Prinzipien des optischen Designs in Kameramodulen

Die optische Gestaltung von Kameramodulen ist ein komplexer und aufwendiger Prozess, der mehrere Schlüsselelemente und technische Indikatoren umfasst. Einige grundlegende Prinzipien der optischen Gestaltung von Kameramodulen sind:

Optischer Pfad Design

Lichtsignalübertragungspfad: Der Lichtsignalübertragungspfad des Kameramoduls sollte so kurz wie möglich sein, um Signalverlust und Verzerrung zu reduzieren. Das Lichtsignal gelangt durch das Objektiv, passiert den Filter und erreicht schließlich die lichtempfindlichen Elemente wie z. B. einen Fotosensor. CMOS-Bildsensor). - Deutsch:).

Die Linsenkonstruktion: Die Linsenkonstruktion sollte sicherstellen, dass das Lichtsignal effizient und präzise auf das lichtempfindliche Element fokussiert werden kann. Die Linse besteht in der Regel aus mehreren optischen Elementen, von denen jedes eine spezifische Funktion hat, wie die Korrektur von Aberrationen und die Verbesserung der Transmission.

Aberrationskorrektur

Sphärische Aberration: Durch eine vernünftige Gestaltung der Krümmung und Dicke der Linse wird die sphärische Aberration reduziert, wodurch das Bild klarer wird.

Chromatische Aberration: Mehrschichtbeschichtungen oder spezielle Materialien für optische Elemente reduzieren die Dispersion von Licht unterschiedlicher Wellenlängen und verbessern die Bildqualität.

Durch die Optimierung der Linsenstruktur wird die Verzerrung, insbesondere in den Randbereichen des Bildes, reduziert.

Feldkrümmung: Durch Anpassung des Linsendesigns wird die gesamte Bildebene auf einer flachen Oberfläche gehalten, wodurch die durch Feldkrümmung verursachten Effekte reduziert werden.

Durch das Entwerfen einer vernünftigen Linsenstruktur werden tonnenförmige Verzerrungen und Kissenverzerrungen reduziert, wodurch das Bild realistischer wird.

3. Blendenentwurf

Blendenöffnung: Die Größe der Blendenöffnung beeinflusst direkt die Lichtmenge und die Tiefenschärfe. Eine größere Blendenöffnung erhöht das Licht, verringert jedoch die Tiefenschärfe; eine kleinere Blendenöffnung erhöht die Tiefenschärfe, verringert jedoch das Licht. Das Design muss entsprechend dem Anwendungsszenario ausbalanciert sein.

Blendenmechanismus: Moderne Kameramodule sind in der Regel mit verstellbaren Blenden ausgestattet, um sich an unterschiedliche Lichtverhältnisse anzupassen.

4. into Deutsch is "4." in German. Filter Design -> Filterdesign

Infrarotfilter: Der Filter dient dazu, Infrarotlicht herauszufiltern, um zu verhindern, dass es die Bildqualität beeinträchtigt.

Ein UV-Filter kann die Interferenz von ultraviolettem Licht auf das Bild reduzieren.

Ein Polarisationsfilter kann die Störung von reflektiertem Licht reduzieren und den Kontrast des Bildes verbessern.

Photosensitive Element Design - Fotosensorelement Design

Lichtempfindliches Element: Die gängigen lichtempfindlichen Elemente sind CMOS und CCD. CMOS wird aufgrund seines geringen Stromverbrauchs und niedrigen Kosten weit verbreitet eingesetzt, während CCD in Endanwendungen häufiger vorkommt.

Pixelgröße: Die Größe des Pixels beeinflusst direkt die Auflösung und Empfindlichkeit des Bildes. Größere Pixel erhöhen die Empfindlichkeit, verringern jedoch die Auflösung; kleinere Pixel erhöhen die Auflösung, verringern jedoch die Empfindlichkeit.

Dynamikbereich: Der Dynamikbereich des lichtempfindlichen Elements bestimmt seine Leistung in Szenen mit hoher Dynamik. Ein Element mit hohem Dynamikbereich kann in Umgebungen mit starken Licht- und Dunkelkontrasten bessere Ergebnisse erzielen.

6. Encapsulation Technology -> Einkapselungstechnologie

MOB-Technologie: Die MOB (Molding on Board)-Technologie verkapselt elektronische Komponenten innerhalb einer Form, einer integrierten Struktur. Dies erhöht die Stabilität und Zuverlässigkeit des Moduls.

MOC-Technologie: Die MOC (Molding on Chip)-Technologie verbessert die MOB weiter, indem sie die Golddrähte innerhalb der Form verkapselt und sie direkt mit dem Chip verbindet. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und Leistung der Verkapselung weiter.

7. Umweltanpassung

Temperaturanpassung: Kameramodule müssen eine stabile Leistung in verschiedenen Temperaturumgebungen aufrechterhalten. Bei der Gestaltung sind thermische Ausdehnungskoeffizient und thermische Stabilität der Materialien zu berücksichtigen.

Staub- und wasserbeständiges Design: Für Kameramodule, die in Außenanwendungen verwendet werden, ist ein staub- und wasserbeständiges Design erforderlich, um einen normalen Betrieb unter rauen Bedingungen zu gewährleisten.

8. Kostenkontrolle

Die Auswahl von Materialien kann Leistung und Kosten ausgewogen halten.

Optimierung des Produktionsprozesses kann die Produktionsleistung steigern und die Kosten senken.

Durch die Einhaltung dieser Prinzipien können leistungsstarke, hochzuverlässige Kameramodule entwickelt werden, die den Anforderungen verschiedener Anwendungsszenarien gerecht werden.