aa 制程学习

Higher Megapixel
Smaller pixel size
Larger Aperture Lens for
More Photon
A smaller depth of
focus
We Need Active
Alignment
3
为什么要AA？
景深与光圈关系 计算方法：
下面是景深的计算公式。其中：
如果后续改善了DA tilt&lens锁附精度，角度 Ø值可能会取值更小，所需AA Gap可以缩减， Ø值取0.4°时，AA可减小20—30um
8
制程差异（offset）
VCM无Power on时，重力作用下，lens会沉到VCM最底部，AA过程就是lens随着 马达做Tilt X,Y以及Z向调整以达到中心最好，并且四周最均匀。如果此时UV固化， Lens起始位置就是成像最佳点，到后端远焦测试时表现如下？
σ--------容许弥散圆直径 F-------镜头的拍摄光圈值 f--------镜头焦距 L--------对焦距离 ΔL1-------前景深 ΔL2---后景深 ΔL--------景深
前景深ΔL1=F σ Lˆ2/(f ˆ2+F σL) 后景深ΔL2=F σ Lˆ2/(f ˆ2-F σL) 景深ΔL= ΔL1+ ΔL2=(2fˆ2 Fσ Lˆ2)/( f ˆ4- F ˆ2 σL ˆ2 )
14
15
70 60 50 40 30 20 10
0 1 4 7 101316192225283134374043464952555861646770
远焦有offset
系列1 系列2 系列3 系列4 系列5
Lens下旋是可以避开非线性区域，但是lens锁附和Die Bond不可避免存在tilt， AA时的offset和最终拍照时的AF驱动不可避免存在差异，通常我们称其为moving
5
AA系统组成
test chart位于最上方，通过relay lens的放大，可模拟5米远处chart。Sensor通 过pogo pin与影像盒连接实现点亮，并将影像信息反馈给系统分析。系统根据sensor 传回的实时影像发送命令调整lens和sensor相对位置和角度，实现影像最佳。
θ z
θy yθx
AA Gap=△Z+△BFL+△L+△C+△IR =√2/2*L*sinØ+△BFL+30um+50um+△IR
根据大量生产数据，Ø调整角度取值0.6°
据公式：不同VCM尺寸AA Gap会有差异：
8.5*8.5 9.5*9.5 10.5*10.5 12.5*12.5
AA GAP =63+80+25=168um AA GAP =70+80+25=175um AA GAP =78+80+25=183um AA GAP =93+80+25=198um
x
Test chart
Relay lens Camera Module Pogo–Pin
Link Cable
Image captured by sensor
Image Grabbing
Board
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AA process
start
在sensor与lens 组装过程中，sensor unit transporter （SUT）会承载senor 上下移动，以攫取 sensor在不同高度水 平的影像。第一次扫 描完成后，系统将计 算出调整到最佳MTF影 像需调整的位移和角 度。六轴AA head将 根据系统反馈的信息 进行调整，第二次扫 描将会对调整后的影 像进行确认。
tilt
10
Moving tilt （产生）
OC中心
实际生产中会因为DA tilt和lens锁附tilt出现以下情况：
1
DA平整度ok，lens锁附tilt ok ，不会产生Moving tilt
OC中心
2
DA平整度ok，lens锁附tilt NG，产生moving tilt
OC中心
3
DA平整度NG，lens锁附tilt ok，产生moving tilt
Go back to the record position and UV
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制程差异（AA Gap）
AA 说到底只是一台升级版的LHA，其终极目的就是将pcb与VCM组装在一起，与 LHA差异之处在于，AA 机器可以对准sensor和lens的光学中心，并且实现6轴调焦 另外设计方面必须给出做够的AA空间，此处的AA Gap是为保障有足够空间留给 VCM调整，不至于出现干涉，与最终的胶厚不是一个概念。
Sensor initialization Optical centre alignment
1st tilting compensation 2nd Z Axis scan and tilt adjust
Record the best position Glue dispenser
Optical centre alignment
由景深计算公式，假定其他条件不变，光圈越大（光圈值越小），景深越浅。
4
AA原理 算法
AA通过扫描sensor不同高度的 影像可计算出中心及四周（0.8视场） SFR分数曲线，如右图。通过四周曲 线相位差可计算lens 与sensor的 相对Tilt，并把计算结果反馈给处 理器，然后通过一系列运算给出调 整命令。
60
50
40
系列1
系列2
30
系列3
系列4
20
系列5
10
0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69 73 77 81 85 89
远焦无offset
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制程差异（offset）
因为远焦峰值附近存在一段非线性区域，此时表现很不稳定，通常情况下，为避开 这段非线性区域，我们选择“lens下旋”（AA后给Z向一个offset再固化）。
AA 原理学习报告
什么是AA？
Active alignment 主动对齐。
1.对齐lens光轴中心和sensor光轴中心 2.调整lens角度使成像达到最佳化
为什么要AA？
随着手机相机的发展，摄像头像素越来越高，单位pixel size越来越小， 这样单个Pixel 感光量就会越来越少，进而影响到拍照效果，为增加进光量， 势必加大镜头光圈，但是我们知道，光圈越大，景深越浅。于是对模组组装精 度要求越高，AA制程也就应运而生了。
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Moving tilt（解决办法）
OC中心
AA后offset高度
OC中心
通电后上浮高度
静置时位置
AA 最佳状态
Power off 时AA
静置时位置
AA 最佳状态
零点
Power on时 AA
Power on状态下，lens先上浮30---50um（设计值），AA调整到最佳状态时UV固化， 不需要作offset动作。VCM不带电情况下，lens会落到最底部，相当于正常的下旋， 完全可避开非线性区域。正常拍照AF聚焦时，lens成像最佳位置与AA调整时是一致 的，因此完全可消除Moving tilt影响。
OC中心 DA平整度NG，lens锁附tilt NG，不会产生Moving tilt
4
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Moving tilt （原理）
虚蓝线：AA时最佳状态 虚绿线：offset后位置 实线：拍照时AF最佳状态
AA完成offset位置（实绿线）
shift AF最佳位置（ 实绿线）
AA完成后，再 AF回到AA最佳的位置，会出现lens中心的偏离和 tilt角度 的变化，原来0.8视场的解析会因为tilt和亮度的改变发生变化。
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Moving tilt （影响）
70 60 50 40 30 20 10
0 1 5 9 13 17 21 25 29 33 37 41 45 49 53 57 61 65 69
AA完成后四周与中心趋于重合
系列1 系列2 系列3 系列4 系列5
AF表现四角不重合
理论上，AA完成后，影像四角MTF曲线应该趋于重合。但是因为Moving tilt的影响， AF 时曲线四边会变得分散。