基于离焦深度法的自动对焦光路设计

• 作者: 刘伟伟 杨嘉文 林列 王岩 胡超 陈平
• 来源期刊: 光电子·激光
• 学科: 物理学
• 关键词: 离焦深度法 自动对焦 模拟 设计
• 年，卷（期）: 2019,（1）
• 所属期刊栏目: 测量·检测
• 页码范围: 29-35
• 页数: 7页
• 分类号: O436
• 语种: 中文
• DOI: 10.16136/j.joel.2019.01.0171

摘要

基于离焦深度法设计了自动对焦光路,光路由激光光源,准直扩束透镜,调焦透镜,摄像头组成.使用ZEMAX软件模拟了对焦过程,通过控制调焦透镜的位置获取光斑半径,计算对焦位置.移动调焦透镜,分别在距离对焦目标5.62 cm,7.38 cm,14.02 cm,16.88 cm,20.94 cm处得到了弥散光斑的直径.计算得到的误差在1 mm以内.基于此,实际搭建了对焦光路并进行模拟.采用位移滑轨模拟透镜的变焦运动,由摄像头获取物面上的激光斑点,通过MATLAB编程来快速获得光斑直径的之间的比例.结果显示,对焦结果误差在1 cm以内,考虑到导轨读数存在误差,摄像头像素有限,激光功率不稳定等原因,虽然实际结果与理论模拟之间存在差异,但证实了此方法的可行性.后续工作将用位移平台替换手动滑轨,编程精密控制透镜的移动位置,实现自动对焦.研究工作为改进本课题组已经开发的便携式高灵敏毒品荧光检测系统提供技术参考.