[发明专利]一种波前传感器

权利要求书

1.一种波前传感器，其特征在于，包括液晶透镜结构和与所述液晶透镜结构相对设置的图像传感器，其中所述液晶透镜结构用于：当入射光通过时，将入射光分割为一波前阵列，且使波前阵列中，偏振分量为第一方向的波前和偏振分量为第二方向的波前，分别在所述图像传感器上会聚成像，其中所述第一方向垂直于所述第二方向；

所述波前传感器还包括：

位移驱动结构，用于驱动所述液晶透镜结构或者所述图像传感器移动，调整所述液晶透镜结构与所述图像传感器之间的距离；

所述液晶透镜结构还用于：使所述波前阵列中，偏振分量为第一方向的波前和偏振分量为第二方向的波前，在所述图像传感器的会聚成像范围位于同一个宏像素中。

2.根据权利要求1所述的波前传感器，其特征在于，所述液晶透镜结构包括多个阵列排布的子透镜，以所述子透镜直径为边长的正方形的面积的总和等于整数倍的所述图像传感器的成像平面的面积。

3.根据权利要求2所述的波前传感器，其特征在于，所述液晶透镜结构包括：

第一液晶透镜单元，用于平行于所述图像传感器的成像平面形成多个依次排列的第一子透镜，使得入射光通过所述第一子透镜时，分割为一波前阵列，且使波前阵列中，偏振分量为第一方向的波前会聚至所述图像传感器的成像平面，偏振分量为第二方向的波前仍以原方向传输；

第二液晶透镜单元，用于平行于所述图像传感器的成像平面形成多个依次排列的第二子透镜，使得波前阵列通过所述第一子透镜之后，通过第二子透镜时，偏振分量为第二方向的波前会聚至所述图像传感器的成像平面，偏振分量为第一方向的波前仍以原方向传输。

4.根据权利要求3所述的波前传感器，其特征在于，所述第二子透镜与所述图像传感器之间的距离小于所述第一子透镜与所述图像传感器之间的距离，且所述第一子透镜与所述第二子透镜一一对应设置，所述第一子透镜对应所述图像传感器上的宏像素为第一宏像素，相对应所述第二子透镜对应所述图像传感器上的宏像素为第二宏像素，其中所述第一宏像素与所述第二宏像素包括相同的像素单元。

5.根据权利要求1或4所述的波前传感器，其特征在于，所述波前传感器还包括第一控制结构，用于使在不同时刻，所述波前阵列中，偏振分量为第一方向的波前和偏振分量为第二方向的波前，分别在所述图像传感器上会聚成像。

6.根据权利要求3所述的波前传感器，其特征在于，所述第二子透镜与所述图像传感器之间的距离小于所述第一子透镜与所述图像传感器之间的距离，且所述第一子透镜对应所述图像传感器上的宏像素为第一宏像素，所述第二子透镜对应所述图像传感器上的宏像素为第二宏像素，所述第一宏像素与所述第二宏像素分别包括不同的像素单元，同时多个所述第一宏像素与多个所述第二宏像素为交错排列。

7.根据权利要求6所述的波前传感器，其特征在于，所述波前传感器还包括第二控制结构，用于使得所述波前阵列中，偏振分量为第一方向的波前和偏振分量为第二方向的波前，同时在所述图像传感器上会聚成像。

8.根据权利要求3所述的波前传感器，其特征在于，所述第一液晶透镜单元与所述第二液晶透镜单元相贴合连接，且所述第一液晶透镜单元与所述图像传感器的成像平面之间的距离为f，所述第二液晶透镜单元与所述图像传感器的成像平面之间的距离为f-d，其中f为所述第一子透镜的焦距，d为所述第二液晶透镜单元的厚度，且所述第二子透镜的焦距为f-d。

9.根据权利要求3所述的波前传感器，其特征在于，所述第一液晶透镜单元与所述第二液晶透镜单元相贴合连接，且所述液晶透镜结构平行于所述图像传感器的成像平面的竖直中心面与所述图像传感器的成像平面之间的距离为f，所述第一子透镜和所述第二子透镜的焦距均为f。