+86 188 233 40140
您的位置: 首页 > 新闻资讯 > 技术前沿

CGH让非完备成像镜头“说了真话”:一次测出所有视场的像差

发布时间: 2026-04-30   点击: 14

01|一个被忽略的前提:手机镜头和物镜,本质上“测不准”

在很多光学工程中,我们默认一个前提:

波像差是可以被准确测量的

但随着光学系统的复杂性提高,其由很多子系统构成,这类子系统本身不具备成像条件,因此无法直接测量子系统的波像差。如果基于最后的完整系统测量,会导致无法识别到底是哪个子系统除了问题。




比如:

·  手机镜头(大视场、复杂结构、多个镜组子系统)

·  高端显微物镜(高NA、非对称光路,多个镜组子系统)


 




这些子系统有一个共同特征:

它们是“非完备成像系统”




02|传统波像差测量,为什么在这里失效?

目前常见的波像差测量方法,大致分为几类:

① 干涉类方法(如干涉仪)

② Shack-Hartmann

③ 成像反演类方法




这些方法有一个共同问题:

它们默认系统是“完备”的




但在手机镜头和显微物镜子系统中:

❌ 这个前提不成立

传统方法,在错误的假设上做优化。




03|真正的难点:不是测不准,而是“测不到”

很多人以为问题是精度不够。

但实际上更深一层的问题是:

信息缺失




在非完备系统中:

· 某些波前信息根本没有被有效编码

· 不同视场之间存在信息混叠

· 单一视场测量无法解耦




换句话说:

你不是测错了,而是根本没测到。




04|我们的思路:用CGH先“让系统完整”,再去测量

如果问题是“系统非完整”,那就不能靠算法解决。

必须从光路入手。




我们的核心思路是:

通过波前调制,使子系统变成完备成像系统让原本不可观测的信息变得可观测




这也是我们引入 CGH(计算全息元件)的原因。如下图的某系统为例


 




05|从“单视场测量”到“多视场同时测量”

传统方式:

一个视场 → 一次测量 → 多次扫描




我们的方式:

多个视场 → 一次成像 → 同时获取




关键提升在于:

· 信息完整性

· 测量一致性

· 系统稳定性





 

不同视场位置的波像差分布这些信息是在同一时刻获取的




这避免了:

· 时间漂移

· 系统误差累积

· 提升效率




06|应用场景:为什么这对行业很关键?




手机镜头

· 大视场

· 多摄融合

· 对边缘性能敏感

需要:全视场多镜组波像差信息




显微物镜

· 高NA

· 高精度成像

· 对畸变极其敏感

需要:高分辨率、多视场测量




我们的方法:

在这两类系统中,首次实现了可用的多视场波像差测量方案