小型攝影與投影光學(xué)系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì).pdf

1、隨著科技不斷進(jìn)步，成像系統(tǒng)光學(xué)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(dòng)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(xué)成像系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了新的思路和方法，有效地促進(jìn)了成像光學(xué)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(yīng)用領(lǐng)域就是攝影成像系統(tǒng)中的手機(jī)鏡頭，而LED的發(fā)展，對(duì)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(shè)計(jì)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(jìn)行了800萬像素手機(jī)鏡頭和LED汽車投影迎賓燈的設(shè)計(jì)。
　　本文首先介紹了成像光學(xué)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(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展方向。闡述了成像設(shè)計(jì)和非成像設(shè)計(jì)的區(qū)別，介紹了成像設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)了一款800萬像素手機(jī)鏡頭。所設(shè)計(jì)的手機(jī)鏡頭采用一個(gè)美國專利作為初始結(jié)構(gòu)，對(duì)其

3、總厚度進(jìn)行重點(diǎn)優(yōu)化控制。設(shè)計(jì)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(shí)系統(tǒng)成像質(zhì)量好，公差相對(duì)寬松。
　　本文利用Zemax和Tracepro作為優(yōu)化仿真軟件，設(shè)計(jì)了一款以LED作為光源的汽車迎賓燈。該設(shè)計(jì)采用最小光束角算法設(shè)計(jì)CPC聚光器，作為迎賓燈聚光系統(tǒng)，優(yōu)化設(shè)計(jì)獲得高放大率的鏡頭作為其成像系統(tǒng)。該迎賓燈設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)聚