手机摄像头组成结构

一、摄像头结构和工作原理.拍摄景物通过镜头，将生成的光学图像投射到传感器上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过DSP加工处理，再被送到电脑中进行处理，最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。

数字信号处理芯片DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。

DSP结构框架:1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器)2. JPEG encoder(JPEG图像解码器)3. USB device controller(USB设备控制器)常见的摄像头传感器类型主要有两种，一种是CCD传感器（Chagre Couled Device），即电荷耦合器。

一种是CMOS传感器（Complementary Metal­Oxide Semiconductor）即互补性金属氧化物半导体。

CCD的优势在于成像质量好，但是制造工艺复杂，成本高昂，且耗电高。

在相同分辨率下，CMOS价格比CCD便宜，但图像质量相比CCD来说要低一些。

CMOS影像传感器相对CCD具有耗电低的优势，加上随着工艺技术的进步，CMOS的画质水平也不断地在提高，所以目前市面上的手机摄像头都采用CMOS传感器。

手机摄像头的简单结构滤光片有两大功用: 1.滤除红外线。

滤除对可见光有干扰的红外光，使成像效果更清晰。

2.修整进来的光线。

感光芯片由感光体(CELL)构成,最好的光线是直射进来,但为了怕干扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那片滤光片不是玻璃,而是石英片,利用石英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.二、相关参数和名词1、常见图像格式1.1 RGB格式：传统的红绿蓝格式，比如RGB565，RGB888，其16­bit数据格式为5­bit R + 6­bit G + 5­bit B。

摄像头的基本结构光学人生，从这里开始！根据我公司的产品特征，结合行业内的产品特点，首先从摄像头机芯出发，先以单板机为例，详细分解摄像头的基本结构，以此为点辐射开来，逐步认识摄像头的工作原理、特性和应用范围。

摄像头的基本结构可分为4 个基本部分，分别是镜头部分、LED 部分、芯片部分、PCB及元器件部分。

其中每一部分中又包含几个小的部件，具体如下：一．镜头部分，镜头部分包括镜头、镜头座、镜头盖、固定焦距件等 4 个配件1.镜头，镜头由透镜（凸透镜、凹透镜）组成，透镜从材质上分塑胶透镜(plastic)和玻璃透镜(glass)。

这两种材质可以通过多种组合方式形成最后的镜头。

通常镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G、5G 等。

玻璃透镜又分镀膜和不镀膜。

镀膜镜片可以增加通光量减少反光，使成像清晰，画质明亮鲜艳，镀膜是常见的镜头处理工艺，最常见镀膜为单层膜、多层膜、增透膜、滤光膜、红外线截止膜等。

⑴按照颜色分类，镜头可分为：彩色镜头、黑白镜头。

⑵按照功能分类，镜头可分为：固定镜头、变焦镜头。

⑶按照大小分类，镜头可分为：单板镜头、针孔镜头、CS 镜头。

⑷按照红外分类，镜头可分为：850nm 镜头、940nm 镜头、650nm 镜头。

⑸按照焦距分类，镜头可分为：1.8mm、2.1mm、2.5mm、2.8mm、3.0mm、3.6mm、5.4mm、6mm、8mm、12mm、16mm、25mm、…….2. 镜头座，镜头座是用来固定镜头的，镜头是螺旋在镜头座里面的，按照材质分类，镜头座常分为以下 2 类：⑴塑胶镜头座，这种座价格成本低，使用最普遍。

⑵金属镜头座，这种座价格成本高，但是其散热性能好。

⑶另外也可以按照用途分类，可以分为：单板镜头座、CS 镜头座等。

3. 镜头盖，保护镜头前端玻璃的塑胶盖。

4. 固定焦距件，主要针对单板镜头，将镜头锁定在镜头座内让其不易滑动而改变焦距，导致图像模糊。

其主要固定方法有 3 种：⑴螺丝固定，容易划伤镜头螺纹牙，容易造成光轴偏移，有突出螺帽存在而易与其他器件冲突，但固定较紧实。

手机摄像头组成结构与原理
19世纪初夏普与当时的日本通信运营商J-PHONE发明了夏普J-SH04，夏普J-SH04具有拍照功能，2003年4月24日夏普发售了全球首款百万像素手机J-SH53，风靡一时。

随着技术的不断突破与革新，新型照相镜头如雨后春笋一样，不断出现，从最初的百万到现在的千万紧紧用了十余年的时间，拍摄质量不断进入新台阶。

最具有代表的如华为、三星、苹果等公司，华为从p6开始镜头与处理芯片突飞猛进，新的设计理念不断应用于实践，比如在年前还是理论的双摄像头设计，目前已经被三星，华为掌握，纷纷用于最新上市手机。

目前市面上的手机通常都具有前后摄像头，前面一般在500万左右，用来自拍和视频通话，后置一般在1300万左右，可以照出更加清晰的图片和录制清晰视频。

手机摄像头组成结构
手机摄像头主要由以下几个部分组成：PCB板、DSP(CCD用)、传感器(SENSOR)、固定器(HOLDER)、镜头(LENS ASS′Y)。

其中镜头(LENS ASS′Y)，DSP(C,CD用)，传感器(SENSOR)是最重要的三个部分。

PCB板
PCB板又分为硬板，软板，软硬结合板三种(如下图)，CMOS可用任何一种板，但CCD 的话就只能用软硬结合板。

这三种板中软硬结合板价格最高，而硬板价格最低。

镜头
镜头是仅次于CMOS芯片影响画质的第二要素，其组成是透镜结构，由几片透镜组成，一般可分为塑胶透镜（plastic）或玻璃透镜（glass）。

当然，所谓塑胶透镜也非纯粹塑料，而是树脂镜片，当然其透光率感光性之类的光学指标是比不上镀膜镜片的。

手机相机结构原理手机相机是现代智能手机的重要组成部分，也是用户最常用的功能之一。

手机相机主要包含以下几个结构和原理。

1. 镜头系统：手机相机的镜头系统通常由多个透镜组成，用于捕捉外界的光线。

这些透镜可以使光线折射和聚焦在感光元件上，形成清晰的图像。

手机相机的镜头系统往往采用多层镀膜技术，减少光线的反射和散射，提高图像质量。

2. 感光元件：感光元件是手机相机中最关键的部分之一，它能够将进入镜头的光线转化为电信号。

目前主流的感光元件有两种：CMOS和CCD。

CMOS传感器的优势是成本低、能耗低，适用于手机等小型设备；而CCD传感器在图像质量上相对较好，适用于专业摄影器材。

3. 图像处理芯片：手机相机中的图像处理芯片负责对感光元件采集到的电信号进行处理和转换，以生成最终的图像。

图像处理芯片通常包含图像传感器接口、数字信号处理器（ISP）、颜色校正、降噪等功能模块。

这些功能能够提高图像的细节、色彩还原、动态范围等，以获得更好的拍摄效果。

4. 对焦系统：手机相机的对焦系统用于调整镜头与被摄物距离的关系，以确保所拍摄的物体呈现清晰的焦点。

手机相机的对焦系统主要有两种：主动式对焦和被动式对焦。

主动式对焦通过超声波或激光来测量物体距离，然后调整镜头的位置；而被动式对焦则利用感光元件的相位差来实现对焦的调整。

5. 图像稳定技术：手机拍摄常常受到手震等因素的影响，导致图像模糊。

为了解决这个问题，手机相机通常会配备图像稳定技术。

目前常见的图像稳定技术有光学防抖（OIS）和电子防抖（EIS）。

光学防抖通过感应器和驱动器相互作用，调整光学部件的位置来抵消摄像机的晃动；电子防抖则通过软件算法来抵消图像的晃动。

手机相机的结构和原理是多方面的，除了上述提到的几个主要部分之外，还包括光圈、快门、白平衡、曝光等功能模块。

通过这些结构和原理的协同作用，手机相机能够实现高质量的图像拍摄和录像功能。

摄像头的重要组成部分：DSP控制芯片（DIGITAL SIGNAL PROCESSING）、图像传感器（SENSOR）和镜头（LENS）。

（笔者注：以下资料部分索引自优是数码的F&Q，由网友“爱你有悔”友情提供，在此表示万分感谢。

）工作原理篇：摄像头（CAMERA）主要分数字摄像头和模拟摄像头两种，模拟摄像头即那种可以直接通过视频接口（通常为S端子或AV端子）连接显示设备（一般指电视机或监视器）完成摄像功能的摄像头，特点是模拟影像清晰而连贯，不受分辨率影响，模拟摄像头以中低价位黑白摄像头为主；而数字摄像头可以直接捕捉影像并转换为数字信号存储在电脑里，其信号传输接口发展由早期的串口、并口发展到如今的USB2.0和IEEE1394火线接口，我们这里主要涉及的PC摄像头，其主流就是指USB接口的数字摄像头。

摄像头的工作原理大致为：景物通过镜头（LENS）生成的光学图像投射到图像传感器（SENSOR）（*注1）表面上，然后转为电信号，经过A/D（模数转换）转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片（DSP）（*注2）中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了。

注1：图像传感器（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。

注2：数字信号处理芯片DSP（DIGITAL SIGNAL PROCESSING）功能：主要是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进行优化处理，并把处理后的信号通过USB等接口传到PC等设备。

部件解构：1、图像传感器在摄像头的三大结构组件中，最重要的个人认为就是图像传感器了，因为感光器件对成像质量的重要性不言而喻，对DV/DV有了解的朋友应该十分清楚这一点。

SENSOR可以分为两类：CCD（charge couple device）：电荷耦合器件CMOS(complementary metal oxide semiconductor)：互补金属氧化物半导体前者的价格比较高，因此多用在高端摄像头上，比如下图所示的罗技快看高手版Pro4000 ：而CMOS摄像头则是非常主流（性能，包括价格）的大众级产品，从理论上说，CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面都优于CMOS传感器，而CMOS 传感器则具有低成本、低功耗、以及高整合度的特点。

第六章手机中的传感器第一节手机中的磁控传感器一、手机中的干簧管传感器二、手机中的霍尔传感器第二节手机中的光线传感器一、光敏三极管的外形及符号二、光敏三极管的工作原理三、光敏三极管在手机中的应用四、手机光线传感器电路详解第三节手机中的触摸传感器一、电阻式触摸屏二、电容式触摸屏第四节手机中的摄像头一、手机摄像头的工作原理二、手机摄像头的结构三、图像传感器四、手机摄像头电路详解第五节手机中的电子指南针一、电子指南针工作原理二、电子指南针电路第六节手机中的三轴陀螺仪一、三轴陀螺仪工作原理二、三轴陀螺仪的应用三、iphone手机中的三轴陀螺仪手机中的重力传感器补充：重力传感器距离传感器温度传感器本章导读随着技术的进步，手机已经不再是一个简单的通信工具，而是具有综合功能的便携式的电子设备。

你可以用手机听音乐，看电影，拍照等。

手机变得无所不能。

在这种情况下，各种传感器在手机中的应用应运而生。

本章主要介绍了几种典型的传感器及其在手机中的应用，如磁控传感器、光线传感器、触摸传感器（触摸屏的典型应用）、图像传感器（手机摄像头的应用）、磁阻传感器（电子指南针）、加速传感器（iphone4的三轴陀螺仪）等。

这些传感器的应用为智能手机增加感知能力，使手机能够知道自己做什么，甚至做什么的动作。

知识目标1、了解各种传感器的工作原理；2、掌握各种传感器功能的熟练使用；3、了解传感器电路的功能、特点；4、能够识别手机中使用的各种传感器电路。

技能目标1、能简单判断各传感器电路的故障；2、了解传感器的特性及性能；3、能够识别传感器实物并排除简单故障。

第一节 手机中的磁控传感器在手机中磁控传感器主要包括干簧管和霍尔元件，干簧管和霍尔元件都是通过磁信号来控制线路通断的传感器，主要用在翻盖、滑盖手机的控制电路中。

由于干簧管易碎等原因，现在手机中很少见到干簧管传感器了，使用最多的是霍尔传感器（也叫霍尔元件）。

一、手机中的干簧管传感器由于干簧管传感器主要应用于老式的手机中，在新型手机中已经很少采用了，所以只对干簧管传感器进行简单介绍。

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。

手机摄像头工作原理
手机摄像头是通过光学传感器和图像处理器协同工作实现图像捕捉和录制功能的。

其工作原理如下：
1. 光学传感器：手机摄像头的核心部分是光学传感器，常见的有CMOS（互补金属氧化物半导体）和CCD（电荷耦合器件）两种类型。

这些传感器使用微小的感光元件（像素）来检测光线的强弱和颜色，并将其转换成电信号。

2. 光学透镜系统：手机摄像头通常由多片透镜组成，包括凸透镜和凹透镜。

透镜系统用于控制光线的进入和聚焦，以便在感光元件上形成清晰的图像。

3. 自动对焦系统：为了保证拍摄的图像清晰，手机摄像头通常配备了自动对焦系统。

该系统利用电机和传感器来监测场景中的焦距情况，并自动调整透镜的位置，以确保所拍摄的图像保持清晰。

4. 图像信号处理器：手机摄像头的图像信号处理器负责接收光学传感器输出的电信号，并将其转换为数字图像信号。

该处理器还负责对图像进行增强、降噪、对比度和色彩校正等处理，以获得更好的图像质量。

5. 数据传输和存储：一旦图像被处理完毕，手机摄像头会将数据传输到手机主板，然后经过压缩和编码后存储到手机内存或存储卡中。

用户可以在需要的时候查看、分享或编辑这些图像。

总体来说，手机摄像头通过光学传感器捕捉光线，然后通过透镜系统聚焦光线，利用图像信号处理器进行图像处理，最后将图像数据传输和存储，从而实现手机拍照和录像功能。

⾼通camera结构（摄像头基础介绍）摄像头基础介绍⼀、摄像头结构和⼯作原理.拍摄景物通过镜头，将⽣成的光学图像投射到传感器上，然后光学图像被转换成电信号，电信号再经过模数转换变为数字信号，数字信号经过DSP加⼯处理，再被送到电脑中进⾏处理，最终转换成⼿机屏幕上能够看到的图像。

数字信号处理芯⽚DSP(DIGITAL SIGNAL PROCESSING)功能：主要是通过⼀系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号参数进⾏优化处理，并把处理后的信号通过USB等接⼝传到PC等设备。

DSP结构框架: 1. ISP(image signal processor)(镜像信号处理器) 2. JPEG encoder(JPEG图像解码器) 3. USB device controller(USB设备控制器)常见的摄像头传感器类型主要有两种，⼀种是CCD传感器（Chagre Couled Device），即电荷耦合器。

⼀种是CMOS传感器（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）即互补性⾦属氧化物半导体。

CCD的优势在于成像质量好，但是制造⼯艺复杂，成本⾼昂，且耗电⾼。

在相同分辨率下，CMOS价格⽐CCD便宜，但图像质量相⽐CCD来说要低⼀些。

CMOS影像传感器相对CCD具有耗电低的优势，加上随着⼯艺技术的进步，CMOS的画质⽔平也不断地在提⾼，所以⽬前市⾯上的⼿机摄像头都采⽤CMOS传感器。

⼿机摄像头的简单结构滤光⽚有两⼤功⽤: 1.滤除红外线。

滤除对可见光有⼲扰的红外光，使成像效果更清晰。

2.修整进来的光线。

感光芯⽚由感光体(CELL)构成,最好的光线是直射进来,但为了怕⼲扰到邻近感光体,就需要对光线加以修整,因此那⽚滤光⽚不是玻璃,⽽是⽯英⽚,利⽤⽯英的物理偏光特性,把进来的光线,保留直射部份,反射掉斜射部份,避免去影响旁边的感光点.⼆、相关参数和名词1、常见图像格式1.1 RGB格式：传统的红绿蓝格式，⽐如RGB565，RGB888，其16-bit数据格式为5-bit R + 6-bit G + 5-bit B。

手机摄像工作原理
手机摄像工作原理简介
手机摄像的工作原理基本与相机的工作原理相似，不过手机摄像相对来说更简化和紧凑。

手机摄像主要由镜头、传感器、处理器和软件等组成。

1. 镜头：手机摄像的镜头通常由多个镜片组成，用于汇聚光线，调整焦距和光圈大小。

2. 传感器：手机摄像的传感器是指CMOS（互补金属氧化物
半导体）或CCD（电荷耦合器件）图像传感器。

这些传感器
用于感知光线，并将光线转化成电信号。

3. 处理器：手机摄像的处理器负责接收传感器传来的电信号，并将其转化成数字图像信号。

处理器还能通过算法对图像进行增强、降噪等处理。

4. 软件：手机摄像的软件部分一般包括相机应用程序和操作系统中的图像处理模块。

相机应用程序负责操控摄像功能并提供各种拍摄模式，如人像模式、夜景模式等。

操作系统中的图像处理模块则负责对数字图像进行色彩校正、白平衡调整等后期处理。

手机摄像的工作流程大致如下：
1. 当按下手机的拍照按钮时，相机应用程序会启动，打开相机模块。

2. 相机模块中的镜头会调整焦距和光圈大小，待拍摄场景的图像通过镜头投射在传感器上。

3. 传感器将感知到的光线转化成电信号，并传给处理器。

4. 处理器接收到传感器传来的信号后，将其转化成数字图像信号并进行处理。

5. 处理后的数字图像信号传输给手机显示屏，并在屏幕上显示出拍摄的图像。

手机摄像的工作原理整体来说较为简单，但在镜头、传感器和处理器等方面还有更多的技术细节和改进空间。

不断的技术创新和进步使得手机摄像能够越来越接近专业相机的拍摄效果。