一.概述
sWq}/!@& 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。
$reQdN=~ aX bj pb+ 图一：常见手机镜头结构
{!4ZRNy(k naY#`xig 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。
Ac>G F 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。
P6 '0:M@5 `1
Tg8 二. 设计要求
> LU !Z 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：
\3t)7.:4 ?G5 , x F/数=2 ZI!;~q 波长在486 nm, 587 nm, 656 nm (WGEX(| 焦距5.58mm，半视场角35° "W}+~Sn 相对照度﹥40% X*r?@uK5 畸变<2% b Olb 像元尺寸5um对应奈奎斯特频率处100cy/mm，全视场MTF﹥0.2 fb!>@@9Z 第一表面到像面距离6.5mm 0w$1Yx~C 半像高3.905mm *u34~v16, 摄像模块总长度较短，避免从手机机身突出。 ^X*l&R_=R i?F~]8
三. 6P镜头
m`,h nDp 初始结构通常采用计算法或者查找
专利获取。本例采用Synopsys中的DSEARCH功能对于手机镜头进行仿真，读者感兴趣的也可以参考国外专利镜头，并对镜头进行一定的
优化，以达到仿真效果。
wD<W 'K 进行DSEARCH的搜索，得到如下十个结构，选取一个较好的结构如图所示。
6A} 45 SYNOPSYS 初始结构搜索宏和运行结果：
zL+M-2hV _lOyT$DN 初始宏文件
{f>e~o
请评论区留言联系工作人员获取代码
VB+y9$Y'
j+3=&PkA.]
|uA /72 查看镜头结构数据表，发现镜头最低厚度被限制在1mm，作为一个手机镜头这并不是很合理。
]@ms jz' ];Bk|xJ/> }Do$oyAV$G
h`:gMhn 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：
|= Pw -uk LkJ-M=y k'd=|U;(FV
4Cf.%f9@ 查看数据表，厚度得以优化。
,HW[l.v O/f+B}W 0 ~nub
GplEad
$ 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）。
f@xjNm*'Z SDW!9jm>R 优化后的结构如图所示:
Z
uO
7 N ~w$ ^`e!] j 1$s^ -9
%t,Fxj4F 查看镜头的MTF图：
}xy[ &-dh pU@ &- Ivc/g,
!JwR[X\f 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。
* @'N/W/ 8 jL#`CD ,fD#)_\g2
相对照度与畸变与畸变也都满足了设计需求。 (,
u W-
n]WVT@ nTPq|=C
