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    攝像頭模組的原理及工藝簡(jiǎn)介

    2018-07-07 05:05:37 瀏覽次數(shù):
    攝像頭模組是一個(gè)光、機(jī)、電、軟硬件集成的復(fù)雜系統(tǒng),制作工藝中對(duì)各工段的配合和技術(shù)掌握有較高要求,小編將對(duì)模組的原理及工藝作簡(jiǎn)單的介紹。
    攝像頭模組的原理及工藝簡(jiǎn)介
    被拍攝景物的光線通過鏡頭,將生成的光學(xué)圖像投射到圖像傳感器上,然后光學(xué)圖像的光信號(hào)通過光電二極管轉(zhuǎn)換成電信號(hào),這時(shí)獲得的電信號(hào)是模擬信號(hào),然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(A/D)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),并對(duì)信號(hào)進(jìn)行初步的處理并輸出,這時(shí)獲得的數(shù)據(jù)是RAW data,打個(gè)比方就相當(dāng)于我們用以前交卷拍照獲取的膠片一樣,然后數(shù)據(jù)通過ISP進(jìn)行處理,相當(dāng)于把膠片進(jìn)行的沖洗,最終轉(zhuǎn)換成手機(jī)屏幕上能看到的RGB圖像。
    圖像傳感器,即Image Sensor,是攝像頭模組的關(guān)鍵組件,也是攝像頭模組成像的核心部件。圖像傳感器是芯片工藝,其加工與周轉(zhuǎn)都是以單張8寸或12寸晶圓(Wafer)的形態(tài)作業(yè),如左圖單張晶圓是粘貼在崩在鐵環(huán)的藍(lán)膠帶上周轉(zhuǎn),通常根據(jù)圖像傳感器單品尺寸的不同,單張晶圓上包括數(shù)千顆Sensor單品。如右圖依次為圖像傳感器單品、單品未切割前的單張晶圓、以及晶圓的包裝盒形態(tài)。
    接下來我們看下圖像傳感器(Sensor)內(nèi)部是結(jié)構(gòu)是什么樣的。左邊是一顆Sensor的細(xì)部構(gòu)造圖,最外圍是Pad Ring金手指,其次是各種復(fù)雜的邏輯電路,包括內(nèi)部模擬信號(hào)處理電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、時(shí)序控制電路、和外部的數(shù)字信號(hào)接口處理輸出等等電路。中間區(qū)域就是圖像傳感器關(guān)鍵的感光區(qū)域,也是RGB像素排列整列區(qū)域。
    那每一個(gè)像素是什么樣的結(jié)構(gòu),我們通過右側(cè)來了解下。我們把單個(gè)像素pixel就像一個(gè)豆腐塊一樣切出來,可以看到sensor z向看分為四層,最上層是MicroLens,聚光以加強(qiáng)光照強(qiáng)度,其次是RGB綠光層,然后是電路層,進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換、信號(hào)放大等,最底層就是硅基層。
    鏡頭是攝像頭模組成像的光學(xué)器件,通常采用的是樹脂非球面鏡片,黑料通常用PC料,白料通常采用APLOKP4等樹脂材料。鏡頭的作用是將被攝物體的影像呈現(xiàn)到圖像傳感器上。主要參數(shù)有:焦距、物距、像距、光圈F/N、TTL(鏡頭端面到芯片成像面距離)、視場(chǎng)角FOV等。
    鏡頭可以只由一個(gè)鏡片組成,但由于光學(xué)原因,單個(gè)鏡片的成像不可避免的存在色差、球差、彗差、像散等等一些列像差問題,尤其在邊緣部分,成像很差,而多個(gè)鏡片的組合可以在一定程度上校正像差。所以通常我們手機(jī)攝像頭的鏡頭根據(jù)不同要求,鏡片數(shù)包括3P、4P、5P、6P等。
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