En el proceso de diseño óptico, la optimización del rendimiento del sistema óptico y el análisis de tolerancias están separados; un sistema con buen rendimiento teórico podría tener tolerancias demasiado estrictas, por lo tanto, el diseño de sensibilidad reducida del sistema óptico es crucial. Las lentes de teléfono móvil suelen utilizar superficies asféricas pares para reducir las aberraciones del sistema y la longitud total; la introducción de términos de alto orden provoca una degradación significativa de la calidad de imagen causada por desalineación de la superficie óptica. Este artículo propone un método de diseño de sensibilidad reducida basado en la teoría de aberraciones nodales para lentes de teléfono que contienen superficies asféricas pares. Primero, según la teoría de aberraciones nodales, se analizó el cambio en los coeficientes Zernike de tercera orden coma y astigmatismo cuando hay desalineación en la parte base de la superficie cónica de la asférica par. Luego, para calcular el cambio en la aberración de onda introducido por la desalineación en los términos de alto orden de la asférica par, a través de la transformación de coordenadas de la pupila, se obtuvo el mapa pupilar de la superficie óptica en estado de desalineación, y se calculó el cambio en la aberración de onda según el cambio en las coordenadas pupilares. Finalmente, se estableció un modelo de rendimiento real aplicable a sistemas ópticos que contienen asféricas pares, y se diseñó una lente de teléfono de 4 elementos utilizando este modelo. Los resultados del análisis de tolerancias muestran que dentro del rango de tolerancias de excentricidad de 5 μm y 5′ de inclinación, después de 30 minutos de optimización, el valor medio RMS de la aberración de onda de la lente del teléfono móvil disminuyó en un 33% en comparación con el método de diseño por defecto, validando la eficacia del método propuesto.

teoría de aberraciones nodales;diseño de sensibilidad reducida;asférica;lente de teléfono