OV3640摄像头背板原理图-kh
摄像头工艺流程图3(共27张PPT)
Lens 工作方式
※圖中為被攝物透過Lens呈現在感光原件上的情形，影像將會呈現完全反相。 一般而言Lens是由玻璃(Glass)或塑膠(Plastic)的材質所製造的，也可合併使用，如
兩層塑膠加一層玻璃。玻璃材質擁有比塑膠材質更佳的影像品質，但相對的玻璃成本
較為昂貴。解析度在CIF(352 X 288)時，僅用一層塑膠即可，而VGA（640 X480）則 需要兩層材質，到了（1280 X 1024)則需要用到三層**。 **目前已有光電廠可開發出使用在的Lens，且僅需兩層材質。
Camera Module Block
信號腳位描述
信號腳位描述
Image Array (Dot Matrix)
2.Camera Module 主要元件構成
Camera Module元件分佈
Camera Module是由以下主要元件所組成的：
※Lens ※EEPROM or Flash
※Sensor
矽感光二極體來進行光與電的轉換，所以光線越強，訊號也會越強。因
CMOS與CCD本身的工作原理就有相當大的差異，相對的CMOS與CCD
也各有不同的優缺點。
在影像科技發展的早期，大多數高階的影像裝置（如數位相機，
數位攝影機等）多是採用CCD為主要感光元件，相較之下CMOS的產品 多半被認為是影像裝置的次級品，但目前已有相當多的高階影像 裝置已經改採用CMOS為主要的感光元件。
● 镜头调焦
作业重点：
在灯箱内，将Module放在固定治具
内对准一定距离之太阳图 (Chart) ，启动
软件IQC Focus看影像。
组装测试管控重點
将影像中心对准太阳图中心后进 行调焦 ，如右图所示。并照黑白卡，
手机摄像头组成结构和工作原理简介
手机摄像头组成结构和工作原理简介手机摄像头由：PCB板、镜头、固定器和滤色片、DSP(CCD用)、传感器等部件组成。
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，再被送到手机处理器中进行处理，最终转换成手机屏幕上能够看到的图像。
1 PCB板摄像头中用到的印刷电路板，分为硬板、软板、软硬结合板三种2 镜头镜头是将拍摄景物在传感器上成像的器件，它通常由由几片透镜组成。
从材质上看，摄像头的镜头可分为塑胶透镜和玻璃透镜。
镜头有两个较为重要的参数：光圈和焦距。
1）光圈是安装在镜头上控制通过镜头到达传感器的光线多少的装置，除了控制通光量，光圈还具有控制景深的功能，光圈越大，景深越小，平时在拍人像时背景朦胧效果就是小景深的一种体现。
（数值越小，光圈越大，进光量越多，画面比较亮，焦平面越窄，主体背景虚化越大；值越大，光圈越小，进光量越少，画面比较暗，焦平面越宽，主体前后越清晰。
）2）焦距是从镜头的中心点到传感器平面上所形成的清晰影像之间的距离。
3 固定器和滤色片固定器的作用，实际上就是来固定镜头，另外固定器上还会有一块滤色片。
滤色片分两种方式，一种是RGB原色分色法，另一种是CMYK补色分色法。
滤色片的作用是把色彩滤掉，保证每个二极管感受到的光是单色的。
为什么要滤成单色光？因为感光二极管只能输出不同的电平，也就是只能表示光的强度而已，没办法表示颜色信息（黄色光和红色光，只要对应的亮度相同，二极管都会输出一样的电平信息）。
4 DSP又叫数字信号处理芯片：它的功能是通过一系列复杂的数学算法运算，对数字图像信号进行优化处理，最后把处理后的信号传到显示器上。
DSP结构框架：(1). ISP(镜像信号处理器);(2). JPEG encoder(JPEG图像解码器)。
DSP控制芯片的作用是：将感光芯片获取的数据及时快速地传到baseband中并刷新感光芯片，因此控制芯片的好坏，直接决定画面品质(比如色彩饱和度、清晰度)与流畅度。
摄像模组常识
图像质量：sensor、LENS、图像信号处理器（电子信号图像数据压缩为JPEG) OV2630 S/N小 图像出现了很多的麻点，需降噪处理（DSP)
VDD VAA AGND DGND
DOVDD DGND
1）sensor的工作：VDD（1.8V)、D0VDD(2.5~3.3V)、 DGND、CLKIN(24～48MHz）、RESET、PWDN 2）与外部的通讯：I2C(SIO_C、SIO_D) ；SCCB (Serial camera control bus） 3）采集图像：VAA(2.45～2.8V)、AGND 3）图像输出： PXCLK:
LENS 的结构及重要技术参数：
IR:波长780nm～2.5um～50um～ 300um
LENS 检测的胶片pitch值、视场角、几何失真
f=EFL=5.31mm o=600mm 1 1 1 = o + f i i = o * f = 600 * 5.31 o-f 600 - 5.31
o
i
= 4.48 mm
像素（pixel）：构成图片的最小单位，每个像素都拥有亮度（Y),色度（U/V) 就是二极管数量，像素增加，LENS必须增大。 如果一味增加像素，由于1个像素的面积变小，所受的光量变少，sensor 感光度变低，S/N（signal与noise）比也将变低。 解像度：dpi（dot per inch） 制造工艺决定，一般LCD显示器（96*96） 同象素的sensor ：Micron（4.6*3.7mm 3.8um） <OV（4.13*3.28mm 3.18um） 1/3” ¼”
手机摄像头组成结构与原理
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。
摄像头-Camerasensor基本知识
摄像头-Camerasensor基本知识⼀、Camera ⼯作原理介绍1． 结构 ．⼀般来说，camera 主要是由 lens 和 sensor IC 两部分组成，其中有的 sensor IC 集成 了 DSP，有的没有集成，但也需要外部 DSP 处理。
细分的来讲，camera 设备由下边⼏部 分构成： b$ w6 [# i& q% p* E1） lens（镜头） ⼀般 camera 的镜头结构是有⼏⽚透镜组成，分有塑胶透镜（Plastic)和玻璃透 镜(Glass) ，通常镜头结构有：1P,2P,1G1P,1G3P,2G2P,4G 等。
2） sensor（图像传感器） Senor 是⼀种半导体芯⽚，有两种类型：CCD 和 CMOS。
Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号， 再通过内部的 AD 转换为数字信号。
由于 Sensor 的每个 pixel 只能感光 R 光或者 B 光或者 G 光， 因此每个像素此时存贮的是单⾊的， 我们称之为 RAW DATA 数据。
要想将每个像素的 RAW DATA 数据还原成三基⾊，就需要 ISP 来处理。
3）ISP（图像信号处理） 主要完成数字图像的处理⼯作，把 sensor 采集到的原始数据转换为显⽰⽀持 的格式。
2 {4 w# {. R- z% Y4）CAMIF（camera 控制器） 芯⽚上的 camera 接⼝电路，对设备进⾏控制，接收 sensor 采集的数据交给 CPU，并送⼊ LCD 进⾏显⽰。
2． ⼯作原理 ． & W* e" B3 D6 O) |4 k外部光线穿过 lens 后， 经过 color filter 滤波后照射到 Sensor ⾯上， Sensor 将从 lens 上传导过来的光线转换为电信号，再通过内部的 AD 转换为数字信号。
如果 Sensor 没有集 成 DSP，则通过 DVP 的⽅式传输到 baseband，此时的数据格式是 RAW DATA。
Camera详解解读
速度有所差别
CCD传感器需在同步时钟的控制下以行为单位一位一位的输出信息， 速度较慢；而CMOS传感器采集光信号的同时就可以取出电信号，还能 同时处理各单元的图象信息，速度比CCD快很多。
电源及耗电量
CCD传感器电荷耦合器大多需要三组电源供电，耗电量较大；CMOS 传感器只需使用一个电源，耗电量非常小，仅为CCD电荷耦合器的1/8到 1/10，CMOS光电传感器在节能方面具有很大优势。
参数指标
变焦
变焦分两种，一种是数字变焦；一种是光学变焦。作用与手机上， 多数都采用数字变焦。
连拍
连拍功能英文学名为continuous shooting，是通过节约数据传输时 间来捕捉摄影时机。连拍模式通过将数据装入数码相机内部的高速存 储器（高速缓存），而不是向存储卡传输数据，可以在短时间内连续 拍摄多张照片。由于数码相机拍摄要经过光电转换，a/d转换及媒体记 录等过程，其中无论转换还是记录都需要花费时间，特别是记录花费 时间较多。
工作原理
DSP
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） 目前ISP处理的能力：
自动增益控制 自动曝光控制 自动白平衡调节 边缘强化 噪音抑制优化 色彩饱和度控制 坏点补偿
工作原理
手机Camera的组成
高端手机CCM组成元件
工作原理
镜头(LENS)的原理
一般CAMERA的镜头结构是有几片透镜组成 镜头材质有两种： 塑胶透镜（PLASTIC） 玻璃透镜（ GLASS） 通常用的镜头结构有1P, 2P, 1G1P, 1G3P, 2G2P, 4G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。目前市场上 针对MOBILE PHONE配置的CAMERA以1G3P（1片玻璃 透镜和3片塑胶透镜组成）为主，目的是降低成本。
OV7670摄像头彻底解读
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2013‐2‐21
[艾曼电子技术文档 HTTP:// ]
二、 OV7670 摄像头怎么用
1. 摄像头硬件电路
数据传输的终止
图 8 SCCB 终止信号 tPSC 是 SCCB——E 上升沿，SIO_D 保持逻辑高电平的时间，最小为 15ns; tPSA 是 SIO_D 上升沿，SCCB_E 必须保持低电平的时间，最小为 0ns。
2.3 SCCB 写时序
写时序由 3 相构成。先写设备地址，再写寄存器地址，最后写寄存器的值，即 ID‐Address + SUB‐Address + W‐Data。OV7670 的设备地址为 0x42，最后一位用来判断读写，即读的时候为 0x43。
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2013‐2‐21
[艾曼电子技术文档 HTTP:// ]
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DVDD
Power
Power supply (VDD-C= 1.8 VDC + 10%) for digital output drive
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HREF
Output
HREF output
Power Down Mode Selection - active high, internal
U1
A1 A2 A3 A4 A5 B1 B2 B3 B4 B5 C1 C2 D1 D2 E1 E2 E3 E4 E5 F1 F2 F3 F4 F5
AVDD SIO_D SIO_C D1 D3 PWDN VREF2 AGND D0 D2 DVDD VREF1 VSYNC HREF PCLK STROBE XCLK D7 D5 DOVDD RESET# DOGND D6 D4
手机摄像头模组结构学习0.0
清洗
贴干膜/ 印刷湿膜
FPC结构及材质说明
PI AD 保护膜 CU AD PI 基材 AD CU AD 保护膜 PI 不绣钢片和补强
SENSOR结构说明 感光区
GLASS DIE
2015/11/17
Huatian confidential
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华天科技（昆山）电子有限公司
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应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。
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CCD与CMOS感光元件之优缺点比较 对比项目 设计 灵敏度 成本 CCD 单一感光器 同样面积下较高 高 CMOS 感光器链接放大器 感光开口小低 低
2015/11/17 Huatian confidential 9
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Sensor封装方式
• • CSP Chip Size Package，芯片尺寸封装。 以各种方式封装后的IC，若封装体边长较内含芯片边长大20%以内，或封装体 的面积是内含芯片面积的1.5倍以内，都可称之为CSP封装。 • • COB Chip on Board。芯片直接封装。 是集成电路封装的一种方式。COB作法是将裸芯片直接黏在电路板或基板上， 并结合三项基本制程：（1）芯片黏着（2）导线连接（3）应用封胶技术，有 效将IC制造过程中的封装与测试步骤转移到电路板组装阶段。
背照式CMOS图像传感器分析
背照式CMOS图像传感器分析提到背照式CMOS，相信很多朋友首先会联想到智能手机等小型影像记录设备。
现在主流的手机的摄像头均采用了背照式和堆栈式两种类型的传感器。
想要弄清楚背照式中“背”的含义，就必须要先了解传统CMOS——前照式（FrontSide Illumination，缩写为FSI）的结构。
前照式CMOSCMOS是一个多层结构。
在传统FSI结构中，自上至下依次为微透镜（Micro-lens）、彩色滤光镜（Color Filter）、电路层（Wiring Layers）和光电二极管（Photodiodes）。
不难发现：CMOS总面积≈光电二极管有效面积+ 电路层有效面积，光电二极管和配套电路需要争抢感光元件上有限的空间。
电路占据的面积大，光电二极管占据的面积就小，CMOS实际收集的光线就少。
对于智能手机、便携数码相机等小型影像记录设备来说，这就意味着成像质量难以提升，最集中表现就是高ISO拍摄时的噪点大、杂讯多。
那么，能否减少电路面积呢？首先，现代CMOS普遍采用集成模数转换电路（ADC）的做法，1列光电二极管对应1个ADC和1套放大电路。
想要提升像素数量、提高读取速度就必须增加配套电路。
传统的CMOS “前照式”结构，当光线射入像素，经过了片上透镜和彩色滤光片后，先通过金属排线层，最后光线才被光电二极管接收。
大家都知道金属是不透光的，而且还会反光。
所以，在金属排线这层光线就会被部分阻挡和反射掉，光电二极管吸收的光线能就只有刚进来的时候的70％或更少；而且这反射还有可能串扰旁边的像素，导致颜色失真。
（目前中低档的CMOS排线层所用金属是比较廉价的铝（Al），铝对整个可见光波段（380～780nm）基本保持90％左右的反射率。
）。
摄像头图像采集模块讲解
一、智能车制作路线图选择主控单片机购买相应配件机械+硬件设计二、 摄像头组小车构成框图需要视频分离模拟摄像头最小系统单片机电源： DC 3.3V DC 5V舵机电源电机驱动I/OECTI/O 或 ADI/OPWM&I/OPWM&I/O三、智能车摄像头类型图像传感器根据感光原理可以分为CCD图像传感器和CMOS图像传感器。
根据信号输出形式又可以分为模拟信号输出与数字信号输出。
下面分别就图像传感器的这几种类型进行简单的讨论。
其摄像头的分类和大概的优缺点如上图所示，CCD摄像头的优点是图像质量高，动态性能好。
缺点是素元颗粒大，体积大，能耗高（往往需要12VDC升压电路），需要外围电路控制，且无法和外围信号处理电路集成。
但是因其成像质量较CMOS好的原因，高端照相机，摄像机等对图像质量要求较高的设备往往使用CCD 图像传感器。
CMOS的缺点是图像质量较CCD差，动态性能不如CCD。
但CMOS的优点是像素元颗粒小，体积也小，像素阵列可以和信号处理器集成在一起，由于集成了内部信号处理器，所以可以设置参数，故CMOS芯片一般可以直接同步输出数字信号和时序信号。
CMOS图像传感器的图像质量虽然较CCD的差，但是并没有影响到智能车的控制或者说没有严重到不可克服的程度。
而通过上文介绍，我们知道CMOS传感器相较于CCD有着以下的优点：CMOS图像传感器功耗小，一般只需5V电压即可工作，甚至有3.3V型号，相较与CCD 的12V电压需求相比，CMOS传感器的电源与系统大多数芯片和控制电路相兼容，无需额外升压电路，采用CMOS简化了电路，提高了可靠性。
四、摄像头信号转化有很多种方案方案一：采用单片机的AD口，读取图像数据。
这个方案的优点是外接电路简单。
缺点是受到单片机AD转换速率的影响，读取的数据慢，而且数据错误率较高，同时严重的占用单片机的资源，导致程序运行慢等的缺点。
一般单片机超频到64M下，一行采集大概是80个点。