一.概述
oP~%7J t 随着智能手机的快速发展, 人们在追求高像素、高像质的拍照效果的同时，对手机
镜头的要求也在不断提高。随着手机功能不断的增加和机身越来越轻薄化，携带方便、功能齐全的智能手机大有取代低端数码相机的趋势。因此对手机镜头分辨率的要求也越来越高。
;Wgkf_3 ";jKTk7 图一：常见手机镜头结构
%mAwK<MY` <ivq}(%72 早期的镜头都是由单片凸
透镜所构成。因为清晰度不佳,又会产生像差，而被改良成复式透镜，即以多片正负透镜的组合，来纠正各种像差或色差。现在的镜头大部分都由若干片透镜组成，有塑胶透镜或玻璃透镜。塑胶透镜通常采用塑胶原料依靠模具注塑而成。
Qe =8x7oIP 玻璃透镜通常采用高质量的
光学玻璃制成，透镜又分为非球面透镜和球面透镜两类。目前手机镜头构造有:1P、1G1P、2P、1G2P、3P等，这里的1P、1G1P等是摄像头里光学镜片材质及数量组成的描述。数字代表镜头数量，字母代表材质，如G是玻璃材质，效果较好，价格较高。P是塑料材质，效果一般，价格便宜。
M1=eS@ v:"Y 二. 设计要求
Ji.FG"h+2 光学塑料具有透光性好、重量轻、价格低等优点，手机镜头常用光学塑料作为透镜材料。现在我们需要设计一个6片塑料非球面+1片保护玻璃的手机镜头，具体要求如下：
C<#_1@^:8e 4k!>JQor F/数=2 <UY9<o 波长在486 nm, 587 nm, 656 nm b ,x$wP+ 焦距5.58mm，半视场角35° <Uu[nUJ 相对照度﹥40% tIk$4)ZAl 畸变<2% r{{5@ 像元尺寸5um对应奈奎斯特频率处100cy/mm，全视场MTF﹥0.2 dTW cn7C 第一表面到像面距离6.5mm lS|F& I5j 半像高3.905mm xb2j
|KY7 摄像模块总长度较短，避免从手机机身突出。 `(r0+Qx [0D.+("EW
三. 6P镜头
%?3$~d\n 初始结构通常采用计算法或者查找
专利获取。本例采用Synopsys中的DSEARCH功能对于手机镜头进行仿真，读者感兴趣的也可以参考国外专利镜头，并对镜头进行一定的
优化，以达到仿真效果。
uS JLIb 进行DSEARCH的搜索，得到如下十个结构，选取一个较好的结构如图所示。
F. I\?b SYNOPSYS 初始结构搜索宏和运行结果：
BCO (,k 7^;-[? l
初始宏文件
BoXPX2: 请评论区留言联系工作人员获取代码
oT|:gih5
drvz
[
9;
\!"3 yd 查看镜头结构数据表，发现镜头最低厚度被限制在1mm，作为一个手机镜头这并不是很合理。
&o E'|^G \ E6 0 kZ;Y/DH
!$/P8T``M 使用TLIMIT命令以及SLIMIT命令重新设置最小值，再度交给DESEARCH进行搜索，DESEARCH搜索会出现个别镜面之间出现重叠，应避免使用这种结构。获得如下的结构：
CDY3 +! v%kl*K`* tkmzOc H
eM]>" 查看数据表，厚度得以优化。
|9Y~k,rF XT \2 {8 &=t8,c
'!`| H 3 由光扇图可知，镜头仍具有较大的像差，使用DESEARCH自动生成的优化宏对镜头进行优化，并
模拟退火（50，2，50）。
7X8*7'.2 Q9c*I ,O j 优化后的结构如图所示:
_88X-~. ]x66/O\0u 8?rq{&$t
1+ [,eq 查看镜头的MTF图：
] f5vk ,&g-DC ag o=-Af|#b
%_G '#Bn< 可以看到MTF满足全视场大于0.2，接着查看相对照度与畸变。
8K@e8p( y <?:h(IZe[ 2Sk hBb=d
相对照度与畸变与畸变也都满足了设计需求。 ~.#57g F"
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