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ZEMAX光学设计实例（139）---一个6P手机镜头的设计

2021-12-19 11:26| 发布者：Davis| 查看：2575| 评论：0|原作者: 小小光08

摘要：本文介绍了使用ZEMAX光学设计软件复原一个6P手机镜头的过程，包括光学结构参数、非球面系数的输入，以及对MTF曲线、球差-色差曲线等性能参数的查看和验证。同时还讲解了如何将模拟材料与实际光学塑料或玻璃进行合理替换，以达到更好的光学性能。

引言：

很多时候，选择一个合格的初始结构，并在此基础上进一步修改、改进与优化，是完成一个光学设计的必由之路。

技术指标：

参考苹果的手机镜头专利US20160341934A1-Cameralens system来复原设计一个6P手机镜头。

该专利中，210镜头的2D Layout，如下图：

该6P镜头的性能参数，如下图：

结构参数，如下图：

非球面系数，如下图：

复原设计：

首先输入系统特性参数，如下：

在系统通用对话框中设置孔径。

由专利给出的焦距f=4.624mm和Fno=2可以计算出入瞳直径为2.312mm。

在孔径类型中选择“Entrance PupilDiameter”，并输入“2.312”；

HFOV=37.0°，在视场设定对话框中选择“Angle”，并输入六个视场（0、0.3、0.5、0.707、0.85、1），如下图：

在波长设定对话框中，设置F.d.C，如下图：

然后，将专利中的光学结构参数和非球面系数，都输入到LDE中，如下图：

LDE中，“Material”中选“Model”，分别输入折射率和阿贝数。

非球面系数按照以下公式定义：

在MFE中，可以使用EFLY操作数查看每一个镜片的焦距，并和专利中给出的焦距（f_l）对比，来验证下输入的参数是否有误。

查看此时的2D Layout，如下图：

查看Ray Fan，如下图：

查看Ray Fan，如下图：

查看场曲/畸变，如下图：

MTF，如下图：

球差-色差曲线，如下图：

查看相对照度，如下图：

此时，从以上各个图表可以看出，基本还原了这个6P手机镜头。

然后，将“Material”修改为合适的实际的光学塑料或玻璃，LDE如下图：

再次查看点列图，如下图：

此时，更换为实际材料后，光学性能与之前基本保持一致，就不再做进一步优化了。

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