800万像素的手机镜头设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

智能手机发展到现在已经是人手一台的地步了，而拍照功能则是智能手机最不可或缺的一部分，各大手机公司都会将其先进的拍照功能作为卖点，人们对手机照相的要求也是越来越高。随着手机镜头制造技术的迅猛发展，手机像素日益增高，低像素的手机镜头已被高像素镜头所取代，而且体积也越来越小，高端像素的要求作为手机众多功能中最重要的一环已经被日常化。但是市场上的镜头像素到发展到目前为止脚步有所放缓，这就需要在画质上继续有所突破，才能占有一定的市场份额，提高产品的竞争力。

手机镜头的研发工作始于20世纪90年代，世界上第一款照相手机是由夏普J-PHONE(现在的日本沃达丰)在2001年推出的J-SH04手机，它只搭载了一个ll万像素的COMS数码相机镜头，却成为了手机拍照技术上革命性的突破。随后各大手机知名制造厂商纷纷开始研发手机摄像功能。目前照相手机的市场占有率几乎是100％，特别是带有高像素2M、3M、5M、8M的镜头就成为镜头研发的热点。在中国市场，诺基亚配带的30万像素的7650手机开辟了中国可拍照手机的新型之路,随后手机摄像头的像素持续发展,从30万、130万,逐渐发展到200万、300万乃至500万,到了2013年,国内800万像素的镜头已经成为智能手机的标准配置，而1300万像素这种曾经不敢想象的高端镜头也逐渐被应用到智能手机上。在对图像质量要求的前提下,目前对手机机体轻薄化的趋势越来越明显,这从2006年至今的手机发展的机形上可以明显看出来，越来越薄的手机备受人们的喜爱,在市场所占的份额也比较大。虽然现在一部分旗舰机都配备两千万像素级别的摄像头，但是800万像素的手机摄像头仍具有其独特的魅力。例如，苹果公司凭借其几部明星产品迅速成为市值第一的上市公司，而这几部手机都是配备的800万像素手机，相对于其他的厂商的千万级别像素的手机在各种测评中仍独占鳌头，其摄像头拍摄出来的照片已成为行业的标杆。所以本次设计基于目前市场800万像素镜头的标准的基础上扩大镜头的视场角，优化镜头整体的长度，在保证相对照度稳定的基础上，积极改善800万像素镜头的像质质量，积极配合生产工艺的要求，设计一款良品率较高的可行性产品。

2. 研究的基本内容与方案

要想完成本次设计，必须选择好光学设计软件，光学材料和初始结构。在光学设计软件的选择方面，ZEMAX是用光线追迹的方法模拟折射、反射和衍射的序列及非序列光学系统的透镜设计程序，用“面”的概念模拟序列光线追迹，用“组件”或“物体”的概念模拟非序列光线追迹，可以很好的完成800万像素镜头的设计。所以我选用ZEMAX光学设计软件来完成本次设计。在材料的选取方面，光学塑料是一种透明的非晶体有机高分子聚合物，具有透光性好，质量轻，成本低，加工简单的优点，但是具有折射率可靠性差，膨胀系数大，表面硬度低，耐热性耐溶性差的缺点。所以本次设计为了让成像效果更稳定，我采用光学玻璃和光学塑料相结合的方式。在初始结构的选择方面，一个好的镜头离不开一个合适的初始结构。如果初始结构选择不当，再经验丰富的设计者也完成不了设计任务。初始结构的选择有好多种，可以通过设计者的经验利用高斯光学原理创造一个初始结构，但这种方法计算繁琐并且对设计者的像差理论知识和经验要求较高，所以本次采用查询相关专利来获取初始结构的方法，这种方法比较简单方便，而且能达到理想的设计需求。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需技术特点。确定方案，完成开题报告。

第4-6周：学习zemax光学设计软件使用方法。

第7-8周：调查学习手机摄像镜头的设计思路和设计方法。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]光学系统设计,miltonlaikin著,周海宪,程云芳译,机械工业出版社,第四版.2012.

[2]现代光学镜头设计方法与实例,毛文炜著,机械工业出版社,第一版,2013年4月1日.

[3]曹红曲.基于zemax软件的三组元变焦系统凸轮曲线设计程序[j].光学与光电技术，2011，9(3)：31-34.