專利名稱：光源驅(qū)動方法和投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于向投影儀的光源供給電能的光源驅(qū)動方法，和使用該光源驅(qū)動方法的投影儀。
背景技術(shù)：
一般，投影儀的光源使用放電方式的燈(lamp)來發(fā)射出高亮度的光。但是，當(dāng)在該燈的電極之間的電子的放電持續(xù)很長時間時，放電軌跡(locus)就變得不穩(wěn)定，在投影圖像上產(chǎn)生閃爍(flicker)。因此，有一種具有使放電軌跡穩(wěn)定化和防止閃爍的功能的光源驅(qū)動裝置，其依靠執(zhí)行在向該燈供給電能并點亮(運行)該燈的光源驅(qū)動裝置的一側(cè)上，周期性地供給正常(normal)電流和比該正常電流大的大電流的操作(參見專利文獻(xiàn)1(圖4))。另外，也考慮到流出比該周期的初期更大的大電流(參見專利文獻(xiàn)2(圖3至6))。
此外，在該投影儀中，提出了一種作為投影圖像自動聚焦方法的方法，即通過用監(jiān)視攝像機拾取投影到屏幕上的測試圖案的圖像，以及檢測所拾取的攝制圖像(圖像數(shù)據(jù))的水平信號的振幅的最大峰值來計算聚焦位置(參見專利文獻(xiàn)3)。
JP-T-10-501919[專利文獻(xiàn)2]JP-T-2002-532867[專利文獻(xiàn)3]JP-A-2000-241874這里，當(dāng)使用專利文獻(xiàn)1的防止投影圖像閃爍的光源驅(qū)動裝置進(jìn)行專利文獻(xiàn)3的自動聚焦調(diào)節(jié)時，監(jiān)測相機探測到因在從光源驅(qū)動裝置輸出的驅(qū)動波形的周期中改變電流而引起的亮度的增加。因此，在拾取的圖像數(shù)據(jù)中產(chǎn)生閃爍，各個圖像數(shù)據(jù)的亮度變得不穩(wěn)定。所以，當(dāng)使用利用圖像數(shù)據(jù)的亮度差的自動聚焦方法時，存在一個問題，即無法執(zhí)行準(zhǔn)確的處理。
為避免這種亮度的不穩(wěn)定性，也考慮并實行了一種用于在聚焦透鏡的停止?fàn)顟B(tài)拍攝多個視頻圖像并算出平均值方法。但是，這要花費時間直到所述聚焦完成為止，而該聚焦透鏡可以以更短時間通過手動聚焦調(diào)整完成聚焦。
此外，考慮到所述圖像數(shù)據(jù)的亮度的不穩(wěn)定性，并且可以當(dāng)移動聚焦透鏡時順次進(jìn)行亮度差的增減判斷。但是，聚焦精度顯著降低。當(dāng)在驅(qū)動波形的期間內(nèi)沒有執(zhí)行周期地供給比正常電流大的大電流以避免圖像數(shù)據(jù)的亮度不穩(wěn)定的操作時，如上所述，在所投影圖像中產(chǎn)生閃爍，以致于該投影圖像是成為一個對于觀看該投影圖像的用戶來說不易看清的圖像。因此，必須一直執(zhí)行在該驅(qū)動波形的期間內(nèi)周期地供給比正常電流大的大電流的操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是針對上述問題進(jìn)行的，其目的是提供一種用于向投影儀的光源供給電能的光源驅(qū)動方法，和使用這種光源驅(qū)動方法的投影儀。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用一種用于投影圖像的投影儀的光源驅(qū)動方法，其中使得用于向光源供給電能的驅(qū)動波形的同步控制和用于接收投影圖像并獲取圖像數(shù)據(jù)以便調(diào)整所述投影圖像的控制同步。
根據(jù)這種投影儀的光源驅(qū)動方法，驅(qū)動波形的控制和圖像數(shù)據(jù)的獲取控制同步執(zhí)行。因此，可以在不受用于向光源供給電能的各種驅(qū)動波形的任何影響的定時下獲取該投影圖像。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選模式，投影儀的光源驅(qū)動方法包括用于產(chǎn)生作為工作基準(zhǔn)的信號的同步信號發(fā)生處理，用于供給操作光源用的電能的光源驅(qū)動部分，及用于接收投影圖像和獲取圖像數(shù)據(jù)以便調(diào)整該投影圖像的圖像獲取部分隨在同步信號發(fā)生處理中產(chǎn)生的信號同步工作。
根據(jù)這種投影儀的光源驅(qū)動方法，在同步信號發(fā)生處理中，產(chǎn)生作為工作基準(zhǔn)的信號，光源驅(qū)動部分和圖像獲取部分隨這個信號同步工作。因此，圖像獲取部分可以在各個圖像數(shù)據(jù)不受光源驅(qū)動部分的各種輸出電流的影響的定時下獲取該投影圖像。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選模式，在投影儀的光源驅(qū)動方法中，圖像獲取部分，與用于向光源供給電能的驅(qū)動波形的控制同步地在相同的驅(qū)動波形的期間內(nèi)獲取圖像數(shù)據(jù)，在圖像獲取部分獲取該圖像數(shù)據(jù)之后，光源驅(qū)動部分在點亮光源的同時改變電流。
根據(jù)這種投影儀的光源驅(qū)動方法，通過使圖像獲取部分的操作與驅(qū)動波形的控制同步，使得圖像獲取部分可以在相同的驅(qū)動波形的期間內(nèi)獲取圖像數(shù)據(jù)。在圖像獲取部分獲取該圖像數(shù)據(jù)之后，光源驅(qū)動部分可以在點亮光源的同時改變電流。因而，例如，通過在圖像數(shù)據(jù)獲取之后，將電流改變成比在圖像數(shù)據(jù)獲取狀態(tài)時的電流高的高電流以操作光源，使放電軌跡相對于光源的電極穩(wěn)定，投影圖像的閃爍被預(yù)防。此外，將被改變的電流，即可以被設(shè)置成高電流，也可以設(shè)置成其它必要的電流值，并可以變化。因此，可以通過確認(rèn)電流值對光源的規(guī)格和性能、其它光學(xué)系統(tǒng)的性能、投影圖像的品質(zhì)等的影響來改變電流。
關(guān)于將獲取的圖像數(shù)據(jù)，在電流被改變之前，與驅(qū)動波形的控制同步地在相同的驅(qū)動波形的期間內(nèi)獲取圖像數(shù)據(jù)。因而，可獲得亮度穩(wěn)定的圖像數(shù)據(jù)。
此外，為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用一種用于投影圖像的投影儀，其中用于向光源供給電能的驅(qū)動波形的控制和用于接收投影圖像并獲取圖像數(shù)據(jù)以便調(diào)整所述投影圖像的控制是同步的。
根據(jù)這種投影儀，驅(qū)動波形的控制和圖像數(shù)據(jù)的獲取控制同步執(zhí)行。因此，可以在不受用于向光源供給電能的各種驅(qū)動波形的任何影響的定時下獲取該投影圖像。
根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選模式，用于投影圖像的投影儀包括用于發(fā)光的光源；用于供給電能以操作光源的光源驅(qū)動部分；
用于接收投影圖像并獲取圖像數(shù)據(jù)以便調(diào)整該投影圖像的圖像獲取部分；和用于產(chǎn)生作為工作基準(zhǔn)的信號的同步信號發(fā)生部分；并且同步信號發(fā)生部分產(chǎn)生第一工作信號，用于決定光源驅(qū)動部分的電流輸出的工作定時，和第二工作信號，用于決定由圖像獲取部分接收投影圖像和獲取圖像數(shù)據(jù)的工作定時，并且光源驅(qū)動部分和圖像獲取部分同步工作。
根據(jù)這種投影儀，光自光源發(fā)射出來，光源驅(qū)動部分供給操作光源用的電能。圖像獲取部分接收投影圖像并獲取圖像數(shù)據(jù)以便調(diào)整該投影圖像。此外，同步信號發(fā)生部分分產(chǎn)生作為工作基準(zhǔn)的信號。同步信號發(fā)生部分產(chǎn)生第一工作信號，用于決定光源驅(qū)動部分的電流輸出的工作定時，和第二工作信號，用于決定由圖像獲取部分接收投影圖像和獲取圖像數(shù)據(jù)的工作定時，以使光源驅(qū)動部分和圖像獲取部分同步工作。因此，圖像獲取部分可以在各個圖像數(shù)據(jù)不受光源驅(qū)動部分的各種輸出電流的任何影響的定時下獲取該投影圖像。所以，由圖像獲取部分拾取(pick up)的各個圖像數(shù)據(jù)的亮度可以恒定地設(shè)置，投影圖像可以準(zhǔn)確地加以調(diào)整。
此外，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選模式，在用于投影圖像的投影儀中，圖像獲取部分，與用于向光源供給電能的驅(qū)動波形的控制同步地在相同的驅(qū)動波形的期間內(nèi)獲取圖像數(shù)據(jù)，且在圖像獲取部分獲取該圖像數(shù)據(jù)之后，光源驅(qū)動部分在點亮光源的同時改變電流。
根據(jù)這種投影儀，通過使圖像獲取部分的操作與驅(qū)動波形的控制同步，使得圖像獲取部分可以在相同的驅(qū)動波形的期間內(nèi)獲取圖像數(shù)據(jù)。在圖像獲取部分獲取該圖像數(shù)據(jù)之后，光源驅(qū)動部分可以在點亮光源的同時改變電流。因而，例如，通過在圖像數(shù)據(jù)獲取之后，將電流改變成比在圖像數(shù)據(jù)獲取狀態(tài)時的電流高的高電流以操作光源，使放電軌跡相對于光源的電極穩(wěn)定，投影圖像的閃爍可以被防止。此外，將被改變的電流，即可以被設(shè)置成高電流，也可以設(shè)置成其它必要的電流值，并可以變化。因此，可以通過確認(rèn)電流值對光源的規(guī)格和性能、其它光學(xué)系統(tǒng)的性能、投影圖像的品質(zhì)等的影響來改變電流。
關(guān)于獲取的圖像數(shù)據(jù)，在電流被改變之前，與驅(qū)動波形的控制同步，在相同的驅(qū)動波形的期間內(nèi)獲取圖像數(shù)據(jù)。因而，可獲得亮度穩(wěn)定的圖像數(shù)據(jù)。
本發(fā)明進(jìn)一步的有益實施方式和進(jìn)步性在從屬權(quán)利要求中列出。在下文中，將參考優(yōu)選實施例及參考下面簡要提及的附圖對本發(fā)明加以描述。
附圖簡要說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施模式的投影儀的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)和本實施模式中關(guān)于燈驅(qū)動電流波形和快門打開定時的對照圖。
圖3是現(xiàn)有技術(shù)和本實施模式中關(guān)于圖像數(shù)據(jù)的亮度差的對照圖。
圖4是該投影儀在進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)時的流程圖。
實施本發(fā)明的最佳模式接下來將基于附圖來說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。
實施模式圖1是在投影儀中利用使作為光源驅(qū)動部分的燈驅(qū)動電能控制部分的操作和作為圖像獲取部分的圖像拾取部分的操作同步的同步信號發(fā)生部分來進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)時的概略結(jié)構(gòu)圖。
投影儀1的結(jié)構(gòu)將利用圖1加以說明。
投影儀1具有作為光源的發(fā)光用的燈2，作為光源驅(qū)動部分用于向該燈2供給電能的燈驅(qū)動電能控制部分3，未示出的用于對該燈2發(fā)出的光進(jìn)行偏振轉(zhuǎn)換、彩色分離、調(diào)制和合成的光學(xué)系統(tǒng)，用于放大和投影合成光的投影透鏡4。投影儀1將圖像作為合成光投影到設(shè)置在墻等上的屏幕100。
投影儀1具有構(gòu)成同步信號發(fā)生部分5的時鐘發(fā)生器，產(chǎn)生基準(zhǔn)信號，用于根據(jù)燈驅(qū)動電能控制部分3和后面所述的圖像拾取部分7的規(guī)格使它們彼此同步操作。具體地，同步信號發(fā)生部分5產(chǎn)生第一工作信號，用于決定燈驅(qū)動電能控制部分3的電流輸出的工作定時，還產(chǎn)生第二工作信號，用于決定圖像拾取部分7(將在后面說明)接收投影圖像并獲取圖像數(shù)據(jù)的工作定時。同步信號發(fā)生部分5還產(chǎn)生一個作為CPU(中央處理單元)6的工作基準(zhǔn)的信號，CPU用于控制投影儀1的整體操作。
作為進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)用的結(jié)構(gòu)，投影儀1具有用于拾取被投影到屏幕100的圖像的圖像拾取部分7，用于將所拾取的圖像作為圖像數(shù)據(jù)保存的用于圖像的存儲器8，和用于分析這些圖像數(shù)據(jù)的圖像處理部分9。投影儀1還具有構(gòu)成投影透鏡4的用于使投影圖像聚焦的聚焦透鏡41，用于移動聚焦透鏡41的聚焦透鏡驅(qū)動部分10，和用于檢測聚焦透鏡41的位置的聚焦透鏡位置檢測部分11。
在該實施模式中，采用CCD(電荷耦合器)相機作為圖像拾取部分7，并將其設(shè)置在投影儀主體的投影側(cè)前表面上。進(jìn)一步，采用光電型旋轉(zhuǎn)編碼器作為聚焦透鏡位置檢測部分11，檢測聚焦透鏡41的位置(移動距離)。聚焦透鏡驅(qū)動部分10采用DC(直流)電動機移動聚焦透鏡41。這些控制均由CPU 6執(zhí)行。
關(guān)于基于圖1的結(jié)構(gòu)的自動聚焦調(diào)節(jié)的解釋將在圖4中詳細(xì)描述。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)和本實施例關(guān)于燈驅(qū)動電能控制部分的燈驅(qū)動電流波形和圖像拾取部分的快門打開定時的對照圖。接下來將利用圖2來說明在現(xiàn)有技術(shù)和本實施模式之間的區(qū)別。
圖2(a)表示在傳統(tǒng)情形下燈驅(qū)動電流和圖像拾取部分拾取投影圖像的時序圖，其中該燈驅(qū)動電能控制部分和圖像拾取部分根據(jù)非同步的獨立的信號工作。這里，在該燈驅(qū)動電流中，橫軸方向表示時間，縱軸方向表示輸出電流。輸出電流為交流電，其極性在周期T內(nèi)重復(fù)反相(+/-)。更特別地，依據(jù)燈2的規(guī)格的作為驅(qū)動電流的電流I1在時間段T1輸出。就在電流從+切換到-之前，在短暫時間T2期間，輸出通過將附加(additional)值與電流I1相加從而得到的較大電流(下文稱作高電流)I2。該輸出圖樣也在負(fù)值側(cè)執(zhí)行，+/-重復(fù)輸出作為一個周期T，電流被供給燈2。
同時，當(dāng)作為圖像拾取部分7的CCD相機拾取投影圖像時，如圖2所示，CCD相機的快門在作為快門打開時間的從時間t1至?xí)r間t2的時間間隔被打開，與該燈驅(qū)動電流的電流I1的出現(xiàn)同時。使用CCD相機的投影圖像的下一次快門打開時間變成從時間t3到時間t4的時間間隔，形成了與在前一次快門打開時間內(nèi)的該燈驅(qū)動電流波形不同的電流波形。因而，當(dāng)該燈驅(qū)動電能控制部分和圖像拾取部分7按照非同步的獨立的信號工作時，對于圖像拾取部分7的快門打開定時來說，該燈驅(qū)動電流的波形不是恒定不變的，高電流I2進(jìn)入快門打開期間內(nèi)，以及不進(jìn)入快門打開期間內(nèi)是依不同情形而定。因而，圖像拾取部分7拾取的圖像數(shù)據(jù)的亮度變得不穩(wěn)定。
圖2(b)表示當(dāng)本實模式的燈驅(qū)動電能控制部分和圖像拾取部分利用同步信號發(fā)生部分同步工作時，該燈驅(qū)動電流和圖像拾取部分拾取投影圖像的時序圖。
這時，當(dāng)CCD相機拾取投影圖像時，如圖2(b)所示，在作為快門打開時間的從時間t5至?xí)r間t6的時間間隔，與該燈驅(qū)動電流的電流I1的出現(xiàn)同時地，CCD相機的快門被打開。時間t6與該燈驅(qū)動電流的高電流I2的輸出開始(出現(xiàn))同步。使用CCD相機的用于投影圖像的下一次快門打開時間變成從時間t7到時間t8的時間間隔。與在前一次快門打開時間內(nèi)的該燈驅(qū)動電流波形相同，得到與該燈驅(qū)動電流的電流I1的出現(xiàn)同步和與高電流I2的操作的出現(xiàn)同步的時序。
因而，當(dāng)該燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7同步工作時，燈驅(qū)動電流的波形相對圖像拾取部分7的快門打開時間是一直恒定不變的。因此，到達(dá)(fetch)到由圖像拾取部分7拾取的圖像數(shù)據(jù)的光量變成恒定值，所以每個圖像數(shù)據(jù)的亮度都可以穩(wěn)定化。
圖3是當(dāng)進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)時，現(xiàn)有技術(shù)和本實施模式中關(guān)于通過圖像拾取部分拾取投影圖像而得到的圖像數(shù)據(jù)的亮度差的對照圖。圖3還表示當(dāng)聚焦透鏡以恒定速度從與屏幕100相比更靠近該透鏡的聚焦位置移動到與屏幕100相比更遠(yuǎn)的聚焦位置時，圖像拾取部分拾取的圖像數(shù)據(jù)相對時間軸的亮度差。
正如圖2所示，在使燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分3依據(jù)非同步的獨立的信號工作的傳統(tǒng)情形(如圖2(a)所示的情形)中，和在利用同步信號發(fā)生部分5使該燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7同步工作的情形(如圖2(b)所示的情形)下，由圖像拾取部分拾取的圖像數(shù)據(jù)的亮度差的變化將使用圖3加以解釋。
圖3(a)表示在傳統(tǒng)情形下圖像數(shù)據(jù)的亮度差之圖，其中在傳統(tǒng)情形下該燈驅(qū)動電能控制部分和圖像拾取部分依據(jù)非同步的獨立的信號工作。圖3(b)表示當(dāng)該燈驅(qū)動電能控制部分和圖像拾取部分依據(jù)依據(jù)同步信號發(fā)生部分5產(chǎn)生的同步的獨立的信號(上述第一和第二信號)工作時，圖像數(shù)據(jù)的亮度差之圖。
在圖3(a)中，在該燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7依據(jù)非同步的獨立的信號工作的傳統(tǒng)情形下，在聚焦透鏡41移動期間到達(dá)拾取的各個圖像數(shù)據(jù)的光接收量沒有變得近似恒定。因此，在閃爍防止對策中，由在包括被該燈2照亮瞬間的定時中拾取的具有相對高的光接收量的圖像提供的亮度差的峰值在圖3(a)中的時間t11、t12、t13、t14所示部分隨機產(chǎn)生。因此，當(dāng)cpu6基于圖像處理部分9的分析結(jié)果判斷出亮度差的總和的最大值時，cpu 6并不能判斷出它是否是一個聚焦位置。因此，它影響自動聚焦調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確度。圖3(a)中t10的位置是聚焦位置。
在圖3(b)中，當(dāng)該燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7利用同步信號發(fā)生部分5同步工作時，到達(dá)在聚焦透鏡41移動期間拾取的各個圖像數(shù)據(jù)的光接收量大體上變成相等的。因此，圖像數(shù)據(jù)的亮度穩(wěn)定化，亮度差相對聚焦透鏡的位置(時間)的變化也變成一個平緩(uniform)的曲線，其中聚焦位置t10作為峰值，如圖3(b)中所示。因此，在亮度差的變化中，當(dāng)聚焦透鏡開始聚焦時，亮度差逐漸增大。亮度差在聚焦位置10時變成最大值，當(dāng)其散焦時，又逐漸減小。
因而，當(dāng)進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)時，該燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7利用同步信號發(fā)生部分5同步工作。因而，得到如圖3(b)中所示的平緩的亮度差變化，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的自動聚焦調(diào)節(jié)。
圖4是當(dāng)利用本實施模式的圖1中的結(jié)構(gòu)進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)時的流程圖。將利用圖4和1對自動聚焦調(diào)節(jié)加以解釋。
在步驟S100，用戶用設(shè)置在投影儀1中的未示出的輸入部分執(zhí)行輸入操作，CPU6接收其操作信號，投影儀被啟動。在步驟S101，CPU 6發(fā)出用于使該燈驅(qū)動電能控制部分3工作的信號以便從燈2發(fā)射光。該燈驅(qū)動電能控制部分3接收該信號，與由同步信號發(fā)生部分5產(chǎn)生的信號(第一工作信號)同步地，開始由電流I1和高電流I2構(gòu)成的驅(qū)動波形的電流輸出。該燈2通過來自該燈驅(qū)動電能控制部分3的輸出電流的供給(與圖2中所示的燈驅(qū)動波形相似)開始光的發(fā)射。
在步驟S102，用戶從設(shè)置在投影儀1中的輸入部分執(zhí)行用于進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)的輸入操作，CPU 6接收到其操作信號，自動聚焦調(diào)節(jié)開始。
在步驟S103，CPU 6將用于自動聚焦調(diào)節(jié)的聚焦用圖案通過投影透鏡4投影到屏幕100，自動聚焦調(diào)節(jié)開始。然后，CPU 6將用于自動聚焦調(diào)節(jié)的聚焦用圖案通過投影透鏡4投影到屏幕100。
在本實施模式中，使用通過在白色圖像的平面上設(shè)置多條黑色直線構(gòu)成的具有條紋圖案的圖像，作為在本實施模式中的聚焦用圖案。
在本實施模式中的自動聚焦調(diào)節(jié)方法將在步驟S104之后的步驟中加以解釋。
在步驟S104，聚焦透鏡驅(qū)動部分10從在屏幕100附近的聚焦位置開始聚焦透鏡41的操作。在步驟S105，聚焦透鏡位置檢測部分11檢測聚焦透鏡41的位置。在步驟S106，作為圖像拾取部分7的CCD相機與同步信號發(fā)生部分5發(fā)生的信號(第二工作信號)同步地在檢測到的聚焦透鏡適當(dāng)位置上拾取作為投影圖像的聚焦用圖案，并獲取該圖案作為圖像數(shù)據(jù)。在步驟S107，拾取的聚焦用圖案的圖像數(shù)據(jù)被保存到圖像用存儲器8。
在步驟S108，圖像處理部分9基于保存到圖像用存儲器8的圖像數(shù)據(jù)檢測一個圖像數(shù)據(jù)的所有像素的相鄰像素的亮度差。在步驟S109，CPU 6基于檢測出的亮度差計算出亮度差的絕對值之總和。在步驟S110，CPU 6將算出的結(jié)果與先前的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，判斷這次的總和是否小于前一次的總和(前一次的總和是否變成最大值)。這里，當(dāng)這次的總和不小于前一次的總和時，其重新執(zhí)行步驟S105，從聚焦透鏡41的位置檢測開始執(zhí)行操作。然后重復(fù)從步驟S105至步驟S110的步驟，直到在步驟S110判斷出亮度差的絕對值之總和小于前一次的總和為止。因而，檢索到提供的亮度差的絕對值的總和為最大值的聚焦透鏡位置。
當(dāng)在步驟S110，CPU 6判斷出這時的亮度差的絕對值之總和小于前一次的總和(前一次的總和變成最大值)時，CPU 6判斷對應(yīng)前一次的圖像數(shù)據(jù)的聚焦透鏡位置是一聚焦位置。在這時間點，通過CPU 6的信號，聚焦透鏡驅(qū)動部分10停止移動聚焦透鏡41。然后它繼續(xù)步驟S111，CPU 6通過操作聚焦透鏡驅(qū)動部分10移動聚焦透鏡41，以便到達(dá)前一次的已聚焦的聚焦透鏡位置。因而，它繼續(xù)到步驟S112，自動聚焦調(diào)節(jié)終止。
自動聚焦調(diào)節(jié)是通過這一系列的流程進(jìn)行的。
在圖4中，同步信號發(fā)生處理相當(dāng)于在每個步驟S101和S106中使該燈驅(qū)動電能控制部分3的驅(qū)動定時和圖像拾取部分7的圖像拾取定時同步的處理。此外，光源驅(qū)動處理相當(dāng)于根據(jù)燈驅(qū)動電能控制部分3的同步化驅(qū)動定時而輸出電流的處理。
根據(jù)上述實施模式得到下列效果。
(1)當(dāng)以傳統(tǒng)方式進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)時，圖像數(shù)據(jù)的亮度分散。因此，當(dāng)要比較并判斷出亮度差的絕對值之總和的最大值時，聚焦透鏡位置的每個測量部分都需要多個圖像數(shù)據(jù)。亮度的分散被平滑，通過分析這些圖像數(shù)據(jù)及計算其平均值計算出亮度差的總和。但是，根據(jù)本實施模式的投影儀1，該燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7通過使用用于產(chǎn)生作為工作基準(zhǔn)的信號(第一和第二工作信號)的同步信號發(fā)生部分5而彼此同步地工作。因此，圖像拾取部分7的快門打開時間和與該快門打開時間相對應(yīng)的該燈驅(qū)動電流波形彼此同步。因而，由圖像拾取部分7拾取的圖像數(shù)據(jù)的亮度可以一直保持恒定地設(shè)置。因此，不必去考慮在圖像數(shù)據(jù)之間的亮度的分散，所以自動聚焦調(diào)節(jié)可以準(zhǔn)確地進(jìn)行。
(2)當(dāng)以傳統(tǒng)方式進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)時，聚焦透鏡位置的每個測量部分都需要多個圖像數(shù)據(jù)。但是，根據(jù)本實施模式的投影儀1，得到亮度恒定的圖像數(shù)據(jù)。因此，將每個測量部分所必需的圖像數(shù)據(jù)的數(shù)量設(shè)置為一個就足夠了，所以自動聚焦調(diào)節(jié)可以快速進(jìn)行。
(3)當(dāng)以傳統(tǒng)方式進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)時，用于使該燈2的電極之間的放電路徑穩(wěn)定及防止投影圖像閃爍的高電流I2影響在圖像拾取部分中拾取的圖像數(shù)據(jù)的亮度。但是，根據(jù)本實施模式的投影儀1，圖像拾取部分7的快門打開時間和燈驅(qū)動電能控制部分3的燈驅(qū)動電流波形利用同步信號發(fā)生部分5可以彼此同步。因此，由于快門打開時間可以與輸出電流I1的驅(qū)動波形的周期同步，故圖像數(shù)據(jù)的亮度可以一直保持恒定地設(shè)置。進(jìn)一步，由于即使在快門打開時間被設(shè)置為高電流I2的到達(dá)時間時該燈驅(qū)動電流波形也可以一直同步，故圖像數(shù)據(jù)的亮度可以一直保持恒定地設(shè)置。所以，可以進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)，而不用考慮高電流I2的影響。
本發(fā)明并不限定于上述實施模式，而是可以在上述實施模式中進(jìn)行種種改變、改進(jìn)等。接下來將描述幾個變形實例。
(變形實例1)在上述實施模式中，利用投影儀1和時鐘發(fā)生器將燈驅(qū)動電能控制部分3的基準(zhǔn)信號設(shè)置為構(gòu)成投影儀1的圖像拾取部分7的基準(zhǔn)信號。但是，同步信號發(fā)生部分也可以使用設(shè)置在該燈驅(qū)動電能控制部分3中的時鐘發(fā)生器構(gòu)成，以設(shè)定圖像拾取部分7的基準(zhǔn)信號。
(變形實例2)在上述實施模式中，利用驅(qū)動波形來進(jìn)行解釋，其中驅(qū)動波形中加入了用于使該燈2的電極之間的放電路徑穩(wěn)定及防止投影圖像閃爍的高電流I2。但是，本發(fā)明也可以應(yīng)用于只使用電流I1的驅(qū)動波形而沒有加入高電流I2的情。在這種情形下，通過使圖像拾取部分7的快門打開時間和該燈驅(qū)動電能控制部分3的燈驅(qū)動電流波形同步來進(jìn)行還考慮到由于輸出電流的極性的變化造成的慮亮度等對圖像數(shù)據(jù)的影響的自動聚焦調(diào)節(jié)。所以，在由僅僅使用電流I1的交流電流提供的驅(qū)動波形的情況中，自動聚焦調(diào)節(jié)也可以進(jìn)行更準(zhǔn)確的調(diào)整。
(變形實例3)在上述實施模式中，在獲得自動聚焦調(diào)節(jié)用的圖像數(shù)據(jù)之后，電流在光源點亮的同時被改變成均一的高電流I2。但是，本發(fā)明并不限定于這種情況，其電流也可以被改變成不均一的電流值。在這種情況下，可以通過確認(rèn)電流值對光源的規(guī)格和性能、其它光學(xué)系統(tǒng)的性能、投影圖像的品質(zhì)等的影響來設(shè)定改變后的電流值。
(變形實例4)在上述實施模式中，使用CCD相機構(gòu)成圖像拾取部分7作為獲取部分用于調(diào)整投影圖像，并進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)。但是，本發(fā)明并不限定于這種結(jié)構(gòu)，光接收部分也可以使用光接收元件構(gòu)成作為獲取部分，可以測量投影圖像的投影光量，還可以進(jìn)行投影圖像的亮度調(diào)整。因而，當(dāng)光接收量大于一預(yù)定值時，由于投影光量過大，投影儀1執(zhí)行減少該燈2的亮度的控制操作，可以將投影圖像調(diào)整成光量易于用戶看清的投影圖像。在這種情況下，與上述實施模式相同，通過設(shè)置用于產(chǎn)生該燈驅(qū)動電能控制部分3和作為獲取部的光接收元件的同步信號的同步信號發(fā)生部分5而使光接收元件的光量的到達(dá)(fetch)定時和該燈驅(qū)動電流波形彼此同步。因此，由于該燈驅(qū)動電流，能夠在光接收元件的到達(dá)光量中得到?jīng)]有分散的穩(wěn)定的光量。
(變形實例5)在上述實施模式中，使用具有用于產(chǎn)生該燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7的同步信號的同步信號發(fā)生部分5的投影儀1來進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)。但是，本發(fā)明并不限定于這種結(jié)構(gòu)，也可以進(jìn)行自動聚焦調(diào)整。
當(dāng)進(jìn)行自動變焦調(diào)整時，將圖1中所示的聚焦透鏡41變成變焦透鏡，聚焦透鏡驅(qū)動部分10變成變焦透鏡驅(qū)動部分，聚焦透鏡位置檢測部分11變成變焦透鏡位置檢測部分。用這種改變了的結(jié)構(gòu)就可以進(jìn)行自動變焦調(diào)整。具體地，投影透鏡4投影變焦用圖案，圖像拾取部分7拾取其投影圖像，圖像處理部分9基于其圖像數(shù)據(jù)檢測關(guān)于所有像素的亮度差?；谒臋z測結(jié)果，CPU 6用預(yù)定閾值分別判斷變焦用圖案的范圍和屏幕100的外形。當(dāng)屏幕100的外形(outershape)位于變焦用圖案內(nèi)時，CPU6計算出變焦透鏡的移動量，并操作變焦透鏡驅(qū)動部分和變焦透鏡位置檢測部分，移動變焦透鏡，從而進(jìn)行自動變焦調(diào)整。
因為同步信號發(fā)生部分5產(chǎn)生該燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7的同步信號，所以，在拾取的變焦用圖案的圖像數(shù)據(jù)中沒有亮度分散。因此，可得到穩(wěn)定的圖像數(shù)據(jù)，自動變焦調(diào)整可以快速準(zhǔn)確地進(jìn)行。
(變形實例6)根據(jù)上述實施模式，通過設(shè)置用于產(chǎn)生該燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7的同步信號的同步信號發(fā)生部分5，進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)和自動變焦調(diào)整。因此，本發(fā)明也可以用于投影圖像的梯形畸變校正。具體地，當(dāng)產(chǎn)生梯形畸變時，投影儀1相對屏幕100的距離和角度可以由自動聚焦調(diào)節(jié)計算。梯形畸變校正是通過利用自動變焦調(diào)整將校正量加到這些距離和角度上進(jìn)行的。這時，由于由圖像拾取部分7拾取的每幅圖像的亮度穩(wěn)定化，所以可以快速準(zhǔn)確地進(jìn)行梯形畸變校正。
(變形實例7)在上述實施模式中，投影儀1具有用于產(chǎn)生燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7的同步信號的同步信號發(fā)生部分5，是一透射型液晶方式的投影儀。但是，本發(fā)明并不限定于這種投影儀，還可以實施在采用DLP(注冊商標(biāo))(數(shù)字光處理)系統(tǒng)和作為反射型液晶系統(tǒng)的LCOS(硅上液晶)系統(tǒng)等的投影儀中。因而，當(dāng)采用各種系統(tǒng)的投影儀進(jìn)行自動聚焦調(diào)節(jié)和自動變焦調(diào)整等時，燈驅(qū)動電能控制部分3的燈驅(qū)動電流波形和圖像拾取部分7的快門打開定時彼此同步，所以可以得到?jīng)]有亮度閃爍的圖像數(shù)據(jù)。
(變形實例8)在上述實施模式中，因為設(shè)置了用于產(chǎn)生燈驅(qū)動電能控制部分3和圖像拾取部分7的同步信號的同步信號發(fā)生部分5，所以在自動聚焦調(diào)節(jié)時，所拾取的圖像數(shù)據(jù)可以設(shè)置成沒有閃爍的穩(wěn)定的亮度。但是，本發(fā)明并不限定于自動聚焦調(diào)節(jié)，還可以用在例如，用于對投影的目標(biāo)表面執(zhí)行彩色校正功能的情形中，其中，各種顏色(紅、綠、藍(lán)、白、黑等)被投影到未具體指明的投影目標(biāo)表面比如墻等等上，以及對該投影目標(biāo)表面的顏色檢測在這些顏色和原來的顏色之間的差別，進(jìn)行反轉(zhuǎn)校正，將光投射等等。因而，盡管傳統(tǒng)上由于亮度的分散需要多個圖像數(shù)據(jù)，但在本發(fā)明中設(shè)定一幅圖像數(shù)據(jù)就已足夠，所以，相對投影目標(biāo)表面的彩色校正功能的執(zhí)行速度可以提高。
(變形實例9)在上述第一實施模式中，作為自動聚焦調(diào)節(jié)方法，計算關(guān)于圖像數(shù)據(jù)的所有像素的相鄰亮度差的絕對值之總和算。但是，本發(fā)明并不限定于這種方法。例如，可以設(shè)置一特定的像素而不是圖像數(shù)據(jù)的所有像素，但是，相鄰亮度差的絕對值之總和也可以只對這個特定像素來計算。因而，可以進(jìn)行更快速的自動聚焦調(diào)節(jié)。
進(jìn)一步，作為自動聚焦調(diào)節(jié)方法，也可以使用將聚焦透鏡41的位置設(shè)置為聚焦位置以僅使在圖像數(shù)據(jù)的最亮部分的亮度最大化的方法?；蛘撸部梢允褂脤⒕劢雇哥R41的位置設(shè)置為聚焦位置以使圖像數(shù)據(jù)中的最亮部分和最暗部分之間的亮度差或其比值最大的方法?；蛘?，也可以使用將聚焦透鏡的位置設(shè)置為聚焦位置以使圖像數(shù)據(jù)的相鄰像素的亮度差的絕對值的平方之總和最大的方法。
正如上面所解釋的，可以使用各種聚焦調(diào)整方法。
1-投影儀2-作為光源的燈3-作為光源驅(qū)動部分的燈驅(qū)動電能控制部分4-投影透鏡5-同步信號發(fā)生部分6-CPU7-作為圖像獲取部分的圖像拾取部分8-圖像用存儲器9-圖像處理部分10-聚焦透鏡驅(qū)動部分11-聚焦透鏡位置檢測部分41-聚焦透鏡。
權(quán)利要求
1.一種用于投影圖像的投影儀的光源驅(qū)動方法，其中對用于向光源供給電能的驅(qū)動波形的控制和用于接收所述投影圖像并獲取圖像數(shù)據(jù)以調(diào)整所述投影圖像的控制是同步的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的投影儀的光源驅(qū)動方法，其中該光源驅(qū)動方法包括一個用于產(chǎn)生作為工作基準(zhǔn)的信號的同步信號發(fā)生處理，用于供給電能以操作所述光源的光源驅(qū)動部分和用于接收所述投影圖像和獲取所述圖像數(shù)據(jù)以便調(diào)整所述投影圖像的圖像獲取部分，與在所述同步信號發(fā)生處理中產(chǎn)生的所述信號同步工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的投影儀的光源驅(qū)動方法，其中所述圖像獲取部分與用于向所述光源供給電能的驅(qū)動波形的控制同步地，在相同的驅(qū)動波形的期間內(nèi)獲取所述圖像數(shù)據(jù)，及在所述光源驅(qū)動部分在所述圖像獲取部分獲取所述圖像數(shù)據(jù)之后，在點亮所述光源的同時改變電流。
4.一種用于投影圖像的投影儀，其中對用于向光源供給電能的驅(qū)動波形的控制和用于接收所述投影圖像并獲取圖像數(shù)據(jù)以調(diào)整所述投影圖像的控制是同步的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的投影儀，其中所述投影儀包括用于發(fā)光的光源；用于供給電能以操作該光源的光源驅(qū)動部分；用于接收所述投影圖像并獲取所述圖像數(shù)據(jù)以便調(diào)整所述投影圖像的圖像獲取部分；和用于產(chǎn)生作為工作基準(zhǔn)的信號的同步信號發(fā)生部分；并且所述同步信號發(fā)生部分產(chǎn)生第一工作信號，用于決定所述光源驅(qū)動部分的電流輸出的工作定時；和第二工作信號，用于決定由所述圖像獲取部分接收所述投影圖像并獲取所述圖像數(shù)據(jù)的工作定時，并且所述光源驅(qū)動部分和所述圖像獲取部分同步工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的投影儀，其中所述圖像獲取部分，與對用于向所述光源供給電能的驅(qū)動波形的控制同步地，在相同的驅(qū)動波形的期間內(nèi)獲取所述圖像數(shù)據(jù)，及在所述圖像獲取部分獲取所述圖像數(shù)據(jù)之后，所述光源驅(qū)動部分在點亮所述光源的同時改變電流。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種用于向投影儀的光源供應(yīng)電能的光源驅(qū)動方法，和提供使用這種光源驅(qū)動方法的投影儀。投影儀具有作為光源發(fā)光用的燈(2)，作為光源驅(qū)動部分用于供給驅(qū)動該燈(2)的電能的該燈驅(qū)動電能控制部分(3)，作為光源驅(qū)動部分的用于接收投影圖像并獲取圖像數(shù)據(jù)以便調(diào)整所述投影圖像的圖像抬取部分(7)，和用于產(chǎn)生作為工作基準(zhǔn)的信號的同步信號發(fā)生部分(5)。同步信號發(fā)生部分(5)產(chǎn)生第一工作信號，用于決定該燈驅(qū)動電能控制部分(3)的電流輸出的工作定時，和第二工作信號，用于決定由光源驅(qū)動部分接收投影圖像并獲取圖像數(shù)據(jù)的工作定時，并且所述光源驅(qū)動部分和所述光源驅(qū)動部分同步工作。
文檔編號H04N9/31GK1843064SQ20058000096
公開日2006年10月4日 申請日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月24日
發(fā)明者松本守生, 古井志紀(jì) 申請人:精工愛普生株式會社