[發明專利]一種便攜式投影系統的變焦方法和變焦裝置

無效

• 申請號: 200810066328.8
• 申請日: 2008-03-26
• 公開（公告）號: CN101256260A
• 公開（公告）日: 2008-09-03
• 發明（設計）人: 馬建設;張布卿;程雪岷;毛樂山
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: G02B7/28
• 分類號: G02B7/28
• 代理公司: 深圳創友專利商標代理有限公司
• 代理人: 喻尚威

技術領域

本發明涉及投影系統變焦，尤其是涉及一種便攜式投影系統的變焦方法和變焦裝置。

背景技術

采用手機、掌上電腦等便攜式設備與數字光處理芯片相結合的投影成像技術，可以投影出接近于DVD畫質的視頻圖像。為了獲取清晰的投影成像效果，要求光學組件具備良好的變焦能力。傳統的變焦系統是采用機械變焦裝置，如凸輪機構和導軌滑槽機構，需要手工調整以達到最佳效果，這種機構難以實現快速高精度定位，不能夠進行自適應自動變焦，而且尺寸過大，難以安裝在手機、掌上電腦等便攜式設備。現有的典型采用手機等設備的便攜式投影裝置主要由被信息調制過的光源、色環、光學元件組和數字微反射器(Digital?Micromirror?Device，簡稱DMD)組成，不具備自動變焦的功能。

發明內容

本發明所要解決的一個技術問題是彌補上述現有技術存在的缺陷，提出一種便攜式投影系統的變焦方法。

本發明所要解決的另一個技術問題是彌補上述現有技術存在的缺陷，提出一種采用便攜式投影系統變焦方法的變焦裝置。

對于本發明的便攜式投影系統的變焦方法來說，其技術問題通過以下技術方案予以解決。

這種便攜式投影系統的變焦方法的特點是：

采用包括在所述DMD系統后面設有承載物鏡的力矩器，以及相應變焦控制系統的變焦裝置，所述變焦控制系統包括依次相連接的位移檢測模塊、誤差伺服算法模塊和誤差補償指令模塊的變焦控制系統，依次有以下步驟：

(1)所述位移檢測模塊測量出便攜式投影系統的物鏡與置于其前方的投影屏幕之間的距離，并通過與設定的焦距對比核算出偏差，其檢測數據輸送至誤差伺服算法模塊；

(2)所述誤差伺服算法模塊采用誤差伺服算法計算出位置誤差相應需要的偏差補償驅動電壓；

(3)所述偏差補償驅動電壓輸送至誤差補償指令模塊，所述誤差補償指令模塊發送指令，將偏差補償驅動電壓加載到承載所述便攜式投影系統物鏡的力矩器的驅動線圈上，控制力矩器作上下、左右以及傾斜運動，使其承載的物鏡運動至最佳空間位置，完成自動變焦，保證清晰的畫面投影效果。

對于本發明的便攜式投影系統的變焦裝置來說，其技術問題通過以下技術方案予以解決。

這種便攜式投影系統的變焦裝置，包括設置在投影系統的DMD后面的物鏡。

這種便攜式投影系統的變焦裝置的特點是。

設有承載物鏡的力矩器。

還設有控制所述力矩器運動的變焦控制系統，所述變焦控制系統包括依次相連接的位移檢測模塊、誤差伺服算法模塊和誤差補償指令模塊。

本發明的技術問題通過以下進一步的技術方案予以解決。

所述力矩器包括可動部件和固定部件，可動部件包括物鏡架、通過懸線與控制系統的伺服電路連接的驅動線圈、物鏡，是力矩器運動的主體；固定部件包括永磁鐵、軛鐵和固定板，為驅動線圈提供穩定的磁場。

所述位移檢測模塊檢測所述物鏡與置于其前方的投影屏幕之間的距離，并通過與設定的焦距對比核算出偏差，其檢測數據輸送至誤差伺服算法模塊。

所述誤差伺服算法模塊采用誤差伺服算法計算出位置誤差相應需要的偏差補償驅動電壓。

所述偏差補償驅動電壓輸送至誤差補償指令模塊，所述誤差補償指令模塊發送指令，將偏差補償驅動電壓加載到所述力矩器的驅動線圈上，控制力矩器作上下、左右以及傾斜運動，使其承載的物鏡運動至最佳空間位置。從而保證清晰的畫面投影效果。

所述誤差伺服算法模塊是基于閉環控制算法的誤差伺服算法模塊，可以保證實時改變焦距，物鏡位移精度達到0.23μm～0.40μm。

還設有配合物鏡的固定透鏡組，所述物鏡經固定透鏡組的配合以滿足物鏡對不同投影距離的要求。

本發明與現有技術對比的有益效果是：

本發明的變焦方法可以在便攜式投影系統中快速高效自動化調焦，能夠滿足未來采用手機、掌上電腦等設備的便攜式投影系統對自動變焦的需求。本發明的變焦裝置可以保證實時改變焦距，物鏡位移精度達到0.23μm～0.40μm。

附圖說明

圖1是采用本發明變焦裝置具體實施方式的便攜式投影系統的結構示意圖；

圖2是圖1的承載物鏡的力矩器結構示意圖。

具體實施方式

下面對照附圖結合具體實施方式對本發明作進一步的說明。

如圖1所示的采用本發明變焦裝置的便攜式投影系統，包括依次排列的被信息調制過的調制光源、色環、色輪、分色透鏡、DMD、變焦裝置和投影屏幕。