手機攝像頭常用的結(jié)構(gòu)如下圖37.1所示,主要包括鏡頭,基座,傳感器以及PCB部分。 圖37.1 CCM(compact camera module)種類 1.FF(fixed focus)定焦攝像頭 目前使用最多的攝像頭,主要是應(yīng)用在30萬和130萬像素的手機產(chǎn)品。 2.MF(micro focus)兩檔變焦攝像頭 主要用于130萬和200萬像素的手機產(chǎn)品,主要用于遠景和近景,遠景拍攝風景,近景拍攝名片等帶有磁條碼的物體。 3.AF(auto focus)自動變焦攝像頭 主要用于高像素手機,具有MF功能,用于200萬和300萬像素手機產(chǎn)品。 4.ZOOM 自動數(shù)碼變焦攝像頭 主要用于更高像素的要求,300萬以上的像素品質(zhì)。 Lens部分 對于lens來說,其作用就是濾去不可見光,讓可見光進入,并投射到傳感器上,所以lens相當于一個帶通濾波器。 CMOS Sensor部分 對于現(xiàn)在來說,sensor主要分為兩類,一類是CMOS,一類是CCD,而且現(xiàn)在CMOS是一個趨勢。 對于鏡頭來講,一個鏡頭只能適用于一種傳感器,且一般鏡頭的尺寸應(yīng)該和sensor的尺寸一致。 對于sensor來說,現(xiàn)在仍然延續(xù)著Bayer陣列的使用,如下圖37.2所示,圖37.3展示了工作流程,光照à電荷à弱電流àRGB信號àYUV信號。 圖37.2 圖37.3 圖37.4 圖37.4展示了sensor的工作原理,這和OV7670以及OV7725完全相同。 像素部分 那么對于像素部分,我們常常聽到30萬像素,120萬像素等等,這些代表著什么意思呢?圖37.5解釋了這些名詞。 圖37.5 那么由上面的介紹,可以得出,我們以30萬像素為例, 30萬像素 ~= 640 * 480 = 30_7200;可見所謂的像素數(shù)也就是一幀圖像所具有的像素點數(shù),我們可以聯(lián)想圖像處理的相關(guān)知識,這里的像素點數(shù)的值,也就是我們常說的灰度值。像素數(shù)越高,當然顯示的圖像的質(zhì)量越好,圖像越清晰,但相應(yīng)的對存儲也提出了一定的要求,在圖像處理中,我們也會聽到一個概念,叫做分辨率,其實這個概念應(yīng)該具體化,叫做圖像的空間分辨率,例如72ppi,也就是每英寸具有72個像素點,比較好的相機,能達到490ppi。 常見的sensor廠商 現(xiàn)在大部分市場被OV豪威科技供給所占據(jù)著,micron也占有一定的市場份額。 Sensor的封裝 目前的sensor的封裝形式,主要有兩種CSP,DICE,CSP所對應(yīng)的制程為SMT,DICE所對應(yīng)的制程是COB,關(guān)于相關(guān)概念解釋如下: CSP:chip scale package,主要由OV在用此封裝格式。 COB封裝即chip On board,就是將裸芯片用導電或非導電膠粘附在互連基板上,然后進行引線鍵合實現(xiàn)其電氣連接,主要是samsung和micron在用。 那么兩種封裝形式如下圖所示。 聚焦原理 對于AF和AZ形式的攝像頭來說,那么要實現(xiàn)自動對焦的方法,基本上也就是利用音圈馬達(voice coil motor),步進馬達(stepping motor),壓電馬達(piezoelectric motor),這里主要介紹一下音圈馬達是如何工作的。 在上面的描述中,提到過MTF,即模量傳遞函數(shù)。 關(guān)于鏡頭和sensor幾點說明 Blemish(污垢) Shading(明暗差別) Color performance and gray scale 這兩個參數(shù)一個是反應(yīng)色彩還原,一個是反應(yīng)灰度色階分辨。 View angle /distortion 一般以對角線作為標準,這個是由鏡頭決定的。 曲變,主要有桶形和枕形,可接受的標準不超過1%。 這里關(guān)于白平衡(AWB)進行一些說明,白平衡指的是在光線不斷變化的情況下,對色彩準確重現(xiàn)的能力,一般的傳感器都有自動白平衡功能。 CRA部分 由上面的描述可以知道,最大的能夠聚焦到傳感器上面,并且能夠覆蓋整個像素平面。Lens的CRA最好和 sensor CRA 匹配,若是有偏差,最好不要偏差2°。 Lens:CRA小于sensorCRA,會出現(xiàn)四周偏暗的情況,此時光線達不到pixel的邊緣; lensCRA大于sensorCRA,光線折射到臨近的pixel,導致pixel之間出現(xiàn)串擾,出現(xiàn)圖像的偏色,在圖像四周變現(xiàn)的更明顯,因為CRA從圖像中心到四周是呈曲線狀上升,逐漸變大的。 分類: 攝像頭部分 標簽: 攝像頭 |
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