手機攝像頭鏡頭光學(xué)知識

1、Optics of Mobile PhoneCharlie Tian 2008-3-17目錄目錄1、LENS生產(chǎn)工藝介紹生產(chǎn)工藝介紹2、生產(chǎn)中常見的、生產(chǎn)中常見的LENS問題問題3、測試條件的定義原則、測試條件的定義原則4、MTF測試條件的確定測試條件的確定1、LENS生產(chǎn)工藝介紹生產(chǎn)工藝介紹1.1 LENS組立工藝介紹組立工藝介紹1、組成、組成LENS的基本元件介紹：的基本元件介紹： 1、組成元件之一、組成元件之一鏡片鏡片 2、組成元件之二、組成元件之二黑物件黑物件 3、組成元件之三、組成元件之三IR片（紅外截止濾光片）片（紅外截止濾光片）2、LENS組立的工藝介紹：組立的工藝介紹： 1、L

2、ENS組立流程組立流程 2、常見組立方式：前組立與后組立、常見組立方式：前組立與后組立 3、常見固定方式：點膠固定與熱壓固定、常見固定方式：點膠固定與熱壓固定3、LENS組立過程的相關(guān)設(shè)備：組立過程的相關(guān)設(shè)備： 1、檢查設(shè)備、檢查設(shè)備非球面測量儀非球面測量儀/逆投影解析儀逆投影解析儀/標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)MTF機機 2、組裝設(shè)備、組裝設(shè)備真空筆真空筆/顯微鏡顯微鏡/組立機組立機/熱壓機熱壓機/點膠機點膠機/UV固化機固化機/超凈工作臺超凈工作臺 4、LENS組立的常見問題與對策組立的常見問題與對策 1、整面模糊、整面模糊 2、單邊模糊、單邊模糊 3、中心與周邊互拉、中心與周邊互拉 1.2、組成、組成LEN

3、S的基本元件介紹的基本元件介紹LENS基本元件介紹：基本元件介紹：1、Barrel 鏡筒鏡筒2、L1 一號鏡片一號鏡片3、Mylar 光闌片光闌片4、Spacer1 墊圈墊圈5、L2 二號鏡片二號鏡片6、Spacer2 固定環(huán)固定環(huán)7、IR片片 紅外截止濾光片紅外截止濾光片 1.2.1、組成元件之一、組成元件之一鏡片鏡片組成元件之一：鏡片組成元件之一：鏡片1、目前多數(shù)鏡片為塑膠材料，、目前多數(shù)鏡片為塑膠材料，少數(shù)為玻璃材料，原因是塑膠材少數(shù)為玻璃材料，原因是塑膠材料比較容易進(jìn)行非球面加工；料比較容易進(jìn)行非球面加工；2、目前玻璃鏡片的價格約為塑、目前玻璃鏡片的價格約為塑膠鏡片價格的一倍；膠鏡片價

4、格的一倍；3、通常，從通光孔方向開始，、通常，從通光孔方向開始，第一片鏡片稱為第一片鏡片稱為L1，第二片稱為第二片稱為L2，依次類推；依次類推；4、通常，第一片鏡片的第一個、通常，第一片鏡片的第一個曲面稱為曲面稱為R1，第二個第二個 曲面稱為曲面稱為R2，第二片鏡片的第一個曲面稱第二片鏡片的第一個曲面稱為為R3等等；等等；5、鏡片表面分為通光區(qū)域和非、鏡片表面分為通光區(qū)域和非通光區(qū)域。通光區(qū)域要求具有光通光區(qū)域。通光區(qū)域要求具有光學(xué)級的表面精度；非通光區(qū)域?qū)W(xué)級的表面精度；非通光區(qū)域?qū)⑦M(jìn)行霧化進(jìn)行霧化/涂墨等表面處理，以減涂墨等表面處理，以減弱雜散光對像質(zhì)的影響。弱雜散光對像質(zhì)的影響。 1.2

5、.2、組成元件之二、組成元件之二黑物件黑物件組成元件之二：黑物件組成元件之二：黑物件1、黑物件通常包括鏡筒（、黑物件通常包括鏡筒（Barrel）,鏡座（鏡座（Holder）,墊圈（墊圈（Spacer）,光闌片（光闌片（Mylar）；）；2、Barrel和和Holder通常為模具射通常為模具射出，材料通常是出，材料通常是PC+10%ABS或或PC+10%GF；3、通常、通常Spacer包括墊圈（包括墊圈（1）和固）和固定環(huán)（定環(huán)（2）。可能是塑料件也可能）?？赡苁撬芰霞部赡苁墙饘偌瑸榻饘偌r材質(zhì)通常是是金屬件，為金屬件時材質(zhì)通常是快削黃銅；快削黃銅；4、Mylar并非所有的并非所有的LENS

6、都有該都有該組件，有些組件，有些LENS設(shè)計時使用設(shè)計時使用Barrel上的通光孔作為孔徑光闌；上的通光孔作為孔徑光闌；5、一般情況下，黑物件在使用前、一般情況下，黑物件在使用前需進(jìn)行超聲波清洗，以控制臟污，需進(jìn)行超聲波清洗，以控制臟污，提高提高LENS組立的良率。組立的良率。 1.2.3、組成元件之三、組成元件之三IR片（紅外截止濾光片）片（紅外截止濾光片）組成元件之三：紅外截止率光片組成元件之三：紅外截止率光片（ INFRA-RED CUT FILTER ）1、IR片主要作用是通過減少紅光片主要作用是通過減少紅光/紅紅外線進(jìn)入外線進(jìn)入Sensor來防止圖象色偏；來防止圖象色偏；2、IR片的

7、具體特性由片的具體特性由Sensor確定，確定，不同的不同的Sensor對對IR片的要求會有差片的要求會有差異，異，OV sensor通常要求通常要求T=50% 650+/-10nm；3、IR片的結(jié)構(gòu)組成如左圖，其中玻片的結(jié)構(gòu)組成如左圖，其中玻璃基板的厚度因不同使用條件而有所璃基板的厚度因不同使用條件而有所差異，差異，CCM LENS使用的使用的IR厚度通常厚度通常為為0.4MM，主要供應(yīng)商為德國肖特公主要供應(yīng)商為德國肖特公司；司；4、不同的、不同的IR片供應(yīng)商，片供應(yīng)商，IR膜系的構(gòu)膜系的構(gòu)成有差異，常見的成有差異，常見的IR膜系有從膜系有從6層到層到十幾層，通常層數(shù)較多的效果較好，十幾層，

8、通常層數(shù)較多的效果較好，層數(shù)較少時，紅外部分會有部分頻率層數(shù)較少時，紅外部分會有部分頻率截止效果不好。；截止效果不好。；5、IR片裝在片裝在LENS最后一面，接近最后一面，接近Sensor表面。因此表面。因此IR片的表面質(zhì)量片的表面質(zhì)量對影象品質(zhì)影響較大。對影象品質(zhì)影響較大。 1.3、LENS組立的工藝介紹組立的工藝介紹1.3.1、LENS組立流程組立流程備料與治具準(zhǔn)備備料與治具準(zhǔn)備組裝鏡片與墊圈組裝鏡片與墊圈投影檢查投影檢查外觀檢查外觀檢查固定固定IR片片解像力檢查解像力檢查包裝出貨包裝出貨組件壓緊作業(yè)組件壓緊作業(yè)安裝固定環(huán)安裝固定環(huán)組件壓緊并點膠組件壓緊并點膠開始開始結(jié)束結(jié)束NGNGNG解

9、像力解像力NGOKOKOK投影投影/外觀外觀NG1.3. 2、常見組立方式：前組立與后組立、常見組立方式：前組立與后組立前組立前組立后組立后組立常見組立方式：前組立與后組立常見組立方式：前組立與后組立1、前組立：是指鏡片由、前組立：是指鏡片由Barrel前表前表面裝入，最后裝面裝入，最后裝L1和固定環(huán)，固定和固定環(huán)，固定環(huán)構(gòu)成環(huán)構(gòu)成Barrel前表面或前表面的一前表面或前表面的一部分；部分； 優(yōu)點：優(yōu)點：Barrel模具制造容易，模具制造容易，方便組立作業(yè)。方便組立作業(yè)。 缺點：表面有點膠痕，影響外缺點：表面有點膠痕，影響外觀，點膠控制困難。觀，點膠控制困難。2、后組立：指鏡片從、后組立：指鏡

10、片從Barrel后表面后表面裝入，先裝配裝入，先裝配L1，最后裝配固定環(huán)，最后裝配固定環(huán)，在固定環(huán)之后，點膠在固定環(huán)之后，點膠/熱壓固定熱壓固定IR片。片。 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)堅固，組裝后產(chǎn)品優(yōu)點：結(jié)構(gòu)堅固，組裝后產(chǎn)品性能穩(wěn)定，可以適用復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鏡性能穩(wěn)定，可以適用復(fù)雜結(jié)構(gòu)的鏡片；片； 缺點：模具設(shè)計制作難度較高。缺點：模具設(shè)計制作難度較高。 1.3.3、常見固定方式：點膠固定與熱壓固定、常見固定方式：點膠固定與熱壓固定常見組立方式：點膠固定和熱壓固常見組立方式：點膠固定和熱壓固定定1、點膠固定：是指鏡片組裝完畢后，、點膠固定：是指鏡片組裝完畢后，使用點膠的方式將固定環(huán)使用點膠的方式將固定環(huán)/IR與與

11、Barrel結(jié)合，保證整組鏡片結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；結(jié)合，保證整組鏡片結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；優(yōu)點：優(yōu)點：Barrel模具制造容易，點膠作模具制造容易，點膠作業(yè)不會對業(yè)不會對LENS影象品質(zhì)造成影響，影象品質(zhì)造成影響，設(shè)備通用性好。設(shè)備通用性好。缺點：膠量控制比較困難，成品結(jié)缺點：膠量控制比較困難，成品結(jié)構(gòu)不如熱壓牢固。構(gòu)不如熱壓牢固。2、熱壓固定：指鏡片組裝完畢后，、熱壓固定：指鏡片組裝完畢后，使用專用熱壓機進(jìn)行熱壓作業(yè)，使使用專用熱壓機進(jìn)行熱壓作業(yè)，使Barrel尾部發(fā)生變形，固定整組鏡片。尾部發(fā)生變形，固定整組鏡片。優(yōu)點：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)堅固，操作工藝簡優(yōu)點：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)堅固，操作工藝簡單；單；缺點：熱壓設(shè)備控制不良或缺點：

12、熱壓設(shè)備控制不良或Barrel設(shè)設(shè)計不良時，有整個計不良時，有整個Barrel發(fā)生變形的發(fā)生變形的風(fēng)險，可能對影象品質(zhì)有影響。風(fēng)險，可能對影象品質(zhì)有影響。1.41.4、LENSLENS組立過程的相關(guān)設(shè)備組立過程的相關(guān)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)MTF機機逆投影解析機逆投影解析機非球面檢查儀非球面檢查儀熱壓機熱壓機檢查用顯微鏡檢查用顯微鏡真空筆真空筆1.4.1、檢查設(shè)備、檢查設(shè)備非球面測量儀非球面測量儀/逆投影解析儀逆投影解析儀/標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)MTF機機常見檢查設(shè)備：常見檢查設(shè)備：1、非球面測量儀：用于鏡片的面、非球面測量儀：用于鏡片的面型檢查，設(shè)備昂貴，通常只進(jìn)行定型檢查，設(shè)備昂貴，通常只進(jìn)行定時的抽檢，保證鏡片質(zhì)

13、量穩(wěn)定。時的抽檢，保證鏡片質(zhì)量穩(wěn)定。2、逆投影解析儀：通過投影的方、逆投影解析儀：通過投影的方式對式對LENS的成像質(zhì)量進(jìn)行全檢，的成像質(zhì)量進(jìn)行全檢，設(shè)備較便宜，但因靠人工判讀，為設(shè)備較便宜，但因靠人工判讀，為保證檢查質(zhì)量，需要有經(jīng)驗的人員保證檢查質(zhì)量，需要有經(jīng)驗的人員操作。操作。3、標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)MTF機：通過進(jìn)行機：通過進(jìn)行MTF測測量來檢查量來檢查LENS的成像品質(zhì)，自動的成像品質(zhì)，自動化程度較高，產(chǎn)生數(shù)據(jù)化的測量結(jié)化程度較高，產(chǎn)生數(shù)據(jù)化的測量結(jié)果，效率高，部分果，效率高，部分LENS廠使用廠使用MTF機進(jìn)行全檢。機進(jìn)行全檢。1.4.2、組裝設(shè)備、組裝設(shè)備真空筆真空筆/顯微鏡顯微鏡/組立機組

14、立機/熱壓機熱壓機常見組裝設(shè)備：常見組裝設(shè)備：1、真空筆：用于移動鏡片和相關(guān)、真空筆：用于移動鏡片和相關(guān)元件。元件。2、顯微鏡：用于臟污檢查和組裝、顯微鏡：用于臟污檢查和組裝質(zhì)量檢查，檢查元件安裝是否正確。質(zhì)量檢查，檢查元件安裝是否正確。3、組立機：組立過程中壓緊已裝、組立機：組立過程中壓緊已裝配的元件，保證組裝的各元件達(dá)到配的元件，保證組裝的各元件達(dá)到預(yù)定的組合度。預(yù)定的組合度。4、熱壓機、熱壓機/點膠機點膠機/UV固化機：用固化機：用于于LENS最后的整組固定作業(yè)。最后的整組固定作業(yè)。5、超凈工作臺：為組立的工作平、超凈工作臺：為組立的工作平臺，常見為水平風(fēng)雙人臺。臺，常見為水平風(fēng)雙人臺。

15、1.5、LENS組立的常見問題與對策組立的常見問題與對策1.5.1、整面模糊、整面模糊組立常見問題：整面模糊組立常見問題：整面模糊不良現(xiàn)象：整面不良現(xiàn)象：整面chart解象不清解象不清晰晰 成因分析：可能是鏡片裝反或者成因分析：可能是鏡片裝反或者裝錯，或個組件的中間隙控制不裝錯，或個組件的中間隙控制不良。良。 解決方法：將鏡頭拆掉重新組裝；解決方法：將鏡頭拆掉重新組裝；如屬于鏡片間隙控制不良，需注如屬于鏡片間隙控制不良，需注意對組立機的壓力和壓緊時間的意對組立機的壓力和壓緊時間的控制控制 ；若是空氣排導(dǎo)不良造成的；若是空氣排導(dǎo)不良造成的間隙不良，注意在相關(guān)部件上添間隙不良，注意在相關(guān)部件上添加

16、排氣通道。加排氣通道。1.5.2、單邊模糊、單邊模糊組立常見問題：單邊模糊組立常見問題：單邊模糊不良現(xiàn)象：半面不良現(xiàn)象：半面chart解象不清解象不清晰，而且有互拉現(xiàn)象。例如當(dāng)左晰，而且有互拉現(xiàn)象。例如當(dāng)左邊清晰時，右邊模糊；調(diào)整焦距，邊清晰時，右邊模糊；調(diào)整焦距，右邊清晰時左邊有模糊了，這是右邊清晰時左邊有模糊了，這是明顯的傾斜（明顯的傾斜（tilt）現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 成因分析：鏡片、零件、裝配手成因分析：鏡片、零件、裝配手法、投影臺具、投影解象力儀等法、投影臺具、投影解象力儀等等都能引起等都能引起 。 解決方法：先檢查投影儀器的問解決方法：先檢查投影儀器的問題、再檢查鏡片、相關(guān)零件與裝題、再檢

17、查鏡片、相關(guān)零件與裝配操作。配操作。 1.5.3、中心與周邊互拉、中心與周邊互拉組立常見問題：中心與周邊互拉組立常見問題：中心與周邊互拉不良現(xiàn)象：中心與周遍（不良現(xiàn)象：中心與周遍（0.7F，0.9F）解象力互拉。如中心清楚解象力互拉。如中心清楚則周邊模糊；調(diào)整焦距后，周邊則周邊模糊；調(diào)整焦距后，周邊清楚中心變模糊清楚中心變模糊。成因分析：原因為存在場曲象差成因分析：原因為存在場曲象差 ，Air spaceAir space、鏡片厚度的影響鏡片厚度的影響 。 解決方法：先確認(rèn)組立作業(yè)是否解決方法：先確認(rèn)組立作業(yè)是否正常；然后檢查相關(guān)零件是否在正常；然后檢查相關(guān)零件是否在公差范圍內(nèi)；最后考慮進(jìn)行設(shè)

18、計公差范圍內(nèi)；最后考慮進(jìn)行設(shè)計上的修正。上的修正。 2、生產(chǎn)中常見的、生產(chǎn)中常見的LENS問題問題2.1.1、生產(chǎn)中常見的、生產(chǎn)中常見的LENS相關(guān)問題相關(guān)問題-影象臟污影象臟污問題描述：影象臟污由附著在問題描述：影象臟污由附著在LENS鏡片上的臟污或粘在鏡片上的臟污或粘在CSP表面的臟污造成的，這種表面的臟污造成的，這種臟污在敲打時不會移動。臟污在敲打時不會移動。2.1.2、原因與對策、原因與對策Root Cause:1、在組裝前、在組裝前LENS和其他相關(guān)組件沒有經(jīng)過認(rèn)真的檢查和清潔。和其他相關(guān)組件沒有經(jīng)過認(rèn)真的檢查和清潔。2、在生產(chǎn)組裝中，沒有進(jìn)行合理的臟污控制。、在生產(chǎn)組裝中，沒有進(jìn)行

19、合理的臟污控制。Solution :1、由于由于 LENS和其他組件，來料時普遍存在一定程度的臟污問題，針對這種狀況需要制和其他組件，來料時普遍存在一定程度的臟污問題，針對這種狀況需要制訂相應(yīng)的臟污檢查標(biāo)準(zhǔn)訂相應(yīng)的臟污檢查標(biāo)準(zhǔn)。2、LENS有一定的使用量后可以要求供應(yīng)商派人駐廠全檢，以保證有一定的使用量后可以要求供應(yīng)商派人駐廠全檢，以保證LENS品質(zhì)。品質(zhì)。3、在組裝生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)都要考慮到足夠的的臟污控制問題，嚴(yán)格保證無塵室的環(huán)境。、在組裝生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)都要考慮到足夠的的臟污控制問題，嚴(yán)格保證無塵室的環(huán)境。 2.2.1、生產(chǎn)中常見的、生產(chǎn)中常見的LENS相關(guān)問題相關(guān)問題-敲打臟污敲打臟污問題

20、描述：處于問題描述：處于SENSOR表面的可移動臟污，一個來源是表面的可移動臟污，一個來源是LENS鏡片上的臟污脫落或鏡片上的臟污脫落或HOLDER螺紋上的摩擦脫落物，另一個來源是螺紋上的摩擦脫落物，另一個來源是FPC上的脫落物（免洗松香等）或組裝上的脫落物（免洗松香等）或組裝工作中帶入的各種灰塵。工作中帶入的各種灰塵。2.2.2、原因與對策、原因與對策Root Cause:1、LENS及及FPC等組件沒有得到徹底的清潔。等組件沒有得到徹底的清潔。2、制程中臟污控制措施力度不足。、制程中臟污控制措施力度不足。Solution :1、對對LENS表面的臟污進(jìn)行適當(dāng)?shù)那鍧崳ㄓ秒x子風(fēng)槍吹或用清潔液擦

21、拭）；對于螺紋旋表面的臟污進(jìn)行適當(dāng)?shù)那鍧崳ㄓ秒x子風(fēng)槍吹或用清潔液擦拭）；對于螺紋旋轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的臟污，先將轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的臟污，先將LENS與與HOLDER旋到底再旋出來，用離子風(fēng)槍吹除內(nèi)外螺紋旋到底再旋出來，用離子風(fēng)槍吹除內(nèi)外螺紋表面的臟污。表面的臟污。2、對于、對于FPC表面的臟污，建議在條件允許的情況下，考慮超聲波洗板。表面的臟污，建議在條件允許的情況下，考慮超聲波洗板。3、考慮在在、考慮在在SENSOR周圍貼雙面膠，一方面使可移動臟污可以粘在膠上，從而使敲打周圍貼雙面膠，一方面使可移動臟污可以粘在膠上，從而使敲打臟污現(xiàn)象不會復(fù)現(xiàn)，另一方面可以覆蓋臟污現(xiàn)象不會復(fù)現(xiàn)，另一方面可以覆蓋FPC板，減少可

22、移動臟污來源。板，減少可移動臟污來源。2.3.1、生產(chǎn)中常見的、生產(chǎn)中常見的LENS相關(guān)問題相關(guān)問題-LENS模糊模糊問題描述：指在問題描述：指在CMT站發(fā)現(xiàn)的站發(fā)現(xiàn)的MTF達(dá)不到產(chǎn)線規(guī)格的達(dá)不到產(chǎn)線規(guī)格的LENS，部分來源是部分來源是LENS來料問題，來料問題，部分來源是測試環(huán)境或操作等問題造成的誤判。部分來源是測試環(huán)境或操作等問題造成的誤判。NGOK2.3.2、現(xiàn)狀與對策、現(xiàn)狀與對策Root Cause:1、比較小的比較小的LENS供應(yīng)商檢驗手段有限，品質(zhì)系統(tǒng)不完善，造成來料品質(zhì)不穩(wěn)定。供應(yīng)商檢驗手段有限，品質(zhì)系統(tǒng)不完善，造成來料品質(zhì)不穩(wěn)定。2、產(chǎn)線的測試環(huán)境不夠統(tǒng)一、穩(wěn)定；測試人員的經(jīng)驗

23、水平差異較大，沒有準(zhǔn)確調(diào)焦。產(chǎn)線的測試環(huán)境不夠統(tǒng)一、穩(wěn)定；測試人員的經(jīng)驗水平差異較大，沒有準(zhǔn)確調(diào)焦。Solution :1、嚴(yán)格挑選嚴(yán)格挑選LENS供應(yīng)商，要求供應(yīng)商有良好的品質(zhì)保證體系。供應(yīng)商，要求供應(yīng)商有良好的品質(zhì)保證體系。2、IQC采取合適的采取合適的MTF抽樣檢查的比率，降低不良品流入的風(fēng)險。抽樣檢查的比率，降低不良品流入的風(fēng)險。3、規(guī)范產(chǎn)線的測試環(huán)境，加強對操作人員的培訓(xùn)和宣導(dǎo)。、規(guī)范產(chǎn)線的測試環(huán)境，加強對操作人員的培訓(xùn)和宣導(dǎo)。2.4.1、生產(chǎn)中常見的、生產(chǎn)中常見的LENS相關(guān)問題相關(guān)問題-LENS敲打模糊敲打模糊問題描述：指敲打后問題描述：指敲打后LENS的的MTF顯著下降，重新調(diào)

24、焦后顯著下降，重新調(diào)焦后MTF仍然達(dá)不到敲打之前的仍然達(dá)不到敲打之前的MTF水平，通常是敲打造成水平，通常是敲打造成LENS內(nèi)部鏡片松脫造成。內(nèi)部鏡片松脫造成。2.4.2、現(xiàn)狀與對策、現(xiàn)狀與對策Root Cause: 1、對于所使用對于所使用LENS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的資料比較缺乏，使用了結(jié)構(gòu)脆弱的的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的資料比較缺乏，使用了結(jié)構(gòu)脆弱的LENS。 2、缺少有效的、針對敲打模糊的來料檢查方法。缺少有效的、針對敲打模糊的來料檢查方法。Solution : 1、要求廠商建立定期進(jìn)行跌落實驗的抽檢制度，發(fā)現(xiàn)問題后盡快改進(jìn)工藝。要求廠商建立定期進(jìn)行跌落實驗的抽檢制度，發(fā)現(xiàn)問題后盡快改進(jìn)工藝。 2、建議建議I

25、QC建立的跌落實驗的抽檢計劃。建立的跌落實驗的抽檢計劃。 3、LENS承認(rèn)時進(jìn)行切片實驗，檢查結(jié)構(gòu)上是否有弱點。承認(rèn)時進(jìn)行切片實驗，檢查結(jié)構(gòu)上是否有弱點。2.5.1、生產(chǎn)中常見的、生產(chǎn)中常見的LENS相關(guān)問題相關(guān)問題-跑焦跑焦問題描述：指在問題描述：指在CMT站站MTF測試測試OK，到到DC站發(fā)現(xiàn)站發(fā)現(xiàn)MTF測試測試 fail ，重新調(diào)焦后可以使重新調(diào)焦后可以使MTF測試測試OK。重新調(diào)焦前重新調(diào)焦前重新調(diào)焦后重新調(diào)焦后2.5.2、現(xiàn)狀與對策、現(xiàn)狀與對策Root Cause:1、調(diào)焦后調(diào)焦后LENS沒有及時固定。沒有及時固定。2、調(diào)焦完成到、調(diào)焦完成到UV膠固化過程中受到震動。膠固化過程中受到

26、震動。3、組裝過程沒有考慮震動的影響，采取適當(dāng)?shù)膶Σ?。、組裝過程沒有考慮震動的影響，采取適當(dāng)?shù)膶Σ?。Solution :1、對于跑焦的解決辦法是在對于跑焦的解決辦法是在CMT站當(dāng)調(diào)焦完成后先使用熱熔膠做臨時固定。站當(dāng)調(diào)焦完成后先使用熱熔膠做臨時固定。2、在使用熱熔膠做臨時固定時，作業(yè)員要注意點膠的方法和用量。、在使用熱熔膠做臨時固定時，作業(yè)員要注意點膠的方法和用量。3、UV固定后，拆卸熱熔膠時要保證足夠的酒精用量，防止在溶解不足的情況下，用力固定后，拆卸熱熔膠時要保證足夠的酒精用量，防止在溶解不足的情況下，用力拆卸造成不良。拆卸造成不良。2.6.1、生產(chǎn)中常見的、生產(chǎn)中常見的LENS相關(guān)問題相

27、關(guān)問題-黑角黑角問題描述：影象邊角出現(xiàn)黑色區(qū)域，通常是由機械原因造成的光軸傾斜所導(dǎo)致的。問題描述：影象邊角出現(xiàn)黑色區(qū)域，通常是由機械原因造成的光軸傾斜所導(dǎo)致的。2.6.2、現(xiàn)狀與對策、現(xiàn)狀與對策Root Cause:1、通常是機構(gòu)原因引起的、通常是機構(gòu)原因引起的BARREL前表面與前表面與SENSOR表面不平行，造成光軸傾斜。表面不平行，造成光軸傾斜。2、組裝前，產(chǎn)線沒有進(jìn)行必要的光軸傾斜檢查動作。、組裝前，產(chǎn)線沒有進(jìn)行必要的光軸傾斜檢查動作。Solution : 建議在生產(chǎn)中，增加檢查光軸傾斜的動作。建議在生產(chǎn)中，增加檢查光軸傾斜的動作。2.7.1、通光孔處出現(xiàn)通光孔處出現(xiàn)臟臟物引起的影物引

28、起的影像像模糊模糊現(xiàn)象描述在現(xiàn)象描述在CMTCMT站或站或DCDC站發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)調(diào)焦不良或站發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)調(diào)焦不良或MTFMTF低于產(chǎn)縣標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)維修清晰通光孔低于產(chǎn)縣標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)維修清晰通光孔OK.OK.2.7.2、現(xiàn)狀與對策、現(xiàn)狀與對策Root Cause:Root Cause: 1.1.部分是來料時通光孔贓污部分是來料時通光孔贓污 2. 2.操做員在操作過程中將通光孔弄臟操做員在操作過程中將通光孔弄臟. . 3. 3.車間內(nèi)清潔度不夠車間內(nèi)清潔度不夠. .Solution Solution 1.1.嚴(yán)格要求供應(yīng)商保証來料的品質(zhì)問題嚴(yán)格要求供應(yīng)商保証來料的品質(zhì)問題2.2.對操做員進(jìn)行培訓(xùn)避免操作過程中的不良現(xiàn)

29、象。對操做員進(jìn)行培訓(xùn)避免操作過程中的不良現(xiàn)象。3.3.對車間清潔度進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)真正達(dá)到萬級千級的標(biāo)準(zhǔn)。對車間清潔度進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)真正達(dá)到萬級千級的標(biāo)準(zhǔn)。3、測試條件的定義原則、測試條件的定義原則1、Good Image Quality；2、圖象很清楚的含義、圖象很清楚的含義；3、什么是景深；、什么是景深；4、什么是景深的位置什么是景深的位置；5、什么是景深的大小什么是景深的大??；6、什么是解析度；、什么是解析度；7、 TV-Lines ；8、 MTF ；9、 逆投影解析；逆投影解析；10、Camera Module 測試條件的定義；測試條件的定義；3.1、Good Image Quality？什

30、么是好的影象品質(zhì)？什么是好的影象品質(zhì)？圖象很清楚啊！圖象很清楚啊！顏色很漂亮??！顏色很漂亮??！變形很小??！變形很小??！曝光很準(zhǔn)啊！曝光很準(zhǔn)?。?.2、圖像很清楚的含義、圖像很清楚的含義？圖像很清楚究竟是什么意思？圖像很清楚究竟是什么意思？圖像在哪個范圍內(nèi)清楚？圖像在哪個范圍內(nèi)清楚？圖像究竟有多清楚？圖像究竟有多清楚？-景深景深-解析度解析度3.3、什么是景深、什么是景深？在物方焦點前后各有一個容許彌散圓，這兩個彌散圓之間的距在物方焦點前后各有一個容許彌散圓，這兩個彌散圓之間的距離就叫景深。離就叫景深。在被攝主體在被攝主體(對焦點對焦點)前后，其影像仍然有一段清晰范圍的，就前后，其影像仍然有一段

31、清晰范圍的，就是景深。是景深。景深有哪些特點？景深有哪些特點？景深是有位置的景深是有位置的景深是有大小的景深是有大小的3.4、什么是景深的位置、什么是景深的位置？景深的位置：就是對焦點（被攝主體）的位置；它將景深的位置：就是對焦點（被攝主體）的位置；它將隨著對焦點的位置變化而變化。隨著對焦點的位置變化而變化。3.5、什么是景深的大小、什么是景深的大??？景深的大?。壕褪菍裹c附近清晰范圍的大小。景深的大?。壕褪菍裹c附近清晰范圍的大小。景深的大小與那些條件有關(guān)？景深的大小與那些條件有關(guān)？LENS： 焦距；焦距； 光圈；光圈；Sensor: pixel Size；對焦點的位置對焦點的位置 ；3.6

32、、什么是解析度什么是解析度？ 解析度一詞最早是用來說明工程中單位長度所擷取到解析度一詞最早是用來說明工程中單位長度所擷取到點的數(shù)目；點的數(shù)目； 解析度有幾種度量方式解析度有幾種度量方式？ 1.逆投影解析逆投影解析(本本) ,用于用于LENS的解析能力評估的解析能力評估. 2. TV-Lines 起源與電視的解析度評價起源與電視的解析度評價,是對整個影象系統(tǒng)最是對整個影象系統(tǒng)最終的解析能力的評價終的解析能力的評價. 3. MTF(modulation transfer function) 調(diào)制傳遞函數(shù)調(diào)制傳遞函數(shù),適適合各種系統(tǒng)的成像質(zhì)量評價合各種系統(tǒng)的成像質(zhì)量評價. 3.7、TV-Lines6

33、00 TV-Lines表示表示: 每條測試線條的寬度為每條測試線條的寬度為CHART對角線的對角線的1/600; 1.TV-Lines是對最終圖象是對最終圖象進(jìn)行評價的；進(jìn)行評價的； 2.TV-Lines通常使用通常使用EIA CHART進(jìn)行測量進(jìn)行測量; 3.測試時應(yīng)保證測試時應(yīng)保證EIA CHART 恰好充滿整個畫面恰好充滿整個畫面; 4.EIA CHART在使用中可在使用中可以按距離進(jìn)行適當(dāng)?shù)目s放以按距離進(jìn)行適當(dāng)?shù)目s放,但但要保證縮放后的長寬比仍為要保證縮放后的長寬比仍為4:3. 3.8、MTF (modulation transfer function) 1.MTF通過用對比反差來描述

34、解析度通過用對比反差來描述解析度;2.MTF是通過衡量像與物的相似程度來評價成像的質(zhì)量是通過衡量像與物的相似程度來評價成像的質(zhì)量;3.MTF的數(shù)值必須與一定的空間頻率的數(shù)值必須與一定的空間頻率(LP/MM)對應(yīng)才有意義對應(yīng)才有意義;4.LP/MM的意思每毫米的線對數(shù)量的意思每毫米的線對數(shù)量-指的是像平面上；指的是像平面上； MAXMINMAXMINIIMTFII3.9、逆投影解析、逆投影解析 1.逆投影解析只用逆投影解析只用于于LENS的解析力測的解析力測量量; 2.原理是將精密刻原理是將精密刻畫的玻璃畫的玻璃CHART置于置于LENS像面像面,在暗房中在暗房中由強光投影在白色的由強光投影在白

35、色的屏幕屏幕;3.10、 Camera Module 測試條件的定義測試條件的定義1.確定客戶希望的景深范圍；確定客戶希望的景深范圍；2.挑選可以滿足客戶需求的挑選可以滿足客戶需求的LENS;3、確定客戶希望的景深位置；如客、確定客戶希望的景深位置；如客戶沒有指定，則計算景深最大的對戶沒有指定，則計算景深最大的對焦位置做為焦位置做為Camera 的調(diào)焦測試距的調(diào)焦測試距離；離；4、根據(jù)、根據(jù)SENSOR，確定合適的確定合適的MTF測試頻率；測試頻率；5、根據(jù)測試頻率，計算、根據(jù)測試頻率，計算Chart的方的方格尺寸。格尺寸。6、根據(jù)、根據(jù)FOV，計算計算Chart 的外型尺的外型尺寸。寸。4、

36、MTF測試條件的確定測試條件的確定4.1、模糊圈（模糊圈（COC）模糊圈模糊圈( (彌散圈彌散圈) )光線開始聚集或擴(kuò)散點的影像變的模糊形成一個擴(kuò)大的圓光線開始聚集或擴(kuò)散點的影像變的模糊形成一個擴(kuò)大的圓叫做模糊圈（叫做模糊圈（circle of confusioncircle of confusion）。）。一般情況下模糊圈的尺寸為一般情況下模糊圈的尺寸為sensorsensor象素大小的象素大小的2 2倍。倍。Sensor COC sizeOV7649 11.2umOV7660 8.4umOV7663 8.4umOV7670 7.2umOV9650 6.36umOV9653 6.36umOV

37、9655 6.36umOV2630 6.36umOV2640 4.4um4.2、景深景深(DOF）景深在焦點前后各有一個容許彌散圓，這兩個彌散圓之間的距離就叫景深，即：在被攝主體(對焦點)前后，其影像仍然有一段清晰范圍的，就是景深4.3、景深的計算景深的計算最近清晰點距離最近清晰點距離 dndn = s = s* *f2 / (f2 + Nf2 / (f2 + N* *c c* *s)s)最遠(yuǎn)清晰點距離最遠(yuǎn)清晰點距離 dfdf = s = s* *f2 / (f2 - Nf2 / (f2 - N* *c c* *s)s)景深景深= =df-dndf-dns: s: 對焦距離對焦距離N: N:

38、光圈值光圈值c: c: CoCCoC 最大允許彌散圓直徑最大允許彌散圓直徑f: f: 焦距焦距以上參數(shù)于景深的關(guān)系以上參數(shù)于景深的關(guān)系(1)(1)、鏡頭光圈（、鏡頭光圈（N N）：）：光圈越大，景深越??；光圈越小，光圈越大，景深越??；光圈越小，景深越大；景深越大；(2)(2)、鏡頭焦距、鏡頭焦距( (f)f)鏡頭焦距越長，景深越小；焦距鏡頭焦距越長，景深越??；焦距越短，景深越大；越短，景深越大；(3)(3)、拍攝距離、拍攝距離( (s)s)距離越遠(yuǎn)，景深越大；距離越近，距離越遠(yuǎn)，景深越大；距離越近，景深越小。景深越小。4.4、超焦距（超焦距（Hyperfocal distance）超超焦距是指

39、當(dāng)對焦平面在某個距離以上的時候從對焦開始至無限遠(yuǎn)都是清楚的焦距是指當(dāng)對焦平面在某個距離以上的時候從對焦開始至無限遠(yuǎn)都是清楚的（當(dāng)然對焦平面的前面一部分也是清楚的）（當(dāng)然對焦平面的前面一部分也是清楚的）HyperfocalHyperfocal distance distance 的計算公式的計算公式 H=fH=f* *f/Nc+ff/Nc+f f: f:鏡頭的焦距鏡頭的焦距N:N:光圈光圈 c:circle of confusionc:circle of confusion當(dāng)調(diào)當(dāng)調(diào)焦距離大于或等于超焦距時景深遠(yuǎn)點在無窮遠(yuǎn)處而景深近點在超焦距的一半處。焦距離大于或等于超焦距時景深遠(yuǎn)點在無窮遠(yuǎn)處而景

40、深近點在超焦距的一半處。此時景深范圍為無窮大。此時景深范圍為無窮大。4.5、對焦距離的選擇、對焦距離的選擇 在客戶沒有要求的情況下，對焦點選在在客戶沒有要求的情況下，對焦點選在hyper focalhyper focal點附近，有最大的景深范點附近，有最大的景深范圍（從圍（從hyperfocalhyperfocal distance/2 distance/2到到INFINF），）， hyperfocalhyperfocal distance distance是比較理想的對焦距離。是比較理想的對焦距離。 考慮到搭配同一種類的考慮到搭配同一種類的SENSORSENSOR的的LENSLENS的光學(xué)參

41、數(shù)相近，對焦距離可以考慮按的光學(xué)參數(shù)相近，對焦距離可以考慮按SENSORSENSOR的種類來做定義。的種類來做定義。當(dāng)取當(dāng)取circle of confusion=2circle of confusion=2* *pixel size pixel size 時，有以下列表：時，有以下列表：SENSOR(0.3M) Pixal SizeLENSEFL(mm) F/NOGlory 2A073.13.4Largan 9233.142.8Largan 5003.152.8Genius 82483.22.8MaxEmil FS-31283.12.8Hyperfocal distance(mm)33942

42、2425438411OV-76604.2um建議對焦距離：建議對焦距離：480mm4.6、考察、考察Lp/mm的選擇的選擇pixel pitch與與pixel size 理論上，進(jìn)行理論上，進(jìn)行Sensor極限解析計極限解析計算時，應(yīng)使用算時，應(yīng)使用pixel pitch,特比較特比較pixel pitch與與pixel size如下表。如下表。 從表中可見，從表中可見，pixel pitch與與pixel size差異較小，后續(xù)解析能力差異較小，后續(xù)解析能力計算中將直接使用計算中將直接使用pixel size 。SensorArray SizeImage Area(mm)Pixel Size

43、(um)Pixel Pitch(um)Sensor極限解析（極限解析（l/mm）OV-7660640 x4802.76X2.054.24.31254.3125238238OV-96401304X9684.15X3.083.183.183.18253.1825314314OV-96501300X10284.13X3.283.183.183.19063.1906314314OV-26301600X12005.14X3.853.183.183.21253.21253143145.6255.625178178OV-7648OV-7649OV-7650640 x4803.6x2.75.64.7、考察、考察Lp/mm的選擇的選擇-線寬的選擇線寬的選擇 如右圖所示，當(dāng)如右圖所示，當(dāng)CHART線條成像的寬度為成像單元的整數(shù)倍（線條成像的寬度為成像單元的整數(shù)倍（pixel size的偶數(shù)倍）時，的偶數(shù)倍）時，“對齊對齊”與與“未對齊未對齊”的的MTF測量結(jié)果可能會有較大差異。測量結(jié)果可能會有較大差異。 所以所以CHART線條成像的寬度應(yīng)取線條成像的寬度應(yīng)取pixel size