畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 手機(jī)照相鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)

手機(jī)照相鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)
摘要
隨著市場(chǎng)的發(fā)展，可拍照手機(jī)逐漸取代普通手機(jī)，而手機(jī)的小型超薄化也是必然趨勢(shì)，手機(jī)的照相功能的提升和小型超薄化應(yīng)并進(jìn)，而二者又是相互制約的，因此盡量減小手機(jī)照相鏡頭的體積并提高其性能成為必然趨勢(shì)。
本文后半部分運(yùn)用ZEMAX對(duì)所設(shè)計(jì)的鏡頭進(jìn)行了調(diào)整和優(yōu)化，用縮放法對(duì)初始模型反復(fù)調(diào)試和修改，并根據(jù)課題要求進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，最終得出了符合設(shè)計(jì)要求的結(jié)果。最終設(shè)計(jì)結(jié)果為：鏡頭總長(zhǎng)：10.07mm,后焦距：1.27mm。畸變范圍-1.07到1.76 之間。中心視場(chǎng)MTF@160lp/mm值為0.52。邊緣視場(chǎng)MTF@120lp/mm值為0.53。

關(guān)鍵字：可拍照手機(jī) 鏡頭 小型化  ZEMAX 優(yōu)化。

Mobile lens design
Abstract
Along with the market’ development demand, phones which can take photos will replace the common phone. And the phones which is small and thin will be the main product. For this , smaller and thinner should go along with each. But it’s difficult to complete. So the trend of mobile lens’ future is to monish the volume and make the  assemble better.
In the second part of this thesis, I use ZEMAX to design the lens and try my best to make it better, zoom the original lens to debug and alter it. And analysis the data according the task require. In final, I reach the design purpose. Final design: total length of the lens is 10.07mm, back focal length is 1.27mm, distortion is from -1.07 to 1.76, the MTF@160lp/mm at zero field is 0.52, the MTF@120lp/mm at 0.7 field is 0.53

Keywords: mobile which can take photos; lens; smaller; ZEMAX; optimizations.

 
目錄

摘要 （Ⅰ）
Abstract （Ⅱ）
目錄 （1）
1 緒論 （1）
1.1 研究的目的和意義…………………………………………………（1）
1.2 可拍照手機(jī)和鏡頭設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展 ………………………… （1）
1. 2. 1 可拍照手機(jī)國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r （1）
1.2.2 現(xiàn)今鏡頭設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r （2）
2 手機(jī)照相鏡頭的成像原理介紹 （3）
2.1 可拍照手機(jī)照相原理………………………………… ………… （3）
2.2 感光元件簡(jiǎn)介 ……………………………………… ……………（3）
2. 3 鏡頭結(jié)構(gòu)分類及選擇 ……………………… ……………………（3）
2.4手機(jī)鏡頭的性能指標(biāo)和相關(guān)術(shù)語…………………………………（4）
2.4.1鏡頭類型選擇的依據(jù)[7] （4）
2.4.2數(shù)碼鏡頭鑒別率 （4）
2.4.3光圈范圍 （4）
2. 4. 4影響像質(zhì)的幾個(gè)因素 （5）
3光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) （6）
3.1光學(xué)設(shè)計(jì)軟件簡(jiǎn)介…………………………………………………（6）
3.1.1 ZEMAX MTF函數(shù) （6）
3.1.2缺省的評(píng)價(jià)函數(shù)及優(yōu)化 （6）
3. 1. 3歸一化的視場(chǎng)和光瞳坐標(biāo) （7）
3.2設(shè)計(jì)要求及分析……………………………………………………（7）
3.3初始結(jié)構(gòu)的選擇……………………………………………………（8）
3. 3. 1 視場(chǎng)角的確定 （10）
3.3.2 F數(shù)的確定 （10）
3.3.3 工作波長(zhǎng)的選擇 （10）
3.3.4調(diào)制傳遞函數(shù)圖如下 （11）
3.3.5七種塞得像差分別為 （11）
3.3.6場(chǎng)曲和畸變圖 （12）
3.3.7點(diǎn)列圖如下 （12）
3.3.8光線特性曲線圖 （13）
3.4 像差的初步校正…………………………………………………（13）
3.4.1初步校正后的數(shù)據(jù) （13）
3.4.2二維光路圖如下 （15）
3.4.3調(diào)制傳遞函數(shù)圖如下： （15）
3.4.4場(chǎng)曲畸變圖 （16）
3.4.5點(diǎn)列圖 （17）
3.4.6光線特性曲線圖 （17）
3.5系統(tǒng)優(yōu)化…………………………………………………………（18）
3.5.1優(yōu)化數(shù)據(jù) （18）
3. 5. 2二維光路圖 （19）
3.5.3 點(diǎn)列圖 （20）
3.5.4場(chǎng)曲畸變示意圖 （20）
3.5.5 MTF分析圖 （21）
3.5.6光線特性曲線圖 （23）
3.6公差分析…………………………………………………………（24）
3. 6. 1公差分析的一般過程 （24）
3.6.2公差分析方式介紹 （24）
3. 6. 3此課題所進(jìn)行的公差分析結(jié)果 （25）
3.7設(shè)計(jì)結(jié)果…………………………………………………………（27）
4 結(jié)論 （29）
致謝 （30）
參考文獻(xiàn) （31）