用于自适应光学系统的变形镜系统及校正方法与流程

本发明涉及自适应光学技术领域，尤其涉及一种用于自适应光学系统的变形镜系统及校正方法。

背景技术：

自适应光学系统包含三个主要组成部分：波前传感器、计算控制处理器和波前校正器。其中波前校正器又称变形镜，在光路中一般与波前传感器成共轭位置关系，它能够主动产生一个面形以补偿所测得波前误差，在自适应光学系统中起着极其重要的作用，变形镜的研究和发展关系到整个自适应光学系统(由大气引起的波面误差由一个可变形的镜面进行实时校正的光学技术)的校正能力和校正精度。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种用于自适应光学系统的变形镜系统，所述变形镜系统可以提高自适应光学系统的校正能力和校正精度。

本发明还提出一种变形镜系统的校正方法，该变形镜系统的校正方法可以提高自适应光学系统的校正能力和校正精度。

根据本发明第一方面实施例的用于自适应光学系统的变形镜系统包括：图像显示装置；变形镜，所述变形镜对所述图像显示装置所输出的图像进行校正；图像采集器，所述图像采集器采集经过所述变形镜校正之后的图像；驱动器，所述驱动器与所述变形镜相连；控制器，所述控制器分别与所述图像采集器和所述驱动器相连，所述控制器根据所述图像采集器所采集的图像信息计算所述变形镜的当前面形，所述控制器向驱动器发出控制信号以驱动所述变形镜产生所需面形。

根据本发明实施例的用于自适应光学系统的变形镜系统，通过图像采集器采集经过变形镜校正之后的图像，并通过控制器对图像信息进行数据处理和分析，驱动器根据控制器发出的控制信号驱动变形镜产生所需面形，从而使得变形镜系统具备自校正功能，提高了整个自适应光学系统的校正能力和校正精度。

另外，根据本发明实施例的用于自适应光学系统的变形镜系统，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述图像显示装置为液晶显示器。

根据本发明的一个实施例，所述图像采集器为CCD探测器。

根据本发明的一个实施例，所述变形镜为透镜或反射镜。

根据本发明的一个实施例，所述驱动器为高压驱动器，所述高压驱动器向所述变形镜提供-500V-500V的电压。

根据本发明第二方面实施例的变形镜校正方法，包括如下步骤：通过变形镜对图像显示装置所输出的图像进行校正；通过图像采集器采集经过所述变形镜校正后的图像；控制器接收所述图像采集器所采集的图像信息并计算出所述变形镜的当前面形；控制器将当前面形和所需面形进行比对后，向驱动器发出控制信号；所述驱动器根据所接收的控制信号驱动所述变形镜产生所需面形。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的用于自适应光学系统的变形镜系统的示意图；

图2是根据本发明另一个实施例的用于自适应光学系统的变形镜系统的示意图。

附图标记：

变形镜系统100；

图像显示装置10；

变形镜20；

图像采集器30；

驱动器40；

控制器50。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参照图1-2描述根据本发明实施例的用于自适应光学系统的变形镜系统100，其中，变形镜主要运用于各种自适应光学系统之中，作为波前校正器件校正波前误差，在自适应光学系统中起着极其重要的作用，是自适应光学系统中的重要部件之一，变形镜的研究和发展关系到整个自适应光学系统的校正能力和校正精度。

根据本发明实施例的变形镜系统100可以根据所需面形对变形镜20进行自我校正，从而提高整个自适应光学系统的校正能力和校正精度。

变形镜系统100包括图像显示装置10、变形镜20、图像采集器30、驱动器40和控制器50。具体地，变形镜20对图像显示装置10所输出的图像进行校正。图像采集器30采集经过变形镜20校正之后的图像。也就是说，图案显示装置产生图案发出的光线经过变形镜20校正后，被图像采集器30采集。

控制器50分别与图像采集器30和驱动器40相连，控制器50根据图像采集器30所采集的图像信息计算变形镜20的当前面形，控制器50向驱动器40发出控制信号以驱动变形镜20产生所需面形。其中，驱动器40与变形镜20相连。

换言之，控制器50对图像采集器30所采集的图像信息进行数据处理，得出变形镜20的响应函数和当前面形，控制器50将当前面形与所需要的面形分析对比之后，向驱动器40发出相应的指令，驱动器40根据控制信号驱动变形镜20对图像显示装置10所输出的图像进行校正，产生所需的面形。

根据本发明实施例的变形镜系统100的校正方法包括如下步骤：通过变形镜20对图像显示装置10所输出的图像进行校正。通过图像采集器30采集经过变形镜20校正后的图像。控制器50接收图像采集器30所采集的图像信息并计算出变形镜20的当前面形。控制器50将当前面形和所需面形进行比对后，向驱动器40发出控制信号；驱动器40根据所接收的控制信号驱动变形镜20产生所需面形。该变形镜系统的校正方法可以提高自适应光学系统的校正能力和校正精度。

由此，根据本发明实施例的用于自适应光学系统的变形镜系统100，通过图像采集器30采集经过变形镜20校正之后的图像，并通过控制器50对图像信息进行数据处理和分析，驱动器40根据控制器50发出的控制信号驱动变形镜20产生所需面形，从而使得变形镜系统100具备自校正功能，提高了整个自适应光学系统的校正能力和校正精度。

在本发明的一个具体实施例中，变形镜系统100包括图像显示装置10、变形镜20、图像采集器30、驱动器40和控制器50。其中，变形镜20为反射镜，图像显示装置10为液晶显示器，图像采集器30为CCD探测器，如图1所示。

具体地，液晶显示器产生图案的光线通过反射镜反射后，被CCD探测器所采集。控制器50对CCD探测器采集的图像信息进行数据处理，得出反射镜的响应函数和当前面形，控制器50将当前面形与所需要的面形分析对比之后，向驱动器40发出相应的指令，驱动器40根据控制信号驱动反射镜对图像显示装置10所输出的图像进行校正，产生所需的面形。其中，驱动器40为高压驱动器40，高压驱动器40向反射器提供-500V-500V伏的电压。

在本发明的另一个具体实施例中，变形镜系统100包括图像显示装置10、变形镜20、图像采集器30、驱动器40和控制器50。其中，变形镜20为透镜，图像显示装置10为液晶显示器，图像采集器30为CCD探测器，如图2所示。

具体地，液晶显示器产生图案的光线透过透镜后，被CCD探测器所采集。控制器50对CCD探测器采集的图像信息进行数据处理，得出透镜的响应函数和当前面形，控制器50将当前面形与所需要的面形分析对比之后，向驱动器40发出相应的指令，驱动器40根据控制信号驱动透镜对图像显示装置10所输出的图像进行校正，产生所需的面形。其中，驱动器40为高压驱动器40，高压驱动器40向反射器提供-500V-500V的电压。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，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触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。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，或仅仅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，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。