[发明专利]使分辨率与传感器像素在全视场范围内匹配的方法及产品

权利要求书

1.一种使分辨率与传感器像素在全视场范围内匹配的方法，其特征是包括以下步骤：(a)计算在平面P视场的单位相对畸变V_U-p(w)

设计工作距为d₀，对应某w处，平面视场设为P，P视场的单位相对畸变V_U-p(w)由分辨角密度函数r(w)换算的算式见式(7)，

式中，w为入瞳视场角，m_w-P为P视场上单位元放大率，m₀为轴上单位元放大率，r(w)为分辨角密度函数，其表达式为：r(w)＝1/α_w，α_w为某入瞳视场角w处的极限分辨角，k_w为匹配率，其表达式为：ε_w为P′的像素元尺寸b′于w方向的投射角，P′为光学像面传感器；

单位相对畸变V_U-p(w)由空间分辨率Lp(w)换算的算式见式(8)，

要保持全视场匹配水平一致的设计，则匹配率k_w应设计为常数，即k_w＝k₀，k₀为视场中心的匹配率；

或者由V_U-p(w)按式(7)或(8)的反函数导出r(w)或Lp(w)；

(b)计算在平面P视场的相对畸变V_p(w)

设计工作距为d₀，对应某w处，平面视场设为P，P视场的相对畸变V_p(w)由分辨角密度函数r(w)换算的算式见式(9)

式中，M_w-P为P视场的放大率，M₀为无畸变放大率；

注：p(w)和r(w)的单位用1/弧度

相对畸变V_p(w)由空间分辨率Lp(w)换算的算式见式(10)

要保持全视场匹配水平一致的设计，k_w＝k₀

或者由V_p(w)按式(9)或(10)的反函数导出r(w)或Lp(w)；

如果r(w)或Lp(w)按等间隔Δw取样，Δw足够小时，式(9)和式(10)中的积分可改用∑求和公式简单计算；如等匹配设计：k_w＝k₀时，V_p(w)可由式(11)导出

式(11)中i＝1,2,…,w/Δw，Δw的单位用弧度。

2.一种有景深要求的光学系统，其特征是：满足权利要求1所述方法的要求。

3.根据权利要求2所述光学系统，其特征是：所述光学系统为窥镜，窥镜的工作距10mm，w＝90°，k_w＝k₀，设计参数满足权利要求1所述方法的要求。