[發明專利]一種波前傳感器

有效

• 申請號: 201610693909.9
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN107764413B
• 公開（公告）日: 2020-12-15
• 發明（設計）人: 趙娟
• 申請（專利權）人: 深圳超多維光電子有限公司
• 主分類號: G01J9/00
• 分類號: G01J9/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;劉偉

1.一種波前傳感器，其特征在于，包括液晶透鏡結構和與所述液晶透鏡結構相對設置的圖像傳感器，其中所述液晶透鏡結構用于：當入射光通過時，將入射光分割為一波前陣列，且使波前陣列中，偏振分量為第一方向的波前和偏振分量為第二方向的波前，分別在所述圖像傳感器上會聚成像，其中所述第一方向垂直于所述第二方向；

所述波前傳感器還包括：

位移驅動結構，用于驅動所述液晶透鏡結構或者所述圖像傳感器移動，調整所述液晶透鏡結構與所述圖像傳感器之間的距離；

所述液晶透鏡結構還用于：使所述波前陣列中，偏振分量為第一方向的波前和偏振分量為第二方向的波前，在所述圖像傳感器的會聚成像范圍位于同一個宏像素中。

2.根據權利要求1所述的波前傳感器，其特征在于，所述液晶透鏡結構包括多個陣列排布的子透鏡，以所述子透鏡直徑為邊長的正方形的面積的總和等于整數倍的所述圖像傳感器的成像平面的面積。

3.根據權利要求2所述的波前傳感器，其特征在于，所述液晶透鏡結構包括：

第一液晶透鏡單元，用于平行于所述圖像傳感器的成像平面形成多個依次排列的第一子透鏡，使得入射光通過所述第一子透鏡時，分割為一波前陣列，且使波前陣列中，偏振分量為第一方向的波前會聚至所述圖像傳感器的成像平面，偏振分量為第二方向的波前仍以原方向傳輸；

第二液晶透鏡單元，用于平行于所述圖像傳感器的成像平面形成多個依次排列的第二子透鏡，使得波前陣列通過所述第一子透鏡之后，通過第二子透鏡時，偏振分量為第二方向的波前會聚至所述圖像傳感器的成像平面，偏振分量為第一方向的波前仍以原方向傳輸。

4.根據權利要求3所述的波前傳感器，其特征在于，所述第二子透鏡與所述圖像傳感器之間的距離小于所述第一子透鏡與所述圖像傳感器之間的距離，且所述第一子透鏡與所述第二子透鏡一一對應設置，所述第一子透鏡對應所述圖像傳感器上的宏像素為第一宏像素，相對應所述第二子透鏡對應所述圖像傳感器上的宏像素為第二宏像素，其中所述第一宏像素與所述第二宏像素包括相同的像素單元。

5.根據權利要求1或4所述的波前傳感器，其特征在于，所述波前傳感器還包括第一控制結構，用于使在不同時刻，所述波前陣列中，偏振分量為第一方向的波前和偏振分量為第二方向的波前，分別在所述圖像傳感器上會聚成像。

6.根據權利要求3所述的波前傳感器，其特征在于，所述第二子透鏡與所述圖像傳感器之間的距離小于所述第一子透鏡與所述圖像傳感器之間的距離，且所述第一子透鏡對應所述圖像傳感器上的宏像素為第一宏像素，所述第二子透鏡對應所述圖像傳感器上的宏像素為第二宏像素，所述第一宏像素與所述第二宏像素分別包括不同的像素單元，同時多個所述第一宏像素與多個所述第二宏像素為交錯排列。

7.根據權利要求6所述的波前傳感器，其特征在于，所述波前傳感器還包括第二控制結構，用于使得所述波前陣列中，偏振分量為第一方向的波前和偏振分量為第二方向的波前，同時在所述圖像傳感器上會聚成像。

8.根據權利要求3所述的波前傳感器，其特征在于，所述第一液晶透鏡單元與所述第二液晶透鏡單元相貼合連接，且所述第一液晶透鏡單元與所述圖像傳感器的成像平面之間的距離為f，所述第二液晶透鏡單元與所述圖像傳感器的成像平面之間的距離為f-d，其中f為所述第一子透鏡的焦距，d為所述第二液晶透鏡單元的厚度，且所述第二子透鏡的焦距為f-d。

9.根據權利要求3所述的波前傳感器，其特征在于，所述第一液晶透鏡單元與所述第二液晶透鏡單元相貼合連接，且所述液晶透鏡結構平行于所述圖像傳感器的成像平面的豎直中心面與所述圖像傳感器的成像平面之間的距離為f，所述第一子透鏡和所述第二子透鏡的焦距均為f。