投影机的自动对焦方法
专利汇可以提供投影机的自动对焦方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种投影机的自动对焦方法，基于投影机的自动对焦组件，所述方法设置 锚点 、有效调焦范围、粗对焦点和细对焦点，借助图像 传感器 、 数据处理 器、驱动 电机 和光学镜头组构成的 负反馈 控制机构，通过粗对焦过程和细对焦过程找到最优细对焦图像 质量 和最优细对焦点，并据此将光学镜头组位移至最佳焦距 位置 ，完成自动对焦。本 发明 通过设置锚点屏蔽了投影机采用不同光学镜头组给对焦过程带来的差异性问题，扩展了本发明的适用范围；通过设置有效调焦范围提高了自动对焦速度；通过设置调焦起点，确保了自动对焦的准确率。，下面是投影机的自动对焦方法专利的具体信息内容。
1.一种投影机的自动对焦方法，基于投影机的自动对焦组件，该自动对焦组件包括用于采集反映投射图像清晰度数据的图像传感器，数据处理器，光学镜头组，以及用于驱动光学镜头组在机械调焦范围内位移的驱动电机；数据处理器分别电连接图像传感器和驱动电机；其特征在于：
设置锚点；
根据光学镜头组的特性确定包括投影距离和环境光亮度的最佳投影环境，在最佳投影环境下，测试获取最佳图像质量的光学镜头组的焦距，将该焦距反映在光学镜头组的机械调焦范围内的点设置为锚点；
设置有效调焦范围；
在光学镜头组的机械调焦范围内设置自有效起点至有效终点的有效调焦范围，使锚点位于该有效调焦范围内；
设置粗对焦点；
在有效调焦范围内设置至少两互不重叠的粗对焦范围，每个粗对焦范围中选取一点作为各自的粗对焦点；
设置细对焦点；
每个粗对焦范围中设置至少两个细对焦点；
所述自动对焦方法包括如下步骤，
A. 粗对焦；
驱动光学镜头组在有效调焦范围内位移，图像传感器在每个粗对焦点采集图像数据；
数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个粗对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优粗对焦图像质量；
将投射该最优粗对焦图像质量时光学镜头组所在的粗对焦点作为最优粗对焦点，将该最优粗对焦点所属的粗对焦范围作为预对焦范围；
B. 细对焦；
驱动光学镜头组在预对焦范围内位移，图像传感器在该预对焦范围的每个细对焦点采集图像数据；
数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优细对焦图像质量；
将投射该最优细对焦图像质量时光学镜头组所在的细对焦点作为最优细对焦点；
C. 再次驱动光学镜头组在预对焦范围内位移，根据最优细对焦图像质量和/或最优细对焦点，将光学镜头组位移至最佳焦距位置，完成自动对焦。
2.根据权利要求1所述的投影机的自动对焦方法，其特征在于：
在机械调焦范围内且在有效调焦范围之外，有效起点和有效终点中选取一点作为调焦起点，那么，
步骤A每次驱动光学镜头组在有效调焦范围内位移的过程都是以调焦起点作为位移起点，以粗对焦点为位移终点；在每个粗对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点。
3.根据权利要求2所述的投影机的自动对焦方法，其特征在于：
步骤B每次驱动光学镜头组在预对焦范围内位移的过程都是以调焦起点作为位移起点，以细对焦点为位移终点；在每个细对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点。
4.根据权利要求1所述的投影机的自动对焦方法，其特征在于：
在机械调焦范围内且有效调焦范围之外，有效起点和有效终点中选取一点作为调焦起点，那么，
步骤B每次驱动光学镜头组在预对焦范围内位移的过程都是以调焦起点作为位移起点，以细对焦点为位移终点；在每个细对焦点完成图像数据采集就驱动光学镜头组返回调焦起点。
5.根据权利要求1至4之任一所述的投影机的自动对焦方法，其特征在于：
步骤C包括如下分步骤，
C11. 驱动光学镜头组位移至最优细对焦点。
6.根据权利要求1至4之任一所述的投影机的自动对焦方法，其特征在于：
以分值量化评价图像质量，那么，
步骤A中数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个粗对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优粗对焦图像质量，是指，
数据处理器根据图像传感器采集的数据，对光学镜头组在每个粗对焦点投射的图像质量分别评分，形成粗对焦点图像质量评分，选取其中粗对焦点图像质量评分分值最高的图像质量作为最优粗对焦图像质量；
步骤B中数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优细对焦图像质量，是指，
数据处理器根据图像传感器采集的数据，对光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量分别评分，形成细对焦点图像质量评分，选取其中细对焦点图像质量评分分值最高的图像质量作为最优细对焦图像质量；
设置图像质量阈值，以及准确度系数，
图像质量阈值＝最优细对焦图像质量×准确度系数；
步骤C包括如下分步骤，
C21. 以分别最靠近预对焦范围两边界的两细对焦点中的任一细对焦点为细对焦起点，另一细对焦点为细对焦终点，驱动光学镜头组位移至细对焦起点；
C22. 图像传感器在采集当前图像质量数据，数据处理器将当前图像质量数据与图像质量阈值比对，如果当前图像质量不小于图像质量阈值，进行步骤C24，否则，进行步骤C23；
C23. 如果光学镜头组未位移至细对焦终点，驱动光学镜头组向着细对焦终点位移至下一细对焦点，返回分步骤C22；
C24. 完成自动对焦。
投影机的自动对焦方法
技术领域
背景技术
1. 现有技术一部分自动对焦投影机采用估算对焦方式，在镜头组行程范围内抽取若干点对投影图像进行初步判断从而估算出焦距位置，完成对焦；由于估算存在误差，自动对焦的成功率偏低，不适于用在调焦机构的行程范围较大的投影机，以及调焦精度较低的投影机，适用范围小；
2. 现有技术另一部分自动对焦投影机采用逐渐接近法进行对焦，该方法虽然提高了自动对焦成功率，但是对焦过程较慢，对焦效率偏低，不适用于调焦范围较大的投影机。
发明内容
根据光学镜头组的特性确定包括投影距离和环境光亮度的最佳投影环境，在最佳投影环境下，测试获取最佳图像质量的光学镜头组的焦距，将该焦距反映在光学镜头组的机械调焦范围内的点设置为锚点；
设置有效调焦范围；
在光学镜头组的机械调焦范围内设置自有效起点至有效终点的有效调焦范围，使锚点位于该有效调焦范围内；
设置粗对焦点；
在有效调焦范围内设置至少两互不重叠的粗对焦范围，每个粗对焦范围中选取一点作为各自的粗对焦点；
设置细对焦点；
每个粗对焦范围中设置至少两个细对焦点；
所述自动对焦方法包括如下步骤：
A. 粗对焦；
驱动光学镜头组在有效调焦范围内位移，图像传感器在每个粗对焦点采集图像数据；
数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个粗对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优粗对焦图像质量；
将投射该最优粗对焦图像质量时光学镜头组所在的粗对焦点作为最优粗对焦点，将该最优粗对焦点所属的粗对焦范围作为预对焦范围；
B. 细对焦；
驱动光学镜头组在预对焦范围内位移，图像传感器在该预对焦范围的每个细对焦点采集图像数据；
数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优细对焦图像质量；
将投射该最优细对焦图像质量时光学镜头组所在的细对焦点作为最优细对焦点；
C. 再次驱动光学镜头组在预对焦范围内位移，根据最优细对焦图像质量和/或最优细对焦点，将光学镜头组位移至最佳焦距位置，完成自动对焦。
步骤B中数据处理器根据图像传感器采集的数据判断光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量，找出其中最优的图像质量，将该最优的图像质量作为最优细对焦图像质量，是指，数据处理器根据图像传感器采集的数据，对光学镜头组在每个细对焦点投射的图像质量分别评分，形成细对焦点图像质量评分，选取其中细对焦点图像质量评分分值最高的图像质量作为最优细对焦图像质量；
设置图像质量阈值，以及准确度系数，图像质量阈值＝最优细对焦图像质量×准确度系数；
步骤C包括如下分步骤：
C21. 以分别最靠近预对焦范围两边界的两细对焦点中的任一细对焦点为细对焦起点，另一细对焦点为细对焦终点，驱动光学镜头组位移至细对焦起点；
C22. 图像传感器在采集当前图像质量数据，数据处理器将当前图像质量数据与图像质量阈值比对，如果当前图像质量不小于图像质量阈值，进行步骤C24，否则，进行步骤C23；
C23. 如果光学镜头组未位移至细对焦终点，驱动光学镜头组向着细对焦终点位移至下一细对焦点，返回分步骤C22；
C24. 完成自动对焦。
2. 本发明以锚点为基准设置有效调焦范围，大大缩减了自动对焦过程中驱动光学镜头组位移的距离，提高了自动对焦速度；
3. 本发明设置调焦起点，每次位移都以调焦起点为驱动光学镜头组位移的起点，抑制了驱动光学镜头组往复移动而产生的机械间隙，确保了自动对焦的准确率；
4. 本发明以最优细对焦图像质量和/或最优细对焦点为参照完成最终的对焦过程，提高自动对焦的成功率，并确保自动对焦的准确率。
附图说明
图3是所述优选实施例的锚点和有效调焦范围的设置示意图；
图4是所述优选实施例的粗对焦范围和粗对焦点的设置示意图；
图5是所述优选实施例的细对焦点的设置示意图。
具体实施方式
如此循环，通过调整光学镜头组3的焦距而使投影图像的图像质量达到最佳。
投影机因所采用的光学镜头组3的不同特性而具有不同的成像效果和不同的焦距数据。光学镜头组3的不同特性往往会对自动对焦构成影响。本发明根据光学镜头组3的特性确定包括投影距离和环境光亮度的最佳投影环境。最佳投影环境还可以包括投射面尺寸、投射角度等。投影距离和环境光亮度通常都会对光学镜头组3的实际焦距构成影响，而不同特性的光学镜头组3通常在最佳投影环境下的成像表现是最优质的。本发明优选实施例最佳投影环境的环境光亮度是20流明，而投影距离是1.5米。在最佳投影环境下，测试获取最佳图像质量的光学镜头组3的焦距，如图3所示，将该焦距反映在光学镜头组3的机械调焦范围S1S2内的点设置为锚点M。本发明通过设置锚点M，屏蔽了投影机采用不同光学镜头组3给对焦过程带来的差异性问题，扩展了本发明的适用范围。本发明优选实施例的驱动电机2采用步进电机，驱动电机2能够驱动光学镜头组3位移的范围是如图3所示的S1S2。本发明优选实施例还为光学镜头组3设置了调焦起点S，该调焦起点S的选择范围下文将详细说明。本发明优选实施例将机械调焦范围的一边界点S1作为调焦起点S。本发明优选实施例设置锚点M是通过在数据存储器内存储驱动电机2驱动光学镜头组3自调焦起点S位移的步进数实现。
如图3所示，当确定锚点M在机械调焦范围S1S2内的位置时，就确定了驱动电机2驱动光学镜头组3自调焦起点S位移的步进数m，将该步进数m存入数据存储器即确定了锚点M的位置。设置锚点M可以在最佳投影环境下人工操作测试完成，也可以在最佳投影环境下通过计算机终端自动测试完成。
设置图像质量阈值T，以及准确度系数q，q≤1。准确度系数应当根据投影机的调焦机构的精密度而定，精密度越高越接近于1，也可以根据对焦准确性期望值来定。
例如，本发明优选实施例，如图5所示，最靠近预对焦范围Z两边界的两细对焦点是F1和Fn，本发明优选实施例，选取最靠近调焦起点S的细对焦点F1为细对焦起点，选取最远离调焦起点S的细对焦点Fn为细对焦终点；当然，反之亦然，具体选择可以根据实际应用情况灵活确定；
C22. 图像传感器4在采集当前图像质量数据，数据处理器1将当前图像质量数据与图像质量阈值T比对，如果当前图像质量不小于图像质量阈值T，即找到当前光学镜头组3的最佳焦距，进行步骤C24，否则，进行步骤C23；
C23. 如果光学镜头组3未位移至细对焦终点，驱动光学镜头组3向着细对焦终点位移至下一细对焦点，返回分步骤C22；
例如，本发明优选实施例，光学镜头组3未被驱动位移至细对焦终点Fn，就驱动光学镜头组3向着细对焦点Fn方向位移至下一细对焦点，返回步骤C22以进行图像质量数据判断；
C24. 完成自动对焦。
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