Principios de Diseño Óptico en Módulos de Cámara

Los principios básicos del diseño óptico de los módulos de cámara son:

Diseño de trayectoria óptica

La ruta de transmisión de la señal de luz: La ruta de transmisión de la señal de luz del módulo de cámara debe ser lo más corta posible para reducir la pérdida y distorsión de la señal. La señal de luz entra a través de la lente, pasa por el filtro y finalmente llega a los elementos fotosensibles. sensor de imagen CMOS). - En español.

El diseño de la lente: El diseño de la lente debe garantizar que la señal de luz se pueda enfocar de manera eficiente y precisa en el elemento fotosensible. La lente suele estar compuesta por múltiples elementos ópticos, cada uno con una función específica, como corregir aberraciones y mejorar la transmitancia.

Corrección de aberraciones

Aberración esférica: Al diseñar de manera razonable la curvatura y el grosor de la lente, se reduce la aberración esférica, lo que hace que la imagen sea más clara.

Aberración cromática: recubrimientos de múltiples capas o materiales especiales para elementos ópticos, se reduce la dispersión de luces de diferentes longitudes de onda, mejorando la calidad de imagen.

Al optimizar la estructura de la lente, se reduce, especialmente en las áreas de borde de la imagen.

Curvatura de campo: Ajustar el diseño de la lente mantiene todo el plano de imagen en una superficie plana, reduciendo la causada por la curvatura de campo.

Al diseñar una estructura de lente razonable, se reduce la distorsión de barril y la distorsión de cojín, haciendo que la imagen sea más realista.

Diseño de apertura

Tamaño de la apertura: El tamaño de la apertura afecta directamente la cantidad de luz y la profundidad de campo. Una apertura más grande aumenta la luz pero disminuye la profundidad de campo; una apertura más pequeña aumenta la profundidad de campo pero reduce la luz. El diseño debe ser equilibrado según el escenario de aplicación.

Mecanismo de apertura: Los módulos de cámara modernos suelen estar equipados con aperturas ajustables para adaptarse a diferentes condiciones de iluminación.

4. Hello, how are you doing today? Diseño de filtro

Filtro infrarrojo: El filtro sirve para filtrar la luz infrarroja y evitar que afecte la calidad de la imagen.

Un filtro UV puede reducir la interferencia de la luz ultravioleta en la imagen.

Un filtro polarizador puede reducir la interferencia de la luz reflejada, mejorando el contraste de la imagen.

Diseño de Elemento Fotosensible

Elemento fotosensible: Los elementos fotosensibles comunes son CMOS y CCD. CMOS se utiliza ampliamente debido a su bajo consumo de energía y bajo costo, mientras que CCD es más común en aplicaciones de gama alta.

Tamaño de píxel: El tamaño del píxel afecta directamente a la resolución y sensibilidad de la imagen. Píxeles más grandes aumentan la sensibilidad pero disminuyen la resolución; píxeles más pequeños aumentan la resolución pero disminuyen la sensibilidad.

El rango dinámico: El rango dinámico del elemento fotosensible determina su rendimiento en escenas de alto rango dinámico. Un elemento de alto rango dinámico puede lograr mejores resultados en entornos con fuertes contrastes de luz y oscuridad.

Tecnología de Encapsulación

La tecnología MOB (Molding on Board) encapsula componentes electrónicos dentro de un molde, una estructura integrada. Esto mejora la estabilidad y confiabilidad del módulo.

La tecnología MOC (Molding on Chip) avanza aún más MOB al encapsular los alambres de oro dentro del molde, conectándolos directamente al chip. Esto mejora aún más la confiabilidad y el rendimiento de la encapsulación.

Adaptabilidad ambiental

Adaptabilidad a la temperatura: Los módulos de cámara deben mantener un rendimiento estable en diferentes entornos de temperatura. Las consideraciones de diseño deben incluir el coeficiente de expansión térmica y la estabilidad térmica de los materiales.

Resistencia al polvo y al agua: Para los módulos de cámara utilizados en aplicaciones al aire libre, es necesario un diseño resistente al polvo y al agua para garantizar un funcionamiento normal en condiciones adversas.

8. Control de costos

Elegir materiales sabiamente puede equilibrar rendimiento y costos.

Proceso de Producción: Optimizar el proceso de producción puede mejorar la eficiencia de producción y reducir costos.

Al seguir estos principios, se pueden diseñar módulos de cámara de alto rendimiento y alta fiabilidad para satisfacer las demandas de diversos escenarios de aplicación.