(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210779418.1 (22)申请日 2022.07.02 (71)申请人 苏州大学 地址 215104 江苏省苏州市相城区济学路8 号 (72)发明人 寿乾龙　孟志　秦鑫伟　黄文彬　 陈林森　 (74)专利代理 机构 苏州智品专利代理事务所 (普通合伙) 32345 专利代理师 唐学青 (51)Int.Cl. G03B 17/12(2021.01) G02B 3/00(2006.01) G02B 5/30(2006.01) H04N 5/225(2006.01) (54)发明名称 一种基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统 (57)摘要 本申请公开一种基于微透镜阵列的液晶偏 振相机系统。 该系统包括： 微透镜阵列、 液晶偏光 膜及图像传感器， 微透镜阵列与液晶偏光膜相对 平行配置， 微透镜阵列包括复数规则排列的微透 镜单元， 每一个微透镜单元对应至液晶偏光膜上 的每一焦面单元， 光入射至微透镜阵列后被分束 成多束光， 透过液晶偏光膜并分别聚焦至所述图 像传感器上， 光束透过微透镜阵列进行分束聚焦 至对应的液晶偏光膜上， 液晶偏光膜上以四个角 度的偏振 方向进行滤波， 四个角度的偏振单元作 为一个宏偏振单元， 顺序排布整个液晶偏光膜， 滤波后的线偏 振光被相机图像传感器件接收， 对 收集到的光场信息进行重构得到偏振图像。 具有 结构简单、 集成度高、 体积小、 成本低等优点。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 115308976 A 2022.11.08 CN 115308976 A 1.一种基于微透 镜阵列的液晶偏振相机系统,其特 征在于， 包括： 微透镜阵列、 液晶偏光膜及图像传感器， 所述 微透镜阵列与液晶偏光膜相对平行配置， 所述微透镜阵列包括复数规则排列的微透镜单元， 每一个所述微透镜单元对应至液晶 偏光膜上的每一焦面单 元， 光入射至所述微透镜阵列后被分束成多束光， 透过液晶偏光膜并分别聚焦至所述图像 传感器上。 2.如权利要求1所述的基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统,其特征在于， 所述液晶偏 光膜与图像传感器贴合。 3.如权利要求1所述的基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统,其特征在于， 所述微透镜 单元为平凸透 镜。 4.如权利要求1所述的基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统,其特征在于， 所述图像传 感器配置于所述微透镜阵列的焦距处。 5.如权利要求1所述的基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统,其特征在于， 所述液晶偏 光膜包括复数偏振像元， 其与所述 微透镜单元一一匹配对应， 当所述微透镜阵列对入射光线进行分束后将分别聚焦至对应像素单元， 可使得光线分 布均匀化。 6.如权利要求1所述的基于微透镜阵列的液晶偏振相机系统,其特征在于， 所述微透镜 单元的焦距满足 公式条件 其中， f为 微透镜焦距， N 为微透镜折射率， R为微透镜曲率半径。 7.如权利要求1 ‑6中任一项所述的基于微透 镜阵列的液晶偏振相机系统,其特 征在于 所述液晶偏光膜所述包括依次排序的四个偏振角度分焦面拼接的液晶偏光膜， 所述图 像传感器接收经 过分束、 所述液晶偏光膜偏振滤波的光场信息进行图像重构。 8.如权利要求7 所述的基于微透 镜阵列的液晶偏振相机系统,其特 征在于， 每个所述分焦面上的偏振单元与图像传感器上的像素单元一一对应， 使得每一个像素 单元只能得到一个方向的偏振信息 。 9.如权利要求8所述的基于微透 镜阵列的液晶偏振相机系统,其特 征在于， 偏振滤波后的光束传输至图像传感器的像素单元上， 图像传感器将 获取单一的偏振信 息和光谱信息， 对所获取的光场信息进行重构。 10.如权利要求1所述的基于微透 镜阵列的液晶偏振相机系统,其特 征在于， 所述微透镜阵列包括透 明基底， 所述基底的远离图像传感器侧配置有复数规则排列的 微透镜单元。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115308976 A 2一种基于微透 镜阵列的液晶偏振相机系统 技术领域 [0001]本申请属于光学成像技术领域， 具体涉及 一种基于微透镜阵列的液晶偏振相机系 统。 背景技术 [0002]偏振成像技术除了获取物体反射光束的光强、 光谱、 空间三类信息外， 还能够获取 光束的偏振态信息， 能够提升图像的信息维度， 使得图像上能够体现出物体本身更多的细 节信息。 目前偏振相 机主要采用偏振元件与图像传感设备集成， 有着体积较大， 集成度低、 成本高的问题。 发明内容 [0003]为解决上述提及的偏振相机体积较大和集成度较低的问题， 本申请提出一种基于 微透镜阵列的液晶偏振相机系统。 该系统还可有效降低成本 。 [0004]为了达到以上目的， 本申请采用如下技 术方案： [0005]一种基于微透 镜阵列的液晶偏振相机系统,其特 征在于， 包括： [0006]微透镜阵列、 液晶偏光膜及图像传感器， 所述微透镜阵列与液晶偏光膜相对平行 配置， [0007]所述微透镜阵列 包括复数规则排列的微透镜单元， 每一个所述微透镜单元对应至 液晶偏光膜上的每一焦面单 元， [0008]光入射至所述微透镜阵列后被分束成多束光， 透过液晶偏光膜并分别聚焦至所述 图像传感器上。 [0009]优选的， 该液晶偏光膜与图像传感器贴合(无缝贴合)。 液晶偏光膜与图像传感器 之间处于贴合状态可以减少滤波光束在传输至图像传感器过程中串扰的情况， 这可以减少 图像传感器获取错 误信息的可能。 [0010]优选的， 该微透镜单元为平凸透镜。 该结构能对光束起聚焦的作用， 同时其加工相 对省力， 厚度更薄。 [0011]优选的， 该图像传感器配置于所述微透镜阵列的焦距处。 这能减小偏振相机整体 的体积。 [0012]优选的， 该 液晶偏光膜包括复数偏振像元， 其与所述 微透镜单元一一匹配对应， [0013]当所述微透镜阵列对入射光线进行分束后将分别聚焦至对应像素单元， 可使得光 线分布均匀化。 [0014]优选的， 该微透 镜单元的焦距满足 公式条件 [0015]其中， f为 微透镜焦距， N 为微透镜折射率， R为微透镜曲率半径。 [0016]优选的， 该液晶偏光膜所述包括依次排序的四个偏振角度分焦 面拼接的液晶偏光 膜， 所述图像传感器接收经 过分束、 所述液晶偏光膜偏振滤波的光场信息进行图像重构。说　明　书 1/4 页 3 CN 115308976 A 3