איך ממזערים את גודל מודול המצלמה?

הקדמה
במכשירים מודרניים רבים - מודול מצלמת אנדוסקופ רפואי , רחפנים, מכשירים לבישים וסמארטפונים - חלל הוא מותרות. מצלמה קטנה יותר מאפשרת מוצרים דקים יותר, כלים רפואיים פחות פולשניים ויותר מקום לחלקים אחרים. אבל לכווץ מצלמה מבלי לאבד איכות תמונה זה לא קל. מאמר זה חולק דרכים מעשיות למזער את גודל מודול המצלמה , בין אם אתה מעצב מודול מצלמה OEM מותאם אישית או בוחר מודול מצלמת USB רגיל או מודול מצלמת HD.

למה הגודל חשוב

• אנדוסקופים רפואיים - קצה קטן יותר מפחית את אי הנוחות של המטופל ומגיע למעברים צרים יותר.

• אלקטרוניקה לצרכן - סמארטפונים, משקפיים חכמות, מזל'טים זקוקים למצלמות קומפקטיות במיוחד.

• בוסקופים תעשייתיים - מצלמות זעירות משתלבות בחורי בדיקה הדוקים יותר.

מצלמה גדולה מאלצת פשרות עיצוביות. על ידי הקטנתו, אתה משיג גמישות.

1. בחר חיישן קטן-צורה-פקטור
חיישן התמונה הוא החלק הגדול ביותר. כדי לכווץ את זה:

• בחר תבנית חיישן קטנה יותר (למשל, 1/9 אינץ' במקום 1/3 אינץ'). זה מקטין את גודל הפיקסלים וביצועים בתאורה נמוכה - פשרות.

• השתמש באריזה ברמת רקיק (WLP) - החיישן ארוז ללא מארז קרמי או פלסטיק מגושם.

• עבור מודול מצלמת אנדוסקופ , ה-OmniVision OV6948 משלב עדשה וחיישן לשבב בודד בגודל 0.65 מ'מ × 0.65 מ'מ.

2. השתמש בהרכבת שבב-על-לוח (COB)
חיישנים מסורתיים מגיעים באריזת הגנה (PLCC, CSP). COB מתקין את התבנית החשופה ישירות על ה-PCB, ומסיר את האריזה. הטבות:

• גובה נמוך יותר - ללא עובי אריזה.

• טביעת רגל קטנה יותר - ללא לידים או שוליים נוספים.

• העברת חום טובה יותר - למות ישירות על הסיפון.

COB נפוץ בייצור מודולי מצלמות OEM בנפח גבוה , במיוחד עבור עיצובי מודול מצלמות HD .

3. השתמש בעדשת לוח במקום M12 עיצובים
רבים של מודול מצלמת USB משתמשים בעדשת M12 (חוט בקוטר 12 מ'מ). עבור קומפקטיות:

• בחר עדשת לוח (S-mount) - מודבק ישירות על החיישן או מחזיק זעיר. ללא חוט, ללא טבעת נעילה.

• עדשות לוח יכולות להיות קטנות עד 3 מ'מ בקוטר. הם עם מיקוד קבוע, וזה מתאים לשימושים רבים.

עבור מודול מצלמת אנדוסקופ , עדשות לוח הן הבחירה המעשית היחידה - הקצה חייב להיות מתחת ל-5 מ'מ.

4. השתמשו ב-PCB גמישים
ניתן להקטין את הלוח המכיל את החיישן והרכיבים על ידי:

• שימוש במעגל מודפס גמיש (FPC) במקום לוח קשיח. ניתן לקפל את הגמיש, מה שהופך את ראש המצלמה לדק מאוד.

• הצבת רכיבים פסיביים על ה-flex או שילובם במצע של החיישן עצמו.

• עבור מודול מצלמת USB , הנח את שבב הגשר ומחבר ה-USB על לוח קשיח זעיר ומתקפל מאחורי החיישן.

5. פשט את
האלקטרוניקה ממשק ממשק הוסף כמות גדולה. כדי לכווץ:

• השתמש ישירות ב-MIPI CSI-2 - ללא שבב גשר. החיישן מוציא וידאו ישר למעבד. חוסך IC שלם.

• אם יש צורך ב-USB, בחר שבב גשר USB באריזת WLCSP זעירה (למשל, 3 מ'מ × 3 מ'מ) ושלב אותו עם החיישן על לוח אחד.

• עבור מודול מצלמת HD , פלט MIPI גולמי הוא הרבה יותר קומפקטי מ-USB.

6. צמצם את מספר רכיבי העדשה
עדשות באיכות גבוהה משתמשות במספר אלמנטים (5-6 חלקי זכוכית). כל אחד מוסיף אורך וקוטר. כדי לכווץ:

• השתמש בעדשות פלסטיק אספריות - אספרית אחת יכולה להחליף שתי כדוריות.

• קבל איכות תמונה מעט נמוכה יותר (למשל, פינות רכות יותר) אם היישום שלך אינו זקוק לקצוות מושלמים.

• עבור מודול מצלמת אנדוסקופ , נפוצה עדשה אספרית אחת מפלסטיק - עובדת היטב בקוטר של 2 מ'מ.

7. שלב נוריות על אותו מצע
מודולי מצלמה רבים כוללים נוריות לתאורה. במקום לוח LED נפרד:

• הצב נוריות LED ישירות על אותו PCB או גמיש כמו החיישן.

• השתמש במתות LED חשופות (שבב-על-לוח עבור נוריות LED) במקום נוריות LED ארוזות.

• עבור מודול מצלמת USB המשמש כבורסקופ, זה חוסך בקוטר של כ-1-2 מ'מ.

8. התאם אישית את הצורה (מודול מצלמת OEM)
מודולי המדף הם מרובעים או עגולים. שלך : ניתן לעצב מודול מצלמת OEM כך שיתאים בדיוק למארז

• הפוך את ה-PCB ללא מלבני - בצורת L, חתוך או חצי עיגול.

• הנח את המחבר על סיומת גמישה שמתרחקת מראש המצלמה.

• עבור מודול מצלמת אנדוסקופ רפואי , הקצה כולו הוא לרוב צילינדר מותאם אישית עם עדשה, חיישן ונוריות LED בתוך צינור מתכת דק.

9. הסר תכונות מיותרות
כל תכונה נוספת מוסיפה גודל. שאל את עצמך:

• האם אתה צריך פוקוס אוטומטי? מיקוד קבוע חוסך את מפעיל ה-VCM (1-2 מ'מ).

• האם אתה צריך מסנן נשלף חתוך IR? עבור אור גלוי בלבד, מסנן קבוע קטן יותר.

• האם אתה צריך ספק אינטרנט נפרד? שלב את ספק שירותי האינטרנט בחיישן או במעבד המארח.

עבור מודול מצלמת HD המשמש רק בתנאים בהירים, הסרת מסנן חיתוך ה-IR ושימוש בעדשה פשוטה יכולה לחתוך את הגודל ב-20%.

10. עבודה עם יצרן OEM מנוסה.
עיצוב מצלמה זעירה זקוק לידע מכני, אופטי וחשמלי. ספק מנוסה מודול מצלמות OEM כמו Sincere יכול:

• בצע אופטימיזציה של הפריסה עבור טביעת רגל מינימלית.

• מקור הרכיבים הקטנים ביותר (חיישנים, פסיביים, מחברים).

• השתמש בהרכבה מתקדמת (COB, אופטיקה ברמת רקיק).

סיכום
כדי למזער את גודל מודול המצלמה , התמקד באריזת החיישנים (COB, ברמת רקיק), סוג העדשה (עדשת לוח במקום M12), ממשק (MIPI דרך USB) ועיצוב מותאם אישית (מגמיש PCB, לוחות לא סדירים). עבור מודול מצלמת אנדוסקופ , כל מילימטר נחשב - עדשות COB ועדשות לוח חיוניים. ניתן להקטין מודול מצלמת USB עם שבב גשר זעיר ונוריות LED משולבות. מודול מצלמת HD נהנה מ-MIPI ועדשות פלסטיק אספריות. על ידי איזון טכניקות אלה, אתה יכול להשיג את המצלמה הקטנה ביותר האפשרית עבור הפרויקט שלך.

צור קשר עם Sincere כדי לדון בפרויקט מזעור מודול מצלמת OEM שלך .