最新高分辨率手机镜头的光学设计与性能仿真
超广角非球面手机镜头设计
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald81DOI：10.16660/ki.1674-098X.2020.09.081超广角非球面手机镜头设计陶郅(福建新大陆自动识别有限公司 福建福州 350007)摘 要：目前市场上手机镜头的功能呈现多元化，为满足市场上对超广角手机镜头的需求，使用光学仿真软件，基于塑料非球面，设计了一款1/3.06英寸，1300万像素的超广角非球面手机镜头。
该设计的焦距为2.13mm，F数为2.4，视场角为110.6°，全视场在250lp/mm的调制传递函数（MTF ）大于0.24，畸变小于2.6%，相对照度大于46%，成像质量良好。
经过公差分析，满足生产要求。
关键词：光学设计 非球面 超广角 手机镜头中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)03(c)-0081-022003年夏普公司研发了第一款百万像素的拍照手机。
2006年，三星公司推出了一款拥有1000万像素摄像头的手机[1]。
随着芯片集成度不断提高，在相同尺寸的CMOS上，获得了越来越高的分辨率。
同时，传统光学的加工技术水平的不断提高，光学镜头的性能实现了大幅度的上升。
此外，人们使用手机拍照的场景越来越复杂，对镜头的性能提出了更高的要求。
特别是近几年，各大主流手机厂商都推出的拥有广角、甚至超广角拍照功能的手机。
综上所述，文章基于非球面镜片设计了一款超广角手机镜头。
1 光学设计1.1 材料的选择光学塑料是一种透明的非晶体有机高分子聚合物，由单分子聚合而成[2]。
塑料零件具有以下优点：(1)透光性好；(2)质量轻，耐冲击强度高；(3)成本低，利于大量生产；(4)能够满足特殊的设计要求，如非球面透镜[3]。
1.2 设计指标本文使用Omnivision公司的一款1/3.06英寸的CMOS，其型号为OV13885。
CMOS的重要技术参数如表1所示。
《2024年基于Matlab的光学实验仿真》范文
《基于Matlab的光学实验仿真》篇一一、引言光学实验是物理学、光学工程和光学科学等领域中重要的研究手段。
然而，实际的光学实验通常涉及到复杂的光路设计和精密的仪器设备，实验成本高、周期长。
因此，通过基于Matlab的光学实验仿真来模拟光学实验，不仅能够为研究提供更方便的实验条件，而且还可以帮助科研人员更深入地理解和掌握光学原理。
本文将介绍基于Matlab的光学实验仿真的实现方法和应用实例。
二、Matlab在光学实验仿真中的应用Matlab作为一种强大的数学计算软件，在光学实验仿真中具有广泛的应用。
其强大的矩阵运算能力、图像处理能力和数值模拟能力为光学仿真提供了坚实的数学基础。
1. 矩阵运算与光线传播Matlab的矩阵运算功能可用于模拟光线传播过程。
例如，光线在空间中的传播可以通过矩阵的变换实现，包括偏振、折射、反射等过程。
通过构建相应的矩阵模型，可以实现对光线传播过程的精确模拟。
2. 图像处理与光场分布Matlab的图像处理功能可用于模拟光场分布和光束传播。
例如，通过傅里叶变换和波前重建等方法，可以模拟出光束在空间中的传播过程和光场分布情况，从而为光学设计提供参考。
3. 数值模拟与实验设计Matlab的数值模拟功能可用于设计光学实验方案和优化实验参数。
通过构建光学系统的数学模型，可以模拟出实验过程中的各种现象和结果，从而为实验设计提供依据。
此外，Matlab还可以用于分析实验数据和优化实验参数，提高实验的准确性和效率。
三、基于Matlab的光学实验仿真实现方法基于Matlab的光学实验仿真实现方法主要包括以下几个步骤：1. 建立光学系统的数学模型根据实际的光学系统，建立相应的数学模型。
这包括光路设计、光学元件的参数、光束的传播等。
2. 编写仿真程序根据建立的数学模型，编写Matlab仿真程序。
这包括矩阵运算、图像处理和数值模拟等步骤。
在编写程序时，需要注意程序的精度和效率，确保仿真的准确性。
3. 运行仿真程序并分析结果运行仿真程序后，可以得到光束传播的模拟结果和光场分布等信息。
一款超薄800万像素手机镜头的设计
２ ０ １ ３年 ５月 应Fra bibliotek用 光
学
Ｖｏ １ ． ３４ Ｎｏ ．３
Ｍａ ｙ ２ ０１ ３
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｅ ｄ Ｏｐ ｔ ｉ ｃ ｓ
文章编 号 ： １ ０ ０ ２ — ２ ０ ８ ２ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ４ １ ３ — ０ ７
一
款超薄 ８ Ｏ ０万 像 素手 机 镜 头 的设 计
杨 周 ，阳 慧 明 ，丁桂 林
（ 江苏大学 机械工程学院 ， 江苏 镇江 ２ １ ２ ０ １ ３ ）
摘
要： 为 了满足 市场 对超 薄手机 镜 头 的要 求 ， 运 用光 学软件 Ｃ ＯＤ Ｅ Ｖ， 结合 非球 面理 论 ， 设 计 一
ｓ ｉ ｄｅ，ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｈｉ ｒ ｄ ｌ ｅ ｎｓ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｐ ｏｓ ｉ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｅ ｎｓ ｅ ｓ，ｔ ｈｅ ｓ ｅ ｃ ｏ ｎｄ ａ ｎｄ ｔ ｈｅ ｆ ｏ ｕｒ ｔ ｈ ｌ ｅ ｎｓ ｅ ｓ ａ ｒ ｅ ｎ ｅ ｇ—
ａ ｔ ｉ ｖ ｅ １ ｅ ｎ ｓ ｅ ｓ ，ａ ｎ ｄ ａ ｐ ｅ ｒ ｔ ｕ ｒ ｅ ｓ ｔ ｏ ｐ ｉ Ｓ １ ｏ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｉ ｎ ｆ ｒ ｏ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ １ ｅ ｎ ｓ ．Ｔｈ ｅ Ｆ— ｎ ｕ ｍｂ ｅ ｒ ｉ Ｓ ２ ． ４ ，ＦＯＶ
ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｓ ｔ ｏ ｆ ＥＯＶ ａ ｒ ｅ ｍｏ ｒ ｅ ｔ ｈ ａ ｎ ０ ． ５ ａ ｔ １ ／ ２ Ｎｙ ｑ ｕ ｉ ｓ ｔ ｓ ａ ｍｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｆ ｒ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｃ ｙ ，ａ ｎ ｄ ｄ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｌ ｅ ｓ ｓ
基于ZEMA的手机摄像镜头设计
基于ZEMA的手机摄像镜头设计1. 本文概述本研究论文旨在探讨基于ZEMA（假设为一种先进的光学设计与仿真技术）的手机摄像镜头设计方法与实践应用。
随着移动通信技术的飞速发展和智能手机摄像头功能需求的不断提升，对微型化、高性能摄像镜头的研发提出了更高的要求。
ZEMA作为一款创新的光学设计解决方案，通过精确模拟光路传播、优化像差校正以及改进镜头结构布局，有效地助力了新一代手机摄像镜头的设计挑战。
本文首先介绍ZEMA技术的基本原理及其在镜头设计中的核心优势，随后分析其在手机摄像镜头小型化、高分辨率、大光圈及广角拍摄等关键技术指标上的具体应用策略。
进一步地，我们将深入探讨采用ZEMA设计并优化的手机摄像镜头实例，展示其相较于传统设计方法所实现的技术突破与性能提升。
本文还将展望基于ZEMA技术的手机摄像镜头在未来发展趋势和可能带来的行业变革。
通过这一系列详尽的研究与讨论，我们旨在为手机摄像技术领域提供有价值的参考和启示，推动行业的技术创新与发展。
2. 技术在手机摄像镜头中的应用原理随着科技的不断进步，手机摄像镜头的设计和应用已经达到了一个新的高度。
在本章节中，我们将探讨几种关键技术及其在手机摄像镜头设计中的应用原理。
光学设计是手机摄像镜头的核心。
通过使用Zemax (ZEMA) 软件，设计师可以模拟和优化镜头的光学性能，包括分辨率、对比度和色彩还原等。
ZEMA软件的强大功能使得设计师能够精确计算光线在镜头中的传播路径，以及如何通过改变透镜的形状、大小和材料来优化成像质量。
图像稳定技术对于减少摄像过程中的手抖影响至关重要。
现代手机摄像镜头通常采用光学防抖(OIS)或电子防抖(EIS)技术。
OIS通过在镜头模组中加入可移动的组件来物理稳定图像，而EIS则通过软件算法在捕捉图像后进行补偿。
这两种技术的应用大大提升了拍摄稳定性，尤其是在低光环境下或长焦距拍摄时。
再者，多摄像头系统的设计允许手机在不同的焦距和视角下进行拍摄。
智能手机光学镜头的设计与制造
智能手机光学镜头的设计与制造引言随着移动互联网时代的到来，智能手机的普及已经改变了人们的生活和工作方式。
在这个过程中，智能手机摄像头所扮演的角色不容忽视。
如今，手机拍照已经成为一个普及化的文化现象，再也不是那样朦胧和模糊。
因此，在手机摄像头中，光学镜头的设计与制造不断受到人们的关注。
本文将阐述智能手机光学镜头的设计与制造。
一、智能手机光学镜头的分类和结构从分类上讲，智能手机光学镜头主要包括定焦镜头和变焦镜头两大类别。
1. 定焦镜头定焦镜头（Fixed-focus lens）是指手机摄像头的镜头焦距固定，其焦点一般设定在一定距离以外（例如0.5米或1米处），以便拍摄普通近景或中景。
在光线条件较好的环境下，定焦镜头拍摄的照片轮廓清晰，成像质量较高。
但其在拍摄远景或近距离物体时效果就无法显著，因为无法改变焦距。
2. 变焦镜头变焦镜头（Zoom lens）可以改变其镜头的焦距，从而让物体向前或向后移动，不同的位置对应不同的焦距。
虽然变焦镜头的成像质量较高，但相较于定焦镜头，其制造成本较高，重量与体积也较大。
从结构上讲，智能手机光学镜头主要由聚光透镜、虹彩光学棱镜、滤光器等多种光学元素组成。
在这些光学元素的协同作用下，手机光学镜头能够准确捕捉光线并将其投射在丝印膜上，形成照片。
不同品牌和型号的智能手机光学镜头，在材料、光学元素数量、结构等方面都存在差异。
二、智能手机光学镜头的设计智能手机光学镜头的设计非常重要。
设计好与坏，直接决定了其制造成本、成像效果等。
在设计光学镜头时，需要考虑以下几个主要因素：1. 对焦方式的选择对焦方式的选择直接影响着手机光学镜头的成像效果。
目前主流的对焦方式包括固定对焦（Fixed Focus）、手动对焦（Manual Focus）和自动对焦（Auto Focus）。
其中，固定对焦方式最为简单，不需要额外元器件的支持，因此制造成本较低。
但其在应对拍摄距离变化时能力较差。
手动对焦方式需要用户手动调整镜头的聚焦位置，虽然能够拍摄出特别的画面效果，但其操作相对麻烦，对镜头的精度和稳定性要求较高。
高分辨率手机镜头的光学设计与性能仿真PPT课件
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镜头所匹配的芯片：
• 索尼公司HI84芯片， • 像素单元大小为1.12μm*1.12μm， • 其有效阵列尺寸3283*2471， • 成像区域大小为3678.3μm*2767.68μm。
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镜头主要设计指标 ：
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项目 有效焦距 视场角
F/数 场曲 相对照度 物镜距离 镜组长度 镜头结构 传感器/像素
系统结构参数表：
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Surface
Type
Object
Standard
1
Standard
Stop
Standard
3
Standard
4
Standard
5
Even asphere
6
Even asphere
7
Even asphere
8
Even asphere
9
Even asphere
10
Standard
11
Standard
Image
Standard
Radius/(mm) Infinity Infinity 1.223346
-3.107797 -1.509007 1.952723 2.619704 -1.041083 -2.586608 2.262050
Infinity Infinity Infinity
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2、点列图 • 点列图反应的是整个系统成像的几何结构，其中更具有代
表意义的是 RMS 光斑，它是径向尺寸的均方根，如下图 所示，现中心视场的 RMS 直径仅为0.000875mm，小于像 素单元的大小，边缘视场也相应减小，可见系统的像差得 到了很好的优化。
CAD在光学设计和模拟中的应用案例
CAD在光学设计和模拟中的应用案例随着科技的快速发展，计算机辅助设计（CAD）在各个领域都得到了广泛的应用。
其中，CAD在光学设计和模拟方面的应用显得尤为重要。
本文将介绍几个CAD在光学设计和模拟中的应用案例，以展示CAD在该领域中的重要性和价值。
1. 案例一：镜头设计光学镜头设计是光学工程师的一项重要任务。
通过CAD软件，工程师可以利用几何建模和光学仿真功能来快速设计和优化光学镜头。
例如，通过对CAD软件中的参数进行调整，可以实时检查和改进光学系统的成像效果。
同时，CAD软件还可以生成精确的三维模型，用于生产制造。
2. 案例二：物理模拟光学系统的设计需要考虑光学元件之间的相互作用。
CAD软件提供了物理模拟功能，可以通过数学计算和光线追迹等方法，模拟光学系统中的光传播和光学性能。
例如，在激光系统设计中，利用CAD软件可以模拟激光光束的传播路径和聚焦效果，从而优化系统的设计参数。
3. 案例三：光学元件制造光学元件的制造需要高精度和复杂的加工过程。
CAD软件可以将设计好的光学元件模型转化为加工路径，并与机械加工设备进行联动，实现自动化的制造。
通过CAD软件，制造商可以准确控制加工过程中的参数，以确保光学元件的尺寸和表面精度满足要求。
4. 案例四：光学系统模拟在实际应用中，光学系统往往需要考虑多个光学元件之间的协同作用。
CAD可以帮助工程师在设计过程中模拟和优化整个光学系统的性能。
通过CAD软件，可以快速搭建光学系统的模型，并对光学系统进行光线追迹和成像分析，从而评估系统的光学品质和性能。
通过以上案例，我们可以看到CAD在光学设计和模拟中的应用是非常广泛的。
它不仅可以提高设计效率和设计精度，还可以减少制造成本和开发周期。
因此，CAD在光学领域的应用前景非常广阔。
总结：本文介绍了CAD在光学设计和模拟中的应用案例。
通过CAD软件，工程师可以进行光学镜头设计、物理模拟、光学元件制造和光学系统模拟等工作。
这些应用不仅提高了工程师的设计效率和设计精度，还为制造商带来了更高的制造质量和更短的开发周期。
高分辨率手机镜头的光学设计与性能仿真外文翻译原文
Open Access Library JournalDesign of a 16.5 Megapixel Camera Lens fora Mobile PhoneYuke Ma, V. N. BorovytskyDepartment of Optical and Optoelectronic Devices, National Technical University of Ukraine, Kyiv, UkraineEmail: sherry_rain@Received 15 February 2015; accepted 2 March 2015; published 6 March 2015Copyright © 2015 by authors and OALib.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/AbstractA 16.5 megapixel camera lens for a mobile phone is designed. The lens consists of 3 plastic as-pheric lenses, one glass spheric lens and an infrared glass filter. CMOS OV16850 with a pixel size of1.12 micrometers from Omni Vision is used as an image sensor. The lens has an effective focal lengthof 4.483 mm, a F-number of 2.50, a field-of-view (FOV) of 76.2 degree, and a total length of 5.873 mm.The maximum distortion of the lens is less than 2.0%. The minimum value of all field relative il-lumination is over 39.8%.KeywordsMobile Phone Camera Lens, 16.5 Megapixel Sensor, ZemaxSubject Areas: Mobile Computing Systems, Optical Communications1. IntroductionOn 7 October 2014, Omni Vision Technologies Inc. (NASDAQ:OVTI) announced a 16.5 megapixel digital im-age sensor OV16850 [1]. To design a 16-megapixel camera lens in a compact size is not a trivial task [2]. In the published papers, Song et al. (2010) [3] studied a 5 megapixel camera lens for mobile phone by a structure of 4 pieces of plastic aspheric lens. Recently, Peng (2013) [4] investigated a 8 megapixel camera lens for cell phone by using 1 glass and 3 pieces of plastic aspheric lens (1G3P) to complete the optical system. Yin et al. (2014) [5] investigated a 13 megapixel camera lens for mobile phone by choosing a 5 pieces of plastic aspheric lens (5P) structure configuration.This paper presents a detailed design of a 16.5 megapixel camera lens by a 1P1G2P lens configuration for the first time to our knowledge.Sensor OV16850 has the following specifications: pixel size of 1.12 micrometers, resolution of 5408 pixel × 3044 pixel, diagonal length of 6.95 mm or the image height, and the chief ray angle (CRA) of 33.4 degree. Ny-quist sampling frequency of the sensor can be calculated via 1000/(2 × 1.12) = 446 lp/mm. So the limited reso-Y. K. Ma, V. N. Borovytsky lution of the camera lens should be better than 446 lp/mm. An image height of 6.95 mm and a FOV of 76.2 de-gree of lens determine a focal length of 4.432 mm. We set the effective focal length (EFFL) of the lens to be less than 4.5 mm, so the total optical length (TOL) of a camera lens for a mobile phone can be confined to 5.90 mm. The specification parameters for a 16.5 M pixel mobile phone camera lens are summarized in Table 1.2. Design Method2.1. Optical MaterialsOptical resin E48R from Zeonex [6] is used in this design. The optical resin offers high transparency, low fluo-rescence, low birefringence, low water absorption, low cost, high heat resistance, and easy molding for massive production. Since the lens has a large FOV, and its high order optical aberrations such as high order spherical aberration, astigmatism, coma, high order chromatic aberrations, etc., is rather large, in order to have a more steady and clear picture, one element of the lens is set to be an aspheric glass lens, the material of the 2nd ele-ment is SF56A with a optical refractive index of 1.785 and a dispersion coefficient of 26.08, the first, the third and the fourth element of the lens are chosen to be E48R, whose optical refractive index is 1.531 and the cor-respondent dispersion coefficient is 56.0, the fifth element is an infrared filter (IR), and the last is a cover glass BK9.2.2. Design ProceduresZemax [7] is used to simulate the lens optical system. Considering low price and massive production, an initial configuration 1P1G2P of the lens is chosen for the design by trial and error process. There are 6 elements in this lens, the first to the fourth element is the aspheric lens respectively, the fifth element is an IR filter and the sixth is a glass cover of the sensor. All the surfaces of the element 1 to 4 are set to even aspheric profiles, the fifth and the sixth elements are plane. Radius, thickness of each surface from 1 to 8 is set to be variable, all surface conic constants as well as aspheric coefficients are set to be variable either.2.3. Optimization ProceduresThe optimization procedure includes three steps.Step 1 1) Using operand EFFL to define the effective focal length of the lens, using operand TOTR to confine the total optical length of the lens system, using operand RAID to confine the CRA, using operand REAY to de-fine the image height; 2) The merit function also consisted of operands MNCA, MXCA and MNEA to define the air thickness and air boundary constrains, meanwhile operands MNCG, MXCG and MNEG are used to glass case either; 3) Initially, operand LONA is used to control the spherical aberration, LACL is used to control the lateral color for this focal system. TRAY and SUMM are used to control the coma, and operand DIMX is used to control the distortion of each field of view; 4) Using operand TRAY, DIFF, RAGC, ACOS and TANG to control tangential curvature; 5) Using operand TRAY, DIFF, RAGC, ACOS, TANG, CONS and PROD to con-trol sagittal curvature; 6) Operand TRAC is used to control the spot size of each field of view for the whole wa-velength.Step 2 After the initial optimization, high order controlling operands are added in the merit function, i.e., 1) Using operand TRAY, RAGC, ACOS, TANG, DIVI and DIFF to control the axial and longitudinal chromatic aberrations; 2) Using operand TRAY, RAGC, ACOS, TANG, DIVI, CONS, PROD and DIFF to control the high order spherical aberration; 3) Using TRAY, DIVI and DIFF to control the high order chromatic spherical aber-ration; 4) Using FCGT, FCGS, DIFF and SUMM to control the astigmatism.Step 3 Siedel coefficients are observed after each optimization completed, the layout is watched to show a reasonable configuration. At last, 1) Both MTFS, MTFT is added to the merit function to improve the lens reso-lution; 2) Meanwhile TRAC is replaced by operand OPDX; 3) Weight in merit function is always ready to change to optimize some heavy contribution items in order to get a reasonable lens configuration.Table 1.The specification parameters for a mobile phone camera lens of 16.5 megapixels.EFFL TOL FOV F-number Image height CRA Relativeillumination distortionBack focal length<4.5 mm <5.9 mm 76.2 degree 2.50 >6.95 mm <33.4 degree >35% <2% >0.2 mmY. K. Ma, V. N. Borovytsky3. ResultsThe optimized lens configuration is shown in Figure 1, the correspondent lens data are listed in Table 2 and Table 3. The lens has a total track of 5.873 mm, with an effective focal length of 4.483 mm, and of a back focal length 0.207 mm. The lens has a FOV of 76.2 degree, the image height is 6.97 mm which is a little larger than the CMOS sensor size and implies an easy installation of the CMOS sensor to the lens module. The CRA is less than 33.4 degree; a good coupling between the optics and the COMS is expected.The Spot Diagram, MTF, curvature and distortion, lateral color, chromatic focal shift, and relative illumina-tion can be used to evaluate the lens design. The RMS radius of spot size shall be less than three times of the pixel size (Yu [8]), to this design, it is 3.36 micrometer. The RMS spots of all fields are shown in Figure 2. The RMS spot radius of fields 1 - 6 (FOV 0.000 to FOV 0.787) is 2.545 μm, 2.761μm, 2.662μm, 2.856 μm, 2.337 μm, and 2.091μm respectively, much less than the imaging needs of the CMOS sensor, meanwhile the radius of spot size of field 7 (FOV 0.92) is 5.641 μm and that of field 8 (FOV 1.0) is 4.985μm, very close to this need, that is to say that the whole FOV can image very clearly.Table 2. Lens configuration data.Surf: type Radius Thickness Glass Semi-diameter Conic OBJ Standard Infinity Infinity Infinity 0.000STO Even asphere 3.134 1.413 E48R 1.077 4.1312 Even asphere −3.115 0.021 1.233 1.6043 Spheric −2.252 0.445 SF56A 1.219 0.0004 Spheric −9.057 0.512 1.346 0.0005 Even asphere −4.306 1.378 E48R 1.409 4.8686 Even asphere −2.443 0.938 1.823 −1.2047 Even asphere −2.310 0.354 E48R 2.167 −8.7898 Even asphere −5.332 0.300 3.174 1.6419 Standard Infinity 0.313 BK7 3.222 0.00010 Standard Infinity 0.200 3.344 0.000IMA Standard Infinity 3.485 0.000 Table 3. Aspheric coefficients of each correspondent surface. Aspheric coefs A B C D E F G HSTO Evenasphere 0.050 −0.015 −5.30E-003 −3.136E-003 −3.048E-003 0.000 0.000 0.0002 Evenasphere −0.043 −0.015 −0.012 3.559E-003 −2.045E-003 0.000 0.000 0.0003 Evenasphere 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0004 Evenasphere 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.0005 Evenasphere 0.093 −0.033 −1.072E-003 −3.462E-003 −4.413E-004 0.000 0.000 0.0006 Evenasphere −0.060 9.480E-003 −2.006E-003 −9.711E-004 −1.576E-004 1.665E-003 0.000 0.0007 Evenasphere −0.101 −6.280E-003 1.653E-003 −1.796E-003 3.519E-004 4.051E-005 −9.441E-006 0.0008 Evenasphere 0.196 −0.012 1.030E-003 3.686E-007 −1.956E-006 −4.296E-007 5.719E-008 −3.874E-010Y. K. Ma, V. N. BorovytskyFigure 1. 16.5 M pixels mobile phone camera lens layout.Figure 2. 16.5 M pixels mobile phone camera lens spot diagram.Y. K. Ma, V. N. Borovytsky MTF is a comprehensive standard to evaluate the imaging nature of a lens. In this design, the MTF value of central field at 223 lp/mm is 53.4% and 21.4% at 446 lp/mm. For FOV 0.8 zone, MTF value at 223 lp/mm is more than 37.6% in sagittal plane and more than 32.6% in tangential plane, at 446 lp/mm, MTF value is more than 14% in sagittal plane and more than 2% in tangential plane. The MTF curve is shown in Figure 3.The curvature and distortion of the lens is shown in Figure 4; it is shown in Figure 4 that the lens has a low field curvature; it is within 0.05, much less than the imaging need 0.1, and the distortion is less than 2%. It meets the design need.Figure 3.16.5 M pixels mobile phone camera lens MTF curve.Figure 4. Field curvature and distortion of a 16.5 M pixels mobile phone camera lens.Y. K. Ma, V. N. Borovytsky Both the lateral color and chromatic focal shift of the lens revealed a nearly diffraction limited design of this 16.5 M pixels mobile phone camera lens. They are shown in Figure 5 and Figure 6 respectively. In Figure 5, the lateral color of the maximum field is within the Airy disk which implies a diffraction limited design.It is also indicated in Figure 6that the chromatic focal shift of the lens is within diffraction limited. Relative illumination of the lens should be checked; it is shown Figure 7. It can be found in Figure 7that the minimum of the relative illumination value is 40%. Both an auto gain controlling circuit and an auto balance controlling circuit can keep a uniform brightness of the image. It is concluded that this design of a 16.5 M pixels mobile phone camera lens can meet the design needs.Figure 5.The lateral color of a 16.5 M pixels mobile phone camera lens.Figure 6.Chromatic focal shift of a 16.5 M pixels mobile phone camera lens.Y. K. Ma, V. N. BorovytskyFigure 7.Relative illumination of a 16.5 M pixels mobile phone camera lens.At last, a tolerance analysis was made and the results show that a 5 μm deviation in radius, thickness, a 10μm deviation in decenter, and a 0.2 degree in tilt are permitted. It is also shown in Table 2 that the smallest thick-ness of the plastic piece is 0.354 mm which means that a precision injection molding for massive production of the plastic lens elements can be expected. The glass element for this design is set to be a standard spheric surface for an easy production consideration.In conclusion, this 16.5 M pixels mobile phone camera lens is a practical design.4. ConclusionBy using Zemax, a 16.5 M pixels mobile phone camera lens is designed. The lens consists of 3 plastic aspheric lenses, one glass spheric lens and an infrared glass filter. OV16850 whose pixel size of 1.12 micrometer from Omnivision is used as a image sensor. The lens has an effective focal length of 4.483 mm, a F-number of 2.50, a field-of-view (FOV) of 76.2 degree, and a total length of 5.873 mm. This is a practical design for a 16.5 M pix-els mobile phone camera lens.References[1]Geary, J.M. (2002) Introduction to Lens Design with Practical Zemax Example. Willmann-Bell Inc., Richmond.[2]Zhang, P., et al. (2009) Design of a 5 Megapixel Mobile Phone Camera Lens. Journal of Applied Optics, 30, 934-938.[3]Song, D.F., et al. (2010) Design of Lens for 5 Mega-Pixel Mobile Phone Cameras. Journal of Applied Optics, 31, 34-38.[4]Peng, X.F. Design of High Pixel Mobile Phone Camera Lens. Research Journal of Applied Sciences, Engineering andTechnology, 6, 1160-1165.[5]Yin, Z.D., et al. (2014) Optical Design of a 13 Megapixel Mobile Phone Camera Lens. Laser & Optoelectronics Progress,51, 163-168.Y. K. Ma, V. N. Borovytsky[6]World’s Foremost Optical Polymer for Precision-Molded Optics. /optics.aspx[7][8]Yu, D.Y. (1999) Engineering Optics. China Mechanical Press, Beijing.。
2024版光学设计软件Zemax中文教程
在Zemax中引入偏振器件，如偏振片、波片 等，进行光学系统的偏振设计。
通过仿真分析，评估偏振设计对光学系统性 能的改善程度。
自定义操作数编写技巧
了解自定义操作数基本概念
自定义操作数是指用户根据实际需求，在 Zemax中自定义的光学性能评价指标。
调试自定义操作数
在编写过程中，需要对自定义操作数进行调试和 验证，确保其正确性和可靠性。
它具有强大的光学仿真功能，可以模拟各种光学现象，如光的传播、反射、折射、 散射等。
Zemax还提供了丰富的光学元件库和优化的算法，使得用户可以更加高效地进行光 学设计。
软件安装步骤及注意事项 01
下载Zemax安装程序，并双击运行。
02
按照提示完成软件的安装过程，注 意选择正确的安装路径和组件。
安装完成后，需要激活软件，输入 正确的许可证密钥。
02 智能化、自动化将成为光学设计的重要发 展方向。
03
新材料、新工艺的不断涌现将为光学设计 提供更多可能性。
04
光学设计将与机械、电子、计算机等多学 科进一步交叉融合。
下一讲预告及预备工作
下一讲将介绍光学系统 的公差分析与优化方法。
01
02
建议学员多阅读相关文 献和资料，加深对光学 设计理论的理解。
属性栏显示了当前选中对 象的各种属性，用户可以 在这里进行修改和调整。
设计区域是用户进行光学 设计的主要场所，可以在 这里绘制和编辑光学系统。
初学者常见问题解答
问题1
01
如何启动Zemax软件？
解答
02
双击桌面上的Zemax图标或者在开始菜单中找到Zemax程序并
单击启动。
问题2
03
如何新建一个光学设计项目？
Zemax光学设计：一个线性色散物镜的设计参考
Zemax光学设计：一个线性色散物镜的设计参考引言：光谱共焦位移传感器的核心元件是线性色散物镜。
仪器的测量范围、色散本领、分辨率首先决定于色散系统的性能。
数值孔径是色散镜头的主要指标，它决定了镜头的结构以及校正像差的复杂程度。
在共焦光学系统中,轴向共焦响应的半高全宽可表示为其中λ为波长，NA是数值孔径。
在光谱共焦系统中,由于各波长单色光在色散镜头后会聚的位置不同,因此各单色波长的数值孔径并不相等。
在折射式色散元件中，波长数值较小的单色像点距离镜头较近，波长较大的单色像点距离镜头较远，数值孔径将会随着波长的增大而减小。
各单色光共焦轴向响应半高全宽值将随着波长增大而逐渐增大。
由于光学系统出射光谱带宽是光源各波长组份共焦轴向响应在某一轴向位置的叠加，因此波长较小区域的出射光谱的光谱带宽会比波长较长区域的出射光谱带宽值小，相应分辨率也高。
出射光谱带宽随单色光共焦轴向响应的减小而减小。
对于固定波长的情况，增大数值孔径可以减小共焦轴向响应的。
因此可以得出结论，增大色散镜头的数值孔径可以减小光谱共焦光学系统出射光谱带宽，进而提高传感器系统分辨率。
但是数值孔径的提高会使色散物镜的结构和像差校正变得更为困难，不利于镜头的设计。
此外,数值孔径的增大还会减小位移传感器的起始工作距离，设计时应综合考虑。
由于共焦小孔的存在极大的限制了轴外光束，且共焦光学系统中出入射小孔的尺寸在微米量级，而光学系统孔径的尺寸在毫米量级，可将入射小孔处的光当点光源处理。
因此可认为光谱共焦系统只对轴上点成像，主要考虑轴上像差。
其中单色光像差主要是球差，复色光像差是轴向色差。
球差会导致谱峰定位偏差。
此外，球差的存在还会使单色光在相应近轴像面上的光斑尺寸增大。
这会造成单色轴向共儀响应曲线增宽进而展宽共焦小孔出射光信号的光谱带宽，降低传感器系统分辨率。
因此在光谱共焦位移传感器系统色散位移镜头的设计中，应严格校正系统工作波段内各波长单色光对应的球差。
光学工程师光学系统设计与调试
光学工程师光学系统设计与调试内容总结简要作为一名光学工程师，我的工作涵盖了光学系统的设计与调试，旨在提升产品性能和用户体验。
工作环境位于研发部门，我与团队成员紧密协作，不断创新，追求卓越。
主要工作内容包括：一是光学系统设计，根据产品需求，运用光学原理和仿真技术，设计出符合性能指标的光学系统；二是光学调试，通过调整光学元件的位置和参数，使光学系统达到最佳工作状态；三是解决光学问题，针对产品中出现的光学问题，进行分析和解决，确保产品质量和稳定性。
在案例研究方面，参与了一个光学成像系统的研发项目。
该项目要求高分辨率和高对比度，经过多次仿真和实验，我成功设计出了一套满足需求的光学系统。
在调试过程中，我运用专业知识和技巧，使光学系统达到了预期性能。
该项目最终成功应用于产品中，受到了客户好评。
数据分析方面，我对光学系统的性能进行了全面评估。
通过收集和分析实验数据，我对光学系统的成像质量、分辨率、对比度等指标有了深入的了解。
这为我后续的工作了有力支持。
实施策略方面，我提出了针对光学系统优化和升级的方案。
在光学设计阶段，我运用先进的设计理念和仿真技术，提高了光学系统的性能。
在光学调试阶段，我采用精细的调整方法，确保了光学系统的稳定性和可靠性。
作为一名光学工程师，深知责任重大，使命光荣。
在未来的工作中，继续努力，发挥专业优势，为我国光学事业的发展贡献自己的力量。
以下是本次总结的详细内容一、工作基本情况在光学工程师的岗位上，我承担了光学系统的设计与调试工作，这一岗位在研发部门中起到了关键性的作用。
我的日常工作涉及多个环节，从最初的光学系统设计，到后续的光学调试，再到解决实际工作中遇到的光学问题，每一个环节都要求我运用专业知识和实践技能，确保产品质量和性能。
光学系统设计是一个复杂而精细的过程，需要我根据产品需求，运用光学原理和仿真技术，设计出符合性能指标的光学系统。
在这一过程中，不仅需要理论知识的支撑，还需要不断实践，通过多次仿真和实验，才能最终确定光学系统的设计方案。
光学材料的光学性能模拟与优化设计
光学材料的光学性能模拟与优化设计光学材料是指能够对光波进行传导、反射、折射、散射等作用的材料。
光学材料在现代科技领域中扮演着重要的角色，广泛应用于光学器件、光电子器件、光通信等领域。
为了实现更好的光学性能，科学家们通过光学性能模拟与优化设计来研究和改进光学材料。
光学性能模拟是指利用计算机模拟方法来研究光学材料的光学性能。
通过建立光学性能模型，可以预测光学材料在不同波长、不同入射角度下的光学性能表现。
光学性能模拟可以帮助科学家们深入了解光学材料的物理机制，并为优化设计提供理论指导。
光学性能模拟的核心是建立合适的光学性能模型。
在建模过程中，需要考虑光学材料的折射率、透射率、吸收率等参数。
这些参数可以通过实验测量获得，也可以通过理论计算得到。
根据不同的研究目的，可以选择不同的模型来描述光学材料的光学性能。
常用的模型包括等效介质模型、色散模型、散射模型等。
在模拟过程中，科学家们可以通过改变光学材料的组分、结构、形貌等来研究其光学性能的变化规律。
例如，通过改变光学材料的厚度、周期性结构等，可以实现对光学性能的调控。
这种调控可以使光学材料具有特定的光学性能，比如光学吸收增强、光学透射增强等。
通过光学性能模拟，可以预测这些调控效果，并为优化设计提供参考。
光学性能模拟的结果可以通过计算机图像显示出来。
科学家们可以通过观察图像来分析光学材料的光学性能。
例如，通过观察光学材料的透射光谱，可以判断其在不同波长下的透射率。
通过观察光学材料的反射光谱，可以判断其在不同波长下的反射率。
通过观察光学材料的散射图像，可以判断其散射强度和散射角度分布等。
这些观察结果可以帮助科学家们深入了解光学材料的光学性能。
光学性能模拟不仅可以帮助科学家们研究光学材料的基本性质，还可以为光学器件的设计提供指导。
光学器件是利用光学材料制造的具有特定功能的器件，如光学透镜、光纤、波导等。
通过光学性能模拟，科学家们可以预测光学器件的性能，并优化设计。
基于MATLAB的光学系统仿真及优化
基于MATLAB的光学系统仿真及优化近年来，光学系统在许多领域中的应用越来越广泛，如无线通信、医疗影像等。
为了满足各种需求，光学系统在设计时需要进行仿真和优化。
而基于MATLAB的光学系统仿真及优化技术已经成为了一种较为常用的方法。
一、光学系统仿真光学系统仿真是指通过计算机程序对光学系统进行模拟，预测光学信号的传输、成像效应及其它性能。
目前，常用的仿真软件主要有光追模拟软件、有限元分析软件等。
其中，较为常见的是光追模拟软件，它可以精确地模拟光的传播过程，并能够预测光学系统在不同参数下的成像效果。
基于MATLAB的光学系统仿真技术主要采用ray tracing（光線追跡）算法。
这种算法利用光线的物理模型来模拟光的传输过程，在每个接口处计算反射、折射等光路变化，并确定光程差、相位等光学参数。
通过光学系统建模，通过MATLAB程序获取系统的光学参数，采用离散光线跟踪方法检测系统中光线的运动轨迹，得到完整光路的详细信息，并分析系统的光学性能。
二、光学系统优化光学系统的优化通常包括镜头设计、成像质量优化和照明设计等方面。
镜头设计是指通过对光学组件的优化来改进成像质量。
常见的优化方法包括减少像散、减少色差、增加透镜组数等。
成像质量优化是指通过对成像质量的参数进行分析和改进，来提高成像质量。
典型的优化目标包括分辨率、像散、畸变等。
照明设计是指通过特定的照明方案来达到目标照明效果。
其中，镜头设计是光学系统优化的重要方面。
基于MATLAB的光学系统优化可以通过编写程序实现对系统镜头的设计、分析和改进。
在系统设计之前，MATLAB可以对镜头进行优化设计，包括镜头形状、材料、曲率半径以及切向位置等。
此外，通过采用不同方法生成随机点云，进行仿真。
结果显示，通过该技术，可以快速生成不同形状的随机点阵，从而得到不同品质的成像效果。
镜头成像质量优化则是在实际运用过程中对光学系统进行微调，进一步提高成像效果。
三、应用实例基于MATLAB的光学系统仿真及优化技术已被广泛应用于诸多领域，其中最常见的是成像系统仿真。
大相对孔径制冷型红外相机镜头的光学设计
在制造工艺优化过程中，需要充分考虑成本控制 因素，以实现经济效益和性能指标的平衡。
装配调试流程简介
装配前准备
包括清洗零件、检查配合尺寸、准备装配工具等。
装配过程控制
严格按照装配工艺要求进行装配，保证各部件的准确配合和间隙调整 。
调试与检测
装配完成后进行镜头的调试和检测工作，包括光学性能检测、机械性 能测试等，确保镜头符合设计要求。
01
引言
项目背景与意义
红外相机在军事、航空、导航 等领域有广泛应用，对高性能 红外相机镜头的需求迫切。
大相对孔径制冷型红外相机镜 头能够捕捉更远距离、更高分 辨率的红外图像。
该项目的研究与开发对于提升 我国红外相机镜头的研制水平 具有重要意义。
设计目标与要求
01
设计一款大相对孔径、 高分辨率、低畸变的制 冷型红外相机镜头。
探测器冷却方式对镜头材料的影响
不同的冷却方式可能会对镜头的材料选择产生影响，如某些材料在低温 下性能会发生变化，需要在设计时进行充分考虑和测试。
06
机械结构设计与制造工艺规划
镜头机械结构特点分析
紧凑型设计
为了实现小型化和轻量化，镜头采用了紧凑型结构设计。
高精度要求
镜头的光学性能对机械结构的精度要求较高，需保证各部 件的准确配合。
光学传递函数分析
光学传递函数（OTF）概念
MTF分析
描述光学系统对空间频率的响应能力，包 括调制传递函数（MTF）和相位传递函数 （PTF）。
通过仿真软件计算镜头的MTF曲线，评估 镜头在不同空间频率下的成像质量。
PTF分析
综合评价
分析镜头的相位传递函数，了解镜头对波 前的相位影响，为后续光学加工和装调提 供参考。
手机镜头的光学系统设计及杂散光模拟
手机镜头的光学系统设计及杂散光模拟豆修浔;朱佳巍;丁桂林【摘要】In order to meet the demand for high pixels, miniaturization and without stray light of a modern mobile phone lens, a three-unit 5 × 106 pixel optical system based on CODEV software was designed by optical plastic aspherical technology and Monte Carlo ray tracing method. Stray light was analyzed based on LightTools software. After theoretical analysis and experimental verification, the results show that the F number of lens is 2. 6, the full field of view angle is 72. 9°, the total length of system is 3.1mm. Performance test results of the final assembled products meet design requirements and have no unacceptable stray light.%为了满足现代手机镜头对高像素、小型化以及无杂散光的要求,采用光学塑料非球面技术以及蒙特卡洛光线追迹法,使用CODEV光学设计软件,设计了1款三单元5×106像素的手机镜头.同时,运用LightTools光学分析软件进行杂散光分析.结果表明,该镜头的F 数为2.6,全视场角为72.9°,系统总长为3.1mm.最终组装产品的性能测试结果能满足设计要求,且无不可接受的杂散光.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2016(040)004【总页数】6页(P500-505)【关键词】光学设计;手机镜头;光线追迹;杂散光【作者】豆修浔;朱佳巍;丁桂林【作者单位】江苏大学机械工程学院,镇江212013;众盈光学有限公司,中山528441;众盈光学有限公司,中山528441;江苏大学机械工程学院,镇江212013【正文语种】中文【中图分类】TN202随着手机在现代生活中应用越来越广泛的趋势，人们对手机的需求不仅是像素的提高，还有手机镜头的尺寸，要求做到更精小。
光学成像系统中的多物理场模拟与仿真研究
光学成像系统中的多物理场模拟与仿真研究现代科技对于光学成像系统的要求越来越高，因此如何设计合理、性能稳定的成像系统是光学学界的热门研究领域之一。
多物理场模拟与仿真技术作为一种基于数字模型的设计方法，在这一领域正在得到越来越广泛的应用。
一、多物理场模拟与仿真技术多物理场模拟与仿真技术是指通过数字计算方法，对具有多个物理特性的系统进行模拟与仿真的技术手段。
这种技术对于不同物理学领域的研究都有着广泛的应用，例如在力学、热学、流体力学、材料科学等领域。
在光学领域中，多物理场模拟与仿真技术可以用来解决光学系统中光线传输、光场衍射、成像质量等问题。
二、多物理场模拟在光学成像系统中的应用多物理场模拟在光学成像系统中的应用主要有以下几个方面：1.光线传输模拟在光学成像系统中，光线的传输路径很重要，直接关系到成像质量的好坏。
在复杂的光学系统中，如何确定其光学参数以及光线传输路径是一个复杂的数学问题。
借助于多物理场模拟与仿真技术，可以构建出复杂的虚拟光学系统，模拟出光线的传输路径。
通过这种方法，科学家可以快速预测一种设计的光学系统的传输路径，从而为优化系统设计提供依据。
2.光场衍射模拟光场衍射是在光学成像系统中不可避免的现象，通常会使成像质量下降。
多物理场模拟技术可以用来模拟光场的衍射现象，从而快速预测光场衍射情况，并为光学系统的设计提供指导。
这对于设计一些特殊应用的光学系统，如衍射成像系统、夜视成像系统等，具有非常重要的意义。
3.光学成像系统的仿真模拟将多物理场模拟与仿真技术引入光学成像系统的设计中，可以利用计算机对光学成像系统进行仿真模拟，进而对其性能进行评估。
这种方法可以避免设计者因为无法获得具有特定应用性能的元器件而浪费金钱和时间。
通过仿真评估，设计者可以更好地理解光学成像系统的性能局限、缺陷以及可优化的部分，并密切关注设计的关键要素。
三、多物理场模拟与仿真技术的优势对于光学成像系统等领域，多物理场模拟与仿真技术有以下几个优势：1. 节省时间和成本多物理场模拟与仿真技术可以在设计阶段快速预测光学系统的性能，避免了实际制作光学系统的重复试验过程，从而节省时间和成本，推动技术进步。
光学系统的可重构光学设计与仿真技术研究
光学系统的可重构光学设计与仿真技术研究在现代科技中，光学技术在许多领域中扮演着极为重要的角色。
拥有灵活性和可重配置性的光学系统在不同的应用场景中受到越来越多的关注。
可重构光学设计和仿真技术是一种新型的光学技术，它被广泛应用于通信、图像处理、生命科学和医学成像等领域。
本文将介绍可重构光学设计和仿真技术的原理、设计和应用。
一、可重构光学设计的原理可重构光学设计技术旨在设计一种可以在线调整的光学系统，以使其性能最佳。
该技术的基础是能够控制光的干涉和衍射，通过调节光学元件的位置、形状、透过率和相位差等参数来实现光学系统的可重构。
该技术可以优化光学系统的性能，从而改善光学成像、通信、光谱分析等应用的效果。
此外，该技术还可以帮助设计新的光学器件。
二、可重构光学设计的应用可重构光学设计技术在许多领域中都有广泛的应用。
在通信领域中，该技术用于设计高速光通信系统，提高数据传输质量；在图像处理领域中，该技术用于提高光学成像分辨率并减少光学失真；在生命科学领域中，该技术用于光学显微镜和光学成像系统等应用中，提高成像清晰度和可靠性；在医学成像领域中，该技术用于设计新型的医学成像设备，提高医学成像分辨率和灵敏度。
三、可重构光学仿真技术的原理与可重构光学设计技术相似，可重构光学仿真技术旨在通过计算机仿真光学系统来优化光学系统的性能。
该技术的基础是数值计算方法和计算机模拟技术。
通过数值计算方法可以计算光的传递和干涉，通过计算机模拟技术则可以模拟计算机上的光学系统，并预测光学系统的性能。
四、可重构光学仿真技术的应用可重构光学仿真技术在同样也有许多广泛的应用。
在光通信系统设计中，可重构光学仿真技术可以对光学系统进行系统级仿真和应用分析，以确定光学系统的性能参数和优化设计方案。
在图像处理和计算机视觉中，可重构光学仿真技术可以计算光学系统的PSF，预测图像质量，并进行图像检测和增强。
在生命科学和医学成像领域中，可重构光学仿真技术可以计算光学系统的成像分辨率、深度和灵敏度，并优化设计方案，以提高成像分辨率和信噪比。
1300万像素手机镜头设计
1300万像素手机镜头设计耿雨晴;赵烈烽;张向东;葛鹏【摘要】为满足高像素手机的要求,本文根据光学成像理论,利用code V软件设计出一种1300万像素手机镜头.为了增加自由度,减小像差,得到更好的像质,本文采用非球面表面进行光学设计.该镜头由五片非球面镜片、一片滤光镜组成.设计得到光圈值2.2,半视场角35°,有效焦距3.6 mm,镜头总长3.6 mm的轻薄型手机镜头.最终中心视场在中间频率处(即223 lp/mm)的MTF值大于0.6,在高频处大于0.2,在0.8视场中频MTF值大于0.4,可见优化完毕后成像效果可满足使用要求.%In order to meet the unmet commerce needs of high pixel mobile phone, more and more designs come into being. According to the theory of ray optics, a 13 mega-pixel mobile phone lens was designed based on code V, an optical design software. It consists of five aspherical lenses and a filter. The F-number of the lens is 2.2, the half field of view is 35 degrees, the effective focal length is 3.6, and the total length of the lens is 3.6 mm. The MTF(modulation transfer function) of central field of view is greater than 0.6, the high frequency is greater than 0.2 and in the 0.8 field of view the middle frequency is greater than 0.4. In a word, the lens can meet the requirement of the high imaging quality camera.【期刊名称】《光电工程》【年(卷),期】2018(045)002【总页数】6页(P33-38)【关键词】光学设计;非球面;手机镜头;1300万像素【作者】耿雨晴;赵烈烽;张向东;葛鹏【作者单位】华南理工大学物理与光电学院,广东省光电工程技术研究开发中心,广东广州 510640;广东烨嘉光电科技股份有限公司,广东东莞 523000;华南理工大学物理与光电学院,广东省光电工程技术研究开发中心,广东广州 510640;华南理工大学物理与光电学院,广东省光电工程技术研究开发中心,广东广州 510640【正文语种】中文【中图分类】TN929.532000年夏普联合J-phone推出首款照相手机以来，手机镜头已成为不可或缺的一部分[1]。
镜头光学性能评测技术
07-Aug-2011
z模组组装工艺
模组封装主要采用CSP和COB两种方式，由于COB拥有质量与价格上的竞争优势， 现已逐渐成为业界主流。
CSP和COB比较：
优势 劣势
CSP-Chip Scale Package 凭借玻璃覆盖，模块组装厂商可 有较高良率（95%）
1.因为Wafer-level（晶圆级）, 且制程需专利限制
根据行业最常规的检测项目和我司现有条件，主要从分辨率、相对亮度、色 彩还原、畸变、杂光、鬼影等最影响模组品质方面作一些介绍。当然，模组高度 等尺寸，模组镜头的一些参数，焦距、后焦、FNO数、镜头的光谱透过率（有时 包括滤色片）是否与设计符合，也是评测的项目。
舜宇浙江光学研发部
07-Aug-2011
评价镜头设计加工的优劣，对验证和改善镜头品质方面有较好的参考价值。 这是测量的MTF曲线：
Contrast []
1 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 0
MTF vs Frequency (Field)
Tan; X'_= -1.75
Tan; X'_= 0
Tan; X'_= 1.75
镜片材质又以塑料和玻璃之分，塑料材质成本低，重量轻，但是像质比玻璃差。而 且在极度精小尺寸下，塑料成型的工艺也有一定问题，玻璃镜片虽然成本高，重量重， 但有良好的成像效果，而且尺寸精细度（镜片直径与厚度）可达更高要求。
z传感器（Sensor)
目前用在手机相机模组中的传感器可分为光电耦合组件（Charge Couple Device，简称 CCD），与互补金属氧化物影像传感器（CMOS Image Sensor,CIS）两种技术。两者都是利用 感光二极管（photodiode）进行光电转换，其差别在于数字数据的传输方式不同，CCD传感 器是通过电荷，而CMOS是通过类似内存电路的方式传输数据。
光仿真与光学元器件设计
光仿真与光学元器件设计光仿真和光学元器件设计是近年来发展迅速的光学领域的两个重要研究方向。
随着科学技术的不断进步和发展，光学在现代物理学、通信技术、医学、材料等领域扮演着越来越重要的角色。
光仿真和光学元器件设计旨在通过模拟和优化光学系统以及设计创新的光学元件，提高其性能和应用的可行性。
光仿真是光学领域中一种常用的研究方法，它能够模拟光的行为以及光在不同材料和结构中的传播和相互作用。
光仿真既可以基于经典的几何光学理论进行建模，也可以使用波动光学理论进行模拟。
通过光仿真，研究人员能够预测光学系统的性能、优化系统参数，以及研究光在各种材料和结构中的行为。
光仿真在光学元器件设计、光通信、光信息处理等领域有着广泛的应用。
在光学元器件设计方面，人们希望能够设计出性能优越、功能独特的光学元件，以满足现代光学技术的需求。
光学元件是光学系统中的基本组成部分，它们能够控制光的传播、聚焦、分束以及变换光的波长等。
光学元件的设计需要结合光学理论、材料科学、工艺技术等多个学科的知识，在满足特定的光学性能要求的同时，兼顾制造成本、工艺可行性等因素。
为了实现可行的光学元器件设计，人们通常会借助计算机辅助设计软件和光学仿真工具。
这些工具可以帮助研究人员对光学元件的设计进行建模、仿真和优化。
首先，通过建立精确的数学模型，可以描述光学元件的传播特性和相互作用。
其次，光学仿真工具可以模拟光的传播过程，通过光线追迹、波动光学模拟等方法来预测光学系统的性能。
最后，基于仿真结果，研究人员可以对光学元件的参数进行优化，例如调整形状、厚度、折射率等。
光学元器件设计的关键是设计出满足特定要求的光学性能的元件。
例如，在设计光学透镜时，要考虑透镜的焦距、放大倍率、畸变等参数，以满足特定的光学成像需求。
在设计光学过滤器时，要考虑其工作波长范围、透过率、衰减率等参数，以满足特定的光谱选择需求。
同时，还需要考虑光学元件的制造过程中可能遇到的困难，例如光学材料的可用性、工艺限制等。