红外能量法二点式自动对焦系统 |
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3 13.2 l_7l 1.20 2 t.ol 1.33 1.00 1.5 2.4l 1.09 6.28 0.86 求得反转点 ,对焦点“和fh.近清晰点物 距 .(推导与上面相类似.从略。) = 【7) “ = : 。: (8) f^ 口 f| 3.86 l_95 1.31 0.99 20 25 1.78 1.23 0.95 1o 2.8o 1.64 1.17 0.91 3 选定近清晰距离时的对焦点、反转点 和远情晰距离 同样很容易得出选定近清晰距离f2后 的各关键点f!、上^,f_和 的计算公式 (12)一式(16)。其示例列于表3中。 (12) b 一0d 一r 一 一 j 一 (13) (15) 忙 ㈣ 衰3 不同近清晰矩离时的对焦点、反 转点和远清晰点 (单位:m) (9) 表中设f=4 f=35ram bo=0.08ram (10) 如= ⋯ 同样,表2所列的选定远清晰点后的各 fz f| d f^ “ 0.8o 0.99 1.3l 1.95 3.85 0.90 1.15 1.6l 2.72 9_03 1.00 1.33 1.98 3.99 显然。设计者也可以先礴定近对焦点或 远对焦点,其它各点也可有相应的公式求得, 这里不再罗列。总之,在镜头参数, 即镜头 焦甩和相对孔径以及允许弥散园已知时,在 清 花圈、对焦点和反转点五个关键点中,只 要有一个确定,其它各个也髓之确定。设计 时.可按不同用途 不同条件选一种方法来 设计各关键点,必要时可反复计算,适当修 改,以使各个数据都较合理。 量重叠设计法 量t 被摄物漫反射率变化引入的误差 在艟量法二点式自动对焦系统中被摄物 攫反射草变化 电源电压变化、被摄静偏离 中心镜头定位不准等均将使对焦引起误差。 为筒单起见,本文仅就最大的一顶.即第一 习f作一次讨论 其它各项从略。 在竣系统中,控错屯路是根据所接收到 盼红外辐舯衡量大小来决定被摄物的远近 的。显然,当被摄物漫反射率e不同于设计定 标甩的定幅板反射率e。时,测距将带入误 差t郎反转点发生飘移.从而使反转点附近 摄影时像的弥戴屠增大,分辨率卞降。 从光学原理可知,若梭摄物体足够大.对 焦系统发射出的红外辐射能全部落在被摄物 上,即射到被摄物上的红外辐射能e 与摄影 距离无关,或etocl。e。,式中eo为发射系统 的发射能量,而对焦接收系统接牧到的被摄 物漫反射后的能量与摄影距离平方成反出, 与被摄物漫反射率成正比。即有 。cl p ∞ l- eb.即 = kel一 式中k为常数,而控制电路的反转阚值能量 er在定标时已固定.令e —er,则得反转点 1t所满足的关系式: ei = er = 常数 (17) 当被摄物体比对焦红外光斑小时,则由 光度学知,射到被摄物上的红外辐射能按l 衰减即e 。cl e。、e —k·e1~ ,反转点i 所 j菏足的关系式变成 · 1 一常数 (18) 我 取上述二种情况的中间值。即反转 点lt 2菏足(19)式为我们计算的依据: e·i = 常数 (19) 它适合于被摄物大小适中,或长方形时的情 形 反映极大多数摄影场合。 显然,装摄物淹反射率e的变化将使电 路决定的反转距离发生变化: = ( ’ (2o) 式中 为设计的反转点.% 为定标时用的被 摄物攫反射率。 参看图5,实际反转点像距为 措一 篙 田5 反转点飘移光学原理图 5 而该像点离远对焦点像点的距离为 = 一 + o (22) 式中 为设计的反转点像距.可由高斯公式 求出 。 · , 函 了 = = +( 而a t 即为 ·f,将它们代入(22)式得 = 一 + 所以,以递对焦点对焦时,1t点的弥散团为 (如o)“0fmr (e/eo)“ 一, 一 ] (23) 同样. 以近对焦点对焦时, 点的弥散园可由下式表示:(推导从略) =南+[ 一 ] , 因此.漫反射率为e时的反转点可能存 的最大弥散团为 = 酬郇 如+】黟一 惫哥 最小分辨率为 一 1 ( ) 以设计反转点 =2来为倒-各种漫反 射率时反转点附近可能存在的最大弥散团 和最小分辨率q列.于表4中.设6。一 0’o8mm、f=4、f ~35mm、定标板漫反射率 eo一24% 表4 不同漫反射率时的最大弥散园和最小分辨率 e(蛳 72 48 36 24 18 12 8 。 6 (mm) 0.13 0.11 0.09 0.08 0.10 0.12 15 (=蕞lfnm) 7.8 89 10.6 10.4 10.4 8.2 6.6 由表4示例可见 这种设计方法由于被 摄物体漫反射率e的变化会带入较大的对焦 弥散团,有时弥散固会超出人们可接受的范 围,因此我们引入下面的重叠设计法。 5.2 重叠设计法 重叠设计法以常用的漫反射率为基础. 在反转点上有重叠区域.在比原先缩小的整 个区域内满足反射率变化的需要,使对焦弥 散园保持在预定的范围内 设被摄物体平均漫反射率为eo,而e 一 6 e。为通常的坡摄物漫反射率范围,且e。<eo <e .由式(20)推导出被摄物漫 上一页 [1] [2] [3] 下一页
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