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随着科技不断进步，成像系统光学性能及成像质量也随之提高，但是人们追求小型化、高像素以及高成像质量成像系统的动力是永无止尽的。近年来，非球面技术的不断发展以及LED逐步成为新一代绿色光源，为光学成像系统的设计提供了新的思路和方法，有效地促进了成像光学系统小型化及高质量化的发展。最能体现非球面技术发展的应用领域就是摄影成像系统中的手机镜头，而LED的发展，对投影成像系统影响巨大，新技术的革新必然带来新的设计思路和方法。因此，本文采用非球面技术和LED作为新一代光源，进行了800万像素手机镜头和LED汽车投影迎宾灯的设计。 本文首先介绍了成像光学技术的发展现状，摄影成像系统和投影成像的区别，以及未来成像光学设计的发展方向。阐述了成像设计和非成像设计的区别，介绍了成像设计的像差理论和优化方法，以及非球面的像差理论、二次曲面和CPC聚光器。 本文利用Zemax作为优化仿真软件，设计了一款800万像素手机镜头。所设计的手机镜头采用一个美国专利作为初始结构，对其总厚度进行重点优化控制。设计结果表明，与初始结构相比，不仅镜头总长度由7mm优化至5.7mm，而且少用一片红外滤光片，同时系统成像质量好，公差相对宽松。 本文利用Zemax和Tracepro作为优化仿真软件，设计了一款以LED作为光源的汽车迎宾灯。该设计采用最小光束角算法设计CPC聚光器，作为迎宾灯聚光系统，优化设计获得高放大率的镜头作为其成像系统。该迎宾灯设计符合现代潮流，与同类型产品相比，由于该系统采用最小光束角算法设计聚光系统，提高了聚光效率，使LED的光能利用率达到90％以上;成像镜头采用对称结构进行设计，不仅减少了镜片的开模生产成本，而且放大倍数达到29，成像效果具备较高的标准，同时具备相对宽松的公差，满足生产条件。