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《結(jié)構(gòu)簡潔的光學(xué)變焦距手機鏡頭設(shè)計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第32卷第1期應(yīng)用光學(xué)V01．32No．12011年1月JournalofAppliedOpticsJan．2011文章編號：1002—2082(2011)01—0027—04結(jié)構(gòu)簡潔的光學(xué)變焦距手機鏡頭設(shè)計張韌劍1，馮亞萍2，江曼，任兆玉1(1．西北大學(xué)光子學(xué)與光子技術(shù)研究所，陜西西安710069；2．寧波大學(xué)理學(xué)院，浙江寧波315211)摘要：通過利用ZEMAX光學(xué)工程設(shè)計軟件設(shè)計了一款適用于手機的2倍內(nèi)置式光學(xué)變焦距鏡頭。鏡頭僅由4片非球面的塑料透鏡和1片BK7的紅外濾光片構(gòu)成，能夠達到28
2、5lp／mm的空間頻率，可匹配1．75肛m的COMS圖像傳感器，全視場RMS半徑均小于艾利斑半徑，全視場最大畸變小于3％，MTF值在1／2奈奎斯特頻率處的大部分視場大于O．5，總長度小于9．2mm。整個變焦距系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，分辨率高，成本低，可滿足手機鏡頭光學(xué)變焦的要求。關(guān)鍵詞：光學(xué)變焦；ZEMAX；非球面透鏡；MTF；手機鏡頭中圖分類號：TN942．21文獻標(biāo)志碼：ACompactopticalzoomlenssystemformobilephonesZHANGRen—jianl，F(xiàn)ENGYa—pin92
3、，JIANGManl，RENZhao—yul(1．InstituteofPhotonics&PhotoTechnology,NorthwestUniversity，Xi’an710069，China2．NingboUniversity’sFacultyofScience，Ningbo315211，China)Abstract：Acompact2xopticalzoomlenssystemformobilephoneswasdesignedwithZEMAX．Thesystemconsistsof4plas
4、ticasphericlensesandanIRfilter．Thelimitingresolutionis285lp／mm，whichmatchestheCMOSimagesensorof1．75肛mpixelsize．Inthewholefieldofview(FOV)，theRMSraidusiSlessthanairydiskandthemaximumdistortioniS1essthan3％，theMTFatthehalfNyquistfrequency(285pl／mm)ofCMOSinmo
5、stpartoftheFOVweregreaterthan0．5，andthelengthoftheopticalzoomlenssystemislessthan9．2mm．Itiscompactinstructure，highinresolutionandlowincost，whichmeetsthezoomlenssystemrequirementsofmobilephones．Keywords：opticalzoom；ZEMAX；asphericallens；MTF；phonecamera引言近年來
6、，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，手機攝像鏡頭已經(jīng)從最早的10萬像素發(fā)展到了現(xiàn)在的1200萬像素，在未來必定會向更高的像素發(fā)展。但目前高像素的拍照手機大多都是定焦距的，缺少了光學(xué)變焦，人們希望手機鏡頭也可以達到同照相機鏡頭相當(dāng)?shù)氖褂眯Ч鈱W(xué)變焦手機鏡頭便成為目前拍照手機的一個新亮點，也將成為拍照手機今后發(fā)展的一個必然趨勢‘卜引。本文利用ZEMAX光學(xué)工程設(shè)計軟件設(shè)計了一款結(jié)構(gòu)簡潔、高分辨率的內(nèi)置式2倍光學(xué)變焦手機鏡頭。1設(shè)計過程1．1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選取現(xiàn)在市場上可拍照手機的變焦功能一般指的都是數(shù)碼變焦，大多都不具備
7、光學(xué)變焦的功能。所收穰日期：2010—04—29；修回El期：2010—07—01基金項目：西北大學(xué)研究生科研實驗資助項目(09YSYl6)作者簡介：張韌劍(1985一)，男，陜西寶雞人，碩士研究生，主要從事光學(xué)設(shè)計和固體激光器件方面的研究。E—mail：zrj一121@163．corn萬方數(shù)據(jù)·28·應(yīng)用光學(xué)2011，32(1)張韌劍．等：結(jié)構(gòu)簡潔的光學(xué)變焦距手機鏡頭設(shè)計謂光學(xué)變焦就是通過鏡頭中鏡片的移動來實現(xiàn)系統(tǒng)總的有效焦距的變化；數(shù)碼變焦是通過相機內(nèi)的處理器，把圖片內(nèi)的每個像素面積增大，直到若干倍后
8、人眼還能看清像面，這種手法如同用圖像處理軟件把圖片的面積改大，程序還在相機內(nèi)進行，把原來CCD或者CMOS圖像傳感器上的一部份像素使用“插值”處理手段將像面放大到整個畫面，其成像質(zhì)量遠遠不如光學(xué)變焦[3]。目前市面上一些能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)變焦的手機其價格都比較昂貴，變焦鏡頭使用的鏡片數(shù)也比較多，其復(fù)雜的結(jié)構(gòu)使手機的成本也大大增加，往往一個鏡片位置的松動便引起整個系統(tǒng)變焦效果的下降[4]。為了既可以實現(xiàn)光學(xué)變焦，又能夠增強穩(wěn)定性和降低
