镜头模组的组成

镜头模块由以下组成：IR滤光片、MicroLens、Bayer滤光片、CMOS传感器

一:镜头
作用：
用于在相机传感器表面收集拍摄目标的光学系统。
根据几何光学的基本原理，它通常由多个凹凸透镜组成，然后使用AA胶组装在镜头中，镜头的质量也对相机的性能有很大的影响，镜头的性能不仅由镜头的质量决定，不仅影响镜头的质量，组装质量，如镜头与镜头的距离，镜头与镜头的平行角度，镜片的整体倾斜角度。
材质：
1.塑料易于大规模生产，良率高。塑料镜片是高温熔化树脂，然后高压注塑模具；
2.玻璃透光性更好，均匀性更高，但价格也更贵。同时，大规模制造难度大，良率低；
检验标准:MTF，shading，distortion

二、红外滤光片（IR Filter）
作用：
IR cut filter，也就是说，红外截止滤光片放在红外截止滤光片中LENS与Sensor之间。因人眼与CMOS Sensor对各波长的反应不同，人眼的可视光为320nm ~ 760nm，人眼看不到红外光sensor由于各种光线的参与，相机恢复的颜色与肉眼看到的颜色有偏差。因此需要IR cut filter阻止红外光。
分类：
1.反射：特殊涂层的光学玻璃（IR Coating），能反射某个波段的光。化学和真空蒸镀可用于涂层。反射涂层的反射光容易干扰。
2.吸收类型：一种与特殊物质混合的光学玻璃，如蓝色玻璃，可以吸收某个波段的光。在实际的工程应用中，它更为复杂，通常使用两个晶体夹一个蓝色玻璃。例如，三片滤光器，其中IR Coating薄膜或蓝色玻璃用于过滤红外光，而水晶用于修复光线，以解决色漂(伪色)。AR Coating增加透光率的涂层。

三、对焦电机（VCM，Voice Coil Montor）
作用：
电子学中的音圈电机是一种电机。由于其原理与扬声器相似，因此被称为音圈电机，具有高频响应和高精度的特点。其主要原理是通过改变电机内线圈的直流电流来控制弹簧的拉伸位置，从而驱动上下运动。手机摄像头被广泛使用VCM通过自动对焦功能实现自动对焦功能VCM可以调整镜头的位置，呈现清晰的图像。

四、MircroLens微透镜
作用：
微透镜阵列与传感器集成可以提高传感器的填充系数，改善光学系统中的聚集和发散光辐射CCD灵敏度和信噪比。
成形工艺：
1.熔融光刻法
2.反应离子束腐蚀技术
3.微喷打印法
4.飞秒激光加工法
5.热压法

五、BayerFilter
作用：
是一种将RGB马赛克彩色滤色阵列由滤色器排列在光传感组件方格上形成。以伊士曼柯达公司的布莱斯·拜尔命名的拜尔滤色镜。单像素获取的信息不能完全显示红、绿、蓝的组成值。为了获得全色图像，每个像素的红、绿、蓝组成值可以插入不同的去马赛克算法。这些算法使用相同颜色的像素来估计特定像素的组成值。
成形工艺：
1.使用掺杂染料的聚合物
分类：
1.RGrGbB
2.RYYB

六、图像传感器
图像传感器是将光学图像转换为电子信号的设备，广泛应用于数码相机等电子光学设备中。
早期图像传感器采用模拟信号，如摄像管（video camera tube）。
如今，图像传感器主要分为感光耦合元件（charge-coupled device, CCD）互补金属氧化物半导体有源像素传感器（CMOS Active pixel sensor）两种。
CMOS传感器
1.工艺结构
CMOS根据其工艺结构，传感器分为前照式传感器和背照式传感器。
2. 相关概念
a)填充系数（fill factor）：CMOS像素光电二极管实际受光面积与自身受光面积的比值称为填充系数（fill factor）或者开口率。也可以说。CMOS像素光电二极管的实际受光面积与自身受光面积的比值。

七、CMOS传感器
1.电路结构
CMOS传感器按照其单个像素电路结构，分为无源像素，有源像素，有源像素按照其器件数量分为3-T active pixel sensor和4-T pixel sensor（Pinned Photodiode Pixel）
无源像素(CMOS Passive Pixel Sensor简称CMOS-PPS)：由于电路上的寄生电容相对读取，无源像素是指单个像素上没有放大电路的像素结构，PN结的电容相对较小。其信号的电压差相对较小，导致其对电路噪声敏感。PN在放大之前，先读出电路，结信号。在这种情况下，注入读取信号的噪音会随着信号而放大.
有源像素(CMOS Active Pixel Sensor简称CMOS-APS)：
a.3-T Active Pixel Sensor
由复位三极管，行选择器，信号放大器组成。
b.4-T Pinned Photodiode Pixel
积累与读出分离，提高SNR, 解决了电容器的复位噪声(kTC噪声)，输出机引入的1/f噪声和offset噪声问题。
c. CMOS数字像素传感器(CMOS Digital Pixel Sensor简称CMOS-DPS)

2. 感光过程
Cmos感光过程分为充电（reset），曝光（exposure）和放电（read out）三个步骤。
充电：给由PN感光二极管结构加反向电压。
曝光：光子照射到感光区进行感光，光子刺激电子空穴对，形成电压差。
放电：由于电压差、电容充电、电容输出电压差与电荷变化成正比。
3. 读取过程
曝光后，通过Cell 通过行选器和
列选择器逐行读取数据，最后进行数模转换，完成本次曝光的数据读取。
4. Sensor的属性
a)动态范围（Full well Capacity）
b)噪声（Image Noise）

八、数模转化（Analog to Digital Converter，ADC）
数字读取可以实现光电信号的无损传输，有效减少信号传输的外部干扰，降低成像系统的复杂性和成本。该模数转换过程对系统的成像质量有重要影响。它还主导了图像传感器的功耗，这也是其帧频率和芯片面积的决定性因素。为了满足人眼的视觉灰度要求，ADC 10分辨率 位以上。
所以，一般A/D通过取样、维护、量化和编码四个步骤完成转换过程。
1.分类
a)片级ADC
b)列级ADC
c)像素级ADC