手机摄像模组结构基础.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,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:Flexible Printed Circuit,可挠性印刷电路板,PCB:Printed Circuit Board,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,：,CMOS Camera Module,1.2,名词,1.,模组组成（图示）及原理（光学及电子）,BGA:Ball Grid Array Package,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:Chip Scale Package,芯片级封装。,COB:Chip on board,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:Chip on glass,COF:Chip on FPC,CLCC:Ceramic Leaded Chip Carrier,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:Plastic Leaded Chip Carrier,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。,1.3 sensor,分类,分类,规格指标,成像原理,CMOS、CCD,封装工艺,CSP-I、CSP-II、COB,像素范围,CIF,、,VGA,、,SXGA,、,UXGA,、,QXGA,、,10,万、,30,万、,130,万、,200,万、,300,万、,像面尺寸,1/3,、,1/4,、,1/5,、,1/6,、,其他工艺,SMT,、,BANDING,；,有铅（,Pb,),、,无铅（,RoHS,Pb,）,1.,模组组成（图示）及原理（光学及电子）,1.4 sensor,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）,1.6.1,CCD,（,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。,1.6.2,CMOS,（,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。,1.5 CCD,和,CMOS,的区别,2.,芯片的特点、分类、发展,2.1,芯片分类和特点,序号,名称,像素,尺寸,高度,接口,电源,帧率,输出,功率,01,PO4010N,CIF,1/11,660,24,1.5/1.8/2.8/1.5-3.3,30,YUV/RGB,41.15mW,02,PO6030K,VGA,1/6.2,867,24,1.5/1.8/2.8/1.5-3.3,30,YUV/RGB,TBD,03,OV7660,VGA,1/5,820,24,1.8/2.5/3.3,30,YUV/RGB,40mW,04,OV7670,VGA,1/6,885,24,1.8/2.5/3.0,30,YUV/RGB,60mW,05,OV7680,VGA,1/10,885,24,1.8/2.5/3.0,30,YUV/RGB,80mW,06,OV9650,SXGA,1/4,820,20/24,1.8/2.5/3.3,15,YUV/RGB,50mW,07,OV9653,SXGA,1/4,1005,20/24,1.8/2.5/3.3,15,YUV/RGB,50mW,08,OV9655,SXGA,1/4,1005,20/24,1.8/2.5/3.3,15,YUV/RGB,TBD,09,OV9660,SXGA,1/5.5,905,20/24,2.5/3.0,15,YUV/RGB,80mW,10,OV2640,UXGA,1/4,905,20/24,1.3/2.8/3.3,15,YUV,/,RGB,125mW,11,OV3630,QXGA,1/3,905,20/24,1.8/2.8/3.3,15,RGB,110mW,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,(,S,ocket,),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。,RAW DATA,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(Effective Focal Length),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：,View Angle(Field Of View),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：,Relative Illumination,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,