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B
Image Plane
IRF
光学总长
C±0.1(at infinite,air)
5 机械后焦(MBF)和光学后焦: 机械后焦是指从 镜头机械后端面到像面的距离, 而光学后焦是 指从镜头最后一个镜片的最后一面到像面的距 离. 它们两者的差别随不同光学系统的不同而 不同. 同时在光学行业内对光学后焦也有两种 表达, 联合光电目前采用光学后焦1的描述. (示意图如下页)
9 最大出射角(Max chief angle): 它是指光学 系统(镜头)所能拍摄范围内的光(主光线)在通 过光学系统(镜头)后到达像面(如SENSOR)时同 像面所成的最大夹角. 出射角越小设计越困难, 镜头的总长也会相对变长.
10 IR Filter(滤光片): 它主要用于调整整个系 统的色彩还原性. 它往往随着芯片的不同而使 用不同的波长范围, 因为芯片对不同波长范围 的光线其感应灵敏度不一样.对于目前应用较 广的CMOS和CCD感光片它非常重要, 早期的CCD 系统中, 采用简单的IRF往往还不能达到较好 的色彩还原性效果.
3 LENS组装及检查流程 a 镜头组装 b 镜头分辨率检查(或TV解像检查) c 镜头外观检查 d 上承座(将镜头旋入HOLDER) e 扭力检查(Torch检查) f 镜头组外观检查 g 包装入库
三
LENS与HOLDER的搭配
决定因素 1 芯片的封装方式: 一般来说, SENSOR封装 方式不同, 其所选用的HOLDER也不相同, 如CSP、COB 、SAP等方式均需要配不同的 Holder, 而且Barrel也不一样; 2 PCB的定位方式; 4 选用的电容型号; 3 模组厂的特定工艺要求.
7 景深: 一般镜头为0.5m-无穷远, 有的可以达到 0.3m-无穷远, 无穷远是相对而言, 对于普通用户来 说, 10米以外基本上就够使用了.如果想要更大的景 深需要采用AF(自动对焦功能)技术, 此时理论上可以 使镜头能对任意距离的物体成清晰的像. 8 畸变: 一般手机镜头的光学畸变在2%左右, TV畸 变可做到1%以下, 根据需要理论上可以最到更小直至 为0. 9 镜头固定方式(FIX MODE): 目前一般是: SENSOR是 1/4”或以上尺寸时, 螺纹连接用M7xp0.35或 M8xp0.35, 1/5”或以下时采用M5xp0.35或M4xp0.3, 最终根据镜头的设计结果和使用的实际状况来决定.
B
Image Plane
IRF
E(机械后焦)
光学后焦(2) 光学后焦(1)
6 最佳对焦距离和景深: 景深反映一个光学系统 对空间物体成像清晰程度.而最佳对焦距离是 指一个光学系统景深最佳时的调焦距离, 这里 讲的最佳在实际应用时其实是相对而言的. 对 焦距离取决于使用者(客户或消费者)希望光学 系统所能拍摄的距离范围.
镜头
像方主面 焦点
焦距
2 相对孔径(FNo.):一个光学系统成像亮度指标,
一般简称F数(如传统相机上所标识), 在同样 的光强度照射下, 其数值越小, 则像面越亮, 其数值越大, 则像面越暗. 对于一般的成像光 学系统来说, F2.8-3.2就比较合适, 如果要求 F数越小, 则设计越难, 结构越复杂, 制造成 本就越高.
7 光学畸变(Opt distortion)和TV畸变(TV distortion): 畸变是指光学系统对物体所成 的像相对于物体本身而言的失真程度.光学畸 变是指光学理论上计算所得到的变形度, TV畸 变则是指实际拍摄图像时的变形程度, DC相机 的标准是测量芯片(Sensor)短边处的变形.一 般来说光学畸变不等于TV畸变, 特别是对具有 校正能力的芯片来说. 畸变通常分两种: 桶形 畸变和枕形畸变. (示意图如下页)
枕形畸变
桶形畸变
(B+C)/2-A TV DIST= X100(%) (B+C)/2
8 相对照度(Relative illumination又简写为 RI): 它是指一个光学系统所成像在边缘处的 亮度相对于中心区域亮度的比值, 无单位. 在 实际测量的结果中, 它不仅同光学系统本身有 关, 也同所使用的感光片(SENSOR)有关. 同样 的镜头用于不同的芯片可能会有不同的测量结 果.
摘要:
一 二 三 四 五 六 光学术语 LENS制作 LENS与HOLDER的搭配 LENS与CMOS SENSOR的搭配 LENS的包装 客户常问的问题
一 光学术语
1 焦距(Focal Length或EFFL) 2 相对孔径(FNo.)
3 视场角(FOV) 4 镜头总长和光学总长(TTL) 5 机械后焦(MBF)和光学后焦
四
LENS与CMOS SENSOR的搭配
一般来说, CMOS SENSOR的型号决定了所配镜头应有 的特性, 所以镜头以同SENSOR匹配为主. 其对镜头 的主要特性指标要求如下: 1 像面大小: 镜头的成像面必须大于SENSOR 的有 效成像面; 2 分辨率或像素: 镜头的分辨率必须等于或高于 SENSOR PIXEL所需要的最低分辨率; 3 相对孔径: 芯片抗噪声(Noise)能力大小不同需 要镜头对应有不同的相对孔径; 4 CRA: 镜头的CRA应小于SENSOR所需要的CRA要求.
11 MTF: 它从一定程度上反映了一个光学系统对 物体成像的分辨能力.一般来说, MTF越高, 其分辨力越强, MTF越低, 其分辨力越低.由 于MTF也只是从一个角度来评价镜头的分辨率, 也存在一些不足, 故在目前的生产中, 大多数 还是以逆投影检查分辨率为主. (示意图如下页)
12 镜头样品生产周期: 塑胶镜片成形时间一般 为6-8个小时, 镀膜5-6个小时, 组立4-8个小 时, 检测及数据准备4-5个小时, 所以在没有 库存而模具又能够及时切换的情况下, 从接到 P/O或联络到样品完成需要2-3天的时间.
6 最佳对焦距离和景深 7 光学畸变(Opt distortion)和TV畸变(TV distortion 8 相对照度(Relative illumination) 9 最大出射角(Max chief angle) 10 IR Filter(滤光片) 11 MTF 12 镜头生产周期
1 焦距(Focal Length或EFFL):是指一个光学系统从起 像方主面到焦点间的距离, 它反映了一个光学系统对 物体聚焦的能力. (示意图如下页)
3 视场角(FOV): 一个光学系统所能成像的角度 范围. 角度越大, 则这个光学系统所能成像的 范围越宽, 反之则越窄. 在实际产品当中, 又 有光学FOV和机械FOV之分, 光学FOV是指 SENSOR或胶片所能真正成像的有效FOV范围, 机械FOV一般大于光学FOV, 这是有其他考虑和 用途, 比如说需要用机械FOV来参考设计 Module或者手机盖的通光孔直径大小. (示意 图如下页)
Mech.FOV 62.5° ? 0.72
B
IRF
Image Plane
4 镜头总长和光学总长(TTL): 光学总长是指从 系统第一个镜片表面到像面的距离; 而镜头总 长是指最前端表面(一般指Barrel表面)到像面 (例如Sensor表面)的距离.一般来说, 镜头太 长或太短其设计都会变得困难, 制造时对工艺 要求较高. (示意图如下页, UNION的镜头规格书中图面所 标注的E即为机械总长)
五
LENS的包装
一般是用防静电泡壳装好镜头, 再放进PE袋 后进行真空包装后出荷. 常见的包装仕样如下:
包装盒盖
纸板 2pcs 以上 直致纸箱填满
T1105-A镜头完品
每层一包 共3层 3包 包装盒底 纸板 2pcs
出货检验票
真空包装袋 1盒包装 共140pcs镜头
真空包装袋 5盒/袋 现品票 干燥剂 20g
1箱 3包 15盒 2100pcs镜头 纸箱
现品票
六
客户常问的问题
来自百度文库
1 镜头像素: 10万像素(CIF), 0.3M, 1.3M, 2M, 3M, 5M, 8M 2 镜头的FOV大小. 目前一般镜头的有效FOV在60度 左右; 3 镜头总长. 目前手机厚度的趋势是薄型化, 所以镜 头的总长或高度也往超薄发展; 4 相对照度: 一般手机镜头的相对照度50%-70%, 镜 头越短越薄, 其相对照度越难以提高; 5 机械后焦(MBF): 一般COB封装工艺要求镜头的后焦 大于1.2mm, CSP封装时镜头后焦最短至0.6mm也可, 具体情况有时会有差别; 6 成像范围: 一般镜头在0.5m-无穷远(理论上);
二
LENS制作
1 LENS设计流程 规格确定→光学设计→机械结构设计(→电子设计) →设计输出(光学数据, 性能曲线, 零件图面等) 2 LENS基本构成 镜头构成一般为: 镜片(Glass or Plastic) 间隔环(Spacer) 滤光片(IRF) 镜框(Barrel) 承座(HOLDER)