The utility model, which belongs to the optical field, relates to a wave front coded ultra large field depth imaging system, including a wavefront coding imaging lens, a 1/1.8 inch image detector, and a decoding processing unit. The wavefront encoding imaging lens includes a first lens, a second lens, a phase mask plate, a third lens, a fourth lens, and a fifth mirror. The first lens, the second lens, the phase mask plate, the third lens, the fourth lens, the fifth lens, the 1/1.8 inch image detector and the decoding processing unit are arranged in the same light path, and the wavefront coding imaging lens, especially the first lens, the second lens, the phase mask plate, the third lens, and the fourth mirror. The parameters of the film and the fifth lens are limited. The utility model provides a super large depth of field imaging system based on wavefront coding, which can realize large relative aperture, large depth of field and large field of view simultaneously.
【技术实现步骤摘要】
基于波前编码超大景深成像系统
本技术属于光学领域,涉及一种景深成像系统,尤其涉及一种基于波前编码超大景深成像系统。
技术介绍
扩展光学成像系统的景深一直以来都是学术界研究的热点,从20世纪80年代中期开始,虽然形形色色的方法被提出用于景深扩展,但是直到美国科罗拉多大学的Dowski博士和Cathey教授于1995年提出波前编码的概念之后,景深延拓才有了真正意义上的突破。以一维光学系统为例,其离焦光学传递函数OTF(OpticalTransferFunction)可以通过广义光瞳函数的自相关运算来获得,如下所示:其中,u和x分别是归一化的空间频率与孔径平面横向坐标;W20是最大离焦波像差系数;k是波数;而f则代表相位板通用表达式。对于传统成像系统来说,上式中的f项不存在,因此可以轻松得到离焦OTF的具体表达式为:可以看到,当系统未引入相位板时,其OTF对离焦是非常敏感的,而且会在频率空间周期性地出现零点,从而造成不可逆的信息损失。但是一旦将E.R.Dowski博士所技术的三次方相位板(f(x)=αx3)引入到光学系统的入瞳面上之后,通过静态相位近似法就可以得到一个完全不同的离焦OTF,如下:显而易见,此时离焦OTF的模,即MTF与离焦波像差系数是无关的,也就是说三次方相位掩膜板可以使系统MTF(ModulationTransferFunction)对离焦不敏感;虽然OTF的相位部分与离焦参量W20有关,但是只要调制因子α增大,其对W20的依赖度就会显著降低。同时最为重要的是,在添加了相位掩膜板之后,MTF在有效频率范围之内只是在幅度上有一定程度的下降,而不存 ...
【技术保护点】
1.一种基于波前编码超大景深成像系统,其特征在于:所述基于波前编码超大景深成像系统包括波前编码成像镜头、1/1.8英寸图像探测器以及解码处理单元,所述波前编码成像镜头包括第一镜片、第二镜片、相位掩膜板、第三镜片、第四镜片以及第五镜片;所述第一镜片、第二镜片、相位掩膜板、第三镜片、第四镜片、第五镜片、1/1.8英寸图像探测器以及解码处理单元依次设置在同一光路上;所述第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片以及第五镜片均是球面透镜;所述第一镜片前表面的曲率半径是26.75mm,通光半孔径为9.7553mm;所述第一镜片后表面的曲率半径是73.2mm,通光半孔径是9.3811mm;所述第一镜片前表面与第一镜片后表面之间的距离是2.5681mm;所述第二镜片是双胶合镜片;所述第二镜片前表面的曲率半径为14.689mm,通光半孔径为7.0391mm;所述第二镜片中间面的曲率半径为‑101.62mm,通光半孔径为6.2167mm;所述第二镜片后表面的曲率半径为9.3760mm,通光半孔径为4.7580mm;所述第二镜片前表面与中间面之间的距离为3.8mm,所述第二镜片中间面与后表面之间的距离为1.5 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于波前编码超大景深成像系统,其特征在于:所述基于波前编码超大景深成像系统包括波前编码成像镜头、1/1.8英寸图像探测器以及解码处理单元,所述波前编码成像镜头包括第一镜片、第二镜片、相位掩膜板、第三镜片、第四镜片以及第五镜片;所述第一镜片、第二镜片、相位掩膜板、第三镜片、第四镜片、第五镜片、1/1.8英寸图像探测器以及解码处理单元依次设置在同一光路上;所述第一镜片、第二镜片、第三镜片、第四镜片以及第五镜片均是球面透镜;所述第一镜片前表面的曲率半径是26.75mm,通光半孔径为9.7553mm;所述第一镜片后表面的曲率半径是73.2mm,通光半孔径是9.3811mm;所述第一镜片前表面与第一镜片后表面之间的距离是2.5681mm;所述第二镜片是双胶合镜片;所述第二镜片前表面的曲率半径为14.689mm,通光半孔径为7.0391mm;所述第二镜片中间面的曲率半径为-101.62mm,通光半孔径为6.2167mm;所述第二镜片后表面的曲率半径为9.3760mm,通光半孔径为4.7580mm;所述第二镜片前表面与中间面之间的距离为3.8mm,所述第二镜片中间面与后表面之间的距离为1.5562mm;所述第一镜片的后表面与第二镜片的前表面之间的距离是4.7939mm;所述相位掩膜板的前表面是光阑面,后表面为平面;所述相位掩膜板前表面的通光半孔径为3.2057mm;所述相位掩膜板后表面的通光半孔径为4.0978mm;所述相位掩膜板前表面与后表面之间的距离是5mm;所述第二镜片的后表面与相位掩膜板前表面之间的距离是5.0169mm;所述第三镜片双胶合镜片;所述第三镜片前表面的曲率半径为-9.376mm,通光半孔径为4.2815mm;所...
【专利技术属性】
技术研发人员:宫杰,
申请(专利权)人:西安博雅精密光学科技有限公司,
类型:新型
国别省市:陕西,61
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