曲面复眼中对数型锥透镜成像特性研究

程纯; 王克逸; 曹兆楼; 马孟超

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曲面复眼中对数型锥透镜成像特性研究

程纯, 王克逸, 曹兆楼, 马孟超

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程纯, 王克逸, 曹兆楼, 马孟超. 曲面复眼中对数型锥透镜成像特性研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1284-1289.

引用本文:

程纯, 王克逸, 曹兆楼, 马孟超. 曲面复眼中对数型锥透镜成像特性研究[J]. 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1284-1289.

Cheng Chun, Wang Keyi, Cao Zhaolou, Ma Mengchao. Imaging characteristics of logarithmic axicon for application in compound eye system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(4): 1284-1289.

Citation:

Cheng Chun, Wang Keyi, Cao Zhaolou, Ma Mengchao. Imaging characteristics of logarithmic axicon for application in compound eye system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2015, 44(4): 1284-1289.

曲面复眼中对数型锥透镜成像特性研究

1.
中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,安徽合肥 230027

基金项目:

国家自然科学基金(61275011)

详细信息

作者简介:
程纯(1988-),男,硕士生,主要从事微透镜设计制造及应用方面的研究.Email:ccheng@mail.ustc.edu.cn

中图分类号: O435.2

Imaging characteristics of logarithmic axicon for application in compound eye system

1.
Department of Precision Machinery and Precision Instrumentation,University of Science and Technology of China,Hefei 230027,China

摘要: 提出利用对数型锥透镜的焦线特性解决球面复眼系统成像过程中球透镜离焦问题.设计锥透镜焦深范围满足复眼系统各个子眼通道成像.通过仿真分析,研究了对数型锥透镜的轴上与离轴成像特性;利用金刚石切削技术和翻模技术实现该锥透镜的批量制造.实验检测结果表明,锥透镜焦线范围内轴上成像光斑直径保持一致;离轴成像时产生的十字光斑,可以通过提取交叉点,确定复眼系统子眼通道离轴成像光斑中心位置.该设计方案可用于消除球透镜固有离焦发散现象,提高复眼中各子眼对其视场内各方向光线成像光斑中心的定位精度,有效改善复眼成像质量.
- 对数型锥透镜 /
- 离轴成像 /
- 复眼系统 /
- 目标探测
Abstract: Logarithmic axicon (LA) was proposed to overcome the defocus in the spherical compound eye imaging utilizing its focal line. The depth of field of LA was designed to meet the requirements of all the channels of the compound eye. On-axis and off-axis characteristics of LA were studied based on numerical simulation. Mass production of LA was achieved by diamond cutting and molding technology. Experimental results show that the on-axis point spread function(PSF) keeps constant along the propagation, while the off-axis PSF is cross-shaped. The intersection of the cross can be extracted and used to determine the spot centroid in off-axis imaging. The proposed method is helpful to eliminate the intrinsic defocus effects of spherical lens and improve the positioning accuracy and imaging quality of the spherical compound eye system.
- logarithmic axicon /
- off-axis imaging /
- compound eye system /
- object detection

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曲面复眼中对数型锥透镜成像特性研究

1. 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系,安徽合肥 230027

作者简介:
程纯(1988-),男,硕士生,主要从事微透镜设计制造及应用方面的研究.Email:ccheng@mail.ustc.edu.cn

收稿日期: 2014-08-11
修回日期: 2014-09-20
刊出日期: 2015-04-25

基金项目:

国家自然科学基金(61275011)

中图分类号: O435.2

关键词:

摘要: 提出利用对数型锥透镜的焦线特性解决球面复眼系统成像过程中球透镜离焦问题.设计锥透镜焦深范围满足复眼系统各个子眼通道成像.通过仿真分析,研究了对数型锥透镜的轴上与离轴成像特性;利用金刚石切削技术和翻模技术实现该锥透镜的批量制造.实验检测结果表明,锥透镜焦线范围内轴上成像光斑直径保持一致;离轴成像时产生的十字光斑,可以通过提取交叉点,确定复眼系统子眼通道离轴成像光斑中心位置.该设计方案可用于消除球透镜固有离焦发散现象,提高复眼中各子眼对其视场内各方向光线成像光斑中心的定位精度,有效改善复眼成像质量.