一种热失焦自动补偿的系统和方法与流程

本发明涉及一种用于投影系统的热失焦补偿方法，更具体地说，涉及一种投影系统热失焦的自动补偿方法。

背景技术：

投影镜头的镜片目前大多是玻璃或者树脂材料，其特性是随着温度变化会有一定程度的变形。而投影机在开机后总有一个内部温度上升直至到达热平衡的过程。因此，在开机后到达热平衡之前，随着内部温度上升，镜头的成像会发生改变，这样需要对其进行调焦还原清晰的画面。现有技术已经揭露了一热失焦补偿的投影仪，该投影仪通过在镜头附近设置温度传感器，通过检测投影镜头的温度值，而后通过调焦马达发出调焦命令，调焦马达驱动一组镜片前后运动进行调焦动作后，实现使得开机时画面经过热失焦补偿调焦后得到清晰的画面。

虽然开机时的投影设备的画面经过首次调焦后，投影镜头在使用过程中由于投影镜头及相关构建因环境温度的变化以及投影机内部温度的变化，而热胀冷缩造成投影镜头一直会出现投影镜头的焦距跑位(俗称热跑焦或热失焦)，使得投影镜头投影出来的画面随时会变得模糊不清。尤其对于散热挑战较大的小投影机，是行业的难题。在使用过程中出现模糊不清，除了在出现热失焦后重新手动调焦，没有更好的方法。

技术实现要素：

本发明的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种热失焦自动补偿的系统和方法，在投影镜头使用过程中因温度变化而造成跑焦时能及时触发自动补偿调焦；

本发明另一种热失焦自动补偿的系统和方法的投影画面具有专用小弹窗，显示固定内容，在任何投影画面背景下，方便对投影画面的成像清晰度进行分析；

本发明提供另一种热失焦自动补偿的系统和方法，在投影镜头使用中，自动调焦移动范围小于开机时的首次调焦的移动范围，由于是自动补偿调焦，降低了补偿调焦对观看流畅性的影响。

为了实现上述目的，本发明提供一种热失焦自动补偿的方法，其特征在于，投影系统在开机使用过程中，满足热失焦补偿任一触发条件时，触发热失焦补偿，包括步骤：通过移动可移动镜片，获取至少两帧不同的实时投影画面；分析所述至少两帧不同的适时投影画面的清晰度，找到移动范围内清晰度最高值对应的可移动镜片位置；并控制可移动镜片落在移动范围内清晰度最高值的位置。

其中，优选方案为：触发条件为达到开机或首次调焦后的预设定时间。

其中，优选方案为：触发条件为投影镜头附近的温度到达或超过一个或多个特定阈值。

其中，优选方案为：触发条件为监控镜头的清晰度不满足清晰度要求。

其中，优选方案为：投影系统开机时，所述可移动镜片的移动范围l1小于所述首次调焦过程中的移动范围l0。

其中，优选方案为：投影画面包括一专用弹窗显示固定内容，用于所述投影画面的成像清晰度分析。

本发明还包括一种热失焦自动补偿的系统，包括至少一组可以在调焦范围内前后移动调焦的投影镜头，及驱动所述投影镜头移动的调焦马达，其特征在于，还包括：信号处理模块，投影镜头、监控镜头、调焦马达、以及信号处理模块电性连接，投影系统在开机使用过程中，满足热失焦补偿任一触发条件时，触发热失焦补偿；监控镜头，获取至少两帧不同的实时投影画面；所述信号处理模块分析实时投影画面的清晰度，找到移动范围内清晰度最高值对应的可移动镜片位置；控制可移动镜片落在移动范围内清晰度最高值的位置。

其中，优选方案为：所述可移动镜片的移动范围l1小于首次调焦过程中的移动范围l0。

其中，优选方案为：所述投影画面设有专用弹窗，显示固定内容，用于所述投影画面的成像清晰度分析。

其中，优选方案为：所述投影镜头附近安装温度传感器，监控所述投影镜头的内部温度。

本发明的有益效果在于，在投影镜头使用过程中因温度变化而造成跑焦时能及时触发自动补偿调焦；同时该系统和方法自动补偿调焦过程中投影画面具有专用小弹窗，显示固定内容，在任何投影画面背景下，方便对投影画面的成像清晰度进行分析；再者在投影镜头使用中，自动调焦移动范围小于开机时的首次调焦的移动范围，由于是自动补偿调焦且调焦过程短，降低了补偿调焦对观看流畅性的影响。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种热失焦自动补偿的系统的第一实施例的结构示意图；

图2是本发明一种热失焦自动补偿的系统的第二实施例的结构示意图；

图3是本发明首次调焦和本发明热失焦自动调焦的位移对比图；

图4是本发明一种热失焦自动补偿的方法第一实施例的流程图；

图5是本发明一种热失焦自动补偿的方法第一实施例的流程图。

具体实施方式

现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。

如图1所示，在本发明的投影系统热失焦自动补偿第一实施例中，包括投影镜头10，及调焦马达30，还包括一监控镜头20、一信号处理模块40，所述投影镜头10包括至少一组可以在调焦范围内前后移动调焦的可移动镜片101，所述可移动镜片101和调焦马达30驱动连接，调焦马达30驱动可移动镜片101在调焦范围内前后移动；所述监控镜头20监控投影镜头的投影画面50成像清晰度信息发送给信号处理模块40；所述信号处理模块40接收、分析投影画面成像清晰度信息；所述调焦马达30依据所述信号处理模块40处理的投影画面50成像清晰度信息驱动可移动镜片101前后移动。在实际调焦过程中，通过移动可移动镜片101，获取至少两帧不同的实时投影画面；分析所述至少两帧不同的实时投影画面清晰度，找到移动范围内清晰度最高值对应的可移动镜片位置；控制可移动镜片落在移动范围内清晰度最高值的位置。

其中，所述投影镜头10、监控镜头20、调焦马达30均与信号处理模块40电性连接相互通讯，当满足自动补偿调焦启动条件，投影镜头10在投影画面50非中心区域出现一个专用弹窗501，专用弹窗显示固定内容，弹窗内容可为文字或图像或文字+图像，监控镜头20将抓拍到至少两帧不同的专用弹窗实时图片传到信号处理模块40进行比对分析，分析专用弹窗实时图片的清晰度，找到移动范围内清晰度最高值对应的可移动镜片位置，指令调焦马达30带动可移动镜片101前后移动，控制可移动镜片落在移动范围内清晰度最高值的位置，完成自动补偿调焦动作。专用弹窗的好处是当投影画面为纯色画面或暗场画面时，监控镜头20抓拍到的投影画面图像很难做图像清晰度分析，这时用专用弹窗画面来代替投影画面进行比对分析，就能很方便地找到清晰度最高值的图片及对应位置，也就是说在任何投影画面背景下，都能进行热失焦自动补偿调焦动作。

其中，所述调焦马达30包括音圈马达、步进马达或伺服马达。

图2为本发明的热失焦自动补偿的系统的第二实施例，本实施例中，增加了温度传感器60，用于监控所述投影镜头10附近的温度。当所述温度传感器测试的内部温度到达或超过一个或多个特定阈值时，投影系统通过投影镜头10在投影画面50非中心区域出现一个专用弹窗501，专用弹窗显示固定内容，弹窗内容可为文字或图像或文字+图像，监控镜头20将抓拍到至少两帧不同的专用弹窗实时图片传到信号处理模块40进行比对分析，分析专用弹窗实时图片的清晰度，找到移动范围内清晰度最高值对应的可移动镜片位置，指令调焦马达30带动可移动镜片101前后移动，控制可移动镜片落在移动范围内清晰度最高值的位置，完成自动补偿调焦动作。

图3为首次调焦和本发明热失焦自动调焦的位移对比图，如图3所示，首次调焦为开机时的调焦，调焦过程从零点o1开始，过最佳清晰点t1后，从t2点返回停在t1点上，调焦范围为l0；热失焦自动补偿调焦时，从t1点向b1点移动，信号处理模块发现弹窗信息越来越模糊，会命令调焦马达反向移动，过最佳清晰点a后，从b2点返回停在a点上。调焦范围为l1，由于热失焦时投影镜头的后焦位置与首次调焦后的后焦位置很近，所以热失焦自动补偿调焦的范围l1要比首次调焦的范围l0小得多，由于自动补偿调焦过程短，降低了补偿调焦对观看流畅性的影响。

图4为本发明一种热失焦自动补偿的方法的流程图，如图3所示：投影镜头10开启开始工作，首先进行一次调焦，，当投影画面50的清晰度低于预设的阈值，或者是比上一次调焦的清晰度低于一个固定的数值或者是上一次调焦的百份比(如80％)时，在本实施例中，所述定时启动时间为以开机或首次调焦为起点的预设定时长终结时间，比如预设时间为10分钟，投影系统使用过程中当满足定时启动热失焦补偿，通过移动可移动101，获取至少两帧不同的实时投影画面；信号处理模块40分析所述至少两帧不同的实时投影画面清晰度，找到移动范围内清晰度最高值对应的可移动镜片101位置；所述信号处理模块40控制令调焦马达30可移动镜片101落在移动范围内清晰度最高值的位置，那么在开机或首次调焦后，每隔10分钟就进行一次自动补偿调焦。

图5为本发明一种热失焦自动补偿的方法另一实施例的流程图，与上一实施例比较，本实施例在投影系统中增加了温度传感器60，用于监控所述投影系统内部温度。本实施例主要是监控投影镜头10附近的温度，本实施例一次或多次自动补偿调焦的触发条件是当所述温度传感器测试的内部温度到达或超过一个或多个特定阈值时，在本实施例中，设定有4个温度阈值，分别为10℃、20℃、30℃、40℃，如果首次调焦时温度传感器监测到的温度为25℃，那么当温度传感器监测到的温度达到30℃时，会触发自动补偿调焦，当温度继续升高，温度传感器监测温度达到40℃时，会再次触发自动补偿调焦，反之亦然。

本发明在投影镜头使用过程中因温度变化而造成跑焦时能及时触发补偿调焦；同时该系统和方法自动补偿调焦过程中具有专用小弹窗，显示固定内容，在任何投影画面背景下，方便对投影画面的成像清晰度进行分析；再者在投影镜头使用中，自动补偿调焦移动范围小于开机时的首次调焦的移动范围，由于是自动补偿调焦且调焦过程短，降低了补偿调焦对观看流畅性的影响。

应当理解的是，以上实施例仅用以说明发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。