[发明专利]饱和光学器件

权利要求书

1.一种用于对电磁能量进行成像的成像系统，包括：

探测器，其用于接收所述电磁能量并根据所接收的所述电磁能量 生成抽样数据，所述探测器由阈值点来表征，使得所述抽样数据处于 两个状态中的一个：i)当所接收的所述电磁能量的强度小于所述阈值 点时，所述抽样数据低于阈值；ii)当所述电磁能量大于所述阈值点时， 所述抽样数据高于阈值；以及

饱和光学器件，其用于提供所述抽样数据的特征，

所述饱和光学器件包括八等分对称的八个扇区的排列，

其中，所述扇区中的每一个均由表面垂度来表征，所述表面垂度 由沿着与来自所述饱和光学器件的中心的径向矢量相垂直的直线的一 维函数来描述，所述径向矢量具有位于饱和光学器件的中心处的原点 x＝0并在x＝x_max处穿过扇区弦线的中点，在扇区内，所有沿着与所 述径向矢量相垂直的直线段上的表面垂度都限定为具有相同的值，

其中，所述一维函数包括：

sag(x)＝-2x+2x⁹，

其中，并且对于x＞x_max， sag(x)＝sag(x_max)，

其中，所述抽样数据低于阈值时的特征不同于当所述抽样数据高 于阈值时的特征。

2.如权利要求1所述的成像系统，其中，所述抽样数据包括抽样 的点分布函数PSF。

3.如权利要求2所述的成像系统，其中，当高于阈值时，所述抽 样的PSF是饱和的。

4.如权利要求3所述的成像系统，其中，当高于阈值时，所述抽 样的PSF呈现出圆形轮廓和封闭轮廓中的一个。

5.如权利要求3所述的成像系统，由视场表征，其中，当所述抽 样的PSF饱和时，所述抽样的PSF对于位于所述视场内的高照度物体 和位于所述视场外的高照度物体呈现不同的特征。

6.如权利要求3所述的成像系统，由视场表征，其中，当所述抽 样的PSF饱和时，所述抽样的PSF对于位于所述视场内不同位置处的 高照度物体呈现不同的特征。

7.如权利要求6所述的成像系统，包括出现在其内的杂散的电磁 能量，还包括信号处理器，所述信号处理器用于根据所述抽样的PSF 修改与所述杂散的电磁能量相关联的所述抽样数据的一部分。

8.如权利要求2所述的成像系统，还包括用于根据所述抽样的 PSF处理所述抽样数据的信号处理器。

9.如权利要求1所述的成像系统，其中，饱和光学器件包括用于 将所述电磁能量引向所述探测器的成像光学器件和用于修改所述电磁 能量的波前的相位修改光学器件。

10.如权利要求9所述的成像系统，其中，所述相位修改光学器 件通常与所述成像光学器件一体形成。

11.如权利要求1所述的成像系统，其中，所述扇区中的每个均 进一步至少包括具有不同表面轮廓的内部区域和外部区域，所述内部 区域的表面垂度由所述一维函数的多项式表示，所述外部区域是一致 且恒定的。

12.如权利要求11所述的成像系统，其中，所述扇区的所述外部 区域用平滑函数修改。

13.如权利要求12所述的成像系统，其中，所述平滑函数包括S 形。

14.如权利要求13所述的成像系统，其中，所述S形包括余误差 函数(“erfc”)。

15.如权利要求2所述的成像系统，其中，当所述数据高于阈值 时，所述抽样的PSF呈现出预定的图案。

16.如权利要求15所述的成像系统，其中，所述预定的图案包括 星形和数字水印中的一种。

17.如权利要求16所述的成像系统，其中，通过用离轴和场外的 照明来照明所述成像系统，所述数字水印是可见的。