[發明專利]相位濾波器、光學成像系統以及成像系統

有效

• 申請號: 201380075190.7
• 申請日: 2013-10-16
• 公開（公告）號: CN105122092B
• 公開（公告）日: 2018-10-30
• 發明（設計）人: 島野健;崎田康一;太田光彥
• 申請（專利權）人: 麥克賽爾株式會社
• 主分類號: G02B27/00
• 分類號: G02B27/00;G02B3/00;G02B27/12;G02B27/46;G06K9/00;G08G1/16;H04N5/222;H04N5/225;H04N5/232
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;嚴星鐵

1.一種用于焦點深度擴展攝像光學系統的相位濾波器，該相位濾波器與由具有一個焦點的凸透鏡構成的成像透鏡并用而構成焦點深度擴展攝像光學系統，其特征在于，

具有環形結構，該環形結構圍繞光軸呈同心圓狀地具有多個環形帶，各環形帶具有在光瞳平面的徑向上起凹透鏡作用的凹陷表面，入射到各環形帶的與光軸平行的光線通過所述成像透鏡的焦點位置，

并且，各凹陷表面局部地發散入射光線，且具有使各個光線在包括所述成像透鏡的焦點位置的前后擴展的范圍內疊加的功能。

2.根據權利要求1所述的相位濾波器，其特征在于，所述凹陷表面具有與所述光軸垂直的切面。

3.根據權利要求1所述的相位濾波器，其中，所述環形帶的各凹陷表面的曲率被限定為使得發散的入射光線通過并用的成像透鏡被轉換為局部基本平行的光線。

4.根據權利要求1所述的相位濾波器，其中，所述環形帶被配置為還具有起到凸透鏡的作用的凸起表面。

5.根據權利要求1所述的相位濾波器，其中，在所述環形帶之間，每條環形帶的寬度都被配置為均勻的。

6.根據權利要求1所述的相位濾波器，其中，對于所述環形帶來說，由環形帶產生的相位差被配置為均勻的。

7.根據權利要求1所述的相位濾波器，其中，每個所述環形帶的寬度被制成為沿從光軸朝向所述相位濾波器的外周部的方向變窄。

8.根據權利要求1所述的相位濾波器，其中，由所述環形帶產生的相位差被配置為在所述相位濾波器的外周部處的相位差大于在光軸附近的相位差。

9.一種焦點深度擴展攝像光學系統，其特征在于，具備：

(A)具有一個焦點的凸透鏡的成像透鏡；以及

(B)相位濾波器，該相位濾波器具有圍繞光軸呈同心圓狀地具有多個環形帶的環形結構，各環形帶具有在光瞳平面的徑向上起凹透鏡作用的凹陷表面，

入射到各環形帶的與光軸平行的光線通過所述成像透鏡的焦點位置，

并且，所述相位濾波器的各凹陷表面局部地發散入射光線，并使各個光線在包括所述成像透鏡的焦點位置的前后擴展的范圍內疊加。

10.一種焦點深度擴展攝像光學系統，其特征在于，具備：

(A)具有一個焦點的凸透鏡的成像透鏡；以及

(B)相位濾波器，該相位濾波器具有圍繞光軸成同心圓狀地具有多個環形帶的環形結構，各環形帶具有在光瞳平面的徑向上起凹透鏡作用的凹陷表面，

入射到各環形帶的與光軸平行的光線通過所述成像透鏡的焦點位置，

并且，所述相位濾波器的各凹陷表面局部地發散入射光線，并使各個光線在包括所述成像透鏡的焦點位置的前后擴展的范圍內疊加，

在所述光線的疊加范圍內形成模糊均勻的圖像，

并且，具有：

(C)根據所述模糊均勻的圖像獲得焦點深度擴展圖像的反卷積濾波電路。

11.一種車輛駕駛輔助系統，其將權利要求10所述的焦點深度擴展攝像光學系統應用于車輛周圍的物體的圖像，并將預定的圖像識別算法應用于焦點深度擴展圖像，來同時檢測在距離車輛恒定距離范圍內存在于相互不同距離處的多個物體。

12.一種監視裝置，其將權利要求10所述的焦點深度擴展攝像光學系統應用于監視目標區域內的圖像，并將預定的圖像識別算法應用于焦點深度擴展圖像，來同時檢測在監視目標區域內存在于離所述焦點深度擴展攝像光學系統不同距離的多個人。

13.一種醫療裝置，其將權利要求10所述的焦點深度擴展攝像光學系統應用于醫療護理目標區域中的圖像，并將預定的圖像識別算法應用于焦點深度擴展圖像，來同時輸出在醫療護理目標區域中存在于離所述焦點深度擴展攝像光學系統不同距離的多個位置的圖像。