基于CMOS的摄像机板机内部结构分析

板机多为CMOS芯片的，最大特点就是便宜。目前市场上主要为网吧摄像头、楼宇对讲、网络摄像机等方面用。当然也不乏某些监控方面使用。板机属于低档次的摄像机产品，所以一般不推荐在重要监控环境下使用。目前CCD中的板机以1/4寸的夏普、LG等比较常用。当然目前不少做摄像机的有采用这类板机做半球型摄像机。这种摄像机的特点就是可摄取图像，但是受镜头和摄像机电路设计结构和成本制约多数效果不好。下文以CMOS为列说说摄像机中板机的内部结构，供大家学习。

CMOS是Complementary Metal Oxide Semiconductor（补充金属氧化物半导体）的缩写。CMOS是高度集成化的芯片，不仅价格低廉而且装配也非常简单，而不像生产CCD芯片那样麻烦。CMOS芯片的基本单元是像素，当光照射到这些象素上时会发生光电反应。到目前为止，CMOS芯片和CCD芯片最大的不同就是CMOS的象素灵敏度比CCD低而且图像噪音比较大。图像噪音，就像录音过程中会产生杂音一样，是由于信号干扰，在这里指的是芯片上的图象产生的电子信号。在成像过程中，周围的辐射或者其他原因都会产生图像噪音。 

 

如图，你可以看到这些摄像机的内部结构。CMOS成像器被直接焊接到电路板上。镜头和成像器被作为一个整体的单元来进行工作，芯片在底板上，镜头也用螺丝固定在上面一定高度的地方。 　　 
它的镜头本身很小，而且也没有控光装置可以变换光圈，也没有自动聚焦的系统。但是它有一层可以阻挡一些影响芯片的辐射的外衣。 

摄影焦距取决于镜头的直径（对于固定光圈的镜头而言）以及曲率。这些因素联合起来共同决定了它的焦距。而且一旦被固定在芯片上离芯片表面正确的距离，镜头就能够产生图像了。这一原理和放大镜原理有些相似，将放大镜推进或者拉远以获得清晰的图像。

一旦固定了镜头的位置就可以从距离物体约1米（3英寸）至无穷大的距离进行大致清晰的拍摄了。在镜头下面，芯片的位置就像胶卷照相机中胶卷的位置。它实际上是个焦平面，镜头在这个平面上成像。 

传感器被直接焊接在芯片底座上，不过光学镜头并没有被固定死。 

 

再凑近一点可以看到芯片中的感光芯片，就是上图中央的小片。这块特别的传感器包含有超过300，000个象素，按规则的行列排列。 

芯片上方是马赛克色彩滤色器。滤色器只允许三种颜色的光中的一种颜色照射到任何单独的像素上，要么是蓝光，要么是红光，要么是绿光。多余的绿光是用来增加对比度和清晰度的。
 
这些类型的摄像机都很便宜，因为他们容易进行大批量的生产。不象高级数码摄像机的光学系统那样复杂，它的光学系统十分简单：没有自动调焦，没有光学变焦和复杂的机械装置等等。