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隨著智能手機(jī)的快速發(fā)展, 人們在追求高像素、高像質(zhì)的拍照效果的同時，對手機(jī)鏡頭的要求也在不斷提高。隨著手機(jī)功能不斷的增加和機(jī)身越來越輕薄化，攜帶方便、功能齊全的智能手機(jī)大有取代低端數(shù)碼相機(jī)的趨勢。因此對手機(jī)鏡頭分辨率的要求也越來越高。 &aD]_+b  
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早期的鏡頭都是由單片凸透鏡所構(gòu)成。因為清晰度不佳,又會產(chǎn)生像差，而被改良成復(fù)式透鏡，即以多片正負(fù)透鏡的組合，來糾正各種像差或色差。現(xiàn)在的鏡頭大部分都由若干片透鏡組成，有塑膠透鏡或玻璃透鏡。塑膠透鏡通常采用塑膠原料依靠模具注塑而成。 mNUc g{+/  
玻璃透鏡通常采用高質(zhì)量的光學(xué)玻璃制成，透鏡又分為非球面透鏡和球面透鏡兩類。目前手機(jī)鏡頭構(gòu)造有:1P、1G1P、2P、1G2P、3P等，這里的1P、1G1P等是攝像頭里光學(xué)鏡片材質(zhì)及數(shù)量組成的描述。數(shù)字代表鏡頭數(shù)量，字母代表材質(zhì)，如G是玻璃材質(zhì)，效果較好，價格較高。P是塑料材質(zhì)，效果一般，價格便宜。 p<%76H A  
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光學(xué)塑料具有透光性好、重量輕、價格低等優(yōu)點，手機(jī)鏡頭常用光學(xué)塑料作為透鏡材料。現(xiàn)在我們需要設(shè)計一個6片塑料非球面+1片保護(hù)玻璃的手機(jī)鏡頭，具體要求如下： ^}nz^+R  

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F/數(shù)=2 V$e\84<  
波長在486 nm, 587 nm, 656 nm 'Y`.0T[&  
焦距5.58mm，半視場角35° %*d(1?\o  
相對照度﹥40% v"x{oD$R  
畸變<2% gHCk;dmq81  
像元尺寸5um對應(yīng)奈奎斯特頻率處100cy/mm，全視場MTF﹥0.2 TK"!z(p  
第一表面到像面距離6.5mm PP{2{  
半像高3.905mm ZLK@x.=  
攝像模塊總長度較短，避免從手機(jī)機(jī)身突出。 GWP;;x%  
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初始結(jié)構(gòu)通常采用計算法或者查找專利獲取。本例采用Synopsys中的DSEARCH功能對于手機(jī)鏡頭進(jìn)行仿真，讀者感興趣的也可以參考國外專利鏡頭，并對鏡頭進(jìn)行一定的優(yōu)化，以達(dá)到仿真效果。 }M%U}k]+@  
進(jìn)行DSEARCH的搜索，得到如下十個結(jié)構(gòu)，選取一個較好的結(jié)構(gòu)如圖所示。 bqBgq  
SYNOPSYS 初始結(jié)構(gòu)搜索宏和運行結(jié)果： &j2fh!\4  
^'"sFEV7RN  
yj]\%3o<Z7  
iM'{,~8R5  
查看鏡頭結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)表，發(fā)現(xiàn)鏡頭最低厚度被限制在1mm，作為一個手機(jī)鏡頭這并不是很合理。 <cTusC<  
xxnMvL;
 
~4p@m>>  
使用TLIMIT命令以及SLIMIT命令重新設(shè)置最小值，再度交給DESEARCH進(jìn)行搜索，DESEARCH搜索會出現(xiàn)個別鏡面之間出現(xiàn)重疊，應(yīng)避免使用這種結(jié)構(gòu)。獲得如下的結(jié)構(gòu)： +{* @36A5A  
DFvLCGkDk  
# f~,8<K  
查看數(shù)據(jù)表，厚度得以優(yōu)化。 C+/D!ZH%P  
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由光扇圖可知，鏡頭仍具有較大的像差，使用DESEARCH自動生成的優(yōu)化宏對鏡頭進(jìn)行優(yōu)化，并模擬退火（50，2，50）。 q#W7.8 Z@  
G[V?#7.
 
優(yōu)化后的結(jié)構(gòu)如圖所示: FBfyW- 7  
4%5H<:V7  
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查看鏡頭的MTF圖： <{\U
E~  
Q+4
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可以看到MTF滿足全視場大于0.2，接著查看相對照度與畸變。 k]*DuVCOX  
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謝謝分享，學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)

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