[发明专利]调焦光学系统

说明书

本发明提供一种调焦光学系统，包括至少一组可调控透镜单元；其中，可调控透镜单元包括半波片和液晶透镜；待调焦入射光自半波片一侧入射，并从液晶透镜侧射出，半波片和液晶透镜配合对待调焦入射光进行调焦。利用上述发明能够快速调节光学系统的焦距，且整体光学系统紧凑轻便，适用范围广。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，更为具体地，涉及一种调焦光学系统。

背景技术

现有的光学系统调焦，主要是通过机械件带动传统光学元件移动，通过改变传统元件之间的间隔实现预设的光焦度变化，进而完成调焦操作。可知，这种光学系统比较传统，且系统体积庞大，机械件移动受限导致焦距调节范围有限，同时受机械运动速度的限制，从一个焦距调节到另一个焦距的速度较慢，人眼可以感受到整个过程，所以很难满足高频快速切换焦距的要求，即现有光学调焦方式存在受限于机械件移动的距离及移动速度，导致整体系统的光焦度可调范围有限且响应速度较慢的问题。

因此，如何能够简单、便捷的实现高精度、大范围的光学系统调焦是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种调焦光学系统，以解决目前光学系统调焦存在的体积大、速度慢、可调范围有限等问题。

本发明提供的调焦光学系统，包括至少一组可调控透镜单元；其中，可调控透镜单元包括半波片和液晶透镜；待调焦入射光自半波片一侧入射，并从液晶透镜侧射出，半波片和液晶透镜配合对待调焦入射光进行调焦。

此外，优选的技术方案是，在半波片的两端连接有第一控制电压；第一控制电压用于控制半波片开启或者关闭相位延迟功能。

此外，优选的技术方案是，当第一控制电压开启时，待调焦入射光通过半波片时，不改变相位状态信息；当第一控制电压关闭时，半波片用于对待调焦入射光进行相位延迟处理。

此外，优选的技术方案是，液晶透镜为不可调液晶透镜或可调液晶透镜；其中，当液晶透镜为可调液晶透镜时，在液晶透镜的两端连接有第二控制电压；第二控制电压用于控制液晶透镜开启或关闭透镜功能。

此外，优选的技术方案是，当液晶透镜为可调液晶透镜且第二控制电压开启时，经过半波片的待调焦入射光通过液晶透镜时，不改变经过半波片的待调焦入射光的状态；当液晶透镜为可调液晶透镜且第二控制电压关闭时，液晶透镜用于对经过半波片的待调焦入射光进行汇聚或发散处理。

此外，优选的技术方案是，当液晶透镜为可调液晶透镜且第二控制电压关闭时，当入射液晶透镜的光线为左旋光时，液晶透镜对左旋光进行汇聚处理；当入射液晶透镜的光线为右旋光时，液晶透镜对右旋光进行发散处理。

此外，优选的技术方案是，如权利要求4的调焦光学系统，其特征在于，当可调控透镜单元设置有n组，且液晶透镜为可调液晶透镜时，调焦光学系统可输出3ⁿ个焦距值；调焦光学系统的总焦距为：

Φ_总＝Φ₁+Φ₂+...Φ_n

其中，Φ_n表示第n组可调控透镜单元的焦距值。

此外，优选的技术方案是，当可调控透镜单元设置有m组，且液晶透镜为不可调液晶透镜时，调焦光学系统可输出2^m个焦距值；调焦光学系统的总焦距为：

Φ_总＝Φ₁+Φ₂+...Φ_m

其中，Φ_m表示第m组可调控透镜单元的焦距值。

此外，优选的技术方案是，液晶透镜为聚合物液晶或者小分子液晶。