数码相机中的自动对焦LED应用 - 文章

数码相机中的自动对焦LED应用

作者：安华高科技 Shereen Lim

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摄影无疑是人类历史上最重要的发明之一。它使我们可以将一切美好的瞬间拍摄下来，并且能一直保存。

在过去几年中，摄像技术有了大幅度的提高，从模拟技术转向数字技术，从352×288像素的CIF到640×480像素的VGA，一直到现在的百万像素分辨率。自动对焦功能也从超声波到红外线，再从红外线发展到LED。此外，数码相机（DSC）的尺寸也变得越来越小。

通过不断地改进，自动对焦（AF）功能对摄影也变得越来越重要。内置的AF LED有助于在更远的距离内对焦图像，改善图像的质量。使用LED的AF已经被摄像行业广泛采用。

AF LED怎样在数码相机中工作

现在的大多数DSC采用对比度检测方法实现自动对焦功能。在亮度低的条件下，它要求使用AF辅助LED。例如Avago Technologies（安华高科技）的AF LED ASMTFJ10，该器件拥有典型值为22cd的高亮度和视角为8°的窄光束，满足了这一需求。

在这种方法中，透镜位置将在很短的时间内从“无穷大对焦位置”扫描到“宏对焦极限位置”，直至找到最佳焦点。它计算每一帧的对比度；最高的对比度将作为焦点，最后镜头将固定在焦点位置上。图1说明了典型的数码相机自动对焦机制。

图1（a）在物体中心曝光以实现自动对焦功能

图1（b）数码相机的自动对焦机制

AF LED的电气设计考虑因素

AF LED的驱动方式与驱动离散的LED一样简单。LED是一个电流驱动的元件，因此强烈推荐在恒定电流来源中使用LED，以实现一致的光学性能。但数码相机中的锂电池是一个电压来源，它会根据内部存储的能量波动(通常在 2.8V和4.2V之间波动)。这会导致LED的光学性能(亮度)变得不可预测。因此，不推荐使用相机电池直接为LED供电。

为解决这个问题，建议在电池和LED之间集成降压/升压转换器。图2清楚地说明了AF LED的配置方式。

图2 通用摄像系统示意图

图3是降压/升压转换器的设计，以REG710为例显示了AF LED的驱动电路。REG710是一个开关式电容器电压转换器，从没有稳压的输入电压中生成稳压的低波纹输出电压。1.8～5.5V的宽输入供电电压使得REG710适合各种电池来源，如单个单元的锂电池或两个单元和三个单元的镍电池或碱性电池。

图3 降压/升压转换器设计

最大驱动条件

以Avago Technologies的AF LED为例，在DC条件下，它能够以高达50mA的电流驱动，在1m距离上的亮度为72.6lx。图4显示了最大前向电流与环境温度之间的关系。在高于55℃后，这个AF LED的额定值开始下降。图5显示了各种电流和距离上可以实现的亮度。图6是在距离为3m的地方照亮的物体，它在0lx环境条件下的驱动电流为50mA。

图4 最大前向电流和环境温度

图5 亮度和距离的关系

图6 距离为3cm的地方拍摄的照片

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文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (11/19/2006)


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