OpticsofMobilePhoneCharlieTian2008-3-171目錄1、LENS生產(chǎn)工藝介紹2、生產(chǎn)中常見的LENS問題3、測試條件的定義原則4、MTF測試條件的確定21、LENS生產(chǎn)工藝介紹31.1LENS組立工藝介紹41.2、組成LENS的基本元件介紹LENS基本元件介紹：1、Barrel鏡筒2、L1一號鏡片3、Mylar光闌片4、Spacer1墊圈5、L2二號鏡片6、Spacer2固定環(huán)7、IR片紅外截止濾光片51.2.1、組成元件之一——鏡片組成元件之一：鏡片1、目前多數(shù)鏡片為塑膠材料，少數(shù)為玻璃材料，原因是塑膠材料比較容易進行非球面加工；2、目前玻璃鏡片的價格約為塑膠鏡片價格的一倍；3、通常，從通光孔方向開始，第一片鏡片稱為L1，第二片稱為L2，依次類推；4、通常，第一片鏡片的第一個曲面稱為R1，第二個曲面稱為R2，第二片鏡片的第一個曲面稱為R3等等；5、鏡片表面分為通光區(qū)域和非通光區(qū)域。通光區(qū)域要求具有光學級的表面精度；非通光區(qū)域?qū)⑦M行霧化/涂墨等表面處理，以減弱雜散光對像質(zhì)的影響。61.2.2、組成元件之二——黑物件組成元件之二：黑物件1、黑物件通常包括鏡筒（Barrel）,鏡座（Holder）,墊圈（Spacer）,光闌片（Mylar）；2、Barrel和Holder通常為模具射出，材料通常是PC+10%ABS或PC+10%GF；3、通常Spacer包括墊圈（1）和固定環(huán)（2）?？赡苁撬芰霞部赡苁墙饘偌瑸榻饘偌r材質(zhì)通常是快削黃銅；4、Mylar并非所有的LENS都有該組件，有些LENS設計時使用Barrel上的通光孔作為孔徑光闌；5、一般情況下，黑物件在使用前需進行超聲波清洗，以控制臟污，提高LENS組立的良率。71.2.3、組成元件之三——IR片（紅外截止濾光片）組成元件之三：紅外截止率光片（INFRA-REDCUTFILTER）1、IR片主要作用是通過減少紅光/紅外線進入Sensor來防止圖象色偏；2、IR片的具體特性由Sensor確定，不同的Sensor對IR片的要求會有差異，OVsensor通常要求T=50%650+/-10nm；3、IR片的結(jié)構(gòu)組成如左圖，其中玻璃基板的厚度因不同使用條件而有所差異，CCMLENS使用的IR厚度通常為0.4MM，主要供應商為德國肖特公司；4、不同的IR片供應商，IR膜系的構(gòu)成有差異，常見的IR膜系有從6層到十幾層，通常層數(shù)較多的效果較好，層數(shù)較少時，紅外部分會有部分頻率截止效果不好。；5、IR片裝在LENS最后一面，接近Sensor表面。因此IR片的表面質(zhì)量對影象品質(zhì)影響較大。81.3、LENS組立的工藝介紹91.3.1、LENS組立流程備料與治具準備組裝鏡片與墊圈投影檢查外觀檢查固定IR片解像力檢查包裝出貨組件壓緊作業(yè)安裝固定環(huán)組件壓緊并點膠開始結(jié)束NGNGNG解像力NGOKOKOK投影/外觀NG101.3.2、常見組立方式：前組立與后組立前組立后組立常見組立方式：前組立與后組立1、前組立：是指鏡片由Barrel前表面裝入，最后裝L1和固定環(huán)，固定環(huán)構(gòu)成Barrel前表面或前表面的一部分；優(yōu)點：Barrel模具制造容易，方便組立作業(yè)。缺點：表面有點膠痕，影響外觀，點膠控制困難。2、后組立：指鏡片從Barrel后表面裝入，先裝配L1，最后裝配固定環(huán)，在固定環(huán)之后，點膠/熱壓固定IR片。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)堅固，組裝后產(chǎn)品性能穩(wěn)定，可以適用復雜結(jié)構(gòu)的鏡片；缺點：模具設計制作難度較高。111.3.3、常見固定方式：點膠固定與熱壓固定常見組立方式：點膠固定和熱壓固定1、點膠固定：是指鏡片組裝完畢后，使用點膠的方式將固定環(huán)/IR與Barrel結(jié)合，保證整組鏡片結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；優(yōu)點：Barrel模具制造容易，點膠作業(yè)不會對LENS影象品質(zhì)造成影響，設備通用性好。缺點：膠量控制比較困難，成品結(jié)構(gòu)不如熱壓牢固。2、熱壓固定：指鏡片組裝完畢后，使用專用熱壓機進行熱壓作業(yè)，使Barrel尾部發(fā)生變形，固定整組鏡片。優(yōu)點：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)堅固，操作工藝簡單；缺點：熱壓設備控制不良或Barrel設計不良時，有整個Barrel發(fā)生變形的風險，可能對影象品質(zhì)有影響。121.4、LENS組立過程的相關設備標準MTF機逆投影解析機非球面檢查儀熱壓機檢查用顯微鏡真空筆131.4.1、檢查設備——非球面測量儀/逆投影解析儀/標準MTF機常見檢查設備：1、非球面測量儀：用于鏡片的面型檢查，設備昂貴，通常只進行定時的抽檢，保證鏡片質(zhì)量穩(wěn)定。2、逆投影解析儀：通過投影的方式對LENS的成像質(zhì)量進行全檢，設備較便宜，但因靠人工判讀，為保證檢查質(zhì)量，需要有經(jīng)驗的人員操作。3、標準MTF機：通過進行MTF測量來檢查LENS的成像品質(zhì)，自動化程度較高，產(chǎn)生數(shù)據(jù)化的測量結(jié)果，效率高，部分LENS廠使用MTF機進行全檢。141.4.2、組裝設備——真空筆/顯微鏡/組立機/熱壓機常見組裝設備：1、真空筆：用于移動鏡片和相關元件。2、顯微鏡：用于臟污檢查和組裝質(zhì)量檢查，檢查元件安裝是否正確。3、組立機：組立過程中壓緊已裝配的元件，保證組裝的各元件達到預定的組合度。4、熱壓機/點膠機/UV固化機：用于LENS最后的整組固定作業(yè)。5、超凈工作臺：為組立的工作平臺，常見為水平風雙人臺。151.5、LENS組立的常見問題與對策161.5.1、整面模糊組立常見問題：整面模糊不良現(xiàn)象：整面chart解象不清晰

成因分析：可能是鏡片裝反或者裝錯，或個組件的中間隙控制不良。

解決方法：將鏡頭拆掉重新組裝；如屬于鏡片間隙控制不良，需注意對組立機的壓力和壓緊時間的控制；若是空氣排導不良造成的間隙不良，注意在相關部件上添加排氣通道。171.5.2、單邊模糊組立常見問題：單邊模糊不良現(xiàn)象：半面chart解象不清晰，而且有互拉現(xiàn)象。例如當左邊清晰時，右邊模糊；調(diào)整焦距，右邊清晰時左邊有模糊了，這是明顯的傾斜（tilt）現(xiàn)象。

成因分析：鏡片、零件、裝配手法、投影臺具、投影解象力儀等等都能引起。

解決方法：先檢查投影儀器的問題、再檢查鏡片、相關零件與裝配操作。

181.5.3、中心與周邊互拉組立常見問題：中心與周邊互拉不良現(xiàn)象：中心與周遍（0.7F，0.9F）解象力互拉。如中心清楚則周邊模糊；調(diào)整焦距后，周邊清楚中心變模糊。成因分析：原因為存在場曲象差，Airspace、鏡片厚度的影響。

解決方法：先確認組立作業(yè)是否正常；然后檢查相關零件是否在公差范圍內(nèi)；最后考慮進行設計上的修正。

192、生產(chǎn)中常見的LENS問題202.1.1、生產(chǎn)中常見的LENS相關問題-------影象臟污問題描述：影象臟污由附著在LENS鏡片上的臟污或粘在CSP表面的臟污造成的，這種臟污在敲打時不會移動。212.1.2、原因與對策RootCause:1、在組裝前LENS和其他相關組件沒有經(jīng)過認真的檢查和清潔。2、在生產(chǎn)組裝中，沒有進行合理的臟污控制。Solution:1、由于LENS和其他組件，來料時普遍存在一定程度的臟污問題，針對這種狀況需要制訂相應的臟污檢查標準。2、LENS有一定的使用量后可以要求供應商派人駐廠全檢，以保證LENS品質(zhì)。3、在組裝生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)都要考慮到足夠的的臟污控制問題，嚴格保證無塵室的環(huán)境。

222.2.1、生產(chǎn)中常見的LENS相關問題-----敲打臟污問題描述：處于SENSOR表面的可移動臟污，一個來源是LENS鏡片上的臟污脫落或HOLDER螺紋上的摩擦脫落物，另一個來源是FPC上的脫落物（免洗松香等）或組裝工作中帶入的各種灰塵。232.2.2、原因與對策RootCause:1、LENS及FPC等組件沒有得到徹底的清潔。2、制程中臟污控制措施力度不足。Solution:1、對LENS表面的臟污進行適當?shù)那鍧崳ㄓ秒x子風槍吹或用清潔液擦拭）；對于螺紋旋轉(zhuǎn)中出現(xiàn)的臟污，先將LENS與HOLDER旋到底再旋出來，用離子風槍吹除內(nèi)外螺紋表面的臟污。2、對于FPC表面的臟污，建議在條件允許的情況下，考慮超聲波洗板。3、考慮在在SENSOR周圍貼雙面膠，一方面使可移動臟污可以粘在膠上，從而使敲打臟污現(xiàn)象不會復現(xiàn)，另一方面可以覆蓋FPC板，減少可移動臟污來源。242.3.1、生產(chǎn)中常見的LENS相關問題------LENS模糊問題描述：指在CMT站發(fā)現(xiàn)的MTF達不到產(chǎn)線規(guī)格的LENS，部分來源是LENS來料問題，部分來源是測試環(huán)境或操作等問題造成的誤判。NGOK252.3.2、現(xiàn)狀與對策RootCause:1、比較小的LENS供應商檢驗手段有限，品質(zhì)系統(tǒng)不完善，造成來料品質(zhì)不穩(wěn)定。2、產(chǎn)線的測試環(huán)境不夠統(tǒng)一、穩(wěn)定；測試人員的經(jīng)驗水平差異較大，沒有準確調(diào)焦。Solution:1、嚴格挑選LENS供應商，要求供應商有良好的品質(zhì)保證體系。2、IQC采取合適的MTF抽樣檢查的比率，降低不良品流入的風險。3、規(guī)范產(chǎn)線的測試環(huán)境，加強對操作人員的培訓和宣導。262.4.1、生產(chǎn)中常見的LENS相關問題--------LENS敲打模糊問題描述：指敲打后LENS的MTF顯著下降，重新調(diào)焦后MTF仍然達不到敲打之前的MTF水平，通常是敲打造成LENS內(nèi)部鏡片松脫造成。272.4.2、現(xiàn)狀與對策RootCause:1、對于所使用LENS的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的資料比較缺乏，使用了結(jié)構(gòu)脆弱的LENS。

2、缺少有效的、針對敲打模糊的來料檢查方法。Solution:1、要求廠商建立定期進行跌落實驗的抽檢制度，發(fā)現(xiàn)問題后盡快改進工藝。2、建議IQC建立的跌落實驗的抽檢計劃。3、LENS承認時進行切片實驗，檢查結(jié)構(gòu)上是否有弱點。282.5.1、生產(chǎn)中常見的LENS相關問題-------跑焦問題描述：指在CMT站MTF測試OK，到DC站發(fā)現(xiàn)MTF測試fail，重新調(diào)焦后可以使MTF測試OK。重新調(diào)焦前重新調(diào)焦后292.5.2、現(xiàn)狀與對策RootCause:1、調(diào)焦后LENS沒有及時固定。2、調(diào)焦完成到UV膠固化過程中受到震動。3、組裝過程沒有考慮震動的影響，采取適當?shù)膶Σ摺olution:1、對于跑焦的解決辦法是在CMT站當調(diào)焦完成后先使用熱熔膠做臨時固定。2、在使用熱熔膠做臨時固定時，作業(yè)員要注意點膠的方法和用量。3、UV固定后，拆卸熱熔膠時要保證足夠的酒精用量，防止在溶解不足的情況下，用力拆卸造成不良。302.6.1、生產(chǎn)中常見的LENS相關問題------黑角問題描述：影象邊角出現(xiàn)黑色區(qū)域，通常是由機械原因造成的光軸傾斜所導致的。312.6.2、現(xiàn)狀與對策RootCause:1、通常是機構(gòu)原因引起的BARREL前表面與SENSOR表面不平行，造成光軸傾斜。2、組裝前，產(chǎn)線沒有進行必要的光軸傾斜檢查動作。Solution:

建議在生產(chǎn)中，增加檢查光軸傾斜的動作。322.7.1、通光孔處出現(xiàn)臟物引起的影像模糊現(xiàn)象描述﹕在CMT站或DC站發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)調(diào)焦不良或MTF低于產(chǎn)縣標準﹐經(jīng)維修清晰通光孔OK.332.7.2、現(xiàn)狀與對策RootCause:1.部分是來料時﹐通光孔贓污2.操做員在操作過程中﹐將通光孔弄臟.3.車間內(nèi)清潔度不夠.Solution﹕1.嚴格要求供應商﹐保証來料的品質(zhì)問題2.對操做員進行培訓﹐避免操作過程中的不良現(xiàn)象。3.對車間清潔度進行嚴格把關﹐真正達到萬級﹑千級的標準。343、測試條件的定義原則1、GoodImageQuality；2、圖象很清楚的含義；3、什么是景深；4、什么是景深的位置；5、什么是景深的大?。?、什么是解析度；7、TV-Lines

；8、MTF；9、逆投影解析；10、CameraModule測試條件的定義；353.1、GoodImageQuality？什么是好的影象品質(zhì)？圖象很清楚啊！顏色很漂亮啊！變形很小啊！曝光很準??！363.2、圖像很清楚的含義？圖像很清楚究竟是什么意思？圖像在哪個范圍內(nèi)清楚？圖像究竟有多清楚？-----景深-----解析度373.3、什么是景深？在物方焦點前后各有一個容許彌散圓，這兩個彌散圓之間的距離就叫景深。在被攝主體(對焦點)前后，其影像仍然有一段清晰范圍的，就是景深。景深有哪些特點？景深是有位置的景深是有大小的383.4、什么是景深的位置？景深的位置：就是對焦點（被攝主體）的位置；它將隨著對焦點的位置變化而變化。393.5、什么是景深的大??？景深的大小：就是對焦點附近清晰范圍的大小。景深的大小與那些條件有關？LENS：

焦距；光圈；Sensor:pixelSize；對焦點的位置；403.6、什么是解析度？解析度一詞最早是用來說明工程中單位長度所擷取到點的數(shù)目；解析度有幾種度量方式？1.逆投影解析(本),用于LENS的解析能力評估.2.TV-Lines起源與電視的解析度評價,是對整個影象系統(tǒng)最終的解析能力的評價.3.MTF(modulationtransferfunction)調(diào)制傳遞函數(shù),適合各種系統(tǒng)的成像質(zhì)量評價.413.7、TV-Lines600TV-Lines表示:每條測試線條的寬度為CHART對角線的1/600;1.TV-Lines是對最終圖象進行評價的；2.TV-Lines通常使用EIACHART進行測量;3.測試時應保證EIACHART恰好充滿整個畫面;4.EIACHART在使用中可以按距離進行適當?shù)目s放,但要保證縮放后的長寬比仍為4:3.423.8、MTF(modulationtransferfunction)1.MTF通過用對比反差來描述解析度;2.MTF是通過衡量像與物的相似程度來評價成像的質(zhì)量;3.MTF的數(shù)值必須與一定的空間頻率(LP/MM)對應才有意義;4.LP/MM的意思每毫米的線對數(shù)量-------指的是像平面上；433.9、逆投影解析1.逆投影解析只用于LENS的解析力測量;

2.原理是將精密刻畫的玻璃CHART置于LENS像面,在暗房中由強光投影在白色的屏幕;443.10、CameraModule測試條件的定義1.確定客戶希望的景深范圍；2.挑選可以滿足客戶需求的LENS;3、確定客戶希望的景深位置；如客戶沒有指定，則計算景深最大的對焦位置做為Camera的調(diào)焦測試距離；4、根據(jù)SENSOR，確定合適的MTF測試頻率；5、根據(jù)測試頻率，計算Chart的方格尺寸。6、根據(jù)FOV，計算Chart的外型尺寸。454、MTF測試條件的確定464.1、模糊圈（COC）模糊圈(彌散圈)﹕光線開始聚集或擴散﹐點的影像變的模糊﹐形成一個擴大的圓叫做模糊圈（circleofconfusion）。一般情況下﹐模糊圈的尺寸為sensor象素大小的2倍。SensorCOCsizeOV764911.2umOV76608.4umOV76638.4umOV76707.2umOV96506.36umOV96536.36umOV96556.36umOV26306.36umOV26404.4um474.2、景深(DOF）景深﹕在焦點前后各有一個容許彌散圓，這兩個彌散圓之間的距離就叫景深，即：在被攝主體(對焦點)前后，其影像仍然有一段清晰范圍的，就是景深484.3、景深的計算最近清晰點距離dn=s*f2/(f2+N*c*s)

最遠清晰點距離df=s*f2/(f2-N*c*s)景深=df-dns:對焦距離

N:光圈值

c:CoC最大允許彌散圓直徑

f:焦距

以上參數(shù)于景深的關系(1)、鏡頭光圈（N）：光圈越大，景深越?。还馊υ叫?，景深越大；(2)、鏡頭焦距(f)鏡頭焦距越長，景深越?。唤咕嘣蕉?，景深越大；(3)、拍攝距離(s)距離越遠，景深越大；距離越近，景深越小。494.4、超焦距（Hyperfocaldistance）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）Hyperfocaldistance的計算公式﹕

H=f*f/Nc+f

f:鏡頭的焦距﹔N:光圈﹔c:circleofconfusion當調(diào)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。此時﹐景深范圍為無窮大。504.5、對焦距離的選擇在客戶沒有要求的情況下，對焦點選在hyperfocal點附近，有最大的景深范圍（從hyperfocaldistance/2到INF），hyperfocaldistance是比較理想的對焦距離?？紤]到搭配同一種類的SENSOR的LENS的光學參數(shù)相近，對焦距離可以考慮按SENSOR的種類來做定義。當取circleofconfus