手机摄像头镜头光学知识[借鉴材料]课件.ppt

1、Optics of Mobile PhoneCharlie Tian 2008-3-171特选材料目录目录1、LENS生产工艺介绍生产工艺介绍2、生产中常见的、生产中常见的LENS问题问题3、测试条件的定义原则、测试条件的定义原则4、MTF测试条件的确定测试条件的确定2特选材料1、LENS生产工艺介绍生产工艺介绍3特选材料1.1 LENS组立工艺介绍组立工艺介绍1、组成、组成LENS的基本元件介绍：的基本元件介绍： 1、组成元件之一、组成元件之一镜片镜片 2、组成元件之二、组成元件之二黑物件黑物件 3、组成元件之三、组成元件之三IR片（红外截止滤光片）片（红外截止滤光片）2、LENS组立的工艺

2、介绍：组立的工艺介绍： 1、LENS组立流程组立流程 2、常见组立方式：前组立与后组立、常见组立方式：前组立与后组立 3、常见固定方式：点胶固定与热压固定、常见固定方式：点胶固定与热压固定3、LENS组立过程的相关设备：组立过程的相关设备： 1、检查设备、检查设备非球面测量仪非球面测量仪/逆投影解析仪逆投影解析仪/标准标准MTF机机 2、组装设备、组装设备真空笔真空笔/显微镜显微镜/组立机组立机/热压机热压机/点胶机点胶机/UV固化机固化机/超净工作台超净工作台 4、LENS组立的常见问题与对策组立的常见问题与对策 1、整面模糊、整面模糊 2、单边模糊、单边模糊 3、中心与周边互拉、中心与周边

3、互拉 4特选材料1.2、组成、组成LENS的基本元件介绍的基本元件介绍LENS基本元件介绍：基本元件介绍：1、Barrel 镜筒镜筒2、L1 一号镜片一号镜片3、Mylar 光阑片光阑片4、Spacer1 垫圈垫圈5、L2 二号镜片二号镜片6、Spacer2 固定环固定环7、IR片片 红外截止滤光片红外截止滤光片 5特选材料1.2.1、组成元件之一、组成元件之一镜片镜片组成元件之一：镜片组成元件之一：镜片1、目前多数镜片为塑胶材料，、目前多数镜片为塑胶材料，少数为玻璃材料，原因是塑胶材少数为玻璃材料，原因是塑胶材料比较容易进行非球面加工；料比较容易进行非球面加工；2、目前玻璃镜片的价格约为塑、

4、目前玻璃镜片的价格约为塑胶镜片价格的一倍；胶镜片价格的一倍；3、通常，从通光孔方向开始，、通常，从通光孔方向开始，第一片镜片称为第一片镜片称为L1，第二片称为第二片称为L2，依次类推；依次类推；4、通常，第一片镜片的第一个、通常，第一片镜片的第一个曲面称为曲面称为R1，第二个第二个 曲面称为曲面称为R2，第二片镜片的第一个曲面称第二片镜片的第一个曲面称为为R3等等；等等；5、镜片表面分为通光区域和非、镜片表面分为通光区域和非通光区域。通光区域要求具有光通光区域。通光区域要求具有光学级的表面精度；非通光区域将学级的表面精度；非通光区域将进行雾化进行雾化/涂墨等表面处理，以减涂墨等表面处理，以减弱

5、杂散光对像质的影响。弱杂散光对像质的影响。 6特选材料1.2.2、组成元件之二、组成元件之二黑物件黑物件组成元件之二：黑物件组成元件之二：黑物件1、黑物件通常包括镜筒（、黑物件通常包括镜筒（Barrel）,镜座（镜座（Holder）,垫圈（垫圈（Spacer）,光阑片（光阑片（Mylar）；）；2、Barrel和和Holder通常为模具射通常为模具射出，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包括垫圈（包括垫圈（1）和固）和固定环（定环（2）。可能是塑料件也可能）。可能是塑料件也可能是金属件，为金属件时材质通常是是金属件，为金属件时材质通常是快

6、削黄铜；快削黄铜；4、Mylar并非所有的并非所有的LENS都有该都有该组件，有些组件，有些LENS设计时使用设计时使用Barrel上的通光孔作为孔径光阑；上的通光孔作为孔径光阑；5、一般情况下，黑物件在使用前、一般情况下，黑物件在使用前需进行超声波清洗，以控制脏污，需进行超声波清洗，以控制脏污，提高提高LENS组立的良率。组立的良率。 7特选材料1.2.3、组成元件之三、组成元件之三IR片（红外截止滤光片）片（红外截止滤光片）组成元件之三：红外截止率光片组成元件之三：红外截止率光片（ INFRA-RED CUT FILTER ）1、IR片主要作用是通过减少红光片主要作用是通过减少红光/红红外

7、线进入外线进入Sensor来防止图象色偏；来防止图象色偏；2、IR片的具体特性由片的具体特性由Sensor确定，确定，不同的不同的Sensor对对IR片的要求会有差片的要求会有差异，异，OV sensor通常要求通常要求T=50% 650+/-10nm；3、IR片的结构组成如左图，其中玻片的结构组成如左图，其中玻璃基板的厚度因不同使用条件而有所璃基板的厚度因不同使用条件而有所差异，差异，CCM LENS使用的使用的IR厚度通常厚度通常为为0.4MM，主要供应商为德国肖特公主要供应商为德国肖特公司；司；4、不同的、不同的IR片供应商，片供应商，IR膜系的构膜系的构成有差异，常见的成有差异，常见的

8、IR膜系有从膜系有从6层到层到十几层，通常层数较多的效果较好，十几层，通常层数较多的效果较好，层数较少时，红外部分会有部分频率层数较少时，红外部分会有部分频率截止效果不好。；截止效果不好。；5、IR片装在片装在LENS最后一面，接近最后一面，接近Sensor表面。因此表面。因此IR片的表面质量片的表面质量对影象品质影响较大。对影象品质影响较大。 8特选材料1.3、LENS组立的工艺介绍组立的工艺介绍9特选材料1.3.1、LENS组立流程组立流程备料与治具准备备料与治具准备组装镜片与垫圈组装镜片与垫圈投影检查投影检查外观检查外观检查固定固定IR片片解像力检查解像力检查包装出货包装出货组件压紧作业

9、组件压紧作业安装固定环安装固定环组件压紧并点胶组件压紧并点胶开始开始结束结束NGNGNG解像力解像力NGOKOKOK投影投影/外观外观NG10特选材料1.3. 2、常见组立方式：前组立与后组立、常见组立方式：前组立与后组立前组立前组立后组立后组立常见组立方式：前组立与后组立常见组立方式：前组立与后组立1、前组立：是指镜片由、前组立：是指镜片由Barrel前表前表面装入，最后装面装入，最后装L1和固定环，固定和固定环，固定环构成环构成Barrel前表面或前表面的一前表面或前表面的一部分；部分； 优点：优点：Barrel模具制造容易，模具制造容易，方便组立作业。方便组立作业。 缺点：表面有点胶痕，

10、影响外缺点：表面有点胶痕，影响外观，点胶控制困难。观，点胶控制困难。2、后组立：指镜片从、后组立：指镜片从Barrel后表面后表面装入，先装配装入，先装配L1，最后装配固定环，最后装配固定环，在固定环之后，点胶在固定环之后，点胶/热压固定热压固定IR片。片。 优点：结构坚固，组装后产品优点：结构坚固，组装后产品性能稳定，可以适用复杂结构的镜性能稳定，可以适用复杂结构的镜片；片； 缺点：模具设计制作难度较高。缺点：模具设计制作难度较高。11特选材料 1.3.3、常见固定方式：点胶固定与热压固定、常见固定方式：点胶固定与热压固定常见组立方式：点胶固定和热压固常见组立方式：点胶固定和热压固定定1、点

11、胶固定：是指镜片组装完毕后，、点胶固定：是指镜片组装完毕后，使用点胶的方式将固定环使用点胶的方式将固定环/IR与与Barrel结合，保证整组镜片结构稳定；结合，保证整组镜片结构稳定；优点：优点：Barrel模具制造容易，点胶作模具制造容易，点胶作业不会对业不会对LENS影象品质造成影响，影象品质造成影响，设备通用性好。设备通用性好。缺点：胶量控制比较困难，成品结缺点：胶量控制比较困难，成品结构不如热压牢固。构不如热压牢固。2、热压固定：指镜片组装完毕后，、热压固定：指镜片组装完毕后，使用专用热压机进行热压作业，使使用专用热压机进行热压作业，使Barrel尾部发生变形，固定整组镜片。尾部发生变形

12、，固定整组镜片。优点：产品结构坚固，操作工艺简优点：产品结构坚固，操作工艺简单；单；缺点：热压设备控制不良或缺点：热压设备控制不良或Barrel设设计不良时，有整个计不良时，有整个Barrel发生变形的发生变形的风险，可能对影象品质有影响。风险，可能对影象品质有影响。12特选材料1.41.4、LENSLENS组立过程的相关设备组立过程的相关设备标准标准MTF机机逆投影解析机逆投影解析机非球面检查仪非球面检查仪热压机热压机检查用显微镜检查用显微镜真空笔真空笔13特选材料1.4.1、检查设备、检查设备非球面测量仪非球面测量仪/逆投影解析仪逆投影解析仪/标准标准MTF机机常见检查设备：常见检查设备：

13、1、非球面测量仪：用于镜片的面、非球面测量仪：用于镜片的面型检查，设备昂贵，通常只进行定型检查，设备昂贵，通常只进行定时的抽检，保证镜片质量稳定。时的抽检，保证镜片质量稳定。2、逆投影解析仪：通过投影的方、逆投影解析仪：通过投影的方式对式对LENS的成像质量进行全检，的成像质量进行全检，设备较便宜，但因靠人工判读，为设备较便宜，但因靠人工判读，为保证检查质量，需要有经验的人员保证检查质量，需要有经验的人员操作。操作。3、标准、标准MTF机：通过进行机：通过进行MTF测测量来检查量来检查LENS的成像品质，自动的成像品质，自动化程度较高，产生数据化的测量结化程度较高，产生数据化的测量结果，效率高

14、，部分果，效率高，部分LENS厂使用厂使用MTF机进行全检。机进行全检。14特选材料1.4.2、组装设备、组装设备真空笔真空笔/显微镜显微镜/组立机组立机/热压机热压机常见组装设备：常见组装设备：1、真空笔：用于移动镜片和相关、真空笔：用于移动镜片和相关元件。元件。2、显微镜：用于脏污检查和组装、显微镜：用于脏污检查和组装质量检查，检查元件安装是否正确。质量检查，检查元件安装是否正确。3、组立机：组立过程中压紧已装、组立机：组立过程中压紧已装配的元件，保证组装的各元件达到配的元件，保证组装的各元件达到预定的组合度。预定的组合度。4、热压机、热压机/点胶机点胶机/UV固化机：用固化机：用于于LE

15、NS最后的整组固定作业。最后的整组固定作业。5、超净工作台：为组立的工作平、超净工作台：为组立的工作平台，常见为水平风双人台。台，常见为水平风双人台。15特选材料1.5、LENS组立的常见问题与对策组立的常见问题与对策16特选材料1.5.1、整面模糊、整面模糊组立常见问题：整面模糊组立常见问题：整面模糊不良现象：整面不良现象：整面chart解象不清解象不清晰晰 成因分析：可能是镜片装反或者成因分析：可能是镜片装反或者装错，或个组件的中间隙控制不装错，或个组件的中间隙控制不良。良。 解决方法：将镜头拆掉重新组装；解决方法：将镜头拆掉重新组装；如属于镜片间隙控制不良，需注如属于镜片间隙控制不良，需

16、注意对组立机的压力和压紧时间的意对组立机的压力和压紧时间的控制控制 ；若是空气排导不良造成的；若是空气排导不良造成的间隙不良，注意在相关部件上添间隙不良，注意在相关部件上添加排气通道。加排气通道。17特选材料1.5.2、单边模糊、单边模糊组立常见问题：单边模糊组立常见问题：单边模糊不良现象：半面不良现象：半面chart解象不清解象不清晰，而且有互拉现象。例如当左晰，而且有互拉现象。例如当左边清晰时，右边模糊；调整焦距，边清晰时，右边模糊；调整焦距，右边清晰时左边有模糊了，这是右边清晰时左边有模糊了，这是明显的倾斜（明显的倾斜（tilt）现象。现象。 成因分析：镜片、零件、装配手成因分析：镜片、

17、零件、装配手法、投影台具、投影解象力仪等法、投影台具、投影解象力仪等等都能引起等都能引起 。 解决方法：先检查投影仪器的问解决方法：先检查投影仪器的问题、再检查镜片、相关零件与装题、再检查镜片、相关零件与装配操作。配操作。 18特选材料1.5.3、中心与周边互拉、中心与周边互拉组立常见问题：中心与周边互拉组立常见问题：中心与周边互拉不良现象：中心与周遍（不良现象：中心与周遍（0.7F，0.9F）解象力互拉。如中心清楚解象力互拉。如中心清楚则周边模糊；调整焦距后，周边则周边模糊；调整焦距后，周边清楚中心变模糊清楚中心变模糊。成因分析：原因为存在场曲象差成因分析：原因为存在场曲象差 ，Air sp

18、aceAir space、镜片厚度的影响镜片厚度的影响 。 解决方法：先确认组立作业是否解决方法：先确认组立作业是否正常；然后检查相关零件是否在正常；然后检查相关零件是否在公差范围内；最后考虑进行设计公差范围内；最后考虑进行设计上的修正。上的修正。 19特选材料2、生产中常见的、生产中常见的LENS问题问题20特选材料2.1.1、生产中常见的、生产中常见的LENS相关问题相关问题-影象脏污影象脏污问题描述：影象脏污由附着在问题描述：影象脏污由附着在LENS镜片上的脏污或粘在镜片上的脏污或粘在CSP表面的脏污造成的，这种表面的脏污造成的，这种脏污在敲打时不会移动。脏污在敲打时不会移动。21特选材

19、料2.1.2、原因与对策、原因与对策Root Cause:1、在组装前、在组装前LENS和其他相关组件没有经过认真的检查和清洁。和其他相关组件没有经过认真的检查和清洁。2、在生产组装中，没有进行合理的脏污控制。、在生产组装中，没有进行合理的脏污控制。Solution :1、由于由于 LENS和其他组件，来料时普遍存在一定程度的脏污问题，针对这种状况需要制和其他组件，来料时普遍存在一定程度的脏污问题，针对这种状况需要制订相应的脏污检查标准订相应的脏污检查标准。2、LENS有一定的使用量后可以要求供应商派人驻厂全检，以保证有一定的使用量后可以要求供应商派人驻厂全检，以保证LENS品质。品质。3、在

20、组装生产的所有环节都要考虑到足够的的脏污控制问题，严格保证无尘室的环境。、在组装生产的所有环节都要考虑到足够的的脏污控制问题，严格保证无尘室的环境。 22特选材料2.2.1、生产中常见的、生产中常见的LENS相关问题相关问题-敲打脏污敲打脏污问题描述：处于问题描述：处于SENSOR表面的可移动脏污，一个来源是表面的可移动脏污，一个来源是LENS镜片上的脏污脱落或镜片上的脏污脱落或HOLDER螺纹上的摩擦脱落物，另一个来源是螺纹上的摩擦脱落物，另一个来源是FPC上的脱落物（免洗松香等）或组装上的脱落物（免洗松香等）或组装工作中带入的各种灰尘。工作中带入的各种灰尘。23特选材料2.2.2、原因与对

21、策、原因与对策Root Cause:1、LENS及及FPC等组件没有得到彻底的清洁。等组件没有得到彻底的清洁。2、制程中脏污控制措施力度不足。、制程中脏污控制措施力度不足。Solution :1、对对LENS表面的脏污进行适当的清洁（用离子风枪吹或用清洁液擦拭）；对于螺纹旋表面的脏污进行适当的清洁（用离子风枪吹或用清洁液擦拭）；对于螺纹旋转中出现的脏污，先将转中出现的脏污，先将LENS与与HOLDER旋到底再旋出来，用离子风枪吹除内外螺纹旋到底再旋出来，用离子风枪吹除内外螺纹表面的脏污。表面的脏污。2、对于、对于FPC表面的脏污，建议在条件允许的情况下，考虑超声波洗板。表面的脏污，建议在条件允

22、许的情况下，考虑超声波洗板。3、考虑在在、考虑在在SENSOR周围贴双面胶，一方面使可移动脏污可以粘在胶上，从而使敲打周围贴双面胶，一方面使可移动脏污可以粘在胶上，从而使敲打脏污现象不会复现，另一方面可以覆盖脏污现象不会复现，另一方面可以覆盖FPC板，减少可移动脏污来源。板，减少可移动脏污来源。24特选材料2.3.1、生产中常见的、生产中常见的LENS相关问题相关问题-LENS模糊模糊问题描述：指在问题描述：指在CMT站发现的站发现的MTF达不到产线规格的达不到产线规格的LENS，部分来源是部分来源是LENS来料问题，来料问题，部分来源是测试环境或操作等问题造成的误判。部分来源是测试环境或操作

23、等问题造成的误判。NGOK25特选材料2.3.2、现状与对策、现状与对策Root Cause:1、比较小的比较小的LENS供应商检验手段有限，品质系统不完善，造成来料品质不稳定。供应商检验手段有限，品质系统不完善，造成来料品质不稳定。2、产线的测试环境不够统一、稳定；测试人员的经验水平差异较大，没有准确调焦。产线的测试环境不够统一、稳定；测试人员的经验水平差异较大，没有准确调焦。Solution :1、严格挑选严格挑选LENS供应商，要求供应商有良好的品质保证体系。供应商，要求供应商有良好的品质保证体系。2、IQC采取合适的采取合适的MTF抽样检查的比率，降低不良品流入的风险。抽样检查的比率，

24、降低不良品流入的风险。3、规范产线的测试环境，加强对操作人员的培训和宣导。、规范产线的测试环境，加强对操作人员的培训和宣导。26特选材料2.4.1、生产中常见的、生产中常见的LENS相关问题相关问题-LENS敲打模糊敲打模糊问题描述：指敲打后问题描述：指敲打后LENS的的MTF显著下降，重新调焦后显著下降，重新调焦后MTF仍然达不到敲打之前的仍然达不到敲打之前的MTF水平，通常是敲打造成水平，通常是敲打造成LENS内部镜片松脱造成。内部镜片松脱造成。27特选材料2.4.2、现状与对策、现状与对策Root Cause: 1、对于所使用对于所使用LENS的内部结构的资料比较缺乏，使用了结构脆弱的的

25、内部结构的资料比较缺乏，使用了结构脆弱的LENS。 2、缺少有效的、针对敲打模糊的来料检查方法。缺少有效的、针对敲打模糊的来料检查方法。Solution : 1、要求厂商建立定期进行跌落实验的抽检制度，发现问题后尽快改进工艺。要求厂商建立定期进行跌落实验的抽检制度，发现问题后尽快改进工艺。 2、建议建议IQC建立的跌落实验的抽检计划。建立的跌落实验的抽检计划。 3、LENS承认时进行切片实验，检查结构上是否有弱点。承认时进行切片实验，检查结构上是否有弱点。28特选材料2.5.1、生产中常见的、生产中常见的LENS相关问题相关问题-跑焦跑焦问题描述：指在问题描述：指在CMT站站MTF测试测试OK

26、，到到DC站发现站发现MTF测试测试 fail ，重新调焦后可以使重新调焦后可以使MTF测试测试OK。重新调焦前重新调焦前重新调焦后重新调焦后29特选材料2.5.2、现状与对策、现状与对策Root Cause:1、调焦后调焦后LENS没有及时固定。没有及时固定。2、调焦完成到、调焦完成到UV胶固化过程中受到震动。胶固化过程中受到震动。3、组装过程没有考虑震动的影响，采取适当的对策。、组装过程没有考虑震动的影响，采取适当的对策。Solution :1、对于跑焦的解决办法是在对于跑焦的解决办法是在CMT站当调焦完成后先使用热熔胶做临时固定。站当调焦完成后先使用热熔胶做临时固定。2、在使用热熔胶做临

27、时固定时，作业员要注意点胶的方法和用量。、在使用热熔胶做临时固定时，作业员要注意点胶的方法和用量。3、UV固定后，拆卸热熔胶时要保证足够的酒精用量，防止在溶解不足的情况下，用力固定后，拆卸热熔胶时要保证足够的酒精用量，防止在溶解不足的情况下，用力拆卸造成不良。拆卸造成不良。30特选材料2.6.1、生产中常见的、生产中常见的LENS相关问题相关问题-黑角黑角问题描述：影象边角出现黑色区域，通常是由机械原因造成的光轴倾斜所导致的。问题描述：影象边角出现黑色区域，通常是由机械原因造成的光轴倾斜所导致的。31特选材料2.6.2、现状与对策、现状与对策Root Cause:1、通常是机构原因引起的、通常

28、是机构原因引起的BARREL前表面与前表面与SENSOR表面不平行，造成光轴倾斜。表面不平行，造成光轴倾斜。2、组装前，产线没有进行必要的光轴倾斜检查动作。、组装前，产线没有进行必要的光轴倾斜检查动作。Solution : 建议在生产中，增加检查光轴倾斜的动作。建议在生产中，增加检查光轴倾斜的动作。32特选材料2.7.1、通光孔處出現通光孔處出現脏脏物引起的影物引起的影像像模糊模糊現象描述在現象描述在CMTCMT站或站或DCDC站發現出現調焦不良或站發現出現調焦不良或MTFMTF低于產縣標准經維修清晰通光孔低于產縣標准經維修清晰通光孔OK.OK.33特选材料2.7.2、现状与对策、现状与对策R

29、oot 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.車間內清潔度不夠車間內清潔度不夠. .Solution Solution 1.1.嚴格要求供應商保証來料的品質問題嚴格要求供應商保証來料的品質問題2.2.對操做員進行培訓避免操作過程中的不良現象。對操做員進行培訓避免操作過程中的不良現象。3.3.對車間清潔度進行嚴格把關真正達到萬級千級的標准。對車間清潔度進行嚴格把關真正達到萬級千級的標准。34特选材料3、测试条件的定义原则、测试条件的定义原则1、Good I

30、mage Quality；2、图象很清楚的含义、图象很清楚的含义；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小；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 测试条件的定义；测试条件的定义；35特选材料3.1、Good Image Quality？什么是好的影象品质？什么是好的影象品质？图象很清楚啊！图象很清楚啊！颜色很漂亮啊！颜色很漂亮啊！变形很小啊！变形很小啊！曝光很准啊！曝光很准啊！36特选材料3.2、图像很清楚的含义、图像很清楚的含义

31、？图像很清楚究竟是什么意思？图像很清楚究竟是什么意思？图像在哪个范围内清楚？图像在哪个范围内清楚？图像究竟有多清楚？图像究竟有多清楚？-景深景深-解析度解析度37特选材料3.3、什么是景深、什么是景深？在物方焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距在物方焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深。离就叫景深。在被摄主体在被摄主体(对焦点对焦点)前后，其影像仍然有一段清晰范围的，就前后，其影像仍然有一段清晰范围的，就是景深。是景深。景深有哪些特点？景深有哪些特点？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38特选材料3.4、什么是景深的位置、什么是景深的位置

32、？景深的位置：就是对焦点（被摄主体）的位置；它将景深的位置：就是对焦点（被摄主体）的位置；它将随着对焦点的位置变化而变化。随着对焦点的位置变化而变化。39特选材料3.5、什么是景深的大小、什么是景深的大小？景深的大小：就是对焦点附近清晰范围的大小。景深的大小：就是对焦点附近清晰范围的大小。景深的大小与那些条件有关？景深的大小与那些条件有关？LENS： 焦距；焦距； 光圈；光圈；Sensor: pixel Size；对焦点的位置对焦点的位置 ；40特选材料3.6、什么是解析度什么是解析度？ 解析度一词最早是用来说明工程中单位长度所撷取到解析度一词最早是用来说明工程中单位长度所撷取到点的数目；点的

33、数目； 解析度有几种度量方式解析度有几种度量方式？ 1.逆投影解析逆投影解析(本本) ,用于用于LENS的解析能力评估的解析能力评估. 2. TV-Lines 起源与电视的解析度评价起源与电视的解析度评价,是对整个影象系统最是对整个影象系统最终的解析能力的评价终的解析能力的评价. 3. MTF(modulation transfer function) 调制传递函数调制传递函数,适适合各种系统的成像质量评价合各种系统的成像质量评价. 41特选材料3.7、TV-Lines600 TV-Lines表示表示: 每条测试线条的宽度为每条测试线条的宽度为CHART对角线的对角线的1/600; 1.TV-

34、Lines是对最终图象是对最终图象进行评价的；进行评价的； 2.TV-Lines通常使用通常使用EIA CHART进行测量进行测量; 3.测试时应保证测试时应保证EIA CHART 恰好充满整个画面恰好充满整个画面; 4.EIA CHART在使用中可在使用中可以按距离进行适当的缩放以按距离进行适当的缩放,但但要保证缩放后的长宽比仍为要保证缩放后的长宽比仍为4:3. 42特选材料3.8、MTF (modulation transfer function) 1.MTF通过用对比反差来描述解析度通过用对比反差来描述解析度;2.MTF是通过衡量像与物的相似程度来评价成像的质量是通过衡量像与物的相似程度

35、来评价成像的质量;3.MTF的数值必须与一定的空间频率的数值必须与一定的空间频率(LP/MM)对应才有意义对应才有意义;4.LP/MM的意思每毫米的线对数量的意思每毫米的线对数量-指的是像平面上；指的是像平面上； MAXMINMAXMINIIMTFII43特选材料3.9、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的解析力测的解析力测量量; 2.原理是将精密刻原理是将精密刻画的玻璃画的玻璃CHART置于置于LENS像面像面,在暗房中在暗房中由强光投影在白色的由强光投影在白色的屏幕屏幕;44特选材料3.10、 Camera Module 测试条件的定义测试条件的定义1.确

36、定客户希望的景深范围；确定客户希望的景深范围；2.挑选可以满足客户需求的挑选可以满足客户需求的LENS;3、确定客户希望的景深位置；如客、确定客户希望的景深位置；如客户没有指定，则计算景深最大的对户没有指定，则计算景深最大的对焦位置做为焦位置做为Camera 的调焦测试距的调焦测试距离；离；4、根据、根据SENSOR，确定合适的确定合适的MTF测试频率；测试频率；5、根据测试频率，计算、根据测试频率，计算Chart的方的方格尺寸。格尺寸。6、根据、根据FOV，计算计算Chart 的外型尺的外型尺寸。寸。45特选材料4、MTF测试条件的确定测试条件的确定46特选材料4.1、模糊圈（模糊圈（COC

37、）模糊圈模糊圈( (彌散圈彌散圈) )光線開始聚集或擴散點的影像變的模糊形成一個擴大的圓光線開始聚集或擴散點的影像變的模糊形成一個擴大的圓叫做模糊圈（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 6.36umOV9655 6.36umOV2630 6.36umOV2640 4

38、.4um47特选材料4.2、景深景深(DOF）景深在焦点前后各有一个容许弥散圆，这两个弥散圆之间的距离就叫景深，即：在被摄主体(对焦点)前后，其影像仍然有一段清晰范围的，就是景深48特选材料4.3、景深的計算景深的計算最近清晰点距离最近清晰点距离 dn = sdn = s* *f2 / (f2 + Nf2 / (f2 + N* *c c* *s)s)最远清晰点距离最远清晰点距离 df = sdf = s* *f2 / (f2 - Nf2 / (f2 - N* *c c* *s)s)景深景深= =df-dndf-dns: s: 对焦距离对焦距离N: N: 光圈值光圈值c: CoC c: CoC

39、最大允许弥散圆直径最大允许弥散圆直径f: f: 焦距焦距以上參數于景深的關系以上參數于景深的關系(1)(1)、镜头光圈（、镜头光圈（N N）：）：光圈越大，景深越小；光圈越小，光圈越大，景深越小；光圈越小，景深越大；景深越大；(2)(2)、镜头焦距、镜头焦距( (f)f)镜头焦距越长，景深越小；焦距镜头焦距越长，景深越小；焦距越短，景深越大；越短，景深越大；(3)(3)、拍摄距离、拍摄距离( (s)s)距离越远，景深越大；距离越近，距离越远，景深越大；距离越近，景深越小。景深越小。49特选材料4.4、超焦距（超焦距（Hyperfocal distance）超焦距是指當對焦平面在某個距離以上的時

40、候從對焦開始至無限遠都是清楚的超焦距是指當對焦平面在某個距離以上的時候從對焦開始至無限遠都是清楚的（當然對焦平面的前面一部分也是清楚的）（當然對焦平面的前面一部分也是清楚的）Hyperfocal distance Hyperfocal 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當調焦距離大于或等于超焦距時景深遠點在無窮遠處而景深近點在超焦距的一半處。當調焦距離大于或等于超焦距時景深遠點在無窮遠處而景深近點在超焦距的一半處。

41、此時景深范圍為無窮大。此時景深范圍為無窮大。50特选材料4.5、对焦距离的选择、对焦距离的选择 在客户没有要求的情况下，对焦点选在在客户没有要求的情况下，对焦点选在hyper focalhyper focal点附近，有最大的景深范点附近，有最大的景深范围（从围（从hyperfocal distance/2hyperfocal distance/2到到INFINF），）， hyperfocal distance hyperfocal distance是比较理想的对焦距离。是比较理想的对焦距离。 考虑到搭配同一种类的考虑到搭配同一种类的SENSORSENSOR的的LENSLENS的光学参数相近，对

42、焦距离可以考虑按的光学参数相近，对焦距离可以考虑按SENSORSENSOR的种类来做定义。的种类来做定义。当取当取circle of confusion=2circle of confusion=2* *pixel size pixel size 时，有以下列表：时，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)3394224254

43、38411OV-76604.2um建议对焦距离：建议对焦距离：480mm51特选材料4.6、考察、考察Lp/mm的选择的选择pixel pitch与与pixel size 理论上，进行理论上，进行Sensor极限解析计极限解析计算时，应使用算时，应使用pixel pitch,特比较特比较pixel pitch与与pixel size如下表。如下表。 从表中可见，从表中可见，pixel pitch与与pixel size差异较小，后续解析能力差异较小，后续解析能力计算中将直接使用计算中将直接使用pixel size 。SensorArray SizeImage Area(mm)Pixel Siz

44、e(um)Pixel Pitch(um)Sensor极限解析（极限解析（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 x4803.6x2.75.652特选材料4

45、.7、考察、考察Lp/mm的选择的选择-线宽的选择线宽的选择 如右图所示，当如右图所示，当CHART线条成像的宽度为成像单元的整数倍（线条成像的宽度为成像单元的整数倍（pixel size的偶数倍）时，的偶数倍）时，“对齐对齐”与与“未对齐未对齐”的的MTF测量结果可能会有较大差异。测量结果可能会有较大差异。 所以所以CHART线条成像的宽度应取线条成像的宽度应取pixel size的奇数倍（如的奇数倍（如3，5，7，9等）。等）。SensorPixelSize(um)线宽线宽3Pixel时的解时的解析（析（l/mm）线宽线宽5Pixel时的解析时的解析（l/mm）线宽线宽7Pixel时的解析

46、时的解析（l/mm）线宽线宽9Pixel时的解析时的解析（l/mm）OV-76604.279.479.447.647.6343426.526.5OV-96403.183.18104.8104.862.962.944.944.934.934.9OV-96503.183.18104.8104.862.962.944.944.934.934.9OV-26303.183.18104.8104.862.962.944.944.934.934.9OV-7648OV-7649OV-76505.659.559.535.735.725.525.519.819.853特选材料4.8、考察、考察Lp/mm的选择的选

47、择-从有效区分的角度从有效区分的角度 根据根据IQ Team的实验结果，使用目前我们的测试程序，对同一模组进行反复测量时会有的实验结果，使用目前我们的测试程序，对同一模组进行反复测量时会有13的波动。的波动。 实际生产中：实际生产中： OQC的测试标准的测试标准=客户的客户的IQC标准标准 ； 产线产线DC站标准站标准=OQC的标准；的标准； 产线产线CMT站标准站标准=产线产线DC站的标准；站的标准； 所以，为了生产中可以切实的区分出所以，为了生产中可以切实的区分出LENS的好与坏，需要的好与坏，需要MTF的测试数值有的测试数值有10左右的范围，即最左右的范围，即最好的好的LENS与最坏的与

48、最坏的LENS的测试值可以有的测试值可以有10左右的差异。左右的差异。SensorPixelSize(um)线宽线宽3Pixel时的解时的解析（析（lp/mm）线宽线宽5Pixel时的解析时的解析（lp/mm）线宽线宽7Pixel时的解析时的解析（lp/mm）线宽线宽9Pixel时的解析时的解析（lp/mm）OV-76604.24040242417171313OV-96403.183.185252313122.522.517.517.5OV-96503.183.185252313122.522.517.517.5OV-26303.183.185252313122.522.517.517.512

49、.512.51010OV-7648OV-7649OV-76505.63030181854特选材料4.9、Chart 形式的选择形式的选择MTF CHART主要有两种形式主要有两种形式1、中心与四周考察线对数量相同、中心与四周考察线对数量相同2、中心与四周考察线对数量不同、中心与四周考察线对数量不同 考虑到考虑到LENS中心部分的解析能力会比四周高，四周选择比中心低的考察线对中心部分的解析能力会比四周高，四周选择比中心低的考察线对数量才能保证都有比较理想的区分能力。数量才能保证都有比较理想的区分能力。较理想的较理想的lp/mm选择如下：选择如下：SensorPixelSize(um)center的考察线对的考察线对（lp/mm）corner 的考察线对的考察线对（lp/mm）OV-76604.224241717313122.522.512.512.517.517.5OV-7648OV-7649OV-76505.63.183.181818OV-9640OV-9650OV-263022.522.555特选材料THE END56特选材料