專利名稱:一種自動調(diào)節(jié)亮度的投影機及自動調(diào)節(jié)亮度的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種投影機，尤其涉及一種可以實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)亮度的投影機及自動調(diào)節(jié)投影機亮度的方法。
背景技術：
科技的發(fā)展，使各種新型的電子設備被應用到生產(chǎn)、生活中，投影機作為一種大型顯示輸出設備，被廣泛的應用在教學、會議、家庭影院中。
投影機的性能主要體現(xiàn)為其亮度指標，為適應投影環(huán)境亮度的變化，投影機設置了亮度調(diào)節(jié)功能，通過手動調(diào)節(jié)投影機的亮度，來獲得最佳的投影效果。
對于投影機而言，投影機的燈泡亮度越高，其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量越大，溫度越高，同時，為了增強散熱效果，投影機內(nèi)的風扇轉速也隨之增加，噪音變大，這些都影響了投影機的壽命。
在采用手動調(diào)節(jié)投影機亮度的方法中，實質(zhì)是通過控制投影機的圖像信號強度來調(diào)節(jié)投影機顯示圖像的亮度，并沒有調(diào)節(jié)投影機燈泡的亮度，在降低投影機亮度的同時，由于燈泡的功率沒有改變，而以光能的方式離開投影機機體內(nèi)部的能量減少，反而使得留在投影機機體內(nèi)部的能量增加，會更加影響投影機的壽命。
目前出現(xiàn)了這樣一種投影機，在這種投影機上設置了兩種工作模式，即普通模式和節(jié)能模式，通過降低投影機燈泡功率的方式來降低投影機的亮度，這種調(diào)節(jié)亮度的方式只給燈泡設置了兩個工作狀態(tài)，雖然在一定程度上解決了投影機內(nèi)熱量積聚的問題，但并不能滿足各種不同的使用場合，而且，這種投影機需要手動調(diào)節(jié)，對投影機亮度的調(diào)節(jié)不夠準確。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種可以自動調(diào)節(jié)亮度的投影機及其自動調(diào)節(jié)亮度的方法，通過對投影機燈泡輸出功率的調(diào)節(jié)來獲得滿意的投影機亮度。
本發(fā)明所述的投影機包括中心控制模塊、投影機燈泡、顯示驅動模塊、光學系統(tǒng)，還增加設置了燈泡功率控制模塊和檢測模塊；所述的檢測模塊用于對投影圖像的參數(shù)進行檢測；所述的中心控制模塊根據(jù)檢測模塊檢測到的投影圖像參數(shù)計算出投影機亮度值；所述的燈泡功率控制模塊根據(jù)中心控制模塊計算的亮度值，調(diào)節(jié)投影機燈泡的輸出功率。
上述檢測模塊檢測的投影圖像的參數(shù)可以為環(huán)境亮度和投影屏幕距離，也可以為投影圖像的對比度。
上述中心控制模塊根據(jù)檢測模塊檢測的環(huán)境亮度和投影屏幕距離數(shù)據(jù)，計算出當前對應的投影機亮度值。
上述中心控制模塊根據(jù)檢測模塊檢測的對比度數(shù)據(jù)，計算出當前對應的投影機亮度值。
本發(fā)明還提供了一種自動調(diào)節(jié)投影機亮度的方法，步驟包括步驟一，投影機檢測當前參考投影圖像的參數(shù)；步驟二，投影機根據(jù)上述檢測到的參數(shù)計算出投影機對應的亮度值；步驟三，投影機按上述亮度值進行投影。
上述步驟一中，投影機檢測的參考投影圖像的參數(shù)可以為參考圖像當前的環(huán)境亮度和投影屏幕距離，也可以為參考圖像的對比度。
本發(fā)明通過設置檢測模塊對投影機投影圖像的參數(shù)進行檢測，再由中心控制模塊對檢測的投影圖像參數(shù)計算，結合計算結果從而選擇出合適的投影機亮度值，并由燈泡功率控制模塊按此投影機亮度值來調(diào)節(jié)投影機燈泡的亮度，以此來獲得合適的投影機亮度。本發(fā)明可以對投影機燈泡的功率實現(xiàn)無級調(diào)節(jié)，適用于各種投影場合。
圖1為本發(fā)明所述的投影機結構示意圖；圖2為本發(fā)明所述的投影機的另一種結構示意圖；圖3為本發(fā)明所述的投影機的另一種結構示意圖；圖4為本發(fā)明所述的自動調(diào)節(jié)投影機亮度的方法流程圖。
具體實施方式投影機的對比度、環(huán)境亮度、投影機的投影亮度之間有著固定的對應關系，在投影機的輸出亮度不變時，如果環(huán)境亮度增加，則投影機投影的對比度就會降低，影響投影效果，因此，只有增加投影亮度，才能適當?shù)奶岣咄队暗膶Ρ榷龋划敪h(huán)境亮度低的時候，不需要投影機的亮度很高，也能獲得比較合適的對比度，此時，就需要降低投影機的亮度。
本發(fā)明通過對投影機亮度的靈活調(diào)節(jié)，從而獲得滿意的對比度。
下面結合對本發(fā)明做進一步說明。
如1所示，本發(fā)明所述投影機包括中心控制模塊、投影機燈泡、顯示驅動模塊、光學系統(tǒng)，還包括燈泡功率控制模塊和檢測模塊；所述的檢測模塊用于對投影圖像的參數(shù)進行檢測；所述的中心控制模塊根據(jù)檢測模塊檢測到的投影圖像參數(shù)計算出投影機亮度值；所述的燈泡功率控制模塊根據(jù)中心控制模塊發(fā)送來的投影機亮度值，對投影機燈泡的輸出功率進行調(diào)節(jié)，改變投影機燈泡的亮度；該燈泡功率控制模塊和中心控制模塊之間以串口連接，中心控制模塊計算出需要的亮度值后，通過串口發(fā)送給燈泡功率控制模塊，燈泡功率控制模塊根據(jù)該亮度值設定通過投影機燈泡點燈器的電流，從而實現(xiàn)對投影機燈泡功率的控制；所述投影機燈泡采用可連續(xù)調(diào)節(jié)功率的燈泡，該燈泡在燈泡功率控制模塊的控制下，改變輸出功率，進而調(diào)節(jié)投影機的投影亮度；所述顯示驅動模塊在中心控制模塊的控制下，將外部圖像輸入的圖像信號通過投影機的光學系統(tǒng)來投影顯示；所述電源為投影機整個系統(tǒng)提供工作電源。
本發(fā)明中，投影機在對投影圖像的參數(shù)進行檢測后，計算出合適的投影機亮度值，在對投影圖像的參數(shù)進行檢測的過程中，包括了兩種情況，如2所示為第一種情況，在此種情況下檢測模塊檢測的是環(huán)境亮度和投影屏幕距離，即檢測模塊可以具體分為環(huán)境檢測模塊和投影距離檢測模塊；所述的環(huán)境亮度檢測模塊用于對投影機所處環(huán)境亮度進行檢測，該模塊由一個亮度傳感器構成，所述亮度傳感器將投影機所處的環(huán)境亮度信號采集后，輸入給投影機內(nèi)的中心控制模塊，中心控制模塊接收到亮度傳感器采集的亮度信號，進行計算后得到投影機所處的環(huán)境亮度值，也即投影屏的環(huán)境亮度值，例如此時的環(huán)境亮度值為300流明；所述的投影距離檢測模塊用于檢測投影機與投影屏幕之間的距離，該模塊包括一個微型拍攝單元，該微型拍攝單元可以為一微型相機，由投影機在投影屏幕上投影產(chǎn)生一個參考圖像，由微型拍攝單元對此參考圖像進行拍攝，將此拍攝到的參考圖像與預存圖像做比較，即可計算出參考圖像所在的投影屏幕與投影機之間的距離，并將此距離值發(fā)送給中心控制模塊，上述參考圖像為與投影機已知距離處的投影屏幕上產(chǎn)生的圖像，例如，已知距離投影機1米處的投影屏幕上預存圖像大小為0.5米，現(xiàn)測得參考圖像的大小為1米，則可以計算出當前投影屏幕與投影機之間的距離為2米；所述中心控制模塊利用得到的環(huán)境亮度值和投影屏幕距離，計算出當前需要的投影機亮度值，并將計算出的投影機亮度值發(fā)送給燈泡功率控制模塊，如表1中給出了環(huán)境亮度、投影屏幕距離、投影機亮度之間的對應關系，其中投影屏幕距離單位為米，投影機亮度單位為流明，環(huán)境亮度單位為流明，如當環(huán)境亮度為100流明、投影屏幕距離為7米時，中心控制模塊根據(jù)表1中的對應關系計算出投影機亮度應為1800流明；表1 投影機的投影效果由對比度來決定，對比度越高，投影圖像越清晰，在檢測到當前的投影屏幕距離和環(huán)境亮度值后，就可以計算出在此種情況下采用何種投影機亮度最為合適，而該投影機亮度又對應著一個合適的對比度。
本發(fā)明所述的檢測模塊還可以是對比度檢測模塊，如3所示為第二種情況，此處檢測模塊檢測的是投影圖像的對比度，即檢測模塊具體為對比度檢測模塊，所述的對比度檢測模塊包含一微型拍攝單元，當投影機在投影屏幕上產(chǎn)生一個參考圖像時，該微型拍攝單元拍攝此參考圖像，并根據(jù)此參考圖像上黑白像素點的亮度來計算出此時投影機的對比度，再將此對比度信息發(fā)送給中心控制模塊；應用上述對比度檢測模塊的情況下，本發(fā)明中的中心控制模塊可以計算出當前的環(huán)境亮度和投影機實際應該輸出的亮度；由于投影機具有一個固定的對比度，由固定對比度和實際測得的對比度可以計算出對應于當前投影屏幕位置的環(huán)境亮度值，再根據(jù)此環(huán)境亮度和實際測得的對比度計算出當前需要的投影機亮度；例如投影機的黑色像素亮度為1，白色像素亮度為3000流明，即對比度為3000∶1，在不改變上述黑、白像素亮度的情況下實際測得的對比度為31∶1，由于實際測得的對比度由環(huán)境亮度和像素的原始亮度共同決定，即原始白色像素亮度與環(huán)境亮度之和與原始黑色像素亮度與環(huán)境亮度之和的比值為當前的對比度，根據(jù)上述關系，可以計算出當前的環(huán)境亮度為100流明；中心控制模塊根據(jù)上述計算出的環(huán)境亮度和當前的實測對比度，計算出應該輸出的投影機亮度值；如表2中給出了環(huán)境亮度、投影機亮度、實測對比度之間的對應關系，當環(huán)境亮度為100流明、實測對比度為31∶1時，對應的投影機亮度為1200。
表2 由上述結構的投影機可以看出，檢測對比度與檢測環(huán)境亮度和投影距離都可以計算出投影機應該輸出的合適亮度，投影圖像的對比度、環(huán)境亮度、投影機的亮度三者之間有著固定的關系。
本發(fā)明還提供了一種自動調(diào)節(jié)投影機亮度的方法，如4所示，步驟包括步驟101，投影機對當前參考投影圖像的參數(shù)進行檢測；步驟102，投影機根據(jù)上述檢測到的投影參數(shù)計算出投影機對應的亮度值；步驟103，投影機按上述亮度值進行投影。
對于步驟101，投影機對參考投影圖像的參數(shù)的檢測可分為兩種情況，一種是對環(huán)境亮度和投影屏幕與投影機之間距離的檢測，另一種情況是對參考投影圖像對比度的檢測；在第一種情況下，投影機采用亮度傳感器對環(huán)境亮度進行檢測，并將測量結果輸入到投影機的中央處理器進行計算，進而得出環(huán)境亮度值；投影機采用內(nèi)部的微型拍攝單元對投影機投影的參考圖像進行拍攝，投影機的中央處理器將此拍攝到的參考圖像與預存的投影圖像相比較，因為預存圖像的大小及對應的與投影機的距離已知，則在測得參考圖像的大小后，就可計算出參考圖像與投影機之間的距離，即投影屏幕與投影機之間的距離，例如，已知距離投影機1米處的投影屏幕上預存圖像大小為0.5米，現(xiàn)測得參考圖像的大小為1米，則可以計算出當前投影屏幕與投影機之間的距離為2米；在另一種情況下，投影機采用內(nèi)部的微型拍攝單元對投影機投影的參考圖像進行拍攝，由中央處理器計算參考圖像的黑色像素與白色像素亮度的比值，即為參考圖像的對比度。
對于步驟102，投影機在測得環(huán)境亮度和投影屏幕與投影機之間的距離后，根據(jù)環(huán)境亮度、投影屏幕與投影機之間距離、投影機亮度之間的對應關系，計算出投影機的亮度，如表3所示，當環(huán)境亮度為100流明、投影屏幕距離為7米時，中心控制模塊根據(jù)表3中的對應關系計算出投影機亮度應為1800流明；
表3 投影機在測得參考投影圖像對比度后，由于投影機具有一個固定的對比度，由固定對比度和實際測得的對比度可以計算出對應于當前投影屏幕位置的環(huán)境亮度值，再根據(jù)此環(huán)境亮度和實際測得的對比度計算出當前需要的投影機亮度；例如投影機的原始黑色像素亮度為1，原始白色像素亮度為3000，即對比度為3000∶1，在不改變上述黑、白像素亮度的情況下實際測得的對比度為31∶1，由于實際測得的對比度由環(huán)境亮度和像素的原始亮度共同決定，即原始黑色像素亮度與環(huán)境亮度之和與原始白色像素亮度與環(huán)境亮度之和的比值為當前的對比度，根據(jù)上述關系，可以計算出當前的環(huán)境亮度為100流明；投影機根據(jù)上述計算出的環(huán)境亮度和當前的實測對比度，計算出應該輸出的投影機亮度值；如表4中給出了環(huán)境亮度、投影機亮度、實測對比度之間的對應關系，當環(huán)境亮度為100流明、實測對比度為31∶1時，對應的投影機亮度為1200。如表4所示表4 對于步驟103，投影機在計算出需要的亮度值后，通過控制投影機燈泡的電流，進而控制輸出功率至對應值，達到控制投影機亮度的目的。
本發(fā)明中還可在投影機計算出需要的亮度值后，采取按亮度值改變投影機輸入電信號強度的方法來改變投影機的亮度；當外部信號源接入到投影機后，首先要經(jīng)過模數(shù)轉換器(對于Anolog RGB信號，需要接入AD芯片，對于Video信號，需要接入Video Decoder)或者數(shù)字信號接收器(對于DVI信號)，在這些器件上都有寄存器可以控制芯片進行模數(shù)轉換或者數(shù)字接收的各項參數(shù)，其中就有用來控制模數(shù)轉換偏移量和增益值的寄存器，通過對這些寄存器的設定，可以設定信號源接入后數(shù)模轉換或者數(shù)字接收的結果是在標準值(未經(jīng)處理的默認值)的基礎上做一定的偏移(全部加或者減一定的數(shù)值)或者做一定的放大(全部乘一個系數(shù))，經(jīng)過這個處理后的結果就改變了實際信號的強度等參數(shù)，使投影機投影圖像的亮度也隨之改變。
權利要求
1.一種自動調(diào)節(jié)亮度的投影機，包括中心控制模塊、投影機燈泡、顯示驅動模塊、光學系統(tǒng)，其特征在于，還包括檢測模塊和燈泡功率控制模塊；所述的檢測模塊用于對投影圖像的參數(shù)進行檢測；所述的中心控制模塊根據(jù)檢測模塊檢測到的投影圖像參數(shù)計算出投影機亮度值；所述的燈泡功率控制模塊根據(jù)中心控制模塊計算的亮度值，調(diào)節(jié)投影機燈泡的輸出功率。
2.如權利要求
1所述的自動調(diào)節(jié)亮度的投影機，其特征在于，所述的檢測模塊包括環(huán)境亮度檢測模塊和投影距離檢測模塊。
3.如權利要求
2所述的自動調(diào)節(jié)亮度的投影機，其特征在于，所述的環(huán)境亮度檢測模塊由亮度傳感器采集環(huán)境亮度信號后，輸入給中心控制模塊。
4.如權利要求
2所述的自動調(diào)節(jié)亮度的投影機，其特征在于，所述的投影距離檢測模塊由微型拍攝單元拍攝參考投影圖像，將此參考圖像與預存圖像比較，計算出參考圖像所在投影屏幕距離，并將此距離信息發(fā)送給中心控制模塊。
5.如權利要求
2所述的自動調(diào)節(jié)亮度的投影機，其特征在于，所述的中心控制模塊根據(jù)環(huán)境亮度和投影距離計算出投影機亮度值。
6.如權利要求
1所述的自動調(diào)節(jié)亮度的投影機，其特征在于，所述的檢測模塊為對比度檢測模塊。
7.如權利要求
6所述的自動調(diào)節(jié)亮度的投影機，其特征在于，所述的對比度檢測模塊由微型拍攝單元拍攝參考投影圖像，計算出參考圖像的對比度，并將此對比度信息發(fā)送給中心控制模塊。
8.如權利要求
6所述的自動調(diào)節(jié)亮度的投影機，其特征在于，所述的中心控制模塊根據(jù)投影圖像的對比度信息計算出投影機亮度值。
9.如權利要求
1所述的自動調(diào)節(jié)亮度的投影機，其特征在于，所述的燈泡功率控制模塊通過調(diào)節(jié)投影機燈泡點燈器的電流來實現(xiàn)對燈泡功率的調(diào)節(jié)。
10.一種投影機自動調(diào)節(jié)亮度的方法，其特征在于，步驟包括步驟一，投影機檢測當前參考投影圖像的參數(shù)；步驟二，投影機根據(jù)上述檢測到的參數(shù)計算出投影機對應的亮度值；步驟三，投影機按上述亮度值進行投影。
11.如權利要求
10所述的投影機自動調(diào)節(jié)亮度的方法，其特征在于，所述步驟一中，所述投影機檢測環(huán)境亮度和投影屏幕距離。
12.如權利要求
11所述的投影機自動調(diào)節(jié)亮度的方法，其特征在于，所述投影機采用亮度傳感器對環(huán)境亮度進行檢測，并將檢測結果輸入投影機的中央處理器。
13.如權利要求
11所述的投影機自動調(diào)節(jié)亮度的方法，其特征在于，所述投影機采用微型拍攝單元拍攝參考圖像，由中央處理器將此參考圖像與預存圖像比較，計算出參考圖像所在的投影屏幕距離。
14.如權利要求
11所述的投影機自動調(diào)節(jié)亮度的方法，其特征在于，所述步驟二中，投影機利用環(huán)境亮度、投影屏幕距離、投影機亮度的對應關系，計算出投影機的亮度。
15.如權利要求
10所述的投影機自動調(diào)節(jié)亮度的方法，其特征在于，所述步驟一中，所述投影機檢測投影圖像對比度。
16.如權利要求
15所述的投影機自動調(diào)節(jié)亮度的方法，其特征在于，所述投影機采用微型拍攝單元拍攝參考圖像，由中央處理器計算參考圖像中黑色像素與白色像素亮度的比值，得到參考圖像的對比度。
17.如權利要求
15所述的投影機自動調(diào)節(jié)亮度的方法，其特征在于，所述步驟二中，投影機利用投影圖像對比度與投影機亮度的對應關系，計算出投影機的亮度。
18.如權利要求
10所述的投影機自動調(diào)節(jié)亮度的方法，其特征在于，所述步驟三中，投影機按計算出的亮度值，控制投影機燈泡的輸出功率。
19.如權利要求
10所述的投影機自動調(diào)節(jié)亮度的方法，其特征在于，所述步驟三中，投影機按計算出的亮度值，控制投影機輸入電信號的強度。
專利摘要
本發(fā)明公開了一種自動調(diào)節(jié)亮度的投影機及自動調(diào)節(jié)亮度的方法，所述系統(tǒng)包括中心控制模塊、投影機燈泡、顯示驅動模塊、光學系統(tǒng)，還包括檢測模塊和燈泡功率控制模塊；所述的檢測模塊用于對投影圖像的參數(shù)進行檢測；所述的中心控制模塊根據(jù)檢測模塊檢測到的投影圖像參數(shù)計算出投影機亮度值；所述的燈泡功率控制模塊根據(jù)中心控制模塊計算的亮度值，調(diào)節(jié)投影機燈泡的輸出功率。本發(fā)明所述方法為投影機檢測當前參考投影圖像的參數(shù)；投影機根據(jù)上述檢測到的參數(shù)計算出投影機對應的亮度值；投影機按上述亮度值進行投影。
文檔編號H05B39/04GK1991571SQ200510132944
公開日2007年7月4日 申請日期2005年12月29日
發(fā)明者王振華 申請人:聯(lián)想(北京)有限公司導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan