自动定位投影仪及自动定位方法与流程

本发明涉及一种投影仪，尤其涉及一种自动定位投影仪及自动定位方法。

背景技术：
在投影设备普及的今天，投影仪被引入了各行各业，学校上课，公司开会，项目答辩，各种场合下均需要使用投影仪。而现在的投影仪没有自校准功能，每次投影仪或者屏幕位置被移动后都需要人工将其对准，而且经常出现画面歪斜的情况，使用比较繁琐。

技术实现要素：
针对现有的技术缺陷，本发明提供一种自动定位投影仪及自动定位方法，投影仪依靠投影幕上的光敏传感器来自动校正投影仪位置，使画面可以完整、清晰的投影到投影幕上的装置。为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种自动定位投影仪，包括投影仪机身、镜头、镜头调节机构、光敏传感器和通讯模块；所述镜头安装在镜头调节机构上，所述镜头调节机构安装在投影仪机身上；所述镜头与投影仪机身相连；所述光敏传感器与通讯模块相连，通讯模块通过无线与投影仪机身相连。进一步的所述镜头调节机构包括水平移动机构、前后移动机构、竖直移动机构和镜头支架；所述水平移动机构包括水平移动导轨和第一微型电机，第一微型电机安装于投影仪机身内部；水平移动导轨安装于投影仪机身前端，通过齿轮齿条与第一微型电机相连，实现水平移动；所述前后移动机构包括前后移动导轨和第二微型电机；所述第二微型电机安装于机身内部，所述前后移动导轨安装于水平移动导轨上，通过齿轮齿条与第二微型电机相连，实现前后移动；所述竖直移动机构包括镜头支架和微型舵机，所述微型舵机安装于前后移动导轨上；所述镜头支架安装于微型舵机的舵盘上，可以跟随微型舵机转动；所述镜头安装于镜头支架上；所述第一微型电机、微型舵机和第二微型电机均与投影仪机身相连。进一步的，所述投影仪投影仪机身包括光学结构模块、散热模块、主控电路模块、电机控制模块和无线通讯模块；其中，所述光学结构模块、散热模块、电机控制模块和无线通讯模块均与主控电路模块相连；所述主控电路模块控制图像输出以及根据无线通讯信息调节电机控制信号；所述光学结构模块与镜头相连，将主控电路模块的电子信号转化为光学信号通过镜头投影到投影幕上；所述散热模块用于机体散热；所述无线通讯模块与通讯模块相连，用于投影幕和投影仪之间的通讯；所述电机控制模块分别与第一微型电机、微型舵机以及第二微型电机相连，根据主控电路模块的信号控制电机运动。一种利用上述的投影仪的自动定位方法，具体包括如下步骤：(1)在投影幕的四角安装四个光敏传感器，将投影仪固定在投影幕中心前方接近焦距的位置；(2)启动投影仪，镜头首先发出四道白光指向矩形的四个顶点，若光敏传感器未接收到白光，则电机控制模块控制水平移动机构的第一微型电机和竖直移动机构的微型舵机转动，进行全场扫描，具体方法如下：(2.1)先将镜头移动至最左下方，然后竖直移动机构向上移动镜头至最上方；(2.2)再用水平移动机构向右移动一定长度后再把镜头用竖直移动机构移至最下方；(2.3)重复步骤(2.1)和步骤(2.2)直至有一个光敏传感器接收到白光或水平移动机构到达最右方；(2.4)若水平移动机构到达最右方仍没有接收到白光，则利用前后移动装置将镜头前移一段距离，再次重复步骤(2.1)和步骤(2.2)；(2.5)当有一个光敏传感器接收到白光后；(2.5.1)调整前后移动装置，使镜头后移，当原来接收到白光的光敏传感器再次接收不到时，停止调整前后移动装置；(2.5.2)利用水平移动装置和竖直移动装置使镜头在水平与竖直两方向小幅度调整，直至再次接收到白光；(2.6)然后重复步骤(2.5.1)和步骤(2.5.2)直至有两个光敏传感器接收到白光；(3)在有两个光敏传感器接收到白光后，在长宽比不变的情况下，长方形的位置已完全确定，即镜头位置已经调整好，此时调整镜头焦距，投影仪上光斑会相应变大或变小，根据光敏传感器接收到光照强度大小即可判断焦距情况；当光敏传感器接收到光照强度达到最大时，说明焦距调整完成，投影仪完成了自动定位和调焦工作。本发明与背景技术相比，具有的有益效果是：可以实现投影仪位置的自动校准，无需每次使用前人工调整投影仪，使用起来方便快捷，而且自动定位准确简单。附图说明图1为本发明投影仪的正视图；图2为本发明投影仪的侧视图；图3为本发明投影仪的俯视图；图4为本发明投影幕的平面图；其中：投影仪机身1、水平移动机构2、竖直移动机构3、镜头4、第一微型电机5、前后移动机构6、幕布7、光敏传感器8、通讯模块9、微型舵机10、第二微型电机11。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。如图1-3所示，本发明包括投影仪机身1、镜头4、镜头调节机构、光敏传感器8和通讯模块9；所述镜头安装在镜头调节机构上，所述镜头调节机构安装在投影仪机身1上；所述镜头与投影仪机身1相连；所述光敏传感器8与通讯模块9相连，通讯模块9通过无线与投影仪机身1相连。所述镜头调节机构包括水平移动机构2、竖直移动机构3、前后移动机构6和镜头支架；所述水平移动机构2包括水平移动导轨和第一微型电机5，第一微型电机5安装于投影仪机身1内部；水平移动导轨安装于投影仪机身1前端，通过齿轮齿条与第一微型电机5相连，实现水平移动；所述前后移动机构6包括前后移动导轨和第二微型电机11；所述第二微型电机11安装于机身内部，所述前后移动导轨安装于水平移动导轨上，通过齿轮齿条与第二微型电机11相连，实现前后移动；所述竖直移动机构3包括镜头支架和微型舵机10，所述微型舵机10安装于前后移动导轨上；所述镜头支架安装于微型舵机10的舵盘上，可以跟随微型舵机10转动；所述镜头4安装于镜头支架上；所述第一微型电机5、微型舵机10和第二微型电机11均与投影仪机身1相连。所述投影仪投影仪机身1包括光学结构模块、散热模块、主控电路模块、电机控制模块和无线通讯模块；其中，所述光学结构模块、散热模块、电机控制模块和无线通讯模块均与主控电路模块相连；所述主控电路模块控制图像输出以及根据无线通讯信息调节电机控制信号，可以采用德州仪器生产的TQFP100，但不限于此；所述光学结构模块与镜头4相连，将主控电路模块的电子信号转化为光学信号通过镜头4投影到投影幕上，可以选用德州仪器生产的1910-6103W模块，但不限于此；所述散热模块用于机体散热，可以采用台湾协禧生产的AD0612HX-H93型散热风扇，但不限于此；所述无线通讯模块与通讯模块9相连，用于投影幕和投影仪之间的通讯，可以采用Risym公司生产的NRF24L01型号芯片，但不限于此；所述电机控制模块分别与第一微型电机5、微型舵机10以及第二微型电机11相连，根据主控电路模块的信号控制电机运动，可以采用意法半导体公司L298N控制芯片，但不限于此。如图4所示，在投影幕7的四角分别安装了四个光敏传感器8，并在顶部安装了通讯模块9，通讯模块9由光敏传感器8输入，并将输出无线发送给投影仪机身1中的无线通讯模块；通讯模块9可以采用Risym公司生产的NRF24L01型号芯片，但不限于此。本发明的工作过程如下：(1)在投影幕7的四角安装四个光敏传感器8，将投影仪固定在投影幕中心前方接近焦距的位置；(2)启动投影仪，镜头4首先发出四道白光指向矩形的四个顶点，若光敏传感器8未接收到白光，则电机控制模块控制水平移动机构2的第一微型电机5和竖直移动机构3的微型舵机10转动，进行全场扫描，具体方法如下：(2.1)先将镜头4移动至最左下方，然后竖直移动机构3向上移动镜头4至最上方；(2.2)再用水平移动机构2向右移动一定长度后再把镜头4用竖直移动机构3移至最下方；(2.3)重复步骤(2.1)和步骤(2.2)直至有一个光敏传感器8接收到白光或水平移动机构到达最右方；(2.4)若水平移动机构2到达最右方仍没有接收到白光，则利用前后移动装置6将镜头4前移一段距离，再次重复步骤(2.1)和步骤(2.2)；(2.5)当有一个光敏传感器8接收到白光后；(2.5.1)调整前后移动装置6，使镜头4后移，当原来接收到白光的光敏传感器8再次接收不到时，停止调整前后移动装置6；(2.5.2)利用水平移动装置2和竖直移动装置3使镜头4在水平与竖直两方向小幅度调整，直至再次接收到白光；(2.6)然后重复步骤(2.5.1)和步骤(2.5.2)直至有两个光敏传感器8接收到白光；(3)在有两个光敏传感器8接收到白光后，在长宽比不变的情况下，长方形的位置已完全确定，即镜头4位置已经调整好，此时调整镜头4焦距，投影仪上光斑会相应变大或变小，根据光敏传感器8接收到光照强度大小即可判断焦距情况；当光敏传感器8接收到光照强度达到最大时，说明焦距调整完成，投影仪完成了自动定位和调焦工作，可以开始使用。