[发明专利]一种用于消除主瓣畸变像差的微透镜阵列设计方法

摘要

本发明公开了一种用于消除主瓣畸变像差的微透镜阵列设计方法，主要利用液晶显示屏、自由曲面微透镜阵列、基板、CCD相机以及计算机。通过动态反馈优化设计方法，将图像源发出的准直矩形光源，经过自由曲面微透镜阵列，通过设定在最佳观测距离D处的CCD相机采集光强信息。通过计算畸变率S反向对自由曲面微透镜阵列进行曲面优化。根据CCD实测畸变率S，调整二次曲面系数k，重复上述步骤，直到找到一个合适的二次曲面系数k，使得畸变率S接近于零时，即可得到消除主瓣畸变像差的微透镜阵列。该方法简单有效，采用动态反馈的方法，可以在微透镜阵列设计中有效消除畸变像差，提高了集成成像中的成像质量。

主权项

一种用于消除主瓣畸变像差的微透镜阵列设计方法，其特征在于：本方法中包括液晶显示屏(1)、基板(2)、自由曲面微透镜阵列(3)、CCD相机和计算机(4)；所述液晶显示屏(1)上带有发出准直矩形光的图像源；所述自由曲面微透镜阵列(3)中的微透镜一侧表面为平面另一侧表面为圆弧形状；所述基板(2)位于液晶显示屏(1)和自由曲面微透镜阵列(3)的平面一侧之间并且基板(2)紧密贴合自由曲面微透镜阵列(3)，所述图像源位于自由曲面微透镜阵列(3)的后焦面上；所述CCD相机对准设置在距离自由曲面微透镜阵列(3)前方的最佳观测距离D的位置处，并且CCD相机连接至计算机(4)；首先所述CCD相机采集图像源发出的图像信息，并将采集到的图像信息发送至计算机(4)，根据畸变率公式计算出当前的畸变率S，在畸变率公式中，y′_p表示CCD相机采集到的图像的实际像高，y′₀表示无畸变情况下CCD相机应当采集到的图像的理想像高，δy'表示线畸变；然后根据当前计算得到的畸变率S调整自由曲面微透镜阵列(3)中的微透镜的二次曲面系数k，使得调整后再次计算的畸变率S变小，反复试值，直至畸变率S＝0，此时的二次曲面系数k所对应的自由曲面微透镜阵列(3)即为消除主瓣畸变像差的微透镜阵列。