[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；

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不同的宏像素中，其中，所述第一方向垂直于所述第二方向；

通过比较偏振分量为第一方向的波前分布与偏振分量为第二方向的波前分布，即能够判断出波前传感器所检测光束是否存在偏振像差。

2.根据权利要求1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。

3.根据权利要求1或2所述的波前传感器，其特征在于，所述波前传感器还包括控制结构，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。

4.根据权利要求1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。

5.根据权利要求1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。

6.根据权利要求1所述的波前传感器，其特征在于，所述波前传感器还包括：

用于向所述第一液晶透镜单元输入控制电压，形成多个所述第一子透镜的第一电路；

用于向所述第二液晶透镜单元输入控制电压，形成多个所述第二子透镜的第二电路；

其中，所述第一电路和所述第二电路连接为一个电路或者为分离的不同电路。

7.根据权利要求1所述的波前传感器，其特征在于，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。

8.根据权利要求1所述的波前传感器，其特征在于，所述第一液晶透镜单元和所述第二液晶透镜单元分别包括：

相对设置的两个玻璃基板；

设置于两个玻璃基板之间的液晶层；

分别设置于所述液晶层的相对两侧的第一电极层和第二电极层；

在所述第一电极层靠近液晶层一侧上设置的第一取向层；

在所述第二电极层靠近液晶层一侧上设置的第二取向层；

其中通过在所述第一电极层与所述第二电极层之间施加电压，所述液晶层的液晶分子产生偏转，形成多个所述第一子透镜或者多个所述第二子透镜。

9.根据权利要求8所述的波前传感器，其特征在于，所述第一电极层与所述第二电极层中的至少一个为环形电极。

10.根据权利要求8所述的波前传感器，其特征在于，所述第一液晶透镜单元中，所述第一取向层和所述第二取向层的方向分别为第一方向；所述第二液晶透镜单元中，所述第一取向层和所述第二取向层的方向分别为第二方向。