具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1为本发明一实施例的投影装置示意图。请参考图1。在本实施例中，在本实施例中，投影装置10用于提供影像光束LI。具体而言，投影装置10包括照明系统50、至少一光阀60以及镜头模块100，且照明系统50用于提供照明光束LB。光阀60配置于照明光束LB的传递路径上，用于将照明光束LB转换成至少一影像光束LI。所谓照明光束LB是指照明系统50在任意时间提供至光阀60的光束。镜头模块100配置于影像光束LI的传递路径上，用于接收来自光阀60的影像光束LI，并将影像光束LI投射至投影目标(未显示)，例如屏幕或墙面。

照明系统50例如由多个发光元件、光波长转换元件、匀光元件、滤光元件以及多个分合光元件所组合而成，用以提供出不同波长的光以作为影像光的来源。然而，本发明并不限定投影装置10中照明系统50的种类或形态，其详细结构及实施方式可以由所属技术领域的通常知识获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。

光阀60例如是液晶覆硅板(Liquid Crystal On Silicon panel，LCoS panel)、数字微镜元件(Digital Micro-mirror Device,DMD)等反射式光调变器。于一些实施例中，光阀60也可以是透光液晶面板(Transparent Liquid Crystal Panel)，电光调变器(Electro-Optical Modulator)、磁光调变器(Maganeto-Optic modulator)、声光调变器(Acousto-Optic Modulator，AOM)等穿透式光调变器。本发明对光阀60的型态及其种类并不加以限制。光阀60将照明光束LB转换为影像光束LI的方法，其详细步骤及实施方式可以由所属技术领域的通常知识获致足够的教示、建议与实施说明，因此不再赘述。在本实施例中，光阀60的数量为一个，例如是使用单一个数字微镜元件(1-DMD)的投影装置10，但在其他实施例中则可以是多个，本发明并不限于此。

图2为图1的投影装置另一示意图。图3为图1的投影装置部分示意图。请参考图2及图3。在本实施例中，镜头模块100包括影像投射单元110、影像撷取单元120以及处理单元130。影像投射单元110设置于影像光束LI的传递路径上，用于接收来自光阀60的影像光束LI而将影像光束LI投射至投影目标上以形成投影图样P。

影像投射单元110包括投影镜头112及调整机构114，调整机构114连接投影镜头112，用以调整投影镜头112的焦距。详细而言，投影镜头112例如为具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合，例如包括双凹透镜、双凸透镜、凹凸透镜、凸凹透镜、平凸透镜以及平凹透镜等非平面镜片的各种组合。于一实施例中，投影镜头112也可以包括平面光学镜片，以反射或穿透方式将来自光阀60的影像光束LI投射至投影目标。本发明对投影镜头112的型态及其种类并不加以限制。

影像撷取单元120连接于影像投射单元110，用于朝向投影目标(未标号)撷取投影图样P以获得成像信息。具体而言，成像信息例如为撷取投影图样P时所得到的影像锐度(Image Sharpness)，其中影像锐度随着影像撷取单元120的焦段变化。当影像锐度越高时，表示影像撷取单元120的焦段的落点越接近于投影图样P的所在位置。影像撷取单元120例如为感光元件与具有屈光度的一个或多个光学镜片的组合，如图3所显示，其中感光元件例如为将光学影像转换成数字信号的元件。在本实施例中，影像投射单元110的光轴平行于影像撷取单元120的光轴。因此，影像投射单元110与影像撷取单元120并排连接，且在外观上，由壳体(未标号)的同一开口对投影装置10的外部进行影像投射及影像撷取，如图2所显示。值得一提的是，在本实施例中，影像撷取单元120的焦段对应影像投射单元110的焦段。具体而言，影像撷取单元120的焦段可依据影像投射单元110的焦段而变化。

处理单元130分别电连接于影像投射单元110及影像撷取单元120，用以接收来自影像撷取单元120在撷取投影图样P时所获得的成像信息，并判断成像信息是否符合预设值，而处理单元130依据判断结果调整影像投射单元110的焦距。举例而言，在本实施例中，成像信息即为撷取投影图样P时所得到的影像锐度，而预设值即为预先设定且储存于投影装置10内的其他储存单元或是储存于处理单元130的影像锐度值设定范围。

详细而言，当影像撷取单元120朝投影目标撷取到投影图样P并获得影像锐度(成像信息)后，处理单元130则依据上述影像锐度与所预设的影像锐度值设定范围进行比较，倘若上述影像锐度落在所预设的影像锐度值设定范围外，则调整影像投射单元110的焦距。换句话说，在本实施例中，处理单元130依据成像信息控制影像投射单元110中的调整机构114调整投影镜头112。如此一来，可使影像投射单元110实现自动调焦并满足镜头模块100需求而不需透过额外配置或替换具有不同焦段能力的影像投射单元110。除此之外，也不需透过额外配置相机、摄影机或其他撷取图像装置于投影装置10的其他空间中，进而可节省投影装置10的可安装空间，并可同时适应于当投影图样P位在不同投射距离时的不同情景中。除此之外，在本实施例的自动调焦过程中，也不需投射出特定光学结构图案。

更进一步地，在本实施例中，还可在上述影像投射单元110自动调焦完成后，借由影像撷取单元120撷取经调整后影像投射单元110所投射出的投影图样并获得另一成像信息，且处理单元130判断另一成像信息是否符合预设值。当上述判断另一成像信息的判断结果为成像信息符合所述预设值时，停止自动对焦。换句话说，本实施例除了可进行一次性自动对焦之外，可继续借由影像撷取单元120所获得的成像信息驱使处理单元130依据不同的成像信息对影像投射单元110进行调整直至不需调整为止。因此，镜头模块100可重复地实现自动调焦。

图4为本发明另一实施例的投影装置部分示意图。请参考图4。本实施例的投影装置10A类似于图3所显示的投影装置10。两者不同处在于，在本实施例中，在投影装置10A的镜头模块100A包括影像投射单元110A及影像撷取单元120，影像投射单元110A包括分光元件116，用于让在影像投射单元110A中传递的影像光束LI通过，且将由投影目标反射的投影图样P反射至影像撷取单元120。意即，影像撷取单元120可接收来自影像投射单元110A中分光元件116所反射的光束。因此，在本实施例中，影像投射单元110A与影像撷取单元120可共用同一光学系统，如图4所显示，其中来自光阀60的影像光束LI在投影镜头112的传递方向与投影目标所反射的投影图样P进入至少部分投影镜头112中的传递方向相反。如此一来，可节省影像撷取单元120的光学系统所占用空间，进而缩小投影装置10A的体积并降低制造成本。

图5为本发明一实施例的镜头模块的自动调焦方法步骤流程图。请参考图5。在本实施例中，镜头模块的自动调焦方法至少可应用于图1至图4所显示的镜头模块100、100A，以下将以图2及图3所显示的镜头模块100为例。首先，执行步骤S200，借由影像撷取单元120朝投影目标进行对焦。接着，在上述步骤之后，执行步骤S201，借由影像投射单元110投影影像光束LI至投影目标上以形成投影图样P。其中，影像撷取单元120的焦段对应影像投射单元110的焦段。接着，在上述步骤之后，执行步骤S202，借由影像撷取单元120撷取投影图样P以获得成像信息。接着，在上述步骤之后，执行步骤S203，借由处理单元130接收来自影像撷取单元120的成像信息。接着，在上述步骤之后，执行步骤S204，借由处理单元130判断成像信息是否符合预设值并依据判断结果调整影像投射单元110的焦距。如此一来，可使影像投射单元110实现自动调焦并满足镜头模块100需求而不需透过额外配置或替换具有不同焦段能力的影像投射单元120。除此之外，也不需透过额外配置相机、摄影机或其他撷取图像装置于投影装置10的其他空间中，进而可节省投影装置10的可安装空间，并可同时适应于当投影图样P位在不同距离时的不同情景中。除此之外，在本实施例的自动调焦过程中，也不需投射出特定光学结构图案。

综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的投影装置、镜头模块及其自动调焦方法中，影像撷取单元连接于影像投射单元，且影像撷取单元撷取投影图样以获得成像信息，进而判断成像信息是否符合预设值。处理单元依据判断结果调整影像投射单元的焦距。如此一来，可使影像投射单元实现自动调焦并满足镜头模块需求而不需透过额外配置或替换具有不同焦段能力的影像投射单元。除此之外，也不需透过额外配置相机、摄影机或其他撷取图像装置于投影装置的其他空间中，进而可节省投影装置的可安装空间，并可同时适应于当投影图样位在不同距离时的不同情景中。除此之外，在本实施例的自动调焦过程中，也不需投射出特定光学结构图案。

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，不能以此限定本发明实施的范围，即凡是依照本发明权利要求书及说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达到本发明所公开的全部目的或优点或特点。此外，说明书摘要和发明名称仅是用来辅助专利文件检索，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。