基于不同微透镜阵列参数的集成成像微图像阵列生成方法

提出一种基于不同微透镜阵列参数的集成成像微图像阵列生成方法。在该方法的拍摄过程中,首先通过微透镜阵列1拍摄三维场景获得微图像阵列1,再通过一个包括虚拟显示和虚拟拍摄两个步骤的像素映射算法,生成与微图像阵列1参数不同的微图像阵列2。在显示过程中使用的微透镜阵列2与拍摄时的微透镜阵列1具有不同的参数,微图像阵列2通过微透镜阵列2重建出全真的3D图像,重建的3D图像没有图像缩放和畸变。同时本文还推导了微图像阵列1、2和微透镜阵列1、2各参数应满足的数学关系。实验结果验证了理论推导的正确性。     

基于不同微透镜阵列参数的集成成像微图像

提出一种基于不同微透镜阵列参数的集成成像微图像阵列生成方法。在该方法的拍摄过程中, 首先通过微透镜阵列1拍摄三维场景获得微图像阵列1, 再通过一个包括虚拟显示和虚拟拍摄两个步骤的像素映射算法, 生成与微图像阵列1参数不同的微图像阵列2。在显示过程中使用的微透镜阵列2与拍摄时的微透镜阵列1具有不同的参数, 微图像阵列2通过微透镜阵列2重建出全真的3D图像, 重建的3D图像没有图像缩放和畸变。同时本文还推导了微图像阵列1、2和微透镜阵列1、2各参数应满足的数学关系。实验结果验证了理论推导的正确性。     

液晶微透镜阵列直接成像

针对传统显微镜结构复杂且视场角小等问题,提出一种两路低电压驱动的液晶微透镜阵列结构,透镜的焦距由3个电极控制,中间电极为圆孔阵列图案电极,作为孔径光阑以阻止微透镜外的杂散光。对该阵列的波前和光焦度进行了测试,搭建了一套简易液晶微透镜阵列直接成像系统,每个微透镜都对待观察物体的不同区域成像,通过近平行光照明减小相邻微透镜间的串扰,拼接所有单元图像得到完整图像。该系统无需额外的光学器件,结构简单紧凑。液晶微透镜阵列具有大视场,成像区域具备可扩展性,为实现大视场下的简易显微成像提供了新思路。     

W 波段焦面阵成像Teflon 衍射微透镜阵列研究

提出并设计了一种应用于W波段焦面阵成像的新型二元Teflon衍射微透镜阵列。新型衍射微透镜阵列仅有两个台阶,与传统折射微透镜阵列相比,大幅度地降低了加工制作的难度。用几何光学、物理光学及FDTD相结合的混合数值方法分析计算了物镜焦区场与微透镜阵列的耦合特性,混合数值分析方法的正确性通过相关实验得到了验证。研究表明,衍射微透镜阵列可具有良好的成像性能。     

使用梯度折射率液晶微透镜阵列的光场成像

光场成像可以获取场景的三维信息。通过在主透镜和图像传感器之间插入一个微透镜阵列,不仅可以记录光线的辐射度,还记录了光线入射的方向。提出了使用梯度折射率液晶微透镜阵列进行光场成像的方法。该阵列基于向列相液晶材料,利用其各向异性和双折射的特点,通过紫外光刻技术和湿法刻蚀技术制作,具有圆孔阵列图案。在该阵列的上下电极之间加载一个交流电压信号后,每个微透镜可以有效会聚入射光,搭建了测试系统来测试该阵列的聚焦特性和焦距。将该阵列与一个主透镜和一片图像传感器耦合得到一个光场成像相机,并使用该相机采集了图像。     

用于提高集成成像景深的微透镜阵列研究

集成成像3D显示是一种运用微透镜阵列从不同方 位对三维物体记录和重构的真三维显 示技术,针对集成成像3D显示技术景深不够、微透镜之间间隙透过的杂散光引起干扰导致的 重构图像质下降等问题,本文设计新型微透镜阵列结构(双层针孔/微透镜组合阵列结构)以 减少杂散光并增加集成成像3D显示的中心深度平面的个数以提高集成成像的景深。根据集成 成像原理,确定双层针孔/微透镜组合阵列的参数,利用Tracepro光学仿真软件对集成成像3D显示过程进 行仿真,结果表明,双层针孔/微透镜组合阵列能有效地较少杂散光;当两层微 透镜阵列间距为5mm时,本文系统获得的景深比传统系统大20 mm左 右,即 双层针孔/微透镜组合阵列结构能够实现在减少杂散光影响的同时又增加集成成像的景深。     

硅微透镜阵列

采用融熔法制备球冠形的光致抗蚀剂掩膜，用离子束刻蚀实现球冠形向硅片上转和多，有效地在较低衬底温度下（低于２００℃）制备出了硅微透镜阵列，通过扫描电子显微镜（ＳＥＭ）和表面探针实验证实了微透镜为球冠形。     

微透镜阵列

工程师们要使光学仪器缩小体积,在他们的设计中越来越对最小的物件感兴趣,当需要透镜时将面临许多选择.最近,人们喜欢用一种被称为微透镜阵列的微小透镜的集合,它适于完成诸如精细调谐激光束和提高成像质量等各种任务.     

IRCCD微透镜阵列的计算机模拟设计与分析

本文从理论上分析了用于红外电荷耦合器件（ＩＲＣＣＤ）的微透镜成像的机理，采用光线追迹法建立了微透镜阵列的数学模型和设计方法，并针对１２８×１２８元ＰｔＳｉ－ＩＲＣＣＤ进行了计算机模拟设计，研究了结果表明，采用微透镜阵列可使ＩＲＣＣＤ的填充因子达到１００％。     

微透镜阵列的计算机模拟设计

从理论上分析了用于１２８×１２８ＰｔΑＳｉＩＲＣＣＤ的微透镜成象机理，采用光线追迹法建立发微透镜阵列的数学模型和设计方法，并探讨了微透镜阵列折射率与填充系数的关系，主透镜的Ｆ数与衬底厚度的关系，使用计算机模拟设计得出了微透镜阵列的最佳尺寸。     

Design of the microlens arrays coupling with imaging fiber bundle

To ameliorate the disadvantages of imaging system coupled with imaging fiber bundle, a method by adding square aperture microlens arrays at both entrance and exit ends of the imaging fiber bundle is proposed to increase the system’s coupling efficiency. The expressions for solving the parameters of both ends’ microlens units are deducted particularly. The microlens arrays used for an infrared imaging fiber bundle with the single fiber diameter of 100 μm and core diameter of 70 μm are designed by this method. The simulation results show that compared with the system without microlens arrays, the fill factor of the imaging fiber bundle coupled microlens arrays system is increased from 44.4% to more than 90%, and the coupling efficiency is doubled too. So the design method is correct, and the introduction of microlens arrays into imaging fiber bundle coupled system is feasible and superior.     

Microjet fabrication of microlens arrays

Microjet, or inkjet, technology is used to fabricate lenslet arrays with packing densities greater than 15000/cm². Typical lens diameters range between 70 and 150 μm, and focal lengths are between 50 and 150 μm. Individual lenslets are characterized in the Fraunhofer plane. The full array is characterized in its far field     

多相位256×256衍射微透镜的设计及其光学性能研究

介绍了衍射微透镜阵列的设计原理与制作工艺方法 ,在此基础上运用部分刻蚀法研制出适用于 3～ 5 μm波长多相位 2 5 6× 2 5 6衍射微透镜阵列。利用光通信半导体激光器和探测器建立了一套测试系统 ,并对所设计的多相位衍射微透镜阵列的衍射率和点扩散函数进行了测试 ,8相位和 16相位石英衍射微透镜的衍射率分别高达 80 .2 %和 87.5 % ,完全满足实际应用的要求。     

NOA73材料的曲面微透镜阵列的制作

为了实现生物复眼的光学性能,介绍了一种仿生物复眼结构通过使用光刻胶熔融法和NOA73(norland optical adhesive)紫外曝光固化技术。首先采用光刻胶熔融法将一系列具有不同曲率、宽度的平面微凸透镜制作在Si基底上,且微透镜阵列具有统一的聚焦特性和光滑度;通过比较NOA73、PDMS两种平面微透镜阵列的聚焦效果,得到NOA73材料具有更好的光学性能;然后利用PDMS的柔韧特性和NOA73紫外曝光固化的特性制作出曲面微凸透镜阵列;最后对曲面微透镜阵列进行成像测试、光强分布测试,结果表明,通过上述工艺制作的曲面微凸透镜阵列,最后对曲面微透镜阵列进行成像测试、光强分布测试,可知通知这种工艺制作的曲面微透镜阵列的尺寸达到微米,光学性能优秀,透光率基本达到100%,具有很好的重复性,可行性且制作简单、快速和低成本,并能模仿复眼结构的部分光学特性。     

Refractive collimating microlens arrays by surface tension self-assembly

A new process for fabrication of refractive collimating microlens arrays is demonstrated. The lens mount is formed in the bonded layer of a bonded silicon-on-insulator wafer, and rotated out of plane by the surface tension obtained by melting rectangular pads of thick photoresist. The lenses are formed by melting circular pads of the same resist. Correct alignment of the mount normal to the substrate is achieved by sequential self-assembly of a supporting frame.     

Free-space multistage optical interconnection networks using microlens arrays

Optical interconnections suitable for three-dimensional combining of lens arrays are presented. A multistage interconnection network with a self-routing function is described. The number of light paths this network is estimated to be capable of handling roughly ten or more times that of previously reported self-routing networks. Two separate lens arrays were fabricated to construct an 8×8 network of this design. The feasibility of the proposed interconnections was successfully demonstrated     

基于激光加工的玻璃透镜阵列制备

为了实现蓝宝石微透镜阵列模板的可控制备,采用刻蚀辅助激光加工技术得到了形貌可控、排列均匀的密排步蓝宝石微凹透镜阵列模板,并结合高温浇铸转写技术实现了K9玻璃微凸透镜阵列的快速制备;基于蓝宝石和玻璃之间较大的热膨胀系数差,实现了蓝宝石和玻璃的有效分离.结果表明,所制备的玻璃透镜阵列具有较高的表面平滑度,表面粗糙度仅有2n...     

GaAs microlens arrays grown by shadow masked MOVPE

This paper describes the fabrication of high quality GaAs microlenses and microlens arrays using shadow masked metalorganic vapor phase epitaxial (MOVPE) growth (SMMG). Microlenses with apertures as small as 30 μm were fabricated and focal lengths down to 40 μm were measured. The smaller lenses closely fit the theoretical behavior of ideal spherical lenses while larger lenses (focal length >80 μm) showed a more complex physical shape and could not be modeled as spherical. This deviation from a spherical shape is expected from simulation of SMMG. The full width at half maximum of the beam waist was <2 μm for all sizes of microlens indicating that these lenses are compatible with coupling to single mode fibers.     

On-die diffractive alignment structures for packaging of microlens arrays with 2-D optoelectronic device arrays

A novel technique for aligning a microlens array to an electrically packaged optoelectronic device array is presented: reflective Fresnel zone plates (FZP's) are fabricated on the device die to provide registration spots during alignment. A proof-of-concept experiment in which an MSM array was aligned to a microlens array with an accuracy of better than 9 microns is described.