TWI448808B - 投影機自動對焦系統及方法 - Google Patents

Description

投影機自動對焦系統及方法

本發明涉及一種投影機自動對焦系統及方法。

通常打開投影機之後，演示者需要進行的步驟就是調整投影機的焦距和位置，以確保投影顯示畫面的正常，對於經常變換投影機使用環境的商務用戶而言，這些調節過程相對繁瑣。

而習知的投影機不能檢測投影機和投射平面的距離，並且自動調節焦距以確保投影顯示畫面清晰。當投影機擺放位置和投影平面有一定的角度傾斜，投射的畫面便產生了失真，為確保畫面的正常顯示，用戶需花大量時間對畫面進行調節，導致降低了投影演示的效率。

鑒於以上內容，本發明較佳實施例提供一種投影機自動對焦系統，透過計算用戶在投影面上選擇分析區域的解析度並得出最大解析度時鏡頭所處的位置，並透過控制晶片控制馬達將鏡頭推至上述位置以達到自動對焦。

一種投影機自動對焦系統，該投影機自動對焦系統運行於一個投影機中，該投影機包括：一個控制晶片及一個推動鏡頭進行伸縮的馬達，所述鏡頭投影出一個投影面，所述系統包括：區域選擇模組，用於在投影面上選擇至少一個分析區域；

焦段設置模組，用於在鏡頭的變焦範圍內設置多個焦段；解析度計算模組，用於計算鏡頭分別處於變焦範圍內各焦段端點時鏡頭對上述分析區域的解析度；及比對模組，用於比對上述計算得到鏡頭對所述分析區域的解析度以獲取一最大解析度對應的端點所在焦段；選點模組，用於在所獲取的焦段內均勻選取多個點；所述解析度計算模組，還用於計算鏡頭處於各選取點時鏡頭對所述分析區域的解析度；及所述比對模組，還用於比對鏡頭處於各選取點處對分析區域的解析度以獲取一個最大解析度對應點的位置；及所述控制晶片透過控制馬達推動鏡頭至所述獲取點的位置。

鑒於以上內容，本發明較佳實施例還提供一種投影機自動對焦方法，該投影機包括一個控制晶片，該控制晶片透過控制馬達來推動鏡頭，該方法包括步驟：投影機開機上電後，在一個螢幕上投影出一投影面；在投影面上選擇至少一個分析區域；在鏡頭的變焦範圍內設置多個焦段；計算鏡頭分別處於變焦範圍內各焦段端點時鏡頭對上述分析區域的解析度；及比對上述計算得到的分析區域的解析度以獲取一最大解析度，並獲取該最大解析度對應的端點所在焦段；在所獲取的焦段內均勻選取多個點；計算鏡頭處於各選取點時鏡頭對所述分析區域的解析度；及比對鏡頭處於各選取點處對分析區域的解析度以獲取一個最大解析度，並獲取該最大解析度對應選取點的位置；及控制晶片透過控制馬達推動鏡頭至所述獲取點的位置。

相較於習知技術，所述之投影機自動對焦系統及方法，透過計算鏡頭處於各個位置時用戶選擇的分析區域的圖像解析度，並透過控制晶片控制馬達將鏡頭推至對分析區域具有最大解析度位置處以達到自動對焦，無需用戶手動進行調焦，從而大大節省對焦時間並提高對焦準確率。

參閱圖1所示，係本發明投影機自動對焦系統較佳實施例的硬體架構圖。投影機自動對焦系統12運行於一投影機1中。該投影機1包括一個控制晶片10、一個馬達14、一個記憶體16及一個鏡頭18。所述記憶體16可以是一個快閃記憶體(FLASH)，用於存儲需進行投影的圖片。所述控制晶片10透過控制馬達14來使鏡頭18進行伸縮從而調整焦距。所述投影機自動對焦系統12透過鏡頭18在螢幕上的投影面2(如圖4所示)選擇一個或多個分析區域，如A、B、C、D及O分析區域，在鏡頭18的變焦範圍內設置多個焦段，計算鏡頭18在變焦範圍內各焦段端點處對上述分析區域的解析度，分析比對以獲取最大解析度對應端點所在焦段，在上述最大解析度對應的焦段上均勻的選擇多個點，計算鏡頭18分別處於每個選擇點時對分析區域的解析度，並從上述計算所得解析度中選擇出一個最大解析度並獲取該最大解析度對應點的位置。最終控制晶片10透過馬達14將鏡頭18推至上述獲取點的位置以達到對焦目的。上述分析區域A、B、C、D及O的面積可根據實際情況來選擇，可以是一個50*50 pixel大小的區域。上述每一焦段可設置為5mm或其他長度，在焦段上選點可以每隔1mm選取一個點。

參閱圖2所示，係本發明投影機自動對焦系統的功能模組圖。該投影機自動對焦系統12包括區域選擇模組120、焦段設置模組121、解析度計算模組122、選點模組123及比對模組124。

所述區域選擇模組120用於在投影面2上選擇一個或多個分析區域，所述分析區域可分佈於投影面對面上任一位置，如圖4中的分析區域A、B、C、D及O。在本實施例中，分析區域O位於投影面2的中心位置，其餘分析區域A、B、C、D分別位於投影面2的四個角。以下為方便說明，以選擇一個分析區域O為例。

焦段設置模組121用於在變焦範圍內設置多個焦段。在本實施例中，所述焦段劃分可根據實際情況來定，如每5 mm為一個焦段。

解析度計算模組122用於計算鏡頭18處於變焦範圍內各焦段端點時鏡頭18對所選擇的分析區域O的解析度。下面以每5 mm為一個焦段、選取面積為50*50pixel的分析區域O，從而計算鏡頭18分別處於各焦段端點處對分析區域O的解析度。如將變焦範圍劃分為多個焦段[0，5]，[5，10]，[10，15]，[15，20]，[20，25]等；各焦段對應的端點位置分別為原點0，5mm，10mm，15mm，20mm及25mm。鏡頭18處在原點0時，其解析度為0.0745；處在5mm時，其解析度為0.152；處在10 mm時，其解析度為0.367；處在15mm時，其解析度為0.379；處在20mm處時，其解析度為0.352；處在25mm時，其解析度為0.149。

比對模組124比對上述解析度計算模組122計算鏡頭18分別位於各焦段端點處時得到的分析區域解析度以獲取最大解析度，並獲取該最大解析度對應的端點所在焦段。經過上述比對，鏡頭18處在10 mm時，其解析度為0.367；處在15mm時，其解析度為0.379；處在20mm處時，其解析度為0.352；可知分析區域O的最大解析度為0.379，其對應的端點為15mm，該端點所在焦段為10mm~15mm及15mm~20mm。

選點模組123用於在所獲取的焦段內均勻選取多個點，例如：在焦段10mm~15mm及15mm~20mm內均勻的選取多個點，如每隔1 mm在焦段10mm~15mm及15mm~20mm均勻選取點，可選取到10個點。

所述解析度計算模組122用於計算鏡頭18處於上述各選取點處對所選擇分析區域的解析度。

所述比對模組122比對上述鏡頭18處於上述各選取點處鏡頭對分析區域的解析度以獲取一個最大解析度，並獲取該最大解析度所對應的選取點的位置。例如，經比對得出，18mm處的解析度最大。

控制晶片10控制馬達14使鏡頭18推至上述獲取點的位置以使鏡頭18達到最佳對焦位置。

圖3係本發明投影機自動對焦方法的工作流程圖。步驟S301，用戶將投影機1開機上電。

步驟S302，鏡頭18將記憶體16存儲的圖片投影至一個螢幕上得到投影面2。

步驟S303，區域選擇模組120在投影面2選擇一個或多個分析區域，如分析區域A、B、C、D及O。在本實施例中，分析區域O位於投影面2的中心位置，分析區域A、B、C及D分別位於投影面2上的四個角。為方便說明，現以選擇分析區域O為例。

步驟S304，焦段設置模組121在鏡頭變焦範圍內設置多個焦段。在本實施例中，所述焦段劃分可根據實際情況來定，如5 mm為一個焦段。

步驟S305，計算鏡頭18處於變焦範圍內各焦段端點處對所選擇的分析區域O的解析度。下面以每5 mm為一個焦段、選取面積為50*50pixel的分析區域O，從而計算鏡頭18分別處於各焦段端點處對分析區域O的解析度。如將變焦範圍劃分為多個焦段[0，5]，[5，10]，[10，15]，[15，20]，[20，25]等；各焦段對應的端點位置分別為原點0，5mm，10mm，15mm，20mm及25mm。鏡頭18處在原點0時，其解析度為0.0745；處在5mm時，其解析度為0.152；處在10 mm時，其解析度為0.367；處在15mm時，其解析度為0.379；處在20mm處時，其解析度為0.352；處在25mm時，其解析度為0.149。

在步驟S306中，比對模組124比對上述解析度計算模組122計算鏡頭18分別位於各焦段端點處時得到的分析區域解析度以獲取最大解析度，並獲取該最大解析度對應端點所在焦段。經過上述比對，鏡頭18處在10 mm時，其解析度為0.367；處在15mm時，其解析度為0.379；處在20mm處時，其解析度為0.352；可知分析區域O的最大解析度為0.379，其對應的端點為15mm，該端點所在焦段為10mm~15mm及15mm~20mm。

步驟S307中，選擇模組123在所獲取的焦段內均勻選取多個點，例如：在焦段10mm~15mm及15mm~20mm內均勻的選取多個點，如每隔1 mm在焦段10mm~15mm及15mm~20mm均勻選取點，可選取到10個點。

步驟S308，解析度計算模組122用於計算鏡頭18處於上述各選取點處對所選擇分析區域的解析度。

在步驟S309中，所述比對模組122比對上述鏡頭18處於上述各選取點處對分析區域的解析度以獲取一個最大解析度，並獲取該最大解析度所對應的選取點的位置。例如，經比對得出，18mm處的解析度最大。

在步驟S309中，控制晶片10透過控制馬達14推動鏡頭18至上述所獲取點的位置，最終鏡頭18處於最佳對焦位置。

圖4係本發明的鏡頭18在螢幕上得到的投影面2的示意圖。用戶在投影面2上可任意選取分析區域A、B、C、D及O。分析區域O的中心點與投影面對面2的中心點位置重合。分析區域A、B、C及D中任一分析區域的中心點到投影面2中心點距離為對角線長度的0.3~0.5。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例為限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

投影機．．．1

控制晶片．．．10

投影機自動對焦系統．．．12

馬達．．．14

記憶體．．．16

鏡頭．．．18

區域選擇模組．．．120

焦段設置模組．．．121

解析度計算模組．．．122

選點模組．．．123

比對模組．．．124

圖1係本發明投影機自動對焦系統的硬體架構圖。

圖2係本發明投影機自動對焦系統的功能模組圖。

圖3係本發明投影機自動對焦方法較佳實施例的流程圖。

圖4係本發明的投影機鏡頭在螢幕上得到的投影面示意圖。

投影機自動對焦系統．．．12

區域選擇模組．．．120

焦段設置模組．．．121

解析度計算模組．．．122

選點模組．．．123

比對模組．．．124

Claims (10)

1. 一種投影機自動對焦系統，該投影機自動對焦系統運行於一個投影機中，該投影機包括：一個控制晶片及一個推動鏡頭進行伸縮的馬達，所述鏡頭投影出一個投影面，所述系統包括：區域選擇模組，用於在投影面上選擇至少一個分析區域；焦段設置模組，用於在鏡頭的變焦範圍內設置多個焦段；解析度計算模組，用於計算鏡頭分別處於變焦範圍內各焦段端點時鏡頭對上述分析區域的解析度；及比對模組，用於比對上述計算得到的鏡頭對分析區域的解析度以獲取一最大解析度，並獲取該最大解析度對應端點所在焦段；選點模組，用於在所獲取的焦段內均勻選取多個點；所述解析度計算模組，還用於計算鏡頭處於各選取點時鏡頭對所述分析區域的解析度；及所述比對模組，還用於比對鏡頭處於各選取點處鏡頭對分析區域的解析度以獲取一個最大解析度，並獲取該最大解析度對應選取點的位置；及所述控制晶片透過控制馬達推動鏡頭至所述獲取點的位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之投影機自動對焦系統，所述分析區域在投影面任一位置。
3. 如申請專利範圍第項1所述之投影機自動對焦系統，所述之分析區域的面積是50*50pixel。
4. 如申請專利範圍第1項所述之投影機自動對焦系統，所述焦段長度設置為5 mm。
5. 如申請專利範圍第1項所述之投影機自動對焦系統，所述選點模組在獲取的焦段內每1mm選取一個點。
6. 一種投影機自動對焦方法，所述投影機包括一個控制晶片，該控制晶片透過控制馬達來推動鏡頭，該方法包括步驟：投影機開機上電後，在一個螢幕上投影出一投影面；在投影面上選擇至少一個分析區域；在鏡頭的變焦範圍內設置多個焦段；計算當鏡頭分別處於變焦範圍內各焦段端點時鏡頭對所述分析區域的解析度；及比對上述計算得到的分析區域的解析度以獲取一最大解析度，並獲取該最大解析度對應的端點所在焦段；在所獲取的焦段內均勻選取多個點；計算當鏡頭處於各選取點時鏡頭對所述分析區域的解析度；及比對鏡頭處於各選取點處對分析區域的解析度以獲取一個最大解析度，並獲取該最大解析度對應點的位置；及控制晶片透過控制馬達推動鏡頭至所述獲取點的位置。
7. 如申請專利範圍第6項所述之投影機自動對焦方法，所述分析區域在投影面任一位置。
8. 如申請專利範圍第6項所述之投影機自動對焦方法，所述之分析區域的面積是50*50pixel。
9. 如申請專利範圍第6項所述之投影機自動對焦方法，所述焦段長度設置為5 mm。
10. 如申請專利範圍第6項所述之投影機自動對焦方法，所述選點是每隔1mm選取一個點。