摘要：ZEMAX是一個應(yīng)用程序 ，它能夠建模、分析以及輔助設(shè)計光學(xué)系統(tǒng) ，ZEMAX 軟件所具有的特性使其在當(dāng)前手機攝像頭的設(shè)計中得到了廣泛的應(yīng)用。本文從對 ZEMAX 軟件和手機攝像頭的介紹談起 ，然后就基于 ZEMAX 軟件手機攝像鏡頭的設(shè)計過程進(jìn)行詳細(xì)的說明。

關(guān)鍵詞：ZEMAX ；手機攝像頭 ；設(shè)計 

1.關(guān)于 ZEMAX 軟件和手機攝像頭

1.1.認(rèn)識 ZEMAX 軟件

ZEMAX 是用光線追跡的方法模擬折射、反射和衍射的序列及非序列光學(xué)系統(tǒng)的透鏡設(shè)計程序。ZEMAX 用“面”的概念模擬序列光線追跡 ，用“組件”或“物體”的概念模擬非序列光線追跡[1-3]。

1.2.認(rèn)識手機攝像頭

手機攝像頭的原理 ：在手機的 CPU 上通過集成攝像頭驅(qū)動和視頻處理系統(tǒng)等 ，一般的手機 CPU 和攝像頭數(shù)據(jù)信號有八個到十個 ，這要根據(jù)攝像頭自身的特點和手機 CPU 的型號來確定 ，當(dāng)拍照或攝像狀態(tài)被啟用時 ，且保證了相應(yīng)的電壓 ，然后由 CPU 送出的復(fù)位信號實現(xiàn)攝像頭的復(fù)位操作 ，數(shù)據(jù)的傳送就開始進(jìn)行了 ，攝像頭同時也進(jìn)入工作狀態(tài)。

2.基于 ZEMAX 軟件手機攝像鏡頭的設(shè)計過程

2.1.初始結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計

手機攝像頭物鏡屬于大視場大孔徑系統(tǒng) ，因此大大增加了需要校正的像差 ，結(jié)構(gòu)也比較復(fù)雜 ，所以初級像差求解的方法不能滿足手機攝像頭物鏡設(shè)計對初始結(jié)構(gòu)的確定 ，而是要求一個接近于設(shè)計要求的系統(tǒng)作為原始系統(tǒng) ，我們可從手冊、資料或?qū)＠�文獻(xiàn)中找出。在選擇初始結(jié)構(gòu)時 ，對相近的焦距找到要求不高 ，一般在相對孔徑和視場角達(dá)到要求時 ，我們就可以將此初始結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體縮放得到要求的焦距值[7-10]。

圖像傳感器或攝入底片的空間范圍由有效焦距和照相物鏡的視場角決定 ，公式 y=-ftanw 用來計算鏡頭所成的半像高 y，其中 f 指示為有效焦距 ，w 指示為視場角。為防止 CMOS 裝調(diào)偏離光軸而形成暗角 ，半像高 y 應(yīng)稍大于圖像傳感器 CCD 或CMOS 的有效成像面對角線半徑。