CN104633599B

CN104633599B - 一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法

Info

Publication number: CN104633599B
Application number: CN201410758461.5A
Authority: CN
Inventors: 陈志曼
Original assignee: Guangzhou Yajiang Photoelectric Equipment Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Yajiang Photoelectric Equipment Co Ltd
Priority date: 2014-12-11
Filing date: 2014-12-11
Publication date: 2017-11-28
Anticipated expiration: 2034-12-11
Also published as: CN104633599A

Abstract

一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法，包括以下步骤：1、测试出不同距离条件下的所有图案盘和光圈的清晰实像在变焦轴上的对应调焦值，根据实际应用，需要测试从4米到20米的投影距离与变焦大小二维空间的调焦值，构成一个二维数组的数据库；2、电脑灯控制芯片根据当前的投影图案盘和图案大小推杆数值查找数据库调出当前自动对焦推杆位置对应的调焦镜的调焦值，经传动机构传动后，调焦镜位置改变形成清晰的实像投影；3、在调节不同大小图案或光圈时，电脑灯控制芯片自动切换调焦值，保持投影清晰。

Description

一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法

技术领域

本发明涉及LED照明领域，尤其是一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法。

背景技术

摇头图案电脑灯有多层图案盘、光圈、调焦镜组、变焦镜、出光镜等部件组成，调焦镜组和变焦镜组成一个动态的光学透镜组，放在光学透镜组中心轴上的显示图案，经过光学透镜组在远处投影形成清晰的实像。由于应用环境的不确定性，摇头电脑图案灯需要在不同距离投影出清晰的不同大小的实像，这就需要调整电脑灯中光学透镜组间的距离及光学透镜组与图案盘和光圈的距离。由于摇头图案电脑灯应用环境的特殊性，需要在每次切换图案盘或光圈时进行一次手动调整调焦镜组，在改变投影图案大小时又需要手动调整变焦镜的位置同时还要调整调焦镜位置，使用非常繁琐，大大增加了人为的调节时间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法，通过自动对焦可以在切换不同图案盘或光圈时快速的形成清晰的不同大小的实像，避免了手动调节光学透镜组的过程，大大方便了演出过程中的场景切换过程，减少了人为的调节时间和操作的复杂度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法，所述电脑灯的光学系统按光路方向依次包括光源、光圈、第一图案盘、第二图案盘、第三图案盘、调焦镜组、变焦镜组和出光镜；变焦镜组的变焦范围为0~255个通道，调焦镜组的调焦范围为0~255个通道；通过DMX512控制台对变焦镜组和调焦镜组进行控制；所述自动对焦的方法包括以下步骤：

（1）建立L1~L2米投影距离对应的调焦值数据库；在投影距离内选取若干实测投影点，每个实测投影点对应一个二维数组，所述数据库由所有的实测投影点对应的二维数据构成；该二维数组中包括：变焦镜组在0~255的变焦范围内变焦值的数列k1；每个变焦值对应光圈时，调节调焦镜组使光圈成像清晰时所对应的调焦值的数列k2；每个变焦值对应第一图案盘时，调节调焦镜组使第一图案盘成像清晰时所对应的调焦值的数列k3；每个变焦值对应第二图案盘时，调节调焦镜组使第二图案盘成像清晰时所对应的调焦值的数列k4；每个变焦值对应第三图案盘时，调节调焦镜组使第三图案盘成像清晰时所对应的调焦值的数列k5；

（2）使用电脑灯时，选取任意一个图案盘或光圈，调整调焦镜组使其成像清晰，DMX512控制台将成像清晰后所对应的数据传输到CPU，CPU根据当前数据在调焦值数据库中寻找出当前的实际投影距离；

（3）以当前投影距离的二维数组为依据，任意切换图案盘或改变投影图案大小，CPU均可根据当前二维数组寻找出使图案清晰的对应的调焦值。

作为改进，所述投影距离L1~L2为4~20米，符合舞台灯实际应用时的投影距离。

作为改进，所述实测投影点为4、6、8、10……20。实测投影点之间的间隔距离可以任意设定，通常间隔距离为1~3米；间隔距离越小，调焦值数据库越庞大，但是自动对焦越精确。

作为改进，通过插值法算出两个实测投影点之间的调焦值。实际的投影距离可能在两个实测投影点之间，由于数据库中缺少实测投影点之间的距离，利用插值法可计算得出这些未经实测的点的调焦值。两个距离之间的点的投影清晰调焦值不会超过两个端点确定的调焦值范围内，依据光学透镜组一定范围内成像清晰的特点，所以通过规律性采样点测试方法就能保证全行程清晰。

作为改进，所述数列k1为{0、10、20、30……255}。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

测试出不同距离条件下的所有图案盘和光圈的清晰实像在变焦轴上的对应调焦值，根据实际应用，需要测试从4米到20 米的投影距离与变焦大小二维空间的调焦值，构成一个二维数组的数据库；实际应用时，任意切换图案盘或改变投影图案大小，CPU均可根据当前二维数组寻找出使图案清晰的对应的调焦值，避免了手动调节光学透镜组的过程，大大方便了演出过程中的场景切换过程，减少了人为的调节时间和操作的复杂度。

附图说明

图1为电脑灯光学系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法，如图1所示，所述电脑灯的光学系统按光路方向依次包括光源、光圈、第一图案盘、第二图案盘、第三图案盘、调焦镜组、变焦镜组和出光镜。变焦镜组的变焦范围为0~255个通道，调焦镜组的调焦范围为0~255个通道，通过DMX512控制台对变焦镜组和调焦镜组进行控制，在DMX512控制台上可对变焦镜组和调焦镜组的位置进行调节，从而得出不同的变焦值和调焦值。

所述自动对焦的方法包括以下步骤：

（1）建立4~20米投影距离对应的调焦值数据库；在投影距离内选取实测投影点：4、6、8、10……20，每个实测投影点对应一个二维数组，所述数据库由所有的实测投影点对应的二维数据构成；该二维数组中包括：变焦镜组在0~255的变焦范围内变焦值的数列k1，所述数列k1为{0、10、20、30……255}；每个变焦值对应光圈时，调节调焦镜组使光圈成像清晰时所对应的调焦值的数列k2；每个变焦值对应第一图案盘时，调节调焦镜组使第一图案盘成像清晰时所对应的调焦值的数列k3；每个变焦值对应第二图案盘时，调节调焦镜组使第二图案盘成像清晰时所对应的调焦值的数列k4；每个变焦值对应第三图案盘时，调节调焦镜组使第三图案盘成像清晰时所对应的调焦值的数列k5；

调焦值数据库结构如下：

投影距离为4米所对应的二维数组；

k5 k4 k3 k2 k1

{ 18, 139, 74, 226, //变焦值 0 (起点)

20, 143, 78, 228, //变焦值 10

23, 145, 80, 231, //变焦值 20

25, 148, 83, 237, //变焦值 30

27, 151, 85, 242, //变焦值 40

30, 154, 88, 244, //变焦值 50

33, 158, 91, 247, //变焦值 60

35, 161, 94, 251, //变焦值 70

36, 164, 96, 255, //变焦值 80

38, 166, 99, 255, //变焦值 90

40, 169, 101, 255, //变焦值100

42, 172, 103, 255, //变焦值110

44, 175, 105, 255, //变焦值120

45, 176, 106, 255, //变焦值130

46, 178, 108, 255, //变焦值140

48, 178, 108, 255, //变焦值150

48, 180, 108, 255, //变焦值160

48, 180, 108, 255, //变焦值170

48, 179, 108, 255, //变焦值180

48, 179, 108, 255, //变焦值190

45, 179, 105, 255, //变焦值200

42, 179, 102, 255, //变焦值210

39, 179, 102, 255, //变焦值220

34, 179, 102, 255, //变焦值230

29, 179, 102, 255, //变焦值240

29, 179, 102, 255 //变焦值255（终点）

};

投影距离为4米所对应的二维数组；

k5 k4 k3 k2 k1

{ 16, 136, 73, 222, //变焦值0

18, 139, 76, 225, //变焦值10

20, 142, 79, 229, //变焦值20

22, 145, 81, 233, //变焦值30

24, 148, 84, 236, //变焦值40

26, 151, 88, 239, //变焦值50

28, 154, 91, 242, //变焦值60

31, 157, 93, 246, //变焦值70

33, 159, 95, 249, //变焦值80

35, 161, 97, 253, //变焦值90

37, 164, 99, 255, //变焦值100

39, 166, 101, 255, //变焦值110

39, 169, 102, 255, //变焦值120

39, 171, 103, 255, //变焦值130

41, 173, 103, 255, //变焦值140

42, 173, 103, 255, //变焦值150

42, 173, 103, 255, //变焦值160

42, 173, 101, 255, //变焦值170

40, 171, 99, 255, //变焦值180

38, 171, 97, 255, //变焦值190

36, 171, 94, 255, //变焦值200

34, 171, 94, 255, //变焦值210

29, 171, 94, 255, //变焦值220

25, 171, 94, 255, //变焦值230

20, 171, 94, 255, //变焦值240

11, 171, 94, 255 //变焦值255

},

同理可以得到投影距离为8、10……20中每个实测投影点对应的二维数组。

图案大小由变焦值决定， 4米到20米之间的数值点是以任意清晰图案为基准点进行反推理换算出实际使用距离，这样在切换图案盘时根据清晰点的焦距查表得到切换后的图案盘的清晰调焦值，使用物理自动对焦有个前提条件：那就是当前图案投影时清晰的。自动对焦的目的是用来自动投影清晰图案，在换图案盘时不用重新对焦。舞台灯具成像特性：灯具光路及灯具结构决定了任意大小的图案总有一个确定的调焦值能使投影清晰，而且只有一个。

比如现在灯具组建中投影的是旋第三图案盘中的某个图案，变焦通道指示当前图案大小68，当前投影图案清晰。由舞台灯具成像特性决定了当前调焦推杆的位置，微控制器CPU读到投影清晰时调焦推杆是220，那么由这两个数值就知道当前的投影距离是6米范围内当前图案盘的调焦值是157。

假如现在需要更换场景到固定图案，那么灯光师只需要切换图案盘，不用再去调节调焦通道，自动对焦功能会帮助灯光师自动更新当前图案盘的调焦值31，切换图案盘，图案仍然保持清晰，假如现在要调整图案大小，变焦值由68变到180，那么CPU又会更具当前距离环境把调焦值自动切换到40，切换过程由CPU控制步进电机传动机构改变调焦镜在光路的位置，从而达到自动对焦的功能。

实际的投影距离可能在两个实测投影点之间，由于数据库中缺少实测投影点之间的距离，利用插值法可计算得出这些未经实测的点的调焦值。两个距离之间的点的投影清晰调焦值不会超过两个端点确定的调焦值范围内，依据光学透镜组一定范围内成像清晰的特点，所以通过规律性采样点测试方法就能保证全行程清晰。

Claims

1.一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法，所述电脑灯的光学系统按光路方向依次包括光源、光圈、第一图案盘、第二图案盘、第三图案盘、调焦镜组、变焦镜组和出光镜；变焦镜组的变焦范围为0~255个通道，调焦镜组的调焦范围为0~255个通道；通过DMX512控制台对变焦镜组和调焦镜组进行控制；其特征在于：所述自动对焦的方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法，其特征在于：所述投影距离L1~L2，其中L1为4米，L2为20米。

3.根据权利要求2所述的一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法，其特征在于：所述实测投影点为4、6、8、10、12、14、16、18、20。

4.根据权利要求3所述的一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法，其特征在于：通过插值法算出两个实测投影点之间的调焦值。

5.根据权利要求1所述的一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法，其特征在于：所述数列k1为{0、10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、255}。