摄像头模组的基本构成

镜头(lens)、镜头底座(lens base)、红外滤光片(IR)、感光芯片(sensor)、DSP/ISP(信号处理器)、PCB/FPC(印制电路板/柔性电路板),这些是构成一个摄像头模组的基本部件,内部细分还有许多元器件,现在我们来简单介绍一下这些基本部件:

镜头(lens):

Lens是一个能够接收光信号并汇聚光信号于感光器件CMOS/CCD的装置。

Lens决定sensor的采光率,其整体效果相对于一个凸透镜。一般camera的镜头结构是由几片透镜组成,分有塑胶透镜(PLASTIC)和玻璃透镜(GLASS),通常CAMERA用的镜头结构有:1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4G,8P等。透镜越多,成本越高;玻璃透镜比塑胶透镜贵,但是玻璃透镜的成像效果比塑胶透镜的成像效果要好。

 

镜头底座(lens base):

固定镜头,并且是镜头调焦的旋转中枢,旋转镜头以达到焦距内最清晰的画面。

 

红外滤光片(IR):

IR cut filter,即红外截止滤光片,它放在于Lens与Sensor之间。因人眼与Sensor对各波长的响应不同,人眼看不到红外光但sensor会感应,因此需要IR cut filter阻绝红外光。

自然界存在着各种波长的光线,人眼识别光线的波长范围在320nm-760nm之间, 超过320nm-760nm的光线人眼就无法见到;而摄像机的成像元器件CCD或CMOS可以看到绝大部分波长的光线。由于各种光线的参与,摄像机所还原出的颜色与肉眼所见在色彩上存在偏差。如绿色植物变得灰白,红色图画变成浅红色,黑色变成紫色等。在夜间由于双峰滤光片的过滤作用,使CCD不能充分利用所有光线,不产生雪花噪点现象及其低照性能难以令人满意。为了解决这个问题,就使用IR-CUT双滤镜。

​ IR-CUT双滤镜是指在摄像头镜头组里内置了一组滤镜,当镜头外的红外感应点侦测到光线的强弱变化后,内置的IR-CUT自动切换滤镜能够根据外部光线的强弱随之自动切换,使图像达到最佳效果。也就是说,在白天或黑夜下,双滤光片能够自动切换滤镜,因此不论是在白天还是黑夜下,都能得到最佳成像效果。

 

感光芯片(sensor):

 Image sensor(图像传感器)是一种半导体芯片,其表面有几百万到几千万个光电二极管,光电二极管受到光照就会产生电荷,将光线转换成电信号。其功能类似于人的眼睛,因此sensor性能的好坏将直接影响到camera的性能。

感光元件又分CCD和CMOS两种。

 

信号处理器:

DSP: 数字信号处理器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;

ISP:ISP一般用来处理Image Sensor(图像传感器)的输出数据,如做AEC(自动曝光控制)、AGC(自动增益控制)、AWB(自动白平衡)、色彩校正、Lens Shading、Gamma 校正、祛除坏点、Auto Black Level、Auto White Level 等等功能的处理。

 

PCB:

PCB(printed circuit board)即印制线路板,简称印制板,是电子工业的重要部件之一。

印制线路板由绝缘底板、连接导线和装配焊接电子元件的焊盘组成,具有导电线路和绝缘底板的双重作用。它可以代替复杂的布线,实现电路中各元件之间的电气连接,不仅简化了电子产品的装配焊接工作,减少传统方式下的接线工作量,大大减轻工人的劳动强度;而且缩小了整机体积,降低产品成本,提高电子设备的质量和可靠性。印制线路板具有良好的产品一致性,它可以采用标准化设计,有利于在生产过程中实现机械化和自动化。

 

FPC:

柔性电路板(Flexible Printed Circuit 简称FPC)是以聚酰亚胺聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性,绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。

 

 

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