对焦。

为抑制机械间隙影响，在机械调焦范围内且在有效调焦范围之外，有效起点和有效终点中选取一点作为调焦起点，那么，步骤A每次驱动光学镜头组在有效调焦范围内位移的过程都是以调焦起点作为位移起点，以粗对焦点为位移终点；在每个粗对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点。

进一步地，步骤B每次驱动光学镜头组在预对焦范围内位移的过程都是以调焦起点作为位移起点，以细对焦点为位移终点；在每个细对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点。

同理为抑制机械间隙影响，在机械调焦范围内且有效调焦范围之外，有效起点和有效终点中选取一点作为调焦起点，那么，仅对步骤B方案，步骤B每次驱动光学镜头组在预对焦范围内位移的过程都是以调焦起点作为位移起点，以细对焦点为位移终点；在每个细对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点。

一种步骤C的实现方式，步骤C包括如下分步骤：

C11. 驱动光学镜头组位移至最优细对焦点。

另一种步骤C的实现方式，以分值量化评价图像质量，那么，

步骤A中数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个粗对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优粗对焦图像质量，是指，数据处理器根据图像传感器采集的数据，对光学镜头组在每个粗对焦点投射的图像质量分别评分，形成粗对焦点图像质量评分，选取其中粗对焦点图像质量评分分值最高的图像质量作为最优粗对焦图像质量；

步骤B中数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优细对焦图像质量，是指，数据处理器根据图像传感器采集的数据，对光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量分别评分，形成细对焦点图像质量评分，选取其中细对焦点图像质量评分分值最高的图像质量作为最优细对焦图像质量；

设置图像质量阈值，以及准确度系数，图像质量阈值＝最优细对焦图像质量×准确度系数；

步骤C包括如下分步骤：

C21. 以分别最靠近预对焦范围两边界的两细对焦点中的任一细对焦点为细对焦起点，另一细对焦点为细对焦终点，驱动光学镜头组位移至细对焦起点；

C22. 图像传感器在采集当前图像质量数据，数据处理器将当前图像质量数据与图像质量阈值比对，如果当前图像质量不小于图像质量阈值，进行步骤C24，否则，进行步骤C23；

C23. 如果光学镜头组未位移至细对焦终点，驱动光学镜头组向着细对焦终点位移至下一细对焦点，返回分步骤C22；

C24. 完成自动对焦。

同现有技术相比较，本发明“投影机的自动对焦方法”的技术效果在于：

1. 本发明通过设置锚点屏蔽了投影机采用不同光学镜头组给对焦过程带来的差异性问题，扩展了本发明的适用范围；

2. 本发明以锚点为基准设置有效调焦范围，大大缩减了自动对焦过程中驱动光学镜头组位移的距离，提高了自动对焦速度；

3. 本发明设置调焦起点，每次位移都以调焦起点为驱动光学镜头组位移的起点，抑制了驱动光学镜头组往复移动而产生的机械间隙，确保了自动对焦的准确率；

4. 本发明以最优细对焦图像质量和/或最优细对焦点为参照完成最终的对焦过程，提高自动对焦的成功率，并确保自动对焦的准确率。

附图说明

图1是本发明“投影机的自动对焦方法”优选实施例的电原理示意框图；

图2是所述优选实施例的控制反馈原理示意图；

图3是所述优选实施例的锚点和有效调焦范围的设置示意图；

图4是所述优选实施例的粗对焦范围和粗对焦点的设置示意图；

图5是所述优选实施例的细对焦点的设置示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示优选实施例作进一步详述。

本发明提出一种投影机的自动对焦方法，基于投影机的自动对焦组件，该自动对焦组件包括用于采集反映投射图像清晰度数据的图像传感器4，数据处理器1，光学镜头组3，以及用于驱动光学镜头组3在机械调焦范围内位移以调整该光学镜头组3焦距的驱动电机2。投影机还应当包括投影灯、数据存储器、输入输出接口组件、视频数据处理单元、音频数据处理单元等。本发明仅就用于实现自动对焦方法的自动对焦组件做重点说明。如图1所示，数据处理器1分别电连接图像传感器4和驱动电机2。数据处理器1除了如下所述能够处理自动对焦方法中的数据外，还应当能够对投影机其它实现功能的数据进行处理。驱动电机2应当通过传动机构连接光学镜头组3，使光学镜头组3能够在机械调焦范围内位移。光学镜头组3包括至少一光学镜头，通过透射投影灯发出的光而将图像投射在墙面、屏幕等投射面上。自动对焦组件构成负反馈控制机构，如图2所示，图像传感器4采集反映投影图像的图像质量的数据反馈给数据处理器1；数据处理器1根据本发明所述自动对焦方法输出控制指令以控制驱动电机2，从而使驱动电机2通过传动机构驱动光学镜头组3位移至自动对焦方法指定位置；通过光学镜头组3透射投影灯射出的光将图像投射在透射面上形成投影图像。如此循环，通过调整光学镜头组3的焦距而使投影图像的图像质量达到最佳。

实现本发明自动对焦方法需要进行以下设置：

设置锚点，

投影机因所采用的光学镜头组3的不同特性而具有不同的成像效果和不同的焦距数据。光学镜头组3的不同特性往往会对自动对焦构成影响。本发明根据光学镜头组3的特性确定包括投影距离和环境光亮度的最佳投影环境。最佳投影环境还可以包括投射面尺寸、投射角度等。投影距离和环境光亮度通常都会对光学镜头组3的实际焦距构成影响，而不同特性的光学镜头组3通常在最佳投影环境下的成像表现是最优质的。本发明优选实施例最佳投影环境的环境光亮度是20流明，而投影距离是1.5米。在最佳投影环境下，测试获取最佳图像质量的光学镜头组3的焦距，如图3所示，将该焦距反映在光学镜头组3的机械调焦范围S1S2内的点设置为锚点M。本发明通过设置锚点M，屏蔽了投影机采用不同光学镜头组3给对焦过程带来的差异性问题，扩展了本发明的适用范围。本发明优选实施例的驱动电机2采用步进电机，驱动电机2能够驱动光学镜头组3位移的范围是如图3所示的S1S2。本发明优选实施例还为光学镜头组3设置了调焦起点S，该调焦起点S的选择范围下文将详细说明。本发明优选实施例将机械调焦范围的一边界点S1作为调焦起点S。本发明优选实施例设置锚点M是通过在数据存储器内存储驱动电机2驱动光学镜头组3自调焦起点S位移的步进数实现。如图3所示，当确定锚点M在机械调焦范围S1S2内的位置时，就确定了驱动电机2驱动光学镜头组3自调焦起点S位移的步进数m，将该步进数m存入数据存储器即确定了锚点M的位置。设置锚点M可以在最佳投影环境下人工操作测试完成，也可以在最佳投影环境下通过计算机终端自动测试完成。

基于锚点M设置有效调焦范围，

本发明优选实施例，如图3所示，在光学镜头组3的机械调焦范围S1S2内设置自有效起点NS1至有效终点NS2的有效调焦范围NS1-NS2，使锚点M位于该有效调焦范围NS1-NS2内。有效调焦范围NS1-NS2应当依据光学镜头组3的特性，以及投影机设计的最远和最近投影距离进行设置，有效调焦范围NS1-NS2应当占机械调焦范围S1S2的50%以下。本发明自动对焦方法驱动光学镜头组3在有效调焦范围NS1-NS2内位移，大大缩减了自动对焦过程中驱动光学镜头组位移的距离，提高了自动对焦速度。通常情况下，锚点M应当位于有效调焦范围NS1-NS2的中部。本发明优选实施例设置有效调焦范围NS1-NS2是通过在数据存储器内存储驱动电机2驱动光学镜头组3自调焦起点S位移的步进数实现，如图3所示，根据光学镜头组3自调焦起点S向锚点M的位移方向V，基于步进数m值，驱动电机2驱动光学镜头组3前进An步，和后退Bn步，适当增加行程余量X后形成的范围就是有效调焦范围NS1-NS2。有效起点NS1的位置是以调焦起点S为起点，驱动电机2前进步进数是m-Bn-X；有效终点NS2位置是以调焦起点S为起点，驱动电机2前进步进数是m+An+X，将步进数m-Bn-X和m+An+X存储在数据存储器即完成设置有效调焦范围NS1-NS2。

设置粗对焦点，

本发明优选实施例，如图4所示，在有效调焦范围内NS1-NS2设置至少两互不重叠的粗对焦范围Z1，Z2，Z3，…，Zn，每个粗对焦范围Z1，Z2，Z3，…，Zn中分别选取一点作为各自的粗对焦点C1，C2，C3，…，Cn，即粗对焦范围Z1选取C1为粗对焦点，粗对焦范围Z2选取C2为粗对焦点，以此类推，粗对焦范围Zn选取Cn为粗对焦点。粗对焦范围和粗对焦点的设置也可以参考上述设置过程通过存储驱动电机2的步进数完成，此处不再赘述。

设置细对焦点，

本发明优选实施例，每个粗对焦范围Z1，Z2，Z3，…，Zn中设置至少两个细对焦点，如图5所示，以粗对焦范围Z2为例，在粗对焦范围Z2中设置y个细对焦点F1，F2，…，Fy。细对焦点的设置也可以参考上述设置过程通过存储驱动电机2的步进数完成，此处不再赘述。

基于上述设置，本发明自动对焦方法包括如下步骤：

A. 粗对焦。

驱动光学镜头组3在有效调焦范围NS1-NS2内位移，图像传感器4在每个粗对焦点C1，C2，C3，…，Cn采集图像数据。

驱动光学镜头组3分别位移至各粗对焦点C1，C2，C3，…，Cn，可以采取多种方式，例如依次位移至各粗对焦点，或者随机位移至各粗对焦点，直至遍历所有粗对焦点，光学镜头组3也可以往复位移至各粗对焦点。为避免驱动光学镜头组3往复移动而因机械间隙造成位移偏差，本发明优选实施例，在机械调焦范围S1S2内且在有效调焦范围NS1-NS2之外，有效起点NS1和有效终点NS2中选取一点作为调焦起点S，机械调焦范围S1S2包括边界点S1和边界点S2，如图3所示，本发明优选实施例选取机械调焦范围S1S2的边界点S1作为调焦起点S，那么，

步骤A每次驱动光学镜头组3在有效调焦范围NS1-NS2内位移的过程都是以调焦起点S作为位移起点，以粗对焦点C1，C2，C3，…，Cn为位移终点；在每个粗对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点S。

例如，驱动光学镜头组3依次在粗对焦点C2和C3进行粗对焦的过程是，无论光学镜头组3之前位于何处，将光学镜头组3驱动至调焦起点S；然后将光学镜头组3驱动位移至粗对焦点C2，图像传感器4在光学镜头组3位于粗对焦点C2时采集图像数据；将光学镜头组3驱动返回至调焦起点S；将光学镜头组3驱动位移至粗对焦点C3，图像传感器4在光学镜头组3位于粗对焦点C3时采集图像数据；将光学镜头组3驱动返回至调焦起点S。

遍历所有粗对焦点C1，C2，C3，…，Cn后，数据处理器1根据图像传感器4采集的数据判断光学镜头组3在每个粗对焦点C1，C2，C3，…，Cn投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优粗对焦图像质量。

依据图像传感器4采集的数据判断评价图像质量，可以采用多种方式，例如以基准图像为标准，与其进行比对评价图像质量，或者以像素点为基准进行评价。本发明优选实施例，以分值量化评价图像质量，根据图像传感器4采集的数据，对图像亮度、关键像素点成像、图像直方图等指标综合评分，分值越高，图像质量越好。数据处理器1根据图像传感器4采集的数据，对光学镜头组3在每个粗对焦点C1，C2，C3，…，Cn投射的图像质量分别评分，形成n个粗对焦点图像质量评分，选取其中粗对焦点图像质量评分分值最高的图像质量作为最优粗对焦图像质量。

将投射所述最优粗对焦图像质量时光学镜头组3所在的粗对焦点作为最优粗对焦点C，将该最优粗对焦点所属的粗对焦范围作为预对焦范围Z。

例如，本发明优选实施例，如图4所示，在n个粗对焦点图像质量评分中，光学镜头组3在粗对焦点C2的粗对焦点图像质量评分最高，那么光学镜头组3在粗对焦点C2的粗对焦点图像质量就是最优粗对焦图像质量，将投射最优粗对焦图像质量时光学镜头组3所在的粗对焦点C2作为最优粗对焦点C，将最优粗对焦点C所属的粗对焦范围Z2作为预对焦范围Z。

B. 细对焦。

驱动光学镜头组3在预对焦范围Z内位移，图像传感器4在该预对焦范围Z的每个细对焦点采集图像数据。

驱动光学镜头组3分别位移至各细对焦点可以采取多种方式，例如依次位移至各细对焦点，或者随机位移至各细对焦点，直至遍历所有细对焦点，光学镜头组3也可以往复位移至各细对焦点。为避免驱动光学镜头组往复移动而因机械间隙造成位移偏差，本发明优选实施例，在机械调焦范围S1S2内且在有效调焦范围NS1-NS2之外，有效起点NS1和有效终点NS2中选取一点作为调焦起点S，机械调焦范围S1S2包括边界点S1和边界点S2，如图3所示，本发明优选实施例选取机械调焦范围S1S2的边界点S1作为调焦起点S，那么，

步骤B每次驱动光学镜头组3在预对焦范围Z内位移的过程都是以调焦起点S作为位移起点，以细对焦点为位移终点；在每个细对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点S。

本发明优选实施例，如图5所示，在作为预对焦范围Z的粗对焦范围Z2内设置y个细对焦点F1，F2，…，Fy。以驱动光学镜头组3依次在细对焦点F1和F2进行细对焦的过程为例，无论光学镜头组3之前位于何处，将光学镜头组3驱动至调焦起点S；然后将光学镜头组3驱动位移至细对焦点F1，图像传感器4在光学镜头组3位于细对焦点F1时采集图像数据；将光学镜头组3驱动返回至调焦起点S；将光学镜头组3驱动位移至细对焦点F2，图像传感器4在光学镜头组3位于细对焦点F2时采集图像数据；将光学镜头组3驱动返回至调焦起点S。

遍历所有细对焦点后，数据处理器1根据图像传感器4采集的数据判断光学镜头组3在每个细对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优细对焦图像质量。

依据图像传感器4采集的数据判断评价图像质量，可以采用多种方式，例如以基准图像为标准，与其进行比对评价图像质量，或者以像素点为基准进行评价。本发明优选实施例，以分值量化评价图像质量，根据图像传感器4采集的数据，对图像亮度、关键像素点成像、图像直方图等指标综合评分，分值越高，图像质量越好。数据处理器1根据图像传感器4采集的数据，对光学镜头组3在每个细对焦点投射的图像质量分别评分，形成细对焦点图像质量评分，选取其中细对焦点图像质量评分分值最高的图像质量作为最优细对焦图像质量。

将投射该最优细对焦图像质量时光学镜头组3所在的细对焦点作为最优细对焦点。

例如，本发明优选实施例，如图5所示，在作为预对焦范围Z的粗对焦范围Z2中的y个细对焦点F1，F2，…，Fy的图像质量评分中，光学镜头组3在细对焦点F2的细对焦点图像质量评分最高，那么光学镜头组3在细对焦点F2的细对焦点图像质量就是最优细对焦图像质量，将投射最优细对焦图像质量时光学镜头组3所在的细对焦点F2作为最优细对焦点F。

C. 再次驱动光学镜头组3在预对焦范围内位移，根据最优细对焦图像质量和/或最优细对焦点，将光学镜头组3位移至最佳焦距位置，完成自动对焦。

步骤C以最优细对焦图像质量和/或最优细对焦点为基准C11完成最后的精准对焦过程。

以最优细对焦点为对焦基准，步骤C包括如下分步骤：

驱动光学镜头组3位移至最优细对焦点。

例如，本发明优选实施例，如图5所示，在作为预对焦范围Z的粗对焦范围Z2内找到作为最优细对焦点F的细对焦点F2，那么就驱动光学镜头组3位移至细对焦点F2。

驱动光学镜头组3位移至最优细对焦点的过程可以是无论光学镜头组3位于何处，直接根据处理的数据将光学镜头组3驱动至最优细对焦点。但是，该过程可能存在驱动光学镜头组3做反向位移的情况，容易因反向位移产生的机械间隙而影响位移的准确性。为克服反向位移可能造成的机械间隙，本发明优选实施例，在机械调焦范围S1S2内且在有效调焦范围NS1-NS2之外，有效起点NS1和有效终点NS2中选取一点作为调焦起点S，机械调焦范围S1S2包括边界点S1和边界点S2，如图3所示，本发明优选实施例选取机械调焦范围S1S2的边界点S1作为调焦起点S，那么驱动光学镜头组3位移至最优细对焦点意味着先将光学镜头组3驱动至调焦起点S，然后再将光学镜头组3驱动位移至最优细对焦点。

以最优细对焦图像质量为对焦基准，

本发明优选实施例，以分值量化评价图像质量，那么，步骤B中找到的最优的图像质量作为最优细对焦图像质量Gmax；

设置图像质量阈值T，以及准确度系数q，q≤1。准确度系数应当根据投影机的调焦机构的精密度而定，精密度越高越接近于1，也可以根据对焦准确性期望值来定。

从而，图像质量阈值＝最优细对焦图像质量×准确度系数，即T=Gmax×q。

从而步骤C包括如下分步骤，

C21. 以分别最靠近预对焦范围两边界的两细对焦点中的任一细对焦点为细对焦起点，另一细对焦点为细对焦终点，驱动光学镜头组位移至细对焦起点；

例如，本发明优选实施例，如图5所示，最靠近预对焦范围Z两边界的两细对焦点是F1和Fn，本发明优选实施例，选取最靠近调焦起点S的细对焦点F1为细对焦起点，选取最远离调焦起点S的细对焦点Fn为细对焦终点；当然，反之亦然，具体选择可以根据实际应用情况灵活确定；

C22. 图像传感器4在采集当前图像质量数据，数据处理器1将当前图像质量数据与图像质量阈值T比对，如果当前图像质量不小于图像质量阈值T，即找到当前光学镜头组3的最佳焦距，进行步骤C24，否则，进行步骤C23；

C23. 如果光学镜头组3未位移至细对焦终点，驱动光学镜头组3向着细对焦终点位移至下一细对焦点，返回分步骤C22；

例如，本发明优选实施例，光学镜头组3未被驱动位移至细对焦终点Fn，就驱动光学镜头组3向着细对焦点Fn方向位移至下一细对焦点，返回步骤C22以进行图像质量数据判断；

C24. 完成自动对焦。

上述分步骤C21至C24过程中，光学镜头组3按细对焦点先后依次被驱动位移而不需要返回调焦起点S；也可以是以遍历预对焦范围内所有细对焦点的方式随机选取细对焦点进行位移，采用此方式，为防止往复位移光学镜头组3时形成机械间隙影响位移准确度，在每次完成图像质量数据判断后应当返回至调焦起点S。

在上述分步骤C23中，如果判断光学镜头组3位移至细对焦终点，说明遍历预对焦范围内所有细对焦点都没有找到符合条件的细对焦点，也就是没有找到光学镜头组3在该细对焦点呈现的图像质量数据优于图像质量阈值T，那么就驱动光学镜头组3位移至最优细对焦点以防止出现自动对焦失败的情况，该过程以最优细对焦图像质量和最优细对焦点为基准完成最后的自动对焦过程，确保自动对焦的成功率。

因此，本发明步骤C以最优细对焦图像质量和/或最优细对焦点为参照完成最终的对焦过程，提高自动对焦的成功率，并确保自动对焦的准确率。

Claims (6)

1.一种投影机的自动对焦方法，基于投影机的自动对焦组件，该自动对焦组件包括用于采集反映投射图像清晰度数据的图像传感器，数据处理器，光学镜头组，以及用于驱动光学镜头组在机械调焦范围内位移的驱动电机；数据处理器分别电连接图像传感器和驱动电机；其特征在于：

设置锚点；

根据光学镜头组的特性确定包括投影距离和环境光亮度的最佳投影环境，在最佳投影环境下，测试获取最佳图像质量的光学镜头组的焦距，将该焦距反映在光学镜头组的机械调焦范围内的点设置为锚点；

设置有效调焦范围；

在光学镜头组的机械调焦范围内设置自有效起点至有效终点的有效调焦范围，使锚点位于该有效调焦范围内；

设置粗对焦点；

在有效调焦范围内设置至少两互不重叠的粗对焦范围，每个粗对焦范围中选取一点作为各自的粗对焦点；

设置细对焦点；

每个粗对焦范围中设置至少两个细对焦点；

所述自动对焦方法包括如下步骤，

A. 粗对焦；

驱动光学镜头组在有效调焦范围内位移，图像传感器在每个粗对焦点采集图像数据；

数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个粗对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优粗对焦图像质量；

将投射该最优粗对焦图像质量时光学镜头组所在的粗对焦点作为最优粗对焦点，将该最优粗对焦点所属的粗对焦范围作为预对焦范围；

B. 细对焦；

驱动光学镜头组在预对焦范围内位移，图像传感器在该预对焦范围的每个细对焦点采集图像数据；

数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优细对焦图像质量；

将投射该最优细对焦图像质量时光学镜头组所在的细对焦点作为最优细对焦点；

C. 再次驱动光学镜头组在预对焦范围内位移，根据最优细对焦图像质量和/或最优细对焦点，将光学镜头组位移至最佳焦距位置，完成自动对焦。

2.根据权利要求1所述的投影机的自动对焦方法，其特征在于：

在机械调焦范围内且在有效调焦范围之外的点，以及有效起点和有效终点中选取一点作为调焦起点，那么，

步骤A每次驱动光学镜头组在有效调焦范围内位移的过程都是以调焦起点作为位移起点，以粗对焦点为位移终点；在每个粗对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点。

3.根据权利要求2所述的投影机的自动对焦方法，其特征在于：

步骤B每次驱动光学镜头组在预对焦范围内位移的过程都是以调焦起点作为位移起点，以细对焦点为位移终点；在每个细对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点。

4.根据权利要求1所述的投影机的自动对焦方法，其特征在于：

在机械调焦范围内且有效调焦范围之外的点，以及有效起点和有效终点中选取一点作为调焦起点，那么，

步骤B每次驱动光学镜头组在预对焦范围内位移的过程都是以调焦起点作为位移起点，以细对焦点为位移终点；在每个细对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点。

5.根据权利要求1至4之任一所述的投影机的自动对焦方法，其特征在于：

步骤C包括如下分步骤，

C11. 驱动光学镜头组位移至最优细对焦点。

6.根据权利要求1至4之任一所述的投影机的自动对焦方法，其特征在于：

以分值量化评价图像质量，那么，

步骤A中数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个粗对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优粗对焦图像质量，是指，

数据处理器根据图像传感器采集的数据，对光学镜头组在每个粗对焦点投射的图像质量分别评分，形成粗对焦点图像质量评分，选取其中粗对焦点图像质量评分分值最高的图像质量作为最优粗对焦图像质量；

步骤B中数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优细对焦图像质量，是指，

数据处理器根据图像传感器采集的数据，对光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量分别评分，形成细对焦点图像质量评分，选取其中细对焦点图像质量评分分值最高的图像质量作为最优细对焦图像质量；

设置图像质量阈值，以及准确度系数，

图像质量阈值＝最优细对焦图像质量×准确度系数；

步骤C包括如下分步骤，

C21. 以分别最靠近预对焦范围两边界的两细对焦点中的任一细对焦点为细对焦起点，另一细对焦点为细对焦终点，驱动光学镜头组位移至细对焦起点；

C22. 图像传感器在采集当前图像质量数据，数据处理器将当前图像质量数据与图像质量阈值比对，如果当前图像质量不小于图像质量阈值，进行步骤C24，否则，进行步骤C23；

C23. 如果光学镜头组未位移至细对焦终点，驱动光学镜头组向着细对焦终点位移至下一细对焦点，返回分步骤C22；

C24. 完成自动对焦。

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