手机摄像模组基本知识.ppt
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手机摄像模组基本知识.ppt
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目录,1.模组组成(图示)及原理(光学及电子)2.芯片的分类、特点、发展3.模组与手机方案设计的关系4.模组生产相关技术及图纸,1.1模组构造图,1.模组组成(图示)及原理(光学及电子),1.2名词,1.模组组成(图示)及原理(光学及电子),FPC:
FlexiblePrintedCircuit可挠性印刷电路板PCB:
PrintedCircuitBoard印刷电路板Sensor:
图象传感器IR:
红外滤波片Holder:
基座Lens:
镜头Capacitance:
电容Glass:
玻璃Plastic:
塑料CCM:
CMOSCameraModule,1.2名词,1.模组组成(图示)及原理(光学及电子),BGA:
BallGridArrayPackage球栅阵列封装,在印刷基板的背面按陈列方式制作出球形凸点用以代替引脚。
CSP:
ChipScalePackage芯片级封装。
COB:
Chiponboard板上芯片封装,半导体芯片交接贴装在印刷线路板上,芯片与基板的电气连接用引线缝合方法实现。
COG:
ChiponglassCOF:
ChiponFPCCLCC:
CeramicLeadedChipCarrier带引脚的陶瓷芯片载体,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形。
PLCC:
PlasticLeadedChipCarrier带引线的塑料芯片载体,引脚从封装的四个侧面引出,呈丁字形,是塑料制品。
1.3sensor分类,1.模组组成(图示)及原理(光学及电子),1.4sensor的平面图,SENSOR封装中心点(0,0),成像面中心点(227.3,122.2),1.模组组成(图示)及原理(光学及电子),1.模组组成(图示)及原理(光学及电子),1.6.1CCD(ChargeCoupleDevice)定义:
即电荷耦合器件,它是目前比较成熟的成像器件,是以行为单位的电流信号。
传统彩色CCD感光单元及滤色镜的排列是方形的,以G-R-G-B型CCD为例,可以简单理解为4个感光单元的中心点构成一个“像素点”,这样,每个感光单元的光值都是复用的,使用了4次(边缘部位除外),每4个感光单元计算出4个像素。
1.6.2CMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor)定义:
即互补型金属氧化物半导体。
它被看作未来的成像器件,因为CMOS结构相对简单,与现有的大规模集成电路生产工艺相同,从而生产成本可以降低。
从原理上,CMOS的信号是以点为单位的电荷信号,更为敏感,速度也更快,更为省电。
现在高级的CMOS并不比一般CCD差,但是CMOS工艺还不是十分成熟,普通的CMOS分辨率低而成像较差,太容易出现杂色点。
1.5CCD和CMOS的区别,2.芯片的特点、分类、发展,2.1芯片分类和特点,3.模组与手机设计方案的关系,3.2常见的连接方式,金手指(ZIF)连接,连接器(Connector)连接,插座(Socket)连接,3.模组与手机设计方案的关系,3.3常见的输出格式,对颜色进行编码的方法统称为“颜色空间”或“色域”。
用最简单的话说,世界上任何一种颜色的“颜色空间”都可定义成一个固定的数字或变量。
RGB格式:
采用这种编码方法,每种颜色都可用三个变量来表示红色、绿色以及蓝色的强度。
每一个像素有三原色R红色、G绿色、B蓝色组成。
YUV格式:
是被欧洲电视系统所采用的一种颜色编码方法,属于PAL。
其中“Y”表示明亮度(Luminance或Luma),就是灰阶值;而“U”和“V”表示色度(Chrominance或Chroma),是描述影像色彩及饱和度,用于指定像素的颜色。
RAWDATA格式:
是CCD或CMOS在将光信号转换为电信号时的电平高低的原始记录,单纯地将没有进行任何处理的图像数据,即摄像元件直接得到的电信号进行数字化处理而得到的。
3.模组与手机设计方案的关系,3.4与手机结构的配合,*特别关注*SENSOR的摆放位置很重要,有能力的设计公司可以通过内部寄存器对图像进行镜像,但很多的客户做不到或不愿意。
如果是图像旋转90度,则必须修改SENSOR的摆放位置。
*特别关注*SENSOR的输入电压有多种实现,必须事先与客户沟通好有关的细节。
1.全部由外部(手机基带)直接供给;2.部分可由SENSOR内部自动产生;3.可以由模组内部增加电路来实现。
*特别关注*模组与手机的配合,尤其是FPC软硬、弯折、以及连接方式和可靠性,必要时需要同客户一同探讨可行的方案。
*特别关注*模组镜头与手机上下盖的配合,尤其是能够容忍的公差范围、HOLDER高度、LENS端面直径,甚至镜头的光栏口径等。
*特别关注*模组在手机生产装配、维修等过程中工序、工艺的成熟和可靠性。
避免出现装上去没有什么问题,一旦拆卸很多隐患。
4.模组生产相关技术及图纸,4.1镜头,4.模组生产相关技术及图纸,4.1.1镜头常识,4.1.1.1焦距:
EFL(EffectiveFocalLength)一般用f表示。
定义:
在光学系统中,主平面到焦点的距离。
4.1.1.2视场角:
ViewAngle(FieldOfView)一般用表示半视角。
定义:
入瞳中心对物的张角或出瞳中心对像的张角。
4.1.1.3光圈(相对孔径)定义:
焦距与入瞳直径之比,一般用F或F/NO表示。
4.1.1.4畸变:
Distortion定义:
实际像高与理想像高的差异,分桶形和枕形畸变,在光学设计中,通常用q来表示,一般采用百分比形式。
4.1.1.5相对照度:
RelativeIllumination定义:
边缘亮度与中心亮度之比,一般要大于55%,否则容易出现黑角现象。
4.1.1.6分辨率:
Resolution定义:
是反映光学系统能分辨物体细节的能力,它是一个很重要的性能,用来作为光学系统的成像质量最重要指标。
4.模组生产相关技术及图纸,4.1.2镜片材质,镜头的组成是透镜结构,由几片透镜组成,一般有塑胶透镜(plastic)或玻璃透镜(glass)。
通常摄像头用的镜头构造有:
1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。
透镜越多,成本越高;玻璃透镜比塑胶贵。
因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头,成像效果就相对塑胶镜头会好。
现在市场上的大多摄像头产品为了降低成本,一般会采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头(即:
1P、2P、1G1P、1G2P等)。
光学玻璃主要优点:
1.光学玻璃透光率佳。
2.热膨胀系数和折射率的温度系数比光学塑胶低的多。
主要缺点:
1.光学玻璃一般制作球面,校正球差、慧差、畸变、像散等像差有一定的局限性。
2.光学玻璃密度大而重、工序多、成本高。
玻璃材料:
ZLAF、LAF、ZF、BAK、LAK、ZK等系列。
光学塑料主要优点:
1.非球面镜片的面型是由多项方程式决定的,其表面各点的半径各不相同,在光学系统中引进非球面,可以校正球差、慧差、畸变、像散等像差,使光学系统像质提高。
2.塑料非球面光学零件由于具有重量轻、成本低、易于模压成型以及耐冲击性能好等优点,在军事、摄影、医学、工业等领域有着非常广阔的应用前景。
主要缺点:
热膨胀系数和折射率的温度系数比光学玻璃大的多。
塑胶材料:
PMMA、PC、PS、ZONEX、TOPAS等。
4.1.2镜片材质,4.模组生产相关技术及图纸,
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