Cmos sensor工作原理知识【行业信息】

1、CCM工作原理,1.CCM概述 2.Knowledge of CMOS Sensor 3.Lens成像光路 4.产品的测试,Check:lizhonghua,1,学习课件,1.CCM概述,CCM: Compact camera module 1-1: CCM结构 1-2： CCM使用范围,2,学习课件,1-1-1 COB CCM,Die Attach,Wire Bond,Holder Mount,Wafer grinding and saw,Focus adjustment,Image test,Final Inspection,3,学习课件,Lens,Holder,CMOS Sensor,F

2、PC,1-1-2 CSP CCM,4,学习课件,1-2：CCM使用范围,5,学习课件,2.Knowledge of CMOS Sensor,CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor 互补金属氧化物半导体 1. CMOS Sensor 成像原理 2. CMOS Sensor 分辨率及尺寸 3. CMOS sensor 架构及工作原理 4. Image Processing 处理数据,6,学习课件,2-1. CMOS Sensor 成像原理,景物通过镜头（LENS）生成的光学图像投射到图像传感器（SENSOR）表面上，然后转为电信号，经过A/D（模

3、数转换）转换后变为数字图像信号，再送到数字信号处理芯片（DSP）中加工处理，再通过USB接口传输到电脑中处理，通过显示器就可以看到图像了,7,学习课件,2-2-1. CMOS Sensor 分辨率,CIF : 352 * 288 (10万) VGA : 640 * 480 (30万) SVGA : 800 * 600 (48万) SXGA : 1280 * 1024 (1.3 Mega) UXGA : 1600 * 1200 ( 2 Mega) QXGA : 2048 * 1536 ( 3 Mega,8,学习课件,2-2-2 感光阵列光学尺寸,感光阵列光学尺寸指感光区的对角线长度 一般有: 1

4、/2 ” 1/3 ” 1/4 ” 1/5 ” 1/7 ” 1/11” 等,9,学习课件,3-1-1 CMOS sensor 架构,10,学习课件,3-1-2,11,学习课件,3-1-3,12,学习课件,3-1-4CMOS Sensor成像过程,13,学习课件,把sensor传过来的数字信号插值，然后进行自动曝光，自动白平衡，色彩矫正，周边亮度补偿等图象校 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

5、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模拟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,4-1 Image Processing（图像处理,14,学习课件,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

6、. 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(不良像素点校正） Sensor上可能存在坏点、死点等对光线反应不正常的点，Sensor/DSP会根据周围像素计算出该死点的值,15,学

7、习课件,16,学习课件,17,学习课件,18,学习课件,3 Lens成像光路,Lens的相关参数 F/N 镜头的光圈大小 EFL 镜头的有效焦距 BFL 镜头的光学后焦 TTL 镜头的光学总长度 FOV 镜头的视角 Image Cycle CRA 镜头的主入射角 Construction 镜头的构成 TV Distortion 失真度 Relative illumination,19,学习课件,20,学习课件,21,学习课件,3-1 Lens 的光学定义,F/N：镜头的光圈,F：镜头的有效焦距 D：镜头的透光孔直径,22,学习课件,3-2 EFL/BFL/TTL,EFL有效焦距：定义为Lens

8、为等效单片透镜的中心点到sensor表面的距离 BFL 镜头的光学后焦距：定义为镜头的最后一透镜的凸起部分到sensor表面的距离 TTL（Total Track Length）：定义为镜头表面到sensor表面的距离 Note：有的镜头厂有OTTL和MTTL之分 OTTL：Lens中第一片透镜中心到sensor表面的距离 MTTL：定义为镜头表面到sensor表面的距离,23,学习课件,3-3 FOV,FOV：镜头的视角 通常说的视角是如图所示的对角线视角，也有说水平视角和垂直视角 在lens的光学系统中，还有一个等效光学入射点，视角的起点就是从光学入射点开始。 镜头的机械后焦： 镜头的机械

9、后焦=TTL- MTTL；要求机械后焦大于200um以上,24,学习课件,3-4 Relative illumination,Relative illumination 相对照度： 定义为中心镜头中心光强和边缘光强的比值,25,学习课件,3-5 Distortion,Distortion：描述图像的畸变程度,26,学习课件,4.产品的测试,1.产品的Pin Description 2.主板的种类 3.主板的用途,27,学习课件,4-1.产品的Pin Description,28,学习课件,主板的种类,1. SET测试主板 2. Camtech测试主板 3. CS测试主板 4. CMPX测试主板

10、 5. GL-VGA 和GL-1.3M测试主板测试主板 6. Siliconfle 测试主板 7. OV测试主板 8. 美光测试主板,29,学习课件,主板的用途,1. SET测试主板 OV-VGA/1.3M SL-VGA/1.3M/2 M MC-3M SG-VGA/1.3M/2 M 2. Camtech测试主板 SL-VGA OV-VGA/1.3M SG-VGA/1.3M/2 M,30,学习课件,主板的用途,3. CS测试主板 CS系列VGA/1.3M/2 M 4. CMPX测试主板 PX-VGA/1.3/2.0M 5. GL-VGA 和GL-1.3M测试主板测试主板 6. Siliconfle测试主板 SMSI-VGA/