[發明專利]魚眼透鏡參數確定方法、裝置及設備

有效

• 申請號: 202010159550.3
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111025436B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 王球;汪遠
• 申請（專利權）人: 南京微納科技研究院有限公司
• 主分類號: G02B3/00
• 分類號: G02B3/00;G02B13/06
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 朱穎;臧建明

本發明實施例提供一種魚眼透鏡參數確定方法、裝置及設備，魚眼透鏡包括超透鏡，超透鏡包括第一表面和第二表面，第一表面和第二表面上設置有多個柱形結構，該方法包括：獲取待設計的魚眼透鏡的焦距及投射方式；根據焦距及投射方式確定每個柱形結構的光線角度偏移量；分別根據每個柱形結構的光線角度偏移量確定每個柱形結構的相位分布；分別根據每個柱形結構的相位分布確定每個柱形結構的尺寸。根據確定的每個柱形結構的尺寸設計出符合預期焦距以及投射方式的魚眼透鏡，縮小了魚眼透鏡的尺寸，進而可以在短距離范圍內實現較大的視場角。

技術領域

本發明實施例涉及微納光學成像領域，尤其涉及一種魚眼透鏡參數確定方法、裝置及設備。

背景技術

魚眼透鏡是一種具有超大視角的透鏡（一般超過120°），最初是由仿生學中對于金魚眼睛的模仿而設計并提出的。不同于標準透鏡的直線型投射方式，魚眼透鏡具有獨特的投射方式以滿足為獲得超大視角的物理需求。

魚眼透鏡本質上是由多組玻璃透鏡組成的透鏡集合，通過玻璃透鏡的厚度上下不一致從而改變光的相位，讓分散的光重新匯聚，使得每個點發出的光的光程差一致。多組玻璃透鏡的組合使得魚眼透鏡具有不同于單個玻璃透鏡的投射方式，可以很好的消像差，進而可以獲得超大視角，視角甚至可以接近180度。目前，傳統的魚眼透鏡通常由不少于八組玻璃透鏡組成，導致了魚眼透鏡的尺寸較大

發明內容

本發明實施例提供一種魚眼透鏡參數確定方法、裝置及設備，縮小了魚眼透鏡的尺寸。

第一方面， 本發明實施例提供一種魚眼透鏡參數確定方法，所述魚眼透鏡包括超透鏡，所述超透鏡包括第一表面和第二表面，所述第一表面和所述第二表面上設置有多個柱形結構，所述方法包括：

獲取待設計的魚眼透鏡的焦距及投射方式；

根據所述焦距及所述投射方式確定每個柱形結構的光線角度偏移量；

分別根據每個柱形結構的光線角度偏移量確定每個柱形結構的相位分布；

分別根據每個柱形結構的相位分布確定每個柱形結構的尺寸。

在一種可能的實施方式中，根據所述焦距及所述投射方式確定每個柱形結構的光線角度偏移量，包括：

根據所述焦距、所述投射方式和每個柱形結構在所述超透鏡上的位置，確定每個柱形結構對應的波矢量；

根據每個柱形結構對應的波矢量，確定每個柱形結構的光線角度偏移量。

在一種可能的實施方式中，針對所述多個柱形結構中的第一柱形結構，所述第一柱形結構對應的所述波矢量包括：第一波矢量、第二波矢量、第三波矢量和第四波矢量；其中，

所述第一波矢量為光線從所述第一柱形結構穿過所述第一表面之前的波矢量；

所述第二波矢量為光線從所述第一柱形結構穿過所述第一表面之后的波矢量；

所述第三波矢量為光線從所述第一柱形結構穿過所述第二表面之前的波矢量；

所述第四波矢量為光線從所述第一柱形結構穿過所述第二表面之后的波矢量。

在一種可能的實施方式中，

所述第一波矢量為：

，

或者；

所述第二波矢量為：

，

或者；

所述第三波矢量為：

，

或者；

所述第四波矢量為：