[发明专利]一种用于减小并列型仿生复眼离轴像差的成像方法

权利要求书

1.一种用于减小并列型仿生复眼离轴像差的成像方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、将渐变折射率透镜阵列中的若干渐变折射率透镜按照环形方式排布在曲面支撑基底上，组成装置A；装置A、光圈阵列和平面图像传感器依次放置形成并列型仿生复眼成像系统；

步骤二、曲面支撑基底曲面半径为R，平面图像传感器到曲面支撑基底圆心的距离为L，位于装置A中心的渐变折射率透镜的光轴与主光轴重合、第一环渐变折射率透镜与主光轴的夹角为α₁、第二环渐变折射率透镜与主光轴的夹角为α₂、第n环渐变折射率透镜与主光轴的夹角为α_n、最外环的渐变折射率透镜与主光轴的夹角为α_N；为了减小并列型仿生复眼成像系统的离轴像差，需保证每环的渐变折射率透镜具有不同的焦距，焦距等于每个渐变折射率透镜的中心到平面图像传感器的距离，表示为：

其中，f₀、f₁、f₂、f_n和f_N分别为中心渐变折射率透镜、第一环渐变折射率透镜、第二环渐变折射率透镜、第n环渐变折射率透镜和最外环渐变折射率透镜的焦距；n₀₀、n₀₁、n₀₂、n_0n和n_0N分别为中心渐变折射率透镜、第一环渐变折射率透镜、第二环渐变折射率透镜、第n环渐变折射率透镜和最外环渐变折射率透镜的轴心折射率；A₀、A₁、A₂、A_n和A_N分别为中心渐变折射率透镜、第一环渐变折射率透镜、第二环渐变折射率透镜、第n环渐变折射率透镜和最外环渐变折射率透镜的折射率分布常数；Z₀、Z₁、Z₂、Z_n和Z_N分别为中心渐变折射率透镜、第一环渐变折射率透镜、第二环渐变折射率透镜、第n环渐变折射率透镜和最外环渐变折射率透镜的长度；

通过调节每环渐变折射率透镜的轴心折射率、折射率分布常数以及长度的光学参数，使得每环渐变折射率透镜具有不同的焦距，焦距值等于每个渐变折射率透镜的中心到平面图像传感器的距离，从而减小并列型仿生复眼离轴像差。

2.实现如权利要求1所述方法的装置，其特征在于：包括待成像目标(1)和并列型仿生复眼成像系统(2)；所述待成像目标(1)上置于并列型仿生复眼成像系统(2)前方；

所述的并列型仿生复眼成像系统(2)包括：渐变折射率透镜阵列(3)、曲面支撑基底(4)、光圈阵列(5)和平面图像传感器(6)；

渐变折射率透镜阵列(3)由若干个渐变折射率透镜(9)按照环形方式排布组成；曲面支撑基底(4)上分布有若干个圆形凹槽I(7)，若干个圆形凹槽I(7)分别用于安装若干个渐变折射率透镜(9)；光圈阵列(5)包括若干个圆形凹槽II(8)，用于消除相邻两个渐变折射率透镜的光学串扰；若干个圆形凹槽I(7)与若干个圆形凹槽II(8)一一对应设置使得每个渐变折射率透镜被相应的圆形凹槽II(8)独立为一个光学通道；每个光学通道对目标的部分区域进行成像，成像在平面图像传感器(6)上。