光學(xué)廠教育訓(xùn)練資料2

教育訓(xùn)練資料2014/10/03模造玻璃擁有廣泛的材質(zhì)分布供設(shè)計(jì)者選用更高折射率

有效縮短總長色散係數(shù)搭配

有效消除色差，以維持解像力隨畫素提高，sensorsize也隨之增大16M以上sensor，為維持鏡頭高度，模造玻璃的優(yōu)勢將更加明顯若鏡頭模組上增加模造玻璃，能提高產(chǎn)品附加價(jià)值形成產(chǎn)品差異化，利於產(chǎn)品宣傳KINKO同時(shí)擁有Plens及Moldingglass生產(chǎn)技術(shù)全自動組裝、檢驗(yàn)設(shè)備一條龍式生產(chǎn)，對於品質(zhì)掌握，無庸置疑。目前產(chǎn)能1KK/月(單純以手機(jī)用的小尺寸模造玻璃計(jì)算)模造玻璃之優(yōu)勢紫邊問題目前比較廣為接受的就是『鏡頭色散』與『CCD顏色插值』運(yùn)算之問題。這個(gè)問題的發(fā)生在於拍攝高反差的景物時(shí)，例如：在明暗交界的邊緣部分會出現(xiàn)異常的紫色。摩爾紋Moiréeffects使用者最常遇到的就是利用數(shù)位相機(jī)拍攝的過程中，如果有密佈的紋理出現(xiàn)在畫面中（下圖），例如：牛仔或卡其布面等；拍照後審視數(shù)位照片會出現(xiàn)原先肉眼所沒發(fā)現(xiàn)的水波樣條紋，這就是『摩爾紋』！除此之外，摩爾紋也會出現(xiàn)在密佈欄桿、屋頂波浪板以及其他同等重複密度的物體景物中。感光能力ISO50/200/1600(ISO指感光能力)數(shù)量越高吸收光的能力越強(qiáng)ISOSutterSpeedApertureTheexposureTriangle感光能力-紀(jì)錄10單位的線每秒吸1個(gè)單位的光線和1個(gè)單位大的大光圈快門開放10秒(1*1*10=10)每秒吸2個(gè)單位的光線和2個(gè)單位大的大光圈的光圈快門開放2.5秒(2*2*2.5=10)每秒吸100個(gè)單位的光線和1個(gè)單位大的大光圈的光圈快門開放0.1秒(100*1*0.1=10)鏡頭規(guī)格的判讀方式-1結(jié)構(gòu)1G5P像素尺寸3.0um解析度1280*800螢?zāi)粚浅叽绂?.528mm成像直徑Φ4.93mm光圈大小2.0焦距2.24mm光學(xué)後焦4.39(0.3mm濾光片0.4mm覆蓋玻璃)視場角垂直60.6°Φ2.4mm水平95.2°Φ3.84mm對角111.5

°

Φ4.528mm相對照度74%Φ4.528mm鏡頭規(guī)格的判讀方式-2TV畸變水平2.37%垂直9.00%色差<6um主光角最大11.8度濾光鏡厚度0.3mmMTF0.8視場

70%166lp/mm75%/78%83lp/mmMTFlp1000/(Pixelsize*2)EX:1000/(3*2)=166lp/m(全頻)ScreenDiagonal√(resolution(H)*pixel)^2+(resolution(V)*pixel)^2EX:√(1280*0.003^2)+(800*0.003^2)=4.528MTFChart(Diagonal/2*視場)EX4.528/2*0.8=2.264求中心值(sensor對角線長的一半)設(shè)計(jì)鏡頭的問題玻璃公差塑膠公差設(shè)計(jì)值和實(shí)際值比率機(jī)構(gòu)可否調(diào)整鏡片的厚薄比工作溫度(因?yàn)殓R片、機(jī)構(gòu)件都會熱脹冷縮，在設(shè)計(jì)階段就要考慮變異性)拍攝測試保證距離設(shè)計(jì)鏡頭的問題-實(shí)例1Glass成像面封裝型式為COB廠內(nèi)水準(zhǔn)玻璃中心肉厚公差正負(fù)3條FOV

120度厚薄比2.5倍以內(nèi)結(jié)構(gòu)1G5PIR

Filter設(shè)計(jì)鏡頭的問題-實(shí)際2測試保存高溫70度測試保存低溫-20度機(jī)構(gòu)是否可以做調(diào)整，調(diào)整範(fàn)圍到那要詢問厚薄比差距愈大愈不好做拍攝測試距離，廠內(nèi)測後焦50公分玻璃公差建議值為3條工作溫度下，因物理變化會影響MTF一般談鏡頭解析度，會有一般的實(shí)際拍攝ISOchart及機(jī)器測定(MTF機(jī)臺)ISO圖看水平軸及垂直軸有多少lp/mm-較主觀機(jī)器設(shè)定EX:MTF值設(shè)定100或200下做跑圖判定-較快速客觀設(shè)計(jì)鏡頭的問題-實(shí)際3實(shí)際中心值要達(dá)設(shè)計(jì)值95%實(shí)際周邊值要達(dá)設(shè)計(jì)值85%MTF數(shù)值撰擇規(guī)格的注意事項(xiàng)-1Sensor封裝方式：

COB、CSP、PLCCSensor尺寸客戶需求的解析度EX:4208*3120Sensor

CRA確認(rèn)產(chǎn)品別EX:手機(jī)、NB、監(jiān)控、車用…需求價(jià)格帶-預(yù)算確認(rèn)預(yù)估需求數(shù)EX:月或年需求數(shù)以利開案及估價(jià)產(chǎn)品有無特殊要求EX:工作溫度、保存溫度、日夜同焦、使用光源是一般可見光或是紅外線、其他要求事項(xiàng)…撰擇規(guī)格的注意事項(xiàng)-2客戶的規(guī)模、產(chǎn)品發(fā)展性了解客戶的客戶需求及規(guī)模判定案子的可行性鏡頭的maximagecircle能否大於sensor對角線長，且單邊最好有大0.15mm機(jī)構(gòu)外型客人要做FF(定焦，要搭holder)、還是AF(自動對焦，要確認(rèn)客人需求的VCM跟廠內(nèi)有無配過扭力)多了解客戶的能力對開發(fā)接案有幫助其他光學(xué)規(guī)格(F/No、FOV、CRA…)撰擇規(guī)格的注意事項(xiàng)-Image鏡頭的maximagecircle能否大於sensor對角線長，且單邊最好有大0.15mm成像面要單邊0.15mm有利組裝，避免有黑角產(chǎn)生SensorSize解析度4208*3120PixelSize1.12um(4208*0.00112)^2+(3120*0.00112)^2=4.72*4.72+3.744*3.744=22.2784+7.488=29.766√29.766=5.455單邊最好有大0.15mm意指5.455+(0.15+0.15)=5.755，故要選MaxIMAGECircle大於5.755mm較不會有黑邊的情況產(chǎn)生撰擇規(guī)格的注意事項(xiàng)-總高TTL2.7mmCSP鏡頭頂端到成像面的距離，要加上IRFilter的厚度及Coverglass的厚度COB鏡頭頂端到成像面的距離，要加上IRFilter的厚度(TTL/Imagecircle):其值愈小，愈難設(shè)計(jì)撰擇規(guī)格的注意事項(xiàng)-BarrelSizeBarrelSizeM5=φ5指螺紋大小，也有例外情況會大一點(diǎn)P0.35指牙與牙之間的距離Barrelsize:M5xP0.35撰擇規(guī)格的注意事項(xiàng)-BFLFBL(frangebacklength):0.63mm(barrel後緣至成像面，也稱為「機(jī)構(gòu)後焦」或是「機(jī)械後焦」)客戶會注意機(jī)械後焦的距離，會影響設(shè)計(jì)手機(jī)鏡頭基礎(chǔ)認(rèn)知塑膠鏡片：依手機(jī)尺寸要求下，鏡頭須使用非球面鏡片，可達(dá)手機(jī)要求(目前手機(jī)鏡頭用的塑膠鏡片都是非球面的)玻璃鏡片：球面或非球面均可使用於手機(jī)內(nèi)(目前只剩下非球面玻璃鏡片有人討論。2千年初頭時(shí)，確認(rèn)有人使用玻璃球面鏡，目前沒有人使用了)組合方式玻璃鏡片單價(jià)較高、開發(fā)難度低、成品良率高且穩(wěn)定塑膠鏡片單價(jià)較低、開發(fā)難度高、成品良率較低,較不穩(wěn)定玻塑混合鏡片單價(jià)適中、開發(fā)難度高、成品良率較低,較不穩(wěn)定片數(shù)決定價(jià)格越多片越貴玻璃比塑膠貴組裝良率決定價(jià)格焦距與角度有對應(yīng)關(guān)係角度越大;相對焦距越短設(shè)計(jì)難度高加工難度高周圍亮度較差變形量較難控制角度越小;相對焦距越長設(shè)計(jì)難度低加工難度低亮度較均勻變形量較易控制

max=hFOVhmaxf

焦距f、視野FOV與sensor尺寸:f、FOV、sensorsize互相關(guān)聯(lián):

h=f.tan()hmax=f.tan(max)

其中hmax=(sensor對角尺寸)/2,max=hFOV=FOV/2實(shí)際焦長f與等同35mm相機(jī)焦長fe(equivalentfocallength)fe指當(dāng)傳統(tǒng)35mm底片相機(jī)與數(shù)位相機(jī)視角相同時(shí)，底片相機(jī)應(yīng)有的焦長

35mm底片size=36mmx24mm(對角長43mm)

右圖為例，設(shè)FOV=54，

f=(4/2)/tan(54/2)=3.925mmfe=(43/2)/tan(54/2)=42.2mm或

fe=3.925x(43/2)=42.2mm35mm底片43mm4mmfef?“sensor

max=hFOVhmaxfFOV與Sensor之關(guān)係光圈(F/No)依使用環(huán)境決定室內(nèi)使用需較亮的亮度室外使用可適度減低亮度F/number與通光孔徑:-通光孔徑(clearaperture)=入瞳口徑D(entrancepupildia.)-F/number(F/#)=(焦長f)/(入瞳口徑D)

例如f=10mm,F/3鏡頭,通光孔徑為3.33mm-固定焦長，鏡頭口徑與F/#成反比

通光量(像面照度)與(F/#)2成反比

如F/2.8成像為F/4像的2倍亮

Df波長範(fàn)圍工作波長範(fàn)圍由使用環(huán)境決定依CmosSensor制程決定工作波長範(fàn)圍:-通常以3個(gè)(或以上)波長並給以相對比重來描述波段範(fàn)圍及光譜能量分佈。

-如可見光波段(VIS)以(C,d,F)譜線代表，波長分別為

C:0.4861um、d:0.5876um、F:0.6563um。紅外截止濾光片(IR-CutFilter):-數(shù)位相機(jī)使用的CCD或CMOSsensor在近紅外波段(~1.1um)仍有很好響應(yīng)，需以濾光片(filter)加以濾除。

-植物在近紅外波段有很強(qiáng)的反射率。波長(um)穿透率截止波長CMOS:價(jià)格低,效果較差,較省電CCD:價(jià)格高,效果較好,較耗電PixelSize決定MTF設(shè)計(jì)的LimitSensorsizeMTF與解析度:-數(shù)位影像解析度受限於畫素(pixels)多寡或畫素大小(pixelsize)。1/4”CCD為例，若為640x480pixels(30M)，pixelsize=5x5um。

-通常以Nyquistfrequency(lp/mm)定義鏡頭MTF，

Nyquistfrequency=1/(2x