工程师电子制作故事：神级数码相机DIY设计

　　数码相机都白菜价了？现在白菜都快赶上房价了！所以，立志要成为德艺双馨摄影大师的，无论普通、文艺还是二逼的青年摄影师们，我们还是自己动手吧！

　　DIYer：ChaN

　　制作时间：半个月

　　制作难度：★★★★☆

　　GEEK指数：★★★★★

　　

　　线性扫描相机是数码相机的一种。这种相机一般在各种机器中作为组成部分发挥作用，一般来说不容易在实际生活中独立见到。这个制作能帮助你DIY并且进一步了解线性扫描相机。

　　线性CCD传感器（Charge-coupled Device line sensor，线性电荷耦合传感器）是线性扫描相机中最为重要的部分。我十多年前就在电子城中买下了它。但是想要制作一台小体积的便携线性扫描相机有些困难，电路部分需要高性能的微处理器和大容量存储器，在当时一般的个人制作对这些昂贵的高级货只能敬而远之。于是它被我扔到一个破烂盒子里，连我自己都几乎忘记了。

　　十年的时间之后，拜飞速发展的半导体工业所赐，芯片们的价格终于降到了可以接受的地步。现在即使是入门的新手也能随意享受到32位的微处理器和海量的存储卡，所以我依靠最新的技术重新开始了这个项目！

　　

　　1、线性扫描相机

　　1.1、相机原理

　　

　　普通平面相机和线性相机的比较

　　线性扫描相机是数码相机的一种，它使用线性CCD传感器（一维CCD器件）作为图像传感器。普通的数码相机用一个平面CCD器件（二维CCD器件）捕捉焦平面上的图像，获取的图案是一个二维的平面。而对线性扫描相机来说，它所获取的图案是一条一维的线！

　　即使每次获得的图像只有一条线，线性扫描相机还是有能力获得完整的图像。在制作一台线性扫描相机时，需要不断移动相机或者被摄物——这样每次获得的部分数据被存储在内存里，并最终像织布一样一条线一条线地拼凑成完整的图像。

　　在过去的胶片时代有一种狭缝相机。它和这里说的线性扫描相机类似，通过一条窄缝（一维的窗口）成像，拼合一维图像获取完整的二维图像。

　　1.2、功能应用

　　线性扫描相机具有下面这些功能：

　　－ 高分辨率。即使便宜的传感器也能做到10000点以上的分辨率。

　　－ 简单紧凑的光学系统。不需要扫描桌。

　　－ 对物体的尺寸和长度没有限制，对很长的物体也能正确成像。

　　由于这些功能，线性扫描相机在很多地方得到了广泛应用，你可以在许多重要的设备上发现它们。比如：

　　－ 复印机

　　－ 图像扫描仪

　　－ 传真机

　　－ 机器视觉（检查长形物体）

　　－ 卫星（比如拍下google地图的那些）

　　－ 终点摄影（体育比赛）

　　2、硬件构成

　　2.1、功能模块

　　

　　上图展示了构成线性扫描相机的各个功能模块。线性CCD传感器将收集的光感信息传递到AD（模拟-数字）转换器数字化，然后以数字信号形式输入控制器。这些数据可以显示在显示屏上，或者传输到存储器里。扫描的频率在500线每秒到2000线每秒之间可调，视CCD器件的种类而定。

　　电路部分被分成三大部分，每块之间通过柔性印刷电路排线相连。我经常不使用定制的PCB因为它们太贵而且没有DIY精神，设计麻烦，之后有改动也麻烦。这种一次性的制作在洞洞板上相机行事最好了。

　　这是何等的飞线功力……