宁波舜宇光电信息有限公司NINGBO SUNNY OPOTECH CO.,LTD手机摄像模组知识简介宁波舜宇光电信息有限公司研发部电子课CCM名词解释手机摄像模组又称为CCM英文为：Contraction/Chip Camera Module 中文为：紧凑型/单芯片型摄像模组手机摄像模组CCM结构CCM结构手机摄像头模组由镜头(lens)、镜座（lens holder）、传感器(sensor)、电容、FPC板（Flexible Printed Circuitry）、连接器(Connector)组成。
Sensor简介图像传感器（Image Sensor）图像传感器（Image Sensor）是一种半导体芯片，其表面包含有几十万到几百万的光电二极管。
光电二极管受到光照射时，就会产生电荷，通过模数转换器芯片转换成数字信号。
目前有两种：一种是CCD（Charge Coupled Device电荷藕合器件）；另一种是CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor互补金属氧化物导体）。
Sensor简介Wafer PLCC DIPCLCC CSPImage Sensor的应用范围CCD CMOS区别CMOS器件产生的图像质量相比CCD来说要低一些。
到目前为止，市面上绝大多数的消费级别的数码相机都使用CCD作为感应器；CMOS则作为中低端产品应用于一些摄像头上。
CMOS影像传感器的优点之一是电源消耗量比CCD低，CCD为提供优异的影像品质，付出代价即是较高的电源消耗量，为使电荷传输顺畅，噪声降低，需由高压差改善传输效果。
但CMOS影像传感器将每一画素的电荷转换成电压，读取前便将其放大，利用3.3V的电源即可驱动，电源消耗量比CCD低。
CMOS影像传感器的另一优点，是与周边电路的整合性高，可将ADC与信号处理器整合在一起，使体积大幅缩小，例如，CMOS影像传感器只需一组电源，CCD却需三或四组电源，由于CCD的ADC与信号处理器的制程与CMOS不同，要缩小CCD套件的体积很困难。
CMOS SENSOR的主要分类按像素分１、CIF: Common Intermediate Format 通用中间格式352*288 (10万)２、VGA: Video Graphics Array 视频图形阵列640*480 (30万)３、SXGA: Super Extended Graphics Array高级扩展图形阵列1200*1024 (1.3Mega)４、UXGA: Ultra Extended Graphics Array超级扩展图形阵列1600*1200 (2Mega)５、QXGA: Quadruple XGA 四倍的XGA2048*1536 (3Mega)６、QSXGA: Quadruple SXGA四倍的SXGA2560*2048 (5Mega)CMOS SENSOR的主要分类CMOS SENSOR的主要分类按光学尺寸分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CMOS SENSOR的主要分类按输出接口分Traditional parallel digital video port （标准并行数字视频接口）MIPI(移动工业处理器接口)SMIA(标准移动图像处理体系结构）我司目前所用SENSOR1、OmniVision---豪威2、Aptina（Micron）---美光3、ST---意法半导体4、SamSung---三星5、Sony---索尼6、SiliconFile7、MagaChip8、SET9、PixelPlus10、Hynix11、Galaxycore（格科微）OmniVision简介OmniVision---豪威OmniVision创立于1996年，是全球最大CMOS影像传感器设计及供应商之一，旗下自最低阶的CIF等级到高阶的200万，300万，500万甚至800万产品均有。
SENSOR工作原理景物通过镜头（Lens）生成的光学图像，投射到图像传感器(Sensor)感光面上，将光信号转为电信号。
经芯片内部图像处理电路(ISP)对信号进行一系列处理，最后将数字图像信号输出。
SENSOR内部功能框图SENSOR架构SENSOR架构因为人眼对绿色的敏感度是对红色和蓝色的两倍，也即意味着为了模仿人眼感觉，SENSOR需要两倍的绿色像素。
SENSOR架构每单位像素点由一个感光二极管、一个电信号转换单元、一个信号传输晶体管，以及一个信号放大器所组成。
SENSOR架构SENSOR图像处理功能Image Processing （图像处理）把sensor传过来的模拟信号进行数字信号转换，然后进行自动曝光，自动白平衡，色彩矫正，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。
SENSOR图像处理功能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. 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（50/60Hz）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(不良像素校正）Sensor上可能存在坏点、死点等对光线反应不正常的点，Sensor内部DSP会根据周围像素计算出该死点的值。
SENSOR管脚功能描述NC：No Connect 无连接STROBE：Flash LED ControlAVDD: Analog Power 模拟电源输入AGND: Analog Ground 模拟地DVDD: Digital VDD for core logic 数字内核电源DOVDD: Digital VDD for I/O 数字I/O电源DGND: Digital Ground 数字地MCLK(XCLK): Master input clock 主时钟输入PCLK: Output pixel data synchronous clock 像素时钟输出SENSOR管脚功能描述SIO-D(SDA): I2C Serial bus data I2C串行通信数据SIO-C(SCL): I2C Serial bus clock I2C串行通信时钟 HREF: Horizontal synchronization signal 行同步输出信号VSNYC: Frame synchronization signal 帧同步输出信号 RESET: 复位控制（高电平正常工作，低电平复位）PWDN: Power down 待机模式控制（高电平进入待机，低电平正常工作）Y[9:0]: Image data 图像数据信号OV2640 (1600×1200)2.2µm像素大小50 dB25°1/4"尺寸0.6V/Lux.sec CRA 40 dB 400±25µm 保护玻璃6285±25µm×5725±25µm 长×宽尺寸905±60µm 高动态范围信噪比 2.5-3.0V (使用DVDD内部供电时需大于2.65V)Analog 1.3V±5%Core 350±30µm 焊盘直径3590×2684µm感光区面积UXGA/SXGA 15 fpsSVGA 30 fps，CIF 60 fps 最大帧率YUV(422/420)/YCbCr422RGB565/5558/10-bit Raw RGB data 8-bit compressed data 输出格式900µA待机125mW (15fps,UXGA,YUV)工作功耗1.7-3.3VI/O 电压灵敏度CCM对焦方式简介FF：Fixed Focus 定焦MF: Macro Focus 微距AF: Auto Focus 自动调焦ZOOM: 光学变焦VCM简介VCM: Voice Coil Motor(音圈马达）通过微距离移动整个镜头，改变焦距，实现清晰影像。
VCM 基本结构L e n s U n i tF r a m eC a pF .S p r i n gF .S p a c e rC o i lC a r r i e rY o k eM a g n e tB .S p a c e rB .S p r i n gB a s eS e n s o r H o l d e rVCM 原理弗莱明左手法则VCM内部有磁场B,在横切磁场的线圈通过电流I,线圈产生向上方向的力FVCM基本动作示意N S S NＢ磁场I 电流orＦ弹簧片控制移动位置我司CCM命名规则CCM基本故障现象Y0断路：极不明显水波纹CCM基本故障现象Y1断路：不明显水波纹Y2断路：轻微水波纹CCM基本故障现象CCM基本故障现象Y3断路：水波纹CCM基本故障现象Y4断路：明显水波纹CCM基本故障现象Y5断路：明显水波纹CCM基本故障现象Y6断路：失真CCM基本故障现象Y7断路：明显失真CCM基本故障现象AVDD断路：彩色斑马线CCM基本故障现象DVDD，DOVDD断路：黑屏CCM基本故障现象XCLK，PCLK，SIO-C，SIO-D断路：黑屏CCM基本故障现象PWDN，RESET断路：图像正常CCM基本故障现象HREF断路：锯齿状横条纹CCM与手机显示屏CCM与手机显示屏位置关系1:与显示屏方向不一致CCM与手机显示屏位置关系2:与显示屏方向一致CCM基本设计电路图CCM正常工作特征有像素时钟输出：PCLK有同步信号输出：HREF，VSYNC 有图像数据输出：Y0-Y9图像完整图像色彩正常工作电流符合要求待机电流符合要求无发烫等异常情况出现。