手机结构设计手机摄像头结构设计教程
手机摄像头结构设计详解
手机摄像头结构设计详解一、首先认识下手机用的摄像头（做结构主要是根据摄像头的视角区域而定的）结构设计要点：1、镜片通常采用钢化玻璃或PMMA(超过30万像素的建议用钢化玻璃），厚度可根据结构需要选用不同的规格，常用的有0.5、0.65、0.8（摄像头镜片最厚不要超过0.80)，镜片的最高面B（如图所示）要比大面A （如图所示）低0.1以上，以防刮花。
镜片一般为切割成型的，四周与壳体间隙为0.07MM。
常用0.15厚的双面胶固定在底壳上，双面胶单边最窄不少于0.80MM。
2、镜片背面要丝印，因此要画丝印界线，丝印区不能挡住摄像头的视角，通常丝印线要比视角区单边大至少0.2MM。
3、壳体开孔要比丝印线一般单边大0.2，防止从镜片的外面（未丝印区）看到壳体。
4、摄像头要在底壳上长围骨固定，单边间隙0.10MM，高度要包住摄像头本体2/3以上。
5、摄像头前端要用泡棉压在壳体上，起到缓冲保护作用，以防损坏摄像头，泡棉常用材料为PORON，厚度常用的有0.3（预压后0.20)、0.5(预压后0.30)、0.8(预压后0.50) 。
泡棉单边宽度最窄不少于0.80。
辅料一般是注塑厂装配在壳体上的，所以在壳体上要能限位泡棉6、其它配合尺寸如图所示7、特别说明：1、在设计摄像头固定结构时，应尽量避免从镜片外面直接看到壳体。
但如果摄像头离壳体太高，镜片又不能做大的情况下，我们可以采取将摄像头的装配位置朝上移，摄像头下面加泡棉或者将原泡棉加厚。
2、将摄像头垫高或者降低时，如果摄像头与主板连接的FPC不够长，可以重新设计FPC（需征得客户同意）。
8、如果摄像头离壳体太高、镜片又不能做大、又不能加泡棉垫高时，如果从镜片外面就能直接看到壳体，我们采取在壳体上做台阶，就如照像机伸缩镜头一样，增加美观。
9、不同台阶尺寸效果图：。
手机摄像模组结构基础
来作为光学系统的成像质量最重要指标。
4. 模组生产相关技术及图纸
4.1.2 镜片材质
镜头的组成是透镜结构，由几片透镜组成，一般有塑胶透镜 (plastic)或玻璃透镜(glass)。通常摄像头用的镜头构造有：1P、 2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透镜越多，成本越高；玻 璃透镜比塑胶贵。因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头， 成像效果就相对塑胶镜头会好。现在市场上的大多摄像头产品为 了降低成本，一般会采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头（即：
SXGA 1/4 1005 20/24 1.8/2.5/3.3 15 YUV/RGB TBD
SXGA 1/5.5 905 20/24 2.5/3.0 15 YUV/RGB 80mW
UXGA 1/4 905 20/24 1.3/2.8/3.3 15 YUV/RGB 125mW
QXGA 1/3 905 20/24 1.8/2.8/3.3 15 RGB 110mW
4.1.1 镜头常识
4.1.1.1 焦距： EFL (Effective Focal Length) 一般用 f 表示。 定义：在光学系统中，主平面到焦点的距离。
4.1.1.2 视场角：View Angle (Field Of View) 一般用ω表示半视角。 定义：入瞳中心对物的张角或出瞳中心对像的张角。
电源 帧率 输出 功率
CIF 1/11 660 24 1.5/1.8/2.8/1.5-3.3 30 YUV/RGB 41.15mW
VGA 1/6.2 867 24 1.5/1.8/2.8/1.5-3.3 30 YUV/RGB TBD
Camera详解
参数指标
最大像素
最大像素英文名称为Maximum Pixels，所谓的最大像素是经过插 值运算后获得的。插值运算通过设在数码相机内部的DSP芯片，在需 要放大图像时用最临近法插值、线性插值等运算方法，在图像内添加 图像放大后所需要增加的像素。插值运算后获得的图像质量不能够与 真正感光成像的图像相比。以最大像素拍摄的图片清晰度比不上以有 效像素拍摄的。
参数指标
闪光灯
闪光灯的英文学名为Flash Light。闪光灯也是加强曝光量的方式之 一，尤其在昏暗的地方，打闪光灯有助于让景物更明亮。使用闪光灯 也会出现弊端，例如在拍人物时，闪光灯的光线可能会在眼睛的瞳孔 发生残留的现象，进而发生「红眼」的情形，因此许多相机商都将 “消除红眼”这项功能加入设计。 消除红眼：在闪光灯开启前先打出微弱光让瞳孔适应，然后再执行 真正的闪光，避免红眼发生。中低档数码相机一般都具备三种闪光灯 模式，即自动闪光、消除红眼与关闭闪光灯。再高级一点的产品还提 供“强制闪光”，甚至“慢速闪光”功能。
工作原理
CMOS（互补金属氧化物半导体）
CMOS的组成： 主要是利用硅和锗两种因素做成的半导体，使其在 CMOS上共存着带N（负电）和带P（正电）的半导体， 这产生的电流即可被DSP处理和解读成影像。 CMOS特点： 成像质量差，优点就是集成度高，可将A/D转换与DSP集 成，功率低，成本低，一般用于网络摄像头和手机摄像头。 市场上的摄像头模组以OV（OMNI VISION美国豪威科技） 和MICRON（美光科技）为主 MIRCRO的SENSOR代表型号有： MT9MO19：130W MT9D111：300W MI360：30W OV代表型号： OV7660 OV7670 0V79XX
工作原理
CCD（电荷藕合器件）
zemax设计实例之手机镜头
z e m a x设计实例之手机镜头(总12页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--zemax设计实例之手机镜头评论关闭4,757 views随着手机市场对高像素手机镜头的需求增大，利用Ｚｅｍａｘ光学设计软件设计一款大相对孔径８００万像素的广角镜头。
该镜头由１片非球面玻璃镜片，３片非球面塑料镜片，１片滤光镜片和１片保护玻璃构成。
镜头光圈值Ｆ为２．４５，视场角２ω为６８°，焦距为４．２５ｍｍ，后工作距离为０．５ｍｍ。
采用ＡＰＴＩＮＡ公司的ＭＴ９Ｅ０１３型号８００万像素传感器，最大分辨率为３２６４×２４４８，最小像素为１．４μｍ。
设计结果显示：各视场的均方根差（ＲＭＳ）半径小于１．４μｍ，在奈奎斯特频率１／２处大多数视场的ＭＴＦ值均大于０．５，畸变小于２％，ＴＶ畸变小于０．３％。
关键词：手机镜头；光学设计；８００万像素；Ｚｅｍａｘ引言手机镜头的研发工作始于２０世纪９０年代，世界上第一款照相手机是由夏普ＪＰＨＯＮＥ（现在的日本沃达丰）在２００１年推出的ＪＳＨ０４手机，它只搭载了一个１１万像素的ＣＯＭＳ数码相机镜头。
随后各大手机知名制造厂商纷纷开始研发手机摄像功能。
２００３年５月２２日夏普制造了１００万素的ＪＳＨ５３，目前照相手机的市场占有率几乎是１００％，特别是带有高像素２Ｍ、３Ｍ、５Ｍ、８Ｍ的镜头就成为镜头研发的热点［１］。
目前８００万像素的手机市场占有率还不是太多，但随着人们对高端手机的需求量越来越大，８００万像素手机肯定是主流趋势。
鉴于此，在选用合理初始结构的基础上，优化出了一款８００万像素的手机镜头。
１感光器件的选取感光器件有ＣＣＤ（电荷耦合器件）和ＣＭＯＳ（互补金属氧化物半导体）两种。
ＣＭＯＳ器件产生的图像质量相比于ＣＣＤ来说要低一些，到目前为止，大多数消费级别以及高端数码相机都使用ＣＣＤ作为感光元件；ＣＭＯＳ感应器则作为低端产品应用于一些摄像镜头上，目前随着ＣＭＯＳ技术的日益成熟，也有一些高端数码产品使用ＣＭＯＳ器件。
手机摄像头介绍(内部结构、工作原理、制造流程、失效分析、新技术)
彩色深度（色彩位数）
反映对色彩的识别能力和成像的色彩表现能力，即用多少位的二进制数字来记录 三种原色； 非专业相机的Sensor一般是24位，专业型相机的Sensor至少是36位的；
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其它妙用
Screen FTP
通过登陆Screen FTP的网站，我们可以将PC中一个需要传到手机里的本地文 件上传至服务器；
然后再服务器端就会对该文件进行编码，并以图形像素动画的形式表现在 WEB页面上；
这时只要将手机的摄像头对准屏幕上生成的动画，手机端的软件就会开始对 摄像头捕捉到的动画解码，从而实现文件下载的目的。
无损数码变焦：在拍摄时，手机会以500万像素级别显示图像，当放大图像时， “过采样”程度就会减小，直到一个“超级像素点”还原成普通像素点为止（不同 于一般数码变焦采用的插值计算法，不会损失图像精度和清晰度）。
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其它妙用
二维码扫描：手机世界推出的一款安卓平台免费软件，具有识别商品条形码和
体感游戏
不通过鼠标、键盘、手柄，直接进行游戏。
WIFI手机摄像头
当电脑无摄像头或摄像头坏时，可将手机变身为摄像机，并且通过 WIFI让使 用者在电脑上实时观看。
摄像头查词
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Thank you!
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关键组件 –数字信号处理（DSP）
手机产品结构设计流程
一首先给各位讲一下手机的结构和组成部份:1、评估ID图，确认其可行性，根据工艺、结构可行性提出修改意见；2、建模前根据PCBA、ID工艺估算基本尺寸；3、根据ID提供的线框构建线面。
所构线面需有良好的可修改性，以便后面的修改。
线面光顺、曲面质量好，注意拔模分析；4、分件时要注意各零件要避免出现锐角，以免倒圆角后出现大的缝隙。
各零件之间根据需要预留适当的间隙；5、采用TOP-DOWN设计思想建立骨架文件，各零件间尽量避免出现相互参考的情况；6、翻盖机的主要问题。
要注意预压角的方向，以及打开和运转过程中FLIP和HOUSING之间的干涉。
如果转轴处外观为弧形，需注意分件后FLIP转轴处过渡自然，以免与HOUSING上盖干涉；7、如有手写笔，则建模前需讨论其固定方式以预留其空间。
一般笔粗3～4mm，少数有到5mm 的；8、IO口不宜太深，否则数据线插入时，端口会与机壳干涉；9、预留螺丝孔空间（ID设计FLIP时应充分考虑螺丝孔位，设计美观的螺丝孔堵头）10、按键设计时需注意预留行程空间，让开螺丝孔位；11、饰片不可压住螺丝孔，给以后的拆装带来不便（ID设计时注意避免）12、滑盖机要根据滑轨的位置定上下滑盖的分割面；13、设计滑盖机的数字键时需注意上滑盖滑开后不可遮挡数字键，不可做突出状的防盲点，以免阻碍滑动；14、滑盖机的电池分割要注意尽量将螺丝孔放在电池里面，避免放在外观面上。
手机的一般结构手机结构一般包括以下几个部分：1、LCD LENS材料：材质一般为PC或压克力；连结：一般用卡勾+背胶与前盖连结。
分为两种形式：a. 仅仅在LCD上方局部区域；b.与整个面板合为一体。
2、上盖（前盖）材料：材质一般为ABS+PC；连结：与下盖一般采用卡勾+螺钉的连结方式（螺丝一般采用2，建议使用锁螺丝以便于维修、拆卸，采用锁螺丝式时必须注意Boss的材质、孔径）。
Motorola 的手机比较钟爱全部用螺钉连结。
下盖（后盖）材料：材质一般为ABS+PC；连结：采用卡勾+螺钉的连结方式与上盖连结；3、按键材料：Rubber，pc + rubber，纯pc；连接： Rubber key主要依赖前盖内表面长出的定位pin和boss上的rib定位。
CCM手机摄像头组装技术
手機相機模組(CCM)3個層次
第一: Sensor Module，以CMOS Image Sensor為主，功能簡單 ，畫素在130萬以下。目前包括Sensor廠、封裝場、光學廠及DSC 廠等都積極投入，競爭者多、利潤微薄，已成為殺價最激烈的戰 場。
第二: 為Camera Module，具有自動對焦鏡頭(Auto Focus；AF) 或基本光學變焦、基本攝影功能和不差的畫質，畫素在200萬至 300萬左右。目前仍以日本業者，如Sharp和Panasonic等為主。
最小、光學設計易 缺點: Flip-chip，專利限制
、成本昂貴
TOG(Tab on glass)封裝方式
優點: 光學效率佳、高度較小、 二階段組裝
缺點: 成本高、加工技術較高 Source: Toshiba、fujitsu
CCM基板材料選擇
陶瓷基板: 硬度高易作業，散熱性佳，穩定性高、 價格高、開模昂貴、來源有限 PCB硬板: 硬度適中、可靠性OK、可雙面加工、選 擇多、潔淨度不佳 FPC軟板: 省去與硬板之接合作業、不可雙面加工 ，不利打線作業，可靠性低 軟硬結合板: 兼具軟硬板之優點、成本偏高
typically specified in the horizontal dimension ( see Figure 1). This parameter is important in determining the primary magni fication (PMAG) required to obtain a desired field of view. Note: Most
1.改善Epoxy覆蓋issue 2.增加厚度
OCSP模組封裝方式
1.Top glass 如何放置(Shift/tilt/rotation)?
手机摄像头结构指南
Lens
Glass
stiffener
Chip
Barrel
Holder的构造
镜头(Lens)
镜座(Holder) 芯片(Chip) 电路板(PCB)
连接器(Con.) 8
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摄像头模组由镜头(lens)、传感器(sensor)、电容、FPC板〔Flexible
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摄像头模组的类型
◆ 软板变焦模式 1.手动变焦(MF) 2.自动变焦(AF)
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产品的类型
◆ 插槽模式(Socket)
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产品的构造
● CSP (Chip Scale Package)
IR Filter
刘经理
摄像头模组由镜头(lens)、传感器(sensor)、电容、FPC板〔Flexible Printed Circuity〕 、镜座〔lens holder〕、连接器(Connector)组成。
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摄像头模组的类型
● CSP (Chip Scale Package)
◆ 软1.板B-定To焦-B模式(FF) 2.Gold Finger G摄〕B摄摄B摄●摄摄〕◆◆B◆P摄G摄 摄●摄〕摄◆摄r---oo像转T像像T像像像转T像像像像转像像inC软 软 软 C插lloooddt头 换 头 头 头 头 头 换 头 头头 头 换 头 头SSe---板板板槽FFBBBdPPii的后模模模模的后模模 模的后模模nn定定定模C((ggCC工变组组组组工变组组 组工变组组i焦焦焦式eerhhcrr作为由的由由作为由由 由作为的的iiu模模模(ppSit原数镜类镜镜原数镜镜 镜原数类类SSy式式式o〕ccc理字头型头头理字头头 头理字型型(((kaaFFFell222大图大图大图((((((、eeFFFllllllt.e.ee.eee))))致像致像致像PP镜nnnnnnssssssaa为信为信为信座))))))cc、、、、、 、kk：号：号：号〔aa传传传传传 传gg景，景，景，leee感感感感感 感n))物再物再物再s器器器器器 器通送通送通送h((((((ossssss过到过到过到leeeeeednnnnnn镜数镜数镜数essssssr〕oooooo头字头字头字rrrrrr))))))、信信信〔〔〔、、、、、 、连号号号LLL电电电电电 电EEE接处处处容容容容容容NNN器SSS理理理、、、、、 、〕〕〕(芯芯芯FFFFFFC生生生PPPPPPo片片片CCCCCCn成成成〔〔〔n板板板板板 板的的的eDDD〔〔〔〔〔 〔c光光光tSSSoFFFFFFPPPr学学学llllll)eeeeee〕〕〕组xxxxxx图图图iiiiii中中中成bbbbbb像像像lllllleeeeee加加加。投投投工工工射射射处处处到到到理理理图图图，，，像像像再再再传传传通通通感感感过过过器器器III000外外外接接接表表表口口口上上上传传传，，，到到到然 然 然电电电后后后脑脑脑转转转或或或为为为电电电屏屏屏信信信幕幕幕号号号上上上，，，，，，经经经就就就过过过可可可AAA以以以///DDD看看看〔〔〔到到到模模模图图图数数数像像像转转转了了了换换换。。。