本發(fā)明涉及投影顯示領(lǐng)域，具體來說涉及一種投影儀及自動對焦的方法。

背景技術(shù)：

投影儀，又稱投影機(jī)，是一種可以將圖像投射到幕布上的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于家庭、辦公室、學(xué)校等場所，給人們的生活帶來了極大的便利。

通常投影儀開機(jī)后需要手動進(jìn)行焦距的調(diào)節(jié)，對于經(jīng)常移動使用投影機(jī)的用戶而言，由于每次使用時投影機(jī)到屏幕的距離都不一樣，每次開機(jī)后都需要進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，不僅繁瑣而且浪費(fèi)時間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種投影儀及自動對焦的方法。

本發(fā)明針對現(xiàn)存技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種投影儀，包括：

投影單元，攝像頭單元，信息處理單元，馬達(dá)單元；

所述投影單元包括一個或多個投影鏡頭，用于投射圖像及自動對焦時的圖案；

所述攝像頭單元用于自動對焦時拍攝所述投影單元投出的所述圖案；

所述信息處理單元與所述攝像頭單元相連，用于分析和計(jì)算所述投影照片中所述圖案與所述攝像頭單元拍攝區(qū)域邊界的距離，根據(jù)所述距離來計(jì)算投影距離，根據(jù)所述投影距離計(jì)算所述投影單元鏡頭焦距；

所述馬達(dá)單元與所述信息處理單元和所述投影單元相連，包含調(diào)焦馬達(dá)，用于驅(qū)動所述投影單元鏡頭使所述投影儀清晰成像。

優(yōu)選地，所述的攝像頭單元為攝像頭。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種投影儀自動對焦的方法，包括以下步驟：

投影儀投影單元投射圖案到投影屏幕；

攝像頭單元拍攝所述投影屏幕得到投影照片；

分析所述投影照片中所述圖案與拍攝區(qū)域邊界的位置信息，獲得投影距離；

由所述投影距離計(jì)算所述投影單元鏡頭焦距信息；

馬達(dá)單元根據(jù)所述焦距信息調(diào)節(jié)投影單元鏡頭使投影儀清晰成像；

優(yōu)選地，所述投影距離的獲得需標(biāo)定好所述投影照片中圖案與拍攝區(qū)域邊界距離的關(guān)系。

優(yōu)選地，所述的標(biāo)定方法如下：

投影儀投射圖案到不同距離的平面上，得到不同投影距離下的投影照片；分析每張所述投影照片得到所述圖案中相同的標(biāo)志線距攝像頭拍攝區(qū)域邊界的距離數(shù)據(jù)；擬合所述距離數(shù)據(jù)與投影距離的關(guān)系曲線；將所述圖案中每條標(biāo)志線都做相同的處理得到多條所述關(guān)系曲線，將所述關(guān)系曲線數(shù)據(jù)存儲供自動對焦時使用。

優(yōu)選地，所述圖案包含多個黑白條紋。

本發(fā)明通過在投影儀中添加攝像頭單元，通過攝像頭單元拍攝投影單元投射的圖案得到投影照片，通過分析投影照片中圖案的位置關(guān)系來得到投影距離，通過投影距離得到投影單元鏡頭焦距信息。采用了本發(fā)明的投影儀及自動對焦的方法后，通過分析攝像頭的一次拍攝過程即可確定投影儀的投影距離，從而實(shí)現(xiàn)投影儀的自動對焦，無需多次移動投影鏡頭及攝像頭多次拍攝，方便實(shí)現(xiàn)了投影儀的自動對焦過程。

附圖說明

圖1為本發(fā)明投影儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明投影儀自動對焦方法流程圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的不同投影距離下攝像頭模塊拍攝光路圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的包含黑白條紋的投影圖案；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的不同投影距離下的投影照片；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的標(biāo)定原理；

具體實(shí)施方式

為詳細(xì)說明本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容及實(shí)現(xiàn)效果，現(xiàn)結(jié)合以下具體實(shí)施方式及附圖作進(jìn)一步說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明提供了一種投影儀，參見圖1，投影儀包含投影單元11，攝像頭單元12，信息處理單元13，馬達(dá)單元14。投影單元11用于日常的圖像投射，以及自動對焦時投射投影圖案；攝像頭單元12用于拍攝自動對焦時的投影圖案，能對圖案進(jìn)行清晰的拍攝并得到投影照片；信息處理單元13用于圖片分析及數(shù)據(jù)處理，自動對焦時信息處理單元13分析投影照片，定位并分析每條條紋距攝像頭拍攝區(qū)域邊界的距離，得到投影平面的距離。此外信息處理單元13可根據(jù)投影距離計(jì)算投影單元鏡頭焦距信息；馬達(dá)單元14根據(jù)信息處理單元得到的焦距信息調(diào)整投影單元11的鏡頭，使投影儀能夠清楚地投影。

圖2示出了一種投影儀自動對焦的方法，對焦時投影儀投影單元將圖案投射到投影屏幕，攝像頭單元拍攝投影屏幕得到投影照片，通過分析計(jì)算投影照片中圖案與攝像頭單元拍攝區(qū)域邊界的距離來計(jì)算投影距離，在獲得投影距離后，根據(jù)標(biāo)定好的投影距離與投影單元鏡頭焦距的關(guān)系得到投影單元鏡頭焦距，最后馬達(dá)單元調(diào)整馬達(dá)使投影儀得到清晰的投影。

不同投影距離下攝像頭單元拍攝的投影照片是不同的，參考圖3，因?yàn)橥队皟x攝像頭單元31與投影單元32存在固定位置差異，不同投影距離下投影照片中圖案與攝像頭拍攝區(qū)域邊界的距離不同。

如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例的投影單元投射的圖案為包含黑白條紋的圖案，圖案中有多條黑白相間的條紋，其中黑條紋與白條紋的寬度可根據(jù)實(shí)際情況確定。

圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的不同投影距離下的投影照片，投影距離一處的投影照片51中左邊第一條黑條紋左邊界與拍攝區(qū)域左邊界的距離53，投影距離二處的投影照片52中左邊第一條黑條紋左邊界與拍攝區(qū)域左邊界的距離54，可以看到不同投影距離下所拍圖案在投影照片中的位置不同，投影儀出廠前需標(biāo)定好二者的關(guān)系。

投影照片中圖案與攝像頭拍攝區(qū)域邊界的距離關(guān)系需要標(biāo)定，其標(biāo)定原理如下：首先投影儀投射黑白相間條紋圖案到不同距離的平面上，圖案條紋對數(shù)不限，本實(shí)施例為5對，平面樣本距離越多越好，本實(shí)施例為1m,2m,3m,4m,5m五個投影距離平面，這樣會得到不同投影距離下的5幅投影照片。每幅照片上有10條獨(dú)立樣本線位置，以其中每張照片中左邊第一條黑邊為例，1m位置處左邊第一條黑邊與攝像頭拍攝區(qū)域的左側(cè)邊界距離為a，以此類推，得到2m,3m,4m,5m投影距離時分別對應(yīng)距離為b,c,d,e。根據(jù)這5個點(diǎn)擬合關(guān)系曲線，如圖6所示，這條曲線標(biāo)示了不同投影距離下左邊第一條黑條紋左邊距離拍攝區(qū)域左邊界的位置關(guān)系，因?yàn)閳D案中一共有5對條紋，所以一共會得到10條對應(yīng)關(guān)系曲線，將對應(yīng)關(guān)系曲線數(shù)據(jù)存儲供自動對焦時使用。自動對焦時，投影儀投射圖案到投影屏幕，攝像頭拍攝投影屏幕得到投影照片，分析計(jì)算出投影照片中每條條紋距拍攝圖片邊界的距離，分別根據(jù)標(biāo)定數(shù)據(jù)得到10個投影距離，從10個距離中剔除無效數(shù)據(jù)，然后做平均處理，得到投影平面的距離。

以上是對本發(fā)明的實(shí)例進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明并不限于實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以據(jù)此做出其他變形，這些變形均包含在

本技術(shù)：
權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種投影儀，包括：投影單元，攝像頭單元，信息處理單元，馬達(dá)單元；所述投影單元投射圖案到投影屏幕；所述攝像頭單元拍攝所述投影屏幕得到投影照片；所述信息處理單元處理所述投影照片得到投影距離及焦距信息；所述馬達(dá)單元根據(jù)所述焦距信息調(diào)整投影鏡頭使所述投影儀能夠清晰成像。本發(fā)明不需要多次移動投影鏡頭即可獲得準(zhǔn)確的投影距離，有效解決了投影儀不能自動對焦的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：宋林東
受保護(hù)的技術(shù)使用者：歌爾股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.25
技術(shù)公布日：2017.08.11