CN106226892B - 电活性聚焦和变焦系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及电活性聚焦和变焦系统。本发明的一些方面提供了不具有移动部件的动态聚焦系统和动态变焦系统。动态聚焦系统能够包括电活性透镜、与该电活性透镜光通信的固定焦距透镜和焦平面。动态变焦系统能够包括第一电活性透镜、第二电活性透镜、固定焦距透镜和焦平面。本发明的电活性透镜能够具有可调节的光功率以提供可变聚焦的能力。动态聚焦系统和动态变焦系统能够包括用于改变电活性透镜的可调节光功率的控制器。动态聚焦系统能够基于所包括的电活性透镜的受控光功率而聚焦到在不同距离上的物体。动态变焦系统能够基于所包括的电活性透镜的受控光功率来提供放大和缩小。
Description
本申请是申请日为2010年01月13日，申请号为201080004563.8，发明名称为“电活性聚焦和变焦系统”的申请的分案申请。
相关申请的交叉引用
本申请要求以下临时申请的优先权，并且通过引用整体并入以下临时申请：
于2009年1月15日提交的第61/144,796号美国申请；以及
于2009年7月13日提交的第61/225,065号美国申请。
发明背景
发明领域
本发明一般涉及电活性光学系统(electro-active optical system)。更加特别地，本发明提供改进的电活性光学系统，其具有动态的聚焦和变焦能力。
背景技术
常规的光学聚焦系统和光学变焦系统需要移动部件。因此，并入了这些常规系统的器件可能是笨拙的、沉重的，并且易于发生由微粒污染所造成的故障。此外，常规的光学聚焦系统和变焦系统还能由于冲击和振动而易于发生故障。
因此，需要的是不需要移动部件的改进的光学聚焦系统和改进的光学变焦系统。通过消除对移动部件的需要，并入改进的光学聚焦和变焦系统的器件能够被制造得更薄且更轻。改进的光学聚焦和变焦系统的器件还能够被制造得更耐冲击和振动，并且能够不易发生由微粒污染所造成的故障。
附图/图的简要描述
图1示出根据本发明一方面的第一动态聚焦系统。
图2示出根据本发明一方面的第二动态聚焦系统。
图3示出常规的变焦透镜系统。
图4示出在变焦或远距离摄像设置中图3的常规的变焦透镜系统。
图5示出根据本发明一方面的变焦系统。
图6示出根据本发明一方面的第二变焦系统。
发明详述
本发明的一些方面提供了不具有移动部件的动态聚焦系统。例如，所有透镜和焦平面，或其一部分，在本发明的动态聚焦系统中沿着光轴能是不动的。本发明的动态聚焦系统能够包括电活性透镜、与电活性透镜光通信(optical communication)的固定焦距透镜以及焦平面。焦平面能够被定位以接收通过电活性透镜和固定焦距透镜的组合所聚焦的光。本发明的电活性透镜能够具有可调节的光功率以提供可变聚焦能力。本发明的动态聚焦系统能够包括控制器，其用于改变电活性透镜的可调节的光功率。本发明的动态聚焦系统能够基于电活性透镜的受控可变的光功率而聚焦到不同距离的物体上。本发明的动态聚焦系统所聚焦的光可以是可见光或另一种电磁辐射类型的形式，例如，紫外光或红外光。
本发明的一些方面提供不具有移动部件的动态变焦系统。例如，所有透镜和焦平面，或其一部分，在本发明的动态变焦系统中沿着光轴能是不动的。本发明的动态变焦系统能够包括第一电活性透镜、第二电活性透镜、固定焦距透镜以及焦平面。第一电活性透镜、第二电活性透镜和固定焦距长度透镜能够处于光通信。焦平面能够被定位以接收通过第一电活性透镜、第二电活性透镜和固定焦距透镜的组合所聚焦的光。本发明的动态变焦系统能够包括控制器，其用于改变电活性透镜的可调节的光功率。本发明的动态变焦系统能够基于电活性透镜的受控可变的光功率而提供放大和缩小(de-magnification)。本发明的动态变焦系统和动态聚焦系统能够彼此组合使用，和/或与任何数量的附加的电活性透镜或固定焦距透镜组合使用。
在一种实施方式中，本发明提供了一种不具有移动部件的动态聚焦系统，包括：
电活性透镜；
固定焦距透镜，其与所述电活性透镜光通信；以及
焦平面，其被定位以接收通过所述电活性透镜和所述固定焦距透镜的组合所聚焦的光。
在一个实施方案中，所述电活性透镜具有可调节的光功率以提供可变聚焦能力。
在一个实施方案中，所述的动态聚焦系统还包括控制器，所述控制器用于改变所述电活性透镜的可调节的光功率。
在一个实施方案中，所述控制器被自动控制。
在一个实施方案中，所述控制器被手动控制。
在一个实施方案中，所述电活性透镜的可调节的光功率能够是正光功率、负光功率或中性光功率。
在一个实施方案中，所述电活性透镜的可调节的光功率能够在一光功率范围内连续变化。
在一个实施方案中，所述电活性透镜的可调节的光功率能够在一光功率范围内离散变化。
在一个实施方案中，所述电活性透镜与所述固定焦距透镜间隔开。
在一个实施方案中，所述电活性透镜被间隔为更靠近由所述动态聚焦系统所观看的物体。
在一个实施方案中，所述固定焦距透镜被间隔为更靠近由所述动态聚焦系统所观看的物体。
在一个实施方案中，所述电活性透镜和所述固定焦距透镜被组合以形成复合透镜元件。
在一个实施方案中，所述焦平面包括电荷耦合器件(CCD)和互补性金属氧化物半导体(CMOS)器件中的一种。
在一个实施方案中，所述的动态聚焦系统还包括至少一个附加的固定功率透镜。
在一个实施方案中，所述的动态聚焦系统还包括至少一个附加的电活性透镜。
在一个实施方案中，所述电活性透镜包括被蚀刻出图案的电活性透镜和具有被光刻出图案的电极的电活性透镜中的一种。
在一种实施方式中，本发明提供了一种不具有移动部件的动态变焦系统，包括：
第一电活性透镜；
第二电活性透镜；
固定焦距透镜，其中所述第一电活性透镜、所述第二电活性透镜和所述固定焦距长度透镜处于光通信；以及
焦平面，其被定位成接收通过所述第一电活性透镜、所述第二电活性透镜和所述固定焦距透镜的组合所聚焦的光。
在一个实施方案中，所述第一电活性透镜具有第一可调节的光功率以提供第一可变聚焦能力，并且所述第二电活性透镜具有第二可调节的光功率以提供第二可变聚焦能力。
在一个实施方案中，当所述第一电活性透镜受控制以提供负光功率并且所述第二电活性透镜受控制以提供正光功率时，所述动态变焦系统提供放大。
在一个实施方案中，当所述第一电活性透镜受控制以提供正光功率并且所述第二电活性透镜受控制以提供负光功率时，所述动态变焦系统提供缩小。
在一个实施方案中，所述的动态变焦系统还包括不具有移动部件的动态聚焦系统，所述动态聚焦系统与所述动态变焦系统光通信，并且包括：
第三电活性透镜；以及
第二固定焦距透镜，其与所述第三电活性透镜光通信。
在一种实施方式中，本发明提供了一种动态聚焦系统，包括：
电活性透镜；
固定焦距透镜，其与所述电活性透镜光通信；以及
焦平面，其被定位以接收通过所述电活性透镜和所述固定焦距透镜的组合所聚焦的光；
其中所述电活性透镜、所述固定焦距透镜和所述焦平面沿光轴关于彼此是不动的。
图1示出了根据本发明一方面的动态聚焦系统100。动态聚焦系统100能够提供聚焦到被定位在不同位置的物体上，而无须使用任何移动部件或组件的能力(即，构成组件沿光轴关于彼此能够是不动的)。动态聚焦系统100能够包括被定位成彼此光通信的电活性透镜102和固定焦距透镜104。固定焦距透镜104被描绘为双凸透镜仅是出于说明性的目的，并且不限于这样的双凸透镜。也就是说，固定焦距透镜104能够是任何类型的具有固定的或静态的光功率的透镜。
动态聚焦系统100在图1被显示为包括仅一个电活性透镜102和仅一个固定焦距透镜104，但是并不对该动态聚焦系统100做这样的限制。也就是说，本发明的动态聚焦系统100能够包括任何数量的电活性透镜和任何数量的固定焦距透镜。此外，本发明的动态聚焦系统100中任何数量的电活性透镜和任何数量的固定焦距透镜能够以任何方式进行排布，并且不限于在图1中所描绘的电活性透镜102和固定焦距透镜104的特定排布。更加特别地，任何数量的电活性透镜和任何数量的固定焦距透镜能够以任何顺序来定位，并且以在电活性透镜与固定焦距透镜之间的任何间距(包括无间距)来定位。作为例子，与图1中所描绘的排布相反，固定焦距透镜104能够被定位在电活性透镜102前面。
动态聚焦系统100还能够包括焦平面106。焦平面106能够是电荷耦合器件(CCD)、互补性金属氧化物半导体(CMOS)器件、摄像机(例如，胶片摄像机)或者能够接收和/或处理通过电活性透镜102和固定焦距透镜104的组合所聚焦的图像的其他器件。电活性透镜102能够是任何电活性透镜，其能够对通过电力的应用由透镜所提供的光功率进行调节、交替、或者调谐。一般来说，电活性透镜102能够包括第一基底108、包括液晶的电活性层110以及第二基底112。
电活性透镜102、固定焦距透镜104和焦平面106能够在固定的空间位置上。也就是说，动态聚焦系统100能够提供聚焦能力(例如，自动聚焦功能)而没有任何可移动的组件或部件。
动态聚焦系统100能够提供任何数量的聚焦点。特别地，动态聚焦系统100能够将来自以远离动态聚焦系统100的任何距离114定位的物体的光聚焦到焦平面106上。焦平面106能够被定位在远离动态聚焦系统100的聚焦元件(例如，如图1中所示的电活性透镜102和固定焦距透镜104)的任何距离116上。一般来说，在焦平面106与动态聚焦系统100的聚焦元件之间的距离116能够通过其中利用了动态聚焦系统100的应用所确定，正如将由本领域中的技术人员容易理解的。例如，当在移动电话中使用时，距离116可以小于手持式数字摄像机应用中所使用的距离。
一般来说，固定焦距透镜104能够提供任何固定的光功率，例如从20至350屈光度的范围内。由固定焦距透镜104所提供的固定光功率能够依赖于大量因数，该因数包括距离116和由电活性透镜102所提供的可变光功率。取决于电活性透镜102的类型和结构，电活性透镜能够提供在可能光功率范围内的多个离散可变的光功率和/或连续可变的光功率。可能光功率的范围能够包括正光功率、负光功率和/或中性光功率(neutral opticalpower)，以在某种程度上提供可变聚焦能力。
正如说明性的非限制性例子，固定焦距透镜104能够提供51屈光度的固定光功率，并且电活性透镜能够提供以0.5屈光度量化增加的、从-1.0屈光度到1.0屈光度的光功率范围。因此，电活性透镜102能够受到控制以提供-1.0、-0.5、0.0、0.5和1.0屈光度的光功率，使得动态聚焦系统100的聚焦元件能够提供50.0、50.5、51.0、51.5和52屈光度的组合光功率。基于图像距离，即聚焦元件和焦平面106之间的距离116，动态聚焦系统100能够聚焦到在若干不同距离的物体上。对于2cm的示例性图像距离116，动态聚焦系统能够在近似无穷远、2m、1m、2/3m和1/2m处提供离散的聚焦点。动态聚焦系统100的口径尺寸还能够影响聚焦点的范围(例如，景深)，使得可调谐范围能够基本上是连续的。
图2示出根据本发明一方面的动态聚焦系统200。与动态聚焦系统100一样，动态聚焦系统200能够提供聚焦到在不同距离的物体上，而无须使用任何移动部件或组件的能力(即，构成组件沿光轴关于彼此能够是不动的)。动态聚焦系统100能够包括被定位成全部都处以光通信的电活性透镜102、第一固定焦距透镜202和第二固定焦距透镜204。
动态聚焦系统200以和上面所描述的动态聚焦系统100类似的方式进行操作，除了将动态聚焦系统200的聚焦元件，即电活性透镜102和第一固定焦距透镜202和第二固定焦距透镜204进行组合以形成组合的复合透镜或透镜元件(然而，动态聚焦系统100的聚焦单元能够被视为是分离的，不同的元件在物理上是彼此分离的)。一般来说，本发明的动态聚焦系统能够使用复合的或分离的聚焦元件的任何组合，所述复合的或分离的聚焦元件使用了任何数量的固定焦距透镜和电活性透镜。此外，本发明的动态聚焦系统能够将电活性透镜放置得更靠近所观看物体(并且固定焦距透镜进一步远离所观看物体，例如如图1中所示)，或者能够将固定焦距透镜放置得更靠近所观看物体(并且电活性透镜进一步远离所观看物体)。相反地，本发明的动态聚焦系统能够将电活性透镜放置得更靠近焦平面(并且固定焦距透镜进一步远离焦平面，例如如图1中所示)，或者能够将固定焦距透镜放置得更靠近焦平面(并且电活性透镜进一步远离焦平面)。
正如以上所描述的，电活性透镜102能够是任何电活性透镜102，其能够调节或改变其提供的光功率。能够被用作电活性透镜102的示例性的电活性透镜能够包括：被蚀刻出图案的电活性透镜、具有被光刻出图案的电极的电活性透镜以及使用了被光刻出图案的电阻电桥的电活性透镜。
被蚀刻出图案的电活性透镜能够通过将一图案(例如，折射图案或衍射图案)蚀刻到基底材料(例如，眼科塑料材料)中来制造。该被蚀刻出的图案能够随后以透明导体(例如，铟锡氧化物-ITO)和取向层(alignment layer)所覆盖，以便产生液晶的优选取向方向。另一个类似的未蚀刻的基底也能够用ITO和取向层覆盖。两个基底能够随后靠拢到一起。液晶能够随后被密封到基底之间的空隙内。
基底材料和液晶材料能够被选择，使得其每个能够具有与电活性透镜处于关闭状态时相同的折射率。当将电活性透镜置于开启状态时，双折射液晶的折射率能够改变，使得液晶具有与两个基底的折射率不同的折射率。因此，被蚀刻出的图案能够变得起作用，并且能够改变电活性透镜的光功率。
第5,712,721号美国专利、第6,517,203号美国专利以及于2009年3月23日所提交的第12/408,973号美国专利申请，其每一个都描述了能够被用于形成电活性透镜102的被蚀刻出图案的电活性透镜的例子，并因此每一个都通过引用而并入其全文。
被光刻出图案的电活性透镜能够使用ITO覆盖的基底，其随后被光刻出图案以形成同心环电极，这些同心环电极彼此电绝缘。形成图案的基底随后能够与具有参考电极的另一个基底相配合，该基底与被蚀刻出图案的电活性透镜的参考基底类似。液晶能够随后被密封到两个基底之间。不同电压的阵列能够随后被施加到这些环中的每一个，以产生液晶折射率中的梯度，由此产生提供了动态光功率的透镜。这种设计手段还允许电活性透镜根据跨电极的电压梯度来提供正光功率或负光功率。
第6,517,203号美国专利、第7,264,354号美国专利以及于2008年6月9日所提交的第12/135,587号美国专利申请，其每一个都描述了能够被用于形成电活性透镜102的被光刻出图案的电活性透镜的例子，并因此每一个都通过引用而并入其全文。
使用电阻电桥的、被光刻出图案的电活性透镜能够使用被光刻出图案的环电极，这些环电极彼此不绝缘。作为替代，每个形成图案的电极能够使用电阻电桥被连接到相邻的形成图案的电极。电阻电桥的使用能够使得在相邻的电极之间建立小的电势差。该结构允许许多电极被分组到一起，并且使用单个电压进行寻址或控制。因此，就消除了在使用几百个电极时对大量总线或控制线的需求。附加地，该设计能够提供更加“可调谐的”电活性透镜，正如将由相关领域中的技术人员所理解的一样。也就是说，能够通过仅仅调谐穿过透镜的电压分布(voltage profile)来实现大量的光学相位分布或者球面透镜功率，使得能够进行基本上模拟的或者类似模拟的光功率控制。
2009年3月25日所提交的第12/410,889号美国专利申请，以及2009年6月19日所提交的第61/269,110号美国临时专利申请每个都描述了被光刻出图案的电活性透镜的例子，并且通过引用并入其全文，其中所述被光刻出图案的电活性透镜使用了能够用于形成电活性透镜102的电阻电桥。
图3示出常规的变焦透镜系统300。常规的变焦透镜系统300需要移动部件，尤其是一个或多个可移动的透镜以提供变焦操作。常规的变焦透镜系统300包括第一透镜302、第二透镜304、第三透镜306、第四透镜308以及焦平面310。第一透镜302是会聚透镜。第二透镜304是发散透镜。第三透镜306是会聚透镜。第四透镜308是会聚透镜，并且能够作用为聚焦元件。
常规的变焦系统300的组件中的任何一些或全部能够是可移动的，并且需要移动至少一个组件以提供所需的变焦功能。如图3中所描绘的常规的变焦系统300至少需要第二透镜304是可移动的。在图3中显示了在广角设置(wide-angle setting)中的常规的变焦系统300。特别地，第二透镜304已被移动得远离所观看物体(即，远离第一透镜302)。将第二透镜304移动远离第一透镜302降低了对所观看物体的放大，因为实质上在第一透镜302上入射的所有光射线被聚焦到焦平面310上。
图4示出在变焦或远距离摄像设置中的常规的变焦透镜系统300。特别地，第二透镜304已被移动得靠近所观看物体(即，靠近第一透镜302)。将第二透镜304移动得靠近第一透镜302增加了对所观看物体的放大，因为在第一透镜302上入射的所有光射线中的仅一部分被聚焦到焦平面310上。
图5示出根据本发明一方面的变焦系统500。变焦系统500能够包括第一电活性透镜102-A、第二电活性透镜102-B、聚焦元件504以及焦平面506。聚焦元件504被示出为双凸的透镜，但不对该聚焦元件504做这样的限制。也就是说，聚焦元件504能够为例如任何固定焦距透镜。焦平面506能够为电荷耦合器件(CCD)、或摄像机、或能够接收和/或处理由聚焦元件504所输出的光的其他设备。变焦系统500能够包括一个或多个附加的固定焦距透镜，并且不限于如图5中所描绘的组件的排布和间隔。例如，第一电活性透镜102-A和/或第二电活性透镜102-B能够与一个或多个固定焦距透镜(例如，与其以光通信的方式放置)来组合以增加能够由其提供的光功率，当单独操作时所述光功率能够由这些电活性透镜提供。
第一和第二电活性透镜102-A和102-B能够为以上所描述的电活性透镜中的任何一个。第一和第二电活性透镜102-A和102-B，和聚焦元件504，以及焦平面506能够以任何所需的或所要求的固定距离间隔开。变焦系统500能够提供与常规的变焦系统300所提供的相同的变焦功能，而不需要任何移动的部件或组件。也就是说，当使用其构成组件中固定的和不动的每一个构成组件(例如，第一和第二电活性透镜102-A和102-B、聚焦元件504和焦平面506)观看在距离502上的物体时，变焦系统500能够提供变焦和广角功能。
为了提供变焦或远距离摄像设置，第一电活性透镜102-A能够受控制以提供负(例如，减或发散的)光功率，并且第二电活性透镜102-B能够受控制以提供正(例如，加或会聚的)光功率。正如将由相关领域中的技术人员所领会到的一样，当在第一电活性透镜102-A上入射的所有光射线中的仅一部分能够被聚焦到焦平面506上时，这种正光功率和负光功率透镜的特定组合能够增加对所观看物体的放大。
为了提供广角设置，第一电活性透镜102-A能够受控制以提供正(例如，加或会聚的)光功率，并且第二电活性透镜102-B能够受控制以提供负(例如，减或发散的)光功率。正如将由相关领域中的技术人员所领会到的一样，当在第一电活性透镜102-A上入射的实质上所有光射线能够被聚焦到焦平面506上时，这种正光功率和负光功率透镜的特定组合能够减少对所观看物体的放大(或缩小)。
当两个电活性透镜102-A和102-B处在“关闭”状态上时(例如，当电活性透镜102-A和102-B中的每一个提供零光功率或中性光功率时)，所观看物体的无放大图像能够在焦平面506上产生。
正如以上所描述的，本发明的变焦系统500能够组合使用，或者能够包括任何数量的固定焦距透镜或附加的电活性透镜。此外，变焦系统500能够与本发明的动态聚焦系统(例如，动态聚焦系统100和/或200)一起组合使用，并且能够这样做使得随着物体距离的改变，动态聚焦系统将放大或缩小的图像的聚焦维持到焦平面上。
变焦系统500，或其一部分，还能够与常规的变焦系统，比如以上所描述的常规的变焦系统配合使用。在这些可将不动的透镜元件和移动的透镜元件进行组合的配置中，移动的透镜元件的运动能够提供第一等级的调节(例如，粗调)，并且不动的透镜元件(例如，电活性透镜和任何不动的固定焦距透镜)能够提供第二等级的调节(例如，精密的调谐调节)。当变焦等级的改变需要超过机械系统或电活性变焦系统能独立提供的范围时，或者当变焦改变的速度被要求要比机械系统本身所提供的快时，本发明的这些系统可能是有用的。
图6示出根据本发明一方面的变焦系统600。如图6中所示，变焦系统600能够包括第一透镜602、第二透镜604、第三透镜606、第四透镜608以及焦平面610。第一透镜602能够是会聚透镜。第二透镜604能够是发散透镜。第三透镜606能够是会聚透镜。第四透镜608能够是会聚透镜并且能够作用为聚焦元件。变焦系统600还能够包括电活性透镜612。电活性透镜能够是以上所描述的电活性透镜中的任何一个(例如，以上关于电活性透镜102所描述的设计或结构的任何变化)。
变焦系统600不限于图6所描绘的配置。也就是说，变焦系统600不限于所示构成透镜元件的特定排布和间隔。此外，电活性透镜612和第二透镜604能够被组合以形成复合透镜，或者能够在物理上彼此间隔开(例如，如图6中所示)。附加地，电活性透镜612能够被定位在第二透镜604的前面。根据本发明的一方面，变焦系统600的构成透镜组件中的每一个能够是不动的。在这种情况下，甚至第二透镜604都能够是不动的，并且通过在正光功率和负光功率之间进行调谐，电活性透镜612能够被用于调节变焦系统600的总体变焦能力。
根据本发明的一方面，在不同于第二透镜600的变焦系统600的构成透镜组件中的每一个能够是不动的。在这种情况下，第二透镜604的机械运动能够提供粗变焦调节，并且电活性透镜612的调谐能够提供对变焦系统600的精细变焦调节。
根据本发明的一方面，图6中所描绘的透镜组中的每一个能够被修改以包括电活性透镜，以便提供对任何透镜组或透镜元件的进一步光功率调节。
本发明的动态聚焦系统(例如，动态聚焦系统100和/或200)，以及本发明的变焦系统(例如，变焦系统500和/或600)能够由本地的或远程的可编程控制器操作或操纵。控制器能够激活、和去激活、以及控制由本发明的动态光学系统的电活性透镜和元件所提供的光功率。控制器能够自动地控制本发明的动态光学系统，或者能够响应于用户的或手动的控制或输入。
本发明的动态聚焦系统(例如，动态聚焦系统100和/或200)和本发明的变焦系统(例如，变焦系统500和/或600)提供了众多超过常规的聚焦系统和常规的变焦系统的益处。特别地，正如以上关于本发明的某些方面所描述的，本发明的动态聚焦系统或本发明的动态变焦系统都不要求移动的部件或组件。因此，与可比较的常规系统相比，本发明的这些系统能够被制作得更薄且更轻。而不需要包括关于移动构成组件的系统，本发明的系统能够用较少组件构成，这产生了可比较的或较低的制造成本。
此外，本发明的动态聚焦系统和本发明的变焦系统能够使用薄的电活性透镜来制造。因此，与常规的系统相比较，聚焦改变的速度能够被改进。附加地，缺少移动部件允许了本发明的系统更能耐冲击和振动，并且使得这些系统更加不受微粒污染的影响。因此，本发明的系统能够降低由灰尘、污垢以及磨损和撕裂所导致的故障的可能性。
结论
虽然上面已描述了本发明的各种实施方式，但是应当理解的是，这些实施方式是通过举例而非限制的方式来提出的。相关领域中的技术人员将领会的是，能够在形式和细节上作出各种改变而不偏离本发明的精神和范围。因此，本发明应当仅根据所附权利要求和其等效物来限定。
Claims (15)
1.一种电活性聚焦和变焦系统，包括：
第一透镜；
第二透镜，其与所述第一透镜光通信，其中所述第二透镜是固定焦距透镜；以及
焦平面，其被定位以接收通过所述第一透镜和所述第二透镜的组合所聚焦的光；
其中：
所述第一透镜、所述第二透镜和所述焦平面沿光轴关于彼此是不动的；
所述第一透镜物理上以第一预定距离与所述焦平面间隔开；
所述第一透镜是电活性的且包括第一基底和第二基底；
大体上透明导电的第一导体覆盖在所述第一基底上；
大体上透明导电的第二导体覆盖在所述第二基底上；
所述导体中的至少一个被形成图案且包括第一多个被光刻出图案的环电极，所述第一多个被光刻出图案的环电极彼此不绝缘；
所述第一多个被光刻出图案的环电极能够使用直接连接到来自所述第一多个被光刻出图案的环电极的仅第一个被光刻出图案的环电极的第一控制线接收的单个电压控制；
来自所述第一多个被光刻出图案的环电极的每个被光刻出图案的环电极仅使用电阻电桥被连接到来自所述第一多个被光刻出图案的环电极的相邻的被光刻出图案的环电极，因此能够使得在来自所述第一多个被光刻出图案的环电极的相邻的被光刻出图案的环电极之间建立小的电势差。
2.如权利要求1所述的系统，其中：
所述第一透镜具有适合于提供可变聚焦能力的可调节的光功率。
3.如权利要求1所述的系统，其中：
所述第一透镜的可调节的光功率适合于在预定的光功率范围内变化。
4.如权利要求1所述的系统，其中：
所述第一透镜的可调节的光功率适合于在一光功率范围内连续变化。
5.如权利要求1所述的系统，其中：
所述第一透镜的可调节的光功率适合于在一光功率范围内离散变化。
6.如权利要求1所述的系统，其中：
所述第一透镜适合于在正光功率与负光功率之间进行调谐。
7.如权利要求1所述的系统，其中：
所述基底中的至少一个包括被蚀刻出的图案。
8.如权利要求1所述的系统，其中：
所述导体中的至少一个是被光刻出图案的。
9.如权利要求1所述的系统，还包括：
控制器，其适合于改变所述第一透镜的可调节的光功率。
10.如权利要求1所述的系统，其中：
所述系统适合于提供放大。
11.如权利要求1所述的系统，其中：
所述系统适合于提供缩小。
12.如权利要求1所述的系统，还包括：
第三透镜，其中所述第三透镜：
是电活性的；
物理上以第二预定距离与所述第一透镜间隔开；
沿所述光轴关于所述第一透镜和所述第二透镜是不动的；并且
与所述第一透镜、所述第二透镜和所述焦平面光通信。
13.如权利要求1所述的系统，其中：
所述焦平面包括电荷耦合器件(CCD)。
14.如权利要求1所述的系统，其中：
所述焦平面包括互补性金属氧化物半导体(CMOS)器件。
15.如权利要求1所述的系统，其中：
调谐穿过所述第一透镜的电压分布来提供多个球面透镜功率。
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| GR01 | Patent grant | ||
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