数码相机拆解全程

看着周围越来越多的朋友在使用数码相机，心里总是痒痒的。但是对于一个囊中羞涩的学生，却一直难以实现自己的愿望。终于，在一家二手上购买了一台东芝的PDR-M4数码相机。对于数码相机，总觉得它很神秘，它里面到底是什么样的呢？总想把它打开看个究竟。也许许多朋友都会有相同的想法。

由于我一贯良好的购货记录加上老板对我DIY精神的支持我，他给我寄来了一些作为配件使用的坏相机。于是我便有了机会敲开了数码相机的外壳，看看这个神秘的家伙里面到底有些什么。下面就和大家一起分享这些经历。下图是PDR-M4的正面和背面外观。

卸掉5颗固定螺丝，轻轻地打开了相机，如图1。这台PDR-M4是镁铝合金的外壳，由前后两个壳体组成。图1左侧是后壳，右侧是前壳。可以看到SM卡插座和操作按钮电路板固定在后壳上，并通过一根数据排线连接在前壳中的一块控制电路板上。在前壳里密密麻麻地隐藏着各种部件，最醒目地就是液晶显示器了和电池匣了。大名鼎鼎的CCD 镜头在那里？图像处理器在那里？别急，让我们从后壳开始一点一点的揭开数码相机的神秘面纱。

图1

图2所示为从后壳卸下的电路板，该电路板的正面是操作数码相机的一些按钮，如删除、菜单设置、近景、方向按钮等。在电座路板的背面焊接一个SM卡的插槽。此外，从图中还可以看到黑色的接近开关。当放置SM卡的舱门打开，开关处于弹开状态；当

舱门闭合时，开关处于压紧状态。这样就可以监测SM卡的舱门是否关闭。如果没有关闭舱门相机将提示用户并拒绝工作。（这种设计考虑的真是周到）这块电路板上的所有信号都通过数据排线连接到前壳中的控制电路板上，从而实现键盘控制和SM卡的读写。

好了，现在开始解剖相机的前壳了。首先摘下液晶屏幕。（如：图3）。这块液晶是卡西欧的1.5寸彩色液晶。图中的数据排线是由控制板提供的显示控制信号，液晶上显示的内容以及亮度调节等功能都是由这些信号控制的。由于液晶需要背光支持才能显示鲜亮的色彩，而背光管需要高压电源才能工作，因此图中较粗的引线是连接电源的。这个高压电源由电池夹旁边的电源控制转换电路提供。

图3

摘掉了液晶（如：图4），我们就可更清楚地看到数码相机的内部结构了。从图4可以看到左面有许多层控制电路板，它们之间通过特殊的插座及排线相连接。在相机的中央就是数码相机的核心―CCD镜头组件了。在镜头组件的右侧是电源控制转换电路。最右边是一个电池匣子，用来放置专用的锂电池。

既然大家非常关心CCD镜头，那么就先把它摘出来亮亮象。如图5，从外表只能看到镜头、连接排线以及贴片式的辅助电路。在镜头中还可以看到里面的快门。可惜找不到CCD芯片。这是由于这个相机采用了集成的镜头组件，那个210万象素、1/2英寸的CCD 芯片被封装在组件里面了。一般的数码相机也是无法直接看到CCD芯片的,这是因为它要在镜头后面进行感光，所以大都进行了封装。图5中的CCD数据排线能够将CCD芯片产生的图像信号传送给控制电路，并将CCD芯片需要的驱动信号传送给它。由于这个相机是全自动对焦的，因此在镜头组件中还集成了一个自动对焦系统以及快门控制系统。图5的金属挡板下面是一个微型步进电机，焦距的调节就是通过这个电机完成的。旁边的贴片电路是该电机的控制驱动电路。图5中的控制信号排线是用来连接快门控制、对焦指示、对焦控制等信号的。当按下快门开关时，相机通过这些排线向镜头发出对焦、测光、曝光等指令从而完成一X数码照片的拍摄。此外，该镜头组建中还集成了一个光学取景器，以方便那些习惯了传统相机取景方式的用户。

图5

接下来我们看看那一堆控制电路板（如：图6）。它们为什么要象搭积木一样堆放在一起呢？这样的设计是为了更好的利用空间，减小数码相机的体积。为了进一步减小体积，这些电路的两面都布有元件。每一个电路板的功能相对独立，这给安装调试以及售后维修都提供了方便。自上往下，这些电路板分别是：CCD及液晶控制电路板、图像处理及存储控制电路板、外围接口控制电路板、测光及闪光灯控制电路板。数码相机的功能就是依靠这些电路协同工作而实现的。下面我们逐一看看他们的容颜。

图6

从图6中可以看到CCD及液晶控制电路板的正面。这一面主要有同CCD镜头组件的接口插座以及和控制液晶显示的排线接口插座。此外还有一些辅助的电阻、电容、晶体振荡器等元件。图7所示为该电路板的背面。该电路中有一个10位精度的单通道CCD 信号处理器—AD9803，该芯片是AD公司出品的数码相机专用的CCD信号处理器。电路中还配置了SHARP公司的CCD驱动控制器LR36685以及为CCD提供时序的时序控制芯片LR38616。有关液晶显示的驱动电路是以SHARP 的IR3Y29B为核心组成的。

图8和图9所示为图像处理及存储控制电路板。图8中最惹人注目的就是一块176引脚LQFP封装的LR38563。这个芯片就是图像处理的核心，它是SHARP公司的图像处理专用DSP。你可能熟知CANON大力宣传的图像处理芯片DIGIC。这个DSP的功能就和DIGIC一样，进行图像的压缩、转换、滤波、修正工作。这个芯片在非日系的数码相机中是很少见的，不过它的性能相当不错，想当年也是SHARP公司的傲人之作。众所周知，图像处理对存储器的需求是非常大的，因此电路中配置了16M的内存（两片Fujitsu 的81F41642D），其中9M作为图像缓存。因此即使不插SM卡，该相机也可以进行拍摄。强大的处理器和充足的内存使得这台PDR-M4在图像处理的速度上非常优秀。曾经做过对比，在连续拍摄时，该机器要比三星的Digimax 210SE快许多。比起SONY的P51也毫不逊色。而且还可以支持16画面、自动连续拍摄、动画拍摄等多种特技。

图8

图9中可以找到与后壳中的键盘以及SM卡座相连接的排线插座。在插座的旁边就是东芝专门为该相机设计的专用控制器－TC200E。该控制器管理用户通过按键对相机的操作，并完成SM卡的读写功能，以及文件系统的管理功能。对于拍摄参数的设定；拍摄照片的浏览；照片的删除、编辑、转换；与计算机的通信控制；以及相机工作状态的设定都是在该芯片的控制之下完成的。在图9中还有一片EEPROM－29LV400，该芯片中保存着这台相机的firmware，就相当于计算机主板的BIOS芯片。通过TC200E的控制，用户可以改写其中的内容，从而实现数码相机功能的软件升级。

在图9的电路中还集成了USB接口电路和串行通信接口电路。其中USB接口电路就是现在比较热门的Philips公司的PDIUSBD12。串行接口电路是基于MAXIM公司的