摄像模组光学基本知识
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系统组-揭应平20150914摄像头模组相关知识模组基本结构AF Type FF Type模组主要器件AF Type模组主要器件:1.Sensor (传感器)2.LENS(镜头)3.VCM(音圈马达)4.IR & BG(滤光片)5.Bracket (底座)6.PCB (基板)FF Type模组主要器件:1.Sensor (传感器)2.LENS(镜头)3.Holder(底座)4.IR & BG(滤光片)5.PCB (基板)CSP Sensor模组相关工艺注:每个厂家的生产流程都各不同,基本的流程都是差不多;CSP 的工艺就相对COB 简单很多;COB Sensor模组相关工艺注:上面是基本的COB 工艺流程,各个工艺会每个厂家都有一定的区别;当然某些客户对测试会有一些特殊要求;例如在调焦前及检测后做一次震动,用来确认Particle 的问题;一般Sensor分类按制造工艺来分为CSP & COBCSP: Chip scale package(Sensor底部锡球通过锡膏与FPC开窗PAD接触连接)COB: Chip On Board (通过胶使Sensor与FPC相接触)1.Sensor的分类1.Sensor的分类CSP & COB优缺点对比CSP:优点:模组工艺简单,Particle容易控制;生产良率高;缺点:在成像区表面有Cover Glass层,增加了Sensor本身成本,成本高; COB: Chip On Board优点:1.产品光透性相对较好;2.模组厚度相对较低,对LENS后要求小;缺点:1.模组厂商设备投入大;2.制程复杂,良率较难控制(尤其是POD & POG);2.LENS 相关参数2.LENS 相关参数EFL介紹EFL為Effective Focal Length的縮寫,意思是有效焦距。
有效焦距就是透鏡系統中心到成像焦點的距離(即光學系統中心到成像面的距離)。
光学模组知识点总结光学模组是一个涵盖了光学元件、光学设计、光学加工、光电传感、光电信号处理、光电系统集成等多个方面知识的综合性领域。
在高科技领域中,光学模组应用广泛,涉及到光通信、光学显微镜、摄影镜头、激光雷达、激光加工等多个领域。
光学模组的知识点非常丰富,本文将对光学模组相关的知识点进行总结。
一、光学元件1.透镜透镜是光学系统中最基本的元件,根据其曲率可以分为凸透镜和凹透镜。
透镜的焦距和倍率是透镜最基本的参数,可以通过透镜的焦距计算出像距、物距和像高等参数。
2.棱镜棱镜是将光线折射、反射、漫射的光学元件,可以将白光分散成不同的波长光谱,也可以进行全反射和漫反射。
3.反射镜反射镜是一种通过反射来调整光线方向的光学元件,包括平面反射镜、球面镜、椭圆面镜等。
反射镜在望远镜、激光器等光学系统中广泛应用。
4.偏振片偏振片是可以选择特定方向光线通过的光学元件,可以将自然光变成偏振光,也可以将偏振光转换为自然光。
5.滤光片滤光片可以选择性地透过一定波长的光,也可以选择性地吸收或反射一定波长的光。
6.衍射光栅衍射光栅是一种可以通过衍射作用进行光谱分析的光学元件,通常用于分光仪、光谱仪等光学系统。
7.光学薄膜光学薄膜是一种可以改变光通过特定波长的透射率、反射率的光学元件,广泛应用于镜片、滤光片、透镜等光学元件。
8.光学元件的表面处理光学元件的表面处理包括抛光、镀膜、防刮花、防反射等工艺,是保证光学元件质量的关键。
二、光学设计1.光学系统的设计原理光学系统的设计原理主要包括光线追迹、光束传输、光学系统的布局、颗粒光学等多个方面的知识。
2.光学系统的优化光学系统的优化包括了光学系统的结构优化、元件参数的优化、光学系统的工作模式优化等多个方面的内容。
3.光学系统的仿真光学系统的仿真是借助计算机进行光学系统的模拟和分析,可以通过仿真对光学系统进行性能评估和改进。
4.光学系统的成像原理光学系统的成像原理是光学设计的核心内容,包括了像差、色差、成像质量、分辨率、变视角等多个方面的知识。
摄像头模组原理
摄像头模组利用光学传感器、图像处理器、数据接口等技术实现图像的捕捉和传输。
其原理如下:
1. 光学传感器:摄像头模组通常采用CMOS或CCD传感器来捕捉光线,将光信号转化为电信号。
CMOS和CCD传感器在结构和工作原理上略有差异,但都能够将光线的强度和颜色信息转化为电压信号。
2. 图像处理器:摄像头模组中的图像处理器负责将原始的电信号转化为可显示和存储的图像。
它使用算法和技术来对电信号进行放大、滤波、去噪、增强等处理,以获得更清晰、更准确的图像。
3. 数据接口:摄像头模组通过数据接口将处理后的图像传输给其他设备,如计算机、手机等。
常见的数据接口包括USB、HDMI、MIPI等。
数据接口的选择取决于摄像头模组的应用场景和设备的兼容性要求。
摄像头模组的工作原理是通过光学传感器捕捉图像的电信号,经过图像处理器的加工处理,最后通过数据接口传输到其他设备。
这一过程中,各个组件协同工作,实现对图像的采集、处理和传输。
摄像头模组知识范文
摄像头模组由摄像头本身和模组组成,摄像头本身是指捕捉图像的机
械部件,而模组则是摄像头配件中最重要的一个。
它是摄像头、拍摄图像、把图像传输到电脑等操作的控制器,其包括多个部件,如光学元件、模拟
电路板、图像采集板、处理板、驱动芯片、校准程序、图像处理算法等。
1.捕捉图像:摄像头模组能够捕捉、清晰地显示摄影内容,用户可以
在拍摄时调整摄像头方向或者焦距。
2.图像传输:摄像头模组能够将拍摄的画面实时传输到电脑或者其他
设备,从而实时观看、记录、分享或者处理拍摄的画面。
3.调整参数:摄像头模组能够与设备连接,调整参数,如曝光补偿、
白平衡调整等,从而达到满足拍摄要求的品质。
4.录像:摄像头模组可以实现不断录制视频,从而记录节目和文件,
实现电视录像。
手机摄像模组知识简介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结构手机摄像头模组由镜头lens holder)、传感器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)。
舜宇光电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 SENSOR的主要分类按像素分1、CIF: Common Intermediate Format 通用中间格式352*288 (10万)2、VGA: Video Graphics Array 视频图形阵列640*480 (30万)3、SXGA: Super Extended Graphics Array高级扩展图形阵列1200*1024 (1.3Mega)4、UXGA: Ultra Extended Graphics Array超级扩展图形阵列1600*1200 (2Mega)5、QXGA: Quadruple XGA 四倍的XGA2048*1536 (3Mega)6、QSXGA: Quadruple SXGA四倍的SXGA2560*2048 (5Mega)CMOS SENSOR的主要分类CMOS SENSOR的主要分类按光学尺寸分指感光区的对角线长度一般有:1/2”1/3”1/4”1/5”1/7”1/11”等CMOS SENSOR的主要分类按输出接口分Traditional parallel digital video port (标准并行数字视频接口)MIPI(移动工业处理器接口)SMIA(标准移动图像处理体系结构)舜宇光电1、OmniVision---豪威2、Aptina(Micron)---美光3、ST---意法半导体4、SamSung---三星5、Sony---索尼6、SiliconFile7、MagaChip8、SET9、PixelPlus10、Hynix11、Galaxycore(格科微)SENSOR工作原理景物通过镜头(Lens)生成的光学图像,投射到图像传感器(Sensor)感光面上,将光信号转为电信号。
摄像头模组(CCM)介绍:⼀、摄像头模组(CCM)介绍:1、camera特写摄像头模组,全称CameraCompact Module,以下简写为CCM,是影像捕捉⾄关重要的电⼦器件。
先来张特写,各种样⼦的都有,不过我前⼀段时间调试那个有点丑。
2、摄像头⼯作原理、camera的组成各组件的作⽤想完全的去理解,还得去深⼊,如果是代码我们就逐步分析,模组的话我们就把它分解开来,看他到底是怎么⼯作的。
看下它是有那些部分构成的,如下图所⽰:(1)、⼯作原理:物体通过镜头(lens)聚集的光,通过CMOS或CCD集成电路,把光信号转换成电信号,再经过内部图像处理器(ISP)转换成数字图像信号输出到数字信号处理器(DSP)加⼯处理,转换成标准的GRB、YUV等格式图像信号。
(2)、CCM 包含四⼤件:镜头(lens)、传感器(sensor)、软板(FPC)、图像处理芯⽚(DSP)。
决定⼀个摄像头好坏的重要部件是:镜头(lens)、图像处理芯⽚(DSP)、传感器(sensor)。
CCM的关键技术为:光学设计技术、⾮球⾯镜制作技术、光学镀膜技术。
镜头(lens)是相机的灵魂,镜头(lens)对成像的效果有很重要的作⽤,是利⽤透镜的折射原理,景物光线通过镜头,在聚焦平⾯上形成清晰的影像,通过感光材料CMOS或CCD感光器记录景物的影像。
镜头⼚家主要集中在台湾、⽇本和韩国,镜头这种光学技术含量⾼的产业有⽐较⾼的门槛,业内⽐较知名的企业如富⼠精机、柯尼卡美能达、⼤⽴光、Enplas等传感器(sensor)是CCM的核⼼模块,⽬前⼴泛使⽤的有两种:⼀种是⼴泛使⽤的CCD(电荷藕合)元件;另⼀种是CMOS(互补⾦属氧化物导体)器件。
电荷藕合器件图像传感器CCD(Charge Coupled Device),它使⽤⼀种⾼感光度的半导体材料制成,能把光线转变成电荷,通过模数转换器芯⽚转换成数字信号。
CCD由许多感光单位组成,通常以百万像素为单位。
摄像头模组基础扫盲手机摄像头常用的结构如下图37.1所示,主要包括镜头,基座,传感器以及PCB部分。
图37.1CCM(compact camera module)种类1.FF(fixed focus)定焦摄像头目前使用最多的摄像头,主要是应用在30万和130万像素的手机产品。
2.MF(micro focus)两档变焦摄像头主要用于130万和200万像素的手机产品,主要用于远景和近景,远景拍摄风景,近景拍摄名片等带有磁条码的物体。
3.AF(auto focus)自动变焦摄像头主要用于高像素手机,具有MF功能,用于200万和300万像素手机产品。
4.ZOOM 自动数码变焦摄像头主要用于更高像素的要求,300万以上的像素品质。
Lens部分对于lens来说,其作用就是滤去不可见光,让可见光进入,并投射到传感器上,所以lens相当于一个带通滤波器。
CMOS Sensor部分对于现在来说,sensor主要分为两类,一类是CMOS,一类是CCD,而且现在CMOS是一个趋势。
对于镜头来讲,一个镜头只能适用于一种传感器,且一般镜头的尺寸应该和sensor的尺寸一致。
对于sensor来说,现在仍然延续着Bayer阵列的使用,如下图37.2所示,图37.3展示了工作流程,光照à电荷à弱电流àRGB信号àYUV信号。
图37.2图37.3图37.4图37.4展示了sensor的工作原理,这和OV7670以及OV7725完全相同。
像素部分那么对于像素部分,我们常常听到30万像素,120万像素等等,这些代表着什么意思呢?图37.5解释了这些名词。
图37.5那么由上面的介绍,可以得出,我们以30万像素为例,30万像素~= 640 * 480 = 3 0_7200;可见所谓的像素数也就是一帧图像所具有的像素点数,我们可以联想图像处理的相关知识,这里的像素点数的值,也就是我们常说的灰度值。
像素数越高,当然显示的图像的质量越好,图像越清晰,但相应的对存储也提出了一定的要求,在图像处理中,我们也会听到一个概念,叫做分辨率,其实这个概念应该具体化,叫做图像的空间分辨率,例如72ppi,也就是每英寸具有72个像素点,比较好的相机,能达到490ppi。
摄像头模组基础知识--CameraModule(COMS与CCD)1) Camera Module构成摄像头模组的整体2D图纸,主要介绍摄像头模组的尺寸,弯折状态,连接器型号,sensor型号等。
- Sensor Chip晶片sensor chipsensor 电路以及连接器电路FPC摄像头模组实物CMOS 与CCD摄像头的差异:CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)即互补性金属氧化物半导体,其在微处理器、闪存和特定用途集成电路(ASIC)的半导体技术上占有绝对重要的地位。
CMOS和CCD一样都是可用来感受光线变化的半导体。
CMOS主要是利用硅和锗这两种元素所作成的半导体,通过CMOS上带负电和带正电的晶体管来实现基本的功能的。
这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片记录和解读成影像。
CCD 是英语 Charge Coupled Device(电荷耦合元件)的缩写,是一种将图像转换为电信号的半导体元件。
大小约为长宽各1 厘米左右,由类似棋盘的格状排列的小像素 (pixel) 组成。
CCD Image Sensor (Charged Coupled Device,电荷耦合元件)在光转换部存储的光电荷由Analog Shift Register传送的方式这是在各cell中存储的电荷由电压差形成的cell完成Shift.比CMOS Sensor集成度和传送速度低,但能得到高的图像质量的元件.数字摄像机的 CCD (Charge Coupled Device)是把光信号转换为电信号的作用,并由很多元件构成把这些元件表示为pixei或像素.CCD的大小是把对角线的直径1/2inch, 1/3inch来表示为对角线的直径,应把总像素数和有效像素数分开表示是正确Power 消耗指对CCD的情况表示在CCD中消耗的功率, 而对CIS的情况输出Digital out put (内装ADC)的情况.观察其他特征时, CCD的情况比CMOS的工序相对难, CMOS的情况可以random access而CCD是不可以的. 20世纪90年代后期及最近,由于CMOS工序技术的发展和signal processing algorithm(运算法则)的改善等开始克服了已有的CMOS Image Sensor具有的不足,又选择性地把CCD工序使用CMOS Image Sensor上,使制品质量比现有的改善的特别其技术力量快速增加把Image Sensor市场的实际情况达到与CCD平分的程度.。