Hardware del módulo de la cámara [de la cámara]

1.Introduction

Módulo de la cámara, módulo de CameraCompact del nombre completo, CCM para el cortocircuito. CCM consiste en cuatro mayores parte: lente (lente), sensor (sensor), tablero flexible (FPC), y microprocesador del tratamiento de la imagen (DSP). Los componentes importantes que determinan la calidad de una cámara son: lente (lente), microprocesador del tratamiento de la imagen (DSP), sensor (sensor). Las tecnologías claves de CCM incluyen: tecnología de diseño óptica, tecnología de fabricación del espejo asférico, y tecnología de capa óptica.

Principio de funcionamiento: La luz recogida por el objeto a través de la lente (lente), convierte la señal óptica en una señal eléctrica a través de un circuito integrado del Cmos o del CCD, y entonces la convierte en una señal de la imagen digital a través del procesador de imagen interno (ISP) y la hace salir a las señales de la imagen del proceso y del convertido del procesador de señal numérica (DSP) en GRB estándar, YUV y otros formatos.

 

2. Composición del hardware
2,1 lente (lente)
La lente es un dispositivo que puede recibir señales ligeras y converger las señales ligeras al dispositivo fotosensible CMOS/CCD. La lente determina el índice de iluminación del sensor, y su efecto total está en relación con una lente convexa.

Generalmente, la estructura de la lente de una cámara se compone de varias lentes, incluyendo las lentes plásticas (PLÁSTICAS) y las lentes de cristal (VIDRIO). Generalmente, las estructuras de la lente usadas por la CÁMARA incluyen: 1P, 2P, 1G1P, 1G3P, 2G2P, 4G, 8P, etc. Más lentes, más alto es el coste; las lentes de cristal son más costosas que las lentes plásticas, pero el efecto de la proyección de imagen de las lentes de cristal es mejor que el de lentes plásticas. Actualmente, las cámaras configuraron para los teléfonos móviles en el mercado son principalmente 1G3P (integrados por 1 lente de cristal y 3 lentes plásticas) para reducir costes.

2.1.1 indicadores principales de la lente
A. Eliminate tantas llamaradas como sea posible

B. claridad de imagen

C. CRA (jefe Ray Angle) debe hacer juego y reducir el sombrear (cra de la lente < Sensor="" CRA="">

D, la abertura tan grande como sea posible

E, distorsión tan leve como sea posible, etc.

2.1.2 parámetros principales de la lente
(1) longitud focal: La longitud focal de la lente determina el tamaño de la imagen capturada, el tamaño del campo visual, el tamaño de la profundidad del campo y la perspectiva de la imagen. Hablando en términos generales, para una lente de lente única, es la distancia del centro de la lente al punto focal, mientras que una lente de cámara se compone de lentes múltiples, que es mucho más complicada. La longitud focal aquí refiere a la distancia del punto central de la lente a la imagen clara formada en el dispositivo fotosensible (CCD).

(2) campo visual: Utilizamos a menudo el campo visual horizontal para reflejar la radio de tiro de la imagen. Cuanto más grande es la longitud focal f, cuanto más pequeño es el ángulo de la visión, y más pequeño es la gama de imágenes formadas en el elemento fotosensible; por el contrario, cuanto más pequeña es la longitud focal f, cuanto más grande es el ángulo de la visión, y más grande es la gama de imágenes formadas en el elemento fotosensible.

(3) valor F (ratio de abertura): El valor F refiere al brillo de la lente (es decir, la cantidad de luz transmitida por la lente). Longitud focal de F=lens/diámetro de la abertura. Para el mismo valor F, la abertura de una lente larga de la longitud focal es más grande que la de una lente corta de la longitud focal.

(4) abertura: La abertura es una abertura óptico-mecánica ajustable situada dentro de la lente, que se puede utilizar para controlar la cantidad de luz que pasa a través de la lente. Abertura variable (diafragma de iris). El dispositivo mecánico dentro de la lente para controlar el tamaño de la abertura. O refiere al dispositivo usado para abrir o para cerrar la abertura de la lente para ajustar la f-parada de la lente.

(5) profundidad del campo: Cuando un objeto está en foco, todos los objetos a cierta distancia de delante del objeto a cierta distancia detrás de ella son equivalentes a estar claros. La distancia del frente para apoyar donde está bastante agudo el foco se llama profundidad del campo.

2,2 motor de bobina de voz del VCM (motor de bobina de voz)
El nombre completo es bobina de voz Montor, un motor de bobina de voz en la electrónica, que es una clase de motor. Porque el principio es similar al de un altavoz, se llama un motor de bobina de voz, que tiene las características de la respuesta de alta frecuencia y de la alta precisión. Su principio fundamental es controlar la posición que estira de la hoja de la primavera cambiando la corriente de DC de la bobina interna del motor en un campo magnético permanente, de tal modo conducción arriba y abajo del movimiento. Las cámaras del teléfono móvil utilizan extensamente el VCM para realizar la función del auto-foco, con la cual la posición de la lente se puede ajustar para presentar una imagen clara.

2.2.1 índice del funcionamiento del VCM
El funcionamiento del VCM depende principalmente del ratio de la corriente al recorrido. A partir de la corriente que comienza, la subida actual debe ser proporcional al recorrido que puede ser conducido. Cuanto más pequeña es la corriente de levantamiento requerida, más alta es la exactitud. Al mismo tiempo, también depende del consumo de energía máximo, del poder máximo, y del tamaño.

2.2.2 clasificación de VCMs
De la estructura puede ser dividido áspero en tres categorías: (1) estructura de la metralla; (2) estructura de la bola; (3) estructura de la fricción.

En términos de función, puede ser dividido áspero en cinco categorías: (1) motor abierto del lazo abierto; (2) motor a circuito cerrado del lazo cercano; (3) motor mediados de-montado suplente; (4) motor óptico de la estabilización de la imagen de OIS (dividido en tipo del eje del tipo, del desplazamiento de la traducción, tipo del metal de la memoria, etc.); (5) motor de seis-AXIS del lazo de OIS+Close.

2.2.3 principio de AF
Después de entrar en el modo del auto-foco, el conductor se mueve a partir de la 0 al valor máximo, de modo que la lente se mueva desde la posición original a la posición máxima de la dislocación. En este tiempo, la superficie de la proyección de imagen del sensor toma automáticamente imágenes y las ahorra en el DSP. El DSP calcula cada imagen a través de estas imágenes. El valor de MTF (función de transferencia de modulación), para encontrar el valor máximo en esta curva de MTF, y con el algoritmo, consigue la corriente correspondiente a este punto, y da instrucciones de nuevo al conductor para proporcionar esta corriente a la bobina de voz, de modo que la lente se estabilice en esta cara de la proyección de imagen, para alcanzar el enfoque automático.

2.2.4 enfoque y foco
: Realice el zoom óptico usando el motor del enfoque (el ENFOQUE)

Moviendo la lente dentro de la lente para cambiar la posición del punto focal, de la longitud de la longitud focal de la lente, y del tamaño del ángulo de visión de la lente, para alcanzar la ampliación y la reducción del impacto.

B: Realice el autofocus usando el motor del foco (los AF)

Mueva la posición de la lente entera (bastante que la lente dentro de la lente) sobre una pequeña distancia para controlar la longitud focal de la lente para alcanzar imágenes claras. Este método es de uso general en teléfonos móviles.

El foco y el zoom óptico ópticos son diversos conceptos:

El zoom óptico es cambiar la posición del punto focal moviendo la posición relativa de la lente dentro de la lente, cambiar la longitud de la longitud focal de la lente, y cambia el ángulo de visión de la lente, para realizar la ampliación y la reducción de la imagen;

La concentración óptica es realmente ajustar la posición de la lente entera (no la lente dentro de la lente) para controlar la distancia de imagen, para hacer la imagen la más clara.

2,3 IR-CUT
Hay diversas longitudes de onda de la luz en naturaleza. La gama de longitud de onda de luz reconocida por el ojo humano está entre 320nm-760nm, y la luz que excede 320nm-760nm no se puede considerar por el ojo humano; mientras que los componentes de la proyección de imagen del CCD o del Cmos de la cámara pueden considerar absolutamente la mayoría de las longitudes de onda de la luz. Debido a la participación de diversas luces, al color restaurado por la cámara y al color visto por el ojo desnudo tenga desviaciones en color. Por ejemplo, las plantas verdes se convierten en imágenes blancas, rojas grisáceas llegan a ser rojas claras, negro se convierten en púrpuras, etc. En la noche, debido al efecto de filtración del filtro del doble-pico, el CCD no puede hacer uso completo de toda la luz, y el fenómeno de ningún ruido del copo de nieve y de su funcionamiento de baja luz es insatisfactorio. Para solucionar este problema, el filtro del doble de IR-CUT se utiliza.

El filtro del doble de IR-CUT refiere a un sistema de filtros construidos en el grupo de la lente de cámara. Cuando el punto infrarrojo del sensor fuera de la lente detecta el cambio de la intensidad de luz, el IR-CUT incorporado cambia automáticamente el filtro según el externo que la intensidad de la luz se cambia automáticamente por consiguiente, de modo que la imagen pueda alcanzar el mejor efecto. Es decir, en día o noche, el filtro doble puede cambiar automáticamente el filtro, así que ninguna materia en día o noche, el mejor efecto de la proyección de imagen puede ser obtenida.

2.3.1 composición y principio de IR-CUT
El IR CORTÓ el interruptor doble del filtro consiste en el filtro de paso bajo del atajo infrarrojo (un filtro infrarrojo del atajo o de absorción), el vidrio óptico del lleno-espectro (un filtro espectral de la lleno-transmisión), el mecanismo del poder (que pueden ser electromágneticos, motor o la otra fuente de energía) y la cáscara, se cambia y se coloca a través de un tablero de control del circuito. Cuando la luz diurna es suficiente, el tablero de control del circuito conduce el interruptor para cambiar y para colocar para trabajar con el filtro infrarrojo del atajo, y el CCD o el Cmos restaura el color verdadero; cuando la luz visible es escasa en la noche, el filtro infrarrojo del atajo se quita automáticamente, la óptica del lleno-espectro el comienzo de cristal para trabajar. En este tiempo, puede detectar la luz infrarroja de la lámpara infrarroja, de modo que el CCD o el Cmos pueda hacer el uso completo de toda la luz, mejorando de tal modo grandemente el funcionamiento de la visión nocturna de la cámara infrarroja, y la imagen entera sea clara y natural.

2.3.2 índice de IR-CUT
A. El grado infrarrojo del atajo, la transmitencia ligera, y la luz que forma el efecto del filtro.

b. Pieza de la impulsión de poder

c. Circuito de control

4. Filtro óptico: La capa del IR o el vidrio azul se utiliza generalmente para filtrar hacia fuera la luz infrarroja.

2,4 sensores
El sensor de la imagen (sensor de la imagen) es un microprocesador del semiconductor con millones a decenas de millares de fotodiodos en su superficie. Cuando los fotodiodos están iluminados, generarán cargas y convertirán la luz en señales eléctricas. Su función es similar a los ojos humanos, así que el funcionamiento del sensor afectará directamente al funcionamiento de la cámara.

2.4.1 estructura del sensor

2.4.2 clasificación
Elemento fotosensible: CCD, Cmos (PPS y APS)

Procesos diferentes: FSI delantero-iluminado, detrás-iluminó el BSI, apilado

2.4.3 indicadores
1. pixeles

El sensor tiene muchas células sensibles a la luz que conviertan la luz en las cargas eléctricas, que forman una imagen electrónica correspondiente a la escena. En el sensor, cada unidad fotosensible corresponde a un pixel (pixeles). Más pixeles, significa que puede detectar más detalles del objeto, así que la imagen está más clara. Cuanto más alto es el pixel, más claro está el efecto de la proyección de imagen. El producto de la resolución de la cámara es el valor del pixel, por ejemplo: 1280×960=1228800

2. Tamaño de la blanco

El tamaño de la pieza fotosensible del sensor de la imagen, expresada generalmente en pulgadas. Como una TV, estos datos refieren generalmente a la longitud diagonal del sensor de la imagen, tal como 1/3 pulgada, cuanto más grande es la superficie de la blanco, cuanto mejor es la transmisión ligera, y cuanto más pequeña es la superficie de la blanco, más fácil es obtener la mayor profundidad del campo.

3. Sensibilidad

Es detectar la intensidad de la luz de incidente a través del CCD o Cmos y los circuitos electrónicos relacionados. Cuanto más alta es la sensibilidad, cuanto más fuerte es la sensibilidad de la superficie fotosensible a encenderse, y cuanto más alta es la velocidad de obturador, que es especialmente importante al tirar los vehículos de los deportes y vigilancia de la noche.

4. Obturador electrónico

es un término acuñado en referencia a la función mecánica del obturador de una cámara. Controla la época de luz-detección del sensor de la imagen. Puesto que el valor de luz-detección del sensor de la imagen es la acumulación de cargas de la señal, cuanto más largo es el tiempo de luz-detección, cuanto más largo es el tiempo de la acumulación de la carga de la señal, y mayor es la amplitud de la corriente de la señal de salida. Cuanto más rápido es el obturador electrónico, cuanto más baja es la sensibilidad, que es conveniente para tirar bajo luz fuerte.

5. Velocidad de fotogramas

Refiere al número de imágenes registradas o jugadas por tiempo de unidad. Continuamente jugar una serie de imágenes producirá un efecto de animación. Según el sistema visual humano, cuando la velocidad del aparato de lectura de la imagen es mayor de 15 secuencias por segundo (es decir, 15 marcos), el ojo humano puede ver apenas el salto de la imagen; cuando alcanza 24 marcos /s — — cuando 30 frames/s (es decir, entre 24 marcos y 30 marcos), el fenómeno del parpadeo no son básicamente sensibles.

Las secuencias por segundo (fps) o la velocidad de fotogramas indica cuántas veces por segundas puede el sensor de los gráficos poner al día mientras que procesa el campo. Resultados altos de una velocidad de fotogramas en una experiencia visual más lisa, más realista.

6. Ratio señal/ruido

es el ratio del voltaje de la señal al voltaje del ruido, y la unidad del ratio señal/ruido se expresa en el DB. Generalmente, el valor del ratio señal/ruido dado por la cámara es el valor cuando se apaga el AGC (control de ganancia automático), porque cuando se gira el AGC, la pequeña señal será impulsada, de modo que el nivel de ruidos también aumente por consiguiente.

El valor típico del ratio señal/ruido es 45-55dB. Si es 50dB, la imagen tiene una pequeña cantidad de ruido, pero la calidad de la imagen es buena; si es 60dB, la calidad de la imagen es excelente y no hay ruido. Mejor es el control. El número de puntos del ruido en la imagen relacionada con este parámetro, cuanto más alto es el ratio señal/ruido, el limpiador la imagen es, y menos punto-como ruido en la imagen de la visión nocturna.

2,5 DSPs
Función del procesador de señal numérica DSP (PROCESAMIENTO DE SEÑALES DIGITALES): principalmente con una serie de operaciones matemáticas complejas del algoritmo para optimizar los parámetros de señal de la imagen digital, y para transmitir la señal procesada a la PC y el otro equipo con el USB y otros interfaces

2.5.1 diferencia entre DSP y la ISP
Glosario:

La ISP es la abreviatura del procesador de señal de la imagen, que es el procesador de señal de la imagen.

DSP es la abreviatura del procesador de señal numérica, es decir, procesador de señal numérica.

Explicación de la función:

La ISP se utiliza generalmente para procesar los datos de salida del sensor de la imagen (sensor de la imagen), por ejemplo AEC (control de la exposición automática), AGC (control de ganancia automático), AWB (equilibrio blanco automático), corrección del color, corrección que sombrea de lente, gamma, y elimina los pixeles muertos, el nivel negro auto, el nivel blanco auto y otras funciones.

DSP tiene más funciones, él puede hacer ciertas fotos y eco (codificador-decodificador del JPEG), vídeo y aparato de lectura (codificador-decodificador video), codificador-decodificador H.264, y mucho el otro proceso, en fin, de la señal numérica de proceso.