[發(fā)明專利]一種自動調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)及調(diào)焦方法

在審

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• 申請日: 2022-09-29
• 公開（公告）號: CN115437099A
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李航宇;吳學(xué)生;蔣姣;林睿
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州靈猴機(jī)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

本發(fā)明公開了一種自動調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)及調(diào)焦方法。一種自動對焦光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于，包括微分干涉光學(xué)模塊、液態(tài)對焦模塊、處理模塊和驅(qū)動模塊；微分干涉光學(xué)模塊用于出射探測光束以對待探測物進(jìn)行探測并獲取探測圖像；液態(tài)對焦模塊設(shè)置于微分干涉光學(xué)模塊的光路中；處理模塊分別與微分干涉光學(xué)模塊和驅(qū)動模塊電連接，用于根據(jù)探測圖像確定待探測圖像的離焦信息，根據(jù)離焦信息確定液態(tài)對焦模塊的調(diào)節(jié)信息并發(fā)送調(diào)節(jié)信息至驅(qū)動模塊；驅(qū)動模塊與液態(tài)對焦模塊電連接，用于根據(jù)調(diào)節(jié)信息調(diào)節(jié)液態(tài)對焦模塊的屈光度。本發(fā)明通過在自動調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)中利用液態(tài)透鏡改變焦距，消除了因機(jī)械運(yùn)動帶來的磨損，噪聲小，穩(wěn)定性好，響應(yīng)速度快。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)及調(diào)焦方法。

背景技術(shù)

微分干涉成像系統(tǒng)由于其結(jié)構(gòu)的特殊性，適用于檢測透明物體的結(jié)構(gòu)和缺陷以及檢測高度差異極其微小的樣本，包括細(xì)胞、金相組織、液晶屏導(dǎo)電粒子、電容式觸摸屏的線路和磁頭檢測，廣泛應(yīng)用與生物醫(yī)療、液晶面板檢測等領(lǐng)域。

在現(xiàn)有的技術(shù)中，微分干涉成像檢測系統(tǒng)通常有手動對焦和自動對焦兩種方式，現(xiàn)有的自動對焦技術(shù)，通常是電機(jī)驅(qū)動光學(xué)系統(tǒng)整體軸向移動，即調(diào)整工作距離。

但現(xiàn)有的自動對焦技術(shù)，光學(xué)系統(tǒng)機(jī)械式的往返運(yùn)動會造成磨損，且電機(jī)驅(qū)動的對焦速度并沒有特別快，還會引入電機(jī)噪聲。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種自動調(diào)焦光學(xué)系統(tǒng)及調(diào)焦方法，以解決機(jī)械調(diào)焦對焦速度慢和引入電機(jī)噪聲的問題。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種自動對焦光學(xué)系統(tǒng)，其中包括微分干涉光學(xué)模塊、液態(tài)對焦模塊、處理模塊和驅(qū)動模塊；

所述微分干涉光學(xué)模塊用于出射探測光束以對待探測物進(jìn)行探測并獲取探測圖像；

所述液態(tài)對焦模塊設(shè)置于所述微分干涉光學(xué)模塊的光路中；

所述處理模塊分別與所述微分干涉光學(xué)模塊和所述驅(qū)動模塊電連接，用于根據(jù)所述探測圖像確定所述待探測圖像的離焦信息，根據(jù)所述離焦信息確定所述液態(tài)對焦模塊的調(diào)節(jié)信息并發(fā)送所述調(diào)節(jié)信息至所述驅(qū)動模塊；

所述驅(qū)動模塊與所述液態(tài)對焦模塊電連接，用于根據(jù)所述調(diào)節(jié)信息調(diào)節(jié)所述液態(tài)對焦模塊的屈光度。

可選的，微分干涉光學(xué)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(diào)節(jié)單元和成像單元；

所述液態(tài)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(diào)制所述第一探測光束形成第一偏振探測光束，調(diào)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(diào)制所述第一偏振探測光束形成第一微分偏振探測光束，調(diào)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(jīng)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(jīng)所述物鏡和所述微分干涉單元調(diào)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(jīng)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(jīng)所述物鏡單元和所述微分干涉單元調(diào)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；