KameramodulDas auch als Camera Compact Module (CCM) bekannte Modul besteht aus vier Hauptkomponenten: Objektiv, Sensor, FPC (Focal Processor) und DSP (Digital Signal Processor). Objektiv, DSP und Sensor sind die entscheidenden Komponenten für die Qualität einer Kamera. Zu den Schlüsseltechnologien des CCM gehören optisches Design, die Herstellung asphärischer Spiegel und die optische Beschichtung.
Komponenten des Kameramoduls
1. Linse
Eine Linse ist ein Bauteil, das Lichtsignale empfängt und diese im CMOS/CCD-Sensor bündelt. Sie bestimmt die Lichtausbeute des Sensors und dessen Gesamtwirkung im Vergleich zu einer Sammellinse. Der optische Linsenaufbau besteht aus: Linsengehäuse (Tube), Linsengruppe (P/G), Linsenschutzdichtung (Dichtung), Filter und Linsenhalter (Halter).
Die Objektive von Kameramodulen werden in Kunststoff- (PLASTIK) und Glasobjektive (GLAS) unterteilt. Ein typisches Kameraobjektiv besteht aus mehreren Linsen, üblicherweise 1P, 2P, 3P, 1G1P, 1G2P, 2G2P, 4G usw. Je mehr Linsen, desto höher die Kosten. Glasobjektive bieten in der Regel eine bessere Bildqualität als Kunststoffobjektive, sind aber auch teurer.
2. IR-Sperre(Infrarot-Sperrfilter)
In der Natur gibt es Licht in verschiedenen Wellenlängen. Das menschliche Auge kann den Wellenlängenbereich zwischen 320 nm und 760 nm wahrnehmen; alles darüber hinaus ist für das menschliche Auge unsichtbar. Die Bildsensoren von Kameras (CCD oder CMOS) hingegen erfassen den Großteil dieses Wellenlängenbereichs. Aufgrund der unterschiedlichen Lichtanteile kommt es zu Farbabweichungen zwischen der von der Kamera wiedergegebenen Farbe und der Farbwahrnehmung des bloßen Auges. So erscheinen beispielsweise grüne Pflanzen grau, rote Bilder hellrot und schwarze violett. Bei Nacht kann der CCD-Sensor aufgrund der Filterwirkung des Bimodalfilters nicht das gesamte Lichtspektrum nutzen, was zu Bildrauschen und einer zufriedenstellenden Leistung bei schwachem Licht führt. Um dieses Problem zu lösen, wird ein IR-Sperrfilter eingesetzt.
Der IR-Sperrfilter ist ein im Kameraobjektiv integrierter Filtersatz. Sobald das Objektiv außerhalb des Infrarotsensors Änderungen der Lichtintensität erfasst, schaltet der integrierte IR-Sperrfilter automatisch um, abhängig von der Stärke des Umgebungslichts. So werden optimale Bildergebnisse erzielt. Anders ausgedrückt: Der Doppelfilter passt sich automatisch an die Lichtverhältnisse bei Tag und Nacht an und gewährleistet so stets beste Bildqualität.
3. VCM (Schwingspulenmotor)
Kamera-Moodule- VCM
Der vollständige Name lautet Schwingspulenmotor (Voice Coil Motor, VCM). Die Elektronik im Inneren des Schwingspulenmotors ist eine spezielle Art von Motor. Da das Funktionsprinzip dem eines Lautsprechers ähnelt, wird er auch Schwingspulenmotor genannt. Er zeichnet sich durch einen hohen Frequenzgang und hohe Präzision aus. Sein Hauptprinzip beruht darauf, dass in einem Permanentmagnetfeld durch die Änderung der Gleichstromstärke in der Motorspule die Dehnung der Feder gesteuert wird, wodurch eine Auf- und Abwärtsbewegung erzeugt wird. Kompaktkameras nutzen VCMs häufig zur Realisierung der Autofokusfunktion. Mithilfe des VCM kann die Position des Objektivs angepasst werden, um scharfe Bilder zu erzeugen.
4. Bildsensor
Ein Bildsensor ist ein Halbleiterchip mit Millionen bis Dutzenden Millionen von Fotodioden. Diese Fotodioden erzeugen durch Licht eine elektrische Ladung, wodurch das Licht in elektrische Signale umgewandelt wird. Seine Funktionsweise ähnelt der des menschlichen Auges, daher beeinflusst die Leistung des Sensors direkt die Leistung der Kamera.
5. DSP
Der digitale Signalprozessor (DSP) ist ein Mikroprozessor, der sich besonders für digitale Signalverarbeitungsoperationen eignet. Seine Hauptanwendung besteht in der Echtzeit- und schnellen Implementierung verschiedener digitaler Signalverarbeitungsalgorithmen.
Funktion: Hauptzweck ist die Optimierung der Parameter des digitalen Bildsignals durch eine Reihe komplexer mathematischer Algorithmen und die Übertragung des verarbeiteten Signals an Mobiltelefone, Computer und andere Geräte über USB und andere Schnittstellen.
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Veröffentlichungsdatum: 20. November 2022
