[实用新型]一种基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统

说明书

本申请公开一种基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统。该系统包括：微透镜阵列、液晶偏光膜及图像传感器，微透镜阵列与液晶偏光膜相对平行配置，微透镜阵列包括复数规则排列的微透镜单元，每一个微透镜单元对应至液晶偏光膜上的每一焦面单元，光入射至微透镜阵列后被分束成多束光，透过液晶偏光膜并分别聚焦至所述图像传感器上，光束透过微透镜阵列进行分束聚焦至对应的液晶偏光膜上，液晶偏光膜上以四个角度的偏振方向进行滤波，四个角度的偏振单元作为一个宏偏振单元，顺序排布整个液晶偏光膜，滤波后的线偏振光被相机图像传感器件接收，对收集到的光场信息进行重构得到偏振图像。具有结构简单、集成度高、体积小、成本低等优点。

技术领域

本申请属于光学成像技术领域，具体涉及一种基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统。

背景技术

偏振成像技术除了获取物体反射光束的光强、光谱、空间三类信息外，还能够获取光束的偏振态信息，能够提升图像的信息维度，使得图像上能够体现出物体本身更多的细节信息。目前偏振相机主要采用偏振元件与图像传感设备集成，有着体积较大，集成度低、成本高的问题。

实用新型内容

为解决上述提及的偏振相机体积较大和集成度较低的问题，本申请提出一种基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统。该系统还可有效降低成本。

为了达到以上目的，本申请采用如下技术方案：

一种基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统,其特征在于，包括：

微透镜阵列、液晶偏光膜及图像传感器，所述微透镜阵列与液晶偏光膜相对平行配置，

所述微透镜阵列包括复数规则排列的微透镜单元，每一个所述微透镜单元对应至液晶偏光膜上的每一焦面单元，

光入射至所述微透镜阵列后被分束成多束光，透过液晶偏光膜并分别聚焦至所述图像传感器上。

优选的，该液晶偏光膜与图像传感器贴合(无缝贴合)。液晶偏光膜与图像传感器之间处于贴合状态可以减少滤波光束在传输至图像传感器过程中串扰的情况，这可以减少图像传感器获取错误信息的可能。

优选的，该微透镜单元为平凸透镜。该结构能对光束起聚焦的作用，同时其加工相对省力，厚度更薄。

优选的，该图像传感器配置于所述微透镜阵列的焦距处。这能减小偏振相机整体的体积。

优选的，该液晶偏光膜包括复数偏振像元，其与所述微透镜单元一一匹配对应，

当所述微透镜阵列对入射光线进行分束后将分别聚焦至对应像素单元，可使得光线分布均匀化。

优选的，该微透镜单元的焦距满足公式条件

其中，f为微透镜焦距，N为微透镜折射率，R为微透镜曲率半径。

优选的，该液晶偏光膜包括依次排序的四个偏振角度分焦面拼接的偏振单元，所述图像传感器接收经过分束、所述液晶偏光膜偏振滤波的光场信息进行图像重构。

优选的，该基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统中，每个所述分焦面上的偏振单元与图像传感器上的像素单元一一对应，使得每一个像素单元只能得到一个方向的偏振信息。

优选的，该基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统中，偏振滤波后的光束传输至图像传感器的像素单元上，图像传感器将获取单一的偏振信息和光谱信息，对所获取的光场信息进行重构。

优选的，该微透镜阵列包括透明基底，所述基底的远离图像传感器侧配置有复数规则排列的微透镜单元。

有益效果