手机照相模组-Lens介绍

Relative Illumination of Mini-lens
1.1
1.1
Relative Illumination
200 400 600 800 1000 1200 1400
100 %
60 %
1
1
0.9 0.8
0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3
80 %
Pixel
0%
0.7 0.6 0.5 0.4
镜头 镜座
镜头解剖图
2
Lens类型
Lens Types
Item 1.透光率 2.成型难度 3.生产良率 4.价格
Spheric glass lens 好 难 低 贵
Plastic lens 差 易 高 便宜 低端摄像器材 (手机，笔记本计算机 ，游戏机 等)
Remark 相对比较 相对比较 相对比较 相对比较
4
Lens光学特性-Color Shading
Ⅰ. Color Shading 介绍
Color Shading意思是色差，因为镜头镀膜曲线的关系，使得传感器获得不同波段的光能 量，不同波段的光线代表作不同的色彩，从而直接影响到影像成像的颜色。镀膜曲线趋向 短波长方向会导致影像偏绿，镀膜曲线趋向长波长方向会导致影像偏红。
5.应用
高端摄像器材 (照相机，摄影机等)
3
Lens工艺流程-玻璃镜片生产
空白材料
球面成型
抛光
定中心
镜片成品
镀膜
清洁
3
Lens工艺流程-塑料镜片生产
原材料
烘烤
注塑
成型
镜片成品
镀膜
装Tray
切割
3
Lens工艺流程-镜座/镜桶生产
原材料
烘烤
注塑
成型
镜座/镜桶成品
装Tray
切割
3
Lens工艺流程-镜头组装生产
4
Lens物理特性-FOV
FOV介绍
FOV为Field Of View的缩写，意思是视场角，就是镜头能拍摄到的最大视野范围（指对 角线视角）。 视场角分为垂直，水平和对角线三种（如下图所示）.
物体
对角线视角
水平视角
垂直视角
传感器
4
Lens物理特性-F/NO
F/NO介绍
F/NO为F-Number的缩写，意思是焦数，即有效焦距(EFL)与入射瞳孔直径(EPD)的比值。 F/# = EFL / EPD (EPD：入射瞳孔直径)，F/NO是进光量系数，数值代表了镜头允许进光量 的多少。
镜桶/镜座材料 准备
组装
测试
包装
检验
4
1.物理特性 (1).EFL (2).FOV (3).F/NO (4).Image Circle (5).TTL (6).FBL (7).Illumination (Relative Illumination) (8).CRA(Chief Ray Angle) 2.光学特性 (1).MTF (2).FOV (3).Distortion (4).Shading (5).Color Shading (6).Flare (7).Ghost
ISO-12233
EIAJ
MTF
Test Methodology
4
Lens光学特性-FOV
Ⅰ. FOV介绍
FOV为Field Of View的缩写，意思是视场角，就是镜头能拍摄到的最大视野范围（指对 角线视角）。 视场角分为垂直，水平和对角线三种（如下图所示）.
物体
对角线视角
水平视角
垂直视角
源自文库
传感器
4
Lens光学特性-Flare
Ⅰ. Flare介绍
Flare是眩光的意思，是指镜片的反复折射、镜筒内面的反射或散射等，造成传感器表 面获得一些有害光线，从而影响整体画面或部分画面产生了朦胧，降低了画像的鲜锐度。 这种有害反射光称之为眩光。镜片的镀膜及内面防反射处理的加强，可以大幅度地减少眩 光，但不可能完全消除。
4
Lens物理特性-FBL
FBL介绍
FBL为Flange Back Length的缩写，意思是后焦 。是指镜头最后端至成像面的长度。如 下图红色箭头长度。 镜头最后端是哪个 位置？成像面是哪 个面？
4
Lens物理特性-Illumination
Illumination介绍
Illumination意思是相对照度 。是指物体或被照面上被光源照射所呈现的光亮程度，称为 照度。相对照度为中心照度与外围照度比值。
室内鬼影图片
室外鬼影图片
4
Lens光学特性-Ghost
Ⅱ. Ghost Test
Test Condition
强光
正午太阳
Test Methodology 拍摄强光或正午太阳，不能出现明显的鬼影。
End Thanks!
Lens特性介绍
4
Lens物理特性-EFL
EFL介绍
EFL为Effective Focal Length的缩写，意思是有效焦距。有效焦距就是透镜系统中心到 成像焦点的距离（即光学系统中心到成像面的距离）。镜头的焦距分为像方焦距和物方焦 距。像方焦距是像方主面到像方焦点的距离，同样，物方焦距就是物方主面到物方焦点的 距离。如下图：
Y1 Y5 Y3
Distortion Test Chart Test Methodology
Y2
Y6
Y4
测试图像
注：A=（A1+A2）/2 A1=(Y2-Y1) A2=(Y4-Y3) B=(Y6-Y5)
4
Lens光学特性-Shading
Ⅰ. Shading 介绍
Shading意思是阴影，主要是因为镜头的关系，使得传感器表面各部位获得的光能量有 差异，从而导致影像四角与中心会存在明暗差异。
F2
F5.6 F16
4
Lens物理特性-Image Circle
Image Circle介绍
Image Circle意思是像圆径，是指光学系统所成像的最大区域。
像园径定义?
4
Lens物理特性-TTL
TTL介绍
TTL为Total Track Length的缩写，意思是镜头总高。总高可分为光学及机构，一般在光 学仕样中为光学TTL，在镜头图面中为机构TTL。光学TTL为从光学系统的第一片镜片至成 像面的长度，如下图红色箭头长度。机构TTL为从Barrel顶端至成像面的长度，如下图蓝色 箭头长度。
镀膜曲线 向左偏移 影像趋向 偏绿
镀膜曲线向 右偏移影像 趋向偏红
偏绿图像
偏红图像
正常图像
4
Lens光学特性-Color Shading
Ⅱ. Color Shading Test
TestChart 测试扩散器 用什么工具测量？
TestDiffuser
Test Methodology * Block size (W/3)*(H/3) pixels, W=Image width, H=Image height； * Measure the R,G,B value from the block of the image； * Color Shading Region X_ RG = Average R / Average G *100% (X=1,2,3,4,5,6,7,8,9)； * Color Shading Region X _ BG = Average B / Average G *100%(X=1,2,3,4,5,6,7,8,9)； * Find out the Min and Max ratio.
阴影图片
4
Lens光学特性-Shading
Ⅱ. Shading Test
TestChart
TestDiffuser Test Methodology Shading=(I_Corner / I_Center)*100%
注：I为影像亮度值 Test Block=image length/16*image width/16
4
Lens光学特性-MTF
Ⅰ. MTF介绍
MTF为Modulation Transfer Function的缩写，意思是调制传递函数，其数值反映的是镜 头的解析能力。
好的解析能力
差的解析能力
4
Lens光学特性-MTF
Ⅱ. MTF Test
Test Chart
Projection
USAF 1951
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Pixel
0.3
0
200
400
600
800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
4
Lens物理特性- CRA
CRA介绍
CAR为Chief Ray Angle的缩写，意思是主光线角度 。主光线就是光线由物的边缘射出， 通过孔径光栏的中心最后到达像的边缘，图中红色的线就是主光线。主光线角度为主光线 与平行光线的角度。
Distortion意思是畸变。是测量镜头边缘之形变程度，平面的四方形测试图在拍摄后，影 像与原来的样子不相同，便叫做影像畸变。畸变分为二种类型，枕形(Pincushion)与桶形 (Barrel) ，如下图所示：
4
Lens光学特性-Distortion
Ⅱ. Distortion Test
Test Chart
4
Lens光学特性-FOV
Ⅱ. FOV Test
Test Chart
FOV Test Chart Test Methodology
注：d为camera实际拍摄到chart的长度（图纸按照1：1刻度画格子），s为camera到测试图纸的距离
4
Lens光学特性-Distortion
Ⅰ. Distortion介绍
室内灯管眩光
室外太阳眩光
4
Lens光学特性-Flare
Ⅱ. Flare Test
Test Condition
日光灯 Test Methodology 拍摄日光灯，不允许出现明显的光斑。
4
Lens光学特性-Ghost
Ⅰ. Ghost介绍
Ghost是鬼影的意思，是指拍摄强光源的相对位置，在影像中出现一串淡淡的有颜色的光 圈(通常为绿色、紫色或紫罗兰色)，叫做Ghost。此现象是由于镜片的反复折射、镜筒内面 的反射或散射等造成，通过镜片的镀膜及内面防反射处理的加强，可以大幅度地减少鬼影 ，但不可能完全消除。
手机照相模组-Lens介绍
O-FILM CCM TEAM
Reported by:
晏政波
Revised by:
廖小武
Date:
2012.5.28
数据内容
1
Lens基本结构
Lens 类型 Lens工艺流程 Lens特性介绍
2
3
4
1
Lens基本结构
镜桶 镜片 迈拉片 镜片 IR镜片
什么是迈拉片？
照相模块
Relative Illumination of Mini-lens
1.1 1 0.9
100%
200 400 600
Pixel
60%
0.8
80%
800 1000 1200 1400 200 400 600
0%
0.7 0.6 0.5 0.4 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 Pixel 0.3