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

關(guān)鍵詞：ZEMAX ；手機(jī)攝像頭 ；設(shè)計(jì) 

1.關(guān)于 ZEMAX 軟件和手機(jī)攝像頭

1.1.認(rèn)識(shí) 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(jì)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(shí)手機(jī)攝像頭

手機(jī)攝像頭的原理 ：在手機(jī)的 CPU 上通過集成攝像頭驅(qū)動(dòng)和視頻處理系統(tǒng)等 ，一般的手機(jī) CPU 和攝像頭數(shù)據(jù)信號(hào)有八個(gè)到十個(gè) ，這要根據(jù)攝像頭自身的特點(diǎn)和手機(jī) CPU 的型號(hào)來確定 ，當(dāng)拍照或攝像狀態(tài)被啟用時(shí) ，且保證了相應(yīng)的電壓 ，然后由 CPU 送出的復(fù)位信號(hào)實(shí)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(shí)也進(jìn)入工作狀態(tài)。

2.基于 ZEMAX 軟件手機(jī)攝像鏡頭的設(shè)計(jì)過程

2.1.初始結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì)

手機(jī)攝像頭物鏡屬于大視場(chǎng)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(jí)像差求解的方法不能滿足手機(jī)攝像頭物鏡設(shè)計(jì)對(duì)初始結(jié)構(gòu)的確定 ，而是要求一個(gè)接近于設(shè)計(jì)要求的系統(tǒng)作為原始系統(tǒng) ，我們可從手冊(cè)、資料或?qū)＠�文獻(xiàn)中找出。在選擇初始結(jié)構(gòu)時(shí) ，對(duì)相近的焦距找到要求不高 ，一般在相對(duì)孔徑和視場(chǎng)角達(dá)到要求時(shí) ，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(chǎng)角決定 ，公式 y=-ftanw 用來計(jì)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(chǎng)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(duì)角線半徑。