手機(jī)攝像頭組成結(jié)構(gòu)

關(guān)于手機(jī)攝像頭組成結(jié)構(gòu)第一頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一一.手機(jī)攝像頭淺談

攝像頭（CAMERA）又稱為電腦相機(jī)、電腦眼等，它作為一種視頻輸入設(shè)備，在過去被廣泛的運(yùn)用于視頻會(huì)議、遠(yuǎn)程醫(yī)療及實(shí)時(shí)監(jiān)控等方面。近年以來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)速度的不斷提高，再加上感光成像器件技術(shù)的成熟并大量用于攝像頭的制造上，這使得它廣泛的應(yīng)用于當(dāng)前各種流行的數(shù)碼影像、影音處理等。尤其是在用在手機(jī)上。下面首先了解一下手機(jī)攝像頭的有關(guān)原理。第二頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一

其原理大致為：景物通過鏡頭（LENS）生成的光學(xué)圖像投射到圖像傳感器（SENSOR）表面上，然后轉(zhuǎn)為電信號(hào)，經(jīng)過A/D（模數(shù)轉(zhuǎn)換）轉(zhuǎn)換后變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào)，再送到數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）中加工處理，再通過數(shù)據(jù)總線傳輸?shù)绞謾C(jī)中的SystemLSI進(jìn)行處理，最后通過LCD就可以看到圖像了。大致了解了手機(jī)攝像頭的原理，下面就來看看它的組成：景物鏡頭圖像傳感器A/DDSP數(shù)據(jù)總線SYSTEMLSILCD圖像

手機(jī)攝像頭的工作流程大致如下：第三頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一

手機(jī)攝像頭由以下幾個(gè)部分組成：

*PCB板

*DSP(CCD用)*傳感器(SENSOR)

*固定器(HOLDER)*鏡頭(LENSASS′Y)

其中鏡頭(LENSASS′Y),DSP(CCD用),傳感器(SENSOR)

是最重要的三個(gè)部分，接下來詳細(xì)介紹一下每個(gè)部件及其作用：第四頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一1.PCB板

PCB板又分為硬板，軟板，軟硬結(jié)合板三種(如下圖)，CMOS可用任何一種板，但CCD的話就只能用軟硬結(jié)合板。這三種板中軟硬結(jié)合板價(jià)格最高，而硬板價(jià)格最低。軟板硬板軟硬結(jié)合板第五頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一2.固定器(HOLDER)

固定器的作用是用來固定LENSASS′Y的，同時(shí)在固定器中還要加上一塊濾波片(如下)：固定器(HOLDER)濾波片(FILTER)第六頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一3.鏡頭(LENSASS′Y)

鏡頭的組成一般是透鏡(LENS)＋鏡筒（Barrel）＋間隔環(huán)（Spacer）（如下圖），透鏡一般有塑膠透鏡(plastic)或玻璃透鏡(glass)。通常攝像頭用的鏡頭構(gòu)造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等。透鏡越多，成本越高；玻璃透鏡比塑膠貴。因此一個(gè)品質(zhì)好的攝像頭應(yīng)該是采用玻璃鏡頭，成像效果就相對(duì)塑膠鏡頭會(huì)好。現(xiàn)在市場(chǎng)上的大多攝像頭產(chǎn)品為了降低成本，一般會(huì)采用塑膠鏡頭或半塑膠半玻璃鏡頭（即：1P、2P、1G1P、1G2P等）。第七頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一間隔環(huán)（Spacer）鏡筒（Barrel）透鏡(LENS)鏡頭(LENSASS′Y)第八頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.圖像傳感器(SENSOR)

圖像傳感器(Sensor)是一種半導(dǎo)體芯片，其表面包含有幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)的光電二極管。光電二極管受到光照射時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生電荷。其分為兩類(如下圖):CCD:電荷耦合器件CMOS:互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體

CMOS傳感器CCD傳感器第九頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一

下面詳細(xì)的說明一下CMOS及CCD芯片的結(jié)構(gòu)。ISP感光面尺寸（如1/4″1/5″

等)*先由感光面接收光，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)過A/D進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，最后送到ISP中進(jìn)行處理。CMOS傳感器第十頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一感光面ISP尺寸（如1/4″1/5″

等)CCD傳感器*先由感光面接收光，進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，然后經(jīng)過A/D進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，最后送到ISP中進(jìn)行處理。

。第十一頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一

CCD的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，最小照明度小，噪音小，信噪比大。但是生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高、功耗高。CMOS的優(yōu)點(diǎn)是集成度高、功耗低（不到CCD的1/3）、成本低。但是噪音比較大、靈敏度較低、對(duì)光源要求高。在相同像素下CCD的成像往往通透性、明銳度都很好，色彩還原、曝光可以保證基本準(zhǔn)確。而CMOS的產(chǎn)品往往通透性一般，對(duì)實(shí)物的色彩還原能力偏弱，曝光也都不太好。第十二頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一

目前，市場(chǎng)銷售的數(shù)碼攝像頭中，基本是CCD和CMOS平分秋色。在采用CMOS為感光元器件的產(chǎn)品中，通過采用影像光源自動(dòng)增益補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，自動(dòng)亮度、白平衡控制技術(shù)，色飽和度、對(duì)比度、邊緣增強(qiáng)以及伽馬矯正等先進(jìn)的影像控制技術(shù)，完全可以達(dá)到與CCD攝像頭相媲美的效果。但由于CMOS成像效果在高像素上并不理想，因此統(tǒng)治高像素?cái)z像頭的市場(chǎng)仍然是CCD攝像頭。不過受市場(chǎng)情況及市場(chǎng)發(fā)展等情況的限制，攝像頭采用CCD圖像傳感器的廠商為數(shù)不多，主要原因是采用CCD圖像傳感器成本高的影響。第十三頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一

數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP功能：主要是通過一系列復(fù)雜的數(shù)學(xué)算法運(yùn)算，對(duì)數(shù)字圖像信號(hào)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化處理，并把處理后的信號(hào)通過USB等接口傳到PC等設(shè)備。在DSP的選擇上，是根據(jù)攝像頭成本、市場(chǎng)接受程度來進(jìn)行確定?，F(xiàn)在DSP廠商在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)DSP的技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，在各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)上相差不是很大，只是有些DSP在細(xì)微的環(huán)節(jié)及驅(qū)動(dòng)程序要進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)。

3、

數(shù)字信號(hào)處理芯片（DSP）第十四頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一

對(duì)于DSP芯片來說，在CMOS傳感器中，其DSP芯片已經(jīng)集成在CMOS中了，所以從外觀上看沒有DSP芯片(如下圖)，而CCD傳感器中沒有集成DSP芯片，所以從外表上看多一塊DSP芯片。(如下圖)CMOS傳感器CCD傳感器DSP芯片第十五頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.攝像頭的一些技術(shù)指標(biāo)

1、

圖像解析度/分辨率(Resolution)：攝像頭的圖像解析度/分辨率也就是我們常說的多少像素的攝像頭，在實(shí)際應(yīng)用中，攝像頭的像素越高，拍攝出來的圖像品質(zhì)就越好，但另一方面也并不是像素越高越好，對(duì)于同一畫面，像素越高的產(chǎn)品它的解析圖像的能力也越強(qiáng)，但相對(duì)它記錄的數(shù)據(jù)量也會(huì)大得多，所以對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的要求也就高得多，因而在選擇時(shí)宜采用當(dāng)前的主流產(chǎn)品。由于受到攝像頭價(jià)格、成像效果等因素的影響，現(xiàn)在市面上的主流攝像頭還是30萬(wàn)像素的攝像頭。第十六頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一

一些常用的圖像解析度/分辨率有：SXGA（1280x1024）又稱130萬(wàn)像素；VGA（640x480）又稱33萬(wàn)像素；CIF（352x288）又稱11萬(wàn)像素。所謂的多少萬(wàn)像素是指在我們前面所講的感光面積中包含了多少萬(wàn)個(gè)像素，現(xiàn)在都習(xí)慣稱百萬(wàn)像素，30萬(wàn)像素及10萬(wàn)像素.對(duì)于上面括號(hào)內(nèi)所寫的分辨率指的是硬件分辨率。但有些攝像頭中分辨率的標(biāo)識(shí)是指這些產(chǎn)品利用軟件所能達(dá)到的插值分辨率，雖然說也能適當(dāng)提高所得圖像的精度，但和硬件分辨率相比還是有著一定的差距的。第十七頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一2、圖像格式(ImageFormat/Colorspace)

現(xiàn)在最常用的是RGB和YUV，其中RGB表示采用光的三基色(R-紅色;G-綠色;B-藍(lán)色)相加混色的原理產(chǎn)生色彩。這種色彩的表示方法稱為RGB色彩空間表示。而YUV是指把RGB經(jīng)過矩陣變換電路得到亮度信號(hào)Y和兩個(gè)色差信號(hào)R－Y（即U）、B－Y（即V），最后發(fā)送端將亮度和色差三個(gè)信號(hào)分別進(jìn)行編碼，用同一信道發(fā)送出去。這種色彩的表示方法就是所謂的YUV色彩空間表示。3、圖像噪音(NOISE)

指的是圖像中的雜點(diǎn)干撓。表現(xiàn)為圖像中有固定的彩色雜點(diǎn)。第十八頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一4.關(guān)于變焦現(xiàn)在有關(guān)變焦有兩種說法:光學(xué)變焦和數(shù)碼變焦.光學(xué)變焦是指依靠光學(xué)鏡頭結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)變焦，通過透鏡移動(dòng)就可以調(diào)整成像的焦距，并放大或者縮小在感光材料上所形成的像。數(shù)碼變焦實(shí)際上是一種圖象的運(yùn)算放大，比如，提取感光材料拍攝的圖象的局部，并通過數(shù)字處理來擴(kuò)大圖象?？梢姅?shù)碼變焦是不能對(duì)圖象質(zhì)量的改善有任何幫助的，相反，因?yàn)閳D象放大過程中已有的成像點(diǎn)之間多出來的像素要通過運(yùn)算來“猜測(cè)”，因此對(duì)原圖的質(zhì)量有一定影響的。第十九頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一二.****Camera的情況介紹

1.****的優(yōu)勢(shì)

****在韓國(guó)是第一家生產(chǎn)攝像頭的公司；

****的Camer的種類在世界上是最多的；

Camera中的LENS是****自己生產(chǎn)；可根據(jù)客戶的要求開發(fā)Camera；

Sensor的供貨沒有問題；

****既可做CMOS，又可做CCD。第二十頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一

CIFVGA1.3Mega（MACRO)1.3Mega（AUTO)2MegaCMOS(OVT)—1/4″&1/5″1/4″&1/5″1/4″1/4″CMOS(MIRCON)—1/4″1/4″1/4″1/4″CCD(SNYO)1/7″&1/9″1/5″&1/7″———2.****的產(chǎn)品像素Sensor注：圖中用桔黃色表示的產(chǎn)品會(huì)在9月中旬出來第二十一頁(yè)，共二十四頁(yè)，編輯于2023年，星期一3.****的技術(shù)支持對(duì)于一個(gè)手機(jī)想要裝攝像頭的話，下面幾個(gè)部分缺一不可：CameraModule＋SystemLSI＋LCD。想要在LCD上看到好的圖像就必須把三個(gè)方面要調(diào)試好，這三個(gè)方面的調(diào)試過程中****都可提供技術(shù)支持。而且在客戶測(cè)試****產(chǎn)品時(shí)會(huì)隨時(shí)提供技術(shù)支持。

4.和****合作的LSI廠商

*Corelojic*M－teckVision*CrossS&T

*EPSON*S