手机Camera 模组及VCM 与VCM Driver 介绍
手机摄像头工作原理-软件培训 (2)-精选文档23页
1）RESIZE分为： DRZ、 PRZ。
DRZ即drop resize，负责列与行的压缩，中间格式不变。
PRZ即post resize，分为两个部分：粗略压缩与精细压缩。粗略 压缩即简单的按照比例压缩，例如1，1/4，1/16，1/64；精细压 缩即对列于行进行压缩，中间先是将YUV444转为YUV420，这样提 高了压缩速度。
如果集成了DSP，则RAW DATA 数据经过AWB、color matrix、lens shading、gamma、sharpness、AE和de-noise处理，后输出YUV或者 RGB格式的数据。
2、DVP传输方式介绍
DVP分为三个部分： 1）输出总线；2）输入总线；3）电源总线。如下图：
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。
二、camera工作原理原理介绍
1、Sensor内部工作原理 2、DVP传输方式介绍 3、Camera在MT6229平台上的工作原理
Camera preview IMAGE DMA path：
Camera capture IMAGE DMA path：
更多精品资源请访问
docin/sanshengshiyuan doc88/sanshenglu
2、Sensor IC
在摄像头的主要组件中，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。
Sensor将从lens上传导过来的光线转换为电信号，再通过内部的DA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。
camera硬件结构及原理
camera硬件结构及原理**Camera基本结构及原理****备忘**：⽂末⽀持⼀波，感谢鞠躬⼀、学习⽬的本模块主要是了解⼀个摄像头模组的基本组成，每个组成部分的主要作⽤是什么，同时掌握⼀些基本术语。
⼆、必知必会1）画出⼀个摄像头的基本构成⽰意图2）说出每个模块的作⽤3）说出Camera成像原理4）总结Camera结构及原理相关的⼀些基本术语：SensorIC、Module、CCD、CMOS、像素、pixel size，光圈，焦距，VCM、BSI等。
三、Camera成像原理⼿机中的Camera是⼀个整体的模组，感光sensor(芯⽚)为核⼼器件，其他组成期间包括镜头、FPC、对焦马达、eeprom等。
其中sensor通过I2C控制，数据通过MIPI传输。
⽬前主要使⽤raw sensor，输出raw数据。
图3.1 camera结构共组原理摄像头模组：全程Camera CompactModule,常称Module基本⼯作原理：景物通过镜头⽣成光学图像投射到图像传感器表⾯上，然后转为电信号，经过A/D转换后变为数字图像信号，再将数字图像信号输出到⼿机的图像处理芯⽚中。
图3.2 Camera处理流程四、Camera组成器件图4.1 camera特写图图4.2 camera 组成图4.1、镜头（Lens）镜头是将拍摄景物在传感器上成像的器件，它通常由⼏⽚透镜组成。
从材质上看，摄像头的镜头可分为塑胶透镜和玻璃透镜。
图4.1.1 镜头镜头有两个较为重要的参数：光圈和焦距。
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。
景深是指在摄影机镜头前能够取得清晰图像的成像所测定的被摄物体前后距离范围。
图4.1.2光圈⼤⼩⽰意图数值越⼩，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。
音圈马达驱动芯片行业概况
音圈马达驱动芯片行业概况
（1）音圈马达驱动芯片分类及功能介绍
音圈马达（Voice Coil Motor, VCM）属于线性直流马达，是用于推动镜头移动产生自动聚焦的装置。
音圈马达按照其功能主要可以分为开环式马达（Open loop）、闭环式马达（Close loop）、中置马达（Alternate）、OIS光学防抖马达（分平移式、移轴式、记忆金属式等）、OIS+Close loop六轴马达等，其中开环式马达、闭环式马达和OIS光学防抖马达是最为常见的三种。
音圈马达驱动芯片（VCM Driver）为与音圈马达匹配的驱动芯片，主要用于控制音圈马达来实现自动聚焦功能，常见的三类芯片包括开环式音圈马达驱动芯片、闭环式音圈马达驱动芯片和OIS光学防抖音圈马达驱动芯片。
（2）音圈马达驱动芯片市场概况
智能手机的摄像头模组是音圈马达驱动芯片的重要应用领域，对智能手机的需求增加以及更高的照片拍摄需求促使目前音圈马达驱动芯片市场保持稳定增长。
根据沙利文统计，2014年到2018年期间，全球音圈马达驱动芯片市场规模的复合年均增长率为4.48%，2018年全球市场规模达到1.43亿美元。
随着双摄像头和前置自动对焦摄像头应用的增加，音圈马达驱动芯片市场规模将进一步增长，预计到2023年全球市场规模将达到2.73亿美元。
手机照相模组之vcm介绍
项目管理部训练教材之VCM介绍
讲 解：晏政波 日 期：2012.7.12
1
資料內容
1 VCM 基本結構 2 VCM 工作原理 3 VCM 工藝流程 4 VCM 應用
1 VCM 基本結構
VCM (Voice Coil Motor)
音圈馬達
2 VCM 工作原理
音圈馬達VCM (Voice Coil Motor) 屬於線性直流馬達(Linear Direct-Current Motor) 的一 種，音圈馬達的名稱由來是因為其結構與喇叭相似，如圖一所示，而其組成元件主 要包括永久磁鐵、軛鐵與線圈三部分，它是利用永久磁鐵與軛鐵所構成的具有直接 驅動、固定行程(Stroke)特性的致動器。音圈馬達所產生的推力與流經線圈電流成正 比，主要使用於需要線性推力、扭力、高加速度、高頻致動的線性或旋轉性運動上， 由於音圈馬達具有精度高、反應快的特性，配合閉路(Closed Loop)的控制系統，可以 提高磁碟機的軌道密度(Track Density)，增加容量，並降低資料擷取時間(Access Time)， 故主要應用是作為磁碟機讀寫頭的驅動馬達，用來移動磁頭到磁碟片上的各項軌道 去讀寫資料。
長度，使得推力相對於此行程的曲線相當的平坦，一般選擇行程兩極端的推力與行程終點的推力
衰減度以不超過5%為原則。
3 VCM 工藝流程
磁石組裝
磁石點膠
磁石框架 目檢
去除鏡桶 毛邊
繞線及后 處理
下彈片點膠 下彈片點焊 下彈片折彎 退漆與整線
繞線半成 品目檢
下彈片與鏡 桶目檢
五合一組裝
五合一點膠
五合一半 成品目驗
其中Kf＝LB，為力量常數。
對一音圈馬達而言B及L已被固定，唯一可控制的參數為電流I，由（2）是可知電流和力量成正比，
CCM介绍
CMOS Camera Module 摄像头模组知识培训手机摄像头模组的应用手机摄像头模组结构介绍摄像头Sensor的相关技术摄像头模组的相关技术自动变焦摄像头模组摄像头Sensor的相关技术1）Sensor的工作原理2）Sensor的像素3）Sensor的类型4）Sensor的封装形式5）Sensor的厂商和型号6）目前国内及全球Sensor使用现况光是一种波，可见光只是整个光波中的一段。
Lens就是一个能够截止不可见光波，而让可见光通过的带通滤波器。
Sensor 的工作原理其实传感器Sensor中感光的部分是由许多个像素按照一定规律排列的，如左图：光照--〉电荷--〉弱电流--〉RGB数字信号波形--〉YUV数字信号信号Sensor 的工作原理Sensor的工作原理Sensor的像素★30万像素最大点阵640×480 （VGA）★130万像素最大点阵1280×960 （SXGA）★200万像素最大点阵1600×1280 （UXGA）★300万像素最大点阵2048×1536Sensor的类型此类感光元件有两种，CCD和CMOS。
CCD（Charge Coupled Device）为电荷藕合器件图像传感器。
目前有能力生产CCD 的公司分别为：SONY、Philips、Kodak、Matsushita、Fuji和Sharp，大半是日本厂商。
CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）为互补性氧化金属半导体图像传感器。
对于CMOS来说，具有便于大规模生产，且速度快、成本较低，将是数字相机关键器件的发展方向。
CMOS感光器以已经有逐渐取代CCD感光器的趋势，并有希望在不久的将来成为主流的感光器。
Sensor的封装形式目前的Sensor有两种封装形式，即CSP和DICE。
在模组厂商加工制造中，CSP所对应的制程是SMT，DICE所对应的制程是COB。
VCM介绍
VCM介绍Henry Wu2012.6.21何为VCMVCM是Voil Coil Motor 的缩写，中文叫音圈马达。
原用于扬声器产生振动发声，现用于推动镜头移动产生自动对焦的成像模组。
其基本原理是：线圈和镜头筒固定在一起，磁铁和铁壳构成的磁场穿过线圈，当线圈中有电流通过时产生力，使镜筒带镜头前后移动。
VCM 基本结构VCM主要由以下零件组成：1. SHIELD CASE外壳或外罩，其作用是保护和使磁场不外泄。
有些VCM 没有。
2. YOKE 铁壳，可以分为几块，其作用是导磁，同磁铁一起产生磁场回路。
3. MAGNET磁铁，不同的设计有不同的磁铁样式和充磁方式，可以分为几块，产生磁场。
4. COIL线圈，通电后产生推动力。
5. BOBBIN(LENS HOLDER) 绕线支架(镜筒），固定线圈，内部带螺纹用于旋入镜头。
6. SPRING 弹簧，片状，上下各一。
产生与磁力相反的拉力，另一作用是给线圈导电。
7. CASE 端盖，大多分为上下盖，形式多样，用于固定，限位等作用。
8. SENSOR HOLDER，用于连接VCM。
一体式可省略此零件。
9. 其它，某些VCM还有其它的零件，用于产生初始保持力，防尘，固定，绝缘等作用。
VCM 基本结构Upper caseUpper springWire springHolderCoilMagnetHousingLower springLower case 图面仅供参考VCM的主要性能指标总表�Rated Current 额定电流�Voltage Range 电压范围�Terminal Resistance (25oC) 电阻值�Rated Stroke (Horizontal) 额定行程�Max Stroke 最大行程�Starting Current (Horizontal) 启动电流�Linear Fit Slope 线性斜率�Hysteresis 回滞误差�Posture Difference 方向偏差�Settling time 稳定时间�Static Tilt 静态偏斜.�Dynamic Tilt 动态偏摆�Torque for Lens Assy. 镜头扭力VCM的主要性能指标�Rated Current 额定电流镜头达到额定的行程时的电流，一般定为80mA，也有定义90mA或100mA的。
VCM教程
模组成像示意图
三、VCM马达的用途
随着照相手机向高像素发展，它对自动对焦功能开始 提出要求。
一般来说，用户希望200万像素以上的照相手机要具有 自动对焦功能。但按传统方式，对焦功能会大大增加 电路板尺寸和手机的厚度，而当今时代，电子产品短 小轻薄的追求愈来愈苛刻，
因此，VCM成为手机摄像模组的最佳选择．
讲义大纲:
一.什么是VCM 二.VCM成像原理 三.VCM马达的用途 四.VCM马达的特点 五.马达种类 六.VCM马达结构介绍 七.VCM产品特性
一.什么是VCM？
VCM 取自Voice Coil Motor 首位英文字母的缩写, 俗称音圈马达或音圈电机。 因其原理和扬声器类似，所以叫音圈电机。
增益 40mA～60mA之间增加 的行程
VCM产品特性
位置差
间隔5mA测量 水平位置与向上位置 行程差值 水平位置与向下位置 行程差值
标准 向上位置差≤50μm 向下位置差≤50μm
例：B85D59实际值 向上位置差＜20μm 向下位置差＜20μm
AFL马达的电磁回路及驱动原理
电磁驱动力： Fc=ｎ・BILb
弹簧力： Fs=K・⊿
行程函数： ⊿=1/K・ｎ・BILbーｆ
可简略为： ⊿=G・Iーｆ
磁场方向及线圈位置
线圈的电流方向
线圈中产生向上的力
按左手法则线圈中产生与电流成正比的驱 动力，此力与弹簧的拉力取得平衡，从而 控制镜头的位置。
目前世界上的手机变焦和硬盘的磁臂的驱动电机一 般都是VCM。
二．VCM成像原理
凸透镜成像原理
焦距f、物距u、像距v三者关系符合下列公式时，图像清晰
1 =1+1 f uv
f 固定，物距u大→像距v小 物距u小→像距v大
手机摄像模组知识简介
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。
手机摄像头工作原理 培训
d、I2C为camera与BB通信管脚。BB与camera的通信总线。
2)输出总线介绍
a、data为camera的数据管脚。此数据脚可以输出的格式有YUV、 RGB、JPEG。
b、VSYNC为camera的帧同步信号管脚。一个VYSNC信号结束表示一 帧（即一个画面）的数据已经输出完毕。
2） IPP分为IPP1,IPP2,IPP3。IPP的作用是将YUV转换为RGB，如下图：
3）IMAGE DMA包括JPEG DMA、VIDEO DMA、IBW1/2/3/4 DMA、IBR1/2 DMA
JPEG encode DMA主要负责将YUV444数据按照8X8模块， 压缩为YUV422/420,如果数据最后一个模块不是8X8，则用 0补齐。然后将YUV422/420传送到JPEG ENCODE. image buffer write 1 主要负责将数据从IPP2传输到Thumbnail buffer； image buffer write 2主要负责将数据从IPP1传输到 memory或LCD buffer。 image buffer write 3主要负责将RGB888/YUV444传送到DRZ. image buffer write 4主要负责将RGB888/YUV444传送到PRZ. image buffer read 1 主要负责将数据 RGB565/RGB888/BGR888从memory传输到IPP3. image buffer read 2 主要负责从memory读取phone frame，经 过压缩、转化后叠加到CRZ buffer上。
c、HSYNC为camera行同步信号管脚。一个HSYNC信号结束表示一行 的数据已经输出完毕。
01005器件在手机相机模组上的应用
01005器件在手机相机模组上的应用01005 器件在手机相机模组上的应用引言近来，随着消费者对手机(Mobile Phone)之高性能、多功能和轻薄短小于携带的需求，其重要组件相机模组(Camera module)也得比类从事。
表面贴装工艺的成熟，使得 01005 被动元件得以推广应用;影像器件技术的断创新，仅提高相机模组的性能也缩小了它的外型尺寸;相机模组多功能与小型化趁势和正面剖视结构，见图 1Aamp1B。
时下，2MP(Mega Pixels)以上高分辨像素、自动对焦 AFAuto-Focus、光学变焦 OZ(Optical-Zoom)、高稳定度图像以及微型化构造，业已成为相机模组的热门配置。
除像素之外，其中 AF 与OZ 成为消费者评定手机相机规格优的关键。
因而，引导时尚潮的手机原生厂OEMOriginal Equipment Manufacturer，对其相机模组代工厂商提出相应的规格性能要求，使得产品研发人员在设计上变得加复杂，在 SMT 装配上也变得加困难。
为实现相机模组的微小型化，研发人员选用微型的表面器件如 0201 与 01005 器件，自动对焦马，选用晶片级比例封装 WLCSP(Wafer Level Chip达 VCM Voice CoilMotor的驱动控制器(Driver IC) ，为低 WLCSP 封装高采用 0.15mm 超小型球径。
0201 是必在手机相机模组小型化的进程中，Scale Package)被动器件 01005 取代然的选择，两者相比 01005 器件的面积缩小 45，体积缩小 30，重是 0201 的 50,，它们的外形与尺寸对比见图 2。
01005 器件为相机模组小型化提供一定空间，它的实施给 SMT 相关产品的制程、工艺和设备却带来新的挑战。
经验表明，一种全新的工艺或精密器件的导入初期，都会带来一个生产制程的稳定阶段，在生产工艺器件从纯技术角上早已具备设计时需要考虑所有可能造成质问题的潜在因素。
手机Camera 模组及VCM 与VCM Driver 介绍
VCM Driver IC
• VCM Driver IC 範例
VCM Driver IC
• 因VCM Driver IC 是使用I2C 控制, 每個I2C 的零 件都有一個專屬的Address, 這是很重要, 有很多 VCM Driver 不會動都是Address 設錯,通常VCM Driver Write Address 為0x18, 而VCM Driver Read Address 為0x19, 目前手機通常有前後鏡頭, 但 由於前後鏡頭不會同時動作, 所以VCM Driver Address 可以一樣, 但需使用GPIO 切換Camera 模組即可, 但有些新型手機後鏡頭使用2個以上 的Camera 模組, 並且要同時動作, 在VCM Driver Address設計上就要注意。
手機Camera 模組及VCM 與VCM Driver 介紹
尚立高級工程師 Aladdin E-mail: aladdin_lin@
前言
• 在協助客戶調整AF 時, 常發現Camera 內的 對焦鏡片完全不動, 根本無法調AF, 會造成對 焦鏡便完全不動的原因有三, 一是Camera 模 組內的VCM 故障, 二是外掛的VCM Driver IC 故障, 三是VCM Driver 程式有問題, 前兩問題 屬於H/W, 第三個問題屬於F/W, 針對這三個 問題, 所以分三個部分介紹, 分別是Camera 模組, VCM 模組, VCM Driver 。
Camera 模組應注意事項
• 1. FPC 排線一定要Layout 對, Camera 傳輸Data 使用MIPI 模式,所以Layout 決定信號傳輸的好 壞
• 2. Camera 模組有3組電壓分別為1.2V, 1.8V, 2.8V, 這三組電壓一定要穩定, 這決定Sensor 動作, 並 影響Camera 模組的使用壽命
手机摄像模组基本知识讲解
大家好
20
FPC简介
FPC：柔性电路板：是以聚酰亚胺或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。
FPC主要作用是传导电信号。
COB FPC的关注点：沾锡性、金层厚度、平整 度、阻抗等。
平整度是做COB高像素的重点和难点。针对镜 头FNO=2.0大光圈的产品也需要注意
烘烤
VCM组装
画胶
Lens VCM锁配
千级 检测 阶段 （千 级无 尘车 间）
UV固化 功能FQC 外观FQC
OQC 贴膜
W/B后清洗 H/M 烘烤
UV照射
IR清洁 半成品功测
OQC 包装
烘烤后检查 PQC
振动 大家好
分粒
OQA出货 10
四、模组成像原理
成像原理：凸透镜成像
物体
镜头
芯片
大家好
11
五、镜头简介
镜头在模组上起着至关重要的地位，目前主要收集模组行业主要采用的是 非球面塑胶镜头。
参数列表
大家3
参数简介
有效焦距 光学总长TTL
光圈FNO 视场角FOV 畸变Distortion 最大影像圆IMC 有无IR及IR规格
扭力规格
镜片个数3P 搭配5M 1/5芯片
搭配的IR厚度
OTP：烧录
大家好
7
1、CSP工艺流 程
贴板
PQC
锡膏印刷
S
M
印刷QC
T
阶
贴片
段
炉前QC
回流焊
炉后QC
百级 组装 阶段 （百 级无 尘车 间）
固化后检查 热固化
镜头搭载 画胶
手机CAMERA介绍
预览效果的问题 预览光圈，但是照片放在电脑上看不到： 实际上是电脑是32位色彩，因此，会减轻很多，如果将电脑变为16位色的时候 就会非常明显！
1、使用RGB888的LCD,不会出现该问题 2、使用RGB565的LCD,平台端应用Dithering功能：Dithering功能是在YUV-RGB888-RGB565的 转换中，像素点会参考相邻像素点重新计算，从而避免光圈问题 3、使用RGB565的LCD,先尽量优化LCD的Gamma,然后再调试摄像头的Noise,Gamma,Contrast参 数，预览效果会有所降低
不同光源下的 拍摄同样的场 景
原图
更改光源ห้องสมุดไป่ตู้
37
白平衡的一些说明
正常的时候，R， G，B三条线是重合 的，这样白色就是 白色
当在场景为红， 绿，蓝纯色场景的 时候，三条线就会 存在比较大的差异 需要调整，因此， 部分颜色会偏
38
效果评测说明- Gamma
Gamma：源于CRT（显示器/电视机）的响应曲线，即其亮度与输入电压 的非线性关系
qHD 960X540
DVGA 960X640
HD720 1280X720
WXGA 1440X900
53
53
预览效果的问题
最常见的问题：NOISE，除了sensor本身的问题之外，屏的尺寸、分辨率和全屏全 景预览也是导致噪点明显的问题 屏的工艺一般分为：全视角、宽视角和窄视角；一般情况下全视角的效果优于宽 视角，窄视角是最差的 屏分辨率： QVGA(240*320)，HVGA(320*480)，WVGA(800*480)………… 我们来比较一下看看：
21
模组成像质量
手机摄像模组在手机上的常见质量问题：
Camera driver&V4L2驱动架构介绍
B
1.2.3. 视角 与人的眼睛成像是相似原理，简单说就是成像范围。# i& _5 j y- L; H. |# K( ?: T) b4 f
1.2.4. 白平衡处理技术(AWB) 要求在不同色温环境下，照白色的物体，屏幕中的图像应也是白色的。色 温表示光谱成份，光的颜色。色温低表示长波光成分多。当色温改变时，光源中三基色（红、绿、蓝）的比例 会发生变化，需要调节三基色的比例来达到彩色的平衡，这就是白平衡调节的实际。 图象传感器的图象数据被读取后，系统将对其进行针对镜头的边缘畸变的运算修正，然后经过坏像处理后被系 统送进去进行白平衡处理（在不同的环境光照下，人类的眼睛可以把一些“白”色的物体都看成白色，是因为人
' d7 S) V' E p8 |! T
QXGA （2048 X 1536）又称300万像素 UXGA （1600X 1200）又称200万像素 SXGA （1280 x1024）又称130万像素7 j5 }7 b+ p R( E9 C XGA（1024 x768）又称80万像素5 S; M A) G+ I& Y- D- k SVGA（800 x600）又称50万像素 VGA （640x480）又称30万像素（35万是指648X488） CIF(352x288) 又称10万像素 SIF/QVGA (320x240)" b' G1 u; W* t" D QCIF(176x144)- i3 o7 Y; `* j, y, W QSIF/QQVGA (160x120)/ R' D8 z* k, V F7 n g4 a; z
手机摄像模组基本知识讲解
起始电流
马达开始动作的需要最少驱动电流值
斜率
马达运动时，行成直线的斜率
回滞
同一电流值下，马达向上运动和向下运动时的行程差异
姿势差 VCM在水平、向上、向下三个方向运动时，同一电流下的行程差异
阻值
马达的正极和负极之间的电阻值
tilt
马达在静止或运动的过程中，出现倾斜和偏移现象
18
Sensor简介
Sensor：图像传感器，又称芯片、晶圆、Wafer。是感光元器件，主要作用 是将光信号转换为电信号。主要分为CCD和CMOS两种。 CMOS Sensor根据其封装 方式可以分为CSP、COB 两种结构。 我们模组的像素划分就是 以Sensor的像素为依据的。
模组基本知 识讲解
撰写:程 竹 撰写时间:2015-01-20
1
一、CCM产品简介
• 概念 CCM (Compact Camera Module):即微型摄像模块,因常使用在手机上也 被称为手机摄像头或手机摄像模块,可采用CMOS或者CCD感光元件.
• 分类 1.按SENSOR类型(主要): 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，我司产品即使用此类型芯片 2.按制造工艺: CSP：CHIP SCALE PACKAGE COB：CHIP ON Board PLCC： Plastic Leaded Chip Carrier
14
名词
解释
♥TTL
光学总长Biblioteka ♥FOV视场角♥FNO
光圈
RI
相对照度
Distortion
摄像头模组测试术语
摄像头模组测试术语摄像头模组，全称CameraCompact Module，简写为CCM。
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。
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。
LENS部分EFL：effective focal length 有效焦距，就是透镜系统中⼼到成像焦点的距离FOV：field of view 视场⾓，就是镜头能拍摄到的最⼤事业范围，指对⾓线视⾓。
视场⾓分为垂直、⽔平和对⾓线三种F/NO：F-number 焦数，即有效焦距（EFL）与⼊射瞳孔直径（EPD）的⽐值，F/NO=EFL /EPDImage Circle：像素圈，指光学系统所成像的最⼤区域。
TTL：total track length 镜头总⾼，总⾼分为光学及机构，⼀般在光学式样中为光学TTL，在镜头圆⾯中为机构TTL，光学TTL为从光学系统的第⼀⽚镜⽚⾄成像⾯的长度，如下图红⾊箭头长度，机构TTL为从Barrel顶端⾄成像⾯的长度，如下图蓝⾊箭头长度。
BFL：back flange length 后焦，指镜头最后端⾄成像⾯的长度，如下图红⾊箭头长度lllumination：相对照度，指物体或被照⾯上被光源照射所呈现的光亮程度，称为照度。
相对照度为中⼼照度与周边照度⽐值。
RI=边缘照度/中⼼照度*100%。
CRA：chief ray angel 主光线⾓度。
就是光线由物的边缘出射，通过孔径光栏的中⼼最后到达像的边缘，图中红⾊的线就是主光线，主光线⾓度为主光线与平⾏光线的⾓度。
从硬件上讨论iPhone4s的拍照能力_手机拍摄功能全解析
iPhone4拍照性能分析以及iPhone4S拍照性能展望一楼：手机拍摄功能详解，用最简单的语言全面介绍和讨论手机的拍摄功能二楼：历史上的拍照强机====================================================== =========关于手机的拍摄功能，我早想写点什么。
手机作为唯一需要时时携带的电子产品，大概从诞生起，人们就没有停止过在其身体内塞入尽可能多功能的想法(这句话稍显邪恶)。
这其中拍照功能一直被人所瞩目。
直到目前为之，不管一部手机采用什么芯片组，采用什么开放系统，但是于硬件来说，LCM和Camera还是最被人关注度的硬件配置之一。
一部手机，卖点大抵分为屏幕素质，外型设计，系统功能，外设功能等。
而在外设中，拍摄能力一直是消费者最为关注的。
其实这么说是有根据的，手机的拍摄功能确实给我们带来了很多快乐，典型的比如摄影大师陈冠希，成功的用一组写实风格的记录照片，让全球的男性都沉浸在撸管的乐趣中。
从此以后广大男性们除了收集AV后，也养成了收集各种“门”之片片的习惯。
你瞧，这不就是用手机拍摄改变了世人习惯的证据吗？iPhone4拍照性能分析以及iPhone4S拍照性能展望一iPhone4的拍照性能同学们，朋友们，老师们，阿姨们…你们拿着iPhone4，戴上美瞳，嘟着嘴巴，摆好姿势，喀嚓一下拍了一张照片。
然后要干什么？废话，当然是发微博啊，发开心网啊，发米聊啊，传彩信给男朋友啊。
这就是我要说的，iPhone的拍摄理念，和之前的手机以及相机的拍摄理念不尽相同。
iPhone的拍照，之所以关注度这么高，其实和iOS上众多的后期工具以及社交工具关联性极大。
在前面的介绍中，我们知道，对原片进行进一步后期，会极大的影响画质，而且，手机上的图像后期处理工具，多功能简单，特效化较多，处理效果模块化。
这会比在电脑上用Photoshop慢慢的后期，对图像画质的影响更加大。
So what？大家不在乎啊，一般人也很少将iPhone拍摄的照片打印出来，甚至导入电脑保存的都比较少。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
VCM Driver IC
• 首先介紹D[9:0]: DAC data input, 計算公式為 (D[9:0]/1023)X100mA,每個Driver IC 不同, 要注意
• 程式要如何設計呢? 範例: 起始電流為24mA, 在透鏡 21um為最佳對焦點
• 首先先算出起始電流(Ds/1023)x100mA=24mA, 所以 Ds為245=0xF5
• OCP_M如果變為”1” 表式電流Over, UVLO_M 如果變為”1” 表示電壓Under, 當這兩種情形 其中一種發生會將FG 變為”1”, 表示禁 止”DATA_M” 和”DATA_L” 被寫入值, 也就示 禁止輸出電流變化。
VCM Driver IC
• VCM Driver IC 與ISP 及VCM 接法
Lens 模組
• Lens 光學規格
濾光片(IR-CUT)
• 紅外吸收濾光片, 主要功能為吸收紅外線波 長, 可修正Sensor 色偏現象, 避免紅外線的干 擾, 最好使用藍玻璃, 因為藍色波長有較高的 穿透率, 如果波長穿透率低, 會因光線某些顏 色無法穿透而產生色斑, 雖然後端可以做 Color shading 的補償, 但是補償還是有一定 的極限, 所謂一分錢一分貨, 建議最好使用藍 玻璃的IR-Cut。
Camera模組
• 首先先介紹Camera 模組
Camera模組
• Camera 模組實體圖
Camera 模組
• 其中包括Lens, VCM, 底座之架, Sensor, Driver IC( 有些模組內建), PCB 及FPC輸出接口
Lens 模組
• 接著討論Lens 的光學規格 • Lens Elements 表示Lens 的對焦鏡片由幾層組成, 越
• 關於Direct 與 LSC scheme
VCM Driver IC
• SAC(Smart Actuator Control) Scheme
VCM Driver IC
• SAC(Smart Actuator Control) Scheme
VCM Drபைடு நூலகம்ver IC
• 為什麼要有SAC(smart actuator control)? • 當控制透鏡從100 Steps 到300 Steps, 而這
VCM(Voice Coil Motor)
• 至於目標物在多遠而透鏡移動到哪個位置 最清楚, 這就需要Lens 廠提供資料及AF 程式 計算修正,以下是Lens 廠提供資料
VCM Driver IC
• 要如何提供這微小的電流變化來控制VCM 來移動透鏡, 這就需要VCM Driver IC, VCM Driver IC 是使用I2C 控制, 先不考慮AF 程式 是如何寫, 當AF 找到焦點步數時, 會利用I2C 讓Driver IC 輸出電流給VCM, VCM 再移動透 鏡到達實際的對焦位置。
VCM(Voice Coil Motor)
• Download 與Upward 為透鏡後退或前進電流 與距離的曲線圖
• 在曲線圖都有最低驅動電流及最大移動位 置, 如Upward 最低驅動電流為24mA表示起 始電流, 而最大移動位置為0.22mm, 對照下 來電流為74mA
• 所以對照下來線圈通過24mA~74mA 為VCM 工作電流, 0~0.22mm 為透鏡移動範圍
VCM(Voice Coil Motor)
• 公式運算: 如果把移動距離分為1024 Step , 方便計算AF 對焦的位置,以下為計算範例
• 移動1 Step 需多少電流? • ((74-24)/1024) +24=24.048 mA, 通常24mA 為
起始電流, 設為固定值, 所以1 Step 的電流變 化量為0.048mA為一變數 • 1 Step 時透鏡移動多少距離? • 0.22/1024=0.00021mm=0.21um
VCM(Voice Coil Motor)
• VCM 組成架構
VCM(Voice Coil Motor)
• VCM 實體
VCM(Voice Coil Motor)
• 既然VCM 是通過電流來讓透鏡移動, 但通過 多少電流透鏡移動多少呢? Camera 模組廠 會提供一VCM Performance, 讓VCM Driver 控 制
VCM Driver IC
• 4. SW: Switch mode
•
1: Linear mode
•
2. Switch mode(Default)
• 都會設為Switch mode(Default)
VCM Driver IC
• 5. DRV[1:0]: Soft Switch Option • 這個意思可能是做完一次AF 後, 會關掉VCM
VCM Driver IC
• 範例: I2C Address
VCM Driver IC
• 再來就是使用I2C 控制VCM Driver IC 內的 Register 動作, 以下只是某顆VCM Driver IC 的 Register 範例
VCM Driver IC
• 除了DATA_M, DATA_L 這兩個register 讓VCM Driver IC 輸出電流來控制VCM 推動透鏡移動, 屬於動態register, 其餘都是Initial Register, 根 據VCM Driver 廠商對這個Camera 模組的 VCM而實驗出的Initial 值, 在程式起始時設進 去就好, 下面會解釋這些設定的功能。
多片則對焦越精確, 但厚度及製程也使考慮的因素 • Viewing Angle: 表示鏡頭的可視角度, 可視較度越大
越好, 但一般都低於90° • F Number: 表示光圈值, 在手機Lens使用固定光圈 • Blue Glass: 因藍色有較高的穿透率, 所以濾光片(IR-
Cut), 多使用Blue glass • TV Distortion: 鏡頭扭曲度, 越小越好
FPC(Flex Cable)
• 一般Camera 模組有32 pins, 其中包括MIPI, Power, VCM current, I2C…. 等, 但這些腳位要 如何跟手機主板上的Connector 做聯接, 就需 透過FPC, 有時因Sensor 電壓的問題, 會在FPC 上幾個LDO 做為電壓轉換, 所以FPC 又稱為 軟板, 另外Camera 模組的pin 腳編排跟跟主 板不一定完全一樣, 所以一般FPC 需個別 Layout
Camera 模組應注意事項
• 1. FPC 排線一定要Layout 對, Camera 傳輸Data 使用MIPI 模式,所以Layout 決定信號傳輸的好 壞
• 2. Camera 模組有3組電壓分別為1.2V, 1.8V, 2.8V, 這三組電壓一定要穩定, 這決定Sensor 動作, 並 影響Camera 模組的使用壽命
VCM Driver IC
• VCM Driver IC 範例
VCM Driver IC
• 因VCM Driver IC 是使用I2C 控制, 每個I2C 的零 件都有一個專屬的Address, 這是很重要, 有很多 VCM Driver 不會動都是Address 設錯,通常VCM Driver Write Address 為0x18, 而VCM Driver Read Address 為0x19, 目前手機通常有前後鏡頭, 但 由於前後鏡頭不會同時動作, 所以VCM Driver Address 可以一樣, 但需使用GPIO 切換Camera 模組即可, 但有些新型手機後鏡頭使用2個以上 的Camera 模組, 並且要同時動作, 在VCM Driver Address設計上就要注意。
手機Camera 模組及VCM 與VCM Driver 介紹
尚立高級工程師 Aladdin E-mail: aladdin_lin@
前言
• 在協助客戶調整AF 時, 常發現Camera 內的 對焦鏡片完全不動, 根本無法調AF, 會造成對 焦鏡便完全不動的原因有三, 一是Camera 模 組內的VCM 故障, 二是外掛的VCM Driver IC 故障, 三是VCM Driver 程式有問題, 前兩問題 屬於H/W, 第三個問題屬於F/W, 針對這三個 問題, 所以分三個部分介紹, 分別是Camera 模組, VCM 模組, VCM Driver 。
• 這是當將透鏡移動設為LSC 或是SAC 模式時, 在移動時的時間因素, 可設為2倍, 1倍, ½ 倍, ¼倍
VCM Driver IC
• 8. SACT[5:0]: 設置LSC 或SAC 移動時間
VCM Driver IC
• 9. FLAG: 這個VCM Driver 有3各唯獨得旗標 變數, 分別是OCP_M, UVLO_M 及FG
VCM Driver IC
• 了解VCM Driver IC 的Register 就可以寫VCM Driver 程式了, 因為Register 不多, 所以控制 程式通常幾十行就解決, 為什麼有時程式不 會動呢?通常是用錯程式,每家廠牌的 Register 位置功能都不一樣, 一套Driver 程式 是不能通用所有Driver IC, 還有在Register 有 一些Initial value, 這些必須VCM Driver 廠拿 各產牌的Lens 及VCM做實驗找出一組最佳 的值, 如果這些Initial Value 沒設對, 對焦透鏡 也是不會動或動起來不準。
• 透鏡21um ,電流變化量為4.8mA(查VCM 表) • (Dm/1023)x100mA=4.8mA, Dm為49=0x31 • 所以程式需先將0xF5 寫到DAC register, 然後再將
0x31 寫到DAC Register
VCM Driver IC
• 其他指令說明 • 1. PD(Power Down) • 當設為”1” 時將這Driver IC “Power Down”, 這