專利名稱：自動對焦系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種自動對焦系統(tǒng)，特別是關于一種用于數(shù)碼相機的自動對焦系統(tǒng)。
背景技術：
現(xiàn)有的自動對焦可分為主動式自動對焦和被動式自動對焦兩類。主動式自動對焦由相機發(fā)射紅外線或者超聲波到被攝物體，感應器根據(jù)反射回來的紅外線或超聲波，通過相機內(nèi)DSP(Digital Signal Processor)的計算，得出相機與被攝物體的距離，然后控制對焦驅(qū)動器移動鏡頭，達到準確對焦。但對于亮度大、距離遠、表面光滑以及具有能吸收光和波的表面的物體對焦困難。被動式自動對焦相機接受來自被攝物體本身的反光來判斷距離以進行自動對焦。這種對焦方式的優(yōu)點在于不需要發(fā)射光或波，降低能耗，同時在光線良好的情況下能準確對焦；缺點是在光線亮度及對比度不足時對焦困難。為了克服上述缺點，多數(shù)相機上設計自動對焦輔助燈(Auto Focus AidLights)，發(fā)射光束照亮被攝物體來幫助對焦，從而使被動式自動對焦利用類似主動式自動對焦的方式克服由于光線亮度及對比度等不足所造成的對焦困難。
美國專利第4,843,415號公開了一種自動對焦檢測系統(tǒng)，其在相機上設置輔助光發(fā)射窗，該發(fā)射窗位于鏡頭外，在發(fā)射窗內(nèi)裝設有LED(Low EmittingDiode)光源、圖標板、輔助透鏡，當拍攝物的對比度不足時，LED光源發(fā)出的輔助光經(jīng)過圖標板后形成帶條紋的輔助光且投射在拍攝物上，從拍攝物反射回的輔助光從鏡頭進入相機機體內(nèi)由CCD(Charge Coupled Device)傳感器感測，并由相關電路處理后控制對焦操作。
中國專利申請第03155964.6號公開了一種照相機，其具有與上述美國專利類似的結(jié)構(gòu)，其不僅將輔助發(fā)射窗設置在鏡頭外，而且將檢測輔助光的傳感器也設置在鏡頭外，這樣就使得輔助光的發(fā)射及接受均不通過鏡頭。
然而，使用輔助發(fā)射窗形成相對獨立的輔助對焦系統(tǒng)增加了組件，未能夠充分利用原有的鏡頭，導致成本的提高，同時，由于輔助發(fā)射窗設在相機的一側(cè)，因而在握相機時手不慎擋住發(fā)射窗時會對不上焦造成誤操作。
鑒于上述不足，實有必要提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、誤操作率低的自動對焦系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、誤操作率低的自動對焦系統(tǒng)。
本發(fā)明提供一種自動對焦系統(tǒng)，包括鏡片組、分光棱鏡、傳感器、輔助光源、圖標板、驅(qū)動器以及相關電路，該分光棱鏡設于鏡片組與傳感器之間，該輔助光源受該相關電路控制發(fā)出輔助光經(jīng)該圖標板以形成帶圖案的光束并入射至該分光棱鏡反射到鏡片組，該驅(qū)動器受該相關電路控制以驅(qū)動鏡片組。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明之自動對焦系統(tǒng)通過共用鏡片組及影像傳感器等組件，減少組件的數(shù)量、降低了成本，而且由于相機機身上不再設置輔助光發(fā)射窗，降低由于手指遮擋發(fā)射窗造成的誤操作的機率。

圖1是本發(fā)明第一實施方式的示意圖。
圖2是本發(fā)明第二實施方式的示意圖。
具體實施方式
請參閱圖1，本發(fā)明之自動對焦系統(tǒng)100包括鏡片組1、分光棱鏡2、影像傳感器3、A/D轉(zhuǎn)換電路4、信號處理電路5、檢波電路6、CPU7、輔助光源8、圖標板9及驅(qū)動器10。
分光棱鏡2設置在鏡片組1與影像傳感器3之間，其一側(cè)表面20霧化并涂黑處理，與影像傳感器3相對一側(cè)表面22鍍有紅外光截止膜(IR-cut filter)以防止紅外光對影像傳感器3的不利影響。
影像傳感器3可以是CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)或CCD影像傳感器。
A/D轉(zhuǎn)換電路4也可是采樣保持及增益控制電路(S/H&AGC)，其可將自影像傳感器3傳入的拍攝物的圖像信號變換成數(shù)字信號。
信號處理電路5可進行顏色、亮度等信號檢測與處理。
檢波電路6即自動對焦檢波電路，其可將亮度信號處理成對比度信號。
CPU7即微處理器電路，其藉由各電路信號控制輔助光源8及驅(qū)動器10。
輔助光源8(如LD(Laser Diode)或LED)設置在分光棱鏡2一側(cè)，其可發(fā)射可見光。
圖標板9設置在輔助光源8與分光棱鏡2之間，也可直接形成在分光棱鏡2上與輔助光源8相對一側(cè)的表面上。圖標板9上形成有特定空間頻率(specified spatial frequency)的圖案，可通過在玻璃表面上或光罩(mask)上蝕刻出細小的條紋形成。
驅(qū)動器10連接鏡片組1及CPU7，其可在CPU7的控制下驅(qū)動鏡片組1沿其光軸移動以進行對焦操作。
工作時，來自拍攝物(圖未示)的圖像光通過鏡片組1入射至分光棱鏡2后，成像在影像傳感器3上，影像傳感器3將該拍攝物的圖像進行光電轉(zhuǎn)換，再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路4轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。數(shù)字信號經(jīng)處理電路5轉(zhuǎn)換成顏色信號和亮度信號，并被輸出至信號紀錄系統(tǒng)(圖未示)。同時，該亮度信號經(jīng)檢波電路6轉(zhuǎn)換成自動對焦需要的對比度信號，且輸出至用于控制的CPU7判讀。若對比度信號不是最大則CPU7向驅(qū)動器10發(fā)出一驅(qū)動信號以驅(qū)動驅(qū)動器10移動鏡片組1進行對焦操作，使對比度信號達到最大，從而實現(xiàn)被動式的自動對焦，此時不需激活輔助對焦。若此時對比度信號仍不能達到最大，則CPU7向輔助光源8發(fā)出一發(fā)光信號以使輔助光源8向圖標板9發(fā)出輔助光。輔助光經(jīng)過圖標板9后形成具有圖案的輔助光，該輔助光投射至分光棱鏡2后一部分被反射向鏡片組1，另一部分透射至分光棱鏡2的表面20后被其上的涂層吸收。反射向鏡片組1的輔助光投射至拍攝物，并在該拍攝物上形成明暗相間的條紋圖案。該帶明暗圖案的輔助光依次經(jīng)過鏡片組1、分光棱鏡2、影像傳感器3，在A/D轉(zhuǎn)換電路4轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后輸入處理電路5、檢波電路6處理，再經(jīng)CPU7判讀，此時使對比度信號達到最大，從而實現(xiàn)主動式的自動對焦。
請參閱圖2，其為本發(fā)明之第二實施方式的自動對焦系統(tǒng)100’。該自動對焦系統(tǒng)100’與第一實施方式的自動對焦系統(tǒng)100基本相同，不同之處在于輔助光源8’(如LD或LED)可發(fā)射不可見光(以紅外光為例)。
圖標板9’可為全息鏡片，其可設置在輔助光源8’與分光棱鏡2之間，也可直接形成在分光棱鏡2與輔助光源8’相對一側(cè)的表面上。
在輔助光源8’一旁增設影像傳感器3’，用以感測不可見光(以紅外光為例)。
工作時，該自動對焦系統(tǒng)100’的工作過程與第一實施方式的自動對焦系統(tǒng)100基本相同，不同之處僅在于輔助光源8’發(fā)出的輔助光經(jīng)圖標板9’、分光棱鏡2、鏡片組1投射至拍攝物后被反射的輔助光在分光棱鏡2處部分發(fā)生反射、部分透射，透射的輔助光被表面22上的紅外線截止膜阻隔，被反射至圖標板9’的輔助光發(fā)生繞射而偏折一定角度后，投射至影像傳感器3’，此后的過程與第一實施方式所述相同。
權利要求
1.一種自動對焦系統(tǒng)，包括一鏡片組、一分光棱鏡、至少一傳感器、一輔助光源、一圖標板、一驅(qū)動器以及相關電路，該分光棱鏡設于鏡片組與傳感器之間，該輔助光源受該相關電路控制發(fā)出輔助光經(jīng)該圖標板以形成帶圖案的光束，該驅(qū)動器受該相關電路控制以驅(qū)動鏡片組，其特征在于該輔助光源發(fā)出的輔助光經(jīng)該圖標板入射至該分光棱鏡后反射至鏡片組。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動對焦系統(tǒng)，其特征在于該圖標板及輔助光源設置于該分光棱鏡的一側(cè)。
3.根據(jù)權利要求2所述的自動對焦系統(tǒng)，其特征在于該圖標板及輔助光源正對設置于該分光棱鏡的相同一側(cè)。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的自動對焦系統(tǒng)，其特征在于該圖標板形成于分光棱鏡上與該輔助光源相對的一側(cè)表面上。
5.根據(jù)權利要求4所述的自動對焦系統(tǒng)，其特征在于該分光棱鏡上自輔助光源發(fā)出之輔助光入射面相背之另一側(cè)表面經(jīng)霧化且涂黑處理以吸收入射至該表面上之輔助光。
6.根據(jù)權利要求5所述的自動對焦系統(tǒng)，其特征在于該分光棱鏡與該傳感器相對一側(cè)的表面鍍膜以截止紅外光。
7.根據(jù)權利要求1所述的自動對焦系統(tǒng)，其特征在于該圖標板為一可在光源發(fā)出的輔助光在返回時發(fā)生偏折的全息鏡片。
8.根據(jù)權利要求7所述的自動對焦系統(tǒng)，其特征在于該自動對焦系統(tǒng)進一步包括一傳感器以感測全息鏡片偏折的輔助光，并將信號傳送至該相關電路。
全文摘要
一種自動對焦系統(tǒng)，包括鏡片組、分光棱鏡、傳感器、輔助光源、圖標板、驅(qū)動器以及相關電路，該分光棱鏡設于鏡片組與傳感器之間，該相關電路控制該輔助光源發(fā)出的輔助光經(jīng)該圖標板形成帶圖案的光束并入射至該分光棱鏡后反射至鏡片組，且控制該驅(qū)動器驅(qū)動鏡片組。采用上述自動對焦系統(tǒng)可達到結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、誤操作率降低之目的。
文檔編號G03B13/36GK1786807SQ200410077479
公開日2006年6月14日 申請日期2004年12月10日 優(yōu)先權日2004年12月10日
發(fā)明者李俊佑 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司