Cmos sensor工作原理知识

CCM工作原理

1.CCM概述2.KnowledgeofCMOSSensor3.Lens成像光路4.产品的测试Check:lizhonghua2021/5/911.CCM概述CCM:Compactcameramodule

1-1:

CCM结构

1-2：

CCM使用范围2021/5/921-1-1COBCCMDieAttachWireBondHolderMountWafergrindingandsawFocusadjustmentImagetestFinalInspection2021/5/93LensHolderCMOSSensorFPC1-1-2CSPCCM2021/5/941-2：CCM使用范围2021/5/952.KnowledgeofCMOSSensorCMOS:ComplementaryMetalOxideSemiconductor互补金属氧化物半导体1.CMOSSensor

成像原理2.CMOSSensor

分辨率及尺寸3.CMOSsensor架构及工作原理4.ImageProcessing

处理数据2021/5/962-1.CMOSSensor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。2021/5/972-2-1.CMOSSensor分辨率CIF:352*288(10万)VGA:640*480(30万)SVGA:800*600(48万)SXGA:1280*1024(1.3Mega)UXGA:1600*1200(2Mega)QXGA:2048*1536(3Mega)2021/5/982-2-2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:1/2”1/3”1/4”1/5”1/7”1/11”

等.2021/5/993-1-1CMOSsensor架构2021/5/9103-1-22021/5/9113-1-32021/5/9123-1-4CMOSSensor成像过程2021/5/913

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.AutomaticWhiteBalance

白平衡（WhiteBalance）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.AutomaticExposure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.ColorCorrection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。4-1ImageProcessing（图像处理）2021/5/9144.LensShadingCorrection（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.EdgeEnhance（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.AutomaticFlickerCancellation（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.BadPixelCorrection(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。2021/5/9152021/5/9162021/5/9172021/5/9183

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

ImageCycleCRA镜头的主入射角Construction镜头的构成TVDistortion

失真度Relativeillumination

2021/5/9192021/5/9202021/5/9213-1Lens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

2021/5/9223-2EFL/BFL/TTLEFL有效焦距：定义为Lens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（TotalTrackLength）：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2021/5/9233-3FOVFOV：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：

镜头的机械后焦=TTL-MTTL；要求机械后焦大于200um以上2021/5/9243-4RelativeilluminationRelativeillumination相对照度：

定义为中心镜头中心光强和边缘光强的比值2021/5/9253-5DistortionDistortion：描述图像的畸变程度2021/5/9264.产品的测试1.产品的PinDescription2.主板的种类3.主板的用途2021/5/9274-1.产品的PinDescription2021/5/928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2021/5/929主板的用途1.SET测试主板

OV-VGA/1.3M

SL-VGA/1.3M/2MMC-3MSG-VGA/1.3M/2M2.Camtech测试主板

SL-VGAOV-VGA/1.3MSG-VGA/1.3M/2M2021/5/930主板的用途3.CS测试主板

CS系列VGA/1.3M/2M4.CMPX测试主板

PX-VGA/1.3/2.0M5.GL-VGA和GL-1.3M测试主板测试主板6.Siliconfle测试主板

SMSI-VGA/1.3