在本文中，我们展示了 Optotune 聚焦可调镜头的出色性能。具体来说，集成Optotune的EL-16-40-TC-VIS-5D的远心电子镜头模块用于演示液态镜头在具有极浅景深的镜头系统中的稳定性和可重复性性能。

我们研究了两个不同的案例，如图1所示:第一个案例由长期保留——持续数天——液体透镜的焦距保持恒定;第二种由众多、随机和快速组成(以毫秒为单位)从一个预定义的焦距值跳跃并返回。虽然情况A代表了很少需要重新聚焦的检测应用，稳定性主要依赖于液态镜头的材料和驱动特性，以及 Optotune 控制器的热补偿;情况B与液态镜头的更多动态利用相关，其中校准查找表用于在预定的工作距离或基于对比度的自动对焦程序中持续重复对焦

被雇用。在后一种情况下，测试液态镜头的可重复性性能。

案例A（左）复制了独特的焦点能力的长期保持;

案例B（右）以预先确定的焦距值快速重新聚焦。

实验设置和方法

图2显示了成像测试的实验设置。之所以选择集成 EL-16-40-TC-VIS-5D 的远心 2倍镜头S5VPJ6420，是因为其放大倍率相对较高，因此景深较浅（≈±50μm，数值孔径NA为 0.18，f值为5.5），通常用于半导体或计量等检测应用。为了控制液态镜头，使用了 Optotune 的四通道工业控制器 ICC-4C。相机是一台 Basler acA2040–55um，像素尺寸为3.45μm，分辨率为3.2 MP（传感器格式 1/1.8”）。使用了CCS的蓝色背光。

为了监测液态镜头焦距的稳定性和可重复性(分别为病例A和病例B)，采用了基于对比的方法。使用空间线频率为100 lp/mm的Ronchi统治目标(图3)，图像空间的频率为50 lp/mm。对比度度量使用索贝尔滤波器在x和y方向上计算，使用以下公式:

图 2：实验装置显示了Sill的2倍远心镜头S5VPJ6420集成了EL-16-40-TC。

图3：用于计算对比度的Ronchi规则目标（50 lp/mm）的图像。

对于A和B两种情况，在实验开始时(对于特定的工作距离)，进行焦功率扫描，具有双重目的:一方面，这可以精确地找到最佳聚焦对应的焦功率;另一方面，在实验的其余部分中，它允许将漂移与焦距的漂移相关联。

图4:测试开始前对比度与焦距校准曲线的示例

用例A和B也在单独测试液体透镜的实验装置中得到了复制，即使用Shack-Hartmann传感器(SHS)监测EL16-40-TC-5D的折射功率和波前误差特性。

图5:带准直光源的Shack-Hartmann传感器