一种基于惠更斯-超透镜的近红外成像系统技术方案

本实用新型专利技术设计一种基于惠更斯

【技术实现步骤摘要】
一种基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统


[0001]本技术涉及近红外成像领域，更具体的说，涉及基于惠更斯
‑ꢀ
超透镜的近红外成像系统。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，近红外成像在家用夜视安防、眼球追踪、手势控制以及人脸识别领域有着越发广泛的应用。现有近红外成像系统由传统光学镜头、近红外窄带滤光片以及光学探测器模组构成。然而，传统光学透镜成像系统具有体积大、重量沉、加工复杂、不易集成等缺点，难以满足当代小型化设备对高集成化设计的需求。

技术实现思路

[0003]本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统，包括：
[0006]镜筒；
[0007]光学探测器模块，设置于所述镜筒的一端，其成像面朝向所述镜筒的另一端；
[0008]惠更斯
‑
超透镜，设置于所述镜筒的另一端，其包括基板和设置于所述基板表面的多个超表面结构单元，多个所述超表面结构单元呈阵列状排列；
[0009]光学窄带滤光片，设置于被成像物体与所述惠更斯
‑
超透镜之间或所述惠更斯
‑
超透镜与所述光学探测器模块之间。
[0010]可选地，所述光学探测器模块包括基座、设置于所述基座一面呈阵列状排列的若干感光单元以及与若干所述感光单元相连的电路单元；所述惠更斯
‑
超透镜或多个所述超表面结构单元与若干所述感光单元同轴设置。
[0011]可选地，所述超表面结构单元为正六边形或正四边形，超表面结构单元的中心位置分别设有纳米结构；超表面结构单元不同位置处的单元周期相同；所述纳米结构为纳米柱结构；所述纳米柱结构包括正纳米柱结构、负纳米柱结构、中空纳米柱结构、负中空纳米柱结构、拓扑纳米柱结构中的一种或几种。
[0012]可选地，所述基板的材料为石英玻璃，所述基板的厚度为0.1
‑
3 毫米。
[0013]可选地，所述纳米结构的材料为目标波段处透明的材料，所述目标波段的波长范围为920
‑
960纳米。
[0014]可选地，所述纳米结构的材料为氧化硅、氮化硅、氧化铝、氮化镓、氧化钛、非晶硅中的一种。
[0015]可选地，所述惠更斯
‑
超透镜远离所述光学窄带滤光片的一面镀有与所述基板材料匹配的目标波段的增透膜。
[0016]可选地，所述惠更斯
‑
超透镜为圆形或方形；当为圆形时，其直径为0.5
‑
10mm；当为
方形时，其边长为0.5
‑
10毫米。
[0017]可选地，轴上与轴外平行光线经过所述惠更斯
‑
超透镜后，不同角度的光聚焦到不同位置，并且主光线角小于10
°
。
[0018]可选地，所述光学窄带滤光片的中心波长为940nm
±
5纳米，半宽为30纳米。
[0019]实施本技术的基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统，具有以下有益效果：本技术通过引入惠更斯
‑
超透镜，有效的解决了传统光学透镜体积大、重量沉、加工复杂、不易集成等缺点。
[0020]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
[0021]下面将结合附图及实施例对本技术作进一步说明，附图中：
[0022]图1是本技术实施例提供的基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统的结构示意图；
[0023]图2是本技术实施例提供的惠更斯
‑
超透镜聚焦示意图；
[0024]图3A是本技术实施例提供的惠更斯
‑
超透镜的结构示意图；
[0025]图3B是本技术实施例提供的惠更斯
‑
超透镜的四边形结构单元排列示意图；
[0026]图3C是本技术实施例提供的惠更斯
‑
超透镜的正六边形结构单元排列示意图；
[0027]图4A是本技术实施例提供惠更斯
‑
超透镜的正纳米圆柱的结构示意图；
[0028]图4B是本技术实施例提供惠更斯
‑
超透镜的正纳米柱结构在 940nm的光相位与横截面直径关系的示意图；
[0029]图4C是本技术实施例提供惠更斯
‑
超透镜的正纳米柱结构在940nm的透过率与横截面直径关系的示意图。
[0030]图5A是本技术实施例提供焦距为3mm的惠更斯
‑
超透镜表面纳米结构的分布示意图；
[0031]图5B是本技术实施例提供焦距为3mm的惠更斯
‑
超透镜表面半径与光相位关系的示意图。
[0032]图6A是本技术实施例提供的焦距为3mm的惠更斯
‑
超透镜的 0、0.5与1视场的调制传递函数示意图；
[0033]图6B是本技术实施例提供的焦距为3mm的惠更斯
‑
超透镜的子午与弧矢焦点示意图。
[0034]图7是本技术实施例提供的仿真成像效果图；
[0035]图中标记为：
[0036]镜筒1，
[0037]光学探测器模块2，成像面20，基座21，感光单元22，
[0038]惠更斯
‑
超透镜3，基板31，超表面结构单元32，纳米结构3，
[0039]光学窄带滤光片4。
具体实施方式
[0040]本使用新型提供一种基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统，此系统包括惠更斯
‑
超透镜、机械镜筒、光学窄带滤光片及光学探测器模块；所述光学探测器模块由感光单元阵列、周围电路及相关机械结构组成；所述惠更斯
‑
超透镜安装在机械镜筒内；所述光学窄带滤光片安装在机械镜筒内；所述机械镜筒安装在光学探测器模块的机械结构上。下面将结合附图和示例性实施例对本技术的技术方案进行清楚、完整的描述。基于本技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0041]本实施例提供一种基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统，实施例的结构参考图1。如图1所述，所述基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统，包括：镜筒1、光学探测器模块2、惠更斯
‑
超透镜3以及光学窄带滤光片4；光学探测器模块2设置于所述镜筒1的一端，其成像面20朝向所述镜筒1的另一端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统，其特征在于，包括：镜筒；光学探测器模块，设置于所述镜筒的一端，其成像面朝向所述镜筒的另一端；惠更斯
‑
超透镜，设置于所述镜筒的另一端，其包括基板和设置于所述基板表面的多个超表面结构单元，多个所述超表面结构单元呈阵列状排列；光学窄带滤光片，设置于被成像物体与所述惠更斯
‑
超透镜之间或所述惠更斯
‑
超透镜与所述光学探测器模块之间。2.根据权利要求1所述的基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统，其特征在于，所述光学探测器模块包括基座、设置于所述基座一面呈阵列状排列的若干感光单元以及与若干所述感光单元相连的电路单元；所述惠更斯
‑
超透镜或多个所述超表面结构单元与若干所述感光单元同轴设置。3.根据权利要求1所述的基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统，其特征在于，所述超表面结构单元为正六边形或正四边形，超表面结构单元的中心位置分别设有纳米结构；超表面结构单元不同位置处的单元周期相同；所述纳米结构为纳米柱结构；所述纳米柱结构包括正纳米柱结构、负纳米柱结构、中空纳米柱结构、负中空纳米柱结构、拓扑纳米柱结构中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的基于惠更斯
‑
超透镜的近红外成像系统，其特征在于，所述基板的材料为石英玻璃，所述基板的厚度为0.1
‑
3毫米。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝成龙，谭凤泽，朱健，
申请(专利权)人：深圳迈塔兰斯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：