[カメラの]カメラ モジュール ハードウェア

1.Introduction

カメラ モジュール、不足分のためのフル ネームのCameraCompactモジュール、CCM。CCMは4つの大部分から成っている:レンズ（レンズ）、センサー（センサー）、適用範囲が広い板（FPC）、および画像処理の破片（DSP）。カメラの質を定める重要な部品は次のとおりである:レンズ（レンズ）、破片画像処理の（DSP）、センサー（センサー）。CCMの主要な技術は下記のものを含んでいる:光学デザイン技術、非球面鏡の製造技術および光学コーティングの技術。

働き主義:次にレンズ（レンズ）を通して目的によって集められるライトはCMOSまたはCCDの集積回路を通して電気的信号に光シグナルを変え、デジタル画像信号に内部画像処理プロセッサ（ISP）を通して変え、そしてディジタル信号プロセッサ（DSP）のプロセスおよび改宗者のイメージ信号に標準的なGRB、YUVおよび他のフォーマットに出力する。

 

2. ハードウェア構成
2.1レンズ（レンズ）
レンズは光信号を受け取り、光信号感光性装置CMOS/CCDに一点に集中することができる装置である。レンズはセンサーのつく率を定め、全面的な効果はとつレンズに関連してある。

通常、カメラのレンズの構造はプラスチック レンズ（プラスチック）およびガラス レンズ（ガラス）を含む複数のレンズで、構成される。通常、カメラによって使用されるレンズの構造は下記のものを含んでいる:1P、2P、1G1P、1G3P、2G2P、4G、8P、等。より多くのレンズ、より高い費用;ガラス レンズはプラスチック レンズより高いが、ガラス レンズのイメージ投射効果はプラスチック レンズのそれよりよい。現在、カメラは市場の携帯電話のためにである主に1G3P （1枚のガラス レンズおよび3枚のプラスチック レンズで構成される）コストを削減するために形成した。

2.1.1レンズの主要な表示器
できるだけ多くの火炎信号A. Eliminate

B.写像性

C. CRA （主な光線の角度）は一致し、影で覆うことを減らなければならない（レンズのcra < Sensor="" CRA="">

Dの大きい開きできるだけ

わずかなE、ゆがみできるだけ等。

2.1.2レンズの主要な変数
（1）焦点距離:レンズの焦点距離は捕獲されたイメージのサイズ、視野のサイズ、被写界深度のサイズおよび映像の見通しを定める。一般的に、単一レンズ レンズのため、それははるかに複雑のカメラ レンズは多数レンズで構成されるが、レンズの中心からの焦点への間隔である。ここの焦点距離はレンズの中心点からの感光性装置（CCD）で形作られる明確なイメージへの間隔を示す。

（2）視野:私達は頻繁に映像の射撃練習場を反映するのに横の視野を使用する。より大きい焦点距離f、より小さく画角、およびより小さいイメージの範囲感光性要素で形作られる;より大きいイメージの範囲感光性要素で形作られる画角より大きく、焦点距離f、これに対してより小さく。

（3） Fの価値（口径比）:Fの価値はレンズ（すなわち、レンズによって送信されるライトの量）の明るさを示す。F=lensの焦点距離/開きの直径。同じFの価値のために、長い焦点距離レンズの開きは短い焦点距離レンズのそれより大きい。

（4）開き:開きはレンズを通るライトの量を制御するのに使用することができるレンズの中にある調節可能な光学機械開きである。可変的な開き（アイリス絞り）。開きのサイズを制御するレンズの中の機械装置。またはレンズの開きをレンズのf-stopを調節するために開けるか、または閉めるのに使用される装置を参照する。

（5）被写界深度:目的が焦点にあるとき、それの後ろのある特定の間隔への目的の全部からのある特定の間隔以内のすべての目的は明確であることと同等である。焦点がかなり鋭いどこにか支持する前部からの間隔は被写界深度呼ばれる。

2.2 VCM （ボイス・コイル・モーター）のボイス・コイル・モーター
フル ネームは音声コイルMontorの一種のモーターの電子工学のボイス・コイル・モーターである。主義はスピーカーのそれに類似しているので、高周波応答および高精度の特徴があるボイス・コイル・モーターと呼ばれる。その主要な主義は永久的な磁界、動きの上下にそれにより運転のモーターの内部のコイルのDCの流れの変更によってばねの葉の伸張の位置を制御することである。携帯電話のカメラは広く明確なイメージを示すためにレンズの位置が調節することができるオートフォーカス機能を実現するのにVCMを使用する。

2.2.1 VCMの性能の索引
VCMの性能は走行距離への流れの比率によって主に異なる。開始の流れから始まって、現在の上昇は運転することができる走行距離に比例するべきである。より小さい必須の上昇の流れ、より高い正確さ。同時に、それはまた最高のパワー消費量、最高力およびサイズによって決まる。

2.2.2 VCMsの分類
構造から大体3つの部門に分かれることができる:（1）榴散弾の構造;（2）球の構造;（3）摩擦構造。

機能の点では、それは5つの部門に大体分けることができる:（1）開ループの開いたモーター;（2）近いループ クローズド・ループ モーター;（3）代理によって中間取付けられるモーター;（4） OISの光学イメージ安定モーター（翻訳タイプ、転移シャフトのにタイプ、記憶金属のタイプ、等分けられる）;（5） OIS+Closeのループ6軸線モーター。

2.2.3 AFの原則
オートフォーカス モードに入った後、運転者は0から最大値にレンズが通常位置から最高の変位の位置に移るように、移る。現時点で、センサー イメージ投射表面は自動的に映像を撮り、DSPの救う。DSPはこれらの映像を通して各映像を計算する。MTF （調節伝達関数）の価値は、このMTFのカーブの、このポイントに相当してそしてアルゴリズムによる最大値を見つけるために、自動急上昇が達成されるようにレンズがこのイメージ投射表面で安定するように流れを得、もう一度運転者に音声コイルにこの流れを提供するように指示する。

2.2.4ズームレンズおよび焦点
:実現しなさいズームレンズ モーター（ズームレンズ）を使用して光学ズームレンズを

レンズの中のレンズのレンズの焦点距離の焦点、長さ、およびレンズの視野角のサイズの位置を影響の拡大そして減少を達成するために変えるように移動によって。

B:実現しなさい焦点モーター（AF）を使用してオートフォーカスを

レンズの焦点距離を明確なイメージを達成するために制御するように小さい間隔上の全体のレンズの位置を（レンズの中のレンズ）よりもむしろ動かしなさい。この方法は携帯電話で一般的である。

光学焦点および光学ズームレンズは異なった概念である:

光学ズームレンズはレンズの中のレンズの相対的な位置の、レンズの焦点距離の長さを変えるために移動によって焦点の位置を変えることで、イメージの拡大そして減少を実現するためにレンズの視野角を、変える;

光学集中は実際にイメージを最も明確にさせるために像距離を制御するように全体のレンズ（レンズの中のないレンズ）の位置を調節することである。

2.3 IR-CUT
実際のところライトのさまざまな波長がある。人間の目によって確認されるライトの波長範囲は320nm-760nmの間にあり、320nm-760nmを超過するライトは人間の目によって見ることができない;カメラCCDまたはCMOSのイメージ投射部品がライトのほとんどの波長を絶対に見ることができる間。さまざまなライトの参加、カメラによって元通りになる色および肉眼によって見られる色が原因で色で偏差を持ちなさい。例えば、緑植物は灰色がかった白く、赤い映像になる薄赤に、黒なる紫色、等になる。二重ピーク フィルターのろ過の効果による夜でCCDはすべてのライトをフルに活用できないし雪片の騒音および低照度の性能の現象は不十分ではない。この問題を解決するためには、IR-CUTの倍フィルターは使用される。

IR-CUTの倍フィルターはカメラ レンズのグループで造られる一組のフィルターを示す。レンズの外の赤外線センサー ポイントが輝度の変更を検出するとき、作り付けIR-CUTはライトの強度がそれに応じて自動スイッチ外面に従ってイメージが最もよい効果を達成できるように、フィルターを自動スイッチ。すなわち、昼夜で、二重フィルターはフィルターを自動スイッチできる従って昼夜の問題は、最もよいイメージ投射効果得ることができない。

2.3.1 IR-CUTの構成および主義
IRは電磁石場合もある赤外線締切りの低域フィルタ（赤外線締切りまたは吸収フィルター）、full-spectrum光学ガラス（全伝達分光フィルター）、力のメカニズム（、モーターまたは他の動力源）から二重フィルター スイッチャを成っているのどれである切り、貝、回路の管理委員会を通して転換し、置かれる。昼間ライトが十分なとき、回路の管理委員会は赤外線締切りフィルターを使用するために転換し、置くようにスイッチャを運転しCCDかCMOSは本来の性格を元通りにする;可視ライトが夜に不十分なとき、赤外線締切りフィルターは働くために自動的に、full-spectrum光学ガラス開始取除かれる。現時点で、それはCCDかCMOSがすべてのライトを赤外線カメラの夜間視界の性能を非常に改善するフルに、それにより活用でき全映像が明確、自然であるように赤外線ランプの赤外線ライトを感じることができる。

2.3.2 IR-CUTの索引
a.フィルターの効果を形づける赤外線締切りの程度、軽い伝送およびライト。

b. 電力ドライブの部品

c. 制御回路

4. 光フィルタ:IRの塗るか、がまたは青いガラスは一般に赤外線ライトをフィルタ・アウトするのに使用されている。

2.4センサー
イメージ センサー（イメージ センサー）は表面の数千万フォトダイオードへ何百万の半導体の破片である。フォトダイオードが照らされる場合、充満を発生させ、電気的信号に白色光を。その機能は人間の目に類似している、従ってセンサーの性能は直接カメラの性能に影響を与える。

2.4.1センサーの構造

2.4.2分類
感光性要素:CCD、CMOS （PPSおよびAPS）

異なったプロセス:前部照らされたFSIは、積み重なったBSIをバック照らした

2.4.3表示器
1.ピクセル

センサーは場面に相当して電子イメージを形作る、充電に白色光を多くの感光型の細胞を備えている。センサーでは、各々の感光性単位はピクセル（ピクセル）に対応する。より多くの目的の細部を感じることができる従ってイメージはより明確であることをより多くのピクセル、意味する。より高いピクセル、より明確イメージ投射効果。カメラの決断のプロダクトはピクセル価値、である例えば:1280×960=1228800

2. ターゲット サイズ

一般にインチに表現されるイメージ センサーの感光性部品のサイズ。TVのように、このデータは通常より小さいターゲット表面光通信よりよい、より大きいターゲット表面、イメージ センサーの斜めの長さを、1/3インチのような示し、より容易それはすばらしい被写界深度を得ることである。

3. 感受性

それはCCDを通して入射光の強度をかCMOSおよび関連電子回路感じることである。より高い感受性、より強く感光性表面の感受性つくべき、およびより高い特に重要であるシャッター速度、スポーツ車および夜監視を撃った場合。

4. 電子シャッター

カメラの機械シャッター機能について鋳造される言葉はある。それはイメージ センサーのライト感知の時を制御する。イメージ センサーのライト感知の価値が信号充満の蓄積ので、より長くライト感知の時間、より長く信号充満蓄積の時間、およびより大きい出力信号の流れの広さ。より速い電子シャッター、より低い強いライトの下で撃つことのために適している感受性。

5. フレーム率

それは単位時間ごとに記録されるか、またはされる映像の数を示す。絶えず一連の映像をすることはアニメーション効果を作り出す。人間視覚システムに従って、映像のプレーバックの速度が15のfpsより大きい（すなわち、15のフレーム）とき、人間の目はほとんど映像のジャンプを見ることができない;それが24のフレーム/sに達する時— 30 frames/sが（すなわち、24のフレームと30のフレーム間で）、明滅現象基本的に顕著ではない時—。

毎秒何時間を分野をか処理している間更新グラフィック センサーができるかFps （fps）またはフレーム率は示す。より滑らかで、より現実的な視覚経験の高いフレーム率の結果。

6. SN比

騒音の電圧への信号の電圧の比率はあり、SN比の単位はdBに表現される。通常、カメラによって与えられるSN比の価値は騒音レベルがまたそれに応じて増加するようにAGCがつくとき、小さい信号が後押しされるのでAGC （自動利得制御）が消えるとき価値である。

SN比の典型的な価値は45-55dBである。それが50dBなら、イメージにわずか騒音があるが、イメージの質はよい;それが60dBなら、イメージの質は優秀であり、騒音がない。よりよい制御。より高いと関連しているイメージSN比、の騒音ポイントの数はこの変数、洗剤映像、夜間視界映像のより少なくポイントそっくりの騒音あり。

2.5 DSPs
ディジタル信号プロセッサDSP （デジタル信号処理）機能:主にデジタル画像の信号パラメータを最大限に活用し、USBを通してPCに処理された信号をおよび他の装置送信する一連の複雑な数学アルゴリズム操作によっておよび他のインターフェイス

2.5.1 DSPとISPの違い
語集:

ISPはイメージのプロセッサ信号命令のイメージのプロセッサ信号命令の省略である。

DSPはディジタル信号プロセッサ、すなわち、ディジタル信号プロセッサの省略である。

機能説明:

ISPが一般にイメージ センサー（イメージ センサー）のアウトプット データを、AEC （自動露出制御）のような処理するのにAGC （自動利得制御）、AWB （自動白いバランス）、色の訂正のレンズの陰影、ガンマの訂正使用されていたり、および死んだピクセル、自動黒いレベル、自動白いレベルおよび他の機能を除去する。

DSPにより多くの機能、それが写真およびエコー（JPEGの符復号器）、ビデオおよびプレーバック（ビデオ符復号器）、H.264符復号器、および多くのつまり他のすることができる、処理のディジタル信号を処理することある。