樹脂微型定焦手機(jī)攝像鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，光學(xué)攝像鏡頭被廣泛應(yīng)用于各種便攜式電子裝置，手機(jī)也進(jìn)入拍照手機(jī)的時(shí)代，既實(shí)現(xiàn)拍照功能又?jǐn)y帶方便，并且逐步代替了低端的數(shù)碼相機(jī)，受到越來越多的消費(fèi)者喜愛。手機(jī)正朝著超薄、微型化方向發(fā)展，相應(yīng)的光學(xué)鏡頭體積也要求越來越小。在像質(zhì)方面，鏡頭被要求實(shí)現(xiàn)更高分辨率及更好光學(xué)性能，而物體成像品質(zhì)在很大程度上取決于光學(xué)鏡頭設(shè)計(jì)的優(yōu)劣。本文在積累大量光學(xué)塑料、非球面以及圖像傳感器等知識(shí)的基礎(chǔ)上，查閱國內(nèi)外相關(guān)專利及文獻(xiàn)，結(jié)合優(yōu)化

2、模擬實(shí)踐，給出了微型光學(xué)定焦手機(jī)鏡頭設(shè)計(jì)的方法。本文對(duì)樹脂微型定焦手機(jī)攝像鏡頭的設(shè)計(jì)與模擬作了詳細(xì)的分析，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化。
　　 本文首先詳細(xì)地闡述手機(jī)鏡頭的發(fā)展歷程，總結(jié)其未來發(fā)展趨勢，并對(duì)微型光學(xué)定焦鏡頭的主要光學(xué)特性進(jìn)行了介紹。
　　 其次，著重介紹了對(duì)于成像鏡頭設(shè)計(jì)很重要的三個(gè)方面。一是光學(xué)塑料，分別對(duì)光學(xué)塑料的種類、常見塑料的性質(zhì)和光學(xué)塑料的優(yōu)缺點(diǎn)作了深入的介紹和總結(jié)。二是非球面，首先介紹常用的二次曲面

3、和高階偶次非球面;接著分析了非球面對(duì)系統(tǒng)像差的校正作用;最后總結(jié)了光學(xué)系統(tǒng)引入非球面的利與弊。三是圖像感測元件，分別介紹CCD和CMOS兩種傳感器結(jié)構(gòu)和工作原理;并從幾個(gè)不同方面討論兩者的差異;最后歸納了鏡頭與圖像傳感器的關(guān)系。
　　 接著對(duì)光學(xué)設(shè)計(jì)的過程以及設(shè)計(jì)的背景作了介紹。在光學(xué)設(shè)計(jì)的過程中，概括了初始結(jié)構(gòu)的選擇、光學(xué)自動(dòng)化設(shè)計(jì)的原理及常見的公差等方面。在設(shè)計(jì)背景中，分別模擬和討論一片式、兩片式及三片式微型光學(xué)定焦鏡頭特點(diǎn)

4、，并對(duì)其現(xiàn)狀作了詳細(xì)的說明。
　　 然后，本文主要?jiǎng)?chuàng)新工作為:在總結(jié)各種不同形式的微型光學(xué)定焦鏡頭的基礎(chǔ)上，結(jié)合上述各種思想，運(yùn)用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件CODEV，設(shè)計(jì)了四個(gè)優(yōu)化實(shí)例，分別具有自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，并給出詳細(xì)的分析和完整的設(shè)計(jì)程序。
　　 第一款鏡頭相對(duì)于初始結(jié)構(gòu)，成像質(zhì)量更好;透鏡均采用光學(xué)塑料材質(zhì)，成本少，質(zhì)量輕，且抗沖擊性強(qiáng);實(shí)現(xiàn)了較高的分辨率，可匹配1/5英寸300萬像素的CMOS傳感器。
　　 第二款鏡

5、頭為光闌前置四片式成像鏡頭，根據(jù)該結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)兩款不同光圈值的成像鏡頭，相對(duì)于初始結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的球差，像散及畸變均較小;有效地減小了主光線的出射角;相對(duì)孔徑及視場角較大;透鏡均采用光學(xué)塑料和非球面結(jié)構(gòu)，能簡化系統(tǒng)、減少生產(chǎn)成本，增強(qiáng)抗沖擊性;實(shí)現(xiàn)了更高的分辨率，可匹配1/4英寸的800萬像素的CMOS。
　　 第三款鏡頭相對(duì)于初始鏡頭，提高了像質(zhì);視場角和相對(duì)孔徑較大;該鏡頭由5個(gè)透鏡組成，均采用光學(xué)塑料材質(zhì)，有助于減少生產(chǎn)成本和