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 DIP

CLCC CSP

Image 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XGA

2048*1536 (3Mega)

６、QSXGA: Quadruple SXGA四倍的SXGA

2560*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、SiliconFile

7、MagaChip

8、SET

9、PixelPlus

10、Hynix

11、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。经芯片内部图像处理电路(ISP)对信号进行一系列处理，最后将数字图像信号输出。

SENSOR内部功能框图

SENSOR架构

SENSOR架构

SENSOR架构

每单位像素点由一个感光二极管、一个电信号转换单元、一个信号传输晶体管，以及一个信号放大器所组成。

SENSOR架构

舜宇光电

SENSOR图像处理功能

Image Processing （图像处理）

把sensor传过来的模拟信号进行数字信号转换，然后进行自动曝光，自动白平衡，色彩矫正，亮度补偿等图象校正功能。然后进行格式转换，以YUV或RGB 格式输出。

1. Automatic White Balance

白平衡（White Balance）就是通过图像调整，使在各种光线条件下拍摄出

的照片色彩和人眼所看到的景物色彩完全相同。简单地说白平衡就是无论环境光线如何，仍然把“白”定义为“白”的一种功能。

2. Automatic Exposure

自动曝光控制是能够自动调整曝光时间和放大增益以适应不同的环境亮度。

3. Color Correction

颜色校正由于Sensor对于不同颜色光线的响应与人的视觉系统对于颜色的反应有所不同，所以需要对图像的颜色作相应的校正才能接近人的视觉。

SENSOR图像处理功能

4. Lens Shading Correction （亮度校正）

由于Lens的光学特性，Sensor影像区的边缘区域接收的光强比中心小，因此需要进行校正，使整个图像的亮度均匀。

5. Edge Enhance （色彩还原）

由于使用色彩插补算法（根据周围像素计算平均值），图像会显得模糊不清，因此需要进行校正，使图像变得锐利。

6. Automatic Flicker Cancellation （自动消噪)

如果拍摄环境使用交流电供电的灯源（日光灯），光源的亮度也是周期性（50/60Hz）变化，当Sensor的积分时间不是光源闪烁频率的整数倍时，图像会出现明暗相间的条带。部分Sensor有自动消除条带噪声的功能。

7. Bad Pixel Correction(不良像素校正）

Sensor上可能存在坏点、死点等对光线反应不正常的点，Sensor内部DSP会根据周围像素计算出该死点的值。