[发明专利]自动调焦系统

权利要求书

1.一种自动调焦系统，其特征在于，所述自动调焦系统包括照明系统、特征信号产生系统、TIR棱镜、物镜、成像系统以及处理器；

所述照明系统产生两路射向所述特征信号产生系统的照明光束；

所述特征信号产生系统包括两个具有规则周期的透明光栅；

两所述照明光束分别经过一所述透明光栅后形成两路透明光栅图像光束并射向所述TIR棱镜，经由所述TIR棱镜的两路所述透明光栅图像光束以不同角度所述物镜，两路所述透明光栅图像光束经过所述物镜后在物面进行干涉而形成莫尔条纹图像，所述成像系统用于捕获该莫尔条纹图像，所述处理器用于根据所述成像系统捕获的该莫尔条纹图像的位置以确定所述自动调焦系统的离焦方向和离焦量，并根据所述离焦方向和离焦量确定所述物镜位置的调整量。

2.如权利要求1所述的自动调焦系统，其特征在于，所述自动调焦系统还包括执行系统；

所述处理器根据所述调整量生成调节命令，并将所述调节命令发送给所述执行系统；

所述执行系统根据所述调节命令调整所述物镜的位置。

3.如权利要求1所述的自动调焦系统，其特征在于，所述照明系统包括照明光源、照明透镜、第一反光镜、第二反光镜以及第三反光镜；

所述照明光源发出的光束经过所述照明透镜后，部分光束依次经过所述第一反光镜、第二反光镜的反射后形成射向一所述透明光栅的一所述照明光束，而另一部分光束经过所述第三反光镜的反射后形成射向另一所述透明光栅的另一所述照明光束，其中，每一所述照明光束的孔径小于或等于所述物镜的孔径的二分之一。

4.如权利要求1所述的自动调焦系统，其特征在于，所述自动调焦系统还包括第四反光镜和分色镜，所述透明光栅图像光束依次经过第四反光镜和所述分色镜反射后射向所述物镜。

5.如权利要求4所述的自动调焦系统，其特征在于，所述分色镜为分光比为50/50的分光镜或者二色向镜。

6.如权利要求4所述的自动调焦系统，其特征在于，所述成像系统包括第一管镜和第一相机，所述自动调焦系统还包括第一分光镜，经由所述TIR棱镜的两路所述透明光栅图像光束依次经过所述第一分光镜、所述第一管镜后射向所述第四反光镜，而所述物面产生的莫尔条纹图像经由所述物镜、所述分色镜、所述第四反光镜、所述第一分光镜入射至所述第一相机的感光面。

7.如权利要求4所述的自动调焦系统，其特征在于，所述自动调焦系统还包括成像光源、第二分光镜、第二管镜以及第二相机；

所述成像光源发出的光束经过所述第二分光镜的反射射向所述分色镜，所述分色镜对照明光束进行分光处理并射向所述物镜，经过所述物镜的照明光束投射至所述物面上用于供所述物面上的被检测物的照明，所述被检测物将照明光束反射以形成反射光线，所述反射光线依次经过所述物镜、所述分色镜、所述第二分光镜以及所述第二管镜，最后汇聚至所述第二相机。

8.如权利要求7所述的自动调焦系统，其特征在于，所述第二分光镜的分光比为50/50。