[发明专利]具有电可变的扩展景深的光学器件

权利要求书

1.提供扩展景深的光学系统，包括：

光学透明的液晶层；

光学透明的介电相位掩模板，与所述液晶层光学对齐，并通过光学透明的基板与所述液晶层隔开；

光学透明的介电折射率匹配层，相邻于所述相位掩模板的一个表面而设置，并具有与所述相位掩模板的折射率基本匹配的折射率；以及

一对电极，用于生成作用于所述液晶层以与施加至所述电极的信号的幅度成比例地改变所述光学系统的景深的电场，其中所述液晶层和所述相位掩模板设置在所述一对电极之间。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述相位掩模板是波前编码元件。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述波前编码元件是三次方相位元件。

4.如权利要求1所述的系统，其中通过成像系统捕捉的图像被处理以生成具有所述扩展景深的被修改图像。

5.如权利要求1所述的系统，其中所述相位掩模板包括具有介电性质的光学粘合剂。

6.如权利要求5所述的系统，其中所述光学粘合剂是Norland光学粘合剂61。

7.如权利要求1所述的系统，其中所述折射率匹配层包括介电材料。

8.如权利要求7所述的系统，其中所述介电材料是Opti-tec 5012。

9.如权利要求1所述的系统，其中所述相位掩模板的介电常数显著小于所述折射率匹配层的介电常数。

10.如权利要求1所述的系统，其中所述景深能够随着所施加信号的频率成比例地变化。

11.如权利要求1所述的系统，定位为基本接近成像系统的光瞳平面，还包括：

传感器，靠近所述成像系统的图像平面而设置并用于捕捉借此获得的图像；

电源，用于提供施加至所述电极的信号；以及

处理器，用于(i)处理用于从最初获得的图像生成具有扩展景深的被修改图像的算法，并且用于(ii)对所述电源所生成的信号的幅度进行控制，以控制所述被修改图像的景深。

12.提供扩展景深的光学系统，包括：

光学透明的介电相位掩模板；

光学透明的液晶层，相邻于所述相位掩模板的一个表面而设置；以及

一对电极，用于生成作用于所述液晶层以与施加至所述电极的信号的幅度成比例地改变所述光学系统的景深的电场，其中所述相位掩模板设置在所述一对电极之间。

13.如权利要求12所述的系统，其中所述相位掩模板是波前编码元件。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述波前编码元件是三次方 相位元件。

15.如权利要求12所述的系统，其中通过成像系统捕捉的图像被处理以生成具有所述扩展景深的被修改图像。

16.提供扩展景深的光学成像系统，包括：

第一光学组件和第二光学组件，均包括：

光学透明的相位掩模板，具有一个平面侧；以及

光学透明的液晶层，相邻于所述相位掩模板的一个表面而设置；

其中所述液晶层中的液晶被极化；

其中所述第一光学组件和所述第二光学组件相邻地设置，使得其中的所述相位掩模板的平面侧面向彼此，且所述液晶层中的液晶相互正交地对齐；以及

一对电极，用于生成作用于所述光学组件中的每一个中的液晶层以与施加至所述电极的信号的幅度成比例地改变所述成像系统的景深的电场，其中所述组件中的每一个中的相位掩模板设置在所述一对电极之间。

17.如权利要求16所述的系统，其中通过所述系统在成像系统的光瞳平面上捕捉的图像被处理以生成具有所述扩展景深的被修改图像。

18.如权利要求16所述的系统，其中所述相位掩模板包括具有介电性质的光学粘合剂。

19.如权利要求16所述的系统，其中所述光学粘合剂是Norland光学粘合剂61。

20.如权利要求16所述的系统，其中所述折射率匹配层包括介电 材料。