紧凑型变焦镜头的设计

随着新型材料的出现,变焦系统的结构也发生了跃变,变焦结构向着小型化,低成本的方向发展,依据前人研究成果,利用光学软件CODEV设计了一个简单的小型变焦系统。该系统成像位置的场曲都控制在0.001以内,畸变最大也控制在0.03,具有结构简单,成像质量好,成本低等特点,经过像质评定完全满足日常生活中对取景摄像的需要。

基于大视场结构光照明的三维层析显微成像技术

提出一种大视场结构照明光切片显微(large-field optical sectioning structured illumination microscopy,LF-OS-SIM)技术,以实现对厚样品的三维层析显微成像。该技术利用一维光栅投影生成条纹结构光场,并结合空间光调制器(spatial light modulator,SLM)对结构光的频谱进行快速相移。与传统的结构照明光切片显微技术相比,LF-OS-SIM的成像视场(field of view,FOV)提升至原有的4.7倍。同时,利用空间光调制器(spatial light modulator,SLM)进行数字相移,获得了20帧/s的切片速度。利用LF-OS-SIM对硬币、三维分布的荧光小球、生物样品进行了三维层析显微成像,结果发现LS-OS-SIM的成像视场达1030×780μm 2,轴向层析成像精度达4.0±0.39μm。由于其大视场、高分辨率和快速切片速度的优势,LS-OS-SIM有望在工业微器件和生物样品的三维成像中得到广泛应用。

200万像素手机摄像镜头的设计

为了适用手机这一特殊领域对微型化和简单化的摄像镜头的需要,在传统球面玻璃镜片基础上结合非球面透镜理论,运用CODE V优化出一个用于可见波段且生产成本低廉的三镜片定焦摄像镜头系统。该镜头总长度小于5 mm,并且有着很好的成像效果。为了结构紧凑并且能最大限度地降低生产成本,在结构设计中采用球面的玻璃镜片和非球面的塑料镜片,镜头的适应像素尺寸是2.52μm×2.52μm,相应的尼奎斯特频率是196条/mm,相关的调制传输函数值在尼奎斯特频率的1/2时达到40%,所成像面的球差控制在-0.05 mm^0.05 mm之内,最大畸变小于0.17%。该镜头可满足手机摄像镜头200万像素的要求。

一种数码相机定焦镜头的光学系统设计

为适应市场上对结构简洁、成像品质高且生产成本低的数码相机镜头的需要,运用光学设计软件CODE V,在传统数码相机定焦镜头的基础上,结合非球面塑料透镜理论,模拟出了生产成本较低的三片式数码相机定焦镜头。该数码相机镜头结构的特点是:模块仅包括3块透镜;选择塑料镜头代替玻璃/塑料混合镜头或者全玻璃镜头,降低了系统的生产成本;系统的后焦距增大到0.8116 mm,能够确保良好的远心光路性能;透镜表面完全采用非球面设计,较好地校正了球差等各种像差,使透镜具有良好的光学成像性能。

2.5倍光学变焦内置式手机摄像镜头的设计

包含直角棱镜的第一镜片组作为系统的前固定组。采用系统的运动组及像面与第一镜片组不共轴的结构形式设计一个满足56°视场(FOV)角、2.5倍光学变焦及600万像素要求的手机摄像镜头。利用全动型变焦距透镜高斯光学法计算镜头结构,用Code-V优化镜头系统,畸变为-5%～5%,弥散斑大小均匀,调制传输函数(MTF)值在空间频率20lp/mm处大于0.8,184lp/mm处大于0.1。公差分析验证了镜头的合理性。

结构简洁、高分辨率手机镜头的设计

讨论了结构简洁、高分辨率的手机镜头的光学设计问题,对现有的手机光学系统进行了总结和研究,利用光学设计软件CodeV,结合非球面透镜理论,设计出可用于可见光波段且符合结构简洁、成像品质高、生产成本低要求的手机定焦镜头。镜头长度较短,采用非球面塑料透镜,生产成本较低,成像性能良好,满足使用要求。