透鏡是成像系統(tǒng)的核心部件。當前,成像系統(tǒng)中的透鏡大多數(shù)都是建立在幾何光學原理的之上。因此,為了消除色差,需要多片光學特性不同的透鏡組合在一起來消除這一影響。故基于幾何光學原理的消色差透鏡通常體積大而且笨重,因而這種透鏡無法適應當前成像系統(tǒng)的光、機、電集成化和微型化的發(fā)展要求;而且也不能適應新型的成像系統(tǒng)的需要。例如3D集成成像系統(tǒng),它的采集系統(tǒng)由特定要求的小透鏡陣列組成。因此,需要新的思路來設計消色差透鏡。隨著衍射光學元件DOE（Diffraction Optical element）近期在計算成像領域重新引起了極大的關注。設計類似于傳統(tǒng)的平面fresnel透鏡的衍射透鏡可能是一種新的方向。這種衍射透鏡其表面是與光波長相當高度的微細凹凸,可以極大的減小成像設備的尺寸和重量。目前對于衍射透鏡相關數(shù)值計算方法,大致可以分兩類。一種是直接采用矢量衍射理論為基礎的近場計算方法;基于透鏡的特性尺寸在入射光的量級或小于入射光波長的范圍內的考慮。另一種是類似經典的計算機產生全息圖的思想,將標量衍射理論和優(yōu)化算法相結合進行光學設計,并且在得到彩色圖像后對圖像進行適當?shù)暮筇幚恚ɡ?盲去卷積的方法）。同... 

【文章來源】：安徽大學安徽省211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

透鏡色散Fig.1.1Lensdispersion

第一章緒論2來的發(fā)展方向之一。所以面對各類電子產品的輕薄化，自然需要更小體積更輕質量的成像系統(tǒng)與之匹配。幸運的是，衍射消色差透鏡具有這些優(yōu)點。未來，它可能應用到各類應用場景中，例如可以用到集成成像技術中。一直以來，集成成像技術被學術界認為是實現(xiàn)真3D顯示的一個可能的技術之一。早期的集成成像系統(tǒng)都是采用透鏡陣列[4]來采集圖像如圖1.2所示，而用的透鏡是基于幾何光學的消色差成像透鏡，不僅在組成透鏡陣列[5,6]時拼接難度大，而且會導致采集系統(tǒng)質量過大。如果采用衍射消色差成像透鏡，就可以利用光刻技術實現(xiàn)這樣的透鏡陣列制作，免去了拼接的麻煩，具有更小的質量和體積。這也為集成成像技術提供了一個解決方案。圖1.2集成成像技術Fig.1.2Integratedimagingtechnology除此之外，衍射消色差透鏡在一些工業(yè)設備[7]和醫(yī)療設備中也有應用的可能如圖1.3所示。例如外科醫(yī)療儀器中的雙聚焦內窺透鏡，工業(yè)維修工具的內窺鏡。圖1.3內窺鏡應用場景（a）醫(yī)用內窺鏡（b）工業(yè)檢修內窺鏡Fig.1.3Endoscopeapplicationscenarios(a)Medicalendoscope(b)Industrialinspectionendoscope

第一章緒論2來的發(fā)展方向之一。所以面對各類電子產品的輕薄化，自然需要更小體積更輕質量的成像系統(tǒng)與之匹配。幸運的是，衍射消色差透鏡具有這些優(yōu)點。未來，它可能應用到各類應用場景中，例如可以用到集成成像技術中。一直以來，集成成像技術被學術界認為是實現(xiàn)真3D顯示的一個可能的技術之一。早期的集成成像系統(tǒng)都是采用透鏡陣列[4]來采集圖像如圖1.2所示，而用的透鏡是基于幾何光學的消色差成像透鏡，不僅在組成透鏡陣列[5,6]時拼接難度大，而且會導致采集系統(tǒng)質量過大。如果采用衍射消色差成像透鏡，就可以利用光刻技術實現(xiàn)這樣的透鏡陣列制作，免去了拼接的麻煩，具有更小的質量和體積。這也為集成成像技術提供了一個解決方案。圖1.2集成成像技術Fig.1.2Integratedimagingtechnology除此之外，衍射消色差透鏡在一些工業(yè)設備[7]和醫(yī)療設備中也有應用的可能如圖1.3所示。例如外科醫(yī)療儀器中的雙聚焦內窺透鏡，工業(yè)維修工具的內窺鏡。圖1.3內窺鏡應用場景（a）醫(yī)用內窺鏡（b）工業(yè)檢修內窺鏡Fig.1.3Endoscopeapplicationscenarios(a)Medicalendoscope(b)Industrialinspectionendoscope

【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于遺傳模擬退火算法的立體倉庫儲位優(yōu)化[J]. 朱杰,張文怡,薛菲.  計算機應用. 2020(01)
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[10]基于菲涅耳衍射的無透鏡相干衍射成像[J]. 江浩,張新廷,國承山.  物理學報. 2012(24)

博士論文
[1]折、衍混合成像光學系統(tǒng)雜散光研究[D]. 劉盾.中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所) 2018

碩士論文
[1]基于遺傳模擬退火算法的高速列車運行調整問題研究[D]. 汪臻.北京交通大學 2019
[2]廣義瑞利-索末菲衍射與分數(shù)傅里葉變換關系探究[D]. 樊麗晶.山西師范大學 2018
[3]基于菲涅耳衍射逼近的3D重構計算研究[D]. 汪香香.安徽大學 2018
[4]衍射光譜成像研究[D]. 梁靖宇.浙江大學 2012



本文編號：3626260