[发明专利]一种可增大视场角的内侧曲面复眼透镜

摘要

一种可增大视场角的内侧曲面复眼透镜。该复眼透镜以平凹透镜为基底，在内表面密接排布六边形微透镜阵列构成；将内表面曲面顶点为中心的微透镜记为0号微透镜，与0号微透镜紧邻，由内向外依次命名为1号微透镜，2号微透镜……，直至N号微透镜，N表示从中心向外排列共有N层微透镜；0号微透镜中心与球心O的连线定义为整个复眼透镜的主轴，各微透镜的孔径为，此孔径为六边形微透镜内切圆直径，R为内表面球面半径，各微透镜的第一面与平凹透镜内表面重合，曲率半径r_1i=R，，各微透镜第二面的曲率半径为r_2i。本发明仿生复眼结构在提高整个复眼的视场角的同时，能够获得较好的成像质量，整个结构为单层，结构简单，利于实际加工、装配与应用。

主权项

一种可增大视场角的内侧曲面复眼透镜，其特征在于该复眼透镜以平凹透镜为基底，在内表面布置密接排布的六边形微透镜阵列构成内侧曲面复眼透镜；该复眼透镜将平凹透镜内表面曲面顶点为中心的微透镜记为0号微透镜，与0号微透镜紧邻，由内向外依次分别命名为1号微透镜，2号微透镜……，直至N号微透镜，N表示从中心向外排列共有N层微透镜；设平凹透镜内表面为球面，球面半径为R，0号微透镜中心与球心O的连线定义为整个复眼透镜的主轴，也为0号微透镜的光轴，以此主轴为基准轴，每个微透镜的光轴与主轴夹角为iθ，i＝0，1，2…N，除0号微透镜外，第i圈微透镜个数为6i，i＝1，2…N，i＝0时微透镜个数为1，微透镜的总个数S为S＝3N2+3N+1，各微透镜的孔径D为D＝2Rsin(θ/2)，这里的孔径为六边形微透镜的内切圆直径；由几何光学原理可知可知透镜的焦距f′为 f ′ = nrR ( n - 1 ) [ n ( r - R ) + ( n - 1 ) t ] 其中R与r分别为透镜前后表面的曲率半径，n为透镜材料的折射率，t为透镜中心厚度；各微透镜的第一面与平凹透镜内表面重合，所以第一面的曲率半径r1i＝R，i＝0，1，2…N，各微透镜第二面的曲率半径为r2i，则 r 2 i = [ ( n - 1 ) t n - R ] ( n - 1 ) f ′ R - ( n - 1 ) f ′ 式中，n为微透镜材料的折射率，t为微透镜中心厚度，f′为微透镜的焦距。