[实用新型]一种自动对焦的系统

说明书

本实用新型公开了一种自动对焦的系统，包括低相干光源、光纤耦合器、参考臂光路系统、样品臂光路系统、电脑处理终端和光电探测器，所述参考臂光路系统包括第一准直镜和反射镜，所述第一准直镜和反射镜通过光线连接，所述样品臂光路系统包括相机、第二准直镜、半反半透镜和平场聚焦镜，所述第二准直镜通过半反半透镜的反射面与平场聚焦镜光线连接，所述相机用于接收所述半反半透镜的透射光；本实用新型基于迈克尔逊干涉仪原理设计了一种快速、精准的自动对焦的方法及系统，其对焦空间分辨率可达到微米级，使用直线运动的参考臂光路系统，能实现快速且连续的线阵光程扫描，同时受外界环境影响极小，可在各种明暗光线环境下正常使用，实用性较强。

技术领域

本实用新型涉及相机对焦技术领域，更具体地说涉及一种自动对焦的系统。

背景技术

现有的相机自动对焦方法主要有三种：第一种是相位对焦，通过检测场景中物体的光量信息，比较离焦和对焦情况下传感器输出波形的位置，从而实现自动对焦。相关专利有CN103852955A、 CN105549301A。该方法对环境的光线要求较高，在弱光环境下对焦效果会大打折扣。第二种是反差对焦，反差对焦是基于图像处理的方法。通过镜片组在一维方向上的移动，像素传感器可以对整个场景纵向方向进行全面探测。通过对每一图像的对比度进行比较，找出反差最大的位置，即可找出焦点的位置。反差对焦的工作方式需要相机镜片组前后移动一次并记录所有图像信息才能完成一次对焦，所以耗费的时间长，不能快速对焦。第三种是激光对焦，相关专利有 CN106054495A，该方法对焦速度慢，对焦步骤繁琐，同样无法实现快速自动对焦。

专利CN106054495A提出了一种对焦方法、装置，通过判断对焦目标是否位于激光当前的检测模块来决定激光是否需要转动和移动。虽然该方法能进行自动对焦，但其对焦过程繁琐，控制系统复杂，无法实现快速对焦。

专利CN103852955A提出了一种实现相位对焦的装置。该装置包括透镜组、图像传感器、图像处理单元和遮挡装置。光前向传播时，部分光被遮挡装置遮挡，一部分被图像传感器所接收，经处理单元处理后得到图像与对焦图像的相对位置，从而确定透镜组的移动方向，控制对焦装置完成自动对焦。该装置能实现自动对焦，但其受环境因素影响较大，一旦外界环境光线不足时，图像传感器接收到的信号较弱，对焦效果将受到影响。

专利CN105549301A公开了一种用于成像装置对焦的控制方法。该方法是根据相位侦测像素输出左右波形相位差对应的时间，控制对焦电机驱动对焦镜头运行相应的时间，重复前述步骤直到相机对焦完成。该方法有一定的可行性，但对焦时间过长，同样无法快速完成对焦工作。

以上方法都不能解决的重要问题是：相机对焦所需时间长、对环境因素有特定要求、对焦精度、对焦速度不能满足各种场合越来越高的拍摄需求。因此，现有技术存在明显不足，紧需改进。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种不受拍摄环境光线影响的，快速精准的自动对焦系统。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

一种自动对焦的系统，包括低相干光源、光纤耦合器、参考臂光路系统、样品臂光路系统、电脑处理终端和光电探测器，所述参考臂光路系统包括第一准直镜和反射镜，所述第一准直镜和反射镜通过光线连接，所述样品臂光路系统包括相机、第二准直镜、半反半透镜和平场聚焦镜，所述第二准直镜通过半反半透镜的反射面与平场聚焦镜光线连接，所述半反半透镜以45°的入射角反射第二准直镜的出射光，并将其反射至平场聚焦镜中，所述相机用于接收所述半反半透镜的透射光，所述光纤耦合器分别与低相干光源、第一准直镜、第二准直镜、光电探测器通过光纤连接，所述光电探测器与电脑处理终端相连接；

低相干光源发出的光束进入光纤耦合器，光束按照10:90的分光比分成第一光束和第二光束，所述第一光束进入第一准直镜，所述第二光束进入第二准直镜；