专利名称：光源驱动方法和投影仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于向投影仪的光源提供电能的光源驱动方法以及使用该光源驱动方法的投影仪。
背景技术：
投影仪的光源通常采用放电方式灯来发射高强度的光。然而，在灯电极之间电子放电持续长时间的情况中，放电轨迹变得不稳定，从而导致投影图像的闪烁。在这种情况下，有一种光源驱动器，其具有通过在用于向灯提供电能并打开(驱动)灯的光源驱动器的一端执行驱动以提供规则的一般电流荷和比一般电流更大的电流来稳定放电轨迹并阻止闪烁的功能(参见专利文献1(图4))。还有一种设想，与周期的初始阶段中的电流相比较，流经较大的电流(参见专利文献2(图3)-(图6))。
除此之外，提出了一种作为在投影仪中投影图像自动聚焦方法的方法，即，通过监视摄像机来成像投影到屏幕上的测试图形以便于可以通过探测由此拍摄的摄制图像(图像数据)的水平信号中的振幅峰值的最高点来寻求聚焦位置(参见专利文献3)。
JP-UM-T-10-501919[专利文献2]JP-T-2002-532867[专利文献3]JP-A-2000-241874这里，执行专利文献3中的自动聚焦调节的情况下，通过使用专利文献1中的光源驱动器来防止投影图像闪烁，监视摄像机在驱动波形的周期内检测由于通过光源驱动器所输出的电流的改变而引起的光强度的增加。作为结果，在由此获得的图像数据中出现闪烁，导致每一个图像数据的不而产生了不能执行正确处理的问题。
为了避免亮度的这种不稳定性，考虑并实施了一种方法在将聚焦透镜固定放置的状态下拍摄多个图像由此计算平均值。然而，在获得聚焦对准之前花费大量时间。恐怕在更短暂的时间内可以获得手动聚焦调节。
其间，意识到图像数据的亮度不稳定性，在移动聚焦透镜的同时，可以依次确定亮度差的增加/减少。然而，聚焦精确度会显著地降低。在不执行为了避免图像数据的亮度不稳定性而在驱动波形的周期内规则地提供比常规电流更大的电流的驱动的情况下，会在投影图像中发生闪烁，如上所述。最终的图像不容易使用户浏览投影图像。为了该原因，在驱动波形的周期内规则地提供比常规电流更大的电流是必要的。
发明内容
考虑到前述问题，已经获得本发明，且其目的是提供一种用于向投影仪的光源提供电能的光源驱动方法和采用该光源驱动方法的投影仪。
为了获得上述目的，用于借助于空间光学调制元件来调制来自光源的光并投影图像的投影仪的光源驱动方法，该光源驱动方法的特征在于包括向光源提供在自动聚焦调节与普通时间之间不同的驱动波形。
根据如此的光源驱动方法，分别在自动聚焦调节和普通时间内按照不同的驱动波形驱动光源。
结果，当执行自动聚焦调节时，通过按照用于自动聚焦调节的驱动波形驱动光源，可以以固定的亮度来提供例如通过成像器件从投影图像中提取的图像数据。同时，在普通时间内，按照用于一般时间的驱动波形驱动光源，由此使得能够投影没有闪烁的投影图像。
同时，根据本发明优选的方案，光源驱动方法的特征在于在自动聚焦调节中按照第一驱动波形驱动光源而在普通时间内按照向第一驱动波形另外添加电流而得到的第二驱动波形驱动光源。
根据如此的光源驱动方法，当执行自动聚焦调节时，按照第一驱动波形驱动光源。在普通时间内，按照向第一驱动波形添加电流而得到的第二驱动波形来驱动光源。
结果，当执行自动聚焦调节时，通过按照第一驱动波形驱动光源，可以以固定的亮度来提供例如借助于成像器件从投影图像中提取的图像数据。同时，在普通时间内，按照第二驱动波形驱动光源，由此使得能够投影没有闪烁的投影图像。
同时，为了获得上述目的，本发明为一种用于借助空间光学调制元件来调制来自光源的光并投影图像的投影仪，该投影仪的特征在于包括向光源提供在自动聚焦调节和普通时间之间不同的驱动波形。
根据如此的投影仪，在聚焦调节和普通时间内分别按照不同的驱动波形来驱动光源。
结果，当执行自动聚焦调节时，通过按照用于自动聚焦调节的驱动波形驱动光源，可以以固定的亮度来提供例如借助于成像器件从投影图像中提取的图像数据。同时，在普通时间内，按照用于一般时间的驱动波形驱动光源，由此使得能够投影没有闪烁的投影图像。
同时，根据本发明的优选方案，投影仪的特征在于在自动聚焦调节中按照第一驱动波形驱动光源而在普通时间内按照向第一驱动波形另外添加电流得到的第二驱动波形驱动光源。
根据如此的投影仪，当执行自动聚焦调节时，按照第一驱动波形驱动光源。在普通时间内，按照向第一驱动波形添加电流而得到的第二驱动波形来驱动光源。
结果，当执行自动聚焦调节时，通过按照第一驱动波形驱动光源，可以以固定的亮度来提供例如借助于成像器件从投影图像中提取的图像数据。同时，在普通时间内，按照第二驱动波形驱动光源，由此使得能够投影没有闪烁的投影图像。
同时，根据本发明的优选方案，投影仪的特征在于包含光源驱动部分，用于输出第一驱动波形和第二驱动波形；和电流控制指示部分，用于做出用于切换从光源驱动部分输出的第一和第二驱动波形的可控指令。
根据如此的投影仪，光源驱动部分输出用于驱动光源的第一驱动波形和第二驱动波形。电流控制指示部分作出用于切换从光源驱动部分输出的第一和第二驱动波形的可控指令。
结果，在通过利用成像器件等来使投影图像成像，并对由此获取的图像数据进行探测从而根据探测结果执行投影图像的自动聚焦调节的情况下，允许电流控制指示部分做出将用于普通时间的第二驱动波形切换成用于自动聚焦调节的第一驱动波形的可控指令。同时，当自动聚焦调节完成时，能够提供切换到作为用于普通时间的驱动波形的第二驱动波形的可控指令。结果，因为可以以固定的亮度提供所获取的图像数据中的每一个，因此，可以对投影图像进行正确的探测和正确的自动聚焦调节。同时，在普通时间内，可以投影没有闪烁的投影图像。
同时，根据本发明的优选方案，投影仪的特征在于包含图像获取部分，用于接收投影图像的反射光并获取图像数据，以便于执行自动聚焦调节；和图像处理部分，用于根据由图像获取部分所获取的图像数据来进行处理。
根据如此的投影仪，提供图像获取部分和图像处理部分，以便于执行自动聚焦调节。图像获取部分接收投影图像的反射光并将其作为图像数据来获取，同时图像处理部分处理所获取的图像数据。
结果，当执行自动聚焦调节时，电流控制指示部分切换到第一驱动波形并驱动光源。结果，当图像获取部分接收投影图像的反射光并将其作为图像数据来获取时，可以以固定的亮度提供所获取的图像数据中的每一个的亮度。结果，图像处理部分进行图像数据的分析处理，由此实现正确的自动聚焦调节。
同时，为了获得上述目的，本发明的特征在于包含光源驱动部分、电流控制指示部分和用于控制电流控制指示部分的控制部分。
根据如此的光源驱动器，光源驱动部分输出用于驱动光源的第一和第二驱动波形，同时电流控制指示部分做出用于切换光源驱动部分中的驱动波形的可控指令。控制部分控制电流控制指示部分。
由于此，在将光源驱动器安装到投影仪的情况中，当例如利用成像器件来成像投影图像并探测由此获得的图像数据，从而根据探测结果来执行投影图像的自动聚焦调节时，允许在控制部分的控制下的电流控制指示部分做出用于将由光源驱动部分输出的驱动波形切换成用于自动聚焦调节的第一驱动波形的可控指令。结果，因为可以以固定的亮度提供所获取的图像数据中的每一个的亮度，所以可以对投影图像进行正确的探测和正确的自动聚焦调节。同时，在普通时间内，电流控制指示部分做出用于切换成用于普通时间的第二驱动波形的可控指令，由此能够投影没有闪烁的投影图像。
可以从附属的权利要求中获取本发明的其它有利的改进和实施例。下文中，将参考其优选实施例和附图来描述本发明。
附图的简要说明
图1是根据本发明第一实施例的用于执行投影仪的自动聚焦调节的示意性布置图；图2示出灯驱动电流和快门打开定时的图表；图3表示在图像数据中发生闪烁的时刻下亮度随时间的变化的图；图4用于执行自动调节的流程图；图5表示在时间轴上的图像数据中的亮度差的图；图6根据本发明第二实施例的用于执行投影仪的自动聚焦调节的示意性布置图；图7用于执行自动变焦调节的流程图。
实施本发明的最佳方式下文中，将根据附图来阐述本发明的第一实施例。
第一实施例图1是用于通过利用灯驱动电能控制部分作为投影仪上的光源驱动部分来执行自动聚焦调节的示意性布置图。
利用图1，来对投影仪1的构造进行阐述。
投影仪1具有作为用于发射光的光源的灯2；光学系统(未示出)，用于偏振转换和色彩分离灯2的发射光，以便于通过空间光调制元件来调制那些光并将其合并；和投影透镜4，用于投影通过放大的合并光。因此，将作为合并光的图像投影到设立于墙壁等上面的屏幕100上。
同时，投影仪1具有作为用于向灯2供给电能的光源驱动部分的灯-驱动-电能控制部分3。还设置有作为电流控制指示部分的高电流开关切换部分5，用于可控地命令集成到灯-驱动-电能控制部分3中的高电流产生电路31以切换驱动波形，并用于产生第一驱动波形和通过进一步向第一驱动波形添加电流而得到的第二驱动波形。此外，设置有作为控制部分的CPU(中央处理单元)6，用于控制包括这些操作的投影仪1的全部操作。
作为用于自动聚焦调节的结构，投影仪1包括自动聚焦调节部分，其具有作为图像获取部分的成像部分7，用于通过接收投影到屏幕100上的图像的反射光来将投影图像作为图像数据成像；图像存储器8，用于存储由此获取的图像数据；和图像处理部分9，用于分析图像数据。除此之外，提供构成投影透镜4的聚焦透镜41，用于接收图像处理部分9的分析结果的信号以聚焦投影图像；用于驱动聚焦透镜41的聚焦透镜驱动部分10；和用于探测要驱动聚焦透镜41达到的位置的聚焦透镜位置探测部分11。
在该实施例中，成像部分7采用布置在投影仪的主体上的在其投影前表面处的CCD(电荷耦合器件)照相机。同时，聚焦透镜位置探测部分11采用光电旋转编码器以探测聚焦透镜41的位置(移动距离)。聚焦透镜驱动部分10采用DC(直流)电动机来驱动聚焦透镜41。这些都在CPU6的控制下。
附带地，将参考图4来详细描述基于图1布置的自动聚焦调节。
图2是示出通过灯-驱动-电流控制部分输出的灯-驱动-电流波形以及通过成像部分的CCD相机的快门释放定时。
利用图2，对来自灯-驱动-电能控制部分3的驱动电流和通过CCD相机的快门释放定时进行阐述。
关于附图中作为灯-驱动-电能控制部分3所输出的灯驱动电流的电流波形，横坐标轴表示时间而纵坐标轴表示驱动电流。同时，附图中的电流波形表示用于在普通时间内驱动灯2的第二驱动波形。该驱动电流为交流电流，其极性反相转换(+/-)并且以周期T重复。特别地，在时段T1，输出作为与灯2的规格相配的驱动电流的电流I1，而在在电流从+切换到-之前即刻的瞬息时间T2，输出比电流I1大的电流I2(下文中，称之为高电流)。在-侧上还执行该输出模式，以周期T来重复提供+/-输出，并向灯2供给电流。对于周期T，该实施例采用频率90Hz。
由于此，放电方式的灯2被施加有来自灯-驱动-电能控制部分3的驱动电流I1的交流电，由此电子在构成灯2的电弧管(未示出)的电极之间放电，从而导致光发射以发出光。在灯2中，通过在瞬息时间T2施加比普通电流I1高的电流I2，在电极之间电子放电轨迹被稳定。这避免了诸如在电子放电持续长时间的情况下由于电极之间的不稳定放电轨迹引起的投影图像上的闪烁问题。
这里，对在通过利用用于输出第二驱动波形以防止投影图像上的闪烁的灯-驱动-电能控制部分3来执行自动聚焦调节时所遭遇的问题进行阐述。
通过在时段T2周期地向灯2的电极之间施加高电流I2，可以稳定放电轨迹以防止投影图像上的闪烁。这意味着防止了对于人眼即用户眼睛的闪烁。然而，CCD相机，当在执行自动聚焦调节中用作成像部分7时，要俘获作为避免这种闪烁的方法的通过施加瞬息时间T2时间的高电流I2而产生的投影图像作为图像数据。因此，问题的发生导致亮度在由此获取的各图像数据中不稳定(该现象被称之为图像数据闪烁)。
通过利用图2中关于快门打开定时的图表来阐述问题发生的原因。
在成像部分7开始自动聚焦调节的情况下，例如当在灯驱动电流从-到+的切换的时刻(时间t1)处一直到时间t2的时间中首次打开CCD相机快门时，假定灯驱动电流为I1，而灯驱动电流没有任何改变。然而在CCD相机连续以预定周期拍摄投影图像的情况下，必然会遭遇到快门打开定时落入在从tn到tn+1的时间内的情况。在这种情况下，由驱动电流部分的电流I1和高电流I2来给定灯驱动电流。在这种情况下，从tn到tn+1的时间的定时中提取的图像数据的亮度远高于在从t1到t2的时间的定时中首次提取的图像数据。
如此，出现由于取决于成像定时的相应的灯驱动电流之间的差的原因而引起的图像数据与图像数据的亮度不同的现象(闪烁)。
图3是示出在由成像部分拍摄的投影图像的图像数据中发生闪烁的时刻下亮度随时间的变化的示图。利用图3，就如上所述的图像数据闪烁份方面解释图像数据的亮度改变。
在图3中，在横坐标的方向上示出时间而在纵坐标的方向上示出图像数据的亮度。同时，图3示出亮度随时间(位置)的改变，其中通过逐渐改变快门打开定时来在图2中示出的灯-驱动-电流周期T中进行成像。
当图2中所阐述的快门打开时间在仅向灯2施加驱动电流I1的持续时间(例如，从t1到t2的持续时间)内时，假定亮度为L1。相反地，在快门打开时间位于包含高电流I2的持续时间(例如从tn到tn+1的持续时间)内的情况下，会出现其中图像数据的亮度增高至L2的部分，如在时间T3区那样。这对于利用亮度差的自动聚焦调节中的精确度有影响。
图4是用于执行本实施例中的自动聚焦调节的流程图。利用图4和1，对本实施例中的自动聚焦调节方法进行阐述。
在步骤S100，用户在设置于投影仪1上的输入部分(未示出)处进行输入操作，其操作信号由CPU6接收以启动投影仪1。在步骤S101，CPU6向高电流开关切换部分5发送用于产生驱动灯-驱动-电能控制部分3的指令的信号，以便于使灯2发光。一旦接收到信号，高电流开关切换部分5向灯-驱动-电能控制电路3的高电流产生电路31发送用于输出具有包含电流I1和高电流I2的第二驱动波形的电流的“开”信号或控制指令信号。高电流产生电路31接收“开”信号并使灯-驱动-电能控制部分3开始输出具有包含电流I1和高电流I2的第二驱动波形(相似于图2中示出的驱动波形)的电流。由于来自灯-驱动-电能控制部分3的输出电流的供给，灯2开始发光。
在步骤S102，用户通过设置在投影仪1上的输入部分来进行用于自动聚焦调节的输入操作，其操作信号由CPU6接收，由此开始自动聚焦调节。然后，CPU6将用于自动聚焦调节的聚焦图形通过投影透镜4投影到屏幕上。
在该实施例中，聚焦图形使用构造成在白色图像平面上布置多个黑色直线的条状图形的图像。
在步骤S103，CPU6向高电流开关切换部分5发送用于产生驱动灯-驱动-电能控制部分3的指令的信号，以便于使灯2发出用于自动调节的光。一旦接收到该信号，高电流开关切换部分5向灯-驱动-电能控制部分3的高电流产生电路31发送用于输出将包含电流I1和高电流I2的第二驱动波形电流切换成包含电流I1的第一驱动波形的电流的“关”信号或控制信号。高电流产生电路31接收“关”信号并使灯-驱动-电能部分3输出将包含电流I1和高电流I2的第二驱动波形的电流切换成包含电流I1的第一驱动波形的电流。这将高电流I2切换成电流I1，并且开始输出电流I1。图2中示出的周期T不改变，而是将作为用于时间T2的驱动电流的高电流I2切换成要被输出的电流I1。通过来自灯-驱动-电能控制部分3的第一驱动波形电流的供给来在其发光状态下切换灯2。
接着，该处理进行到步骤S104。在步骤S104，开始自动聚焦调节。利用步骤S105以及随后的步骤来阐述本实施例中的自动聚焦调节方法。
在步骤S105，聚焦透镜驱动部分10开始从比屏幕距离近的聚焦的对准点处驱动聚焦透镜41。在步骤S106，聚焦透镜位置探测部分11探测聚焦透镜41的位置。在步骤S107，通过CCD相机或成像部分7来使处于被探测到的位置中的聚焦图形或投影图像成像，以将其作为图像数据获取。在步骤S108，将由此获得的聚焦图形图像数据存储在图像存储器8中。
在步骤S109，图像处理部分9根据存储在图像存储器8中的图像数据，针对一个图像数据的所有像素来探测相邻像素的亮度差。在步骤S110，CPU6根据所探测到亮度差来计算亮度差的绝对值之和。在步骤S111，CPU6将计算结果与前一个图像数据的结果相比较，并确定这一轮中的和是否小于上一轮中的和(上一轮中的和是否为最大值)。当这里为不小于时，该处理再次移动到步骤S106以从聚焦透镜41的位置探测开始执行。然后，重复步骤S106至S111，直到在步骤S111处实现亮度差绝对值的和小于上一次的和的结果。如此，在亮度差绝对值的和被认定为最大值的情况中，就找到了聚焦透镜位置。
在CPU在步骤S111确定在该轮中的亮度差绝对值的和小于上一轮中的和(上一轮中的和被认定为最大值)的情况下，将对应于上一轮中的图像数据的聚焦透镜位置确定为聚焦对准点。在那时，聚焦透镜驱动部分10借助于CPU6的信号来阻止聚焦透镜41移动。然后，该处理移动到步骤S112，在步骤S112中，CPU6驱动聚焦透镜驱动部分10以将聚焦透镜41移动到在实现聚焦对准的上一轮中给定的聚焦透镜位置。由于此，该处理移动到步骤S113，由此结束自动聚焦调节。然后该处理移动到步骤S114。
在步骤S114，CPU6向高电流开关切换部分5发送用于产生驱动灯-驱动-电能控制部分3的指令的信号，以便于使灯2正常发光(用于投影用户要使用的图像的光发射)。一旦接收到该信号，高电流开关切换部分5向高电流产生电路31发送“开”信号或控制指令信号，以便于将包含电流I1的第一驱动波形电流再次输出作为包含电流I1和高电流I2的第二驱动波形电流。高电流产生电路31，在接收“开”信号时，使灯-驱动-电能控制部分3将包含电流I1的第一驱动波形电流再次切换成包含电流I1和高电流I2的第二驱动波形电流并将其输出。由于此，在灯-驱动-电能控制部分3中，切换成相似于图2的要被作为第二驱动波形输出的灯-驱动电流。通过来自灯-驱动-电能控制部分3的第二驱动波形电流的供给，灯2被切换为在其投影图像上没有闪烁的光发射。
因此，由于工序中的流程图而实现自动聚焦调节。
这里，在自动聚焦调节期间，不利用用于防止投影图像上的闪烁的高电流I2来驱动。因此，投影图像基本上包括闪烁。然而，在自动聚焦调节中，聚焦透镜41没有聚焦对准的持续时间长。因此，投影图像在从视觉上几乎观察不到闪烁的水平上具有低亮度差。同时，在该实施例中的自动聚焦调节即使包含防扰动的处理也在5秒内的短时间中完成。自动聚焦调节完成的同时，根据高电流开关切换部分5的指令将驱动电流切换成作为用于输出高电流I2的第二驱动波形并将其输出，由此将投影图像上的闪烁减小到尽可能低的程度。
图5是表示在以相等的速率将聚焦透镜从一个点(在该点焦点对准在比屏幕100近的地方)移动到另一个点(在该点焦点对准在比屏幕远的地方)的情况下，通过使投影图像成像而得到的图像数据在时间上的亮度差的示图。图5(a)是在将高电流产生电路31设置为“开”的情况下的亮度差的视图。图5(b)是在将高电流产生电路31设置为“关”的情况下的亮度差的视图。
利用图5，对将高电流产生电路31设置为“开”和“关”的情况进行阐述。
在图5(a)中，当高电流产生电路31进入“开”(在利用高电流I2的第二驱动波形的情况下)，在移动该聚焦透镜41期间，会随机出现光点(由附图中的tl1、tl2、tl3、tl4表示的时间点(面积点))和普通光点。结果，CPU6在确定亮度和的最大值时，不能根据图像处理部分9的探测结果来确定其是否为聚焦对准点。在附图中的点t10处，聚焦对准。
相反地，当高电流产生电路31进入图5(b)中的“关”(在其中高电流I2下降到电流I1的第一驱动波形的情况下)时，即使在聚焦透镜41移动的情况下，图像数据的亮度稳定且因此亮度差的改变也稳定。因此，关于亮度差的改变，随着聚焦被对准，亮度差逐渐增加在聚焦对准的点t10处达到最大值。随着远离聚焦对准，亮度差逐渐降低。
如此，当执行自动聚焦调节时，高电流产生电路31从“开”切换到“关”以将高电流I2向下改变到电流I1(将第二驱动波形改变成第一驱动波形)。这提供了亮度差的均匀改变，如图5(b)中所示，实现正确的自动聚焦调节。
上述第一实施例提供下述效果。
(1)通过提供高电流开关切换部分5，可以通过将高电流产生电路31从“开”切换到“关”来将用于驱动的高电流I2向下改变成电流I1(将第二驱动波形改变成第一驱动波形)。这稳定了所获取的图像数据中的亮度，使得自动聚焦调节准确。
(2)通常，由于对在亮度差绝对值之和中的最大值的比较，需要得到在聚焦透镜位置中的每一测量点上的多片图像数据。通过分析图像数据并计算平均值，使亮度的变化平滑以计算亮度差之和，由此在自动聚焦调节中需要大量时间。然而，提供高电流开关切换部分5，通过将高电流产生电路31从“开”切换到“关”，由此驱动灯-驱动-电能控制部分3，可以将高电流I2向下改变为电流I1(将第二驱动波形改变为第一驱动波形)。这使得能够将具有稳定亮度的图像数据捕获到图像存储器8中。在每一测量点上令人满意地只需要一片图像数据来代替对多个数据的需要，实现高速度的自动聚焦调节。虽然常规的自动聚焦调节从开始到结束需要大约1分钟的时间，但是本实施例实现了5秒或更少的高速处理。
(3)在自动聚焦调节期间，由于根据第一驱动波形来驱动而不利用用于防止投影图像上的闪烁的高电流来驱动，所以闪烁基本上包含在投影图像中。然而，在自动聚焦调节中，由于聚焦透镜没有聚焦对准的持续时间长，所以投影图像在用户没有感觉闪烁的水平下具有低亮度差。此外，在本实施例中，自动聚焦调节即使包含防止扰动的处理也会在5秒或更短的短时间内完成。自动聚焦调节完成的同时，根据高电流开关切换部分5的指令将驱动电流切换并作为用于输出高电流I2的第二驱动波形输出，由此将投影图像上的闪烁减小到尽可能低的程度。因此，在用户基本上感觉不到投影图像上的闪烁的情况下可以实现自动聚焦调节。
(4)可以由作为光源驱动部分的灯-驱动-电能控制部分3、作为电流控制指示部分的高电流开关切换部分6和作为用于控制高电流开关切换部分5的控制部分的CPU6来构造光源驱动器。在本实施例中通过在投影仪1上使用该光源驱动器，允许在CPU6的控制下的高电流开关切换部分5可控地命令灯-驱动-电能控制部分3在自动聚焦调节期间输出驱动波形(在该情况下输出第一驱动波形)。结果，在所获取的每一图像数据中可以给定不变得亮度，由此能够精确地探测投影图像并因此精确地调节。
第二实施例现在根据附图对本发明的第二实施例进行阐述。
图6是用于通过利用灯-驱动-电能控制部分作为投影仪上的光源驱动部分来执行自动变焦调节的示意性布置图。利用图6，阐述投影仪1的布置。
阐述图6的布置与图1的布置不同的布置。与图1相同的组成元件采用相同的参考标记。
与图1的布置不同的布置在于将聚焦透镜41替换为变焦透镜42，将聚焦透镜驱动部分10替换为变焦透镜驱动部分12，并将聚焦透镜位置探测部分11替换为变焦透镜位置探测部分13。其它布置与图1的相似。
图7是用于执行自动变焦调节的流程图。同时，图4中的流程图中的步骤S101和后续步骤用于图7的流程图。利用图7，对操作进行阐述。
在步骤S200，用户在设置于投影仪1的输入部分处进行用于自动变焦调节的输入操作。CPU6接收操作信号，开始自动变焦调节。然后，CPU6将用于自动变焦调节的变焦图形通过投影透镜4投影到屏幕100上。在这种情况下，投影全白色的图像作为变焦图形。
在步骤S201，相似于图4的步骤S103，CPU6向高电流开关切换部分5发送用于产生驱动灯-驱动-电能控制部分3的指令的信号，以便于使灯2发出用于自动变焦调节的光。一旦接收该信号，高电流开关切换部分5向灯-驱动-电能控制部分3的高电流产生电路31发送“关”信号或控制信号，用于输出将包含电流I1和高电流I2的第二驱动波形电流切换成包含电流I1的第一驱动波形的电流。高电流产生电路31接收“关”信号并从灯-驱动-电能控制部分3输出将包含电流I1和高电流I2的第二驱动波形电流切换成包含电流I1的第一驱动波形电流的电流。这将高电流I2切换成电流I1，以开始输出电流I1。通过来自灯-驱动-电能控制部分3的第一驱动波形电流的供给，灯2的光发射被切换。
接着，该处理移动到步骤S202。在步骤S202，开始自动变焦调节。将全白色屏幕作为变焦图形投影到屏幕100上。利用步骤S203和随后的步骤来阐述本实施例中的自动变焦调节方法。
在步骤S203，变焦透镜驱动部分12开始驱动变焦透镜42。在步骤S204，变焦透镜位置探测部分13探测变焦透镜42的位置。在步骤S205，通过CCD相机或成像部分7来使在被探测到的位置中的变焦图形或投影图像成像以将其作为图像数据获取。在步骤S206，将被成像的变焦图形的图像数据存储在图像存储器8中。
在步骤S207中，根据存储在图像存储器8中的图像数据，图像处理部分9探测图像数据的所有像素上的亮度。在步骤S208，取决于所探测到的亮度，CPU6借助于预定的阈值来确定整个白色的范围。然后，借助于该预定的阈值，在整个白色的范围内，确定屏幕100的轮廓。这里，在不能确定屏幕100的轮廓的情况下，确定整个白色屏幕大概处于置于屏幕100的轮廓以内的状态。在这种情况下，该处理返回到步骤S204，其中变焦透镜位置探测部分13将变焦透镜驱动部分12已将变焦透镜42驱动达到的位置探测为下一个变焦透镜位置，以便于增加变焦比。在步骤S205，通过CCD像机来成像被放大成比上一轮中的变焦图形大的变焦图形。如此，重复操作工序直到在步骤S208确定屏幕100的轮廓范围。
在步骤S208，当CPU6确定屏幕100的轮廓范围被放置在整个白色的屏幕内时，该处理移动到步骤S209。在步骤S209，CPU6从亮度差探测值中读取屏幕100的轮廓位置，并根据变焦透镜42的初始位置数据，与从亮度差探测值中读出的屏幕100的轮廓数据相比较。然后，CPU6计算出一个移动量，该量是关于变焦透镜42要从当前位置移动的多大量的才将整个白色屏幕放置在屏幕100的轮廓中。在步骤S210，CPU6根据变焦透镜42的当前位置和移动量来驱动透镜驱动部分12和变焦透镜位置探测部分13。通过移动变焦透镜42，将整个白色的屏幕放置在屏幕100的轮廓内。由于此，该处理移动到步骤S211，因此完成自动变焦调节。
附带地，在CPU6在步骤S208确定屏幕100的轮廓范围落在整个白色屏幕内的情况下，该处理移动到步骤S209，在步骤S209中，CPU6从亮度差探测值中读取屏幕100的轮廓位置。然后，根据变焦透镜42的初始位置数据，进行与从亮度差探测值中读出的屏幕100的轮廓数据相比较。CPU计算一个移动量，该移动量是关于变焦透镜42要从当前位置移动多大的量才能将整个白色屏幕放置在屏幕100的轮廓中。在步骤S210，CPU6根据变焦透镜42的当前位置和移动量来驱动透镜驱动部分12和变焦透镜位置探测部分13。这样，通过移动变焦透镜42以将整个白色屏幕放置在屏幕100的轮廓内来实现自动变焦调节。
当自动变焦调节完成时，该处理移动到步骤S212。在步骤S212，相似于图4的步骤S114，CPU6向高电流开关切换部分5发送用于产生驱动灯-驱动-电能控制部分3的指令的信号，以便于使灯2正常发光(用于投影用户要使用的图像的光发射)。一旦接收该信号，高电流开关切换部分5向高电流产生电路31发送“开”信号或控制指令信号，以便于输出将包含电流I1的第一驱动波形电流再次改变成的包含电流I1和高电流I2的第二驱动波形电流。高电流产生电路31，一旦接收“开”信号，使灯-驱动-电能控制部分3将包含电流I1的第一驱动波形电流再次切换成包含电流I1和高电流I2的第二驱动波形电流，由此将其输出。由于此，在灯-驱动-电能控制部分3中，切换成相似于图2的将作为第二驱动波形输出的灯-驱动电流。由于来自灯-驱动-电能控制部分3的第二驱动波形电流的供给，切换灯2，而光发射在其投影图像上没有闪烁。因此，根据上述布置和流程，通过使用高电流开关切换部分5实现了自动变焦调节。
第二实施例提供下述效果。
(1)通过提供高电流开关切换部分5，可以通过将高电流产生电路31从“开”切换到“关”来将高电流I2可驱动地向下切换到电流I1(将第二驱动波形改变成第一驱动波形)。由于此，所获取的图像数据亮度稳定，能够实现精确的自动变焦调节。
(2)在自动变焦调节中，由于将变焦图形成像而产生的图像数据没有亮度变化。因为要提取的图像数据在每个点需要一片就令人满意了，所以可以实现高速自动变焦调节。结果，在自动变焦调节的该处理期间，可以将投影图像上的闪烁减小到尽可能低的程度。这使得能够执行自动变焦调节，而用户更感觉不到投影图像中的闪烁。
附带地，本发明不限于上述实施例。可以对上述实施例做出各种变形和改进。下面描述变形。
(变形1)在该实施例中，高电流开关切换部分5向高电流产生电路31输出用于输出将高电流I2改变为电流I1(将第二驱动波形改变为第一驱动波形)的电流的“关”信号或控制指令信号。然而，这并非限制性的，即，通过“关”信号将高电流I2改变成在先设置的电流值，由此将其输出。这可以通过检查投影图像上的闪烁的级别来设定要被改变的电流值。例如，当在自动聚焦调节该处理期间在投影图像中发现闪烁，可以输出值略高于电流I1的电流，而不将高电流I2降低到电流I1。这可以减小投影图像上的闪烁。如此，通过确认投影图像和图像数据上的闪烁，可以设定要被切换的电流值。
(变形2)由于具有高电流开关切换部分5的前述实施例可以执行自动聚焦和自动变焦调节，并因此可以对投影图像中的梯形失真进行修正。特别地，当出现梯形失真，通过自动聚焦调节可以计算投影仪1相对于屏幕100的距离和角度。通过向其添加基于自动变焦调节的修正，能够对梯形失真执行修正。在这种情况下，由于稳定了成像部分7所获取的图像数据的亮度，所以对于梯形失真可以实施快速而准确的修正。
(变形3)在前述实施例中具有高电流开关切换部分5的投影仪1为透射液晶型投影仪。然而，这并非限制性的，且还可以应用采用作为反射液晶系统的DLP(注册商标)(数字光处理)型和LCOS(硅上液晶)型的投影仪。由于此，在对采用各种类型的投影仪进行自动聚焦调节、自动变焦调节等期间，高电流开关切换部分5可以切换输出到灯2的驱动波形，使得能够获得没有闪烁的投影图像和图像数据。
(变形4)在第一实施例中，通过提供高电流开关切换部分5，在自动聚焦调节处理期间可以使所获取的图像数据稳定地成为没有闪烁的光。然而，这并非限制性的。例如，当执行彩色修正功能时，可以使用高电流开关切换部分5，该彩色修正功能是在非特定的投影目标平面上，例如，墙，进行色彩(红、绿、蓝、白、黑等)投影，从而可以通过探测该实质的颜色与投影目标平面所具有的颜色的差来利用反向修正(reverse correction)进行投影。由于此，虽然，常规地由于亮度变化而需要多个图像数据片，但是仅需要一片就能大到满意的效果，由此提高了对投影目标平面执行色彩修正功能的速度。
(变形5)在第一实施例中，自动聚焦调节方法包括计算在图像数据的所有像素上的相邻关系中的像素的亮度差的绝对值之和。然而，该方法并非限制性的。例如，可以设定具体的像素代替图像数据的所有像素以便于可以仅对这些像素计算所述亮度差的绝对值之和。这使得能够以更高的速度进行自动聚焦调节。
(变形6)在第一实施例中，自动聚焦调节方法采用在图像数据的所有像素上计算相邻关系中的像素的亮度差的绝对值之和以便于将对应其和为最大值的图像数据的聚焦透镜41的位置认定为焦距对准的位置。然而，该方法并非限制性的。例如，该方法可以为将具有最大亮度的(在图像数据上提供最大值亮度)聚焦透镜41的位置认定为焦距对准位置。此外，该方法可以为将其中图像数据上的最亮点和最暗点具有最大比率的聚焦透镜41的位置认定为焦距对准位置。此外，该方法还可以是将这样的聚焦透镜41的位置认定为焦距对准位置，该位置的最大值为在图像数据上的处于相邻关系的像素之间的亮度差绝对值的幂之和的最大值。
如上所述，可以采用各种聚焦调节方法。
(变形7)在第一实施例中，根据图4的流程图，当从步骤S102开始时，将通过由用户向投影仪1执行输入操作来启动自动聚焦调节。然而，这并非限制性的。在步骤S101将高电流开关产生电路31转变成“开”之后，CPU6可以执行一个程序以发送一个信号用于产生开始自动聚焦调节的操作。
(变形8)在第一实施例中用于自动聚焦调节的投影图像使用构造成在白色图像板上布置多个黑色直线的条状图形作为聚焦图形。然而，这并非限制性的，但可以使用静态图像来实施自动聚焦调节，只要该静态图像的色彩在该图像的整个表面上不均匀。这使得即使在利用用户要使用的静态图像的情况下也能够执行自动聚焦调节，由此使得向用户呈现图像的操作更简便。
1投影仪2作为光源的灯3作为光源驱动部分的灯-驱动-电能控制部分4投影透镜5作为电流控制指示部分的高电流开关切换部分6作为控制部分的CPU7作为图像获取部分的成像部分8图像存储器9图像处理部分10聚焦透镜驱动部分11聚焦透镜位置探测部分12变焦透镜驱动部分13变焦透镜位置探测部分31构成灯-驱动-电能控制部分的高电流产生电路41聚焦透镜42变焦透镜
权利要求
1.一种用于借助于空间光学调制元件来调制来自光源的光并投影图像的投影仪的光源驱动方法，该光源驱动方法的特征在于包括在自动聚焦调节与普通时间内向该光源提供不同的驱动波形。
2.根据权利要求1的光源驱动方法，其中在自动聚焦调节中按照第一驱动波形来驱动所述光源而在普通时间内按照向第一驱动波形进一步添加电流而得到的第二驱动波形来驱动该光源。
3.一种用于借助于空间光学调制元件来调制来自光源的光并投影图像的投影仪，该投影仪的特征在于包括在自动聚焦调节与普通时间内向光源提供不同的驱动波形。
4.根据权利要求3的投影仪，其中在自动聚焦调节中按照第一驱动波形来驱动所述光源而在普通时间内按照向第一驱动波形进一步添加电流而得到的第二驱动波形来驱动该光源。
5.根据权利要求3或权利要求4的投影仪，包括光源驱动部分，用于输出第一驱动波形和第二驱动波形；和电流控制指示部分，用于做出用于切换从所述光源驱动部分输出的第一和第二驱动波形的可控指令。
6.根据权利要求3至5中的任意一项的投影仪，包括图像获取部分，用于接收投影图像的反射光并获取图像数据，以便于执行所述自动聚焦调节；和图像处理部分，用于根据通过所述图像获取部分所获取的该图像数据来进行处理。
7.根据权利要求3至6中的任意一项的投影仪中的光源驱动器，包括光源驱动部分、电流控制指示部分和用于控制该电流控制指示部分的控制部分。
全文摘要
为了提供用于向投影仪的光源供给电能的光源驱动方法和采用该光源驱动方法的投影仪，将灯－驱动－电路控制部分(3)设置为用于输出第一驱动波形和第二驱动波形的光源驱动部分，并将高电流开关切换部分5设置为用于做出切换从灯－驱动－电能控制部分(3)中输出的第一驱动波形和第二驱动波形的可控指令的电流控制指示部分。
文档编号G03B21/00GK1843065SQ20058000098
公开日2006年10月4日 申请日期2005年6月22日 优先权日2004年6月24日
发明者松本守生, 古井志纪 申请人:精工爱普生株式会社