《光学精密工程》封面文章 | 变焦镜头初始结构的全局搜索

本文针对手机变焦镜头设计中光焦度分配依赖经验、难以全局寻优的问题，提出了一种结合蒙特卡洛方法和真实光线追迹的初始结构全局搜索新方法。研究背景指出，在轻薄化与高画质需求下，实现连续光学变焦面临体积限制和设计复杂性挑战。研究目的是通过随机生成组份焦距并筛选满足像面稳定的配置，在设计初期全局探索解空间，结合光线追迹快速评估像质，以提升设计效率和成功率。实验从8000万个随机配置中筛选出242个可行起点，最终设计出一款F/2.9恒定、等效焦距61-183mm、总长90mm的紧凑连续变焦手机镜头，像质指标优良，凸轮曲线平滑。结论表明该方法可显著降低试错成本，并适用于更复杂变焦构型，具有较高工程应用价值。