本實用新型實施例涉及自動對焦技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種投影儀的自動對焦裝置。

背景技術(shù)：

投影儀是一種用來放大顯示圖像的投影裝置。目前已經(jīng)應(yīng)用于會議室演示以及在家庭中通過連接DVD影碟機等設(shè)備在大屏幕上觀看電影。在電影院，也同樣已開始取代老電影膠片的數(shù)碼影院放映機，被用作面向硬盤數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的銀幕。

投影儀顯示圖像的原理可以如圖1所示：

投影儀先將光線照射到圖像顯示元件上來產(chǎn)生影像，然后通過鏡頭進(jìn)行投影。投影儀的圖像顯示元件包括利用透光產(chǎn)生圖像的透過型和利用反射光產(chǎn)生圖像的反射型。無論哪一種類型，都是將投影燈的光線分成紅、綠、藍(lán)三色，再產(chǎn)生各種顏色的圖像。因為元件本身只能進(jìn)行單色顯示，因此就要利用3枚元件分別生成3色成分。然后再通過棱鏡將這3色圖像合成為一個圖像，最后通過鏡頭投影到屏幕上。

當(dāng)前通常使用的投影儀往往可以分為三類：陰極射線管(CRT)投影儀、液晶顯示(LCD)投影儀以及數(shù)碼投影儀。其中，CRT投影儀作為成像器材，它是完成最早、運用最為廣泛的一種投影儀。這種投影儀可把輸入信號源分解在R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))三個CRT管的熒光屏上，熒光粉在高壓效果下發(fā)光系統(tǒng)擴(kuò)大、集聚、在大屏幕上顯現(xiàn)出五 顏六色圖畫。

LCD投影儀使用液晶的光電效應(yīng)，即液晶分子的擺放在電場效果下發(fā)生改動，影響其液晶單元的透光率或反射率，從而影響它的光學(xué)性質(zhì)，發(fā)生具有不相同灰度層次及顏色的圖畫。

數(shù)碼投影儀則采用了數(shù)字光處理器，能夠使得圖畫的灰度等級達(dá)到256至1024級，顏色也可以達(dá)到256³至1024³種，其呈現(xiàn)的畫面質(zhì)量更加穩(wěn)定，對比度和亮度也更加均勻。

由于投影儀的畫面會因投影角度的不同而出現(xiàn)失真，因此目前往往可以將投影儀固定懸掛于天花板上，當(dāng)需要使用的時候可以使用遙控器開啟投影儀。目前在對投影儀進(jìn)行對焦時，往往是通過人為的方法來進(jìn)行操作。然而通過人為的方法進(jìn)行對焦不僅不準(zhǔn)確，而且當(dāng)投影儀懸掛于天花板上時會十分不方便。

由此可見，當(dāng)前亟需一種能夠讓投影儀自動對焦裝置。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型實施例提供一種投影儀的自動對焦裝置，能夠在投影儀初始化時自動完成對焦過程，無需用戶進(jìn)行復(fù)雜的對焦操作。

本實用新型實施例提供一種投影儀的自動對焦裝置，包括投影儀光源，步進(jìn)電機以及主控芯片，所述投影儀光源上設(shè)置有對焦旋鈕，所述對焦旋鈕由所述步進(jìn)電機按照預(yù)設(shè)步進(jìn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述主控芯片與所述步進(jìn)電機以及所述投影儀光源電性連接，所述主控芯片對所述投影儀光源采集的圖片樣本進(jìn)行分析，并根據(jù)分析的結(jié)果向所述步進(jìn)電機下達(dá)控制指令，以使得所述步進(jìn)電機帶動所述對焦旋鈕進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

本實用新型實施例提供的投影儀的自動對焦裝置，通過對投影儀光源采集的圖片樣本進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對當(dāng)前圖片樣本的清晰度 做出判斷，從而可以向步進(jìn)電機下達(dá)控制指令，以使得所述步進(jìn)電機帶動設(shè)置于所述投影儀光源上的對焦旋鈕進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對投影儀的自動對焦。

進(jìn)一步地，本實用新型實施例通過主控芯片對圖片樣本對應(yīng)的特征值進(jìn)行計算，并確定計算出的特征值對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)策略，從而可以在無需用戶動手的情況下，自動完成對投影儀的對焦。

另外，通過設(shè)置語音輸入模塊和語音輸出模塊，從而可以提示用戶對多個對焦方案進(jìn)行選擇，用戶則可以通過語音指令進(jìn)行選擇最終的對焦方案，從而方便快捷地對投影儀實現(xiàn)自動對焦。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖逐一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為投影儀顯示圖像的原理示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的一種投影儀的自動對焦裝置的功能模塊示意圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技 術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

圖2為本實用新型實施例提供的一種投影儀自動對焦裝置的功能模塊圖。

如圖2所示，所述裝置可以包括投影儀光源1，步進(jìn)電機2以及主控芯片3，所述投影儀光源1上設(shè)置有對焦旋鈕11，所述對焦旋鈕11由所述步進(jìn)電機2按照預(yù)設(shè)步進(jìn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，所述主控芯片3與所述步進(jìn)電機2以及所述投影儀光源1電性連接。

在實際應(yīng)用場景中，投影儀在使用時往往會需要將投影儀光源進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱的時間往往在5至10分鐘。在本實用新型實施例中，可以在這段時間內(nèi)完成對投影儀的初始化過程。在該初始化過程中即包括了對投影儀光源的自動對焦。

具體地，所述投影儀光源可以采集當(dāng)前投影的圖片樣本，然后可以將該圖片樣本發(fā)送至所述主控芯片。所述主控芯片可以對所述圖片樣本的清晰度進(jìn)行識別，如果該圖片樣本的清晰度沒有滿足預(yù)設(shè)條件，那么可以向所述步進(jìn)電機下達(dá)控制指令。所述步進(jìn)電機便可以根據(jù)所述控制指令帶動所述對焦旋鈕轉(zhuǎn)動，以調(diào)節(jié)所述投影儀光源的對焦值，直至獲取的當(dāng)前圖片樣本的清晰度滿足預(yù)設(shè)條件為止。

在本實用新型實施例中，所述主控芯片可以包括圖像特征值計算單元，用于計算所述投影儀光源采集的圖片樣本對應(yīng)的特征值。該特征值可以用來衡量圖片樣本的清晰度。具體地，所述特征值至少可以包括圖像梯度或者模量傳遞函數(shù)。

其中，所述圖像梯度可以表示圖像中灰度的變化率。當(dāng)圖片比較清晰時，該圖片對應(yīng)的圖像梯度則比較大，也就是灰度變化比較明顯。然 而當(dāng)圖片比較模糊時，該圖片對應(yīng)的圖像梯度則會比較小，也就是灰度變化不太明顯。在本實用新型實施例中，可以將采集的圖片樣本進(jìn)行網(wǎng)格劃分，例如可以將采集的圖片樣本劃分為150*100的網(wǎng)格。對于劃分后的每個網(wǎng)格，可以計算該網(wǎng)格內(nèi)的平均像素值，并將計算出的該平均像素值作為該網(wǎng)格的像素值。由上可見，網(wǎng)格劃分越多，該網(wǎng)格的像素值便可以越接近真實的像素值。

在計算出各個網(wǎng)格內(nèi)的像素值后，便可以通過下述公式計算圖片樣本的圖像梯度：

G(x,y)＝dx(i,j)+dy(i,j)

其中，G(x,y)可以表示所述圖片樣本的圖像梯度，dx(i,j)和dy(i,j)可以分別通過下述公式進(jìn)行確定：

dx(i,j)＝I(i+1,j)-I(i,j)

dy(i,j)＝I(i,j+1)-I(i,j)

其中，I(i,j)代表第i行第j列的網(wǎng)格的像素值。

所述像素值具體可以為RGB值。RGB色彩模式是工業(yè)界的一種顏色標(biāo)準(zhǔn)，是通過對紅(Red，R)、綠(Green，G)、藍(lán)(Blue，B)三個顏色通道的變化以及它們相互之間的疊加來得到各式各樣的顏色的，RGB即是代表紅、綠、藍(lán)三個通道的顏色，也成為三原色。這個色彩模式幾乎包括了人類視力所能感知的所有顏色，是目前運用最廣的顏色系統(tǒng)之一。常用的一種RGB標(biāo)準(zhǔn)中，R、G、B每個顏色的量用0-255之間的1個十進(jìn)制數(shù)表示(對應(yīng)二進(jìn)制數(shù)00000000～11111111)。另外一種網(wǎng)頁中常用的RGB標(biāo)準(zhǔn)中，將一個像素的RGB值用一個6位的十六進(jìn)制數(shù)標(biāo)識，如#000000的形式。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知道，一個像素的RGB色彩每個顏色的量用0-255之間的1個十進(jìn)制數(shù)標(biāo)識，可以轉(zhuǎn)換為用一個6位的十 六進(jìn)制數(shù)表示，即存在不同表示方式中存在一一對應(yīng)關(guān)系?？傮w來說，這些標(biāo)準(zhǔn)中的對應(yīng)份數(shù)的紅色(R)、綠色(G)和藍(lán)色(B)混合后得到該像素的最終顯示顏色。

例如，在本實用新型實施例中，某個網(wǎng)格的像素值可以表示為：

RGB_(i,j)＝(R_a,G_b,B_c)

其中，RGB_(i,j)表示第i行第j列的網(wǎng)格對應(yīng)的RGB值，R_a，G_b，B_c可以為0-255中的預(yù)設(shè)整數(shù)。

在本實用新型另一實施例中，所述特征值還可以為所述圖片樣本的模量傳遞函數(shù)(MTF)。所述模量傳遞函數(shù)可以通過統(tǒng)計圖片樣本中斑點的大小來獲取。在投影儀進(jìn)行投影時，由于對焦值的不準(zhǔn)確，會使得一些光線偏離了成像點而擴(kuò)散分布在成像點的周圍，從而形成了斑點。也就是說，斑點越大，則表明對焦效果越差。在正常情況下，只有當(dāng)斑點小于像素點的大小時，斑點才不會被人眼所感知，這樣的對焦?fàn)顟B(tài)則是比較好的。所述斑點的大小會對MTF值構(gòu)成影響，因此在本實用新型實施例中可以通過MFT值來表示圖片樣本的清晰度。所述MTF使用的是黑白逐漸過渡的線條標(biāo)板，通過鏡頭進(jìn)行投影。如果所得影像的反差和測試標(biāo)板完全一樣，其MTF值為100％，然而這是理想中的最佳對焦?fàn)顟B(tài)，實際上是不存在的。如果反差為一半，則MTF值為50％。0值則代表反差完全喪失，黑白線條被還原為單一的灰色；當(dāng)數(shù)值超過80％時則可以表示對焦?fàn)顟B(tài)很好；而數(shù)值低于30％則表示對焦?fàn)顟B(tài)很差。

這樣，通過上述的圖像梯度或者M(jìn)TF值均可以表征圖片樣本的清晰度，從而可以將所述圖像梯度或者M(jìn)TF值作為圖片樣本對應(yīng)的特征值。

這樣，在計算出圖片樣本對應(yīng)的特征值后，所述主控芯片中的范圍確定單元便可以將計算的所述特征值與預(yù)設(shè)的多個特征值范圍進(jìn)行對 比，確定計算的所述特征值所屬的第一特征值范圍。在確定出所述特征值所屬的第一特征值范圍后，便可以利用主控芯片中的第一旋轉(zhuǎn)策略確定單元，根據(jù)預(yù)設(shè)的特征值范圍與旋轉(zhuǎn)策略的關(guān)聯(lián)關(guān)系，確定與所述第一特征值范圍相關(guān)聯(lián)的第一旋轉(zhuǎn)策略。在本實用新型實施例中，可以預(yù)先建立特征值范圍與旋轉(zhuǎn)策略的對應(yīng)關(guān)系。例如，特征值范圍在0.5至0.7之間，對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)策略是順時針旋轉(zhuǎn)30°。這樣，所述主控芯片的第一指令下達(dá)單元便可以根據(jù)所述第一旋轉(zhuǎn)策略向所述步進(jìn)電機下達(dá)控制指令，以帶動所述對焦旋鈕進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。所述控制指令中可以包含旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)步進(jìn)，所述旋轉(zhuǎn)方向例如為順時針方向，所述旋轉(zhuǎn)步進(jìn)例如可以為5°/次。所述步進(jìn)電機帶動所述對焦旋鈕進(jìn)行轉(zhuǎn)動，直至轉(zhuǎn)動的角度達(dá)到第一旋轉(zhuǎn)策略中限定的角度為止。這樣便可以完成對投影儀的自動對焦。

在實際應(yīng)用場景中，用戶有時會對圖片樣本中的某個細(xì)節(jié)感興趣，這時所述投影儀則需要重新調(diào)整對焦值，使得該細(xì)節(jié)能夠被清晰地顯示。因此，在本實用新型一優(yōu)選實施例中，所述主控芯片可以包括：

第一對焦值獲取單元，用于獲取與所述投影儀光源采集的圖片樣本中第一目標(biāo)區(qū)域相對應(yīng)的第一對焦值；

第二對焦值獲取單元，用于確定位于所述第一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)的第二目標(biāo)區(qū)域，并獲取與所述第二目標(biāo)區(qū)域相對應(yīng)的第二對焦值；

第二指令下達(dá)單元，用于根據(jù)所述第一對焦值和所述第二對焦值的差值向所述步進(jìn)電機下達(dá)控制指令，以帶動所述對焦旋鈕進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。

上述的第一目標(biāo)區(qū)域例如可以為圖片樣本的整體，其對應(yīng)的第一對焦值例如可以為10，而所述第二目標(biāo)區(qū)域例如可以為該圖片樣本中顯示的某個公式，那么該公式對應(yīng)的第二對焦值可以為15，那么所述第一對 焦值和第二對焦值之間的差值便可以通過向所述步進(jìn)電機下達(dá)控制指令來進(jìn)行調(diào)節(jié)。

在本實用新型另一優(yōu)選實施例中，為了能夠避免用戶進(jìn)行繁瑣的指令下達(dá)操作，可以在所述自動對焦裝置中增加語音錄入模塊4和語音輸出模塊5，其中，所述語音輸出模塊5用于播放所述主控芯片下發(fā)的語音提示信息，該語音提示信息可以提示用戶在多個對焦方案中選取合適的對焦方案。所述步進(jìn)電機在帶動對焦旋鈕進(jìn)行轉(zhuǎn)動的過程中，每進(jìn)行一次修正，便可以生成一個對焦方案。在反復(fù)修正投影儀的對焦值時，便可以產(chǎn)生多個對焦方案，這些對焦方案均可以對應(yīng)于清晰度滿足預(yù)設(shè)條件的對焦方案，因此可以將這些對焦方案提供給用戶進(jìn)行選擇。

當(dāng)用戶確定選擇的對焦方案后，便可以通過所述語音錄入模塊4錄入用戶的語音指令，并將所述語音指令發(fā)送至所述主控芯片，這樣，所述主控芯片便可以根據(jù)用戶的語音指令，從預(yù)設(shè)的多個對焦方案中選取與所述語音指令相匹配的對焦方案。

由上可見，本實用新型實施例提供的投影儀的自動對焦裝置，通過對投影儀光源采集的圖片樣本進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果對當(dāng)前圖片樣本的清晰度做出判斷，從而可以向步進(jìn)電機下達(dá)控制指令，以使得所述步進(jìn)電機帶動設(shè)置于所述投影儀光源上的對焦旋鈕進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)對投影儀的自動對焦。

進(jìn)一步地，本實用新型實施例通過主控芯片對圖片樣本對應(yīng)的特征值進(jìn)行計算，并確定計算出的特征值對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)策略，從而可以在無需用戶動手的情況下，自動完成對投影儀的對焦。

另外，通過設(shè)置語音輸入模塊和語音輸出模塊，從而可以提示用戶對多個對焦方案進(jìn)行選擇，用戶則可以通過語音指令進(jìn)行選擇最終的對 焦方案，從而方便快捷地對投影儀實現(xiàn)自動對焦。

本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于裝置實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。

最后應(yīng)說明的是：上面對本實用新型的各種實施方式的描述以描述的目的提供給本領(lǐng)域技術(shù)人員。其不旨在是窮舉的、或者不旨在將本實用新型限制于單個公開的實施方式。如上所述，本實用新型的各種替代和變化對于上述技術(shù)所屬領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。因此，雖然已經(jīng)具體討論了一些另選的實施方式，但是其它實施方式將是顯而易見的，或者本領(lǐng)域技術(shù)人員相對容易得出。本實用新型旨在包括在此已經(jīng)討論過的本實用新型的所有替代、修改、和變化，以及落在上述申請的精神和范圍內(nèi)的其它實施方式。