【正文】 鄭州輕工業(yè)學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 高分辨率手機(jī)鏡頭的 光學(xué)設(shè)計(jì)與性能仿真 學(xué)生姓名 洪鑫 專業(yè)班級 電子科技 1301 學(xué) 號 541311010111 院 （系） 物理電子工程學(xué)院 指導(dǎo)教師 (職稱 ) 運(yùn)高謙（講師） 完成時(shí)間 2021 年 5 月 30 日 高分辨率手機(jī)鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)與性能仿真 目 錄 中文摘要 英文摘要 1 緒論 .................................................. 1 引言 ............................................. 1 手機(jī)鏡頭與數(shù)碼相機(jī)鏡頭比較 ....................... 1 拍照手機(jī)國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r ........................... 2 手機(jī)鏡頭未來趨勢 ................................. 4 2 手機(jī)照相理論基礎(chǔ) ...................................... 6 手機(jī)鏡頭成像原理 ................................. 6 手機(jī)鏡頭基本術(shù)語 ................................. 6 焦距 ................................................. 6 光圈 ................................................. 7 像素 ................................................. 7 分辨率 ............................................... 8 3 手機(jī)鏡頭像差理論與優(yōu)化設(shè)計(jì) ............................ 9 手機(jī)鏡頭像差理論 ................................. 9 光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì) .............................. 11 4 8 百萬像素手機(jī)鏡頭光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................ 13 鏡頭設(shè)計(jì)指標(biāo) .................................... 13 設(shè)計(jì)結(jié)果 ........................................ 13 致 謝 ................................................. 18 參考文獻(xiàn) ............................................... 19 高分辨率手機(jī)鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)與性能仿真 I 高分辨率手機(jī)鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)與性能仿真 摘 要 快速發(fā)展的手機(jī)照相功能， 讓我們對照片的清晰度要求越來越高，一些低端的數(shù)碼相機(jī)早已逐步由擁有高分辨率的手機(jī)攝像頭逐漸取代了，但在目前市場照相手機(jī)中高像素拍照手機(jī)的占絕大部分， 800 萬像素的手機(jī)在市場中高比率占有正式因?yàn)檫@樣，對研究高分辨率手機(jī)鏡頭有著重大的意義。文章中總結(jié)了手機(jī)鏡頭的國內(nèi)外發(fā)展的基礎(chǔ)上，結(jié)合了光學(xué)非球面以及像差理論，使用 ZEMAX 軟件，進(jìn)行光學(xué)設(shè)計(jì)得到了一個(gè) 800 萬像素的超薄手機(jī)鏡頭。該鏡頭由 4 片光學(xué)塑料非球面透鏡組成，優(yōu)化是通過 ZEMAX 軟件的功能，并最終獲得一個(gè)高像素超薄成像結(jié)構(gòu)，總長僅 、 成本低廉，滿足設(shè)計(jì)要求的手機(jī)鏡頭。 關(guān)鍵詞： 手機(jī)鏡頭 ； 800 萬 像素 ； 塑料非球面 ； ZEMAX高分辨率手機(jī)鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)與性能仿真 II OPTICAL DESIGN AND PERFORMANCE SIMULATION OF HIGH RESOLUTION MOBILE PHONE LENS ABSTERACT The rapid development of mobile phone camera function, so that we are more and more demanding on the photos, some lowend digital camera has long been gradually replaced by a highresolution mobile phone camera, but in the current market camera phone high pixel camera phone Of the vast majority of the 8 million pixel mobile phone market in the high proportion of possession of the formal because of this, the study of highresolution mobile phone lens has great significance. The article summed up the development of mobile phone at home and abroad on the basis of the bination of optical aspheric and aberration theory, the use of ZEMAX software, optical design has been a 8 million pixel ultrathin mobile phone lens. The lens consists of four optical plastic aspherical lenses that are optimized by the function of the ZEMAX software and eventually get a high pixel ultrathin imaging structure with a total length of only and with excellent performance, low cost to meet the design requirements of the phone lens. KEY WORDS mobile phone lens。 eight million pixels。 plastic aspheric。 ZEMAX 高分辨率手機(jī)鏡頭的光學(xué)設(shè)計(jì)與性能仿真 1 1 緒論 引言 在當(dāng)今社會 ,手機(jī)已成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵?。手機(jī)作為最基本的通信手段之一 ,已經(jīng)被賦予了更多的實(shí)用功能 ,攝像機(jī)的性能已經(jīng)成為衡量手機(jī)綜合性能的重要標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在的手機(jī)已經(jīng)擁有高端鏡頭和入門級數(shù)碼相機(jī)可以媲美攝影成像性能 ,但隨著微型光學(xué)鏡頭和圖像處理技術(shù)的發(fā)展 ,手機(jī)彩信和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷涌現(xiàn) ,實(shí)時(shí)記錄手機(jī)獨(dú)特的快速共享功能是一大亮點(diǎn) ,人們喜歡用手機(jī)進(jìn)行記錄美好的瞬間和實(shí)時(shí)圖像 ,并與朋友和家人共享實(shí)時(shí)。因此 ,為了獲得更好的拍攝效果和質(zhì)量人們也是不斷地開發(fā)與研究 ,研制高像素手機(jī)鏡頭已經(jīng)成為一種趨勢。成像質(zhì)量高 、便攜性好的手機(jī)攝像頭將越來越普及。 隨著手機(jī)和手機(jī)攝像頭鏡片加工技術(shù)的突破 , 隨著光學(xué)加工、精密機(jī)械和電子電路技術(shù)的不斷發(fā)展與更新 ,一些低端的數(shù)碼相機(jī) 被手機(jī)取代 ,和一些高質(zhì)量的影像如數(shù)碼相機(jī)也已經(jīng)被高像素鏡頭的手機(jī)取代。單反相機(jī) ,價(jià)格更昂貴 ,且操作復(fù)雜 ,體積和重量讓他無法被復(fù)制。相比之下 ,高像素手機(jī)正成為首選。目前市面上 800 萬像素以下的手機(jī)占據(jù)了大部分市場 ,畫面質(zhì)量并不理想 ,因此設(shè)計(jì)高質(zhì)量的成像 ,簡單的手機(jī)鏡頭結(jié)構(gòu)顯得尤為迫切和重要。 手機(jī)鏡頭與數(shù)碼相機(jī)鏡頭比較 現(xiàn)在幾乎所有的手機(jī) 都有 攝像頭 ,同時(shí) , 手機(jī)攝像頭會迅速改變 。 如手機(jī) 的數(shù)碼相機(jī)功能 ,它 的 賣點(diǎn) 不 是數(shù)碼相機(jī)的功能 ,是 在給定的 MMS 無線傳輸、實(shí)時(shí) 共享等特點(diǎn) 。但進(jìn)入 3G [1] 時(shí)代以來 ,充分證明 手機(jī) 在 人們進(jìn)行視頻通話的功能是 非常有前途的 ,和朋友從簡單的語音通話到視頻通信 , 它更能吸引消費(fèi)者 ,手機(jī) 攝像頭可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字圖像通信是基于數(shù)碼相機(jī) 完全無法匹敵的 。 移動(dòng)攝像機(jī)鏡頭和數(shù)碼相機(jī)鏡頭的 特 點(diǎn)和結(jié)構(gòu)有許多不同之處 ,可以從以下 幾個(gè)方面進(jìn)行比較 : (1)側(cè)重點(diǎn)不同 移動(dòng)相機(jī)鏡頭專注于如何最好的成像性能可以實(shí)現(xiàn)在有限的長度范圍內(nèi)。 這 是微透鏡的主要追求 ,保證圖像質(zhì)量的前提下 ,縮短光學(xué)鏡頭的最大總長度 ， 數(shù)碼