学术期刊可以用微信做什么，快来看看！微信自动应答服务平台可全面技术输出微时代微革命自定义查询期刊展示微信墙微服务微信扫一扫论文查移动互联网时代的营销革命简单快捷·高效互动·随时随地·广泛传播激光与光电子学进展55,092203(2018)Laser Optoelectronics Progress©2018《中国激光》杂志社基于Delano图的手机镜头光学系统设计戴付建1*，张凯元，李间2舜宇光学科技（集团）有限公司研发部，浙江宁波315400：长春理工大学光电工程学院，青林长春130022摘要手机镜头朝着高分辨率，大孔径，超薄化的发展方向，根据手机镜头的设计要求，研究了设计要求参量与Delo图的相关约束条件和目标函数的转换关系，结合蒙特卡罗-粒子群优化(PSO)混合算法，实现了手机镜头初始结构的快速求解生成，使用所提出的方法设计了一款5片式2000万高像素的超薄长焦手机镜头，结果表明，在1/4奈奎斯特设计频率125p/mm下，0.8之内所有视场的调制传递函数(MTF)的值均大于60%，与采用前期PWC法求得的初始结构所设计开发的具有相同规格参数的6片式镜头相比，边缘视场的模拟良率提升了近10%，将所设计的5片式2000万像素镜头进行加工及TV line实拍测试，在中心和0.8视场分别得到了2300LW/PH和1700LW/PH的解像能力，设计和加工后的实拍验证结果表明，基于Delano图的手机镜头初始结构的求解方法能够明显提高设计效率，且可以得到更高的良品率，关键词光学设计：手机镜头：Delano图：初始结构中图分类号0439文献标识码Adoi:10.3788/L0P55092203Optical System Design for Cell Phone Camera Lens Based onDelano DiagramDai Fujian'",Zhang Kaiyuan',Li Chuang2Research and Development Department,Sunny Optics Technology (Group)Co.,Ltd.,Ningbo,Zhejiang 315400,China;Jilin 130022,ChinaAbstract Nowadays,cell phone lens is developing towards high resolution,large aperture and ultra-thin thiekness.According to the design requirement of cell phone lens,we study the relationship between the design parameters andconstrain conditions and objective function in Delano diagram.With the Mente Carlo-particle swarm optimization(PSO)hybrid optimization algorithm,the automatic generation of the cell phone lens initial configuration isrealized.Taking the proposed method,we design a 5 pieces-twenty million pixels and ultra-thin tele-lens of cellphone.The design results show that the modulation transfer function (MTF)is greater than 60%within 0.8 fieldof view at the 1/4 Nyquist frequency 125 lp/mm.Compared with the 6 pieces lens with the same design requirementparameters,which is based on PWC method,the yield rate is increased by 10%at the edge of view by the tolerancesimulation.By the TV line test of the 5 pieces-twenty million pixels lens after the fabrication,the resolving powerof 2300 LW/PH and 1700 LW/PH at the centre and the 0.8 field of view are obtained.The outcome of design,manufacturing and TV line test show that,the solving method of initial configuration for cell phone lens based onDelano diagram can help to improve the design efficiency and get higher yield.Key words optical design;cell phone lens;Delano diagram;initial configuration0CISc0des220.3620:220.4830:220.1250收稿日期：2018-03-09：修回日期：2018-04-19：录用日期：201804-25092203-155,092203(2018)激光与光电子学进展www.opticsjournal.net光学系统中所有其他的一阶量进行简洁的描述，这1引言些一阶量包括组员的光焦度分布、各个组员间距，以自第一款具备拍照功能的手机推出之后，围绕及多个组员组合之后系统的焦距等。因此，对于一手机镜头的改进设计从未停止，而手机镜头也在市个已知的Delano图，完全可以对其所代表的光学系场和消费者的追求与推动下，不断地朝若高分辨率、统进行近轴追迹，从而分析近轴光线在各个光学组大孔径、超薄的方向发展。镜头的大孔径和高分辨员中的特性（人射高度、偏转角度等）。对于任意两率在本质上是光学系统拉赫不变量的增大。从设计个相邻的组员，其轴向光学间隔为上来看，所有终端市场的需求推动镜头朝着设计难(1)度增大的方向发展，设计难度体现为更高的调制传Q递函数(MTF)需求和相同加工公差下更高的良率式中：Q为系统的拉赫不变量。对于任意一个非远要求。基于此，本文主要研究Delano图在手机镜头心光路中的第i个光学组员，其光焦度可以由第i一初始结构设计中的应用。1个、第i个、第i十1个相邻组员的坐标决定，即：1963年，Delano)提出了Delano图，用轴上视场通过光瞳边缘的光线在自由空间各个位置处的高度y,以及边缘视场通过光轴中心的主光线在空间式中：k:.i+1=y+1一y:/+1一：。通过(1)(2)式各个位置处的高度下作为光学系统一阶量的独立的关系可知，在Delano图中，对任意一个已知物面变量，来研究光学系统的其他所有一阶量。由于信息的光学系统，可以通过近轴追踪解得边缘视场Delano图可以简洁地将其他所有一阶光学参量描主光线和中心视场的边缘光线在空间各个位置上的述出来，大量的光学设计研究人员研究了其在不同高度和角度信息。光学系统中的应用：Shack等)研究了Delano图2.2手机镜头初始结构设计的Delano图模型的重要特性及其在激光光学系统中的应用：一般，无限远物距的光学系统的Delano图如图1L,opezlopez等[a-]对Delano图在其他光学设计中的所示，J为无限远物面，M为像面，P为主面，S'为入应用展开了长期研究，其中包括Delano图在多层共瞳位置，S"为出瞳位置。对于一般的无限远物距的光轭自适应(MCAO)光学系统光路设计中的应用；学系统来说，需要通过约束Dlao图中的物面信息Zhuang等们最早对Delano图的应用展开了深入研及像面信息来约束系统焦距f'、视场角(FOV)0及入究，他结合Delano图和三阶像差理论，成功地实现瞳口径D的解析。对于入瞳的限制，可以使用了三组员照相机镜头和显微镜头的自动生成；ZhangDelano图中的物面坐标，、y,进行约束；对于视场等[]对Delano图在多种不同类型（有限远共轭、无角，可以用物面的边缘视场和中心视场的孔径角π，、限远共轭、多子系统拼接、光栅光谱仪系统等)光学系4,进行约束；对于系统的组合焦距，可以用Delano图统设计中的应用进行了深入研究，得到了多种常用光中的像面坐标信息MyM进行约束[1町，即：学系统的设计要求在Delano图中的约束条件式的转换关系，实现了常用光学系统初始结构的自动生成，D并运用其进行了多种光学系统的设计。针对手机镜头使用需求的特殊性而导致设计上(3)的超薄、大孔径、小尺寸等要求，本文研究了Delano图在手机镜头设计中的应用，并得到了一般性的更符合手机镜头初始结构求解的Delano图求解模型，该模型包含针对手机镜头初始结构求解的目标函数在实际设计中，对于手机镜头的大视场角的光和约束条件。学系统1町，除了一般的焦距、视场角和入瞳口径的2手机镜头的初始结构求解与限制外，还有一些与终端使用特性相关的参数要求，其中最重要的一个限制为总长(TTL)尺寸的限制。Delano图对应模型在设计终端产品时，会严格限制搭配镜头的高度。2.1 Delano图与其他光学一阶量的关系在应用Delano图进行一阶量及初始结构的求解时，结合光学系统的拉赫不变量，Delano图可以将若不考虑TTL的限制，可能得到的结构像质及敏092203-2