红外能量法二点式自动对焦系统

《红外能量法二点式自动对焦系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、红外能量法二点式自动对焦系统　　摘要：本文讨论了红外能量法二点式自动对焦系统．对系统的结构和电路作7分析．导 　　出7对焦系统6々设计计算公式。对能量绥自动对焦系统所特有6々误差——被摄物漫反射率变 　　化；I入的误差作了较详细的分析，并提出j处理这个误差的重叠设计法 l-引言 目前，能量法二点式自动对焦系统已广 泛应用在普及型照相机中，从理论上讲，用 几个特定的对焦点只能使几个特定的摄影距 离获得精晰的照片。在其它距离上的拍摄均 将在底片上产生弥散园。因而，自动对焦必 须是连续式的。但由于人限的分辨率有限．只

2、 要这个弥散园在一定范围内，人们还是可以 　　接受的。由于一般摄影者只将照片扩印到5

3、， 而很少再放大．同时由于普及型照相机焦距 较短，光圈数值较大，使得自动对焦的对焦 点数减少到二点，仍能满足一般摄影要求，因 而本文试就红外能量德二点式自动对焦系统 作一讨论，包括结构和电路原理，对焦系统 的设计计算，井分析漫反射率变化将给对焦 带入的误差，最后提出处理该误差的方法 2．结构l原理 红外能量法二点式自动对焦系统的各组 成部分及其相互关系如图l所示红外发射 元件可选用辐射功率较大的红外发光二极 管．接收光电器件用

4、红外光敏三极管。这两 种器件通常可在市场上配对赡买。发射元件 发射的红外脉冲经发射透镜会聚在被摄物 上，被披摄物漫反射后经接收透镜，由接收 元件接收到。当被摄物较近时，接收元件接 收到的光信号较强，最后控利电路输出状态 {，使电磁铁吸台．摄影镜头在手按快门按 钮时由于被电磁铁吸住而不髓转动，镜头对 焦在近距离。反之，当被摄物较远时，接收 到的信号较弱．控制电路输出状态⋯0．电 磁铁不吸合，摄影镜头在手按快门按钮时在 弹簧力作用下跟着转动，镜头便向底片面收 缩，对焦在这距离。这两种状态分别保证了 两段摄影范围获得

5、清晰照片，实现自动对焦 3．控制电路分析 自动对焦控制电路如图2所示。K、K， C和红外LED组成了红外发射电路。K和 K为联动开关，在准备状态时K闭合，K断 开，电原E对主电容C充电。当按下照相机 快门按钮时，K断开、K闭合、电容c快速 　　向红外发光二极管LED放电，LED即发射出 红外脉冲。红外脉冲经发射透镜照射到被摄 物上·经技摄物漫反射后，被装在接收透镜 后的红外光敏三极管接收，产生光电流。当 披摄物离相机较近时，红外光敏三极管产生 白争光电流较大，Rt上压降V的交流成份较 1 大，经隔直、放大后的V

6、：值将超过闷值电平 　　vT。比较器A输出低电平。晶体管BG导遥· 电磁铁Mg吸合．使快门按钮按下时摄影物 镜不能转动。定焦在近对焦点．图中反馈二 K总 极管D在这里起了保持作用，以保证在信号 结柬后仍能使V保持高电平．确保电磁铁吸 合． 田1自动对蔫系缱组成部分 田2控埘电路原理田 当被撮物离相机较远时，光敏三极管接 收到的光信号较小，经光电转挽、隔直放大 　　后的Vt值很小．比较器Az继续输出高电平t 　　B0截止，电磁铁MI；不吸合．在快门按钮按 下时摄影镜头转动，定焦在远对焦点． 在完成一次摄影操作，或

7、需重新对焦时， 放开快门按钮、K重新合上、K断开、红外 发射主电容C-再次充电，为下次发射贮备能 量．接收电路中由于晶体管BG-发射极断电 而无榘电极电流，电磁铁复位。． 圈3为控制电路各主要工作点在被摄物 2 远和近两种状态下的典型波形。 4．对焦系统设计计算 4．1选定反转点位置时的对焦点和清晰范 围 如图4所示．镜头焦距为f，光圈值为F 　　在反转点时弥散园。即最大允许弥赦园为6o， 反转点lln已确定．由高斯公式 l粤仲一J(1) 并由几何关系．得远对焦点A与反转点T口 的像方距离 霉皋 。一筹·OA'

8、一(2) 由于摄影铴距总是远大于镜头焦距，即1》 f，则 “一f一。 代入(2)式得 A'T。一鲁·，一如· 再由几何关系 “fm—Ar=fJ一F 由高斯公式可得远对焦点位置 ： l：=：￡：(。) t"一F—l 式中1可由式(1)求得． 状态被摄物较近时被摄物较远时 V】I八f～。 V0I}==一：==一‘t V， vi f， kkUlf ．t 镜头对焦近远 田3拉脚电路备主薹工作点典型波形 田4物像关幕示意田 　　同样可得远清晰点物距n。近对焦点m和近清晰点物距12 3 ‘一‘rJ ．(+如F)· “=了

9、(4)关键点也以F一4，f蝎和O·0 为倒．， 衰2不商远清晰距鼻时的对焦点 (5)反转点和近清晰点(单位m) ：—等呵㈣ 表1列出了应用公式(1)和(3)一 　　(6)的例子，设F一4，Ff一35ram一 0．08ram。 4．2选定远清晰距离时的对焦点，反转点4 和近清晰距离 当远清晰距离1选定后，可以从下列公 式 衰1不同反转点时的对焦点 和清晰范围(单位：m) 0fIhLk 3