[發明專利]一種自動調焦光學系統及調焦方法

在審

• 申請號: 202211204389.2
• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115437099A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發明（設計）人: 李航宇;吳學生;蔣姣;林睿
• 申請（專利權）人: 蘇州靈猴機器人有限公司
• 主分類號: G02B7/09
• 分類號: G02B7/09;G02B26/00;G02B3/14;G01N21/01;G01N21/88
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 岳曉萍

1.一種自動對焦光學系統，其特征在于，包括微分干涉光學模塊、液態對焦模塊、處理模塊和驅動模塊；

所述微分干涉光學模塊用于出射探測光束以對待探測物進行探測并獲取探測圖像；

所述液態對焦模塊設置于所述微分干涉光學模塊的光路中；

所述處理模塊分別與所述微分干涉光學模塊和所述驅動模塊電連接，用于根據所述探測圖像確定所述待探測圖像的離焦信息，根據所述離焦信息確定所述液態對焦模塊的調節信息并發送所述調節信息至所述驅動模塊；

所述驅動模塊與所述液態對焦模塊電連接，用于根據所述調節信息調節所述液態對焦模塊的屈光度。

2.根據權利要求1所述的自動對焦光學系統，其特征在于，所述微分干涉光學模塊包括光源單元、起偏單元、微分干涉單元、物鏡單元、目鏡單元、濾波單元、檢偏單元、成像位置調節單元和成像單元；

所述液態對焦模塊位于所述微分干涉單元與所述目鏡之間的光路中；

所述光源單元包括第一光源和第二光源，所述第一光源用于出射第一探測光束，所述第二光源用于出射第二探測光束，所述第一探測光束與所述第二探測光束的波長范圍不同；

所述起偏單元分別位于所述第一探測光束和所述第二探測光束的傳播路徑上，用于調制所述第一探測光束形成第一偏振探測光束，調制所述第二探測光束形成第二偏振探測光束；

所述微分干涉單元分別位于所述第一偏振探測光束和所述第二探測光束的傳播路徑上，用于調制所述第一偏振探測光束形成第一微分偏振探測光束，調制所述第二偏振探測光束形成第二微分偏振探測光束；

所述物鏡單元和所述待探測物依次位于所述第一微分偏振探測光束和所述第二微分偏振探測光束的傳輸路徑上，所述第一微分偏振探測光束經所述待探測物反射后形成第一微分偏振反射光束，所述第一微分偏振反射光束依次經所述物鏡和所述微分干涉單元調制后形成第一成像光束，所述第一成像光束攜帶所述待探測物的探測信號；所述第二微分偏振探測光束經所述待探測物反射后形成第二微分偏振反射光束，所述第二微分偏振反射光束依次經所述物鏡單元和所述微分干涉單元調制后形成第二成像光束，所述第二成像光束攜帶所述待探測物的探測信號；

所述液態對焦模塊分別位于所述第一成像光束和所述第二成像光束的傳播路徑上，用于調整所述第一成像光束和所述第二成像光束的焦距；

所述濾波單元包括第一濾波透鏡和第二濾波透鏡，所述第一濾波透鏡和所述第二濾波透鏡的濾波范圍不同；所述檢偏單元包括第一檢偏透鏡和第二檢偏透鏡；所述成像單元包括第一成像單元和第二成像單元；所述第一成像光束依次經所述目鏡單元、所述第一濾波透鏡、所述第一檢偏透鏡、所述成像位置調節單元后在所述第一成像單元的第一位置和第二位置成像，所述第一位置和所述第二位置對稱于與所述第二成像單元共軛的像平面；所述第二成像光束依次經所述目鏡、所述第二濾波透鏡和所述第二檢偏透鏡后在所述第二成像單元成像。

3.根據權利要求2所述的自動對焦光學系統，其特征在于，所述微分干涉光學模塊還包括掩模圖案單元；

所述掩模圖案單元位于所述第一探測光束的傳播路徑上，用于調制所述第一探測光束形成圖案探測光束。

4.根據權利要求3所述的自動對焦光學系統，其特征在于，所述掩模圖案單元包括光柵組件。

5.根據權利要求2所述的自動對焦光學系統，其特征在于，所述成像位置調整單元包括第一透反鏡片和第一反射鏡片；

所述第一成像光束經所述第一透反鏡片透射后入射至所述第一位置，經所述第一透反鏡片反射后再經所述第一反射鏡片反射后入射至所述第二位置。