本实用新型涉及投影领域,具体而言,涉及一种调焦装置以及投影仪。
背景技术:
投影仪又称投影机,是一种将图像或视频投影至墙面或投影幕上的设备。目前,投影仪广泛应用于家庭、办公室、学校和娱乐场所等场合。
投影仪在使用时,都会需要一个调焦的过程,调焦的目的是使投影在墙面或投影幕上的画面达到最清晰的状态。目前的投影仪采用的是手动调焦和电动调焦两种方案。手动调焦是用户手动旋转投影仪上面的旋钮,来调节画面的清晰度。而电动调焦是用户通过遥控器上的按钮来进行操作实现调焦。无论是手动调焦还是电动调焦都需要用户自行操作来完成。
技术实现要素:
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种调焦装置以及投影仪,以解决上述问题。
本实用新型的实施例是这样实现的:
第一方面,本实用新型提供一种调焦装置,应用于投影仪,所述投影仪包括光机,所述调焦装置包括辅助镜头、控制器以及步进马达,所述辅助镜头与所述控制器电连接,所述控制器与所述步进马达电连接,所述步进马达用于与所述光机活动连接。
在本实用新型较佳的实施例中,步进马达包括步进马达主体、电机以及马达齿轮,所述光机包括光机头、调节光圈以及光机齿轮,所述电机设置于所述步进马达主体内,所述电机分别与所述控制器以及马达齿轮电连接,所述调节光圈套设于所述光机头上,通过调节光圈的转动,以调节焦距,所述光机齿轮设置于所述调节光圈上,用于带动所述调节光圈转动,所述马达齿轮用于与所述光机齿轮啮合。
在本实用新型较佳的实施例中,上述光机还包括拨片,所述拨片与所述调节光圈连接,用于带动所述调节光圈转动。
在本实用新型较佳的实施例中,上述步进马达主体上设置有凸起,所述光机头上设置有与所述凸起配合的凹槽,所述凹槽与所述凸起进行过盈配合实现活动连接。所述步进马达处于第一状态,所述调焦装置远离所述光机。当所述步进马达处于第二状态,所述调焦装置靠近所述光机,所述马达齿轮与所述光机齿轮啮合。
在本实用新型较佳的实施例中,上述调焦装置还包括可伸缩连接杆,所述步进马达主体与所述光机头通过所述可伸缩连接杆活动连接。当所述步进马达处于第一状态,所述调焦装置远离所述光机。当所述步进马达处于第二状态,所述调焦装置靠近所述光机,所述马达齿轮与所述光机齿轮啮合。
在本实用新型较佳的实施例中,上述电机包括转轴以及电机齿轮,所述电机齿轮设置于所述转轴上,且所述电机齿轮与所述马达齿轮啮合。
在本实用新型较佳的实施例中,上马达齿轮包括第一马达齿轮、第二马达齿轮以及输出齿轮,所述第一马达齿轮与所述第二马达齿轮固定在同一转轴上,且所述第一马达齿轮的直径大于第二马达齿轮,所述第一马达齿轮与所述电机齿轮啮合,所述第二马达齿轮与所述输出齿轮啮合,所述输出齿轮用于与所述光机齿轮啮合。
在本实用新型较佳的实施例中,上述第一齿轮与所述第二齿轮一体成型。
第二方面,本实用新型提供一种投影仪,包括上述调焦装置,还包括光机、第一外壳以及第二外壳,所述第一外壳以及所述第二外壳盖合形成空腔,所述光机以及所述调焦装置设置于所述空腔内。
在本实用新型较佳的实施例中,上述投影仪还包括固定支架,所述辅助镜头通过所述固定支架固定在所述空腔内。
本实用新型实施例的有益效果是:
本实用新型提供的调焦装置以及投影仪,在开机时,通过辅助镜头获取到的照片,由控制器进行对比计算,并控制步进马达带动调节光圈进行自动调焦。本实用新型实施例提供的调焦装置以及投影仪,不需要手动调焦,在投影仪开启时,就自动调节焦距,获得最清晰的画面。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。
图1为本实用新型较佳实施例提供的投影仪的结构示意图;
图2为本实用新型较佳实施例提供的调焦装置以及光机的结构示意图;
图3为本实用新型较佳实施例提供的调焦装置的结构示意图;
图4为本实用新型较佳实施例提供的调焦装置与光机的第一状态的结构示意图;
图5为本实用新型较佳实施例提供的调焦装置与光机的第二状态的结构示意图。
图标:100-调焦装置;110-辅助镜头;120-步进马达;121-步进马达主体;123-马达齿轮;200-光机;210-光机头;220-调节光圈;230-光机齿轮;300-投影仪;310-第一外壳;330-第二外壳;350-拨片。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“耦合”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。本申请所描述的装置实施例仅仅是示意性的。另外,在本实用新型各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
投影仪是一种用来放大显示图像或视频的投影设备,现在已广泛应用于教育、商务、政府、家庭娱乐等方面。
投影仪成像的基本原理都是先将光线分成红、绿、蓝三种颜色,然后通过棱镜将三种颜色的图像合成一个图像,再通过镜头投影至屏幕或者目标墙面上。投影仪的光机的镜头相当于一个凸透镜,当物体位于凸透镜的二倍焦距与一倍焦距之间时,来自投影片上物体的光,通过凸透镜形成倒立、放大的实像,最后再经过平面镜改变光传播的方向,使其在屏幕中成像。
根据不同的投影技术。将投影技术分为阴极射线管(Cathode Ray Tube,CRT)投影技术、液晶显示管(Liquid Crystal Display,LCD)投影技术、数字光处理(Digital Light Processor,DLP)投影技术,其中DLP投影技术是一种应用很广泛的技术,DLP投影仪图像对比度、灰度等级、色彩、图像信号噪声比等各方面都比较出色。
但是,不论是哪种投影仪,投影时,都需要调节焦距以获得清晰的投影画面。一般的投影仪,每次投影时,通过手动调焦获得清晰的投影画面。目前市面上,还有一些电动投影仪,通过遥控控制调焦。不论是手动投影仪还是电动投影仪都需要用户进行调节操作。不够方便、不够智能。
为了解决上述问题,发明人经过长期的实验以及不断地探索,提出本实用新型实施例提供的调焦装置以及投影仪。
请参见图1,是本实用新型较佳实施例提供的一种投影仪300,包括调焦装置100、光机200、第一外壳310以及第二外壳330。
第一外壳310以及所述第二外壳330盖合形成空腔,所述光机200以及所述调焦装置100设置于所述空腔内,光机200与所述调焦装置100连接。
请参见图2,光机200包括光机头210、调节光圈220以及光机齿轮230,调节光圈220套设于光机头210上,光机齿轮230设置于光机头210靠近调焦装置100的一侧,并与调节光圈220连接,带动调节光圈220转动。
进一步地,光机200还包括一拨片350,拨片350与调节光圈220连接。用于带动调节光圈220转动。其中,拨片350设置于调节光圈220靠近第一外壳310的一侧,并裸露出来。
请参见图3,是本实用新型提供的一种调焦装置100,调焦装置100包括辅助镜头110、控制器、以及步进马达120,所述辅助镜头110与所述控制器电连接,所述控制器与所述步进马达120电连接。
辅助镜头110为具有拍摄功能的镜头,安装于步进马达120的前端,用于获取目标墙面上的图片并发送至控制器。进一步地,投影仪300还包括固定支架,辅助镜头110通过所述固定支架固定在空腔内的第二外壳330底部。
控制器用于接收辅助镜头110发送的图片信息,并控制步进马达120进行调节焦距。
具体地,在投影仪300开启时,辅助镜头110采集屏幕或者目标墙面上的图像,并将采集到的图像数据传输至控制器,同时,控制器检测步进马达120的转动角度信息,例如步进马达120的转动角度,其中,步进马达120的转动角度可以通过检测向步进马达120输入的脉冲数确定,并将当前的图像数据与转动角度对应保存。获取到图像数据后,对获取到的图像数据进行滤波处理,例如,可以采用但不限于高斯滤波、均值滤波、中值滤波、双边滤波等方法。作为一种实施方式,由于均值滤波可以平滑图像,取出图像中的数据干扰信号,且运算速度快,算法简便,因此使用均值滤波。滤波完成后,对滤波后的图像进行二值化处理,二值化处理可以为但不限于灰度平均值法、迭代阈值算法等方法。迭代阈值算法是先假定一个阈值,然后计算在该阈值下的背景的中心值,当背景和背景中心值的平均值和假定的阈值相同时,则迭代终止,并以此值为阈值进行二值化。
二值化处理完成后,再提取二值化后的图像数据的图像轮廓。提取出图像数据的图像轮廓后,再通过图像轮廓识别方法,提取出图像轮廓中的特征图像,该特征图像为预先设定好的图像,例如,该设定的图像可以为方形、圆形或字符等,在打开投影仪300时,该预先设定好的图像会被投影仪300投影在屏幕上。随着步进马达120的转动,光机200中的透镜的距离发生变化,投影在屏幕上的图像也逐渐由模糊变得清晰。当投影在屏幕上的图像变得十分模糊时,无法提出图像数据中的图像轮廓。此时,控制器控制光机200再次调节焦距,并对最新获得的图像数据进行特征提取,记录最新获得的步进马达120的转动信息,直至提取到图像数据中的特征图像。
当得到特征图像的清晰度之后,随着步进马达120的转动,光机镜头的焦距也逐渐发生变化,投影在屏幕上的图像也逐渐变得清晰。当两个焦距达到某一个特定值时,投影在屏幕上的图像的清晰度最高,随着步进马达120的继续转动,投影在屏幕或者目标墙面上的图像又逐渐变大而模糊。因此,在转动过程中,特征图像的清晰度会逐渐增加,达到峰值之后,逐渐降低。因此,控制器会在每得到一个特征图像的清晰度后,将该特征图像的前一个特征图像即前特征图像的清晰度与当前特征图像的清晰度以及前特征图像的前一个特征图像的清晰度对比。如果在前特征图像的清晰度分别大于当前特征图像的清晰度以及在前特征图像的前一个特征图像的清晰度,则说明该在前特征图像的清晰度达到峰值,那么将该在前特征图像定义为清晰度最高的特征图像。
控制器在获得辅助镜头110上传的图像数据时,同时获得当前时刻与之对应的转动角度信息。因此,当找到清晰度最高的特征图像时,该清晰度最高的特征图像对应有一转动角度信息。此时,控制器向步进马达120发送控制信号,控制步进马达120转动至该转动角度信息对应的转动角度。
步进马达120包括步进马达主体121、电机以及马达齿轮123,其中,所述电机设置于所述步进马达主体121内,所述电机分别与所述控制器以及马达齿轮123电连接,所述电机包括转轴以及电机齿轮,所述电机齿轮设置于所述转轴上,且所述电机齿轮与所述马达齿轮123啮合。
其中,马达齿轮123包括第一马达齿轮、第二马达齿轮以及输出齿轮,所述第一马达齿轮与所述第二马达齿轮固定在同一转轴上,且第一马达齿轮与第二马达齿轮一体成型。第一马达齿轮的直径大于第二马达齿轮。所述第一马达齿轮与所述电机齿轮啮合,所述第二马达齿轮与所述输出齿轮啮合。
本实用新型的主要目的是提供一种调焦装置100及投影仪300,以解决现有技术只能靠手动或者电动方式进行调焦的局限技术。自动调焦功能的实现是通过辅助的镜头进行成像,通过计算后,传达给步进马达120,然后步进马达120进行运转带动马达齿轮123转动,马达齿轮123再带动光机200上的光机齿轮230进行运动,以达到清晰度最高的位置。在客户使用时,随着摄影仪开机,辅助镜头110便开始运作,带动步进马达120进行自动调焦,不需要客户进行任何操作。而且调焦的时间在3S左右即可自动完成。如此一来,提高了用户体验,拉伸了产品的档次,提升了公司的形象。
进一步地,在一些特殊情况下,还需要对投影仪300进行手动调节,因此,在步进马达主体121上设置有凸起,所述光机200上设置有与所述凸起配合的凹槽,所述凹槽与所述凸起进行过盈配合实现活动连接。
当所述步进马达120处于第一状态,所述调焦装置100远离所述光机200。其中,请参见图4,第一状态是指,需要对投影仪300进行手动调焦时,将调焦装置100向着远离光机200方向拉出,使得输出齿轮远离光机200齿轮,通过拨动裸露出来的拨片350,带动调节光圈220转动,实现对投影仪300进行手动调焦操作。
当所述步进马达120处于第二状态,请参见图5,第二状态是指,所述调焦装置100靠近所述光机200,所述马达齿轮123与所述光机齿轮230啮合。可以通过控制器控制马达齿轮123带动光机齿轮230转动,以带动调节光圈220实现自动调节焦距。
在另外一种实施方式中,还可以通过设置可伸缩连接杆,使得调焦装置100远离靠近光机200,以实现自动或者手动调节焦距。
具体地,调焦装置100包括可伸缩连接杆,所述步进马达主体121与所述光机头210通过所述可伸缩连接杆活动连接;
当所述步进马达120处于第一状态,所述调焦装置100远离所述光机200,实现手动调焦。
当所述步进马达120处于第二状态,所述调焦装置100靠近所述光机200,所述马达齿轮123与所述光机齿轮230啮合,实现自动调焦。
进一步地,调焦装置100还包括拉伸杆,拉伸杆设置于步进马达主体121远离光机200的一侧,拉伸杆的一部分设置于空腔内,另一部分设置于第一外壳310或第二外壳330外。通过拉动拉伸杆,控制调焦装置100远离或者靠近步进马达120。当拉伸杆向着调焦装置100远离光机200的方向移动时,调焦装置100远离光机200,处于第一状态,可以通过拨动拨片350进行手动调焦;当拉伸杆向着调焦装置100靠近光机200的方向移动时,调焦装置100靠近光机200,处于第二状态,控制器控制调焦装置100实现自动调节焦距。
进一步地,调焦装置100还包括开关,开关与控制器连接,设置于第一外壳310或者第二外壳330的外侧,用于控制控制器的通断。
当需要手动调焦时,开关控制控制器关闭,进行手动调焦;需要自动调焦时,开关控制控制器打开,实现自动调焦。
综上所述,本实用新型提供的调焦装置100在开启投影仪300时,可自动调焦。更加方便,精确。
此外还可以进行手动调焦。手动调焦、自动调焦可以根据用户需求自由选择,更加方便,提供了更好的用户体验。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。