Thiết kế mô hình Mô hình Diafram điều khiển tự động

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay, sự phát triển như vũ bão của nghành công nghiệp điện tử, nghành công nghiệp
công nghệ thông tin đòi hỏi nghành công nghiệp cơ khí chế tạo máy cũng phải có bước phát
triển tương xứng. Sự kết hợp các nghành này đã sản xuất ra hàng loạt các sản phẩm hiện đại
trong tất cả các lĩnh vực phục vụ cho cuộc sống ngày càng văn minh của con người.
Các sản phẩm này, từ các thiết bị đo lường, nghe nhìn, điện tử tin học cho đến các dây
chuyền sản xuất hiện đại, lại là sự kết hợp giữa các nghành điện – điện tử - tin học – cơ khí và
một nghành nữa, có trong hầu hết các sản phẩm hiện đại, đó là chuyên nghành quang – quang
điện tử. Có thể nói, trong các sản phẩm yêu cầu độ chính xác cao, kích thước nhỏ gọn, mẫu mã
đẹp đều sử dụng kỹ thuật quang – quang điện tử. Hơn nữa, sự phát triển mạnh mẽ của công
nghiệp vi điện tử và bán dẫn sản xuất nên các cảm biến quang rất đa dạng với kích thước rất
nhỏ và giá thành của các sản phẩm này thì lại rất rẻ. Điều này đặc biệt thuận lợi cho việc học
tập, nghiên cứu, từ đó đưa ra được các sản phẩm mới, có thể được đưa vào sản xuất và được
chấp nhận bỏi người tiêu dùng cũng như xã hội trong điều kiện đất nước còn nghèo.
Mô hình Diafram điều khiển tự động trong đồ án tốt nghiệp này cũng không ngoài mục đích
trên. Mô hình này cũng dựa trên tư tưởng kết hợp giữa điện, điện tử, cơ và sử dụng quang trở
làm cảm biến, điều khiển trực tiếp bằng ánh sáng nhìn thấy.
Tuy nhiên, do giới hạn trong khuôn khổ một đồ án tốt nghiệp, thời gian không nhiều và
trình độ hạn chế nên ở mặt này, mặt kia chắc chắn không thể không có sai sót. Rất mong nhận
được sự chỉ giáo của các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn CKCX-QH, cũng như tất cả những ai
hiểu biết về lĩnh vực này.
Tác giả xin được cảm ơn các thầy giáo, cô giáo trong bộ môn CKCX-QH đã chỉ bảo trong
quá trình học tập và thiết kế tốt nghiệp. Đặc biệt, tác giả xin được cảm ơn thầy giáo Chu Tiến
Rảo đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn trong quá trình thiết kế tốt nghiệp.
Hà Nội, tháng 05 – 2006.
Dương Hồng Cang
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU ................................................................................................................................... i
MỤC LỤC ........................................................................................................................................ ii
Chương 1 .......................................................................................................................................... 1
NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH ................................ 1

1.1. TỔNG QUÁT VỀ CAMERA ............................................................................................... 1
1.1.1. Sơ đồ khối của camera ................................................................................................... 1
Điều này cung cấp cho ống ghi ánh sáng trắng dịu (soft) vốn là sự phối hợp của tất cả ánh
sáng và các màu sắc đưa vào. Lúc đó mạch hiệu chỉnh (mạch định mức trắng) có thể thiết lập
một sự hòa trộn chính xác các màu ĐỎ, LỤC và DƯƠNG theo yêu cầu để cung cấp sự cân
bằng màu toàn thể cho cảnh quan. ............................................................................................... 3
1.1.2. Nguyên tắc hoạt động của camera ................................................................................. 6
1.2. CẢM BIẾN TRONG CAMERA .......................................................................................... 6
1.2.1. Thiết bị ghép điện tích (CCD) ....................................................................................... 6
1.2.2. Cấu trúc CCD ................................................................................................................. 7
1.2.3. Quét cách dòng trong CCD .......................................................................................... 11
1.2.4. Cấu trúc của camera CCD đơn .................................................................................... 12
1.2.5. Tỷ số tín hiệu trên tạp âm (SNR) của CCD ................................................................. 12
1.3. XỬ LÝ TÍN HIỆU TRONG CAMERA SỐ ....................................................................... 13
1.3.1. ADC .............................................................................................................................. 13
1.3.2. Nén vùng sáng .............................................................................................................. 14
1.3.3. Sửa lỗi gamma digital .................................................................................................. 16
1.3.4. Sửa mầu digital ............................................................................................................. 16
1.3.5. Điều khiển lộ sáng ....................................................................................................... 17
1.3.6. Hội tụ tự động .............................................................................................................. 18
1.3.7. Mã hóa trong camera .................................................................................................... 18
1.4. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA CAMERA SỬ DỤNG CCD ............................................ 19
Chương 2 ....................................................................................................................................... 21
NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA DIAFRAM TỰ ĐỘNG ............................. 21
2.1. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO ................................................................................................... 21
2.1.1. Khái niệm ..................................................................................................................... 21
2.1.2. Cấu tạo .......................................................................................................................... 24
2.2. ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG DIAFRAM ............................................................................... 25
2.2.1. Một số phương pháp điều khiển động cơ dẫn động đóng - mở Diafram. .................. 25
2.2.2. Ưu nhược điểm của các phương pháp điều khiển ở trên ............................................ 28

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
ii
2.2.3. Chọn phương pháp điều khiển tự động Diafram ......................................................... 29
Chương 3 ....................................................................................................................................... 30
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG DIAFRAM ............................... 30
3.1. CÁC ĐẠI LƯỢNG TRẮC QUANG .................................................................................. 30
3.1.1. Quang thông ................................................................................................................. 30
3.1.2. Cường độ sáng .............................................................................................................. 32
3.1.3. Độ trưng sáng và độ chói sáng ..................................................................................... 34
3.1.4. Độ rọi sáng ................................................................................................................... 37
3.1.5. Định luật Lambert ........................................................................................................ 38
3.2. TÍNH TOÁN HÀM ĐỘ RỌI CỦA ẢNH TRÊN CCD [1] ................................................ 39
3.3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DIAFRAM ................................................................................. 41
3.3.1. Các thông số cho trước ................................................................................................ 42
3.3.2. Thông số thiết kế .......................................................................................................... 43
3.3.3. Thiết kế biên dạng của các lá chắn đóng - mở Diafram .............................................. 45
Chương 4 ....................................................................................................................................... 46
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH VÀ ĐIỀU KHIỂN ............................................................. 46
4.1. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG CƠ ................................................................................. 46
4.1.1. Một số khái niệm cơ bản .............................................................................................. 46
4.1.2. Chọn dạng, tính toán và thiết kế động cơ. ................................................................... 65
4.2. CẢM BIẾN QUANG VÀ CHỌN CẢM BIẾN QUANG .................................................. 73
4.2.1. Một số cảm biến quang thông dụng ............................................................................. 73
4.2.2. Chọn cảm biến. ............................................................................................................. 88
4.3. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ. ........................................................................................... 89
4.3.1. Sơ đồ nguyên lý của 709. ............................................................................................ 89
4.3.2. Sơ đồ nguyên lý của 741 ............................................................................................. 92
4.3.3. Nguyên lý hoạt động của mạch điện điều khiển động cơ đóng – mở Diafram. ......... 94
4.4. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ PHẦN CƠ ................................................................................. 96
4.4.1. Tính toán thiết kế các lá chắn của Diafram ................................................................. 96

4.4.2. Tính toán thiết kế trục động cơ .................................................................................. 105
4.4.3. Tính toán bu-lông bậc chịu lực ngang [6] ................................................................. 108
4.4.4. Tính toán và chọn kích thước ổ lăn ........................................................................... 109
KẾT LUẬN .................................................................................................................................. 113
PHỤ LỤC ........................................................................................................................................ A
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................ a
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
iii
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
iv
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
Chng 1
NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI
HèNH
1.1. TNG QUT V CAMERA
Diafram
Lens
Lens
ống kính
Bộ lọc
quang
Tách mầu
Bộ cảm
biến ảnh
Xử lý
tín hiệu
Định dạng
dữ liệu
Đầu ra
digital

Hệ thống
điều khiển
Tạo đồng hồ
và đồng bộ
Đồng bộ mở rộng
(không bắt buộc)
Điện analog
Điện digital
Các tín hiệu
Hình 1-1.
Sơ đồ khối chức năng của camera truyền hình
Quang
1.1.1. S khi ca camera
1.1.1.1. ng kớnh (lens)
Hu ht cỏc mỏy quay, dự l dựng phim nha hay dựng bng video, ng kớnh
l mt trong nhng khi quan trng nht. Trong mỏy quay phim nha, hỡnh nh
qua ng kớnh c ghi lờn phim; trong mỏy quay video, hỡnh nh c ghi lờn
bia ng ghi (hỡnh 1-2) hay lờn chớp CCD (hỡnh 1-3), sau ú c i t dng
quang thnh tớn hiu in.
ng kớnh, gm nhiu thu kớnh, tp trung ỏnh sỏng ri vo trờn mt mt, gi l
mt phng tiờu (focal plane). Bia nh (target) ca ng ghi c t ti mt phng
tiờu v tiờu c (focus length) l khong cỏch t tõm quang ca ng kớnh n mt
phng tiờu.
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
1
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
Mỏy quay video thng c lp ng kớnh zoom, õy l loi ng kớnh m tiờu
c tỏc dng ca nú cú th thay i trong mt phm vi. T s 6:1 cú th thc hin
tiờu c t 11 n 66mm.
1.1.1.2. Cỏc kớnh lc (filter)

Nh i vi mỏy quay phim nha, mỏy quay video cng dựng cỏc kớnh lc.
Hu ht cỏc mỏy quay u s dng kớnh lc hiu chnh nhit mu sn cú
i mu ỏnh sỏng trong nh/ngoi tri. Ngoi kớnh lc ny, mỏy quay video cũn
dựng cỏc kớnh lc khỏc trờn ng ỏnh sỏng, nm gia thu kớnh v ng ghi.
Kớnh lc ny thng c ghộp vi khúa in nh mc trng to tỏn tiờu
(defocusing) chớnh xỏc t hỡnh nh a vo.
MICRO
Mạch
âm thanh
Đầu từ
âm thanh
ống nghe
Âm thanh ra
Tín hiệu hình ra
Mạch xử lý & mã hóa
Xử lý
độ màu
Khuyếch đại
đầu từ
Khuyếch
đại ghi
Bộ phát
ký tự
Motor
trống từ
Điều khiển
hệ thống
Tùy động
Motor
trục kéo

Motor
tải
Khối điều khiển (VCR)
Nguồn hạ thế
V-SYNC
H-SYNC
Khối kính ngắm (EVR)
Mạch lái tia
Cao thế
Khuếch đại
Phân chia
đồng bộ
Tạo đồng bộ
CRT
Tách
đỏ/dứơng
Điều chế
độ mầu
Trộn
BURST
Tạo chỉnh
đóng ảnh/
đoạn quét
Tiền
khuếch đại
Xử lý
độ chói
Tạo
đồng bộ
Lái tia

Kính lọc
Cao thế
ống ghi
Cuộn lái tia
ống kính
Hình 1-2
Sơ đồ khối của máy quay video màu
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
2
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
Khối quang học
Diafram
Mạch
kích
thích
motor
zoom
Mạch
kích
thích
motor
hội tụ tự
động
Khối
hiệu
ứng
Hall
Khối xử
lý
Diafram

Nhóm hội tụ
tự động
EVR
EPROM
Xử lý tín
hiệu số
CDS/
AGC/
T
Mạch chuyển
đổi A/D
Chíp CCD
và mạch
cảm biến
hình ảnh
CCD
Truyền
động V
Mạch
chuyển đổi
D/A
Tín hiệu
độ chói
Tín hiệu
mầu
From-to
VTR
Hình 1-3
. Sơ đồ khối của máy quay video kỹ thuật số

iu ny cung cp cho ng ghi ỏnh sỏng trng du (soft) vn l s phi hp
ca tt c ỏnh sỏng v cỏc mu sc a vo. Lỳc ú mch hiu chnh (mch nh
mc trng) cú th thit lp mt s hũa trn chớnh xỏc cỏc mu , LC v
DNG theo yờu cu cung cp s cõn bng mu ton th cho cnh quan.
Tựy vo ng ghi, ngi ta s dng hai loi kớnh lc cn bn. Kớnh lc loi b
tia hng ngoi (infrared cut filter) v kớnh lc cho qua ỏnh sỏng thp (low pass
filter).
1.1.1.3. ng ghi v chớp CCD (pick-up tube & CCD chip)
ng ghi dựng trong camera mu gm 4 loi cn bn: VIDICON,
NEWVICON, SATICON, v TRINICON. Trong cỏc camera i mi, ngi ta
dựng chớp CCD (charge coupled device: linh kin kt ni in tớch) thay cho ng
ghi.
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
3
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
1.1.1.4. Mạch tiền khuyếch đại
Mạch tiền khuyếch đại là mạch khuyếch đại có tạp âm thấp, trở kháng ngả vào
cao, nhận thông tin hình ảnh thô hiện lên bia của ống ghi và khuyếch đại chúng
đến một mức dùng được để đưa vào mạch xử lý và mạch mã hóa màu.
1.1.1.5. Mạch kích thích chíp CCD (CCD driver)
CCD là một chíp có tác dụng chuyển đổi ánh sáng đưa vào thành tín hiệu điện
(gọi là “tín hiệu điện tích”). Mạch kích thích chíp CCD, còn gọi là mạch cảm
biến, dùng để tạo ra các loại xung định thời khác nhau kích thích khối CCD
nhằm thực hiện việc tích điện và truyền sự hoạt động trong CCD. Mạch còn xử
lý tín hiệu trước tín hiệu CCD ra, loại bỏ các thành phần nhiễu, chỉnh độ lợi tự
động (AGC), chỉnh hệ số tương phản (gamma).
1.1.1.6. Mạch xử lý và mã hóa màu (process & encoding circuit)
Trong sơ đồ khối, mạch xử lý và mã hóa màu bao gồm nhiều mạch điện.
Mạch xử lý tín hiệu độ chói, xử lý tín hiệu độ màu, mạch AGC, ALC (tự chỉnh

độ lợi, tự chỉnh ánh sáng), tạo tín hiệu NTSC, chỉnh cân bằng mức trắng, xử lý
âm thanh, và mạch cảm nhận tín hiệu hình phát lại ra.
1.1.1.7. Nguồn cấp điện (power supply)
Trong camera dùng ống ghi (pick-up tube), người ta sử dụng 2 nguồn cấp
điện, nguồn cấp điện thế cao (HV, <2000V) cung cấp cho CRT ống ghi và cả
CRT ống ngắm điện tử (EVF – electronic viewfinder), nếu có. Trong hầu hết các
trường hợp, nguồn điện thế cao này lấy từ phần quét ngang, khá giống máy thu
hình tiêu chuẩn. Nguồn điện thế thấp (LV) gồm có một hay nhiều nguồn ổn thế,
lấy từ chuẩn 12VDC đưa vào camera, cấp điện cho các mạch khác nhau.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
4
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
Với camera dùng chíp CCD, không cần có điện cao cung cấp cho ống ghi, nên
người ta sử dụng nguồn DC 12V. Nguồn 12VDC này được cho qua mạch
chuyển đổi DC-DC, lấy ra các mức 3,5V; 5V; 8V; 9V; 15V cấp cho các mạch
điện.
1.1.1.8. Mạch tạo xung đồng bộ (sync generator)
Do camera màu được vận hành từ điện DC và là nguồn phát tín hiệu hình
(truyền tín hiệu TV), chúng phải tự tạo cho mình độ ổn định, trang bị mạch phát
đa chức năng để cung cấp các tín hiệu hàng dọc, hàng ngang, chuẩn màu, xóa
đường hồi, và các mạch khác cần có để tạo ra tín hiệu hình NTSC ổn định.
Thông thường mạch này được thực hiện trong một IC MOS chuyên dùng với sự
điều khiển của mạch dao động thạch anh.
1.1.1.9. Kính ngắm (view finder)
Một số camera kiểu cũ, dùng kính ngắm quang học (optical viewfinder), loại
này nhìn thấy cảnh vật trong phạm vi của kính ngắm, không có sự kết nối với
ống kính. Cải thiện hơn, người ta dùng kính ngắm xuyên ống kính (TTL
viewfinder). Ảnh của đối tượng thu vào ống kính được lăng kính chia thành 2
đường, một vào kính ngắm và một vào bia ảnh ống ghi.
Hai loại trên là kiểu kính ngắm dạng quang, hiện nay ít dùng; mà hầu như tất

cả đều dùng kính ngắm điện tử (EVF – electronic viewfinder), loại này không
những cho phép nhìn cảnh trí trung thực, mà còn được sử dụng như một minitor
để kiểm tra chất lượng hình ảnh vừa ghi.
1.1.1.10. Các mạch điều khiển (control circuits)
Các mạch điều khiển có thể đơn giản như điều khiển GHI/TẠM DỪNG và
phức tạp như điều khiển tuyến dữ liệu nối tiếp do bộ vi xử lý tạo ra, cung cấp
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
5
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
đầy đủ các chức năng điều khiển VCR từ xa. Mở cảnh (fade in) và đóng cảnh
(fade out), tiêu đề video (video title), chỉ thị thời gian hoạt động (elapsed time),
đảo hình (reverse video), chỉ thị chế độ của hệ thống (system status), tăng/giảm
AGC (AGC switching), và chỉnh nguồn sáng sau lưng (back light) là tất cả các ví
dụ về các đặc tính điều khiển sẵn có trên các máy quay khác nhau.
1.1.2. Nguyên tắc hoạt động của camera
Như mắt người, khi camera thu một cảnh tự nhiên, nó phải đưa ảnh đó vào
đúng tiêu cự. Ngày nay, hầu hết camera đều sử dụng bộ cảm biến ghép điện tích
CCD. Tín hiệu ánh sáng từ đối tượng quay sau khi đi qua hệ thấu kính, qua
Diafram để điều chỉnh độ rọi được in lên mặt ghi hình trong các camera dùng
ống ghi hay in lên mặt mạch cảm ứng như các camera dùng CCD hoặc CMOS
để chuyển đổi từ tín hiệu quang sang tín hiệu điện sau đó ghi lên thiết bị nhớ.
1.2. CẢM BIẾN TRONG CAMERA
Bộ cảm biến trong camera thực hiện hai nhiệm vụ:
-Biến đổi ảnh quang thành ảnh điện tử.
-Quét ảnh điện tử và phân phối tín hiệu điện tử.
Hiện nay hầu hết các camera hiện đại dùng các bộ cảm biến CCD.
1.2.1. Thiết bị ghép điện tích (CCD)
CCD là một thiết bị gồm các mạch tích hợp thực hiện hai quá trình cảm thụ
ảnh: lưu trữ và đọc ra (quét). CCD được thiết kế trên một mảng tế bào hai chiều
giống như các điểm ảnh. Mỗi tế bào trong mảng CCD có hai chế độ.

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
6
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
(1)Chế độ lưu trữ, ở chế độ này điện tử được nạp và tích tụ trong tế bào tương
ứng với năng lượng ánh sáng tác động lên tế bào.
(2)Chế độ chuyển, ở đây các điện tử được nạp trong tế bào có thể di chuyển
đến một tế bào gần kề, cả hàng ngang cũng như hàng dọc theo cấu trúc của
tế bào. Chế độ chuyển cả dòng tế bào, thậm chí cả mảng tế bào hai chiều,
được thực hiện đồng thời để từng bước thực hiện chuyển nội dung nạp của
các dòng, các hàng tế bào hoặc toàn bộ hình ảnh.
Nói chung, các CCD gồm có hai mảng tế bào: một là vùng tạo ảnh, hai là
vùng đọc được lớp che phủ ánh sáng ngăn cách. Chế độ chuyển đạt được sử
dụng để di chuyển ảnh điện tử từ vùng tạo ảnh sang vùng đọc (thường ở trong
chu kỳ xóa dòng).
Trong thời gian tích cực của ảnh, vùng tạo ảnh được đặt trong chế độ lưu trữ,
còn vùng đọc sử dụng chế độ chuyển đạt để chuyển phần ảnh được nạp tới cổng
ra.
1.2.2. Cấu trúc CCD
CCD bao gồm ba cấu trúc cơ bản được sử dụng rộng rãi trong các camera hiện
đại. Sự khác nhau giữa các cấu trúc CCD là cách thức bố trí vùng tạo ảnh, vùng
đọc và cách thức chuyển đạt.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
7
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
1.2.2.1. Cu trỳc chuyn khung (FT Frame Transfer)

Chuyển trong khoảng
thời gian dòng tích cực
Thanh ghi đọc
ra theo dòng

Lớp phủ
che ánh
sáng
Vùng
tạo
ảnh
Chuyển một
dòng trong mỗi
khoảng thời gian
xóa dòng
Đầu ra
video
Chuyển toàn
bộ dòng trong
khoảng thời
gian xóa mành
Hình 1-4.
Cấu trúc chuyển khung CCD
Vùng đọc
Hỡnh 1-4 l mt cu trỳc chuyn khung FT. Vựng to nh c t trờn vựng
c. Vựng c c che khut bi mt lp ph khụng cho ỏnh sỏng tỏc ng
vo.
Chc nng lu tr c thc hin vựng to nh trong khong thi gian tớch
cc ca nh. Trong khong thi gian xúa mnh, ton b vựng lu tr c
chuyn vo vựng c theo chiu dc. Cỏc t bo ca mi dũng c chuyn
xung ng thi mt dũng v quỏ trỡnh ny lp li cho mi dũng ca nh. Nu
nh cú 480 dũng, s cú 480 quỏ trỡnh truyn trong khong thi gian mt mnh.
Trong khong thi gian xúa dũng, mt dũng ti mt thi im trong vựng c
c chuyn theo chiu dc ti mng c ca mt dũng ngang. Cũn trong
khong thi gian dũng tớch cc, mng ngang c khúa chuyn cỏc im nh

sang bờn phi n u ra video.
Do quỏ trỡnh tớch np trong vựng nh khụng th dng li khi ang chuyn ti
vựng c, hn na, quỏ trỡnh chuyn ny phi mt mt lng thi gian xỏc nh
(c 1ms) nờn hiu ng vt chuyn s xut hin trờn v di vựng sỏng rừ ca
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
8
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
nh. Trong camera CCD ng dng cu trỳc chuyn khung, h thng quang hc
cn n mt c cu c hc c bit loi b hiu ng ny.
Trờn thc t, b to nh FT ớt c s dng trong cỏc camera ghi hỡnh cht
lng cao.
1.2.2.2. Cu trỳc chuyn liờn dũng (IT Interline Transfer)
Hỡnh 1.5 mụ t cu trỳc chuyn liờn dũng IT. Cu trỳc ny c xõy dng
theo kiu chốn mng to nh v mng c theo chiu ngang ln lt trờn c s
mt im nh, nhm to ra chip cú kớch thc nh hn cu trỳc chuyn khung.
nh quang c tp trung trờn ton b vựng ny.
Chuyển toàn bộ pixel tới
các thanh ghi luu trữ trong
Thanh ghi luu trữ
Vùng tạo ảnh
và vùng đọc
Thanh ghi đọc
ra theo dòng
Chuyển một dòng trong
khoảng thời gian xóa
dòng
Đầu ra
video
Chuyển trong khoảng
thời gian dòng tích cực

Hình 1-5.
Cấu trúc CCD chuyển liên dòng
Cỏc t bo c c che khut v phng din quang hc, ỏnh sỏng t nh
chiu n cỏc vựng ny s b mt, vỡ vy nhy ca chớp s gim xung.
Trong mt s CCD cu trỳc chuyn liờn dũng, mt mng vi thu kớnh c
t lờn cỏc t bo v nh vy s khụi phc c nhy ca chip. Tt nhiờn s
dng vi thu kớnh s lm tng giỏ thnh ca thit b, song ú l bin phỏp khỏ
hu hiu nõng cao nhy ca chip CCD.
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
9
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
Quỏ trỡnh lu tr trong cu trỳc chuyn liờn dũng xy ra mi thi im tr
khi chuyn dũng. Quỏ trỡnh np vo cỏc t bo c truyn theo hng ngang ti
mng c. Trong khong xúa dũng, mng c c dch xung di mt dũng
cho mng c ngang, mng c sau ú s b khúa li trong khong thi gian tớch
cc ca dũng a n u ra video.
Cu trỳc CCD chuyn liờn dũng thng khụng cn n c cu c hc phc tp
loi b vt chuyn. Tuy nhiờn iu tng t nh trong CCD chuyn khung
vi ch sỏng nht do s che khut quang hc ca cỏc t bo c c chốn
khụng hon ho. Hiu ng ny cú th gõy nờn nhng ng dc xut hin
vựng sỏng nht ca nh.
1.2.2.3. Cu trỳc chuyn liờn dũng khung (FIT Frame Interline
Transfer)
Hỡnh 1.6 mụ t cu trỳc FIT, kt hp cỏc c im ca hai cu trỳc FT v IT.
Trong thi gian xúa mnh, ton b nh c chuyn ti cỏc thanh ghi ó c
chốn, sau ú c chuyn tip xung mng c. Trong thi gian tớch cc ca
nh, quỏ trỡnh c xy ra ging nh trong cu trỳc FT.
Thanh ghi luu trữ
Vùng tạo ảnh
Lớp phủ che

ánh sáng
Vùng đọc
Thanh ghi đọc ra
theo dòng
Chuyển trong khoảng
thời gian dòng tích cực
Đầu ra video
Chuyển một
dòng trong mỗi
khoảng thời gian
xóa dòng
Chuyển toàn bộ
dòng trong khoảng
thời gian xóa dòng
Chuyển toàn bộ pixel tới
các thanh ghi luu trữ trong
Hình 1-6.
Cấu trúc FIT
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
10
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
Do toàn bộ quá trình chuyển của mảng tạo ảnh xẩy ra với khoảng thời gian rất
bé (khoảng thời gian xóa mành) và ngay trong các thanh ghi bị che quang, nên
không cần thiết phải có cơ cấu để loại bỏ “vết chuyển” và cũng không xẩy ra vấn
đề gì đối với vùng sáng nhất. Có thể nói đây là cấu trúc thích hợp nhất cho các
camera chuyên dùng.
1.2.3. Quét cách dòng trong CCD
Với ba cấu trúc nêu trên, có thể nói đó là quá trình quét liên tiếp của CCD.
Tất nhiên, nếu CCD có một dòng tế bào cho mọi dòng của ảnh được quét cách
dòng và mặc nhiên trong cấu trúc FIT có thể bị khóa để chỉ chuyển các dòng lẻ

hay các dòng chẵn tới các thanh ghi chuyển theo chiều dọc, kết quả là sẽ tạo nên
quét cách dòng ở đầu ra video. Điều này làm tăng độ nhạy của chip CCD và
mảng đọc chỉ cần phải lưu giữ một nửa trên tổng số dòng.
Nhược điểm của phương pháp này là có thể gây ra chồng phổ mành biểu hiện
dưới dạng các biên dòng nhọn, nên cần phải có các bộ lọc quang để hạn chế nó.
Ngoài ra, có thể thực hiện liên tiếp với chu kỳ mành và xử lý số tín hiệu thành
cấu trúc quét cách dòng. Ở đây có hai phương thức thực hiện: một là loại bỏ các
dòng lẻ (hoặc chẵn) ở đầu ra của CCD và mở rộng những dòng còn lại theo tiêu
chuẩn. Phương pháp này khá đơn giản, song nó lại loại bỏ một nửa tín hiệu, làm
suy giảm tỉ số tín hiệu trên tạp âm SNR (Signal-to-Noise Ratio).
Phương pháp thứ hai là lưu trữ bằng kỹ thuật số hai dòng từ CCD và kết hợp
hai dòng kề nhau để tạo ra tín hiệu quét cách dòng. Phương pháp này không gây
tổn hao SNR và khắc phục được vấn đề chồng phổ song trong một chừng mực
nào đó lại gây nên sự suy giảm độ phân giải mành.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
11
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH
Núi chung c hai phng phỏp quột trong CCD u yờu cu thanh ghi dũng
ca CCD phi cú tc gp ụi so vi phng phỏp quột dũng trc tip.
1.2.4. Cu trỳc ca camera CCD n
a)
b)
R
G
B R G B
R
G
B
R
G

B
Video
tổng hợp
Video
mầu đỏ
Video
mầu lục
Video
mầu lam
Sọc mầu
Tế bào
CCD
Hình 1-7.
Camera CCD đơn
a) bố trí không gian CCD; b) các tín hiệu video
Trong cỏc camera chuyờn dựng, tng ng vi ba mu c bn RGB s dng
ba CCD. C cu camera RGB ny m bo tỏi to nh vi cht lng cao nht
trong h thng chuyờn nghip, song li quỏ t i vi th trng camera dõn
dng. Cỏc camera mt CCD hay cũn gi camera CCD n c phỏt trin nhm
ỏp ng nhu cu th trng dõn dng (hỡnh 1-7).
Mt b lc quang mu c t trờn cỏc t bo ca CCD. Trong quỏ trỡnh x
lý tớn hiu, ba thnh phn mu RGB t c bng cỏch ly mu tớn hiu video
ti ba pha nh ó ch ra trờn hỡnh 1-7. Phn cũn li ca quỏ trỡnh x lý tớn hiu
tng t nh ó nờu trong cỏc loi camera cú ba CCD.
1.2.5. T s tớn hiu trờn tp õm (SNR) ca CCD
Núi chung tp õm xut hin trong b to nh CCD l do tp õm quang in t
(hiu ng chp nh in t). Cỏc ch tiờu SNR ca mt CCD ph thuc vo kớch
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
12
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH

thc ca im nh. im nh ln cho phộp thu nhn c nhiu ỏnh sỏng ca
nh quang lm tng SNR, tuy nhiờn im nh ln, kớch thc chip CCD tng, b
phn quang c vỡ th cú th tng ln lm tng giỏ thnh camera.
1.3. X Lí TN HIU TRONG CAMERA S
CCD
CCD
CCD
ADC
ADC
ADC
CPU
R
G
B
Hình 1-9.
Sơ đồ khối tổng quát của quá trình
xử lý tín hiệu đối với camera số
cân bằng
trắng
nén độ
sáng cao
hiệu
chỉnh
mầu
nâng
cao
chất
lựơng
ảnh
mã

hóa
tín hiệu
ra số
hiệu
chỉnh
mầu
hiệu
chỉnh
mầu
nén độ
sáng cao
nén độ
sáng cao
cân bằng
trắng
cân bằng
trắng
Bộ tạo xung
đồng hồ



Núi chung, tớn hiu ra t cỏc thit b CCD c ly mu theo im nh v cu
trỳc dũng ca CCD song cú biờn analog. Tớn hiu sau ú c khuch i
mt cỏch tuyn tớnh n mc phự hp cho quỏ trỡnh x lý tip theo bao gm:
chuyn i AD, cỏc bc x lý khỏc nhau trong min s. Bt c mt ng thỏi
x lý phi tuyn no trong min tng t cng nờn trỏnh, nhm m bo tớnh n
nh ca h thng (hỡnh 1.9).
1.3.1. ADC
Bt k mt quỏ trỡnh ADC no cng u thc hin theo bn bc ú l ly

mu, nh mu, lng t húa v mó húa.
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
13
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
Cấu trúc điểm ảnh của CCD được thực hiện ngay trong giai đoạn lấy mẫu theo
thời gian và tín hiệu video được truyền nhịp nhàng từ giá trị điểm ảnh này đến
giá trị điểm ảnh tiếp theo. Quá trình lấy mẫu các giá trị điểm ảnh như thế này có
thể được biểu diễn tương tự trên hình 1.7 và các thành phần RGB được lấy từ
một CCD đơn. Quá trình lượng tử hóa sẽ tạo nên các thành phần tạp âm của
chính nó, để tạp âm lượng tử không làm suy giảm SNR của camera, SNR của
quá trình lượng tử hóa phải được thiết lập ở mức lớn 6dB được xác định theo
công thức:
SNR = 6,02N + 10,8 + 15,6 + 6[dB] (1.3)
Trong đó thành phần 15,6 dB là mức bảo vệ vùng sáng. Trên cơ sở này
ITU.Rec.BT 601 đã đưa ra khuyến nghị chọn lượng tử hóa 10 bit đối với các
camera số.
1.3.2. Nén vùng sáng
Dải động của CCD là tỷ số tín hiệu đầu ra cao nhất có thể có của CCD với
mức tạp âm của nó. Thông thường, mức tín hiệu tối đa (đỉnh trắng) được thiết
lập chủ yếu dưới điểm bão hòa của bản thân CCD, trừ lại điểm cuối của đỉnh để
báo vệ vùng sáng nhất của CCD nhằm tránh sự bão hòa gây ra những hiệu ứng
xấu cho quá trình xử lý tín hiệu tiếp theo.
Trong các camera chuyên dụng, mức bảo vệ vùng sáng trên đỉnh mức trắng là
600% tươn ứng với 15,6 dB của dải động. Quá trình xử lý tín hiệu trong camera
sẽ nén bất cứ vùng sáng nào đi vào vùng bảo vệ theo một thuật toán phù hợp với
mục đích sử dụng của camera. Thông thường dải động của các loại CCD có thể
đạt 80 dB, còn SNR đối với camera cỡ 60 dB.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
14
Chng 1 NGUYấN Lí CU TO V HOT NG CA CAMERA GHI HèNH

600%
100%
max
min
Mức cực đại hệ thống
có thể xử lý
Vùng
điều
chỉnh
nén độ
sáng
cao
Biên độ tín hiệu ra (dB)
Hình 1-10.

Nén thành phần tín hiệu có độ sáng cao
Biên độ tín hiệu ra (dB)
Phng phỏp thng dựng nộn vựng sỏng trong cỏc camera l to mt c
tuyn truyn t tuyn tớnh ti mc 100% v sau ú thc thi quỏ trỡnh iu chnh
nộn cỏc vựng sỏng thc phự hp vi kh nng ca khong bo v i vi mỏy
ghi, thit b truyn dn cng nh thit b hin th (hỡnh 1-10).
Cú th thc hin nộn vựng sỏng trc chui tớn hiu ton b quỏ trỡnh x
lý cỏc vựng sỏng ny. Tuy nhiờn, nú phi thc hin ti im m cỏc tớn hiu ó
cõn bng v mu v mc ó c chun húa. Trờn hỡnh 1-9, cỏc mch cõn bng
trng phi c t vo trc khi nộn sỏng cao. Cõn bng trng c thc
hin bng cỏch nhõn tớn hiu vi cỏc hng s c xỏc nh ti thi im ly cõn
bng trng. iu ny thng c tr giỳp ca mt bng tra cu, bao gm mt
b nh RAM lu tr giỏ tr u ra cho mi giỏ tr u vo. Tớn hiu u vo
c a vo b nh ca bng tra cu v giỏ tr phự hp s c c phự hp
vi yờu cu ca u ra.

Vi 12 bit/mu, b nh ca bng tra cu cú th lu tr c 4096 giỏ tr 12 bit
cho mi kờnh R, G, B. Trong tin trỡnh cõn bng trng, CPU ca h thng s xỏc
THIT K CH TO Mễ HèNH DIAFRAM T NG
15
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
định các điểm cho giá trị tăng ích và lặp lại cho đến khi sự cân bằng trắng được
thực hiện.
Có thể thực hiện cả quá trình cân bằng trắng và nén vùng sáng trên cùng một
bảng tra cứu, điều này có nghĩa là máy tính phải xác định các giá trị phối hợp
riêng khi các chức năng được điều chỉnh.
Phương pháp sử dụng bảng tra cứu trong bộ nhớ RAM cũng thường được sử
dụng để sửa đổi đặc tính truyền đạt của nén vùng sáng.
1.3.3. Sửa lỗi gamma digital
Nói chung, đặc tính truyền đạt về biên độ video của CCD là tuyến tính trên
hầu hết dải động của nó. Tuy nhiên như đã biết, thiết bị hiển thị tiêu biểu (CRT)
lại có cường độ là một hàm phi tuyến, ngược với hàm của tín hiệu.
Hầu hết các bộ cảm biến trong camera, vì vậy thường được lắp đặt hệ thống
sửa méo gamma để đưa vào tín hiệu có đặc tuyến biên độ cần thiết. Trong quá
trình xử lý số nếu sử dụng RAM như đã nêu trên có thể gây ra lỗi gamma.
Việc điều chỉnh các đặc tính méo gamma có thể được thực hiện bằng cách
thay đổi giá trị lưu trong bộ nhớ. Một camera có điều chỉnh lỗi gamma thường có
bộ nhớ sửa lỗi có thể ghi được và có thể nạp lại bộ nhớ từ phần lưu trữ thường
trực khác hoặc từ các giá trị đã được tính toán.
1.3.4. Sửa mầu digital
Sửa mầu thực hiện hai nhiệm vụ:
-Thứ nhất, thực hiện che để chỉnh sự đo mầu của camera đạt đến tiêu chuẩn.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
16
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
-Thứ hai, thực hiện một số điều chỉnh mầu khác sao cho phù hợp với mục đích

nghệ thuật.
Nhiều camera chỉ sử dụng sửa mầu đối với phép đo mầu, mà không cung cấp
phương tiện cho việc hiệu chỉnh khác.
Nói chung, máy tính thường được ứng dụng để thực thi việc sửa mầu số. Điều
chỉnh quy trình sửa mầu trong hệ thống RGB có thể ảnh hưởng đến cân bằng
mầu vì thế máy tính là một nhân tố không thể thiếu được nhằm tính toán một
cách nhanh chóng sự thay đổi các hệ số để duy trì cân bằng.
1.3.5. Điều khiển lộ sáng
Điều khiển lộ sáng một camera video bao gồm hoạt động của màng ngăn thấu
kính, các bánh xe của bộ lọc mật độ trung bình, và, ở mức độ ánh sáng thấp, độ
tăng ích của video tăng. Tăng độ tăng ích của camera sẽ kéo theo sự suy giảm
SNR, vì vậy việc này thường chỉ được sử dụng ở mức ánh sáng thấp với màng
ngăn đã được mở rộng và tất cả các bộ loc đều được đưa ra khỏi đường dẫn
quang. Do có sự suy giảm SNR ở độ tăng ích cao, rất nhiều camera cũng sẽ giảm
sự tăng cường ảnh, hoặc thậm chí là không tăng cường ở những điều kiện này.
Các chức năng lộ sáng được điều chỉnh để duy trì mức đầu ra riêng của video
từ camera. Việc này có thể thao tác bằng tay hoặc thao tác tự động. Trong trường
hợp thao tác tự động, mức tín hiệu video được cảm thụ trong chuỗi xử lý tín hiệu
và một CPU trong camera sẽ quyết định cần phải điều chỉnh cái gì. Các thuật
tóan khác nhau được sử dụng cho mục đích này, chủ yếu là để đạt được đặc
tuyến tốt ở những điều kiện mà mức ánh sáng có thể thay đổi nhanh chóng, hoặc
camera được điều chỉnh để quay từ vùng sáng nhất đến vùng tối hay ngược lại.
Bởi vì, ngay thậm chí những thuật toán tốt nhất thực hiện tự động cũng chưa
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
17
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
phải là tối ưu, cho nên hầu hết các camera đều có khả năng tắt phần điều khiển lộ
sáng tự động.
Điều khiển lộ sáng tự động là một đặc điểm rất quan trọng đối với các camera
dân dụng, tuy nhiên, lại không quan trọng đối với những sản phẩm khác. Đối với

các thao tác trong phòng thu chuyên nghiệp, tại đó việc chiếu sáng đã được kiểm
soát, điều khiển lộ sáng tự động hầu như không được sử dụng.
1.3.6. Hội tụ tự động
Các camera dân dụng thường có khả năng hội tụ tự động, nghĩa là có thể điều
khiển một vùng trên cảnh và điều chỉnh thấu kính để giữ cho vùng này có độ nét
nhất. Sự cảm nhận tiêu cự chủ yếu dựa vào quá trình tìm kiếm chi tiết tần số cao
trong vùng đang được điều khiển và thành phần này sẽ tối ưu hóa khi hình ảnh
đạt mức độ rõ nét nhất.
Tồn tại một số giới hạn đối với bộ phận cảm nhận năng lượng tần số cao cho
cơ cấu hội tụ tự động vì cảnh không phải lúc nào cũng có số mức năng lượng đủ
để thực hiện các thao tác hội tụ tự động. Trong trường hợp này, cơ cấu hội tụ tự
động sẽ quay ngược lại và sẽ không ổn định. Điều này cần được lưu ý khi thiết
kế và tính toán hệ thống điều chỉnh tiêu cự.
1.3.7. Mã hóa trong camera
Phần mã hóa của camera làm nhiệm vụ chuyển đổi định dạng tín hiệu trong
camera thành định dạng tín hiệu ngoài của hệ thống sử dụng nó hoặc chuyển đổi
định dạng trong thành định dạng của máy ghi hình nối với camera. Hiện đang
tồn tại nhiều camera sử dụng hệ thống tín hiệu video tổng hợp analog NTSC hay
PAL, nên các thiết bị mã hóa của chúng chuyển đổi các tín hiệu số của camera
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
18
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
thành tín hiệu video tổng hợp tiêu chuẩn. Trong các trường hợp khác, quá trình
mã hóa thường là số để cung cấp cho mạch truyền dẫn hay thiết bị ghi hình số.
1.4. ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA CAMERA SỬ DỤNG CCD
CCD có ưu điểm về khả năng dễ dàng vận hành thiết bị. Cấu trúc nhỏ gọn cho
phép CCD lắp trong các camera lưu động, giảm bớt khối lượng thiết bị. Ngoài
ra, CCD còn có ưu điểm về tiết kiệm năng lượng, không chịu ảnh hưởng bởi
rung cơ học vốn có ở các thiết bị sử dụng hiệu ứng quang điện.
Với các camera dùng 3 chíp CCD cho chất lượng hình ảnh khá cao. Tuy

nhiên, với 3 chíp CCD và nhiều phụ kiện kèm theo, máy trở nên cồng kềnh và
rất đắt.
Với camera chíp đơn thì trái lại, kết hợp nhiều thành tựu tiên tiến của khoa
học và kỹ thuật, nên gọn nhẹ, giá thành thấp, phù hợp với người tiêu dùng nên
ngày càng được phổ biến.
Bảng 1-1 đưa ra các đặc tính kỹ thuật điển hình đối với các loại camera hiện
nay.
Bảng 1-1.Đặc tính kỹ thuật của camera màu
Danh mục
Loại camera
Dân dụng
Bán chuyên
nghiệp
Quảng bá HDTV
Tiêu chuẩn quét 525/60 525/60 525/60 1125/60
Kiến trúc 1-CCD 3-CCD 3-CCD 3-CCD
Đóng gói Camcorder Camcorder Camera
Bù không gian N.A Có Có Không
Kích cỡ quang
CCD
1/4 inch 1/3 inch 1/2 inch 1 inch
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
19
Chương 1 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA CAMERA GHI HÌNH
Tốc độ quang tối
đa
1,2 f 1,6 f 1,4 f 1,2 f
Độ phân giải
CCD
270.000 270.000 380.000 2.000.000

Tỷ lệ khung hình 4:3 4:3 4:3 16:9
Độ phân giải
dòng tối đa
275 TVL 530 TVL 750 TVL 1000 TVL
SNR của video 40 dB 50 dB 60 dB 50 Db
Độ rọi tối thiểu
> 100 lux 1400 lux @ f/
5,6
2000 lux @ f/
8
1000 lux
@ f/4
Độ tăng ích bình
thường
8 lux 60 lux
Độ tăng ích cao
2 lux 1 lux (+ 18
dB)
2 lux (+30
dB)
Điều khiển từ xa Không Không Có Có
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
20
Chương 2 NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA DIAFRAM TỰ ĐỘNG
Chương 2
NGUYÊN LÝ CẤU TẠO VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA DIAFRAM TỰ
ĐỘNG
2.1. NGUYÊN LÝ CẤU TẠO
2.1.1. Khái niệm
2.1.1.1. Các vòng chắn trong hệ quang

Vòng chắn là chi tiết quan trọng trong các hệ quang. Số lượng, vị trí, hình
dáng và kích thước của vòng chắn phụ thuộc vào chức năng của chúng trong mỗi
hệ quang. Chúng là các vòng chắn thực, bao gồm: các giá đỡ thấu kính, giá đỡ
các bảng chỉ thị, giá đỡ các bảng chỉ thị, giá đỡ các phin lọc, giá đỡ các lăng
kính… hoặc các vòng chắn đứng riêng trong hệ.
Vòng chắn tham gia trực tiếp vào quá trình tạo ảnh, tăng hoặc giảm lượng
quang thông của chùm sáng từ vật vào hệ quang, tăng độ đậm nhạt và độ rõ nét
của hình ảnh tạo nên, giới hạn phạm vi vật được tạo ảnh, giảm quang sai, tăng
khả năng phân giải…
a)
b)
d)
c)
e)
H×nh 2-1. Mét sè lo¹i h×nh d¹ng vßng ch¾n trong hÖ quang
Hình 2-1 mô tả các hình dáng chủ yếu của vòng chắn.
THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH DIAFRAM TỰ ĐỘNG
21