一.概述
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!v= 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。
kYWna Y ^F !*L)v 图一：常见手机镜头结构
k e! t)Cf]]dV 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。
+ue1+# 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。
\q *-9_M JV@G 9PT 二. 设计要求
KO7& dM 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：
+lfO4^V -.y 1]4 F/数=2 y2#"\5dC 波长在486 nm, 587 nm, 656 nm |1tpXpe 焦距5.58mm，半视场角35° vK@U K"m 相对照度﹥40% 9) ,|h 畸变<2% I |c!:4 像元尺寸5um对应奈奎斯特频率处100cy/mm，全视场MTF﹥0.2 $'>JG9M 第一表面到像面距离6.5mm kS &>g 半像高3.905mm
6WT3-@d 摄像模块总长度较短，避免从手机机身突出。 _ Y ; tD Z1I.f"XY
三. 6P镜头
:N _]*> 初始结构通常采用计算法或者查找
专利获取。本例采用Synopsys中的DSEARCH功能对于手机镜头进行仿真，读者感兴趣的也可以参考国外专利镜头，并对镜头进行一定的
优化，以达到仿真效果。
fz`)CWo: 进行DSEARCH的搜索，得到如下十个结构，选取一个较好的结构如图所示。
AEaN7[PQx| SYNOPSYS 初始结构搜索宏和运行结果：
|hw.nY]J %cg| KB"l 初始宏文件
=]-z?O6^` 请评论区留言联系工作人员获取代码
.#bf9J OE
1P[x.t#
.4R.$`z4 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。
P{UV3ZA% +a^gC
k9OGnCW\
,8Po
_ [ 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：
G 3,v'D5 ssx#|InY K$Vu[!l`
GW'v\O 查看数据表，厚度得以优化。
5N $XY@ X*@ tp,t oRSA&h Ss
Ms,MXJtH 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）。
18 sc|t z9[TjTH^}T 优化后的结构如图所示:
_3@5@1[ s L55 UeP\ X. ;VZwT+
m!Z<\2OP 查看镜头的MTF图：
Lu.+J]Rz z8ZQL.z%h j; y ~vX b
U< G 2tn( 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。
$Y6\m` zaHZ5%{LQD -)oUb=Lk{
相对照度与畸变与畸变也都满足了设计需求。 \alV #>J5
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