摄像头模组知识

Copyright©TRANSSIONHOLDINGS系统组-揭应平20150914摄像头模组相关知识Copyright©TRANSSIONHOLDINGS1模组基本结构AFTypeFFTypeCopyright©TRANSSIONHOLDINGS2模组主要器件AFType模组主要器件：1.Sensor（传感器）2.LENS（镜头）3.VCM（音圈马达）4.IR&BG（滤光片）5.Bracket（底座）6.PCB（基板）FFType模组主要器件：1.Sensor（传感器）2.LENS（镜头）3.Holder（底座）4.IR&BG（滤光片）5.PCB（基板）Copyright©TRANSSIONHOLDINGS3模组相关工艺CSPSensor模组相关工艺注：每个厂家的生产流程都各不同，基本的流程都是差不多；CSP的工艺就相对COB简单很多；Copyright©TRANSSIONHOLDINGS4模组相关工艺COBSensor模组相关工艺注：上面是基本的COB工艺流程，各个工艺会每个厂家都有一定的区别；当然某些客户对测试会有一些特殊要求；例如在调焦前及检测后做一次震动，用来确认Particle的问题；Copyright©TRANSSIONHOLDINGS一般Sensor分类按制造工艺来分为CSP&COBCSP:Chipscalepackage(Sensor底部锡球通过锡膏与FPC开窗PAD接触连接)COB:ChipOnBoard（通过胶使Sensor与FPC相接触）51.Sensor的分类Copyright©TRANSSIONHOLDINGS61.Sensor的分类CSP&COB优缺点对比CSP:优点：模组工艺简单，Particle容易控制；生产良率高；缺点：在成像区表面有CoverGlass层，增加了Sensor本身成本，成本高；COB:ChipOnBoard优点：1.产品光透性相对较好；2.模组厚度相对较低，对LENS后要求小；缺点：1.模组厂商设备投入大；2.制程复杂，良率较难控制（尤其是POD&POG）；Copyright©TRANSSIONHOLDINGS72.LENS相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGSEFL介紹EFL為EffectiveFocalLength的縮寫，意思是有效焦距。有效焦距就是透鏡系統中心到成像焦點的距離（即光學系統中心到成像面的距離）。鏡頭的焦距分為像方焦距和物方焦距。像方焦距是像方主面到像方焦點的距離，同樣，物方焦距就是物方主面到物方焦點的距離。如下圖：2.LENS相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGSFOV介紹FOV為FieldOfView的縮寫，意思是視場角，就是鏡頭能拍攝到的最大視野範圍（指對角線視角）。視場角分為垂直，水平和對角線三種（如下圖所示）.對角線視角水平視角垂直視角傳感器物體2.LENS相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGSF/NO介紹F/NO為F-Number的縮寫，意思是焦數，即有效焦距(EFL)與入射瞳孔直徑(EPD)的比值。F/#=EFL/EPD(EPD：入射瞳孔直徑)，F/NO是進光量系數，數值代表了鏡頭允許進光量的多少。F2F5.6F162.LENS相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGSImageCircle介紹ImageCircle意思是像圓徑，是指光學系統所成像的最大區域。2.LENS相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGSTTL介紹TTL為TotalTrackLength的縮寫，意思是鏡頭總高。總高可分為光學及機構，一般在光學仕樣中為光學TTL，在鏡頭圖面中為機構TTL。光學TTL為從光學系統的第一片鏡片至成像面的長度，如下圖紅色箭頭長度。機構TTL為從Barrel頂端至成像面的長度，如下圖藍色箭頭長度。2.LENS相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGSBFL介紹BFL為BackFlangeLength的縮寫，意思是後焦。是指鏡頭最後端至成像面的長度。如下圖紅色箭頭長度。2.LENS相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGSIllumination介紹Illumination意思是相對照度。是指物體或被照面上被光源照射所呈現的光亮程度，稱為照度。相對照度為中心照度與週邊照度比值。02004006008001000120014001600180020000.30.40.50.60.70.80.911.1RelativeIlluminationPixelPixelRelativeIlluminationofMini-lens2004006008001000120014001600180020002004006008001000120014000.30.40.50.60.70.80.911.1100%80%60%0%2.LENS相关参数RI=边缘照度/中心照度*100%Copyright©TRANSSIONHOLDINGSCRA介紹CAR為ChiefRayAngle的縮寫，意思是主光線角度。主光線就是光線由物的邊緣出射，通過孔徑光欄的中心最後到達像的邊緣，圖中紅色的線就是主光線。主光線角度為主光線與平行光線的角度。2.LENS相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS3.1用途及原理在使用CCD、CMOS光感应元件拍摄彩色景物时，因CCD、CMOS对颜色的反应与人眼不同，所以必须将光感应元件所能侦测的而人眼无法侦测的红外线部份除去，同时调整可见光范围内对颜色的反应，使影像呈现的色彩符合人眼的感觉，所以在低通滤波晶片表面镀上IR（AR）CUT（干涉式）或配玻璃（吸收式）使用简单讲，IR与蓝玻璃作用都是一样的，就是滤光，但是IR是通过镀膜利用干涉相消的原理来滤光，而蓝玻璃是利用吸收光能量的原理来滤光通过干涉相消来滤光，主要影响因素就是镀膜的控制，所以与IR厚度关系没有特别大，通过吸收光能量来滤光，这个直观的理解，肯定跟厚度有关系，厚度越厚，滤光效果越好。3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGSIRCoating：目地在于滤除红外线，主要用反射的方式滤掉红外光，而反射光容易造成干扰形成Flare杂光现象IRCoating能滤除特定波长（如650nm以上）的光AR-Coating：目的是增加透光率，其具有抗反射之功能，当加上单面ARCoating后，滤光片会提升3-5%的透光率，如果加上双面ARCoating镀膜，滤光片可达到98%以上的透光率，否则只有不到90%的透光率，这对CCD或CMOS的感光度就有很大的影响，也就是说，不用ARCoating就会降低镜头的感光度，而使用双面ARCoating，就会使图像更清晰。同时，ARCoating具有抗氧化之功能和有增加保护膜之功能，滤光片有ARCoating的保护也就不容易起雾。红外截止滤光片Infra-redcutfilter3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS1、IR片主要作用是通过减少红光/红外线进入Sensor来防止图象色偏；2、IR片的具体特性由Sensor确定，不同的Sensor对IR片的要求会有差异，OVsensor通常要求T=50%650+/-10nm；3、不同的IR片供应商，IR膜系的构成有差异，常见的IR膜系有从6层到十几层，通常层数较多的效果较好，层数较少时，红外部分会有部分频率截止效果不好。；4、IR片装在LENS最后一面，接近Sensor表面。因此IR片的表面质量对影象品质影响较大。5.IR片将红外光反射，维持可见光穿透以真空光学多层镀膜来达到滤波的功能,在可见光高穿透的同时,高反射红外线,可修正CMOS及CCD的色偏现象,减少红外线的干扰.功用：3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS装有IR与未装IR镜头品质比对3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS晴天日光下，普通镜头色彩还原性明显胜出，无IR镜头色彩非常淡3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS黑暗环境中用红外光源照射被拍摄物体，不带IR的镜头可以接受红外光线，使黑暗中的物体变得可见3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS蓝玻璃是用”吸收”的方式过滤红外线,可过滤630nm波长以上的光，并且过滤比较彻底如果只考虑滤除红外线,蓝玻璃是比较好的选择注：IRcoating主要用反射的方式滤掉红外光，而反射光容易造成干扰形成Flare杂光现象蓝玻璃IRCF的单价约是普通的10倍蓝玻璃IRCF    蓝玻璃红外截止滤光片产品基于蓝玻璃镀膜工艺制造,主要运用于800万像素及以上手机拍照镜头内。800万像素及以上的镜头中，IRCut需要使用蓝玻璃材质，但这并非单纯贴上一片蓝玻璃，而是指在进行镀膜时，通过多重镀膜技术，使其达到蓝玻璃的效果。3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS随着手机拍照像素的提高，800万像素手机镜头采用的红外截止滤光片开始由蓝玻璃取代光学玻璃，蓝玻璃的主要供应商是日本的旭硝子和HOYA3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS3IR厚度不同，后焦位置会发生变化0.3mm变到0.35mm3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS3IR厚度不同，象散和场曲会发生变化0.3mm变到0.35mm3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS3IR厚度不同，场曲和畸变会发生变化0.3mm变到0.4mm3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS3IR有无会对杂光产生影响，同样，左图无IR，画面整体发红，右图有IR；同理，IR厚度不同，光路可能变化，比如左图中并无拖出状杂光，右图较明显3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS日用IRfiltercoating日/夜两用IRfiltercoating穿透(%)波长(nm)Peak点穿透50%穿透50%IRFILTERCOATING实测频谱图：3.BG&　IRFilter相关参数Copyright©TRANSSIONHOLDINGS4.VCM相关VCM基本结构Space（盖子隔离片）T-Spring(上弹片)Magnet(磁石)Carrier(载体)Coil(线圈)Base(基座)B-Spring（下弹片）TopCover（顶盖）Copyright©TRANSSIONHOLDINGS音圈馬達VCM(VoiceCoilMotor)屬於線性直流馬達(LinearDirect-CurrentMotor)的一種，音圈馬達的名稱由來是因為其結構與喇叭相似，如圖一所示，而其組成元件主要包括永久磁鐵、軛鐵與線圈三部分，它是利用永久磁鐵與軛鐵所構成的具有直接驅動、固定行程(Stroke)特性的致動器。音圈馬達所產生的推力與流經線圈電流成正比，主要使用於需要線性推力、扭力、高加速度、高頻致動的線性或旋轉性運動上，由於音圈馬達具有精度高、反應快的特性，配合閉路(ClosedLoop)的控制系統，可以提高磁碟機的軌道密度(TrackDensity)，增加容量，並降低資料擷取時間(AccessTime)，故主要應用是作為磁碟機讀寫頭的驅動馬達，用來移動磁頭到磁碟片上的各項軌道去讀寫資料。(图一)4.VCM相关Copyright©TRANSSIONHOLD