畢業(yè)設(shè)計論文 手機照相鏡頭的光學(xué)設(shè)計

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

關(guān)鍵字：可拍照手機 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 可拍照手機和鏡頭設(shè)計的國內(nèi)外發(fā)展 ………………………… （1）
1. 2. 1 可拍照手機國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r （1）
1.2.2 現(xiàn)今鏡頭設(shè)計的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r （2）
2 手機照相鏡頭的成像原理介紹 （3）
2.1 可拍照手機照相原理………………………………… ………… （3）
2.2 感光元件簡介 ……………………………………… ……………（3）
2. 3 鏡頭結(jié)構(gòu)分類及選擇 ……………………… ……………………（3）
2.4手機鏡頭的性能指標(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)的幾個因素 （5）
3光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計 （6）
3.1光學(xué)設(shè)計軟件簡介…………………………………………………（6）
3.1.1 ZEMAX MTF函數(shù) （6）
3.1.2缺省的評價函數(shù)及優(yōu)化 （6）
3. 1. 3歸一化的視場和光瞳坐標(biāo) （7）
3.2設(shè)計要求及分析……………………………………………………（7）
3.3初始結(jié)構(gòu)的選擇……………………………………………………（8）
3. 3. 1 視場角的確定 （10）
3.3.2 F數(shù)的確定 （10）
3.3.3 工作波長的選擇 （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場曲和畸變圖 （12）
3.3.7點列圖如下 （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場曲畸變圖 （16）
3.4.5點列圖 （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 點列圖 （20）
3.5.4場曲畸變示意圖 （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此課題所進行的公差分析結(jié)果 （25）
3.7設(shè)計結(jié)果…………………………………………………………（27）
4 結(jié)論 （29）
致謝 （30）
參考文獻 （31）