硬件电路设计之“摄像头模组简介”

本文主要介绍摄像头模组的构成，sensor的分类及接口等等。

摄像头模组的构成

大家都知道摄像机的形态或者对外接口各种各样的都有，但内部模组基本都由镜头、基座、滤光片、sensor、DSP（含ISP）、PCB基板等部分组成，至于对外接口则根据产品的不同应用场景，有各种各样的接口类型，DSP部分同理，根据不同的应用场景，不同的使用方式，处理的需求也不一样，有的直接包含在sensor中，有的需要外接专用芯片进行处理。

Lens & Holder

镜头是将拍摄景物在传感器上成像的器件，它通常由由几片透镜组成。从材质上看，摄像头的镜头可分为塑胶透镜和玻璃透镜。

通常摄像头用的镜头构造有：1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G（P代表Plastic，G代表Glass）等。透镜越多，成本越高;玻璃透镜比塑胶贵。因此一个品质好的摄像头应该是采用玻璃镜头，成像效果就相对塑胶镜头会好。现在市场上的大多摄像头产品为了降低成本，一般会采用塑胶镜头或半塑胶半玻璃镜头(即：1P、2P、1G1P、1G2P等)。

镜头座如果从材质上来说，分为金属材质和塑料材质。镜头座从接口上面来区分的话，可以分为C、CS、M12、M9、M8等等各种不同接口的镜头，这就是根据你的需求选择。

单词“C”的来历是“cinema”（电影）的打头字母，C接口的起源是摄影机镜头。目前，C接口是由 从16毫米摄影机、电视摄像机、三目显微镜的标准接口。C接口镜头提供一个公口的螺纹与相机的母口配合。螺纹的直径是1英寸（25毫米），每英寸32圈螺纹，根据“ANSI B1.1”标准设计的。

C接口的焦平面距离是17.526毫米。

CS接口是焦平面距离12.52毫米，其余参数同C接口(C-Mount Adapter)。

所以使用一个“C/CS的5mm接环”就可以将“C口镜头”转换成“CS接口”。

Image Sensor

图像传感器分为两类：CCD(Charge Couple Device) ：电荷耦合器件CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)：互补金属氧化物半导体。CCD的优点是灵敏度高，噪音小，信噪比大。但是生产工艺复杂、成本高、功耗高。CMOS的优点是集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低。但是噪音比较大、灵敏度较低、对光源要求高。

Image Sensor的封装工艺主要有三种：LCC（Leadless Chip Carrier）、CSP（Chip Scale Package）、COB（Chip On Board）。

Sensor Interface

Image Sensor对外接口常见的有两种：串行和并行，串行的基本都采用CSI，并行的采用DVP。

ISP & DSP

ISP是Image Signal Processor（图像信号处理器）的简称，而DSP是Digital Signal Processor（数字信号处理器）的缩写。

ISP一般用来处理Image Sensor（图像传感器）的输出数据，如做AEC（自动曝光控制）、AGC（自动增益控制）、AWB（自动白平衡）、色彩校正、Lens Shading、Gamma校正、祛除坏点、Auto Black Level、Auto White Level等等功能的处理。

而DSP功能就比较多了，它可以做些拍照以及回显（JPEG的编解码）、录像以及回放（Video 的编解码）、H.264的编解码、还有很多其他方面的处理。个人理解ISP是一类特殊的处理图像信号的DSP。目前ISP可以作为一颗芯片单独存在，也可以直接集成在Image Sensor内部，对外输出就是经过ISP处理之后的YUV图像，如果不带ISP的Image Sensor输出的就是RAW格式的图像数据。也可以直接集成在AP里面，直接使用AP内部的ISP进行图像信号处理。

以上就是针对摄像头的一些简单介绍，后续会针对相关的部分进行详细介绍。