中科院光電所在多焦點(diǎn)仿生復(fù)眼光學(xué)元件設(shè)計(jì)和制備方面取得進(jìn)展
隨著現(xiàn)今微光機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的迅猛發(fā)展,人們對(duì)光學(xué)成像系統(tǒng)的要求越來(lái)越高,如導(dǎo)航系統(tǒng)、微型廣角監(jiān)視設(shè)備、內(nèi)視鏡等領(lǐng)域,希望整個(gè)系統(tǒng)的體積小、重量輕、視場(chǎng)大以及靈敏度高。新型的仿生復(fù)眼成像系統(tǒng),利用光電元件代替昆蟲(chóng)復(fù)眼中的對(duì)應(yīng)結(jié)構(gòu),將對(duì)系統(tǒng)的探測(cè)感知能力帶來(lái)革命性提高,從而為導(dǎo)航系統(tǒng)、微型廣角監(jiān)視設(shè)備、內(nèi)視鏡等裝置提供全新的技術(shù)手段。
仿生復(fù)眼成像系統(tǒng)的核心器件之一為小型化、集成化的仿生復(fù)眼光學(xué)元件。通過(guò)在基底上陣列化、密集排布微透鏡單元,仿造生物復(fù)眼,可形成對(duì)大視場(chǎng)空間、不同方位內(nèi)目標(biāo)進(jìn)行光學(xué)信息捕獲的仿生復(fù)眼光學(xué)元件。 傳統(tǒng)的復(fù)眼光學(xué)元件的微透鏡的焦距唯一,限制了光學(xué)成像過(guò)程中圖像信息的獲取,只能對(duì)單一景深處的目標(biāo)物清晰成像,卻嚴(yán)重丟失不同景深范圍內(nèi)目標(biāo)物的信息,不利于對(duì)未知不同距離處目標(biāo)物進(jìn)行探測(cè)。中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所四室微光學(xué)組在傳統(tǒng)的仿生復(fù)眼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)子眼透鏡為多焦點(diǎn)的結(jié)構(gòu),那么位于不同距離處的目標(biāo)物可以被具有不同焦距的子眼透鏡所捕獲,形成多景深成像功能。該元件通過(guò)與后續(xù)的探測(cè)結(jié)構(gòu)以及電路裝置等互聯(lián)之后,可以進(jìn)一步成型光、機(jī)、電一體化的復(fù)眼成像系統(tǒng),為大視場(chǎng)成像、高精度定位提供新的技術(shù)手段。該技術(shù)中不涉及昂貴的加工設(shè)備以及苛刻的實(shí)驗(yàn)條件,是一種低成本、普適性強(qiáng)的技術(shù)。該項(xiàng)目的研究有望提升我國(guó)在復(fù)眼仿生領(lǐng)域的制備技術(shù)水平,為其進(jìn)一步應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 |