一.概述
';0NWFP 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。
}th^l*g .6D9m.Q, 图一：常见手机镜头结构
x6 c#[:R& ~1 yMw.04V 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。
8 K/o / 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。
tS vklI ,$qqHSd1M 二. 设计要求
\1p5$0z 光学塑料具有透光性好、重量轻、价格低等优点，手机镜头常用光学塑料作为透镜材料。现在我们需要设计一个6片塑料非球面+1片保护玻璃的手机镜头，具体要求如下：
ax)j$ %Fg}"=f1 F/数=2 X&qa3C}) 波长在486 nm, 587 nm, 656 nm BLvI[b|3gn 焦距5.58mm，半视场角35° X;?Z_3I:5 相对照度﹥40% VI (;8 畸变<2% l6S6Y 像元尺寸5um对应奈奎斯特频率处100cy/mm，全视场MTF﹥0.2 i!=2 8|_ 第一表面到像面距离6.5mm a} w%k 半像高3.905mm GK/Q]}Q8pZ 摄像模块总长度较短，避免从手机机身突出。 r4D 6I, EdPN=
三. 6P镜头
-Jtx9P 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。
M5Twulz/w 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。
f @c s<x SYNOPSYS 初始结构搜索宏和运行结果：
C;j V{sb9c Q&9%XF
uM 初始宏文件
g#ZuRL 请评论区留言联系工作人员获取代码
Yv`8{_8L
"k${5wk#Fl
WSY&\8 查看镜头结构数据表，发现镜头最低厚度被限制在1mm，作为一个手机镜头这并不是很合理。
`>q|_w \e iZy`5 epH48 )2
4#qjRmt 使用TLIMIT命令以及SLIMIT命令重新设置最小值，再度交给DESEARCH进行搜索，DESEARCH搜索会出现个别镜面之间出现重叠，应避免使用这种结构。获得如下的结构：
h CLXL g1uqsqYt WR* |kh
9 o7d3 ir) 查看数据表，厚度得以优化。
Rro{A+[,X LxGE<xj|V% E00zf3Jgv'
y%H;o?<W X 由光扇图可知，镜头仍具有较大的像差，使用DESEARCH自动生成的优化宏对镜头进行优化，并
模拟退火（50，2，50）。
B=;pyhc lbES9o5 优化后的结构如图所示:
LaE;{ jY 1 ] @}+H )r2$/QF9
9rb/h kX& 查看镜头的MTF图：
;!@\|E )Q\ZYCPOr 6[9E^{(z
:*M\z3`k 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。
! 40 t:+I 0;)6ZU xae rMr
相对照度与畸变与畸变也都满足了设计需求。 `~(C\+gUp
f*~ 4Kv ~MY (6P
