[发明专利]变焦透镜和图像获取装置

说明书

本发明涉及一种变焦透镜和图像获取装置。变焦透镜包括第一相位板和第二相位板，该第一相位板和第二相位板可围绕光轴相对于彼此旋转。第一相位板包括多个第一相位转换元件，第二相位板包括多个第二相位转换元件，并且多个第一相位转换元件和多个第二相位转换元件被布置成使得透过第一相位板和第二相位板的光根据第一相位板和第二相位板之间的相对旋转位移而聚焦在光轴上的不同位置上。

技术领域

与本公开一致的设备涉及焦点随着焦距变化而变化的变焦透镜，更具体地，涉及能够以小厚度制成平面形状的旋转变焦平面透镜。

背景技术

类似于用于移动装置的紧凑型相机和相机，无镜面相机和单镜头反光相机被制造为具有更小的尺寸。因此，需要用于小相机的透镜。到目前为止，用于小相机的大多数透镜都被设计为固定焦距透镜，即具有固定焦距的透镜。然而，由于固定焦距透镜的视角是固定的，因此难以拍摄具有各种效果的图像。特别地，紧凑型相机或用于移动装置的相机通常被设计为适合于特写摄影，因此可能不适合于长距离摄影。

具有多个焦距的多焦点透镜或具有可变焦距的变焦透镜被广泛用作用于从离被拍摄物体的短距离和离被拍摄物体的远距离二者拍摄照片的透镜。然而，由于变焦透镜通常由多个透镜元件组成，所以使用变焦透镜的相机长而重。

发明内容

示例性实施例提供了包括第一相位板和第二相位板的变焦透镜，该第一相位板和第二相位板可围绕光轴相对于彼此旋转。

根据示例性实施例的一个方面，提供了第一相位板，第一相位板包括多个第一相位转换元件，多个第一相位转换元件中的至少一些具有彼此不同的直径；以及第二相位板，第二相位板包括多个第二相位转换元件，多个第二相位转换元件中的至少一些具有彼此不同的直径，其中，第一相位板和第二相位板沿着光轴彼此面对，并且能够围绕光轴相对于彼此旋转，以在第一相位板和第二相位板之间产生相对旋转位移，并且多个第一相位转换元件和多个第二相位转换元件被配置为使得透过第一相位板和第二相位板的光根据第一相位板和第二相位板之间的相对旋转位移而聚焦在光轴上的不同位置上。

多个第一相位转换元件和多个第二相位转换元件可以具有径向对称的柱形状，其中，多个第一相位转换元件可以根据第一相位板上的多个第一相位转换元件的位置而具有彼此不同的直径，使得透过第一相位板的光的相位根据第一相位板上的多个第一相位转换元件的位置而不同地改变，并且多个第二相位转换元件可以根据第二相位板上的多个第二相位转换元件的位置而具有彼此不同的直径，使得透过第二相位板的光的相位根据第二相位板上的多个第二相位转换元件的位置而不同地改变。

可以确定多个第一相位转换元件的根据第一相位板上的多个第一相位转换元件的位置的直径和多个第二相位转换元件的根据第二相位板上的多个第二相位转换元件的位置的直径，使得透过第一相位板和第二相位板中的每一个的光的相位与相对于光轴的径向距离的平方成比例并与方位角成比例。

第一相位板和第二相位板中的每一个可以沿方位角方向和径向方向的至少一个在空间上划分为至少两个区域，并且多个第一相位转换元件可以布置在第一相位板的至少两个区域中，并且多个第二相位转换元件可以布置在第二相位板的至少两个区域中，使得第一相位板和第二相位板中的每一个的至少两个区域具有彼此不同的工作波长。

多个第一相位转换元件的厚度可以等于多个第二相位转换元件的厚度。

第一相位板还可以包括透明的第一基板，并且多个第一相位转换元件以正方形格子或六边形格子形状以规则的间隔布置在第一基板上，并且第二相位板还可以包括透明的第二基板，并且多个第二相位转换元件以正方形格子或六边形格子形状以规则的间隔布置在第二基板上。

多个第一相位转换元件之间的空间与多个第二相位转换元件之间的空间可以小于工作波长。

多个第一相位转换元件和多个第二相位转换元件中的每一个可以包括具有比第一基板和第二基板的折射率高的折射率的材料。