非球面复眼设计及其制备工艺研究

来源：激光与红外杂志2016年第6期北京时间：

作者：郝永平

单位：沈阳理工大学机械工程学院 辽宁省先进制造与装备重点实验室,辽宁 沈阳 110159；

摘要：提出了一种制备非球面仿生复眼的方法。昆虫的复眼是由一个个尺寸微小的独立小眼沿曲面小眼阵列的方式分布在头部的两侧,以实现大视角探测。设计曲面基底上阵列非均匀微透镜结构,沿径向排列的各级微透镜的焦距及尺寸均不相同。根据几何光学成像原理,计算各级微透镜的尺寸参数,对构建的模型进行光线追迹,优化各级微透镜的尺寸参数。分析不同制备技术特点,研究材料性能及不同材料间的关系,提出了可简单、快速的制备非球面仿生复眼的方法。该方法中,利用精密五轴数控机床加工非球面复眼模具,然后通过压力灌注方法将非球面复眼结构转移出来,获得所需的非球面仿生复眼。通过仿真及实验结果表明,整个曲面仿生复眼边缘成像质量明显提高,各子眼通道均能够采集清晰亮斑。

关键词：非球面复眼;微透镜阵列;光线追迹;PDMS

基金资助：国家863计划资助项目(No.2015AA042701);总装基金项目(No.9140A05020115QT28057)资助