复眼成像系统

新一代信息技术

大视场光学设计一直是光电成像系统应用的重点和难点，针对目前普通大视场成像系统的问题，本成果提出了一种基于多层正交折射式楔形棱镜的大视场复眼成像系统产品。

本成果重点用于小型化光电成像系统，用于大视场目标成像和跟踪。

主要技术优势：

(1)提出了小型化光学系统的分象限平面孔径阵列结构设计，通过各孔径图像在传感器像面上的矩形排布，集成了场景-多层棱镜-多平行孔径-单传感器的图形输出，实现了对场景的大视场成像；

(2)提出了光轴偏折的楔形棱镜结构设计和参数指标，解决了视场内光线的光轴偏转角度、视场边缘全反射阈值及棱镜尺寸限制等技术指标的设定问题，实现了大视场的均匀有效成像;

(3)提出了多层正交棱镜阵列排布结构，以确保单孔径经过不同层棱镜的多方向、多角度偏转，极大地提升了全系统的集成度，降低了光学系统的体积。

图1.偏折棱镜2款（9路、13路）

光学成像技术领域、新一代信息技术领域

潜在市场规模：大视场光电成像系统的商业应用领域包括视频监控和机载星载遥感。我国视频监控设备市场规模不断扩大，近年来遥感服务市场规模增速较快，2020年达到102亿元。

核心竞争力：系统体积小，结构紧凑，同步性高，视差小；无需针对透镜光路进行高精度准直，无需安装中继光路，且结构稳定；成像质量好，加工难度低，安装精度高，光轴偏折范围大。

运用潜在效益：仿生复眼成像系统是当前国内外重点发展的重要技术，可通过光轴发散的小体积孔径阵列，实现对场景的大视场及视场重叠的成像。

推广社会价值：本成果从立足于昆虫复眼的仿生设计，采用小型化子眼镜头+偏折棱镜的简化设计，避免了复杂的光学系统结构，降低了大视场成像系统的制造难度和部署成本，在航空航天、遥感探测、弹载导航、自动驾驶、监控识别、侦察等领域具有前瞻性和重大的现实意义。