[发明专利]基于超构透镜利用波长调控的光学变焦方法在审
| 申请号： | 201810128031.3 | 申请日： | 2018-02-08 |
| 公开（公告）号： | CN108241208A | 公开（公告）日： | 2018-07-03 |
| 发明（设计）人： | 李涛;陈晨;王漱明;祝世宁 | 申请（专利权）人： | 南京大学 |
| 主分类号： | G02B27/00 | 分类号： | G02B27/00;G02B27/28;G02B3/00 |
| 代理公司： | 南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙) 32249 | 代理人： | 陈建和 |
| 地址： | 210093 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 透镜 成像 色差 光学变焦 波长 四分之一波片 线偏振片 照明波长 物距 像距 调控 光源探头 色差透镜 相位匹配 像距位置 应用场景 感光器 入射光 变焦 球差 彗差 矫正 图像 | ||
1.一种实现光学变焦的方法，即基于超构透镜利用波长调控的光学变焦方法，其特征是基于如下结构：(1)光源探头，(2)线偏振片，(3)四分之一波片，(4)超构(色差)透镜；所述超构色差透镜(4)置于线偏振片和四分之一波片的两种组合的中间，设有感光器(5)置于成像面上用于接受图像；利用不同波长的入射光通过超构(色差)透镜后成像在不同的像距位置进行变焦。
2.根据权利要求1所述的一种实现光学变焦的方法，其特征在于：基于大色差的超构透镜，在波长维度上实现光学变焦的实现为：1)像距固定，照射波长增大时，能清晰成像的物距随之变短，像的大小也随之减小；或者是指当能清晰成像的物距变短，随之增加入射光的波长，能够清晰成像在相同的像距上；2)物距固定，照射波长增大时，像距随之减小，并且像的大小也随之减小。
3.根据权利要求1所述的一种实现光学变焦的方法，其特征在于：根据到达透镜焦点所需的光程差要求，得到超构透镜所需的相位分布如式(3)所示：
f＝g-1(λ) (5)
即得到超构透镜与入射波长的函数关系，λ是入射波长，f是设计的超构透镜的焦距，R是到超构透镜中心的距离；由于转角不同的排布的超构元件而产生的相位分布是无色散的，即相位是一个常量，与波长λ无关的；因此写成式(4)的关系或式(5)的关系，即λ变化时，f也会发生变化，构成了基本的超构元件色差透镜；当改变入射波长时，焦距会发生大幅变化，从而获得光学变焦功能。
4.根据权利要求1所述的一种实现光学变焦的方法，其特征在于：实现透射型的超构色差透镜的方式，首先选取高透射率的亚波长棒状单元结构，然后将棒状结构按照所需的相位分布进行转角的排布构成超构色差透镜。
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