本發(fā)明涉及自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的變形鏡系統(tǒng)及校正方法。

背景技術(shù)：

自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)包含三個(gè)主要組成部分：波前傳感器、計(jì)算控制處理器和波前校正器。其中波前校正器又稱變形鏡，在光路中一般與波前傳感器成共軛位置關(guān)系，它能夠主動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)面形以補(bǔ)償所測(cè)得波前誤差，在自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中起著極其重要的作用，變形鏡的研究和發(fā)展關(guān)系到整個(gè)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)(由大氣引起的波面誤差由一個(gè)可變形的鏡面進(jìn)行實(shí)時(shí)校正的光學(xué)技術(shù))的校正能力和校正精度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決上述技術(shù)問(wèn)題之一。

為此，本發(fā)明提出一種用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的變形鏡系統(tǒng)，所述變形鏡系統(tǒng)可以提高自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正能力和校正精度。

本發(fā)明還提出一種變形鏡系統(tǒng)的校正方法，該變形鏡系統(tǒng)的校正方法可以提高自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正能力和校正精度。

根據(jù)本發(fā)明第一方面實(shí)施例的用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的變形鏡系統(tǒng)包括：圖像顯示裝置；變形鏡，所述變形鏡對(duì)所述圖像顯示裝置所輸出的圖像進(jìn)行校正；圖像采集器，所述圖像采集器采集經(jīng)過(guò)所述變形鏡校正之后的圖像；驅(qū)動(dòng)器，所述驅(qū)動(dòng)器與所述變形鏡相連；控制器，所述控制器分別與所述圖像采集器和所述驅(qū)動(dòng)器相連，所述控制器根據(jù)所述圖像采集器所采集的圖像信息計(jì)算所述變形鏡的當(dāng)前面形，所述控制器向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)所述變形鏡產(chǎn)生所需面形。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的變形鏡系統(tǒng)，通過(guò)圖像采集器采集經(jīng)過(guò)變形鏡校正之后的圖像，并通過(guò)控制器對(duì)圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，驅(qū)動(dòng)器根據(jù)控制器發(fā)出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)變形鏡產(chǎn)生所需面形，從而使得變形鏡系統(tǒng)具備自校正功能，提高了整個(gè)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正能力和校正精度。

另外，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的變形鏡系統(tǒng)，還可以具有如下附加的技術(shù)特征：

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述圖像顯示裝置為液晶顯示器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述圖像采集器為CCD探測(cè)器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述變形鏡為透鏡或反射鏡。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)器為高壓驅(qū)動(dòng)器，所述高壓驅(qū)動(dòng)器向所述變形鏡提供-500V-500V的電壓。

根據(jù)本發(fā)明第二方面實(shí)施例的變形鏡校正方法，包括如下步驟：通過(guò)變形鏡對(duì)圖像顯示裝置所輸出的圖像進(jìn)行校正；通過(guò)圖像采集器采集經(jīng)過(guò)所述變形鏡校正后的圖像；控制器接收所述圖像采集器所采集的圖像信息并計(jì)算出所述變形鏡的當(dāng)前面形；控制器將當(dāng)前面形和所需面形進(jìn)行比對(duì)后，向驅(qū)動(dòng)器發(fā)出控制信號(hào)；所述驅(qū)動(dòng)器根據(jù)所接收的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述變形鏡產(chǎn)生所需面形。

本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過(guò)本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

附圖說(shuō)明

本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對(duì)實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的變形鏡系統(tǒng)的示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的變形鏡系統(tǒng)的示意圖。

附圖標(biāo)記：

變形鏡系統(tǒng)100；

圖像顯示裝置10；

變形鏡20；

圖像采集器30；

驅(qū)動(dòng)器40；

控制器50。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面參照?qǐng)D1-2描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的變形鏡系統(tǒng)100，其中，變形鏡主要運(yùn)用于各種自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)之中，作為波前校正器件校正波前誤差，在自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中起著極其重要的作用，是自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中的重要部件之一，變形鏡的研究和發(fā)展關(guān)系到整個(gè)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正能力和校正精度。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變形鏡系統(tǒng)100可以根據(jù)所需面形對(duì)變形鏡20進(jìn)行自我校正，從而提高整個(gè)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正能力和校正精度。

變形鏡系統(tǒng)100包括圖像顯示裝置10、變形鏡20、圖像采集器30、驅(qū)動(dòng)器40和控制器50。具體地，變形鏡20對(duì)圖像顯示裝置10所輸出的圖像進(jìn)行校正。圖像采集器30采集經(jīng)過(guò)變形鏡20校正之后的圖像。也就是說(shuō)，圖案顯示裝置產(chǎn)生圖案發(fā)出的光線經(jīng)過(guò)變形鏡20校正后，被圖像采集器30采集。

控制器50分別與圖像采集器30和驅(qū)動(dòng)器40相連，控制器50根據(jù)圖像采集器30所采集的圖像信息計(jì)算變形鏡20的當(dāng)前面形，控制器50向驅(qū)動(dòng)器40發(fā)出控制信號(hào)以驅(qū)動(dòng)變形鏡20產(chǎn)生所需面形。其中，驅(qū)動(dòng)器40與變形鏡20相連。

換言之，控制器50對(duì)圖像采集器30所采集的圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出變形鏡20的響應(yīng)函數(shù)和當(dāng)前面形，控制器50將當(dāng)前面形與所需要的面形分析對(duì)比之后，向驅(qū)動(dòng)器40發(fā)出相應(yīng)的指令，驅(qū)動(dòng)器40根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)變形鏡20對(duì)圖像顯示裝置10所輸出的圖像進(jìn)行校正，產(chǎn)生所需的面形。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變形鏡系統(tǒng)100的校正方法包括如下步驟：通過(guò)變形鏡20對(duì)圖像顯示裝置10所輸出的圖像進(jìn)行校正。通過(guò)圖像采集器30采集經(jīng)過(guò)變形鏡20校正后的圖像?？刂破?0接收?qǐng)D像采集器30所采集的圖像信息并計(jì)算出變形鏡20的當(dāng)前面形?？刂破?0將當(dāng)前面形和所需面形進(jìn)行比對(duì)后，向驅(qū)動(dòng)器40發(fā)出控制信號(hào)；驅(qū)動(dòng)器40根據(jù)所接收的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)變形鏡20產(chǎn)生所需面形。該變形鏡系統(tǒng)的校正方法可以提高自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正能力和校正精度。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的變形鏡系統(tǒng)100，通過(guò)圖像采集器30采集經(jīng)過(guò)變形鏡20校正之后的圖像，并通過(guò)控制器50對(duì)圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，驅(qū)動(dòng)器40根據(jù)控制器50發(fā)出的控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)變形鏡20產(chǎn)生所需面形，從而使得變形鏡系統(tǒng)100具備自校正功能，提高了整個(gè)自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正能力和校正精度。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，變形鏡系統(tǒng)100包括圖像顯示裝置10、變形鏡20、圖像采集器30、驅(qū)動(dòng)器40和控制器50。其中，變形鏡20為反射鏡，圖像顯示裝置10為液晶顯示器，圖像采集器30為CCD探測(cè)器，如圖1所示。

具體地，液晶顯示器產(chǎn)生圖案的光線通過(guò)反射鏡反射后，被CCD探測(cè)器所采集。控制器50對(duì)CCD探測(cè)器采集的圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出反射鏡的響應(yīng)函數(shù)和當(dāng)前面形，控制器50將當(dāng)前面形與所需要的面形分析對(duì)比之后，向驅(qū)動(dòng)器40發(fā)出相應(yīng)的指令，驅(qū)動(dòng)器40根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)反射鏡對(duì)圖像顯示裝置10所輸出的圖像進(jìn)行校正，產(chǎn)生所需的面形。其中，驅(qū)動(dòng)器40為高壓驅(qū)動(dòng)器40，高壓驅(qū)動(dòng)器40向反射器提供-500V-500V伏的電壓。

在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施例中，變形鏡系統(tǒng)100包括圖像顯示裝置10、變形鏡20、圖像采集器30、驅(qū)動(dòng)器40和控制器50。其中，變形鏡20為透鏡，圖像顯示裝置10為液晶顯示器，圖像采集器30為CCD探測(cè)器，如圖2所示。

具體地，液晶顯示器產(chǎn)生圖案的光線透過(guò)透鏡后，被CCD探測(cè)器所采集?？刂破?0對(duì)CCD探測(cè)器采集的圖像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得出透鏡的響應(yīng)函數(shù)和當(dāng)前面形，控制器50將當(dāng)前面形與所需要的面形分析對(duì)比之后，向驅(qū)動(dòng)器40發(fā)出相應(yīng)的指令，驅(qū)動(dòng)器40根據(jù)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)透鏡對(duì)圖像顯示裝置10所輸出的圖像進(jìn)行校正，產(chǎn)生所需的面形。其中，驅(qū)動(dòng)器40為高壓驅(qū)動(dòng)器40，高壓驅(qū)動(dòng)器40向反射器提供-500V-500V的電壓。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說(shuō)明書的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。