一千萬畫素手機鏡頭設計

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：29

、訪客IP：3.131.133.159

姓名

楊青航(Ching-Hang Yang) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學與工程學系

論文名稱

一千萬畫素手機鏡頭設計

相關論文

★ 白光LED於住宅照明之設計與應用	★ 超廣角車用鏡頭設計
★ 適用於色序式微型投影機之微透鏡陣列積分器光學系統研製	★ 發光二極體色溫控制技術及其於色序式微型投影機之應用
★ 光學變焦之軌跡優化控制	★ LED光源暨LED與太陽光混和照明於室內照明之模擬與分析
★ 利用光展量概念之微型投影機光學設計方法與實作	★ 光學顯微鏡之鏡頭設計
★ 手機上隱藏式指紋辨識設計	★ DLP微型投影系統之光路設計
★ 高效率藍光碟片讀取頭	★ 模組化雙波長光學讀寫頭的設計與光學讀寫頭應用在角度量測的研究
★ 數位相機之鏡頭設計	★ 單光電偵測器之複合式光學讀寫頭
★ 三百萬畫素二點七五倍光學變焦手機鏡頭設計	★ 稜鏡玻璃選取對色差的影響與校正

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

本論文提出1000萬畫素手機鏡頭設計，本設計為四片塑膠非球面鏡片之鏡頭，其像方所有視角主光線角度都小於25°，而鏡頭第一面至成像面之總長度為9.96 mm，以方便於手機鏡頭所使用。在鏡頭成像品質方面，MTF在所有視場之空間頻率在120 lp/mm 以內都大於52%；橫向色差在所有視場都小於0.94 μm，比一個畫素1.4 μm還小，其橫向色差對感測器而言不容易分辨；而光學畸變與電視畸變對所有的視場都小於0.62%。在所有的非球面其模仁加工之鏡面上其斜率都小於1，即其角度都小於45°。

摘要(英)

The paper presents 10 million pixel camera design for mobile phone, the design of the four aspheric lens of plastic, the image side’s chief ray angles less than 24° at all field, the total length from first surface to image was 9.96 mm to facilitate the mobile phone used. Imaging quality of the lens, MTF’s spatial frequencies in 120 lp / mm is over than 52% at all field; lateral color is less than 0.94 μm at all field, smaller than a pixel size 1.4 μm, the lateral color issue not easy to detected in this sensor; the optical and TV distortion are less than 0.62% at all field. In all aspheric mold processed the slope of the lens surface are less than 1 and the angle is less than 45 °.

關鍵字(中)

★ 鏡頭設計
★ 千萬畫素
★ 手機

關鍵字(英)

★ Lens design
★ mobile phone

論文目次

目錄
論文摘要 i
Abstract ii
誌謝辭 iii
目錄 iv
圖目錄 viii
表目錄 x
第1章緒論 1
1-1 研究動機與目的 1
1-2 論文架構 2
第2章成像原理與像差理論 4
2-1 成像基本結構 4
2-1-1 系統基本結構 4
2-1-2 透鏡 5
2-1-3 成像位置-光感應器 5
2-2 幾何光學原理與成像介紹 5
2-2-1 幾何光學基本原理 5
2-2-2 球面折射 7
2-2-3 薄透鏡公式(Thin-Lens Equation): 9
2-2-4 調制轉換函數 (Modulation Transfer Function, MTF) 10
2-3 幾何像差 11
2-3-1 球面像差 (Spherical aberration) 11
2-3-2 彗星像差 (Coma aberration) 11
2-3-3 斜射像散 (Astigmatism) 12
2-3-4 場曲 (Field Curvature) 13
2-3-5 畸變 (Distortion) 13
2-3-6 色差 (Chromatic Aberration) 14
第3章成像系統設計 15
3-1 導論 15
3-2 設計流程 15
3-3 鏡頭初階規格設定 18
3-3-1 像高(Image height)設定 18
3-3-2 光圈(Pupil) F/# 18
3-3-3 系統半視角設定 (Half view of angle) 18
3-3-4 有效焦距 (Effective Focal Length)計算 18
3-4 優化目標的制定 19
3-4-1 MTF (Modulation transfer function)要求 19
3-4-2 橫向色差 (Lateral color) 19
3-4-3 光學畸變 (Optical distortion) 20
3-4-4 電視畸變 (TV distortion) 20
3-4-5 像方主光線角度 (Chief Ray Angle) 21
3-4-6 相對照度 (Relative illumination) 21
3-4-7 系統全長(Total length) 21
3-5 設計與優化過程 22
3-5-1 鏡組資料 24
3-5-2 MTF優化結果 25
3-5-3 橫向色差 (Lateral color)優化結果 27
3-5-4 畸變(Distortion)優化結果 29
3-5-5 相對照度(Relative illumination)優化結果 29
3-5-6 像方主光線角度(Chief Ray Angle)優化結果 31
3-5-7 系統全長(Total Length)優化結果 32
3-6 優化成果檢視 32
3-6-1 規格確認 32
3-6-2 鏡片厚薄比 34
3-6-3 模仁加工角度確認 34
第4章公差分析 40
4-1 公差介紹 40
4-2 公差分析 40
4-3 公差分析結果與說明 44
第5章結論與未來展望 45
5-1 結論 45
5-2 未來展望 45
參考文獻 47

參考文獻

參考文獻
[1] Virendra N.Mahajan, Optical Imaging and Aberrations, Part I – Ray Geometrical Optics, SPIE PRESS, Bellingham(1998)
[2] 手機鏡頭發展趨勢http://cc.kmu.edu.tw/~u99761018/f7.html
[3] 交大光電工程導論
[4] 孫文信，幾何光學上課講義，中央大學光電科學與工程學系，2007。
[5] 眼球成像 http://www.eyehe.com/columns/news/21713.html
[6] 像散http://www.dcfever.com/learn/viewglossary.php?glossary_id=47
[7] 畸變http://www.robotworld.org.tw/index.htm?pid=10&News_ID=5505
[8] Sensor資料 http://www.ovt.com/products/category.php?id=24 Omnivision web
[9] Optical Research Associates(ORA) http://www.opticalres.com/cv/cvprodds_f.html
[10] 球面像差https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%90%83%E9%9D%A2%E5%83%8F%E5%B7%AE
[11] 彗星像差 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BD%97%E5%BD%A2%E5%83%8F%E5%B7%AE
[12] 羅翊戩，「數位相機之鏡頭設計」, 國立中央大學光電科學研究所，碩士論文，Taiwan(2006)
[13] 幾何光學講義 http://sparc.nfu.edu.tw/~disteach/%E6%AA%94%E6%A1%88/97%E5%B9%B4%E4%B8%8A%E5%AD%B8%E6%9C%9F%E8%AA%B2%E7%A8%8B%E5%85%A7%E5%AE%B9/%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%85%89%E5%AD%B8/%E5%B9%BE%E4%BD%95%E5%85%89%E5%AD%B8%E8%AC%9B%E7%BE%A9.pdf
[14] 牟益弘，「三百萬畫素二點七五倍光學變焦手機鏡頭設計與分析」, 國立中央大學光電科學與工程學系，碩士論文，Taiwan(2008)
[15] Code V Introduction User’s Guide, Optical Research Association
[16] Code V Reference Manual, Optical Research Associates
[17] Code V Prompting Guide
[18] 潘群立，「三百萬畫素攝影機鏡頭設計」，國立中央大學，碩士論文，2012。
[19] Rudolf Kingslake, “Optical System Design”, Institute of Optics University of Rochester, New York(1983)
[20] Fischer, Robert Edward, et al. "Optical system design." (2000): 155-166.
[21] Mo Jalie, The Principles of Ophthalmic Lens, The Association of Dispensing Opticians, London, 1992.
[22] E. Ringaby, and P. E. Forssen, "Efficient Video Rectification and Stabilisation for Cell-Phones," International Journal of Computer Vision 96, 335-352 (2012).
[23] R. Turchetta, N. Guerrini, and I. Sedgwick, "Large area CMOS image sensors," Journal of Instrumentation 6 (2011).

指導教授

孫文信(Wen-Shing Sun)

審核日期

2013-7-30

推文