一种基于奇次多项式的镜头设计方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种本发明专利技术实施例提供了一种基于奇次多项式的镜头设计方法、装置及存储介质，所述方法首先获取基于非球面方程设计的镜头的镜头数据，然后基于奇次多项是方程对镜头的各光学面进行初次优化，优化时控制各光学面的曲率半径绝对值小于等于9mm，二次曲线系数绝对值小于50。初次优化后，以各光学面的奇次多项式方程中3阶单项式系数作为变量，进行调整。最后再调整除3阶单项式系数之外的其余奇次阶单项式系数，对各所述光学面进行优化。与现有技术相比采用奇次多项式对镜头进行进一步的优化，能够提高镜头解像水平。

A lens design method, device and storage medium based on odd polynomial

【技术实现步骤摘要】
一种基于奇次多项式的镜头设计方法、装置及存储介质
本专利技术涉及镜头设计领域，尤其涉及一种基于奇次多项式的镜头设计方法及装置。
技术介绍
现有的镜头设计是基于非球面方程进行设计优化，其中非球面方程的表达式如下：上述公式中，z为近轴方向的矢高，c为曲率半径，k为二次曲线系数，当k＝0时且A,B,C,D,E,F,G,H,J同时为零时z为球面方程，当k不为0且A,B,C,D,E,F,G,H,J同时为零时z为二次曲线系方程。但是基于非球面方程设计出来的镜头，其光学系统MTF(调整传递函数)在高空间频率时不够高，离焦曲线较差，解像水平较低。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种奇次多项式的镜头设计方法及装置，能提高镜头的解像水平。本专利技术一实施例提供一种基于奇次多项式的镜头设计方法，包括：获取基于非球面方程设计的镜头的镜头数据；其中，所述镜头包括若干镜片，每一所述镜片包括两个光学面；根据所述镜头数据通过奇次多项式方程对各所述光学面进行初次优化，生成各所述光学面对应的奇次多项式方程的方程参数以及各所述光学面对应的第一MTF曲线图；其中，所述方程参数包括：曲率半径、二次曲线系数以及所述奇次多项式方程的各阶单项式系数；其中，在对各所述光学面进行初次优化时控制所述曲率半径绝对值小于等于9mm，并控制所述二次曲线系数绝对值小于50；调整各所述奇次多项式方程中3阶单项式系数，并控制各所述奇次多项式方程中其余方程参数不变，对各所述光学面进行优化，直至所述各光学面对应的MTF曲线图符合第一预设条件；调整各所述奇次多项式方程中，除3阶单项式系数之外的其余奇次阶单项式系数，对各所述光学面进行优化，将优化完成后的各光学面对应的方程参数输出，以使制造人员根据所输出的各光学面对应的方程参数制造镜片并组装镜头。进一步的，在对对各所述光学面进行初次优化时，去除各奇次多项式方程中阶数为20阶以上的单项式。进一步的，所述调整各所述奇次多项式方程中3阶单项式系数，并控制各所述奇次多项式方程中其余方程参数不变，对各所述光学面进行优化，具体包括：控制各所述奇次多项式方程中其余方程参数不变，并按第一数值调整方向及预设数值大小，调整各所述奇次多项式方程3阶单项式系数，并生成调整后的各光学面的第二MTF曲线图；将所述第一MTF曲线图与第二MTF曲线图进行比对；若各光学面的第一MTF曲线图在焦点位置处的MTF值大于各光学面的第二MTF曲线图，则将各所述奇次多项式方程3阶单项式系数根据所述预设数值大小按第二数值调节方向进行调整；若各光学面的第一MTF曲线图在焦点位置处的MTF值小于各光学面的第二MTF曲线图，则将各所述奇次多项式方程3阶单项式系数继续根据所述预设数值大小按第一数值调节方向调节；其中，所述第二数值调节方向与所述第一数值调节方向相反。在上述方法项实施例的基础上，本专利技术对应提供了装置项实施例；本专利技术一实施例提供了一种基于奇次多项式的镜头设计装置，包括数据获取模块，第一优化模块、第二优化模块和第三优化模块；所述数据获取模块，用于获取基于非球面方程设计的镜头的镜头数据；其中，所述镜头包括若干镜片，每一所述镜片包括两个光学面；所述第一优化模块，用于根据所述镜头数据通过奇次多项式方程对各所述光学面进行初次优化，生成各所述光学面对应的奇次多项式方程的方程参数以及各所述光学面对应的第一MTF曲线图；其中，所述方程参数包括：曲率半径、二次曲线系数以及所述奇次多项式方程的各阶单项式系数；其中，在对各所述光学面进行初次优化时控制所述曲率半径绝对值小于等于9mm，并控制所述二次曲线系数绝对值小于50；所述第二优化模块，用于调整各所述奇次多项式方程中3阶单项式系数，并控制各所述奇次多项式方程中其余方程参数不变，对各所述光学面进行优化，直至所述各光学面对应的MTF曲线图符合第一预设条件；所述第三优化模块，用于调整各所述奇次多项式方程中，除3阶单项式系数之外的其余奇次阶单项式系数，对各所述光学面进行优化，将优化完成后的各光学面对应的方程参数输出，以使制造人员根据所输出的各光学面对应的方程参数制造镜片并组装镜头。在上述方法项实施例的基础上，本专利技术提供了另一实施例；本专利技术另一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述专利技术实施例所述的基于奇次多项式的镜头设计方法。通过实施本专利技术的实施例具有如下有益效果：本专利技术实施例提供了一种基于奇次多项式的镜头设计方法、装置及存储介质，所述方法首先获取基于非球面方程设计的镜头的镜头数据，然后基于奇次多项是方程对镜头的各光学面进行初次优化，优化时控制各光学面的曲率半径绝对值小于等于9mm，二次曲线系数绝对值小于50，原因在于曲率半径绝对值大过9mm会使得现有设备无法精确测量其几何偏心。由于几何偏心是高精度镜头品质控制的重要要素所以曲率半径绝对值要小于等于9mm。此外当二次曲线系数k值绝对值太大的时候对于光学设计软件中优化函数的收敛性有严重干扰，因此需要控制在50以内。初次优化后，以各光学面奇次多项式方程中3阶单项式系数，作为变量，进行调整。因为中3阶单项式系数变动会使得MTF曲线图发生较大的改变，因此需要首先确定奇次多项式方程中3阶单项式系数值使各镜片的结构形状和光线基本定向，最后再调整除3阶单项式系数之外的其余奇次阶单项式系数，对各所述光学面进行优化。与现有技术相比，采用奇次多项式对镜头进行进一步的优化，能够提高镜头的解像水平。附图说明图1是本专利技术一实施例提供的一种基于奇次多项式的镜头设计方法的流程示意图。图2是本专利技术一实施例提供的一种基于奇次多项式的镜头设计装置的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1，本专利技术实施例提供了一种基于奇次多项式的镜头设计方法，包括：步骤S101:获取基于非球面方程设计的镜头的镜头数据；其中，所述镜头包括若干镜片，每一所述镜片包括两个光学面步骤S102:根据所述镜头数据通过奇次多项式方程对各所述光学面进行初次优化，生成各所述光学面对应的奇次多项式方程的方程参数以及各所述光学面对应的第一MTF曲线图；其中，所述方程参数包括：曲率半径、二次曲线系数以及所述奇次多项式方程的各阶单项式系数；其中，在对各所述光学面进行初次优化时控制所述曲率半径绝对值小于等于9mm，并控制所述二次曲线系数绝对值小于50；步骤S103：调整各所述奇次多项式方程中3阶单项式系数，并控制各所述奇次多项式方程中其余方程参数不变，对各所述光学面进行优化，直至所述各光学面对应的MTF曲线图符合第一预设条件；...

【技术保护点】
1.一种基于奇次多项式的镜头设计方法，其特征在于，包括：/n获取基于非球面方程设计的镜头的镜头数据；其中，所述镜头包括若干镜片，每一所述镜片包括两个光学面；/n根据所述镜头数据通过奇次多项式方程对各所述光学面进行初次优化，生成各所述光学面对应的奇次多项式方程的方程参数以及各所述光学面对应的第一MTF曲线图；其中，所述方程参数包括：曲率半径、二次曲线系数以及所述奇次多项式方程的各阶单项式系数；其中，在对各所述光学面进行初次优化时控制所述曲率半径绝对值小于等于9mm，并控制所述二次曲线系数绝对值小于50；/n调整各所述奇次多项式方程中3阶单项式系数，并控制各所述奇次多项式方程中其余方程参数不变，对各所述光学面进行优化，直至所述各光学面对应的MTF曲线图符合第一预设条件；/n调整各所述奇次多项式方程中，除3阶单项式系数之外的其余奇次阶单项式系数，对各所述光学面进行优化，将优化完成后的各光学面对应的方程参数输出，以使制造人员根据所输出的各光学面对应的方程参数制造镜片并组装成镜头。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于奇次多项式的镜头设计方法，其特征在于，包括：
获取基于非球面方程设计的镜头的镜头数据；其中，所述镜头包括若干镜片，每一所述镜片包括两个光学面；
根据所述镜头数据通过奇次多项式方程对各所述光学面进行初次优化，生成各所述光学面对应的奇次多项式方程的方程参数以及各所述光学面对应的第一MTF曲线图；其中，所述方程参数包括：曲率半径、二次曲线系数以及所述奇次多项式方程的各阶单项式系数；其中，在对各所述光学面进行初次优化时控制所述曲率半径绝对值小于等于9mm，并控制所述二次曲线系数绝对值小于50；
调整各所述奇次多项式方程中3阶单项式系数，并控制各所述奇次多项式方程中其余方程参数不变，对各所述光学面进行优化，直至所述各光学面对应的MTF曲线图符合第一预设条件；
调整各所述奇次多项式方程中，除3阶单项式系数之外的其余奇次阶单项式系数，对各所述光学面进行优化，将优化完成后的各光学面对应的方程参数输出，以使制造人员根据所输出的各光学面对应的方程参数制造镜片并组装成镜头。


2.如权利要求1所述的基于奇次多项式的镜头设计方法，其特征在于，在对对各所述光学面进行初次优化时，去除各奇次多项式方程中阶数为20阶以上的单项式。


3.如权利要求1所述的基于奇次多项式的镜头设计方法，其特征在于，所述调整各所述奇次多项式方程中3阶单项式系数，并控制各所述奇次多项式方程中其余方程参数不变，对各所述光学面进行优化，具体包括：
控制各所述奇次多项式方程中其余方程参数不变，并按第一数值调整方向及预设数值大小，调整各所述奇次多项式方程3阶单项式系数，并生成调整后的各光学面的第二MTF曲线图；
将所述第一MTF曲线图与第二MTF曲线图进行比对；
若各光学面的第一MTF曲线图在焦点位置处的MTF值大于各光学面的第二MTF...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵健，温源，
申请(专利权)人：广州晶和光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44