手機攝像模組基本知識.ppt

目錄,1.模組組成（圖示）及原理（光學(xué)及電子） 2.芯片的分類、特點、發(fā)展 3.模組與手機方案設(shè)計的關(guān)系 4.模組生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)及圖紙,1.1 模組構(gòu)造圖,1. 模組組成（圖示）及原理（光學(xué)及電子）,1.2 名詞,1. 模組組成（圖示）及原理（光學(xué)及電子）,FPC: Flexible Printed Circuit 可撓性印刷電路板 PCB: Printed Circuit Board印刷電路板 Sensor:圖象傳感器 IR:紅外濾波片 Holder:基座 Lens:鏡頭 Capacitance : 電容 Glass:玻璃 Plastic:塑料 CCM：CMOS Camera Module,1.2 名詞,1. 模組組成（圖示）及原理（光學(xué)及電子）,BGA: Ball Grid Array Package 球柵陣列封裝，在印刷基板的背面 按陳列方式制作出球形凸點用以代替引腳。 CSP: Chip Scale Package芯片級封裝。 COB: Chip on board板上芯片封裝,半導(dǎo)體芯片交接貼裝在印刷線 路板上，芯片與基板的電氣連接用引線縫合方法實現(xiàn)。 COG: Chip on glass COF: Chip on FPC CLCC: Ceramic Leaded Chip Carrier帶引腳的陶瓷芯片載體，引 腳從封裝的四個側(cè)面引出，呈丁字形 。 PLCC : Plastic Leaded Chip Carrier帶引線的塑料芯片載體 ，引 腳從封裝的四個側(cè)面引出，呈丁字形 ， 是塑料制品。,1.3 sensor分類,1. 模組組成（圖示）及原理（光學(xué)及電子）,1.4 sensor的平面圖,SENSOR封裝中心點（0，0）,成像 面中 心點 （ 227.3 ， 122.2 ）,1. 模組組成（圖示）及原理（光學(xué)及電子）,1. 模組組成（圖示）及原理（光學(xué)及電子）,1.6.1 CCD（Charge Couple Device） 定義：即電荷耦合器件，它是目前比較成熟的成像器件，是以行為單位的電 流信號。傳統(tǒng)彩色CCD感光單元及濾色鏡的排列是方形的，以G-R-G-B型CCD 為例，可以簡單理解為4個感光單元的中心點構(gòu)成一個“像素點”，這樣，每個 感光單元的光值都是復(fù)用的，使用了4次（邊緣部位除外），每4個感光單 元計算出4個像素。,1.6.2 CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor） 定義：即互補型金屬氧化物半導(dǎo)體。它被看作未來的成像器件，因為CMOS結(jié) 構(gòu)相對簡單，與現(xiàn)有的大規(guī)模集成電路生產(chǎn)工藝相同，從而生產(chǎn)成本可以降 低。從原理上，CMOS的信號是以點為單位的電荷信號，更為敏感，速度也更 快，更為省電。現(xiàn)在高級的CMOS并不比一般CCD差，但是CMOS工藝還不是十分 成熟，普通的 CMOS 分辨率低而成像較差，太容易出現(xiàn)雜色點。,1.5 CCD和CMOS的區(qū)別,2. 芯片的特點、分類、發(fā)展,2.1 芯片分類和特點,3. 模組與手機設(shè)計方案的關(guān)系,3.2 常見的連接方式,金手指(ZIF)連接,連接器(Connector)連接,插座(Socket)連接,3. 模組與手機設(shè)計方案的關(guān)系,3.3 常見的輸出格式,對顏色進(jìn)行編碼的方法統(tǒng)稱為“顏色空間”或“色域”。用最簡單的話說，世界上任何一 種顏色的“顏色空間”都可定義成一個固定的數(shù)字或變量。 RGB格式:采用這種編碼方法，每種顏色都可用三個變量來表示紅色、綠色以及 藍(lán)色的強度。每一個像素有三原色R紅色、G綠色、B藍(lán)色組成。 YUV格式:是被歐洲電視系統(tǒng)所采用的一種顏色編碼方法，屬于PAL。其中“Y”表 示明亮度(Luminance或Luma),就是灰階值；而“U”和“V”表示色度 (Chrominance或Chroma),是描述影像色彩及飽和度，用于指定像素的 顏色。 RAW DATA格式:是CCD或CMOS在將光信號轉(zhuǎn)換為電信號時的電平高低的原 始記錄，單純地將沒有進(jìn)行任何處理的圖像數(shù)據(jù)，即攝像元 件直接得到的電信號進(jìn)行數(shù)字化處理而得到的。,3. 模組與手機設(shè)計方案的關(guān)系,3.4 與手機結(jié)構(gòu)的配合,*特別關(guān)注* SENSOR的擺放位置很重要，有能力的設(shè)計公司可以通過內(nèi)部寄存器對圖像 進(jìn)行鏡像，但很多的客戶做不到或不愿意。如果是圖像旋轉(zhuǎn)90度，則必須修改SENSOR 的擺放位置。,*特別關(guān)注* SENSOR的輸入電壓有多種實現(xiàn),必須事先與客戶溝通好有關(guān)的細(xì)節(jié)。1.全 部由外部（手機基帶）直接供給；2.部分可由SENSOR內(nèi)部自動產(chǎn)生；3.可以由模組內(nèi) 部增加電路來實現(xiàn)。,*特別關(guān)注* 模組與手機的配合,尤其是FPC軟硬、彎折、以及連接方式和可靠性，必要 時需要同客戶一同探討可行的方案。,*特別關(guān)注* 模組鏡頭與手機上下蓋的配合，尤其是能夠容忍的公差范圍、HOLDER高 度、LENS端面直徑，甚至鏡頭的光欄口徑等。,*特別關(guān)注* 模組在手機生產(chǎn)裝配、維修等過程中工序、工藝的成熟和可靠性。避免出 現(xiàn)裝上去沒有什么問題,一旦拆卸很多隱患。,4. 模組生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)及圖紙,4.1 鏡頭,4. 模組生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)及圖紙,4.1.1 鏡頭常識,4.1.1.1 焦距： EFL (Effective Focal Length) 一般用 f 表示。 定義：在光學(xué)系統(tǒng)中，主平面到焦點的距離。 4.1.1.2 視場角：View Angle (Field Of View) 一般用表示半視角。 定義：入瞳中心對物的張角或出瞳中心對像的張角。 4.1.1.3 光圈（相對孔徑） 定義：焦距與入瞳直徑之比，一般用F或F/NO表示。 4.1.1.4 畸變：Distortion 定義：實際像高與理想像高的差異，分桶形和枕形畸變，在光學(xué)設(shè)計中，通 常用q來表示，一般采用百分比形式。 4.1.1.5 相對照度：Relative Illumination 定義：邊緣亮度與中心亮度之比，一般要大于55%，否則容易出現(xiàn)黑角現(xiàn)象。 4.1.1.6 分辨率：Resolution 定義：是反映光學(xué)系統(tǒng)能分辨物體細(xì)節(jié)的能力，它是一個很重要的性能，用 來作為光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量最重要指標(biāo)。,4. 模組生產(chǎn)相關(guān)技術(shù)及圖紙,4.1.2 鏡片材質(zhì),鏡頭的組成是透鏡結(jié)構(gòu)，由幾片透鏡組成，一般有塑膠透鏡(plastic)或玻璃透鏡(glass)。通常攝像頭用的鏡頭構(gòu)造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透鏡越多，成本越高；玻璃透鏡比塑膠貴。因此一個品質(zhì)好的攝像頭應(yīng)該是采用玻璃鏡頭，成像效果就相對塑膠鏡頭會好?，F(xiàn)在市場上的大多攝像頭產(chǎn)品為了降低成本，一般會采用塑膠鏡頭或半塑膠半玻璃鏡頭（即：1P、2P、1G1P、1G2P等）。 光學(xué)玻璃 主要優(yōu)點：1.光學(xué)玻璃透光率佳。2.熱膨脹系數(shù)和折射率的溫度系數(shù)比光學(xué)塑膠低的多。 主要缺點：1.光學(xué)玻璃一般制作球面，校正球差、慧差、畸變、像散等像差有一定的局限性。 2.光學(xué)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。 。,光學(xué)塑料 主要優(yōu)點：1.非球面鏡片的面型是由多項方程式?jīng)Q定的，其表面各點的半徑各不相同，在光學(xué)系統(tǒng)中引進(jìn)非球面，可以校正球差、慧差、畸變、像散等像差，使光學(xué)系統(tǒng)像質(zhì)提