[发明专利]具有聚焦监测和控制的可变焦距透镜系统

摘要

提供了可变焦距(VFL)透镜系统，其包括可调谐声学梯度(TAG)透镜和用于提供聚焦监测信号的光学聚焦监测配置，所述聚焦监测信号以高精度并且在没有显著延迟的情况下反映聚焦状态。将输入照明图案透射通过TAG透镜以提供具有取决于TAG透镜的光焦度的大小和强度的对应的输出照明图案。光学聚焦信号检测器部分包括滤光配置和聚焦光电检测器，其提供关于聚焦光电检测器接收的总光能而变化的聚焦输出信号，其中，滤光配置接收输出照明图案并限制到达聚焦光电检测器的包括的聚焦检测光的量。基于由聚焦光电检测器提供的聚焦输出信号提供聚焦监测信号。

主权项

一种可变焦距(VFL)透镜系统，包括：可调谐声学梯度(TAG)透镜，被操作来以操作频率在光焦度的范围上周期性地调制其光焦度；以及光学聚焦监测配置，用于监测VFL透镜系统的聚焦状态，所述光学聚焦监测配置包括：监测光源，被配置为在周期性调制期间将聚焦检测光输入到TAG透镜中，其中：所输入的聚焦检测光被配置为提供分布在具有近似恒定大小的输入照明图案中的光能的输入量；并且输入照明图案的至少中心部分在周期性调制期间透射通过TAG透镜，以从TAG透镜提供对应的输出照明图案，所述输出照明图案具有取决于TAG透镜的光焦度的大小和强度；以及光学聚焦信号检测器部分，位于距TAG透镜近似恒定的距离处，以接收包括在从TAG透镜输出的输出照明图案中的聚焦检测光，所述光学聚焦信号检测器部分包括滤光配置和聚焦光电检测器，其提供关于聚焦光电检测器接收的总光能而变化的聚焦输出信号，其中，滤光配置接收输出照明图案，并限制到达聚焦光电检测器的所包括的聚焦检测光的量，并且，聚焦监测信号基于由聚焦光电检测器提供的聚焦输出信号而提供。