小型攝影與投影光學系統(tǒng)仿真設計.pdf

1、隨著科技不斷進步，成像系統(tǒng)光學性能及成像質(zhì)量也隨之提高，但是人們追求小型化、高像素以及高成像質(zhì)量成像系統(tǒng)的動力是永無止盡的。近年來，非球面技術(shù)的不斷發(fā)展以及LED逐步成為新一代綠色光源，為光學成像系統(tǒng)的設計提供了新的思路和方法，有效地促進了成像光學系統(tǒng)小型化及高質(zhì)量化的發(fā)展。最能體現(xiàn)非球面技術(shù)發(fā)展的應用領(lǐng)域就是攝影成像系統(tǒng)中的手機鏡頭，而LED的發(fā)展，對投影成像系統(tǒng)影響巨大，新技術(shù)的革新必然帶來新的設計思路和方法。因此，本文采用非球面技

2、術(shù)和LED作為新一代光源，進行了800萬像素手機鏡頭和LED汽車投影迎賓燈的設計。
　　本文首先介紹了成像光學技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，攝影成像系統(tǒng)和投影成像的區(qū)別，以及未來成像光學設計的發(fā)展方向。闡述了成像設計和非成像設計的區(qū)別，介紹了成像設計的像差理論和優(yōu)化方法，以及非球面的像差理論、二次曲面和CPC聚光器。
　　本文利用Zemax作為優(yōu)化仿真軟件，設計了一款800萬像素手機鏡頭。所設計的手機鏡頭采用一個美國專利作為初始結(jié)構(gòu)，對其

3、總厚度進行重點優(yōu)化控制。設計結(jié)果表明，與初始結(jié)構(gòu)相比，不僅鏡頭總長度由7mm優(yōu)化至5.7mm，而且少用一片紅外濾光片，同時系統(tǒng)成像質(zhì)量好，公差相對寬松。
　　本文利用Zemax和Tracepro作為優(yōu)化仿真軟件，設計了一款以LED作為光源的汽車迎賓燈。該設計采用最小光束角算法設計CPC聚光器，作為迎賓燈聚光系統(tǒng)，優(yōu)化設計獲得高放大率的鏡頭作為其成像系統(tǒng)。該迎賓燈設計符合現(xiàn)代潮流，與同類型產(chǎn)品相比，由于該系統(tǒng)采用最小光束角算法設計聚