自动对焦组件、自动对焦方法和投影仪与流程

本发明属于投影仪技术领域，尤其涉及一种自动对焦组件、自动对焦方法和投影仪。

背景技术：

现有投影仪的自动对焦结构大多是通过开环的步进电机传动来实现对焦。开环的控制方式容易因为对焦结构自身的质量的影响而对焦不清，用户只能通过重新标定对焦结构来重新达到清晰的自动对焦效果，影响工作效率和使用体验。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种自动对焦组件、自动对焦方法和投影仪，能实现对焦的闭环控制，提升工作效率和工作体验。

为实现本发明的目的，本发明提供了如下的技术方案：

第一方面，本发明提供一种自动对焦组件，所述自动对焦组件用于投影仪，所述自动对焦组件包括：

感应传感器，用于获取所述投影仪的调焦结构的当前位置并输出感应电信号；

处理器，用于接收所述感应电信号，并根据预设程序控制所述调焦结构运动至所述投影仪对焦清晰的位置。

一种实施方式中，所述投影仪还包括激光模组，所述激光模组用于获取所述投影仪的镜头与投影幕布的投影距离；

当所述投影仪对焦清晰时，每一所述投影距离与每一所述调焦结构的位置相对应，所述预设程序包括形成所述投影距离与所述感应电信号的关联曲线。

一种实施方式中，所述自动对焦组件还包括存储器，所述存储器用于存储所述预设程序；

其中，所述预设程序包括根据所述关联曲线，判断所述感应传感器输出的实时感应电信号与所述关联曲线是否重合，若重合则对焦清晰，若不重合，则所述处理器控制所述调焦结构运动，直至实时感应电信号与所述关联曲线重合。

一种实施方式中，所述关联曲线通过标定而获得。

一种实施方式中，所述自动对焦组件还包括驱动件、连接件和磁性件，所述驱动件驱动所述连接件运动，所述磁性件设置在所述连接件上，且所述连接件和所述调焦结构连接；

所述感应传感器用于感测所述磁性件的磁场以获取所述调焦结构的当前位置。

一种实施方式中，所述感应传感器包括信号放大电路和/或模数转换电路，所述信号放大电路用于放大所述感应电信号，所述模数转换电路用于将所述感应电信号进行模数转换。

一种实施方式中，所述投影仪包括驱动芯片，所述驱动芯片包括信号放大电路和/或模数转换电路，所述信号放大电路用于放大所述感应电信号，所述模数转换电路用于将所述感应电信号进行模数转换，所述驱动芯片与所述感应传感器和所述处理器电连接，以接收所述感应传感器传输的所述感应电信号，并将所述感应电信号传输给所述处理器。

一种实施方式中，所述自动对焦组件包括信号放大电路，所述信号放大电路和所述感应传感器及所述处理器电连接，所述处理器包括模数转换电路，所述信号放大电路用于放大所述感应电信号，所述模数转换电路用于将所述感应电信号进行模数转换。

第二方面，本发明提供一种投影仪，包括镜头和第一方面各种实施方式中任一项所述的自动对焦组件，所述自动对焦组件用于调节所述镜头的焦距，以使对焦清晰。

第三方面，本发明提供一种自动对焦方法，所述自动对焦方法用于投影仪，包括：

获取所述投影仪的调焦结构的当前位置并输出感应电信号；

接收所述感应电信号，并根据预设程序控制所述调焦结构运动至所述投影仪对焦清晰的位置。

一种实施方式中，当所述投影仪对焦清晰时，每一所述投影距离与每一所述调焦结构的位置相对应；其中，所述投影距离为所述投影仪的镜头与投影幕布的距离，

根据所述预设程序控制所述调焦结构运动，包括：形成所述投影距离与所述感应电信号的关联曲线。

一种实施方式中，根据所述预设程序控制所述调焦结构运动，还包括：

根据所述关联曲线，判断所述感应传感器输出的实时感应电信号与所述关联曲线是否重合，若重合则对焦清晰，若不重合，则所述处理器控制所述调焦结构运动，直至实时感应电信号与所述关联曲线重合。

一种实施方式中，形成所述投影距离与所述感应电信号的关联曲线，包括：

标定所述关联曲线，先获取驱动所述调焦结构运动的驱动件的驱动步数与所述感应电信号的第一曲线，再获取所述投影距离与所述驱动件的驱动步数的第二曲线，根据所述第一曲线和所述第二曲线导出所述关联曲线。

一种实施方式中，通过驱动件驱动连接件移动，所述连接件带动所述调焦结构移动，所述连接件上设有磁性件；获取所述投影仪的调焦结构的当前位置并输出感应电信号，包括：

感测所述磁性件的磁场以获取所述调焦结构的当前位置。

一种实施方式中，所述感应电信号经过信号放大与模数转换后输出。

通过设置感应传感器获取调焦结构的当前位置，处理器根据预设程序控制调焦结构运动直至对焦清晰，包括了控制和反馈流程，实现了闭环控制，能自动对焦清晰，提升了工作效率和使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种实施例的投影仪的示意图；

图2是一种实施例的自动对焦组件的示意图；

图3是一种实施例的自动对焦组件的局部示意图；

图4是一种实施例的自动对焦组件的局部示意图；

图5是一种实施例的自动对焦组件的局部示意图；

图6是一种实施例的自动对焦方法的流程图。

附图标记说明：

100－投影仪；

10－自动对焦组件，11－感应传感器，111－感测电路，112－信号放大电路，113－模数转换电路，12－处理器，121－模数转换电路，13－存储器，14－驱动件，15－连接件，16－磁性件，18－信号放大电路；

20－镜头，21－调焦结构，22－激光模组，25－驱动芯片，251－信号放大电路，252－模数转换电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，本发明实施例提供一种投影仪100，包括镜头20和本发明实施例提供的自动对焦组件10，自动对焦组件10用于调节镜头20的焦距，以使对焦清晰。

具体的，镜头20的调焦结构21与自动对焦组件10连接，自动对焦组件10带动调焦结构21运动，使得调焦结构21可以调整镜头20的焦距，实现对焦。通过采用本发明的自动对焦组件10，使得投影仪100可以实现对焦的闭环控制，实现自动对焦清晰，提升工作效率和使用体验。

请参考图1，本发明实施例提供一种自动对焦组件10，自动对焦组件10用于投影仪100，自动对焦组件10包括感应传感器11和处理器12。感应传感器11用于获取投影仪100的调焦结构21的当前位置并输出感应电信号。处理器12用于接收感应电信号，并根据预设程序控制调焦结构21运动至投影仪100对焦清晰的位置。

本发明的实现原理为：感应传感器11获取的调焦结构21的当前位置如果对焦不清晰，则处理器12控制调焦结构21运动直至对焦清晰。具体而言，当调焦结构21的当前位置与预设程序中对焦清晰所对应的调焦结构21应当处在的位置不重合时，即说明对焦不清晰，则处理器12控制调焦结构21运动直至两者位置重合，从而对焦清晰。

可选的，感应传感器11可以实时感测调焦结构21的位置并实时输出感应电信号，以便于处理器12实时控制调焦结构21的运动，以实现实时的自动对焦。

可选的，感应传感器11也可以周期性的感测调焦结构21的位置并输出周期性的感应电信号，处理器12可周期性的控制调焦结构21的运动，以实现周期性的自动对焦。

可选的，感应传感器11感测调焦结构21的当前位置包括：感应传感器11直接感测调焦结构21的当前位置，或者，感应传感器11感测自动对焦组件10中与调焦结构21连接的结构的位置，由于自动对焦组件10驱动调焦结构21运动，使得自动对焦组件10中与调焦结构21连接的结构的位置也是运动的，该结构的当前位置可间接的反映调焦结构21的当前位置。

可选的，调焦结构21的运动可以包括移动或转动。调焦结构21可以与镜头20的镜筒连接，也可以和镜头20的镜片连接，此处不做过多限定，只要能够实现对镜头20的焦距调整即可。

因此，通过设置感应传感器11获取调焦结构21的当前位置，处理器12根据预设程序控制调焦结构21运动直至对焦清晰，包括了控制和反馈流程，实现了闭环控制，能自动对焦清晰，提升了工作效率和使用体验。

一种实施例中，请参考图1和图2，自动对焦组件10还包括驱动件14、连接件15和磁性件16。驱动件14驱动连接件15运动，磁性件16设置在连接件15上，且连接件15和调焦结构21连接。感应传感器11用于感测磁性件16的磁场以获取调焦结构21的当前位置。

本实施例中，驱动件14可以为步进电机，具有造价低，占用体积小的优点，可以使得投影仪100的整体结构更为紧凑。其他实施例中，驱动件14还可以为其他类型电机或者其他类型的驱动装置。

连接件15可采用任意可行的结构，此处不做限制。连接件15可以为金属或塑料等材质。

磁性件16可以为永磁铁，也可以为例如电磁铁等其他类型的磁性结构。

感应传感器11可以为隧道磁阻传感器(tunnelmagneto－resistive(tmr)sensor)、磁性传感器(anisotropicmagneto－resistive(amr)sensor)、巨磁电阻传感器(giantmagneto－resistive(gmr)sensor)、霍尔传感器(hallsensor)等。

如图2所示，以调焦结构21的运动为移动为例。

连接件15在驱动件14的驱动下移动时，调焦结构21和磁性件16跟随连接件15移动，磁性件16产生的磁场也跟随移动，使得磁场相对于感应传感器11的角度发生变化，感应传感器11通过感测磁场角度的变化，输出感应电信号，通过解析感应电信号即可得到磁性件16相对于感应传感器11的位置，进而得到磁性件16、连接件15、调焦结构21以及镜头20的相对位置。目前常规的自动对焦结构中，通常会在固定位置设置光耦，来感测连接件15是否到达指定位置，这种方式只能判断连接件15是否到达固定位置，不能实现连接件15的多个位置的监控，无法进行连接件15的精确位置控制。本实施例采用感应传感器11感测磁性件16的磁场的方式，能监控连接件15的多个位置，便于进行连接件15的精确位置控制，进而实现精准对焦清晰的效果。

请参考图1，处理器12具体可以为芯片、集成电路等。处理器12解析感应电信号得到连接件15的当前位置，再通过镜头20对焦是否清晰来控制是否改变连接件15的位置。具体采用预设程序进行控制，当对焦清晰时，不改变连接件15的位置；当对焦不清晰时，处理器12控制驱动件14驱动连接件15移动，使得对焦清晰，从而实现对焦的闭环控制，能实现镜头20的实时对焦清晰。

一种实施例中，请参考图1，投影仪100还包括激光模组22，激光模组22用于获取投影仪100的镜头20与投影幕布的投影距离。

当投影仪100对焦清晰时，每一投影距离与每一调焦结构21的位置相对应，预设程序包括形成投影距离与感应电信号的关联曲线。

其中，激光模组22可为投影仪100自身集成的器件，作用是测量镜头20和投影幕布的投影距离，激光模组22的具体结构不做限制。

对于投影仪100而言，投影距离与焦距一一对应，即在固定的投影距离时，焦距也是唯一的。由此可在使用投影仪100前进行标定，建立投影距离和焦距的内在关系，后续在自动对焦时，可根据此内在关系和实际焦距的感测结果，调整焦距，实现自动对焦清晰。

焦距的变化可转换为调焦结构21的位移，调焦结构21的位移又可转换为感应电信号的不同强度，经过以上转换，建立起投影距离和感应电信号的内在关系，即关联曲线，预设程序包括此关联曲线。

在自动对焦时，投影仪已放置在固定位置，其投影距离是不变的，预设程序中关联曲线上与该投影距离对应的感应电信号即为理论的感应电信号，而感应传感器感测的感应电信号为实时的感应电信号，通过对比理论的和实时的感应电信号是否相同，即可判断是否对焦清晰，若两者相同，则对焦清晰，若两者不同，则对焦不清晰。

其中，该关联曲线通过标定而获得。请参考图1和图2，标定时，先获取驱动件的驱动步数与感应电信号的第一曲线，再获取投影距离与驱动件的驱动步数的第二曲线，根据第一曲线和第二曲线导出关联曲线。

举例而言，以驱动件为步进电机为例，标定关联曲线时，步进电机将连接件驱动至起点位置，记录此时的感应电信号，然后，控制步进电机驱动连接件移动，步进电机每驱动一步记录对应的感应电信号b，得到步进电机驱动步数t和感应电信号b的第一曲线，即t－b曲线。根据激光模组测量得到的投影距离s，可以得到投影距离s和步进电机的驱动步数t的第二曲线，即s－t曲线，根据t－b曲线和s－t曲线，可以导出投影距离s和感应电信号b的关联曲线，即s－b曲线。自此，完成标定关联曲线的步骤。

一种实施例中，请参考图1，自动对焦组件10还包括存储器13，存储器13用于存储预设程序；

其中，预设程序包括根据关联曲线，判断感应传感器11输出的实时感应电信号与关联曲线是否重合，若重合则对焦清晰，若不重合，则处理器12控制调焦结构21运动，直至实时感应电信号与关联曲线重合。

根据标定的关联曲线，在投影距离固定时，对焦清晰的理论感应电信号也应当是一定值。感应电信号输出的实时感应电信号与关联曲线是否重合，即为实时感应电信号是否与理论电信号相等。两者若相等，则实时感应电信号应当落在关联曲线上，说明此时对焦清晰，两者若不相等，则实时感应电信号应当偏离关联曲线，说明此时对焦不清晰。自动对焦组件10可通过调节调焦结构21运动，使得感应传感器11获取的调焦结构21的实时感应电信号变化，也就是，当实时感应电信号与理论感应电信号相等时，停止调焦结构21的运动，则完成了对焦从不清晰到清晰的过程。

以上实施例介绍的关于预设程序的内容，可以理解的是，该预设程序具体采用的计算机程序、电路等可采用任意可行的方式，本发明并不做具体限定。

一种实施例中，请参考图3，感应传感器11包括信号放大电路112和/或模数转换电路113，信号放大电路112用于放大感应电信号，模数转换电路113用于将感应电信号进行模数转换。

其中，感应传感器11还包括感测电路111，感测电路111用于获取调焦结构21的位置，并输出感应电信号。感测电路111输出的感应电信号强度很弱，需要进行放大，故设置信号放大电路112，而为了使得处理器12能够识别，还需要通过模数转换电路113对感应电信号进行模数转换，形成数字信号，便于处理器12识别和处理。

具体的，以感应传感器11为霍尔传感器芯片为例，霍尔传感器芯片集成了霍尔传感器、信号放大电路112和模数转换电路113，霍尔传感器为感测电路111，用于输出感应电信号的模拟信号，信号放大电路112和模数转换电路113分别用于信号放大和模数转换。

在一些实施例中，感应传感器11也可只集成信号放大电路112和模数转换电路113的其中一种，例如，当感测电路111输出的感应电信号强度足够时，不需要进行信号放大，则可只设模数转换电路113，当处理器12或其他外部器件具有模数转换电路113时，感应传感器11内也可只设信号放大电路112，将模数转换的过程放在感应传感器11外部进行。

一种实施例中，请参考图4，投影仪100包括驱动芯片25，驱动芯片25包括信号放大电路251和/或模数转换电路252，信号放大电路251用于放大感应电信号，模数转换电路252用于将感应电信号进行模数转换，驱动芯片25与感应传感器11和处理器12电连接，以接收感应传感器11传输的感应电信号，并将感应电信号传输给处理器12。

本实施例中，驱动芯片25用于驱动自动对焦，这类驱动芯片25内部也可集成信号放大电路251和/或模数转换电路252。

一种实施例中，请参考图5，自动对焦组件10包括信号放大电路18，信号放大电路18和感应传感器11及处理器12电连接，处理器12包括模数转换电路121，信号放大电路18用于放大感应电信号，模数转换电路121用于将感应电信号进行模数转换。

本实施例中，在一些处理器12中，内部可集成模数转换电路121，此时只需增加一个信号放大电路18，即可实现感应电信号的放大和模数转换。

请参考图1和图6，本发明实施例还提供一种自动对焦方法，该自动对焦方法用于投影仪100，包括：

s1、获取投影仪100的调焦结构21的当前位置并输出感应电信号；

s2、接收感应电信号，并根据预设程序控制调焦结构21运动至投影仪100对焦清晰的位置。

其中，s1步骤可通过感应传感器11实现，s2步骤可通过处理器12实现。关于感应传感器11、处理器12以及相关实现原理，可参考前文论述，在此不做赘述。

通过获取调焦结构21的当前位置，并根据预设程序控制调焦结构21运动直至对焦清晰，包括了控制和反馈流程，实现了闭环控制，能自动对焦清晰，提升了工作效率和使用体验。

可选的，当投影仪100对焦清晰时，每一投影距离与每一调焦结构21的位置相对应；其中，投影距离为投影仪100的镜头20与投影幕布的距离。

根据预设程序控制调焦结构21运动，包括：形成投影距离与感应电信号的关联曲线。

可选的，根据预设程序控制调焦结构21运动，还包括：

根据关联曲线，判断感应传感器11输出的实时感应电信号与关联曲线是否重合，若重合则对焦清晰，若不重合，则处理器12控制调焦结构21运动，直至实时感应电信号与关联曲线重合。

可选的，形成投影距离与感应电信号的关联曲线，包括：

标定关联曲线，先获取驱动调焦结构21运动的驱动件14的驱动步数与感应电信号的第一曲线，再获取投影距离与驱动件14的驱动步数的第二曲线，根据第一曲线和第二曲线导出关联曲线。

可选的，通过驱动件14驱动连接件15移动，连接件15带动调焦结构21移动，连接件15上设有磁性件16；获取投影仪100的调焦结构21的当前位置并输出感应电信号，包括：

感测磁性件16的磁场以获取调焦结构21的当前位置。

可选的，感应电信号经过信号放大与模数转换后输出。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。