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2005-09-28 09:38 |
[推荐]手机相机镜头设计及绕射光学元件设计
11月17日-18日闪亮登场 4gNRln- ASU\O3%% @{a-IW3 R}26 "+~ *内容概述: 3^UsyZS) ;I@L 取样模块的光学系统设计[optical design for image pick-up device] ll09j Ef vj$6 数字相机(DSC)与手机模块相机(CCM),其光学镜头的设计,实际上是完全类似的,祇不过后者体积较小而已,若暸解基本的光学知识及设计方法,即可处理两者。 Cb-E<W&2D meD (ja 例如对CCM而言, BT#g?=n#` c9@jyq_H? ⑴TOTR(光学总长)要求较短。如此才能使手机外型变薄,但TOTR在压缩时,镜片的形状及Telecentric angle与数字相机有所不同。 cY]Y8T) MW>28 ⑵FOV(视角)通常较数字相机为大。此乃因为CCM的焦距较小,因此拍摄距离也较近,故FOV自然要求大些。 -d)n0)9 4^^rOi0 ⑶由于CCM镜头较小,故其中的镜片均小很多,在处理较小镜片时,会发生加工困难,精度要求高,组装较精密等问题。 eV%bJkt. }]?G"f
t K 同样的设计技术,又可以应用到光电影像产品上,如 指纹辨识器,汽车倒车模块,胶囊镜片(capsule camera lens),数位录象机镜头(DV)等等。另外,变焦镜头(Zoom lens)在CCM手机模块的应用亦开始被导入,故关系这方面的一些进展亦做出讨论。 jP'b! 4 rB?cm]G= 另外提出一些最近在影像光学方面的新趋势,包括新的光学设计方法及新的加工方法。如绕射光学组件DOE及自由曲面(Free form surface)的设计应用。 K! j*:{ {f3fc8(p l!` 0I] } Y@Y(;C"SW 绕射光学组件[Diffractive Optical Element] #L$ I%L" B'/ >Ax& 绕射光学组件(DOE)在目前光学产业中,是一全新的课题。它在理论及观念上与传统的光学组件完全不同,前者以绕射的动作达到吾人所需的要求,而后者以折射及反射定理去作设计,以达到光学需求。 T$;XJx v|2j~ DOE本身可以视为某种特殊“镜片”,故其本身与传统镜片相同,亦有各类像差、色散等类似物理量。在实际使用时,利用它的特殊光学特性与传统的折射镜片特性,合成一种混合镜片(Hybrid lens),此种混合镜片可以有传统镜片无法做到的动作,如: ,O!aRvzap 0M98y!A 5^ 1. 单一材料所作的镜片可以消色差, mhuaXbr PtOnj)Q 2. 单一镜片可以有多重焦距(Multi-Local Length)。 c`; LF'! w5jZI|
3. 单一镜片可以做到多重焦点(Focal Array)等。 j!)p NZW.< -=IM8Dny 这些特性在微小化的光电产品中,占有极重要的地位,使许多光电产品更简化及更有效率。 D:EF@il 3~la/$?p0 目前在处理DOE的产品中,除了设计外,Zemax软件(与OSLO软件同)是以相函数(Phase function)来代表DOE的特性。加工及检测方式是最大的瓶颈,国内仍需要一段时间的努力,方能有所成就。 .& | |