手机摄像模组基本知识

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,1,1.1 模组构造图,1. 模组组成（图示）及原理（光学及电子）,2,1.2 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,3,1.2 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。,4,1.3 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）,5,1.4 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）,6,1. 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,7,2. 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,8,3. 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,9,3. 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。,10,3. 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。,11,4. 模组生产相关技术及图纸,4.1 镜头,12,4. 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。,13,4. 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。,。,14,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,15,