一种曲面复眼透镜及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种曲面复眼透镜及其制备方法，包括上、下两个凹面；光线从曲面复眼透镜凹面上方垂直入射，由上凹面透射至下凹面；在下凹面设有子眼透镜，不同角度的透射光线均经过各级子眼透镜的光心，而后使每一级子眼的焦点均落在探测器平面上。本发明专利技术采用热压工艺将硅片基底上微透镜图形转移到聚合物层，压力均匀施加于聚合物表面，子眼矢高均匀，且通过控制预设的热压厚度可以控制子眼矢高的大小；根据PDMS薄膜形变与大气压的线性关系，精确控制薄膜形变的曲率半径；采用紫外固化工艺制备透镜，时间短效率高，可重复性好，表面形貌均一；采用可变曲率石英玻璃，紫外固化时制成弯月形复眼透镜，降低了球差与像差的影响，使分辨率得到提高。得到提高。得到提高。

A curved compound eye lens and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种曲面复眼透镜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及微机械加工领域，特别涉及一种曲面复眼透镜及其制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，人工仿生复眼以其可以大视场角成像、对运动物体高度敏感、结构紧凑而获得越来越多的研究学者的关注。人工仿生复眼已经成为了高新科技领域的一门崭新的学科，在军事、通信、工业、信息产业、医学、建筑业和科学研究等众多领域得到了广泛的应用。传统的光学成像系统通常采用透镜组成像，镜片数多，体积大，结构复杂，难以实现与各种小型化系统的集成和融合。因此人工复眼在军事、航空等领域具有巨大的潜在应用价值。
[0003]在21世纪初，日本大阪大学受蜻蜓并列型复眼启发，提出紧凑型人工复眼成像系统TOMBO，TOMBO由微透镜阵列层、光隔离层和光探测器阵列层组成。每个微透镜与对应光探测器形成一个小的成像系统单元，光隔离层则对相邻成像系统单元进行光隔离，防止光线串扰。由于TOMBO采用的微透镜阵列是相互独立的，而且每个成像系统单元的结构是可分离的，导致TOMBO在集成安装时容易存在偏差，使成像效果恶化。此后，国内外研究人员又提出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种曲面复眼透镜，其特征在于，包括上、下两个凹面；光线从曲面复眼透镜凹面上方垂直入射，由上凹面透射至下凹面；在下凹面设有子眼透镜，不同角度的透射光线均经过各级子眼透镜的光心，而后使每一级子眼的焦点均落在探测器平面上。2.如权利要求1所述的曲面复眼透镜，其特征在于，所述曲面复眼透镜具体为弯月形复眼透镜(12)。3.如权利要求1所述的曲面复眼透镜，其特征在于，所述曲面复眼透镜的下凹面最中心处为0级子眼，并以中心对称的形式向外围延展各级子眼，将子眼级数递增至n级；所述子眼口径逐级增大。4.如权利要求3所述的曲面复眼透镜，其特征在于，每一级子眼的焦点都落在探测器平面上；所述0级子眼到探测器平面的垂直距离为l0；则1，2，3
……
n级子眼沿光轴入射方向到探测器平面的距离为l1、l2……
l
n
，l
n
逐渐增大。5.如权利要求4所述的曲面复眼透镜，其特征在于，所述探测器为感光芯片传感器。6.如权利要求4所述的曲面复眼透镜，其特征在于，对所述各级子眼焦距l
n
的计算如下：当光线通过上表面时发生折射：n0sin α＝n sinθ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)l
n
的大小等于像方焦点f
′
：根据几何关系可得：联立公式(2)，(3)可得：其中n0为空气折射率，n为光敏胶(11)折射率；α为光线入射角,θ为光线折射角，且折射后的光线与子眼透镜光轴重合；r
n
为子眼的曲率半径；l
n
为各级子眼的焦距；R0为所述曲面复眼透镜基底(3)的曲率半径；h
n
为子眼透镜球冠的矢高。7.一种曲面复眼透镜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：对曲面复眼透镜进行光学设计，包括上、下两个凹面；光线从曲面复眼透镜凹面上方垂直入射，由上凹面透射至下凹面；在下凹面设有子眼透镜，不同角度的透射光线均经过各级子眼透镜的光心，求得每一级子眼的矢径大小与排布，使得每一级子眼的焦点都落在同一焦平面上，从而与感光芯片传感器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永顺，冯昕，陶可楷，连高歌，吴一辉，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：