TWI408487B - 投影裝置、投影控制方法及記錄有投影控制方法之記錄媒體 - Google Patents
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Description
本發明係有關於適合具有自動對焦功能之投影器的投影裝置、投影控制方法及記錄有投影控制方法的記錄媒體
在投影器等之投影裝置,截至現在性能顯著提高。其中,尤其是關於投影影像之聚焦感,因為在終端使用者之眼中亦一目了然,所以裝載各公司的各種方式並進行細密之對焦位置的控制。
其中尤其在投影器,因為使用很高溫之高壓水銀燈等的燈泡作為光源,所以隨著燈泡之溫度上升而有焦點逐漸模糊的徵兆。
在本發明,提供一種可正確地修正由周圍之環境條件等所引起的聚焦透鏡之位置偏差,並總是保持正確的焦點狀態之投影裝置、投影控制方法及記錄有投影控制方法之記錄媒體。
本發明的較佳形態之一為,一種投影裝置,其特徵為具備有:光源;光學透鏡單元,係具有將使用來自該光源的光所形成的光像進行投影之自動對焦功能;第1溫度檢測部,係檢測該光學透鏡單元之溫度;第2溫度檢測部,係檢測該光學透鏡單元以外之構件的溫度;以及投影控制部,係因應於該第1及第2溫度檢測部之各檢測結果而使
該光學透鏡單元中之特定的透鏡之位置移動,以藉自動對焦功能修正成像位置。
以下,參照圖式以說明將本發明應用於DLP(Digital Light Processing)(登記商標)方式之投影裝置的情況之一實施形態。
第1圖係表示本實施形態之投影裝置10的電子電路之構造。在第1圖,自輸入輸出連接器部11所輸入之各種規格的影像信號,經由輸入輸出介面(I/F)12、系統匯流排SB,在影像轉換部13統一成既定之格式的影像信號後,被送往投影處理部14。
投影處理部14將所送來之影像信號展開於影像RAM15並記憶後,從該影像RAM15之記憶內容產生影像信號。投影處理部14利用將該影像信號之例如60[圖框/秒]圖框速率、色成分的分割數以及顯示灰階數相乘之分時驅動,而將係空間光調變元件(SOM)之例如微反射鏡元件16進行顯示驅動。
另一方面,配置於反射器17內之例如使用超高壓水銀燈的光源燈18係射出高亮度的白光。光源燈18所射出之白光,經由彩色輪19以分時方式著色成原色,再以積分器20變成亮度分布均勻的光束後,以反射鏡21進行全反射,而照射於上述微反射鏡元件16。然後,以微反射鏡元件16之反射光形成光像,所形成之光像經由光學透鏡單元22,投影顯示於在此未圖示的成為投影對象之銀幕。
光學透鏡單元22係將藉微反射鏡元件16所形成之光像放大並投影於銀幕等的對象,作成可任意地調整對焦位置及變焦位置(投影視角)。
其中,尤其對焦位置係藉由聚焦透鏡22a沿著第1圖中以箭號A所示之光軸方向移動而控制,該聚焦透鏡22a係藉由步進馬達(M)23的轉動驅動而移動。
可是,該光源燈18之點燈驅動、使該彩色輪19轉動之馬達(M)24的轉動驅動以及該步進馬達23之轉動驅動等全都由投影光處理部25執行。
該投影光處理部25又輸入來自以下之各構件的溫度資料,溫度感測器26(第2溫度檢測部),係安裝於反射器17並檢測光源燈18的溫度;及溫度感測器27(第1溫度檢測部),係安裝於光學透鏡單元22之透鏡鏡筒的外周面之一部分,並檢測包含有聚焦透鏡22a之光學透鏡單元22的溫度。
控制部28控制該各電路之所有的動作。該控制部28係由CPU281、ROM282、RAM283、以及使聚焦透鏡22a移動並藉自動對焦功能修正成像位置之投影控制部284所構成,並使用固定記憶於由不揮發性記憶體所構成之程式記憶體29的動作程式或各種定型資料等來執行控制動作。
第2圖係例示和動作程式等一起固定記憶於該程式記憶體29,並根據需要由控制部28所讀出之溫度修正查表LT(表記憶部291)的內容。
第2圖係將如後述所示之該溫度感測器26、27各自
所檢測的溫差,具體而言,將捨棄小數點以下之溫差值的十位數作為縱軸,將個位數作為橫軸,並根據其組合而讀出修正該聚焦透鏡22a之驅動位置的前後(+/-)步數。
在該控制部28,又經由該系統匯流排SB而連接測距處理部30及聲音處理部31。
測距處理部30係控制驅動在該投影裝置10之前面和該光學透鏡單元22靠近作正交配置的2對相差感測器所構成之測距感測器32,再從其等檢測輸出,算出至任意之點位置的距離,並將所算出之距離值資料傳給該控制部28。
聲音處理部31具備有PCM音源等之音源電路,將在投影動作時所供給之聲音資料轉換成類比信號,並驅動設置於投影裝置10之本體外殼的例如背面之喇叭33,以擴音播放,或者視需要產生警告聲等。
此外,對控制部28,從按鍵開關部34及Ir感光部35直接輸入因應於使用者之按鍵操作的操作信號。
作為該按鍵開關部34,係由例如電源鍵、AFK(Automatic Focus/automatic Key-stone correction:自動對焦/自動梯形修正)鍵、變焦鍵、輸入選擇鍵、游標(「↑」「↓」「←」「→」)鍵、「Enter」鍵、「Cancel」鍵等所構成,一樣的鍵亦配設於該投影裝置10之未圖示的遙控控制器。
Ir感光部35設置於投影裝置10之本體外殼的前面及背面,並將來自未圖示之遙控控制器的紅外光調變信號進行解調,而變成碼信號,並向控制部28傳出。
其次,說明該實施形態的動作。
第3圖係表示在送上該投影裝置10之電源的時刻平常控制部28和一般的投影動作平行地實施之關於光學透鏡單元22的聚焦透鏡22a之位置修正的處理內容。
在最初送上電源時,首先,利用溫度感測器26量測光源燈18的溫度,並利用溫度感測器27量測光學透鏡單元22的溫度(步驟S01)。
根據藉量測所得之光源燈18的溫度TH1和光學透鏡單元22的溫度TH2,如下式所示TH2-(TH1/k) (1)
(其中,k:預設的常數。)
算出餘熱係數,並將該算出結果作為偏差值OS加以保持(步驟S02)。
此外,亦可設在該第(1)式之k=1,而實質上不考慮係數k的影響。
然後,重新利用投影光處理部25將光源燈18進行點燈驅動(步驟S03),另一方面根據該算出之偏差值OS並參照該第2圖所示之溫度修正查表LT,讀出用以修正該聚焦透鏡22a之驅動位置的前後(+/-)步數,並向投影光處理部25傳出,利用步進馬達23將聚焦透鏡22a之位置僅移動修正值分量(步驟S04)。
例如,在該投影裝置10從上次使用後有一段時間未使用的情況,投影裝置10內變成大致同等的冷卻狀態,因為光源燈18之溫度和光學透鏡單元22的溫度之差亦變成大致同值,所以偏差值OS亦變成接近「0(零)」的值。
另一方面,在投影裝置10上次使用後不久要再度使用而送上電源的情況,在係熱源之光源燈18和光學透鏡單元22的冷卻條件有差異,在該步驟S02所算出之偏差值OS變成大值。
因此,因為偏差值OS愈大餘熱量所引起之焦點的模糊量亦愈大,所以從溫度修正查表LT讀出對應的修正值,並藉由將聚焦透鏡22a之位置移動,而可正確地對焦於係投影對象面之未圖示的銀幕上。
然後,控制部28利用內部所設定之溫度修正定時器使例如1分鐘之固定時間的計時開始(步驟S05),以後等待所設定之時間經過(步驟S06)。
接著,在判斷已經過所設定之時間的時刻,利用溫度感測器27量測光學透鏡單元22的溫度(步驟S07)。
藉由從利用量測所得之光學透鏡單元22的溫度TH2減去該保持之偏差值OS,而算出其差值,並作為新的偏差值OS,根據該算出之偏差值OS,參照該第2圖所示的溫度修正查表LT,取得用以修正該聚焦透鏡22a之驅動位置的前後步數,作為焦點修正值(步驟S08)。
然後,將該取得之焦點修正值,即前後步數向投影光處理部25傳出,並利用步進馬達23將聚焦透鏡22a之位置僅移動修正值(步驟S09)。
以後,藉由在送上電源之期間週期性地執行步驟S05~S09,以後亦根據光源燈18的溫度和光學透鏡單元22之雙方的溫差而實施聚焦透鏡22a的位置修正。
如此,因為是作成在最初送上電源以及以後,從光源燈18之溫度和光學透鏡單元22的溫度之雙方的溫差,而將聚焦透鏡22a的位置進行修正並移動,所以可正確地修正由周圍之環境條件等所引起的聚焦透鏡22a之位置偏差,並在係投影對象之銀幕面上總是保持正確的焦點狀態。
此外,在該實施形態,作成在算出聚焦透鏡22a的修正值時,預先將該第2圖所示之溫度修正查表LT記憶於程式記憶體29,並因應於光源燈18之溫度和光學透鏡單元22的溫度之差而從溫度修正查表LT直接讀出聚焦透鏡22a的修正值。
採用這種構造,藉由預先記憶考慮到投影裝置10之機型固有的構造,尤其光源燈18之位置和光學透鏡單元22的位置之關係,及和其周圍之其他的構造物之關係所引起的溫度特性之溫度修正查表LT,而以簡單的處理可迅速地求得聚焦透鏡22a之置的正確之修正值,又可減輕進行控制之控制部28的負擔。雖然施形態採用光源燈18之溫度和光學透鏡單元22的溫度之量測,但是亦可採用量測不是光源燈18之其他的部位之溫度。此外,亦可不僅量測光源燈18之溫度和光學透鏡單元22的溫度,而且此外亦增加溫度的量測部位。
又,雖然該實施形態係說明應用於DLP(登記商標)方式之投影裝置的情況,但是本發明未限定如此,只要係在投影光學系裝載自動對焦功能之投影裝置,即使在將透過型的彩色液晶面板作為顯示元件並執行投影動作之液晶方
式的投影裝置,或者以分時方式將原色的光源透射於黑白液晶顯示面板之場序驅動的液晶方式之投影裝置等,亦可一樣地應用。
此外,本發明未限定為上述之實施形態,在實施階段可在不超出其主旨之範圍進行各種變形。又,亦可將在上述之實施形態所執行之功能儘可能適當地組合後實施。在上述之實施形態包含有各種階段,藉由利用所揭示之複數個構成要件進行適當的組合而可抽出各種發明。例如,即使從實施形態所示之全構成要件刪除幾個構成要件。亦只要可得到效果,就可將該已刪除構成要件之構造作為發明並抽出。
10‧‧‧投影裝置
11‧‧‧輸出入連接器部
12‧‧‧輸出入介面
13‧‧‧影像轉換部
14‧‧‧投影處理部
15‧‧‧影像RAM
16‧‧‧微反射鏡元件
17‧‧‧反射器
18‧‧‧光源燈
19‧‧‧彩色輪
20‧‧‧積分器
21‧‧‧反射鏡
22‧‧‧光學透鏡單元
22a‧‧‧聚焦透鏡
23‧‧‧步進馬達(M)
25‧‧‧投影光處理部
26‧‧‧溫度感測器
27‧‧‧溫度感測器
28‧‧‧控制部
281‧‧‧CPU
282‧‧‧ROM
283‧‧‧RAM
284‧‧‧投影控制部
29‧‧‧程式記憶體
291‧‧‧表記憶部
30‧‧‧測距處理部
31‧‧‧聲音處理部
32‧‧‧測距感測器
33‧‧‧喇叭
34‧‧‧按鍵開關部
35‧‧‧Ir感光部
SB‧‧‧系統匯流排
第1圖係表示本發明之一實施形態的投影裝置之電子電路的功能構造之方塊圖。
第2圖係舉例表示和動作程式一起固定記憶於第1圖之程式記憶體的溫度修正查表之內容的圖。
第3圖係表示關於該實施形態之送上電源時的聚焦透鏡之位置修正的處理內容之流程圖。
10‧‧‧投影裝置
11‧‧‧輸出入連接器部
12‧‧‧輸出入介面
13‧‧‧影像轉換部
14‧‧‧投影處理部
15‧‧‧影像RAM
16‧‧‧微反射鏡元件
17‧‧‧反射器
18‧‧‧光源燈
19‧‧‧彩色輪
20‧‧‧積分器
21‧‧‧反射鏡
22‧‧‧光學透鏡單元
22a‧‧‧聚焦透鏡
23‧‧‧步進馬達(M)
25‧‧‧投影光處理部
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SB‧‧‧系統匯流排
Claims (8)
- 一種投影裝置,其由以下之構件構成:光源;光學透鏡單元,係具有將使用來自該光源的光所形成的光像進行投影之自動對焦功能;第1溫度檢測部,係檢測該光學透鏡單元之溫度;第2溫度檢測部,係檢測該光學透鏡單元以外之構件的溫度;表記憶部,係記憶已設定和該第1及第2溫度檢測部之各檢測結果之差相對應的修正值之表;以及投影控制部,係算出該第1及第2溫度檢測部之各檢測結果的差,依所算出的差來參照該表記憶部,於讀出對應的修正值後,使該光學透鏡單元中之特定的透鏡之位置移動,以藉自動對焦功能修正成像位置。
- 如申請專利範圍第1項之投影裝置,其中該第2溫度檢測部係檢測該光源的溫度。
- 如申請專利範圍第2項之投影裝置,其中該表記憶部係記憶已設定了和藉下式算出的餘熱係數相對應之修正值的表,該餘熱係數依據該第1及第2溫度檢測部之各檢測結果TH2及TH1以下式(1)算出,TH2-(TH1/k) (1) (其中,k:預設的常數)。
- 如申請專利範圍第1項之投影裝置,其中該第1溫度檢測部係在電源導通期間,在經過一定時間後重複地進行該光學透鏡單元之溫度的檢測。
- 一種投影控制方法,係投影裝置之投影控制方法,而該投影裝置具有光源、及具有將使用來自該光源之光所形成的光像進行投影之自動對焦功能的光學透鏡單元,該方法由以下的步驟構成:第1溫度檢測步驟,係檢測該光學透鏡單元之溫度;第2溫度檢測步驟,係檢測該光學透鏡單元以外之構件的溫度;表記憶步驟,係記憶已設定和該第1及第2溫度檢測步驟之各檢測結果之差相對應的修正值之表;以及投影控制步驟,係算出在該第1及第2溫度檢測步驟之各檢測結果的差,依所算出的差來參照該表記憶步驟,於讀出對應的修正值後,使該光學透鏡單元中之特定的透鏡之位置移動,以藉自動對焦功能修正成像位置。
- 如申請專利範圍第5項之投影控制方法,其中該第1溫度檢測步驟係在電源導通期間,在經過一定時間後重複地進行該光學透鏡單元之溫度的檢測。
- 一種記錄有使電腦執行之投影控制方法的記錄媒體,係記錄有內建於投影裝置的電腦所要執行之投影控制方法的記錄媒體,而該投影裝置具有光源、及具有將使用來自該光源之光所形成的光像進行投影之自動對焦功能的 光學透鏡單元,該投影控制方法包含:第1溫度檢測步驟,係檢測該光學透鏡單元之溫度;第2溫度檢測步驟,係檢測該光學透鏡單元以外之構件的溫度;表記憶步驟,係記憶已設定和該第1及第2溫度檢測部之各檢測結果之差相對應的修正值之表;以及投影控制步驟,係算出在該第1及第2溫度檢測步驟之各檢測結果的差,依所算出的差來參照該表記憶步驟,於讀出對應的修正值後,使該光學透鏡單元中之特定的透鏡之位置移動,以藉自動對焦功能修正成像位置。
- 如申請專利範圍第7項之記錄有使電腦執行之投影控制方法的記錄媒體,其中該第1溫度檢測步驟係在電源導通期間,在經過一定時間後重複地進行該光學透鏡單元之溫度的檢測。
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