手機鏡頭的案例
Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 1 部分：光學設計
本文是3篇系列文章的一部分，該系列文章將討論智能手機鏡頭模組設計的挑戰，從概念、設計到制造和結構變形的分析。本文是三部分系列的第一部分，將專注于OpticStudio中鏡頭模組的設計、分析和可制造性評
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簡介
智能手機已成為我們日常生活的重要組成部分，并包含大量高科技光學系統，以滿足對出色成像性能的需求。大多數智能手機在有限的空間內安裝了多個復雜且低成本的相機單元。這對設計師和制造商都提出了挑戰。注塑成型的塑料透鏡需要精確的裝配，確保每個模塊在安裝時都可正常工作。
手機鏡頭規格
手機鏡頭是小型相機，這意味著在設計的時候要最大限度地減少它們在手機中占用的空間。它們重量輕，可在低F#下捕獲高質量圖像。手機鏡頭的通常規格是一個非常短的系統（總長（TOTR）<5mm），因為手機越來越薄，通常奈奎斯特頻率下的 MTF>0.2/0.25（這是由探測器像素的大小決定的），系統將具有大視場角和快F#。
讓我們看一個來自專利（1）的手機鏡頭的例子：
· 快 F/2.0
· 有效焦距f：@2.4mm艾里斑半徑=1.22λf#≈1.22μm
· 全視場角=95度
· 像素尺寸=2.5μm。像素大小接近Airy斑大小。根據定義，奈奎斯特頻率是2個像素作為一個周期。對于2.5μm的像素尺寸，它的一個周期是5.0μm，因此對應的奈奎斯特頻率為200線對/毫米。奈奎斯特頻率下大于20%的MTF是可接受圖像質量的典型最小對比度。
· 傳感器1280 x 720像素。這是1MP（百萬像素）。盡管就現代智能手機相機的分辨率而言，它不是頂級的（當前的智能手機鏡頭可能使用12MP左右），但它仍然可用于監控和其他小型光學應用。
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本文是 3 篇系列文章的一部分，該系列文章將討論智能手機鏡頭模組設計的挑戰，從概念、設計到制造和結構變形的分析。本文是三部分系列的第一部分，將專注于OpticStudio中鏡頭模組的設計、分析和可制造性評估。（聯系我們獲取文章附件）
簡介
智能手機已成為我們日常生活的重要組成部分，并包含大量高科技光學系統，以滿足對出色成像性能的需求。大多數智能手機在有限的空間內安裝了多個復雜且低成本的相機單元。這對設計師和制造商都提出了挑戰。注塑成型的塑料透鏡需要精確的裝配，確保每個模塊在安裝時都可正常工作。
手機鏡頭規格
手機鏡頭是小型相機，這意味著在設計的時候要最大限度地減少它們在手機中占用的空間。它們重量輕，可在低F#下捕獲高質量圖像。手機鏡頭的通常規格是一個非常短的系統（總長（TOTR）0.2/0.25（這是由探測器像素的大小決定的），系統將具有大視場角和快F#。
讓我們看一個來自專利（1）的手機鏡頭的例子：
· 快 F/2.0
· 有效焦距f：@2.4mm艾里斑半徑=1.22λf#≈1.22μm
· 全視場角=95度
· 像素尺寸=2.5μm。像素大小接近Airy斑大小。根據定義，奈奎斯特頻率是2個像素作為一個周期。對于2.5μm的像素尺寸，它的一個周期是5.0μm，因此對應的奈奎斯特頻率為200線對/毫米。奈奎斯特頻率下大于20%的MTF是可接受圖像質量的典型最小對比度。
· 傳感器1280 x 720像素。這是1MP（百萬像素）。盡管就現代智能手機相機的分辨率而言，它不是頂級的（當前的智能手機鏡頭可能使用12MP左右），但它仍然可用于監控和其他小型光學應用。此外，這里主要介紹與現代智能手機光學等應用相關的概念和方法。
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本文是 4 篇系列文章的第一部分，該系列文章將討論智能手機鏡頭模組設計的挑戰，涵蓋了從概念、設計到制造和結構變形的分析，并重點介紹OpticStudio中鏡頭模組的設計、分析和可制造性評估。
簡介
智能手機已成為我們日常生活的重要組成部分，并包含大量高科技光學系統，以滿足對出色成像性能的需求。大多數智能手機在有限的空間內安裝了多個復雜且低成本的相機單元。這對設計師和制造商都提出了挑戰。注塑成型的塑料透鏡需要精確的裝配，確保每個模塊在安裝時都可正常工作。
手機鏡頭規格
手機鏡頭是小型相機，這意味著在設計的時候要最大限度地減少它們在手機中占用的空間。它們重量輕，可在低F#下捕獲高質量圖像。手機鏡頭的通常規格是一個非常短的系統（總長（TOTR）<5mm），因為手機越來越薄，通常奈奎斯特頻率下的MTF>0.2/0.25（這是由探測器像素的大小決定的），系統將具有大視場角和快F#。
讓我們看一個來自專利（1）的手機鏡頭的例子：
? 快 F/2.0
? 有效焦距f：@2.4mm艾里斑半徑=1.22λf#≈1.22μm
? 全視場角=95度
? 像素尺寸=2.5μm。像素大小接近Airy斑大小。根據定義，奈奎斯特頻率是2個像素作為一個周期。對于2.5μm的像素尺寸，它的一個周期是5.0μm，因此對應的奈奎斯特頻率為200線對/毫米。奈奎斯特頻率下大于20%的MTF是可接受圖像質量的典型最小對比度。
? 傳感器1280 x 720像素。這是1MP（百萬像素）。盡管就現代智能手機相機的分辨率而言，它不是頂級的（當前的智能手機鏡頭可能使用12MP左右），但它仍然可用于監控和其他小型光學應用。此外，這里主要介紹與現代智能手機光學等應用相關的概念和方法。
展開 Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 2 部分：使用 OpticsBuilde
Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 2 部分：使用 OpticsBuilder 實現光機械封裝
這些步驟在本系列文章的第三部分進行詳細闡述：
· 設計手機相機鏡頭第3部分：使用 STAR 模塊和 ZOS-API 進行 STOP 分析
Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 2 部分：光機械封裝
圖 9.A： 新鏡頭部件與母鏡頭的組合， B 組合設計
發生此錯誤可能是由于對 .ODX 文件。當我們修改鏡頭邊緣時，其他繪圖元素會創建與每個邊緣段對應的新面。現在，單擊修改后的鏡頭會顯示一個畫筆圖標，并且會出現一個對話框，顯示新添加的鏡頭面（如圖 10 所示）。要修復錯誤并完成復雜的透鏡邊緣設計，只需將這些新透鏡零件移動到特征樹中的原始透鏡邊緣面即可。對所有修改后的鏡頭重復此過程。
圖 10.將新的鏡頭邊緣排列到特征樹中
結論
本文演示了 Zemax 和 Speos 之間的光學設計交換工作流程，并展示了使用 Speos 設計復雜的智能手機鏡頭邊緣的案例。
本系列的下一篇文章：Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 3 部分：使用 STAR 模塊和 ZOS-API 進行 STOP 分析，將深入探討使用 Star Module 和 ZOS-API 進行停止分析。
展開 Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 – 第 3 部分：使用 STAR 模塊和 ZOS-API
本文是 3 篇系列文章的一部分，該系列文章將討論智能手機鏡頭模組設計的挑戰，從概念、設計到制造和結構變形的分析。本文是三部分系列的第三部分。它涵蓋了使用 Ansys Zemax OpticStudio Enterprise 版本提供的 STAR 技術對智能手機鏡頭進行自動的結構、熱、光學性能 (STOP) 分析。有限元分析數據的導入和擬合過程通過使用 ZOS-API 實現自動化（本文提供了用戶擴展和用戶分析）。通過內置分析功能，以及利用 ZOS-API 用戶分析實現的擴展仿真，對不同熱條件下手機鏡頭的熱致結構變形進行光學性能分析。（聯系我們獲取文章附件）
手機鏡頭設計 – 第一部分：光學設計
手機鏡頭設計 – 第二部分：使用 OpticsBuilder 實現光機械封裝
所需工具
Ansys Zemax OpticStudio 旗艦版
– 或 –
舊版 Zemax OpticStudio 專業版/旗艦版以及 STAR 模塊授權
FEA 模擬分析工具（Ansys Mechanical 在本示例中使用，作為 FEA 有限元分析軟件）
Ansys Mechanical 數據導出擴展程序（可選）
簡介
通常，制造延遲和生產成本增加將導致公司需要尋找方法來維持新產品的交付，以應對緊迫的時間表。“構建并推翻” 的設計模型形式推高了成本，因為樣機需要在多次迭代中構建和測試。精確的多物理場仿真可以幫助工程和設計團隊預測系統在各種使用情況下的性能，并仿真可能的條件，以在設計階段了解對系統性能的影響。綜合模擬是從一開始就避免浪費時間并節省生產周期成本的方法之一。由于材料在不同溫度下性能的變化，物理影響不僅是結構上的，而且是光學上的。這些影響可能很關鍵，嚴重影響批量生產后產品的使用。
展開 Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 3 部分：使用 STAR 模塊和 ZOS-API 進行 STOP 分析
下一篇文章：Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 4 部分：用 LS-DYNA 進行沖擊性能分析，展示了如何在 Ansys Workbench 中使用 Ansys LS - DYNA 模擬手機攝像頭模塊的跌落測試的顯式動力學。
Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 3 部分：使用 STAR 模塊和 ZOS-API 進行 STOP 分析
本文是 3 篇系列文章的一部分，該系列文章將討論智能手機鏡頭模組設計的挑戰，從概念、設計到制造和結構變形的分析。本文是三部分系列的第三部分。它涵蓋了使用 Ansys Zemax OpticStudio Enterprise 版本提供的 STAR 技術對智能手機鏡頭進行自動的結構、熱、光學性能 (STOP) 分析。有限元分析數據的導入和擬合過程通過使用 ZOS-API 實現自動化（本文提供了用戶擴展和用戶分析）。通過內置分析功能，以及利用 ZOS-API 用戶分析實現的擴展仿真，對不同熱條件下手機鏡頭的熱致結構變形進行光學性能分析。
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手機鏡頭設計 - 第一部分：光學設計
Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 2 部分：使用 OpticsBuilder 實現光機械封裝
所需工具
Ansys Zemax OpticStudio 旗艦版- 或 -舊版 Zemax OpticStudio 專業版/旗艦版以及 STAR 模塊授權
FEA 模擬分析工具（Ansys Mechanical 在本示例中使用，作為 FEA 有限元分析軟件）
Ansys Mechanical 數據導出擴展程序（可選）
簡介
通常，制造延遲和生產成本增加將導致公司需要尋找方法來維持新產品的交付，以應對緊迫的時間表。“構建并推翻” 的設計模型形式推高了成本，因為樣機需要在多次迭代中構建和測試。精確的多物理場仿真可以幫助工程和設計團隊預測系統在各種使用情況下的性能，并仿真可能的條件，以在設計階段了解對系統性能的影響。綜合模擬是從一開始就避免浪費時間并節省生產周期成本的方法之一。由于材料在不同溫度下性能的變化，物理影響不僅是結構上的，而且是光學上的。這些影響可能很關鍵，嚴重影響批量生產后產品的使用。
展開 SYNOPSYS? 每月一題（第四期）線上研討會：手機鏡頭初始結構自動設計
武漢墨光將對 SYNOPSYS? 每月一題的第四期《手機鏡頭初始結構自動設計》開展的
線上研討會
；
研討會主要是針對以下幾個方面
結合軟件操作進行講解：
① SYNOPSYS 的初始結構搜索方法；
② 獨特 DSEARCH 的使用技巧；
③ 6P手機鏡頭初始結構設計。
具體時間安排：
5月8日（周六）15:00—16:00(下午)
掃描下方二維碼報名參加本期研討會
為了大家能深度參與其中，更好的使用軟件，也能夠學到不同方向的光學設計，
在不泄密的前提下，向大家征集設計指標，作為我們每次發布的題目
，可以是以下任何類型鏡頭：紅外鏡頭、手機拍照模組、放大鏡，投影鏡頭，監控鏡頭，顯微鏡、內窺鏡、VR/AR光學系統、照相機等以及沒有提到的系統；只要有基礎指標就行。
愿意提供設計指標的朋友可以掃碼填寫您的設計指標
點擊?? SYNOPSYS?光學設計軟件 了解該軟件
展開 Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 4 部分：用 LS-DYNA 進行沖擊性能分析
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該系列文章將討論智能手機鏡頭模組設計的挑戰，從概念和設計到制造和結構變形分析。本文是四部分系列中的第四部分，它涵蓋了相機鏡頭的顯式動態模擬，以及對光學性能的影響。使用 Ansys Mechanical 和 LS - DYNA 對相機在地板上的一系列沖擊和彈跳過程進行顯式動力學模擬，其中 LS - DYNA 用于解決跌落物理問題，然后通過 STAR 工具將其導入Ansys Zemax OpticStudio Enterprise，進而研究對光學性能產生的影響。
Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 1 部分：光學設計
Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 2 部分：光機械封裝
介紹
Ansys LS-DYNA (LS-DYNA)與本系列文章前面部分的Ansys工具（Ansys Zemax OpticStudio、Speos、Mechanical 和 Workbench）一起，可以將仿真工作流擴展為顯式動力學，LS-DYNA 廣泛用于各種分析，它的核心能力之一是顯式動態。Ansys LS-DYNA適用于分析涉及接觸、大變形、非線性材料、瞬態響應和/或需要顯式解決方案的問題。
LS - DYNA Workbench 系統（WB LS - DYNA）允許用戶使用 LS - DYNA 求解器對模型進行顯式動力學分析。雖然它允許在一個環境中進行預處理、求解和后處理，但該工作流需要結合使用 WB LS - DYNA 和 LS Prep - Post 進行高級后處理。
與本系列文章的第3部分“Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 3 部分：使用 STAR 模塊和 ZOS-API 進行 STOP 分析”類似，本部分也使用 Ansys Mechanical 生成 FEA 數據集。
展開 回顧 | SYNOPSYS? 每月一題（第四期）線上研討會：手機鏡頭初始結構自動設計
沒有墨光工作人員聯系方式的小伙伴請掃下方二維碼獲取第四期線上研討會回放視頻，已有的小伙伴可以直接和我們的工作人員聯系獲取回放視頻：
為了大家能深度參與其中，更好的使用軟件，也能夠學到不同方向的光學設計，在不泄密的前提下，向大家征集設計指標，作為我們每次發布的題目，可以是以下任何類型鏡頭：紅外鏡頭、手機拍照模組、放大鏡，投影鏡頭，監控鏡頭，顯微鏡、內窺鏡、VR/AR光學系統、照相機等以及沒有提到的系統；只要有基礎指標就行。
愿意提供設計指標的朋友可以掃碼填寫您的設計指標
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Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 4 部分：用LS-DYNA進行沖擊性能分析
<p><span style="color: rgb(63, 63, 63);">該系列文章將討論智能手機鏡頭模組設計的挑戰，從概念和設計到制造和結構變形分析。本文是四部分系列中的第四部分，它涵蓋了相機鏡頭的顯式動態模擬，以及對光學性能的影響。使用Ansys Mechanical和LS-DYNA對相機在地板上的一系列沖擊和彈跳過程進行顯式動力學模擬，其中 LS - DYNA 用于解決跌落物理問題，然后通過STAR工具將其導入Ansys Zemax OpticStudio Enterprise，進而研究對光學性能產生的影響。</span></p><p><br></p><ul><li><a href="https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIxNzE5MDU4Mg==&mid=2650053772&idx=1&sn=ad09702fc3eaa58fea37843a4da28372&chksm=8ffda555b88a2c435b05a01dad0b8006e8c421d11de7e515c13f895c883f93fb34b195241f01&token=1134198106&lang=zh_CN#rd" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(63, 63, 63);">Ansys Zemax | 手機鏡頭設計 - 第 1 部分：光學設計</a></li><li><a href="https://mp.weixin.qq.com/s?
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這些步驟在本系列文章的第三部分進行詳細闡述：
設計手機相機鏡頭第3部分：使用 STAR 模塊和 ZOS-API 進行 STOP 分析
指尖手機顯微鏡頭 800倍放大帶你領略微觀世界
首先，鏡頭提供光學放大率，然后手機傳感器通過電子處理二次放大，最后就是數碼變焦帶來的第三次放大效果。
而在iMicro內置APP中還能打開顯微照片的比例尺，方便用戶測量出精準的數字。
攝像頭 | 綁在三星電子馬車上的韓國攝像頭廠商陷入衰亡危機
CINNO Research產業資訊，韓國智能手機鏡頭企業面臨“衰亡危機”。在三星電子智能手機鏡頭市場上，中華圈企業占據了一半以上，韓國鏡頭企業不得不為生存而苦惱。有人指出，如果不想重蹈中國企業影響力增大的LCD覆轍，三星電子就應該關注韓國鏡片業界的生態。
根據韓媒 thelec 報道，在三星電子的韓國智能手機鏡頭供應企業中，上半年實現盈利的只有 SEKONIX(99 億韓元)。更換公司主人的 Coasia Optics(前 Diostech)和 G9PHARMA(前 Kolen)出現了虧損。而 Haesung Optics 在本月退出了鏡頭模組事業。
SEKONIX 雖在上半年實現了盈利，但主要原因是整車行業的狀況恢復，而不是智能手機鏡頭。SEKONIX 在公司整體營收中，Headlamp 等汽車配件的比重已經超過了一半。
雖然智能手機市場從 2019 年開始增加了背面多攝像頭模組的應用，但韓國鏡頭企業卻沒有受惠。雖然最近營業利潤率呈減少趨勢，但 Partron、MCnex、Powerlogis 等韓國三星智能手機攝像頭模組供應商在 2019 年迎來了年銷售額 1 萬億韓元的時代。而同年，韓國鏡頭供應商的增長幅度并不大，去年皆為虧損。
韓國鏡片業界面臨危機的原因是中國臺灣的大立光電和中國大陸的舜宇光學等中國企業掌握了市場。據悉，兩家企業去年已經占據了三星智能手機鏡頭市場的一半以上。大立光電和舜宇光學的產能比韓國企業的鏡片生產能力之和還要多。可實現規模經濟經濟效應。而大立光電的專利也是其優勢。業內人士評價說，僅在數年前，舜宇光學的技術力還很落后，但最近積累了經驗，技術力超過了韓國企業。
面臨衰亡危機的韓國企業都在試圖生還。
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