CN102905082A - 一种传感器模组 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种传感器模组，用于应对多种数据位的图像数据的生成需求。所述传感器模组包括传感器芯片、第一连接器件和第二连接器件，其中，所述第一连接器件和所述第二连接器件均设有管脚，用于向与所述传感器模组连接的编码芯片传输特定数据位的数字图像数据和数字控制信号；所述第一连接器件和第二连接器件均与所述传感器芯片通信连接；所述传感器芯片中设有处理模块、指示模块和输出模块，其中，所述处理模块用于对采集的光学图像数据进行处理，将光学图像数据转换为数字图像数据，且在不同工作模式下生成不同数据位的数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号；所述指示模块用于指示当前状态下的工作模式。

Description

一种传感器模组

技术领域

本发明涉及数字多媒体技术领域，特别是涉及一种传感器模组。

背景技术

随着数字多媒体技术的发展，摄像机进入了数字时代。随着人们对图像质量的要求越来越高，高清摄像机的应用越来越广泛。高清摄像机采用先进的传感器，使图像细节更加清晰、更加细腻。

一般的高清摄像机主要由图像采集单元、模拟前端、CPU、存储接口、信号输出接口等部分组成。其中，CPU为整个高清摄像机核心器件，其主要完成图像信号处理(ISP，Image Signal Processing)和图像信号编解码。图像采集单元主要用于采集图像，将光学图像转换为电子信号输出。不同的生成厂商提供了各具特色的图像采集单元，例如有CMOS（ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体）传感器、CCD（Charge-coupled Device。电荷耦合元件）传感器等。而不同的编码厂商采用的图像信号编解码芯片也有所不同，例如编码的方式有H264、MPEG4、MJPEG编解码等。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：不同厂商之间制造的传感器构造各不相同，当与不同的编码芯片进行连接时，会出现互不兼容、不能对接的问题。另一方面，由于接口定义的不同，不同的传感器支持的数据信号也有所不同，一般的传感器只支持8位数据或只支持16位数据，当与编码芯片连接时，也会由于支持数据的不同，造成不能兼容的问题。现有技术中，如果出现传感器与编码芯片不兼容的问题时，只能够通过改变硬件构造的方式实现兼容，成本较高。现有技术中并不存在一种通用、统一的接口规范，以解决不同厂商之间的传感器与各编码芯片之间互不兼容的问题，通用性不强。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种传感器模组，统一了传感器模组的设置方式，通过接入管脚的不同，以实现与各种编码芯片兼容的问题，通用性强。

第一方面，本发明提供的传感器模组，包括传感器芯片、第一连接器件和第二连接器件，其中，所述第一连接器件和所述第二连接器件均设有管脚，用于向与所述传感器模组连接的编码芯片传输特定数据位的数字图像数据和数字控制信号；所述第一连接器件和第二连接器件均与所述传感器芯片通信连接；所述传感器芯片中设有处理模块、指示模块和输出模块，其中，所述处理模块用于对采集的光学图像数据进行处理，将光学图像数据转换为数字图像数据，且在不同工作模式下生成不同数据位的数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号；所述指示模块用于指示当前状态下的工作模式；所述输出模块用于根据所述指示模块指示的所述当前状态下的工作模式，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

在第一方面中，本发明还具有第一种可能，即所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字控制信号或者数字图像数据确定当前状态下的工作模式。

在第一方面中，本发明还具有第二种可能，所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字控制信号的逻辑标识确定所述传感器芯片当前状态下的工作模式。

在第一方面中，本发明还具有第三种可能，所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字图像数据的电平高低确定所述传感器芯片当前状态下的工作模式。

在第一方面中，本发明还具有第四种可能，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述处理模块在所述第一工作模式下生成8位的数字图像数据，所述指示模块指示第一工作模式，所述输出模块选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号；所述处理模块在所述第二工作模式下生成16位的数字图像数据，所述指示模块指示第二工作模式，所述输出模块选择所述第一连接器件和第二连接器件中的两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

结合本发明的第一方面，以及第一方面的第一种可能、或第二种可能、或第三种可能、或第四种可能的实现方式，本发明还具有第五种可能，即所述第一连接器件和所述第二连接器件位于所述传感器模组的右上角，所述第一连接器件和所述第二连接器件平行且垂直对齐放置；所述第一连接器件的上边缘与所述传感器芯片的上边缘在投影方向上平行对齐。

结合本发明的第一方面，以及第一方面的第一种可能、或第二种可能、或第三种可能、或第四种可能的实现方式本发明还具有第六种可能，即所述传感器芯片与所述第一连接器件和所述第二连接器件放置在同一块PCB板上，所述传感器芯片与所述第一连接器件、所述第二连接器件一正一反放置，其中，所述第一连接器件和所述第二连接器件位于同一侧。

结合本发明的第一方面，以及第一方面的第一种可能、或第二种可能、或第三种可能、或第四种可能的实现方式，本发明还具有第七种可能，即所述传感器芯片、第一连接器件、第二连接器件分别放置在至少两块PCB板上，其中，所述至少两块PCB板之间用公母插座连接。

结合本发明的第一方面，以及第一方面的第六种可能或第八种可能的实现方式，本发明还具有第八种可能，即所述PCB板长38毫米、宽38毫米。

结合本发明的第一方面，以及第一方面的第一种可能、或第二种可能、或第三种可能、或第四种可能的实现方式，本发明还具有第九种可能，即所述传感器模组还包括图像信号处理模块，所述图像信号处理模块与所述传感器芯片异侧放置或者放置在不同的PCB板上。结合本发明的第一方面，以及第一方面的第一种可能、或第二种可能、或第三种可能、或第四种可能、或第五种可能、或第六种可能、或第七种可能、或第八种可能、或第九种可能的实现方式，本发明还具有第十种可能，即所述第一连接器件具有十八个管脚，分别为第一管脚、第二管脚、第三管脚、第四管脚、第五管脚、第六管脚、第七管脚、第八管脚、第九管脚、第十管脚、第十一管脚、第十二管脚、第十三管脚、第十四管脚、第十五管脚、第十六管脚、第十七管脚、第十八管脚，其中，所述第一管脚用于传输时钟信号；所述第二管脚用于传输数字地信号；所述第三管脚至所述第十管脚用于传输数字图像数据信号；所述第十一管脚用于传输行同步信号；所述第十二管脚用于传输垂直同步信号或场指示信号；所述第十三管脚用于传输接口通信数据信号；所述第十四管脚用于传输接口通信时钟信号；所述第十五管脚用于传输全局复位信号；所述第十六管脚用于传输数字地信号；所述第十七管脚和所述第十八用于传输电压信号。

结合本发明的第一方面，以及第一方面的第一种可能、或第二种可能、或第三种可能、或第四种可能、或第五种可能、或第六种可能、或第七种可能、或第八种可能、或第九种可能、或第十种可能的实现方式，本发明还具有第十一种可能，即所述第二连接器件具有十八个管脚，分别为第十九管脚、第二十管脚、第二十一管脚、第二十二管脚、第二十三管脚、第二十四管脚、第二十五管脚、第二十六管脚、第二十七管脚、第二十八管脚、第二十九管脚、第三十管脚、第三十一管脚、第三十二管脚、第三十三管脚、第三十四管脚、第三十五管脚、第三十六管脚，其中，所述第十九管脚为预留管脚，用于提供时钟信号；所述第二十管脚用于传输数字地信号；所述第二十一管脚至所述第二十八管脚用于传输色度信号；所述第二十九管脚、所述第三十管脚为预留管脚，为通用输入输出接口；所述第三十一管脚、所述第三十二管脚用于传输数据控制信号；所述第三十三管脚、所述第三十四管脚用于传输数字地信号；所述第三十五管脚、所述第三十六管脚用于传输电压信号。

结合本发明的第一方面，以及第一方面的第一种可能、或第二种可能、或第三种可能、或第四种可能、或第五种可能、或第六种可能、或第七种可能、或第八种可能、或第九种可能、或第十种可能、或第十一种可能的实现方式，本发明还具有第十二种可能，即所述传感器模组通过第一连接器件和所述第二连接器件与编码芯片通过软排线顺序连接，所述软排线之间不交叉。

结合本发明的第一方面，以及第一方面的第一种可能、或第二种可能、或第三种可能、或第四种可能、或第五种可能、或第六种可能、或第七种可能、或第八种可能、或第九种可能、或第十种可能、或第十一种可能、或第十二种可能的实现方式，本发明还具有第十三种可能，即所述第一连接器件和所述第二连接器件具体为插座。

第二方面，本发明还提供一种传感器处理装置，所述装置包括处理模块、指示模块和输出模块，其中，所述处理模块用于对采集的光学图像数据进行处理，将光学图像数据转换为数字图像数据，且在不同工作模式下生成不同数据位的数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号；所述指示模块用于指示当前状态下的工作模式；所述输出模块用于根据所述指示模块指示的所述当前状态下的工作模式，选择与所述传感器处理装置通信连接的第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向与第一连接器件和第二连接器件连接的编码芯片输出所述数字图像数据和数字控制信号。

在第二方面中，本发明还具有第十四种可能，即所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字控制信号或者数字图像数据确定当前状态下的工作模式。

在第二方面中，本发明还具有第十五种可能，即所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字控制信号的逻辑标识确定所述处理模块当前状态下的工作模式。

在第二方面中，本发明还具有第十六种可能，即所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字图像数据的电平高低确定所述处理模块当前状态下的工作模式。

结合本发明的第二方面，以及第二方面的第十四种可能、或第十五种可能、或第十六种可能的实现方式，本发明的第二方面还具有第四种可能，即所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述处理模块在所述第一工作模式下生成8位的数字图像数据，所述指示模块指示第一工作模式，所述输出模块选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号；所述处理模块在所述第二工作模式下生成16位的数字图像数据，所述指示模块指示第二工作模式，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

在第三方面中，本发明还提供一种传感器模组，所述传感器模组包括传感器芯片、第一连接器件和第二连接器件，其中，所述第一连接器件和所述第二连接器件均设有管脚，用于向通过所述第一连接器件和所述第二连接器件与所述传感器模组连接的编码芯片传输特定数据位的数字图像数据和数字控制信号；所述第一连接器件和第二连接器件均与所述传感器芯片通信连接；所述传感器芯片用于对采集的光学图像数据进行处理，将光学图像数据转换为数字图像数据，并且在不同工作模式下生成不同数据位的数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号；根据所述工作模式，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向与所述第一连接器件和第二连接器件连接的编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

在第三方面中，本发明还具有第十七种可能，即所述传感器芯片根据所述数字控制信号的逻辑标识确定当前状态下的工作模式。

在第三方面中，本发明还具有第十八种可能，即所述传感器芯片根据所述数字图像数据的电平高低确定当前状态下的工作模式。

结合本发明的第三方面，以及第三方面中的第十七种可能或第十八种可能，本发明还具有第十九种可能，即所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述传感器芯片在所述第一工作模式下生成8位的数字图像数据，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号；在第二工作模式生成16位的数字图像数据，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

本发明实施例能够达到的有益效果为：本发明实施例提供了一种传感器模组，所述传感器模组包括传感器芯片、第一连接器件和第二连接器件，所述第一连接器件和第二连接器件具有多个管脚，所述多个管脚用于向编码芯片传输特定数据位的数字图像数据和数字控制信号，以使得传感器模组和编码芯片可以通过不同的管脚进行不同信号的传输。由于本发明设置了两个连接器件，并可以根据传感器芯片当前的工作模式即当前处理的图像数据的数据位，以选择其中一个或两个连接器件与编码芯片连接。例如如果当前传感器芯片的工作模式表明当前处理的是8bit数据、需要向编码芯片传输8bit数据时，只需要选择第一连接器件与编码芯片连接即可完成8bit数据的传输。如果当前传感器芯片的工作模式表明当前处理的是16bit数据、需要传输16bit数据时，可以选择通过第一连接器件和第二连接器件向编码芯片传输数据。如果需要支持10bit或12bit数据时，只要根据具体的需要选择不同的管脚与编码芯片连接即可支持传输数据信号的兼容。另一方面，本发明还并通过设置传感器模组各器件的位置、与编码芯片的连接方式，规范了传感器模组接口的设置，使之能够与各种编码芯片兼容，通用性强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的传感器模组在投影方向上示意图；

图2为本发明实施例通孔示意图;

图3为本发明实施例固定孔示意图；

图4为本发明实施例传感器模组与编码芯片主板连接示意图。

U1—传感器芯片；J1—第一连接器件；J2—第二连接器件；

1—第一固定孔；2—第二固定孔；3—第三固定孔；4—第四固定孔；

5—第一通孔；   6—第二通孔； 7—传感器模组；8—编码芯片主板；

9—连接线；     10—连接线；   11-PCB板

具体实施方式

本发明实施例提供了一种传感器模组，统一了传感器模组的设置方式，使得传感器模组可以通过不同的连接器件传输特定数据位的数据，可以与各种编码芯片兼容，通用性强。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供传感器模组适用于具有传感器的电子设备，例如摄像机、具有摄像模块的电子设备等。

参见图1，为本发明实施例提供的传感器模组在投影方向示意图。

本发明实施例提供的传感器模组，包括传感器芯片U1、第一连接器件J1和第二连接器件J2。

其中，所述第一连接器件J1和所述第二连接器件J2均设有管脚，用于向与所述传感器模组连接的编码芯片传输特定数据位的数字图像数据和数字控制信号；所述第一连接器件J1和第二连接器件J2均与所述传感器芯片通信连接。

所述传感器芯片中设有处理模块、指示模块和输出模块，其中，所述处理模块用于对采集的光学图像数据进行处理，将光学图像数据转换为数字图像数据，且在不同工作模式下生成不同数据位的数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号，在应用中，所述数字控制信号中可以包括用于指示所述数字图像数据的位数的指示信息，以便于编码芯片进行相应的编码操作。所述指示模块用于指示所述传感器芯片当前状态下的工作模式。所述输出模块用于根据所述指示模块指示当前状态下的工作模式，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

在具体实现时，可以由系统或者用户预先设定传感器芯片中的处理模块当前状态下的工作模式，以设置处理模块在相应的工作模式下生成与所述工作模式对应的数据位的数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号。所述指示模块用于获取所述处理模块的输出以确定当前状态下的工作模式，并将确定的工作模式的判断结果发送给输出模块，所述输出模块用于根据指示模块指示的当前状态下的工作模式，选择第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向编码芯片输出所述处理模块生成的数字图像数据和数字控制信号。

具体实现时，所述传感器芯片中的处理模块当前状态下的工作模式可以包括第一工作模式和第二工作模式，所述处理模块在所述第一工作模式下生成8位的数字图像数据，所述指示模块指示第一工作模式，所述输出模块选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号；所述处理模块在所述第二工作模式下生成16位的数字图像数据，所述指示模块指示第二工作模式，所述输出模块选择所述第一连接器件和第二连接器件中的两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。当然，本领域技术人员可以理解的是，所述处理模块还可以具有第三工作模式，在所述第三工作模式下，所述处理模块生成与所述第一工作模式和第二工作模式数据位不同的数字图像数据。

其中，指示模块具体用于根据所述处理模块生成的数字控制信号的逻辑标识确定所述传感器芯片当前状态下的工作模式，或者说，根据所述数字控制信号判断图像数据的位数。具体的，指示模块可以根据传感器芯片中所述处理模块生成的I2C控制信号中的逻辑标识，确定当前状态下的工作模式以及处理生成的数据的数据位。例如，当前传感器芯片处于第一工作模式时，其处理、生成的是8bit数据时，I2C控制信号的逻辑标识为第一标识；当前传感器芯片处于第二工作模式时，其处理、生成的是16bit数据时，I2C控制信号的逻辑标识为第二标识，第一标识和第二标识不同。具体的逻辑标识可以由系统设定。这样，指示模块就可以根据获取的I2C控制信号的逻辑标识确定处理模块当前状态下的工作模式。本领域技术人员可以理解的是，指示模块还可以获取其他控制信号的逻辑标识从而确定处理模块当前状态下的工作模式，本领域技术人员在不付出创造性劳动下获取的其他实现方式，均属于本发明的保护范围。

可选的，指示模块还可以根据处理模块生成的数字图像数据的电平高低确定所述传感器芯片当前状态下的工作模式。具体的，传感器芯片如果要传输16bit数据，需要有16位数据线。如果当前传感器芯片处理、生成的是8bit数据，则后8位数据线引脚悬空，其输出的为无效数据，输出电平可能全是低电平，或者可能全是高电平，当出现后8位数据线引脚悬空、输出全为低电平或者高电平时，则可以判断当前传感器芯片处于第一工作模式，其处理、生成的是8位数据。如果是10位数据，则为后6位数据线引脚悬空。如果是12位数据，则为后4位数据线引脚悬空。如果当前传感器芯片处理的是16bit数据，则传感器芯片输出数据中能够检测到16位数据信号，则可以进一步判断处理模块当前状态下的工作模式。

其中，所述输出模块用于根据所述指示模块指示的传感器芯片当前状态下的工作模式，选择通过第一连接器件或者通过第一连接器件和第二连接器件向所述编码芯片输出特定数据位的数字图像数据和数字控制信号。当传感器芯片的工作模式指示当前处理的数据的数据位小于8位时，则选择通过第一连接器件的管脚向编码芯片输出8位数字图像数据和数字控制信号。当传感器芯片的工作模式指示当前处理的数据的数据位大于8位时，则选择通过第一连接器件和第二连接器件的管脚向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

在上文所述的实施例中，处理模块的工作模式是预先设定的，指示模块根据处理器模块生成的数字控制信号或者数字图像数据来判断处理模块的工作状态，输出模块则根据指示模块的判断结果来决定输出方式。当然，在其它可选择的实施例中，也可以在设定处理模块的当前工作状态的时候一并设定指示模块的输出信息，使得输出模块可以根据指示模块的输出信息直接就确定输出方式，这样可以节省一定的逻辑资源。

下面，对本发明实施例提供的传感器模组的构造、布局进行详细介绍。本发明实施例提供的传感器模组，包括传感器芯片U1、第一连接器件J1和第二连接器件J2。传感器模组各器件可以布置在PCB（Printed Circuit Board，印刷电路板）板上11。传感器芯片U1水平放置在PCB板11上，其上边缘与PCB板11水平对齐。第一连接器件J1和第二连接器件J2位于传感器模组的右上角。第一连接器件J1和第二连接器件J2平行，且与PCB板11上边缘平行。第一连接器件J1和第二连接器件J2垂直方向对齐。其中，在投影方向上，第一连接器件J1的上边缘和传感器芯片U1的上边缘平行对齐。所述第一连接器件和所述第二连接器件具有多个管脚，所述多个管脚用于与编码芯片进行信号交互。传感器模组通过第一连接器件J1和/或第二连接器件J2与编码芯片主板连接。具体的，所述传感器模组通过所述第一连接器件和所述第二连接器件的多个管脚中的部分或全部与编码芯片主板连接，以使得所述传感器模组兼容不同数据位的数据信号的传输。所述第一连接器件J1和第二连接器件J2具体为插座。

具体的，本发明实施例中的传感器模组可以采用单板设计，也可以采用多板设计，下面进行详细的说明。

在本发明一具体实施例中，所述传感器芯片U1与所述第一连接器件J1和所述第二连接器件J2放置在同一块PCB板11上。所述传感器芯片U1与所述第一连接器件J1、所述第二连接器件J2一正一反放置，其中，所述第一连接器件J1和所述第二连接器件J2位于同一侧。优选的，传感器芯片U1放置在PCB板11的正面，第一连接器件J1和第二连接器件放置在PCB板11的反面。优选的，所述PCB板11的大小为38毫米*38毫米。

在某些实施例中，所述第一连接器件J1和第二连接器件J2可以为插座类的连接器件。在本发明实施例中，第一连接器件J1和第二连接器件J2可以采用18Pin、间距为0.5毫米的插座,其通过柔性PCB或者是FFC（FlexibleFlat Cable，柔性扁平电缆）与所述编码芯片电信连接。

需要注意的是，本发明实施例中的传感器模组可以采用单板设计，也就是如上文所述的，所述传感器芯片U1、所述第一连接器件J1以及所述第二连接器件J2均放置在同一块PCB板上。在可选择的实施例中，也可以采用多板设计。

在本发明实施例中，传感器芯片U1放置在PCB板的正面，第一连接器件J1和第二连接器件J2放置在PCB的反面，所述PCB板的大小为38毫米*38毫米。

如图1所示，所述PCB板的正面设有一连接区域，该区域上设有连接组件，用于固定连接所述传感器芯片U1，并且实现传感器组件U1与所述传感器模组的其他电子器件的信号传输。当所述传感器芯片U1被安装于所述PCB板上时，所述传感器芯片U1处于所述连接区域上。在本发明实施例中，所述连接区域的大小为长22毫米，宽20毫米。所述PCB板于所述连接区域的两侧各设有一个通孔，分别为第一通孔5和第二通孔6，用于固定连接镜头座。第一通孔5和第二通孔6之间的距离即为传感器镜头座的中心距离。

参见图2，为本发明实施例通孔示意图。

优选的，第一通孔5和第二通孔6为圆形。如图2所示，第一通孔5和第二通孔6的直径R1为2.2毫米，第一通孔5和第二通孔6外围的焊盘直径R2为3毫米。第一通孔5和第二通孔6之间的距离为21毫米或20毫米。

优选的，可以在传感器垂直方向两侧各放置两个通孔，通孔大小相同。其中两个通孔之间的水平距离为21毫米，另外两个通孔之间的水平距离为20毫米，这样可以使得传感器镜头座的中心距离兼容21毫米和20毫米。

优选的，第一通孔5和第二通孔6为椭圆形，第一通孔和第二通孔之间的距离h₁兼容21毫米和20毫米，也就是说，h₁满足：

20mm ≤h₁≤21mm                                         (1)

如图1所示，在传感器模组四周具有四个固定孔，分别为第一固定孔1、第二固定孔2、第三固定孔3、第四固定孔4。

表1所示的为本发明实施例中的第一连接器件J1的各各管脚的连接定义。

表1

如表1所示，第一连接器件具有十八个管脚，按顺序分别为第一管脚、第二管脚、第三管脚、第四管脚、第五管脚、第六管脚、第七管脚、第八管脚、第九管脚、第十管脚、第十一管脚、第十二管脚、第十三管脚、第十四管脚、第十五管脚、第十六管脚、第十七管脚、第十八管脚。

具体的，所述第一管脚用于传输时钟信号。

所述第二管脚用于传输数字地信号。

所述第三管脚至所述第十管脚用于传输亮度数据信号。

所述第十一管脚用于传输行同步信号。

所述第十二管脚用于传输垂直同步信号或场指示信号；

所述第十三管脚用于传输接口通信数据信号。

所述第十四管脚用于传输接口通信时钟信号。

所述第十五管脚用于传输全局复位信号。

所述第十六管脚用于传输数字地信号。

所述第十七管脚和所述第十八用于传输电压信号。

具体的，第二连接器件J2各管脚信号的定义如表2所示

表2

如表2所示，第二连接器件具有十八个管脚，按照顺序分别为第十九管脚、第二十管脚、第二十一管脚、第二十二管脚、第二十三管脚、第二十四管脚、第二十五管脚、第二十六管脚、第二十七管脚、第二十八管脚、第二十九管脚、第三十管脚、第三十一管脚、第三十二管脚、第三十三管脚、第三十四管脚、第三十五管脚、第三十六管脚。

具体的，所述第十九管脚为预留管脚，用于提供时钟信号。

所述第二十管脚用于传输数字地信号。

所述第二十一管脚至所述第二十八管脚用于传输色度信号。

所述第二十九管脚、所述第三十管脚为预留管脚，为通用输入输出接口。

所述第三十一管脚、所述第三十二管脚用于传输数据控制信号。

所述第三十三管脚、所述第三十四管脚用于传输数字地信号。

所述第三十五管脚、所述第三十六管脚用于传输电压信号。

在本发明实施例中，通过设置第一连接器件J1和第二连接器件J2以使得本发明的传感器模组可以同时兼容数据8Bit/16Bit信号,如果要兼容数据8Bit信号,只需要通过第一连接器件J1连接编码芯片,如果要兼容16Bit数据,则只需要同时第一连接器件J1和第二连接器件J2与编码芯片相连。

本领域技术人员可以理解的是，如果需要兼容24bit信号或32bit信号，只需设置三个连接器件或四个连接器件即可满足要求，各连接器件的管脚可以参考表1、表2所示内容进行设置，并根据具体需要有所不同。

在本发明实施例中，由于在传感器模组中设置了两个连接器件，分别为第一连接器件和第二连接器件，并设置了连接器件各管脚信号的定义，使之能够兼容8Bit/16Bit信号，使其具有通用性。

参见图4，为本发明实施例传感器模组与编码芯片连接示意图。

如图4所示，在本实施例中，传感器模组7通过所述第一连接器件J1和所述第二连接器件J2与编码芯片主板8连接。这时，传感器模组7通过第一连接器件J1和所述第二连接器件J2与编码芯片主板8通过连接线9、连接线10顺序连接，所述连接线9和连接线10之间不交叉。具体的，传感器模组与编码芯片之间的连接以线为顺为原则，如果连接线选用镀锡面在同一面，则传感器模组上第一连接器件的第一管脚对应编码芯片接口板Pin18，即最后一脚。反之，镀锡面不在同一面，第一连接器件、第二连接器件管脚与编码芯片接口板管脚之间则是按顺序对应的，即第一连接器件或第二连接器件的第一脚对应编码芯片相应接口的第一脚。其中第一连接器件J1中的亮度信号Y[7:0]连接Hi3512 VI0或HI3515 VI0，第二连接器件J2中的色度信号C[7:0]连接Hi3512 VI2或HI3515 VI1。具体的，连接线可以为软排线。

在另一实施例中，传感器模组7也可以只通过所述第一连接器件J1与编码芯片主板8连接。这时，传感器模组7通过第一连接器件J1与编码芯片主板8通过连接线9连接。

在本发明提供的实施例中，提供了统一、规范的传感器模组结构。传感器模组具有第一连接器件和第二连接器件，接口兼容性强，可以支持BT.1120、BT.656、BT.601、DC等信号。并可以支持8bit、10bit、12bit、16bit数据。如果数据为8bit信号，则只需要将第一连接器件与相应的器件连接，可降低成本。如果数据为16bit数据，则只需要将第一连接器件和第二连接器件分别与相应器件连接，则可以支持16bit数据，通用性强。并且两根连接线的设置方式，防止软盘线过宽带来的球机转动时容易断裂的问题。

在本发明另一实施例中，传感器模组采用多板设计。所述传感器芯片U1与所述第一连接器件J1和所述第二连接器件J2分别放置在至少两块PCB板上。以两块板为例，传感器芯片U1放置在一块板上，第一连接器件J1和第二连接器件J2以及其他器件放置在另一块板上。这里，其他器件包括ISP芯片。两块板之间使用公母插座连接。当然，也可以设置为三块板设计，传感器芯片放置在一块板上、ISP芯片放置在一块板上、第一连接器件J1和第二连接器件J2放置在另外一块板上。当根据需要设置多个连接器件时，单板的层数还可以设置为更多层。本发明对此不进行限定。无论是单板设计还是多板设计，PCB板的结构和尺寸一致，单板尺寸长为38毫米、宽为38毫米。

下面，以两块板的设计为例进行说明。当采用传感器芯片与ISP模块多芯片设计时，在一块PCB板上不满足器件摆放和走线要求的情况下，可以将传感器模组各器放置在两块板上。其中，传感器芯片U1放置在一块板上，第一连接器件J1和第二连接器件J2以及ISP模块放置在另一块板上。两块PCB板之间使用公母插座连接。一公一母插座各放置在两块单板靠近边缘位置。如果采用两块板设计，在两个单板外面使用外壳进行封装、固定。两块PCB单板与外壳之间可以采用螺柱和螺丝进行固定。其中，螺柱放置在两个PCB单板之间，使用一长螺丝贯穿PCB单板和螺柱，使其固定到外壳上。螺柱的高度与公母插座的高度保持一致。优选的，螺柱的长度为10毫米。

为了使传感器芯片U1和ISP模块热量隔离，可以设置传感器芯片U1和ISP模块背离放置，即异侧放置或放置在不同的PCB板上。

传感器芯片U1和第一连接器件J1、第二连接器件J2之间的在投影方向上的相对位置与上一实施例相同。

传感器模组沿垂直方向的两侧各具有一个通孔，分别为第一通孔5和第二通孔6。第一通孔5和第二通孔6之间的距离即为传感器镜头座的中心距离。优选的，第一通孔5和第二通孔6为圆形。如图2所示，第一通孔5和第二通孔6的直径R1为2.2毫米，第一通孔5和第二通孔6外围的焊盘直径R2为3毫米。第一通孔5和第二通孔6之间的距离为21毫米或20毫米。

优选的，可以在传感器模组丝印区域垂直方向两侧各放置两个通孔，通孔大小相同。其中两个通孔之间的水平距离为21毫米，另外两个通孔之间的水平距离为20毫米，这样可以使得传感器镜头座的中心距离兼容21毫米和20毫米。优选的，第一通孔5和第二通孔6为椭圆形，第一通孔和第二通孔之间的距离h₁兼容21毫米和20毫米，也就是说，h₁满足：

20mm≤h₁≤21mm                                         (3)

当采用两块板设计时，每块单板四周各具有四个固定孔，分别为第一固定孔1、第二固定孔2、第三固定孔3、第四固定孔4。优选的，所述固定孔为圆形。如图3所示，固定孔的直径R3为2毫米，固定孔外围的焊盘直径为3毫米。固定孔之间的距离为33毫米、34毫米或35毫米。优选的，所述固定孔为椭圆形，两两固定孔之间的距离h₂兼容33毫米、34毫米和35毫米，也就是说，h₁满足：

33mm≤h₂≤35mm                                         (4)

第一连接器件J1和第二连接器件J2具有多个管脚，管脚的设置与上一实施例相同，在此不再赘述。

优选的，在采用多板设计的传感器模组中，第一连接器件J1和第二连接器件J2设置在同一块板上或设置在同侧，这样方便与编码芯片主板连接。

在本发明这一实施例中，传感器模组具有传感器芯片、ISP模块、第一连接器件、第二连接器件，各组成器件可以放置在至少两块PCB板上。并可以根据实际需要，当数据位数增加时，可以通过增加连接器件的数量来满足需要，设计灵活、通用性强。

根据本发明实施例的另一方面，还公开了一种传感器处理装置，所述装置包括处理模块、指示模块和输出模块，其中，所述处理模块用于对采集的光学图像数据进行处理，将光学图像数据转换为数字图像数据，且在不同工作模式下生成不同数据位的数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号；所述指示模块用于指示当前状态下的工作模式；所述输出模块用于根据所述指示模块指示的所述当前状态下的工作模式，选择与所述传感器处理装置通信连接的第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向与第一连接器件和第二连接器件连接的编码芯片输出所述数字图像数据和数字控制信号。

在具体实现时，可以由系统或者用户预先设定所述传感器处理装置的处理模块当前状态下的工作模式，以设置处理模块在相应的工作模式下生成与所述工作模式对应的数据位的数字图像数据，并生成与所述数字图像数据的数据位对应的数字控制信号。所述指示模块用于获取所述处理模块的输出以确定当前状态下的工作模式，并将确定的工作模式的判断结果发送给输出模块，所述输出模块用于根据指示模块指示的当前状态下的工作模式，选择与所述传感器处理装置通信连接的第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向与第一连接器件和第二连接器件连接的编码芯片输出所述处理模块生成的数字图像数据和数字控制信号。

具体实现时，所述传感器芯片中的处理模块当前状态下的工作模式可以包括第一工作模式和第二工作模式，所述处理模块在所述第一工作模式下生成8位的数字图像数据，所述指示模块指示第一工作模式，所述输出模块选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号；所述处理模块在所述第二工作模式下生成16位的数字图像数据，所述指示模块指示第二工作模式，所述输出模块选择所述第一连接器件和第二连接器件中的两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。当然，本领域技术人员可以理解的是，所述处理模块还可以具有第三工作模式，在所述第三工作模式下，所述处理模块生成与所述第一工作模式和第二工作模式数据位不同的数字图像数据。

优选地，所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字控制信号的逻辑标识确定所述处理模块当前状态下的工作模式。具体的，指示模块可以根据所述处理模块生成的I2C控制信号中的逻辑标识，确定当前状态下的工作模式以及处理、生成的数据的数据位。例如，当前处理模块处于第一工作模式时，其处理、生成的是8bit数据时，I2C控制信号的逻辑标识为第一标识；当前处理模块处于第二工作模式时，其处理、生成的是16bit数据时，I2C控制信号的逻辑标识为第二标识，第一标识和第二标识不同。具体的逻辑标识可以由系统设定。这样，指示模块就可以根据获取的I2C控制信号的逻辑标识确定处理模块当前状态下的工作模式。本领域技术人员可以理解的是，指示模块还可以获取其他控制信号的逻辑标识从而确定处理模块当前状态下的工作模式，本领域技术人员在不付出创造性劳动下获取的其他实现方式，均属于本发明的保护范围。

可选的，指示模块还可以根据处理模块生成的数字图像数据的电平高低确定所述处理模块当前状态下的工作模式。具体的，所述传感器处理装置如果要传输16bit数据，需要有16位数据线。如果当前处理模块处理、生成的是8bit数据，则后8位数据线引脚悬空，后8位数据线输出的为无效数据，输出电平可能全是低电平，或者可能全是高电平，当出现后8位数据线引脚悬空、输出全为低电平或者高电平时，则可以判断当前传感器处理装置处于第一工作模式，其处理、生成的是8位数据。如果是10位数据，则为后6位数据线引脚悬空。如果是12位数据，则为后4位数据线引脚悬空。如果当前传感器芯片处理的是16bit数据，则传感器处理装置输出数据中能够检测到16位数据信号，则可以进一步判断处理模块当前状态下的工作模式。

其中，所述输出模块用于根据所述指示模块指示的当前状态下的工作模式，选择与所述传感器处理装置通信连接的第一连接器件或者通过第一连接器件和第二连接器件向与第一连接器件和第二连接器件连接的编码芯片输出特定数据位的数字图像数据和数字控制信号。当处理模块的工作模式指示当前处理、生成的数据的数据位小于8位时，则选择通过第一连接器件的管脚向编码芯片输出8位数字图像数据和数字控制信号。当处理模块的工作模式指示当前处理、生成的数据的数据位大于8位时，则选择通过第一连接器件和第二连接器件的管脚向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

再一方面，本发明实施例公开了一种传感器模组，所述传感器模组包括传感器芯片、第一连接器件和第二连接器件，其中，所述第一连接器件和所述第二连接器件均设有管脚，用于向通过所述第一连接器件和所述第二连接器件与所述传感器模组连接的编码芯片传输特定数据位的数字图像数据和数字控制信号；所述第一连接器件和第二连接器件均与所述传感器芯片通信连接；

所述传感器芯片用于对采集的光学图像数据进行处理，将光学图像数据转换为数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号；根据所述数字图像数据的数据位，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向与所述第一连接器件和第二连接器件连接的编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

优选地，所述传感器芯片根据所述数字控制信号的逻辑标识确定当前状态下的工作模式。

优选地，所述传感器芯片根据所述数字图像数据的电平高低确定当前状态下的工作模式。

优选地，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述传感器芯片在所述第一工作模式下生成8位的数字图像数据，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号；在第二工作模式生成16位的数字图像数据，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (23)

1.一种传感器模组，其特征在于，所述传感器模组包括传感器芯片、第一连接器件和第二连接器件，其中，

所述第一连接器件和所述第二连接器件均设有管脚，用于向与所述传感器模组连接的编码芯片传输特定数据位的数字图像数据和数字控制信号；所述第一连接器件和第二连接器件均与所述传感器芯片通信连接；

所述传感器芯片中设有处理模块、指示模块和输出模块，其中，所述处理模块用于对采集的光学图像数据进行处理，将光学图像数据转换为数字图像数据，且在不同工作模式下生成不同数据位的数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号；所述指示模块用于指示当前状态下的工作模式；所述输出模块用于根据所述指示模块指示的所述当前状态下的工作模式，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

2.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字控制信号或者数字图像数据确定当前状态下的工作模式。

3.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字控制信号的逻辑标识确定所述传感器芯片当前状态下的工作模式。

4.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字图像数据的电平高低确定所述传感器芯片当前状态下的工作模式。

5.根据权利要求1所述的传感器模组，其特征在于，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述处理模块在所述第一工作模式下生成8位的数字图像数据，所述指示模块指示第一工作模式，所述输出模块选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号；所述处理模块在所述第二工作模式下生成16位的数字图像数据，所述指示模块指示第二工作模式，所述输出模块选择所述第一连接器件和第二连接器件中的两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述第一连接器件和所述第二连接器件位于所述传感器模组的右上角，所述第一连接器件和所述第二连接器件平行且垂直对齐放置；所述第一连接器件的上边缘与所述传感器芯片的上边缘在投影方向上平行对齐。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述传感器芯片与所述第一连接器件和所述第二连接器件放置在同一块PCB板上，所述传感器芯片与所述第一连接器件、所述第二连接器件一正一反放置，其中，所述第一连接器件和所述第二连接器件位于同一侧。

8.根据权利要求1至5中的任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述传感器芯片、第一连接器件、第二连接器件分别放置在至少两块PCB板上，其中，所述至少两块PCB板之间用公母插座连接。

9.根据权利要求7或8所述的传感器模组，其特征在于，所述PCB板长38毫米、宽38毫米。

10.根据权利要求1至5中的任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述传感器模组还包括图像信号处理模块，所述图像信号处理模块与所述传感器芯片异侧放置或者放置在不同的PCB板上。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述第一连接器件具有十八个管脚，分别为第一管脚、第二管脚、第三管脚、第四管脚、第五管脚、第六管脚、第七管脚、第八管脚、第九管脚、第十管脚、第十一管脚、第十二管脚、第十三管脚、第十四管脚、第十五管脚、第十六管脚、第十七管脚、第十八管脚，其中，

所述第一管脚用于传输时钟信号；

所述第二管脚用于传输数字地信号；

所述第三管脚至所述第十管脚用于传输数字图像数据信号；

所述第十一管脚用于传输行同步信号；

所述第十二管脚用于传输垂直同步信号或场指示信号；

所述第十三管脚用于传输接口通信数据信号；

所述第十四管脚用于传输接口通信时钟信号；

所述第十五管脚用于传输全局复位信号；

所述第十六管脚用于传输数字地信号；

所述第十七管脚和所述第十八用于传输电压信号。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述第二连接器件具有十八个管脚，分别为第十九管脚、第二十管脚、第二十一管脚、第二十二管脚、第二十三管脚、第二十四管脚、第二十五管脚、第二十六管脚、第二十七管脚、第二十八管脚、第二十九管脚、第三十管脚、第三十一管脚、第三十二管脚、第三十三管脚、第三十四管脚、第三十五管脚、第三十六管脚，其中，

所述第十九管脚为预留管脚，用于提供时钟信号；

所述第二十管脚用于传输数字地信号；

所述第二十一管脚至所述第二十八管脚用于传输色度信号；

所述第二十九管脚、所述第三十管脚为预留管脚，为通用输入输出接口；

所述第三十一管脚、所述第三十二管脚用于传输数据控制信号；

所述第三十三管脚、所述第三十四管脚用于传输数字地信号；

所述第三十五管脚、所述第三十六管脚用于传输电压信号。

13.根据权利要求1至12中的任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述传感器模组通过第一连接器件和所述第二连接器件与编码芯片通过软排线顺序连接，所述软排线之间不交叉。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述第一连接器件和所述第二连接器件具体为插座。

15.一种传感器处理装置，其特征在于，所述装置包括处理模块、指示模块和输出模块，其中，所述处理模块用于对采集的光学图像数据进行处理，将光学图像数据转换为数字图像数据，且在不同工作模式下生成不同数据位的数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号；所述指示模块用于指示当前状态下的工作模式；所述输出模块用于根据所述指示模块指示的所述当前状态下的工作模式，选择与所述传感器处理装置通信连接的第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向与第一连接器件和第二连接器件连接的编码芯片输出所述数字图像数据和数字控制信号。

16.根据权利要求15所述的传感器模组，其特征在于，所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字控制信号或者数字图像数据确定当前状态下的工作模式。

17.根据权利要求15所述的传感器处理装置，其特征在于，所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字控制信号的逻辑标识确定所述处理模块当前状态下的工作模式。

18.根据权利要求15所述的传感器模组，其特征在于，所述指示模块用于根据所述处理模块生成的数字图像数据的电平高低确定所述处理模块当前状态下的工作模式。

19.根据权利要求15-18中任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述处理模块在所述第一工作模式下生成8位的数字图像数据，所述指示模块指示第一工作模式，所述输出模块选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号；所述处理模块在所述第二工作模式下生成16位的数字图像数据，所述指示模块指示第二工作模式，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

20.一种传感器模组，其特征在于，所述传感器模组包括传感器芯片、第一连接器件和第二连接器件，其中，所述第一连接器件和所述第二连接器件均设有管脚，用于向通过所述第一连接器件和所述第二连接器件与所述传感器模组连接的编码芯片传输特定数据位的数字图像数据和数字控制信号；所述第一连接器件和第二连接器件均与所述传感器芯片通信连接；

所述传感器芯片用于对采集的光学图像数据进行处理，将光学图像数据转换为数字图像数据，并且在不同工作模式下生成不同数据位的数字图像数据，并生成所述数字图像数据的数字控制信号；根据所述工作模式，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个或者两个向与所述第一连接器件和第二连接器件连接的编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

21.如权利要求20所述的传感器模组，其特征在于，所述传感器芯片根据所述数字控制信号的逻辑标识确定当前状态下的工作模式。

22.如权权利要求20所述的传感器模组，其特征在于，所述传感器芯片根据所述数字图像数据的电平高低确定当前状态下的工作模式。

23.如权权利要求20-22中任一项所述的传感器模组，其特征在于，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式，所述传感器芯片在所述第一工作模式下生成8位的数字图像数据，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的一个向编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号；在第二工作模式生成16位的数字图像数据，选择所述第一连接器件和第二连接器件中的两个向所述编码芯片输出数字图像数据和数字控制信号。

Images