[Camera] de hardware van de Cameramodule

1.Introduction

Cameramodule, volledige Module van naamcameracompact, CCM voor plotseling. CCM bestaat uit vier belangrijke delen: lens (lens), sensor (sensor), flexibele raad (FPC), en de spaander van de beeldverwerking (DSP). De belangrijke componenten die de kwaliteit van een camera bepalen zijn: lens (lens), de spaander van de beeldverwerking (DSP), sensor (sensor). De belangrijkste technologieën van CCM omvatten: optische ontwerptechnologie, asferische spiegel productietechnologie, en optische deklaagtechnologie.

Het werk principe: Het licht door het voorwerp door de lens (lens) wordt verzameld, zet dan het optische signaal in een elektrosignaal om door een CMOS of CCD-geïntegreerde schakeling, en omzet het in een digitale afbeeldingsignaal door de interne beeldbewerker (ISP) en output het aan proces het van de digitaal signaalbewerker (DSP) en zet beeldsignalen in standaardgrb, YUV en andere formaten dat om.

 

2. Hardwaresamenstelling
2.1 lens (lens)
De lens is een apparaat dat lichte signalen kan ontvangen en de lichte signalen aan het fotogevoelige apparaat CMOS/CCD samenkomen. De lens bepaalt het verlichtingstarief van de sensor, en zijn algemeen effect is met betrekking tot een convexe lens.

Over het algemeen, is de lensstructuur van een camera samengesteld uit verscheidene lenzen, met inbegrip van plastic lenzen (PLASTIEK) en glaslenzen (GLAS). Gewoonlijk, omvatten de lensstructuren door CAMERA worden gebruikt die: 1P, 2P, 1G1P, 1G3P, 2G2P, 4G, 8P, enz. De meer lenzen, hoger de kosten; de glaslenzen zijn duurder dan plastic lenzen, maar het weergaveeffect van glaslenzen is beter dan dat van plastic lenzen. Momenteel die, zijn de camera's voor mobiele telefoons in de markt worden gevormd hoofdzakelijk 1G3P (uit 1 glaslens en 3 plastic lenzen wordt samengesteld) om kosten te drukken die.

2.1.1 belangrijke Indicatoren van Lens
A. elimineer zoveel mogelijk Gloed

B. beeldduidelijkheid

C. CRA (Belangrijkst Ray Angle) moet het in de schaduw stellen aanpassen en verminderen (Lenscra < Sensor="" CRA="">

D, de opening zo groot mogelijk

E, Vervorming zo licht zoals mogelijk, enz.

2.1.2 belangrijke parameters van Lens
(1) brandpuntsafstand: De brandpuntsafstand van de lens bepaalt de grootte van het gevangen beeld, de grootte van het gebied van mening, de grootte van de velddiepte en het perspectief van het beeld. In het algemeen, voor een enig-lenslens, is het de afstand van het centrum van de lens aan het steunpunt, terwijl een cameralens uit veelvoudige lenzen wordt samengesteld, die ingewikkelder is. De brandpuntsafstand verwijst hier naar de afstand van het middelpunt van de lens aan het duidelijke die beeld op het fotogevoelige apparaat wordt gevormd (CCD).

(2) gebied van mening: Wij gebruiken vaak het horizontale gebied van mening om op de het schieten waaier van het beeld te wijzen. Groter de brandpuntsafstand F, kleinere vormde de hoek zich van mening, en kleiner de waaier van beelden op het fotogevoelige element; in tegendeel, vormde kleiner zich de brandpuntsafstand F, groter de hoek van mening, en groter de waaier van beelden op het fotogevoelige element.

(3) F-waarde (openingsverhouding): De F-waarde verwijst naar de helderheid van de lens (namelijk de hoeveelheid licht door de lens wordt overgebracht die). F=lensbrandpuntsafstand/openingsdiameter. Voor dezelfde F-waarde, is de opening van een lange brandpuntsafstandlens groter dan dat van een korte brandpuntsafstandlens.

(4) opening: De opening is een regelbare optisch-mechanische die opening binnen de lens wordt gevestigd, die kan worden gebruikt om de hoeveelheid licht te controleren dat door de lens overgaat. Veranderlijke opening (Irisdiafragma). Het mechanische apparaat binnen de lens om de grootte van de opening te controleren. Of verwijst naar het apparaat aan open wordt gebruikt of sluiten de opening van de lens om de f-stop van de lens aan te passen die.

(5) velddiepte: Wanneer een voorwerp in nadruk is, zijn alle voorwerpen binnen een bepaalde afstand van de voorzijde van het voorwerp aan een bepaalde afstand achter het gelijkwaardig aan duidelijk het zijn. De afstand van voorzijde aan rug waar de nadruk vrij scherp is wordt geroepen velddiepte.

2.2 VCM (de Motor van de Stemrol) de motor van de stemrol
De volledige naam is Stemrol Montor, een motor van de stemrol in elektronika, die een soort motor is. Omdat het principe aan dat van een spreker gelijkaardig is, wordt het genoemd een motor van de stemrol, die de kenmerken van hoge weergavekarakteristiek en hoge precisie heeft. Zijn hoofdprincipe is de uitrekkende positie van het de lenteblad te controleren door de gelijkstroom-stroom van de binnenrol van de motor in een permanent magnetisch veld te veranderen, daardoor op en neer drijvend de beweging. De mobiele telefooncamera's gebruiken wijd VCM om de auto-nadrukfunctie te realiseren, waardoor de positie van de lens kan worden aangepast om een duidelijk beeld voor te stellen.

2.2.1 VCM prestatiesindex
De prestaties van VCM hangen hoofdzakelijk van de verhouding van stroom aan reisafstand af. Beginnend van de beginnende stroom, zou de huidige stijging aan de reisafstand evenredig moeten zijn die kan worden gedreven. Kleiner de vereiste toenemende stroom, hoger de nauwkeurigheid. Tegelijkertijd, hangt het ook van de maximummachtsconsumptie, de maximummacht, en de grootte af.

2.2.2 classificatie van VCMs
Van de structuur kan ruwweg in drie categorieën worden verdeeld: (1) granaatscherfstructuur; (2) balstructuur; (3) wrijvingstructuur.

In termen van functie, kan het ruwweg in vijf categorieën worden verdeeld: (1) open lijn open motor; (2) dichte lijnclosed-loop motor; (3) afwisselende medio-opgezette motor; (4) optische die de afbeeldingstabilisatiemotor van OIS (in vertaaltype wordt verdeeld, die schachttype, het type van Geheugenmetaal, enz. verplaatsen); (5) OIS+Close-lijn zes-as motor.

2.2.3 principe van AF
Na het ingaan van de auto-nadrukwijze, beweegt de Bestuurder zich van 0 aan de maximumwaarde, zodat de lens zich van de originele positie in de maximumverplaatsingspositie beweegt. Op dit ogenblik, neemt de oppervlakte van de sensorweergave automatisch beelden en bewaart hen in DSP. DSP berekent elk beeld door deze beelden. Van MTF (de functie van de Modulatieoverdracht) de waarde, om de maximumwaarde in deze MTF-kromme, en door het algoritme te vinden, krijgt het huidige beantwoorden aan dit punt, en draagt nogmaals de Bestuurder op om deze stroom aan de stemrol te verstrekken, zodat de lens bij dit weergavegezicht stabiliseert, zodat het automatische zoemen wordt bereikt.

2.2.4 gezoem en nadruk
A: Realiseer optische zoomfuncties gebruikend gezoemmotor (GEZOEM)

Door de lens binnen de lens te bewegen om de positie van het steunpunt, de lengte van de brandpuntsafstand van de lens, en de grootte van de het bekijken hoek van de lens te veranderen, om de vergroting en de vermindering van het effect te bereiken.

B: Realiseer autofocus gebruikend nadrukmotor (AF)

Beweeg de positie van de volledige lens (eerder dan de lens binnen de lens) over een kleine afstand om de brandpuntsafstand van de lens te controleren om duidelijke beelden te bereiken. Deze methode wordt algemeen gebruikt in mobiele telefoons.

De optische nadruk en de optische zoomfuncties zijn verschillende concepten:

De optische zoomfuncties moeten de positie van het steunpunt veranderen door de relatieve positie van de lens binnen de lens te bewegen, de lengte van de brandpuntsafstand van de lens veranderen, en de het bekijken hoek van de lens veranderen, om de uitbreiding en de vermindering van het beeld te realiseren;

Het optische concentreren zich moet eigenlijk de positie van de volledige lens (niet de lens binnen de lens) aanpassen om de beeldafstand te controleren, om het beeld het duidelijkst te maken.

2.3 GESNEDEN
Er zijn diverse golflengten van licht in aard. De golflengtewaaier van licht door het menselijke oog wordt erkend is tussen 320nm-760nm, en het licht die 320nm-760nm overschrijden kan niet door het menselijke oog worden gezien dat; terwijl de weergavecomponenten van de camera CCD of CMOS de meeste golflengten van licht kunnen absoluut zien. wegens de participatie van diverse die lichten, de kleur door de camera wordt hersteld en de kleur door het blote oog wordt gezien hebben afwijkingen in kleur. Bijvoorbeeld, worden de groene installaties grijsachtige wit, worden de rode beelden lichtrood, wordt de zwarte purper, enz. Bij nacht, wegens het het filtreren effect van de dubbel-piekfilter, kan CCD geen volledig gebruik van al licht maken, en het fenomeen van geen sneeuwvloklawaai en zijn low-light prestaties is onbevredigend. om dit probleem op te lossen, wordt de IRL-BESNOEIING dubbele filter gebruikt.

IRL-BESNOEIING die verwijst de dubbele filter naar een reeks filters in de groep van de cameralens worden gebouwd. Wanneer het infrarode sensorpunt buiten de lens de verandering van lichtintensiteit ontdekt, schakelt de ingebouwde IRL-BESNOEIING automatisch de filter volgens extern de intensiteit van het licht automatisch dienovereenkomstig wordt geschakeld, zodat het beeld het beste effect kan bereiken. D.w.z., in dag en nacht, kan de dubbele filter de filter automatisch schakelen, zodat kan geen kwestie binnen dag en nacht, het beste weergaveeffect worden verkregen.

2.3.1 GESNEDEN samenstelling en principe
IRL SNEED dubbele filterswitcher bestaat uit een infrared afgesneden low-pass filter (afgesneden infrared of absorptiefilter), een volledig-spectrum optisch glas (een volledig-transmissie spectrale filter), een machtsmechanisme (die elektromagnetisch kunnen zijn, motor of andere krachtbron) en shell, wordt het geschakeld en door een raad van de kringscontrole geplaatst. Wanneer het daglicht volstaat, drijft de raad van de kringscontrole te schakelen switcher en positie om met de infrared afgesneden filter te werken, en CCD of CMOS herstellen de ware kleur; wanneer het zichtbare licht bij nacht ontoereikend is, wordt de infrared afgesneden filter automatisch verwijderd, volledig-spectrumoptica het glasbegin om te werken. Op dit ogenblik, kan het het infrarode licht van de infrarode lamp ontdekken, zodat CCD of CMOS volledig gebruik van al licht kan maken, daardoor is zeer verbeteren van de prestaties van de nachtvisie van de infrarode camera, en het gehele beeld duidelijk en natuurlijk.

2.3.2 GESNEDEN index
a. De infrared afgesneden graad, de lichte overbrenging, en het licht die effect van de filter gestalte geven.

b. Het deel van de machtsaandrijving

c. Controlekring

4. Optische filter: De Deklaag van IRL of het blauwe glas worden over het algemeen gebruikt om infrarood licht uit te filtreren.

2.4 sensoren
De beeldsensor (beeldsensor) is een halfgeleiderspaander met miljoenen aan tientallen miljoenen fotodiodes op zijn oppervlakte. Wanneer de fotodiodes worden verlicht, zullen zij lasten produceren en zullen licht in elektrosignalen omzetten. Zijn functie is gelijkaardig aan menselijke ogen, zodat zullen de prestaties van de sensor direct de prestaties van de camera beïnvloeden.

2.4.1 sensorstructuur

2.4.2 classificatie
Fotogevoelig element: CCD, CMOS (PPS EN APS)

Verschillende processen: voor-verlichte FSI, achter-verlichte gestapelde BSI,

2.4.3 indicatoren
1. Pixel

De sensor heeft vele light-sensitive cellen die licht in elektrolasten omzetten, die een elektronisch beeld vormen die aan de scène beantwoorden. In de sensor, beantwoordt elke fotogevoelige eenheid aan een pixel (Pixel). De meer pixel, het betekent dat het meer objecten details kan ontdekken, zodat is het beeld duidelijker. Hoger het pixel, duidelijker het weergaveeffect. Het product van cameraresolutie is de pixelwaarde, bijvoorbeeld: 1280×960=1228800

2. Doelgrootte

De grootte van het fotogevoelige die deel van de beeldsensor, over het algemeen in duim wordt uitgedrukt. Als een TV, verwijzen deze gegevens naar de diagonale lengte van de beeldsensor, zoals 1/3 duim, gewoonlijk groter door de doeloppervlakte, beter de lichte transmissie, en kleiner de doeloppervlakte, moet gemakkelijker het Grotere velddiepte verkrijgen.

3. Gevoeligheid

Het moet de intensiteit van inherent licht door CCD of CMOS en verwante elektronische kringen ontdekken. Hoger de gevoeligheid, sterker de gevoeligheid van de fotogevoelige oppervlakte aan licht, en hoger de blindsnelheid, die wanneer het schieten van sportenvoertuigen en nachttoezicht vooral belangrijk is.

4. Elektronisch blind

is een termijn in verwijzing naar de mechanische blindfunctie wordt gemunt van een camera die. Het controleert de licht-ontdekt tijd van de beeldsensor. Sinds licht-ontdekt is de waarde van de beeldsensor de accumulatie van signaallasten, langer de licht-ontdekt tijd, langer de de accumulatietijd van de signaallast, en groter de omvang van de stroom van het outputsignaal. Sneller het elektronische blind, lager de gevoeligheid, die geschikt is om onder sterk licht te schieten.

5. Framesnelheid

Het verwijst naar het aantal beelden per eenheidstijd die worden geregistreerd of worden gespeeld. Onophoudelijk zal het spelen van een reeks beelden een animatie-effect veroorzaken. Volgens het menselijke visuele systeem, wanneer de afspeelsnelheid van het beeld groter is dan 15 frames per seconde (namelijk 15 kaders), kan het menselijke oog de sprong van het beeld nauwelijks zien; wanneer het 24 kaders /s bereikt — — wanneer 30 frames/s (namelijk tussen 24 kaders en 30 kaders), het trillingsfenomeen fundamenteel niet merkbaar is.

De frames per seconde (fps) of de framesnelheid wijzen op hoeveel keer per seconde kan bijwerken de grafieksensor terwijl het verwerking van het gebied. Een hoge framesnelheid resulteert in een meer vlote, realistischere visuele ervaring.

6. Signal-to-noise verhouding

is de verhouding van het signaalvoltage aan het lawaaivoltage, en de eenheid van de signal-to-noise verhouding wordt uitgedrukt in dB. Over het algemeen, is de signal-to-noise verhouding waarde door de camera wordt gegeven de waarde wanneer AGC (Automatische Aanwinstencontrole) wordt uitgezet, omdat wanneer AGC wordt aangezet, het kleine signaal zal worden opgevoerd, zodat het geluidsniveau dat ook dienovereenkomstig zal stijgen.

De typische waarde van de signal-to-noise verhouding is 45-55dB. Als het 50dB is, heeft het beeld een kleine hoeveelheid lawaai, maar de beeldkwaliteit is goed; als het 60dB is, is de beeldkwaliteit uitstekend en er is geen lawaai. Beter de controle. Het aantal lawaaipunten in het beeld met betrekking tot deze parameter, hoger de signal-to-noise verhouding, de reinigingsmachine het beeld is, en het minder punt-als lawaai in het beeld van de nachtvisie.

2.5 DSPs
Van de digitaal Signaalbewerker DSP (DIGITAAL SIGNAALverwerking) de functie: hoofdzakelijk door een reeks complexe wiskundige algoritmeverrichtingen om de parameters van het digitale afbeeldingsignaal te optimaliseren, en het verwerkte signaal aan PC en ander materiaal door USB en andere interfaces over te brengen

2.5.1 verschil tussen DSP en ISP
Verklarende woordenlijst:

ISP is de afkorting van de Bewerker van het Beeldsignaal, die de bewerker van het beeldsignaal is.

DSP is de afkorting van Digitaal Signaalbewerker, d.w.z., digitaal signaalbewerker.

Functieverklaring:

ISP wordt over het algemeen gebruikt om de outputgegevens van Beeldsensor (beeldsensor), zoals AEC (automatische blootstellingscontrole), AGC (automatische aanwinstencontrole), AWB (automatische witbalans), kleurencorrectie, Lens het In de schaduw stellen, Gammacorrectie te verwerken, en dode pixel, Auto Zwart Niveau, Auto Wit Niveau en andere functies te elimineren.

DSP heeft meer functies, kan het wat foto's en echo (JPEG-codec), video en playback (Videocodec), H.264-codec, en velen doen andere verwerking, in het kort, verwerkings digitaal signaal.