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一款超薄非球面手机镜头设计

作　者: 黄航星
导　师: 金伟民
学　校: 浙江师范大学
专　业: 光学
关键词: 光学设计手机镜头非球面透镜 ZEMAX 蒙特卡洛法
分类号: TB851
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着社会的不断进步,人们对手机镜头的光学性能及成像质量的要求也越来越高。为了满足社会的需要,设计人员采用各种方法来提高镜头的光学性能及成像质量。近年来,由于计算机技术和非球面加工、检测技术的不断进步,非球面在镜头设计中已经得到了越来越广泛的应用。本文主要包括四部分,像差理论是整个设计的核心问题。现在的手机镜头总长一般为5mm左右,为此根据像差的基本理论,运用光学设计软件ZEMAX,参考传统三片式结构,设计了一款新的超薄非球面塑料手机镜头。第一部分介绍像差的基本理论包括各种初级像差和薄透镜初级像差理论。第二部分,根据像差的基本理论,从专利文献中,选择一定的基本结构作为初始结构。本课题选定了新的三片式结构,第一片镜片是正透镜,第二片镜片是负透镜,第三片镜片也是负透镜,且光阑则位于第一片透镜和第二片透镜之间。第三部分,根据设计目标,对初始结构加以改进,运用非球面,塑料材料校正像差,然后对优化后的系统,进行数据分析,在优化中,使用了APL5014DO、POLYSTYR、ARTON_D4531材质的三片非球面透镜,使镜头总长变为2.19mm,在2951p/mm的MTF值都大于0.2,点列图能量集中,各视场都在airy限制内。第四部分,运用蒙特卡洛法,对系统进行公差分析。公差分析发现,根据加工技术给定的公差,满足系统要求。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-6
1 绪论  6-9
  1.1 国内外发展现状  6-7
  1.2 研究的趋势和意义  7
  1.3 研究的内容  7-8
  1.4 研究的设计要求  8-9
2 像差理论与初始结构  9-18
  2.1 像差理论简介  9-11
  2.2 本项目初始数据  11-17
    2.2.1 确立初始结构  11-14
    2.2.2 具体结构参量  14-17
  2.3 小结  17-18
3 光学系统的优化  18-40
  3.1 ZEMAX优化的简介  18-28
  3.2 本系统优化过程  28-29
  3.3 优化后具体参数  29-33
  3.4 优化后数据结果分析  33-39
  3.5 小结  39-40
4 公差分析  40-52
  4.1 公差分析的简介  40-47
  4.2 本项目公差分析过程  47-49
  4.3 公差数据分析  49-51
  4.4 小结  51-52
5 总结  52-53
参考文献  53-55
攻读学位期间取得的研究成果  55-56
致谢  56-58

一款超薄非球面手机镜头设计

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