第8课:手机照相模组之vcm介绍
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vcm名词解释
摘要:
一、VCM 名词简介
1.VCM 的定义
2.VCM 的应用领域
二、VCM 的组成及原理
1.VCM 的组成成分
2.VCM 的工作原理
三、VCM 的特点与优势
1.VCM 的特点
2.VCM 的优势
四、VCM 的发展趋势与展望
1.VCM 技术的创新与发展
2.VCM 在我国的应用前景
正文:
【VCM 名词解释】
VCM(Voice Coil Motor,音圈马达)是一种将电能转化为机械能的装置,广泛应用于各种电子设备中,如手机、摄像头、打印机等。
VCM 具有体积小、响应快、精度高等特点,能实现高精度的定位和控制。
【VCM 的组成及原理】
VCM 主要由线圈、磁铁、弹片和壳体等组成。
当给线圈通电时,会产生
磁场,与磁铁磁场相互作用,使磁铁产生位移,进而带动弹片运动。
线圈和磁铁之间的间隙越小,转矩越大,运动精度也越高。
【VCM 的特点与优势】
VCM 的特点包括:高精度、高转矩、响应速度快、体积小、低噪音等。
VCM 的优势主要体现在其广泛的应用领域和优越的性能。
随着科技的发展,VCM 在智能手机、无人机、自动驾驶等领域的应用将越来越广泛。
【VCM 的发展趋势与展望】
未来,VCM 技术将继续发展,以满足更高精度的定位需求。
例如,通过采用多线圈设计、优化磁场分布等方式,提高VCM 的性能。
自动对焦技术探究—101190039 黄建建【图片鉴赏】图中的“AF”意思是可自动对焦图为相机自动对焦原理图为相机上自动对焦的一些选项【概念解析】“自动对焦”(AF,是英文Auto Focus的缩写)又称为“自动调焦”,是照相机上所设的一种通过电子及机械装置自动完成对被摄物对焦,并达到使影像清晰的功能。
自动对焦最主要的特点是聚焦准确性高,操作方便,特别是对被摄物的聚焦,自动对焦更具优势,同时也有利于摄影者把精力更多地集中在所拍摄的画面上。
自动对焦可分为主动式自动对焦和被动式自动对焦两类。
主动式自动对焦主要是利用发射红外线或超声波量度被摄物的距离,自动对焦系统根据所获得的距离资料驱动镜头调节像距,从而完成自动对焦;被动式自动对焦主要是通过接受来自被摄物的光线,以电子视测或相位差检测的方式完成自动对焦。
图为自动对焦概念图【自动对焦分类】作为成像系统的一项关键技术,自动对焦技术于20世纪70年代最初应用于照相系统,传统的对焦技术大部分是基于测距原理的1,如超声波测距法、反射能量法2、3和一些基于三角测距原理的方法4;随着电子技术和信号处理技术的发展,人们找到了一些手段对准确对焦图像的信号和离焦图像的信号进行鉴别,由此产生了基于视频信号分析的自动对焦技术,并应用于摄像系统5,6;进入20世纪90年代后,以CCD(或CMOS获取的图像作为对焦的基本信息,以图像分析与处理为基础的智能化自动对焦技术蓬勃发展,在以数字相机为代表的现代数字成像系统中广泛采用71.像偏移法像偏移法像偏移法应用三角测量原理,如图1-1所示。
由被摄物体所发出的光线,同时进入测距器的左、右两端,右端为可动扫描反光镜,左端为固定反光镜。
从近距离到远距离,反光镜作大约1o扫描运动,测距计上左、右两光束,分别成像在两组各由五个硅光二极管组成的线阵接收元件上,通过两组间的信号比较,求得合适的对焦位置。
用CCD代替硅光二极管作为接收元件可形成固态三角测距自动对焦系统.它的两侧光路中的反光镜均为固定方式,被摄物体的距离信息通过在CCD上的成像位置的差异反映出来,可直接由CCD元件进行检测和分辨。
宁波舜宇光电信息有限公司NINGBO SUNNY OPOTECH CO.,LTD手机摄像模组知识简介宁波舜宇光电信息有限公司研发部电子课CCM名词解释手机摄像模组又称为CCM英文为:Contraction/Chip Camera Module 中文为:紧凑型/单芯片型摄像模组手机摄像模组CCM结构CCM结构手机摄像头模组由镜头(lens)、镜座(lens holder)、传感器(sensor)、电容、FPC板(Flexible Printed Circuitry)、连接器(Connector)组成。
Sensor简介图像传感器(Image Sensor)图像传感器(Image Sensor)是一种半导体芯片,其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。
光电二极管受到光照射时,就会产生电荷,通过模数转换器芯片转换成数字信号。
目前有两种:一种是CCD(Charge Coupled Device电荷藕合器件);另一种是CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor互补金属氧化物导体)。
Sensor简介Wafer PLCC DIPCLCC CSPImage Sensor的应用范围CCD CMOS区别CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。
到目前为止,市面上绝大多数的消费级别的数码相机都使用CCD作为感应器;CMOS则作为中低端产品应用于一些摄像头上。
CMOS影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD低,CCD为提供优异的影像品质,付出代价即是较高的电源消耗量,为使电荷传输顺畅,噪声降低,需由高压差改善传输效果。
但CMOS影像传感器将每一画素的电荷转换成电压,读取前便将其放大,利用3.3V的电源即可驱动,电源消耗量比CCD低。
CMOS影像传感器的另一优点,是与周边电路的整合性高,可将ADC与信号处理器整合在一起,使体积大幅缩小,例如,CMOS影像传感器只需一组电源,CCD却需三或四组电源,由于CCD的ADC与信号处理器的制程与CMOS不同,要缩小CCD套件的体积很困难。
CMOS Camera Module 摄像头模组知识培训手机摄像头模组的应用手机摄像头模组结构介绍摄像头Sensor的相关技术摄像头模组的相关技术自动变焦摄像头模组摄像头Sensor的相关技术1)Sensor的工作原理2)Sensor的像素3)Sensor的类型4)Sensor的封装形式5)Sensor的厂商和型号6)目前国内及全球Sensor使用现况光是一种波,可见光只是整个光波中的一段。
Lens就是一个能够截止不可见光波,而让可见光通过的带通滤波器。
Sensor 的工作原理其实传感器Sensor中感光的部分是由许多个像素按照一定规律排列的,如左图:光照--〉电荷--〉弱电流--〉RGB数字信号波形--〉YUV数字信号信号Sensor 的工作原理Sensor的工作原理Sensor的像素★30万像素最大点阵640×480 (VGA)★130万像素最大点阵1280×960 (SXGA)★200万像素最大点阵1600×1280 (UXGA)★300万像素最大点阵2048×1536Sensor的类型此类感光元件有两种,CCD和CMOS。
CCD(Charge Coupled Device)为电荷藕合器件图像传感器。
目前有能力生产CCD 的公司分别为:SONY、Philips、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp,大半是日本厂商。
CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)为互补性氧化金属半导体图像传感器。
对于CMOS来说,具有便于大规模生产,且速度快、成本较低,将是数字相机关键器件的发展方向。
CMOS感光器以已经有逐渐取代CCD感光器的趋势,并有希望在不久的将来成为主流的感光器。
Sensor的封装形式目前的Sensor有两种封装形式,即CSP和DICE。
在模组厂商加工制造中,CSP所对应的制程是SMT,DICE所对应的制程是COB。
VCM程式流程说明VCM测试包括两项,具体流程如下:VCM测试一般在测试之前有OTPcheck一站,目的是为了检查前一站是否漏烧。
OTPcheck 要check的内容不确定,要根据实际情况和TE要求check具体项,一般包括模组基本信息,AWB和Lens等内容。
VCM的测试的目的是检查马达运动是否是有规率的,马达的code(0-1023),code和电流成正比关系,通过给马达下code,使马达运动,从而带动镜头运动。
VCMData.iStartCod为马达的起始code,VCMData.iEndCode为马达的终止code,VCMData.iStepCode为马达的每一步跑的code,VCMData.iSleepTime为每跑一步休息的时间(稳定马达),这些都可以从设定档OFSet.Ini设置.马达全程跑一个来回,从起始code 终止code 起始code,即正向和逆向.在马达跑的过程中,我们用正向高度差dUpOffset和逆向高度差dDownOffse进行卡控,即前一步与后一步高度差不能超过正向高度差dUpOffset或逆向高度差dDownOffse。
用磁滞Hytheresis 去卡控在马达跑的过程中对应同一code正向高度和逆向高度之差马达的高度是从镭射获得,电流是从度信获得,我们把code和对应的高度依次存入VCMData结构体中,VCMData为正向的数据存储,DownVCMData为逆向数据的存储,用图表进行显示,横坐标为code值,纵坐标为高度值,采取高度为30-200之间的数据采用最小二乘法进直线拟合,拟合的直线与最低高度的交点对应的code为启动code,对应的电流为启动电流,拟合直线与最高高度的交点对应的code为截止code,对应的电流为截止电流。
为了保证拟合直线最接近马达实际跑的路径,用线性度进行卡控(拟合直线与实际曲线的高度差不能超过线性度),线性度的管控区域一般在高度的30-200间。
手机摄像头VCM音圈马达,原理、结构一、VCM是什么VCM(Voice Coil Motor),电子学里面的音圈电机,是马达的一种。
因为原理和扬声器类似,所以叫音圈电机,具有高频响、高精度的特点。
其主要原理是在一个永久磁场内,通过改变马达内线圈的直流电流大小,来控制弹簧片的拉伸位置,从而带动上下运动。
手机摄像头广泛的使用VCM实现自动对焦功能,通过VCM可以调节镜头的位置,呈现清晰的图像。
二、VCM工作原理VCM和喇叭的工作原理一样,都是在固定磁场中加电流或电荷产生力的原理,从而产生运动的过程,即初中物理所谈左手定则。
左手定则:左手平展,让磁感线穿过手心,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内。
把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,手心面向N极(叉进点出),四指指向电流所指方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向。
手机摄像头的VCM需要Driver IC配合完成对焦,通过Driver IC 控制VCM供电电流的大小,来确定VCM搭载的镜头移动的距离,从而调节到适当的位置拍摄清晰图像。
三、VCM结构不同厂商的VCM结构略有差异,大致分几大部件如下:Shield Case:外壳Frame:支架F.Spacer:前垫片,用于绝缘F.Spring:前簧片,用于承载载体,平衡力矩Yoke:用于固定其他组件,导磁Magnet:磁石,产生永久磁场Coil:线圈,通电产生驱动力矩Carrier:载体,用于承载镜头B.Spacer:后垫片,用于绝缘B.Spring:后弹簧,用于承载载体,平衡力矩Base:底座,用于固定部件。
四、VCM分类从结构上大致可分三类:1.弹片式结构2.滚珠式结构3.摩擦式结构从功能上大致分为五类:1.Open loop开马达2.Close loop闭环马达3.Alternate中置马达4.OIS光学防抖马达(分平移式、移轴式、记忆金属式等)5. OIS+Close loop六轴马达五、实现对焦的其他方法实现摄像头对焦有很多方法,其中音圈马达使用最广泛:1.音圈马达2.超声波马达3.步进马达4.记忆合金马达5.液体镜头对焦6.液晶镜头对焦7.MEMS镜头对焦8.软件对焦(阵列式摄像头)。
手機照相感測元件的技術概觀2007/01/08照相手機趨勢現況圖說:照相手機的出貨量。
(資料來源:IDC)手機應用已經逐漸超脫通訊上的需求,而逐漸邁向多媒體與數位影像的整合。
除了多媒體特性的支援以外,數位相機的功能也成為目前手機主打的趨勢之一。
早期(2004年以前)手機內建相機功能大多僅為30畫素左右,而且缺乏外部擴充儲存媒體,首先從畫質來說,由於製程技術的限制,早期照相元件微縮不易,照相手機為了顧慮體積,內建的感光元件無法做得太複雜,除了畫素低以外,顏色解像力也明顯不足,加上當時缺乏儲存媒體的擴充能力,因此雖然當時就已經有廠商喊出取代傳統數位相機的口號,但是實際上,即使畫素已經進展到300萬,且平價記憶卡動輒2GB以上的儲存胃納量的現在,相較起傳統的數位相機,在照相功能與品質上仍要有所不及。
價格與定位因素取代傳統數位相機效應仍弱圖說:高畫素相機最高已突破1000萬畫素。
(資料來源:三星)邁入2007之後,相機的功能在手機中,仍然只是起點綴的作用,而非主打,不過即便如此,照相手機的主流畫素已經邁入300萬,2007年第一季可望走向500萬畫素,並且在少數高階機種中,逐漸進逼目前數位相機的主流畫素,雖然早從2004年起,以照相手機取代傳統數位相機的論調聲就已經不斷,但是筆者認為,一款中低階數位相機價格可能在5,000元台幣以內,如果以整合了照相元件的手機來說,要達到中低階數位相機的畫素以及解像能力(假定為500萬畫素),以手機廠商的定價思維來看,大約會接近2萬元台幣左右的等級,這對於有基本照相以及手機通訊需求的消費者而言,是個與照相品質不相稱的相對高價位,以消費者的角度來看,倒不如轉而採購價位低很多的中低階手機,再以剩餘的預算購買單純的數位相機。
圖說:K800i的320萬畫素雖非前無古人,但是其拍照為導向的功能設計,卻使其成為真正的300萬畫素照相手機普及推手。
(資料來源:Sony Ericsson)照相手機廠商大多將高畫素照相能力定位為高階手機的推手,廠商為了將產品定位區隔開來,因此照相元件所佔成本也是考量之一,要將高畫素照相能力內建到中低階手機中,其實有執行上的困難。