CN1880996A - 投影仪和调焦方法 - Google Patents

Abstract

一种便携式投影仪，包括：用于移动投影透镜中的聚焦透镜的调焦单元；加速度传感器，用于探测在沿投影仪中的投影透镜的光轴方向上的加速度；确定单元，用于根据加速度传感器的输出来确定投影仪处于静止状态还是处于移动状态，并且根据加速度传感器的输出来分别确定投影仪已经移动的方向和投影仪已经移动的距离；和控制单元，用于根据投影仪的确定的方向和确定的距离，控制调焦单元来移动聚焦透镜。

Description

投影仪和调焦方法

技术领域

本发明涉及一种具有自动聚焦功能的投影仪。

背景技术

存在一种具有自动聚焦功能的投影仪。在该投影仪中，通常在启动时或在按特定按钮时，自动聚焦功能工作，从而将聚焦透镜停止在下述位置，在该位置处屏幕上投影的图像是聚焦的。操作者通过使用该自动聚焦功能很容易地在短时间内设置投影仪。

然而，在设置投影仪中，有一种情形，即在调焦之后，投影仪主体向着屏幕或远离屏幕移动，从而调整投影图像的尺寸等。在该情形中，在投影仪主体移动之后，操作者通过按特定按钮等再次用自动聚焦功能调整焦点。

如上所述，重新调焦的操作对于一些操作者来说是很厌烦的。因此，提出了一种能够自动重新调焦的投影仪(见日本专利未决公开第2003-131118号)。该投影仪包括用于探测投影仪是移动状态还是静止状态的移动探测传感器、用于探测投影仪的状态何时从移动状态变到静止状态的移动确定单元、和当投影仪的状态从移动状态变为静止状态时用于操作自动聚焦功能的聚焦控制单元。

然而，在日本专利未决公开第2003-131118号中公开的投影仪中具有下列问题。

为了在较短的时间内设置投影仪，希望在最小的时间内重新调焦。在日本专利未决公开第2003-131118号中公开的投影仪中，因为在投影仪变为静止状态后通过自动聚焦功能自动地重新调焦，所以不需要使自动聚焦功能工作的操作。然而，从开始自动聚焦功能直到实现聚焦为止所需要的时间量基本等于用户按按钮开始自动聚焦功能的时间量，并且从短时间内重新调焦的观点看，还没有引入改善。

作为一种获得上述改善的技术，有一种总是通过自动聚焦功能来调焦的方法。为了测量距屏幕的距离，例如辐射红外线。然而，当从投影仪侧的距离传感器(用于测量投影距离[从投影透镜到屏幕的距离]的传感器)辐射的红外线被某人或某物切断时，执行了不必要的调焦。因此需要时间来重新调焦。

发明内容

因此，本发明的一个目的是解决上述问题并提供一种能在短时间内重新调焦的投影仪。

为了实现该目的，本发明包括：

投影透镜，在该投影透镜中，聚焦透镜沿着光轴是可移动的；

调焦单元，用于移动聚焦透镜的位置；

加速度传感器，用于探测其中设置有投影透镜的外壳的加速度；

确定单元，用于根据加速度传感器的输出来确定外壳处于静止状态还是处于移动状态，并且当外壳处于移动状态时，用于根据加速度传感器的输出来分别确定外壳已经移动的方向和外壳已经移动的距离；和

控制单元，用于根据外壳的确定的移动方向和确定的距离来确定聚焦透镜要移动的方向和距离，并根据聚焦透镜的确定的方向和确定的距离通过调焦单元来控制聚焦透镜的移动。

使用上述设置，例如当执行自动聚焦处理之后投影仪在接近屏幕的方向上移动时，确定单元探测投影仪(外壳)的移动并确定投影仪(外壳)已经移动的方向和距离。然后，控制单元根据投影仪(外壳)的确定的方向和确定的距离来确定聚焦透镜要移动的方向和距离，并根据聚焦透镜的确定的方向和确定的距离来移动聚焦透镜。这样，通过用预测控制来移动聚焦透镜，则投影仪移动之后聚焦透镜的位置比投影仪移动之前聚焦透镜的位置更接近聚焦透镜的如下位置，在该位置处，投影的图像是聚焦的。因此，能够缩短移动投影仪之后自动聚焦处理所需的时间。

根据本发明，因为投影仪开始移动时聚焦透镜根据预测控制开始移动，所以可缩短在投影仪移动之后操作自动聚焦处理所需的时间。因此，能够以比日本专利未决公开第2003-131118号中所述的投影仪更高的速度来调焦。

本发明上面的和其他的目的、特征和优点将从下面参照示出了本发明的实施例的附图的描述变得显而易见。

附图说明

在附图中：

图1是示出了根据本发明的第一实施例的投影仪的构造的框图；

图2是波形图，示出了当图1中所示的投影仪处于静止状态时加速度传感器的输出波形的一个例子；

图3是波形图，示出了当图1中所示的投影仪沿着投影透镜的光轴移动时加速度传感器的输出波形的一个例子；

图4是示意图，用于解释当图1中所示的投影仪向前移动时透镜电机向“近”端侧的控制操作；

图5是示意图，用于解释当图1中所示的投影仪向后移动时透镜电机向“远”端侧的控制操作；

图6是流程图，示出了在图1中所示的投影仪中执行的调焦处理的一个例程；

图7是示出了根据本发明的第二实施例的投影仪的构造的框图；

图8是示出了图7中所示的投影仪中的加速度传感器的输出电平的一个例子的波形图；和

图9是流程图，示出了与图7中所示的投影仪中执行的聚焦处理同步的梯形失真校正处理的一个例程。

具体实施方式

[第一实施例]

图1是示出了根据本发明的第一实施例的投影仪的构造的框图。参照图1，根据第一实施例的投影仪1是便携式投影仪，并且包括控制单元10、透镜单元11、调焦单元12、加速度传感器13、距离传感器14、操作单元15、和确定单元16。此外，投影仪1还包括用于执行投影仪功能的现有元件，诸如光源、用于反射或透射来自光源的光束且一般为液晶设备的显示设备、用于对来自外部的视频信号应用图像处理(诸如A/D转换、同步信号分离、向帧存储器重新写入/从帧存储器读出数据)的图像处理单元、和根据来自图像处理单元的图像数据来驱动显示设备的驱动单元，它们均未示出。因为这些现有元件都是众所周知的，所以该说明中省略了它们的解释。

投影透镜11包括多个透镜，其用于将由光阀形成的图像投影在屏幕2上。单个或一组透镜沿着光轴向后和向前移动，由此调整屏幕2上的焦点位置。作为调整焦点位置的机械装置，可以应用各种机械装置，诸如整个投影透镜11在其中移动的机械装置、一部分投影透镜11在其中移动的机械装置，但是，在该说明中，使用广泛应用的机械装置，在其中投影透镜的前透镜(聚焦透镜)是可移动的。

调焦单元12包括用于在投影透镜11中移动透镜的透镜电机，并且根据来自控制单元10的控制信号来控制透镜电机的驱动。

加速度传感器13探测施加给投影仪1(外壳，在其中设置有投影透镜11)的加速度(速度改变的时间速率)，更具体地说，是在沿着投影透镜11的光轴方向上施加给投影仪1的加速度。作为加速度传感器13，可以使用单轴加速度传感器或多轴加速度传感器。当使用单轴加速度传感器时，加速度传感器优选如此设置，即加速度的探测方向沿着投影透镜11的光轴。当使用多轴加速度传感器时，加速度传感器优选如此设置，即在任何轴上可探测在沿投影透镜11的光轴方向上施加给投影仪1的加速度。加速度传感器13的输出供给到确定单元16。

距离传感器14测量从投影仪1的前表面(投影透镜)到屏幕2的距离(投影距离)。作为距离传感器14，例如可使用现有的距离传感器，其通过辐射红外线来探测从被测量的物体反射的光并通过使用三角原理根据探测的结果测量投影距离。距离传感器14的输出通过确定单元16被供给到控制单元10。

操作单元15是在其中设置有用于操作投影仪1的多个按钮和多个开关的部件。作为开关，例如提到了用于启动投影仪1的启动按钮。作为操作按钮，例如提到了用于操作投影仪1中的每个功能的功能按钮。功能按钮包括用于开始自动聚焦功能的自动聚焦功能按钮。操作者能够通过操作单元15来启动投影仪1并操作每个功能。操作单元15的输出通过确定单元16被供给到控制单元10。

当在操作单元15中执行用于开始自动聚焦功能的输入操作时，确定单元16根据加速度传感器13的输出(施加给投影仪1的加速度的探测结果)来确定投影仪1的状态是静止状态还是移动状态，并将确定结果供给到控制单元10。此外，当确定单元16确定投影仪1的状态为移动状态时，确定单元16根据加速度传感器13的输出来确定方向和投影仪1沿投影透镜11的光轴向前(在向着屏幕2的方向上)或向后(在远离屏幕2的方向上)移动了多少。移动方向和移动量的确定结果供给到控制单元10。

具体地说，确定单元16确定静止状态或移动状态并确定移动方向和移动量，如下所述。

图2是示出了当投影仪1处于静止状态时加速度传感器13的输出波形，图3是示出了当投影仪1沿着投影透镜11的光轴移动时加速度传感器13的输出波形。当投影仪1处于静止状态时，加速度传感器13的输出变为恒定电平的波形21，如图2中所示。另一方面，当投影仪1处于移动状态中时，加速度传感器13的输出变为图3中所示的波形。在图3中，由实线表示的波形31表示当投影仪1向前(在向着屏幕2的方向上)移动时的输出波形，由虚线表示的波形32表示当投影仪1向后(在远离屏幕2的方向上)移动时的输出波形。

当加速度传感器13的输出为图2中所示的恒定电平的波形时，确定单元16确定投影仪1处于静止状态，当加速度传感器13的输出波形为图3中的波形31或波形32时，确定投影仪1处于移动状态。此外，当加速度传感器13的输出波形为在波形开始时具有上升沿的波形时，象波形31那样，确定单元16确定投影仪1向前(在向着屏幕2的方向上)移动。另一方面，当加速度传感器13的输出波形为在波形开始时具有下降沿的波形时，象波形32那样，确定单元16确定投影仪1向后(在远离屏幕2的方向上)移动。

此外，通过二次积分加速度能够获得移动距离。当投影仪1以预定周期移动时，确定单元16对来自加速度传感器13的输出波形(图3中的波形31或32)进行采样，将各波形二次积分，并顺序地将积分(移动量)供给到控制单元10。

控制单元10根据由操作者通过操作单元15的输入操作来控制投影仪1的整个操作，并当投影仪1处于静止状态时进一步执行自动聚焦处理。在该自动聚焦处理中，控制单元10根据从距离传感器14供给的测量结果(投影距离)给调焦单元12供给控制信号，该控制信号用于将聚焦透镜移动到下述位置，在该位置处投影到屏幕2上的图像是聚焦的。

此外，当已经开始自动聚焦处理后投影仪1移动时，控制单元10执行下述处理，通过该处理，当投影仪1移动时聚焦透镜移动。在使聚焦透镜移动的处理中，控制单元10根据投影透镜11的预定放大率、投影仪1已经移动的方向和投影仪1已经移动的距离(它们由确定单元16供给)、以及在投影仪1移动之前和在执行自动聚焦处理之后从距离传感器14获得的投影距离，来计算聚焦透镜要移动的距离。控制单元10根据计算的距离给调焦单元12供给控制信号，该控制信号用于将投影透镜11中的聚焦透镜移动到投影仪1移动之后的聚焦的位置。在本说明中，聚焦透镜要移动的距离对应于从投影仪1移动之前聚焦透镜的位置到在投影仪1移动之后的聚焦的位置的距离。

图4示意性示出了当投影仪1向前移动时透镜电机向“近”端侧的控制操作，图5示意性示出了当投影仪1向后移动时透镜电机向“远”端侧的控制操作。在图4和5中，如此构造投影透镜11，即通过转动设置在其顶部的聚焦环11a来使前透镜(聚焦透镜)沿着光轴向前和向后移动。透镜电机12a用于转动聚焦环11a，并且对透镜电机12a的驱动进行控制，由此控制聚焦环11a的转动。当向前移动投影仪1时，控制单元10执行将聚焦透镜驱动到“近”端侧的控制，所以向前移动聚焦环11a，如图4中所示。另一方面，当向后移动投影仪1时，控制单元10执行将聚焦透镜驱动到“远”端侧的控制，所以向后移动聚焦环11a，如图5中所示。

接下来，具体解释投影仪1的操作。在本说明中，给出了一系列调焦操作的解释，包括静止状态中的自动聚焦处理和使聚焦透镜在移动状态中移动的处理。其他的操作与现有投影仪的操作相似，因而省略了它们的解释。

当操作者将投影仪1设置在距屏幕2理想的距离处并通过投影仪1的操作单元15打开启动开关时，图像被投影在屏幕2上。然后，当按自动聚焦功能按钮时，在投影仪1中执行用于调整投影在屏幕2上的图像的焦点的调焦处理。图6示出了调焦处理的一个例程。

首先，确定单元16根据操作单元15的输出来确定是否按下了自动聚焦功能按钮(步骤101)。当按下自动聚焦功能按钮时，确定单元16根据加速度传感器13的输出来确定投影仪1是否处于静止状态(步骤102)。当投影仪1处于静止状态时，确定单元16给控制单元10供给表示投影仪1处于静止状态的确定结果。

当从确定单元16给控制单元10供给表示投影仪1处于静止状态的确定结果时，控制单元10根据距离传感器14的输出给调焦单元12供给控制信号，该控制信号用于将聚焦透镜移动到下述位置，在该位置处，在屏幕2上投影的图像是聚焦的，并执行自动聚焦处理(步骤103)。

在执行自动聚焦处理之后，确定单元16根据加速度传感器13的输出来确定投影仪1是否从静止状态变为移动状态(步骤104)。当投影仪1的状态从静止状态变为移动状态时，确定单元16根据加速度传感器13的输出波形来确定投影仪1是向前移动还是向后移动(步骤105)。当投影仪1向前移动时，确定单元16给控制单元10供给表示向前移动的信号及其移动量。当投影仪1向后移动时，确定单元16给控制单元10供给表示向后移动的信号和移动量。

当表示向前移动的信号和投影仪1已经移动的距离从确定单元16供给到控制单元10时，控制单元10根据供给的距离来计算聚焦透镜要移动的距离，并根据计算的量给调焦单元12供给将聚焦透镜移向“近”端侧的控制信号(步骤106)。根据该操作，聚焦透镜移到“近”端侧。当表示向后移动的信号和投影仪1已经移动的距离从确定单元16供给到控制单元10时，控制单元10根据供给的距离来计算聚焦透镜要移动的距离，并根据计算的量给调焦单元12供给将聚焦透镜移向“远”端侧的控制信号(步骤107)。根据该操作，聚焦透镜移到“远”端侧。

在步骤106或107之后，确定单元16根据加速度传感器13的输出来确定投影仪1是否处于静止状态(步骤108)。当投影仪1到达静止状态时，控制单元10返回到步骤103并执行自动聚焦处理。当确定单元16在步骤108中确定投影仪1继续处于移动状态时，处理返回到步骤105，并且确定单元16确定移动方向和移动量。

根据上述的调焦操作，在执行自动聚焦处理之后，当投影仪1向着屏幕2移动时，在投影仪1移动的同时执行将聚焦透镜驱动到“近”端侧的控制。根据该控制，投影仪1移动之后聚焦透镜的位置比投影仪1移动之前聚焦透镜的位置更接近聚焦透镜的如下位置，在该位置处，投影的图像是聚焦的。因此，可缩短在投影仪1移动之后执行的自动聚焦处理所需的时间。此外，在执行自动聚焦处理之后，当投影仪1远离屏幕2移动时，在投影仪1移动的同时执行将聚焦透镜驱动到“远”端侧的控制。在该情形中，投影仪1移动之后聚焦透镜的位置比投影仪1移动之前聚焦透镜的位置更接近聚焦透镜的下述位置，在该位置处，投影的图像是聚焦的。因此可缩短在投影仪1移动之后执行的自动聚焦处理所需的时间。

根据第一实施例的投影仪，在投影仪开始移动时开始驱动透镜电机的控制，由此产生了能高速调焦的效果。例如当投影仪大且重时、当细微调焦时、以及当从“近”端到“远”端的透镜移动时间长时，该效果变得更加明显。此外，投影仪1到达静止状态需要的时间越长，则效果越大。

在根据第一实施例的上述投影仪中，确定单元16可消除在加速度传感器13的输出信号中包含的且由当操作单元15中的开关等操作时产生的微小振动引起的弱信号(噪声)。为了消除该噪声，例如，对加速度传感器13的输出波形(电压)的幅度与预先设定的参考电压进行比较，当输出波形的幅度小于参考电压时，确定输出波形的信号是噪声。此外，至于通过将加速度传感器13的输出(模拟)进行A/D转换获得的数字信号，不大于预定阈值的信号可作为噪声被消除。此外，在该情形中，脉冲宽度不大于恒定值的数字信号可以作为噪声来处理。这样，确定单元16消除了由在加速度传感器13的输出中包含的微小振动引起的弱信号，由此抑制了由对操作单元15中的开关进行操作时产生的振动而导致的影响。

此外，当通过移动投影仪1来调整投影图像的尺寸等时，来回地移动投影仪1。例如，存在一种情形，即作为一系列移动操作来执行向前和然后向后移动投影仪1的操作。在该情形中，确定单元16和控制单元10可以如下操作。

当投影仪1向后和向前移动时，加速度传感器13的输出波形从图3中的波形31变为波形32(或从波形32变为波形31)。首先，确定单元16在输出波形改变之后立即探测上升沿(或下降沿)，并给控制单元10供给定时信号，从而控制由透镜电机驱动的聚焦透镜的方向。然后，控制单元10根据来自确定单元16的定时信号来改变透镜电机的转动方向(将聚焦透镜驱动到“近”端侧的控制和将聚焦透镜驱动到“远”端侧的控制的改变)。在该操作中，即使投影仪1来回地移动，也能够使投影仪1移动之后聚焦透镜的位置(即当自动聚焦处理开始时聚焦透镜的位置)接近投影的图像聚焦时聚焦透镜的位置。

[第二实施例]

在图1中所示的构造中，当如此设置投影仪1，即投影透镜11的光轴垂直于屏幕2的表面时，投影屏幕的顶部和底部以及右部和左部平滑的矩形图像被投影在屏幕2上。另一方面，当如此设置投影仪1，即投影透镜11的光轴相对于屏幕2的表面倾斜时，在屏幕2上投影的图像中产生了梯形失真。在第二实施例中，给出了如下例子的解释，在该例子中，给如上所述的根据第一实施例的投影仪添加了校正梯形失真(梯形失真校正处理)以及自动聚焦处理的功能。

图7是示出了根据本发明的第二实施例的投影仪的构造的框图。在图7中，相同的参考标记用于与图1中相同的元件。如图7中所示，除了图1中所示的构造之外，根据本发明的第二实施例的投影仪1a还包括图像处理单元17、梯形失真校正处理单元18、驱动电路19、和显示设备20。

显示设备20是部分反射和透射来自未示出的光源的光线的显示设备，其以液晶设备为代表。驱动电路19根据通过梯形失真校正处理单元18从图像处理单元17供给的数字图像数据来驱动显示设备20。由显示设备20产生的图像通过投影透镜11投影在屏幕2上。

图像处理单元17包括图像处理所需的元件，诸如用于从外部视频信号(包括模拟图像数据和同步信号)分离同步信号的同步信号分离单元、用于对外部视频信号中的模拟图像数据进行转换的A/D转换单元、和存储A/D转换的图像数据的存储器单元(例如帧存储器)。在同步信号分离单元中分离的同步信号供给到控制单元10。在图像处理单元17中，来自外部的模拟图像数据被转换成数字图像数据，从而存储在存储器单元中，且根据来自控制单元10的控制信号从存储器单元读取数字图像数据，并供给到梯形失真校正处理单元18。

梯形失真校正处理单元18根据来自控制单元10的控制信号而启动，并根据通过控制单元10从确定单元16供给的投影仪1a的角度信息(确定结果)来对从图像处理单元17供给的数字图像数据进行梯形失真校正。在该梯形失真校正中，根据投影仪1a的角度(在仰角方向和俯角方向上的角度)来校正从图像处理单元17供给的数字图像数据，从而屏幕2上的投影图像区域变为近似矩形。

除了如第一实施例中所解释的为调焦操作来确定投影仪1a的移动之外，确定单元16还根据加速度传感器13的输出电平来确定投影仪1a的角度(在仰角方向和俯角方向上的角度)。图8示出了加速度传感器13的输出电平的一个例子。在图8中，由实线表示的波形41是当改变投影仪1a的角度使得图像在仰角方向上上升时的波形，而由虚线表示的波形42是当改变投影仪1a的角度使得图像在俯角方向上下降时的波形。当图像在仰角方向上上升时，加速度传感器13的输出电平从电平L0增加到电平L1。另一方面，当图像在俯角方向上下降时，加速度传感器13的输出电平从电平L0下降到电平L2。因此，可从加速度传感器13的输出电平的变化来确定投影仪1a的角度(在仰角方向和俯角方向上的角度)变化。

此外，加速度传感器13的输出电平的改变量对应于投影仪1a的角度。例如，使仰角方向上的角度越大，加速度传感器13的输出电平的变化量(＝L1-L0)变得越大。因此，可根据加速度传感器13的输出电平的变化量来确定投影仪1a移动之后的当前角度。在第二实施例中，预先获得加速度传感器13的输出电平与投影仪1a的角度之间的关系，并且将获得的关系作为表信息存储在未示出的存储器中。确定单元16确定投影仪1a移动之前和之后加速度传感器13的输出电平的变化，并且当输出电平变化时根据变化量和存储在存储器中的表信息来确定投影仪1a移动之后的角度。将该角度变化确定结果供给到控制单元10。

除了在第一实施例中所述的控制调焦操作之外，控制单元10根据从同步信号分离单元供给的同步信号给图像处理单元17供给用于从存储器单元读取数字图像数据的控制信号，并给梯形失真校正处理单元18供给来自确定单元16的角度变化确定结果，从而执行梯形失真校正处理。

接下来，解释投影仪1a的操作。

操作者将投影仪1a设置在距屏幕2的理想距离处并打开投影仪1a中的操作单元15的启动按钮，在屏幕2上投影图像。然后，在投影仪1a中，按下自动聚焦功能按钮，执行用于将图像聚焦地投影在屏幕2上的调焦处理，并与调焦处理一起执行梯形失真校正处理。图9示出了与调焦处理一起的梯形失真校正处理的一个例程。

参照图9，与图6中所示的例程相似地执行步骤101到108的操作。然而，在步骤104中确定移动状态中，确定单元16保持投影仪1a移动之前加速度传感器13的输出电平。

在步骤108中，当确定单元16确定投影仪1a处于静止状态时，在步骤109中，控制单元10执行自动聚焦处理。在自动聚焦处理之后，在步骤110中，确定单元16保持投影仪1a移动之后加速度传感器13的输出电平，并确定在步骤110中保持的输出电平与在投影仪1a移动之前在步骤104中保持的加速度传感器13的输出电平之间是否存在差值。当在投影仪1a移动之前和之后的输出电平之间存在差值时，在步骤111中，确定单元16根据输出电平之差来确定投影仪1a移动之后的角度。然后在步骤112中，控制单元10给梯形失真校正处理单元18供给在确定单元16中确定的投影仪1a移动之后的角度，从而执行梯形失真校正处理。在执行梯形失真校正处理之后，处理返回到步骤104。

当在步骤110中投影仪1a移动之前和之后的输出电平之间不存在差值时，处理也返回到步骤104。

根据如上所述的梯形失真校正处理以及聚焦处理，当投影仪1a向前和向后移动时可在短时间内重新调焦，此外，当投影仪1a移动时改变了投影仪1a的角度时，能够通过梯形失真校正处理来提供较方正的投影图像区域。

此外，因为可通过使用一个加速度传感器来探测聚焦调整中的加速度和梯形失真校正处理中的角度，所以不存在设备的构造变得复杂且庞大的情况。

根据第一和第二实施例的上述投影仪是例子，必要时其构造和操作可变化。例如，屏幕2可以是任何结构，诸如墙壁，只要可以投影并显示图像即可。

在根据第一实施例的投影仪1中，当屏幕2是便携式屏幕时，加速度传感器13可以设置在屏幕2的一侧(第一投影***)。在该第一投影***中，加速度传感器13设置成探测与屏幕2的表面垂直的方向上的加速度。确定单元16根据加速度传感器13的输出来确定屏幕2处于静止状态还是移动状态，并将确定结果供给到控制单元10。此外，当确定单元16确定屏幕2处于移动状态时，确定单元16根据加速度传感器13的输出来确定屏幕2向前(在接近投影仪1的方向上)或向后(在远离投影仪1的方向上)移动的多少和方向。用于确定屏幕2已经移动的方向和屏幕2已经移动的距离的例程与用于确定投影仪1已经移动的方向和投影仪1已经移动的距离的例程基本类似。当确定单元16确定屏幕2处于移动状态时，控制单元10根据由确定单元16确定的屏幕2已经移动的方向和屏幕2已经移动的距离来确定聚焦透镜要移动的方向和距离，并且根据聚焦透镜的确定的方向和确定的距离通过调焦单元12来控制聚焦透镜的移动。通过与在投影仪侧设置加速度传感器的情形相同的例程来控制聚焦透镜的移动。

在根据第一实施例的投影仪1中，加速度传感器可以分别设置在投影仪1和屏幕2中(第二投影***)。在该第二投影***中，设置在屏幕2中的第一加速度传感器探测沿着垂直于屏幕2的投影平面的轴的方向上的加速度。设置在投影仪1中的第二加速度传感器探测沿着投影仪1(外壳，在其中设置有投影透镜)中的投影透镜的光轴的方向上的加速度。确定单元16根据第一加速度传感器的输出来确定屏幕2处于静止状态还是处于移动状态，并当确定屏幕2处于移动状态时，根据第一加速度传感器的输出来确定屏幕2已经移动的方向和屏幕2已经移动的距离。此外，确定单元16根据第二加速度传感器的输出来确定投影仪(外壳)1处于静止状态还是处于移动状态，并当确定投影仪(外壳)1处于移动状态时，根据第二加速度传感器的输出来确定投影仪(外壳)1已经移动的方向和投影仪(外壳)1已经移动的距离。当确定单元16确定屏幕2和投影仪(外壳)1中的至少一个处于移动状态时，控制单元10根据在移动状态中由确定单元16确定的方向和距离来确定聚焦透镜要移动的方向和距离，并根据聚焦透镜的确定的方向和距离通过调焦单元12来控制聚焦透镜的移动。

此外，在根据第二实施例的投影仪1a中，当屏幕2是便携式屏幕时，加速度传感器13可设置在屏幕2中(第三投影***)。在该第三投影***中，与上述第一投影***类似地执行用于控制聚焦透镜的移动的控制单元10和确定单元16中的操作。加速度传感器根据垂直于屏幕2的投影表面的轴与水平面之间的角度来输出不同电平的信号。确定单元16对屏幕2移动之前和之后加速度传感器的输出电平进行比较，并且当存在输出电平之差时，根据该差值来确定垂直于屏幕的投影表面的轴相对于水平面的倾斜度。梯形失真校正处理单元18根据确定单元16中确定的倾斜度来校正梯形失真。

在根据第二实施例的投影仪1a中，当屏幕2是便携式屏幕时，加速度传感器可分别设置在投影仪1和屏幕2中(第四投影***)。在该第四投影***中，与上述第二投影***类似地执行用于控制聚焦透镜的移动的控制单元10和确定单元16中的操作。设置在屏幕2中的第一加速度传感器根据垂直于屏幕2的投影表面的轴与水平面的角度来输出不同输出电平的信号，设置在投影仪1中的第二加速度传感器根据投影透镜11的光轴与水平面之间的角度来确定不同输出电平的信号。确定单元16对屏幕2移动之前和之后第一加速度传感器的输出电平进行比较，并且当存在输出电平之差时，根据该差值来确定垂直于屏幕2的投影表面的轴相对于水平面的第一倾斜度。此外，确定单元16对投影仪(外壳)1移动之前和之后第二加速度传感器的输出电平进行比较，并且当存在输出电平之差时，根据该差值来确定投影透镜11的光轴相对于水平面的第二倾斜度。当确定单元16确定了第一和第二倾斜度中的至少一个时，梯形失真校正处理单元18根据该确定的倾斜度来校正梯形失真。

在根据第一到第四实施例的投影仪中，可产生下述效果，即投影仪移动的同时开始驱动透镜电机的控制，由此高速地调焦。实际上，在根据屏幕2的移动来控制聚焦透镜的移动的情形中，因为屏幕2大且重，需要花费时间将屏幕2移动到理想的位置，所以缩短自动聚焦调整所需的时间的效果变得更加显著。

尽管使用特定的术语描述了本发明的优选实施例，但这些描述仅是示意性的目的，应当理解，在不脱离权利要求的精神或范围的情况下可以进行变化和修改。

Claims (15)

1.一种投影仪，包括：

投影透镜，在其中，聚焦透镜沿着光轴是可移动的；

调焦单元，用于移动所述聚焦透镜；

加速度传感器，用于探测其中设置有所述投影透镜的外壳的加速度；

确定单元，用于根据所述加速度传感器的输出来确定所述外壳处于静止状态还是处于移动状态，并且当所述外壳处于移动状态时，用于根据所述加速度传感器的输出来分别确定所述外壳已经移动的方向和所述外壳已经移动的距离；和

控制单元，用于根据从所述确定单元供给的所述外壳已经移动的方向和距离来确定所述聚焦透镜要移动的方向和距离，并且用于根据所述聚焦透镜的确定的方向和确定的距离，由所述调焦单元来控制所述聚焦透镜的移动。

2.根据权利要求1所述的投影仪，进一步包括：

距离传感器，用于测量从所述投影透镜到由所述投影透镜将图像投影到其上的投影表面的投影距离；

其中当所述确定单元确定所述外壳处于静止状态时，所述控制单元根据由所述距离传感器测量的投影距离，控制所述调焦单元来移动所述聚焦透镜。

3.根据权利要求1所述的投影仪，进一步包括：

梯形失真校正处理单元，用于校正由所述投影透镜投影的图像的梯形失真；

其中所述加速度传感器根据所述投影透镜的光轴与水平面之间的角度来输出具有不同输出电平的信号，其中所述确定单元根据所述外壳移动之前和之后所述加速度传感器的输出电平之差来确定所述投影透镜的光轴相对于所述水平面的倾斜度，并且其中所述梯形失真校正处理单元根据由所述确定单元确定的倾斜度来校正所述梯形失真。

4.一种投影***，包括：

具有投影透镜的投影仪，在该投影透镜中，聚焦透镜沿光轴是可移动的；和

投影结构体，由所述投影透镜将图像投影在其上，且其是可移动的；

其中所述投影结构体包括用于探测所述投影结构体的加速度的加速度传感器；并且

其中所述投影仪包括：

调焦单元，用于移动所述聚焦透镜；

确定单元，用于根据所述加速度传感器的输出来确定所述投影结构体处于静止状态还是处于移动状态，并且当所述投影结构体处于移动状态时，用于根据所述加速度传感器的输出来分别确定所述投影结构体已经移动的方向和所述投影结构体已经移动的距离；和

控制单元，用于根据从所述确定单元供给的所述投影结构体已经移动的方向和距离来确定所述聚焦透镜要移动的方向和距离，并且用于根据所述聚焦透镜的确定的方向和确定的距离，控制所述调焦单元来移动所述聚焦透镜。

5.根据权利要求4所述的投影***，其中所述投影仪进一步包括距离传感器，其测量从所述投影透镜到所述投影结构体的投影距离，并且其中当所述确定单元确定所述投影结构体处于静止状态时，所述控制单元根据由所述距离传感器测量的投影距离，控制所述调焦单元来移动所述聚焦透镜。

6.根据权利要求4所述的投影***，其中所述投影仪进一步包括梯形失真校正处理单元，用于校正由所述投影透镜投影的图像的梯形失真，其中所述加速度传感器根据垂直于所述投影结构体的投影表面的轴与水平面之间的角度来输出具有不同输出电平的信号，其中所述确定单元根据所述投影结构体移动之前和之后所述加速度传感器的输出电平之差来确定垂直于投影表面的所述轴相对于所述水平面的倾斜度，并且其中所述梯形失真校正处理单元根据由所述确定单元确定的倾斜度来校正所述梯形失真。

7.一种投影***，包括：

具有投影透镜的投影仪，在该投影透镜中，聚焦透镜沿光轴是可移动的；和

投影结构体，由所述投影透镜将图像投影在其上，且其是可移动的；

其中所述投影结构体包括用于探测所述投影结构体的加速度的第一加速度传感器；并且

其中所述投影仪包括：

调焦单元，用于移动所述聚焦透镜；

第二加速度传感器，用于探测其中设置有所述投影透镜的外壳的加速度；

确定单元，用于根据所述第一加速度传感器的输出来确定所述投影结构体处于静止状态还是处于移动状态，并且当所述投影结构体处于移动状态时，用于根据所述第一加速度传感器的输出来分别确定所述投影结构体已经移动的方向和所述投影结构体已经移动的距离，并且用于根据所述第二加速度传感器的输出来确定所述外壳处于静止状态还是处于移动状态，并且当所述外壳处于移动状态时，用于根据所述第二加速度传感器的输出来分别确定所述外壳已经移动的方向和所述外壳已经移动的距离；和

控制单元，用于根据从所述确定单元供给的所述投影结构体已经移动的方向和距离、所述外壳已经移动的方向和距离、或所述投影结构体和所述外壳已经移动的各方向和距离的每一个来确定所述聚焦透镜要移动的方向和距离，并且用于根据所述聚焦透镜的确定的方向和确定的距离，控制所述调焦单元来移动所述聚焦透镜。

8.根据权利要求7所述的投影***，其中所述投影仪进一步包括距离传感器，其测量从所述投影透镜到所述投影结构体的投影距离，并且其中当所述确定单元确定所述投影结构体和所述外壳都处于静止状态时，所述控制单元根据由所述距离传感器测量的投影距离，控制所述调焦单元来移动所述聚焦透镜。

9.根据权利要求7所述的投影***，其中所述投影仪进一步包括梯形失真校正处理单元，用于校正由所述投影透镜投影的图像的梯形失真，其中所述第一加速度传感器根据垂直于所述投影结构体的投影表面的轴与水平面之间的角度来输出具有不同输出电平的信号，其中所述第二加速度传感器根据所述投影透镜的光轴与所述水平面之间的角度来输出不同输出电平的信号，其中所述确定单元根据所述投影结构体移动之前和之后所述第一加速度传感器的输出电平之差来确定垂直于投影表面的轴相对于所述水平面的第一倾斜度，并根据所述外壳移动之前和之后所述第二加速度传感器的输出电平之差来确定所述投影透镜的光轴相对于所述水平面的第二倾斜度，并且其中当在所述确定单元中确定所述第一和第二倾斜度中的至少一个时，所述梯形失真校正处理单元根据由所述确定单元确定的倾斜度来校正所述梯形失真。

10.一种投影仪的调焦方法，所述投影仪包括：投影透镜，在该投影透镜中，聚焦透镜沿着光轴是可移动的；和加速度传感器，用于探测其中设置有所述投影透镜的外壳的加速度，所述方法包括：

根据所述加速度传感器的输出来确定所述外壳处于静止状态还是处于移动状态；

当所述外壳处于移动状态时，根据所述加速度传感器的输出来分别获得所述外壳已经移动的方向和所述外壳已经移动的距离；

根据所述外壳的确定的方向和确定的距离来确定所述聚焦透镜要移动的方向和距离；和

根据所述聚焦透镜的确定的方向和确定的距离来移动所述聚焦透镜。

11.根据权利要求10所述的投影仪的调焦方法，进一步包括：

当所述外壳处于静止状态时，测量从所述投影透镜到投影表面的投影距离，其中由所述投影透镜将图像投影到所述投影表面上；和

根据已经测量的所述投影距离来移动所述聚焦透镜。

12.根据权利要求10所述的投影仪的调焦方法，进一步包括：

对所述外壳移动之前和之后所述加速度传感器的输出电平进行比较；

当存在输出电平之差时，根据所述差值来确定垂直于所述投影表面的轴相对于所述水平面的倾斜度；和

根据所述倾斜度，来校正由所述投影透镜投影的图像中的梯形失真。

13.一种在投影***中执行的调焦方法，所述投影***包括：具有投影透镜和加速度传感器的投影仪，其中在该投影透镜中，聚焦透镜沿光轴是可移动的，加速度传感器用于探测其中设置有所述投影透镜的外壳的加速度；投影结构体，由所述投影透镜将图像投影在其上并且其是可移动的；和用于探测所述投影结构体的加速度的另一个加速度传感器，所述方法包括：

根据所述加速度传感器的输出来确定所述外壳处于静止状态还是处于移动状态；

当所述外壳处于移动状态时，根据所述加速度传感器的输出来获得所述外壳已经移动的方向和所述外壳已经移动的距离；

根据所述外壳的确定的方向和确定的距离来确定所述聚焦透镜要移动的第一方向和第一距离；

根据已经确定的所述聚焦透镜的第一方向和第一距离来移动所述聚焦透镜；

根据所述另一个加速度传感器的输出来确定所述投影结构体处于静止状态还是处于移动状态；

当所述投影结构体处于移动状态时，根据所述另一个加速度传感器的输出来获得所述投影结构体已经移动的距离和所述投影结构体已经移动的距离；

根据所述投影结构体的确定的方向和确定的距离来确定所述聚焦透镜要移动的第二方向和第二距离；和

根据已经确定的所述聚焦透镜的第二方向和第二距离来移动所述聚焦透镜。

14.根据权利要求13所述的投影仪的调焦方法，进一步包括：

当所述外壳和所述投影结构体都处于静止状态时，测量从所述投影透镜到所述投影结构体的投影距离；和

根据已经测量的所述投影距离来移动所述聚焦透镜。

15.根据权利要求13所述的投影仪的调焦方法，进一步包括：

根据所述外壳移动之前和之后所述加速度传感器的输出电平之差来确定所述投影透镜的光轴相对于水平面的第一倾斜度；

根据所述第一倾斜度来校正由所述投影透镜投影的图像中的梯形失真；

根据所述投影结构体移动之前和之后所述另一个加速度传感器的输出电平之差来确定垂直于所述投影表面的轴的第二倾斜度；和

根据所述第二倾斜度来校正由所述投影透镜投影的图像中的梯形失真。

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