一种摇头图案电脑灯自动对焦的方法
【技术领域】
[0001]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】
[0002]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】
[0003]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。
[0004]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:
(I)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kl ;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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]作为改进，所述数列kl为{0、10、20、30……255}。
[0009]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】
[0010]图1为电脑灯光学系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
[0012]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。
[0013]所述自动对焦的方法包括以下步骤:
(I)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kl，所述数列kl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 ；
(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。
[0014]调焦值数据库结构如下:
影距离为4米所对应的二维数组；
k5 k4 k3k2 kl
{ 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