zemax_课程设计报告书

目 录

第一章 引 言 ............................................................................................ 1

第二章 镜头结构的设计指标 .................................................................. 2

2.1相关规格的确定 ................................................................................................................ 2

2.2镜头总像素与COMS像素的匹配 ...................................................................................... 2

2.3透镜材料及结构的选择 .................................................................................................... 2

2.4材料的厚度 ........................................................................................................................ 3

2.5 设计指标 ........................................................................................................................... 3

第三章 zemax软件 ................................................................................... 3

3.1 zemax软件简介 ................................................................................................................ 3

3.1.1软件特色 ................................................................................................................ 4

3.2zemax软件界面介绍 .......................................................................................................... 4

3.2.1 Lens Data Editor(LDE) ..................................................................................... 4

3.2.2 Aperture（光圈） ............................................................................................... 5

3.2.3 Wavelength Data(波长设定) ............................................................................. 5

3.3 zemax软件功能简介 ........................................................................................................ 6

第四章 500万像素手机镜头设计 ........................................................... 6

4.1初始结构选择 .................................................................................................................... 6

4.1.1 500万像素手机镜头4P专利结构简介 .............................................................. 7

4.2设计结果 ............................................................................................................................ 7

4.2.1光路图 .................................................................................................................... 7

4.2.2详细参数 ................................................................................................................ 8

第五章 结果分析，误差调试 .................................................................. 9

5.1误差调试 ............................................................................................................................ 9

5.2优化后的分析 .................................................................................................................. 10

5.2.1场曲和畸变 .......................................................................................................... 10

5.2.2球差 ...................................................................................................................... 10

5.2.3.色差 ..................................................................................................................... 11

5.2.4 RMS Radius（均方根半径） ............................................................................. 12

5.2.5 MTF（光学调制传递函数） ............................................................................... 13

5.2.6 本设计达到指标 ................................................................................................. 14

第六章 结论 ............................................................................................ 15

参考文献 .................................................................................................. 16

第一章 引 言

从手机开始配备拍照功能以来，手机摄像头的像素以很快的速度上涨，从最

初的10万像素到30万像素、100万像素、200万像素、300万像素、500万像素，再

到现在的800万像素，1000万像素。09年6月三星推出了全球首款1200万像素手机

Pixonl2(M8910)，采用1200万像素CMOS图像传感器及289mm广角镜头，提供了足

以媲美数码相机的拍照等多项功能，可见手机大有将时尚卡片DC取而代之的劲

头。不过据调查，虽然像素一直在涨，但是500万以上像素手机由于价格比较高，

市场占有率很低，现在200万像素和300万像素仍是摄像手机市场主流，而500万

像素的市场增长速度已显著增加。本文在合理选取初始结构的基础上，优化设计

了一款500万像素的手机镜头，本设计流程图如图一。

图1 手机镜头设计流程图

成像分析与性能评估

光学系统优化

优化函数选择

初始结构选择

镜头中镜片数量、材料确定

光学设计参数确认

COMS传感器规格的确定