Créer un module de caméra personnalisé ne consiste pas seulement à choisir un capteur et à commander un PCB. C'est un processus contrôlé. La qualité de ce processus détermine la performance, le coût et la rapidité avec laquelle vous pouvez atteindre la production.
1. Définir les exigences
C'est l'étape la plus déterminante.
Vous verrouillez :
- Type de capteur d'image et résolution
- Fréquence d'images et champ de vision
- Interface de sortie (USB, MIPI CSI-2, etc.)
- Budget énergétique
- Contraintes de taille et de montage
- Conditions de fonctionnement telles que chaleur, vibration et indice de protection contre les intempéries
Vous choisissez également comment la caméra se connectera au reste du système. Par exemple, un CSI-2 direct sur une carte embarquée, ou une carte de caméra USB autonome. Ces choix influencent l'optique, le type de connecteur, la longueur du câble et le boîtier.
Si cette étape est vague, chaque étape suivante dérive.
2. Concevoir et prototyper
Les ingénieurs conçoivent la carte et la mécanique. La disposition du PCB, la sélection de l'objectif, la méthode de mise au point et le chemin thermique sont tous décidés ici.
Un premier prototype est ensuite construit. C'est ici que vous testez :
- Qualité d'image
- Comportement en faible luminosité et contrôle d'exposition
- Mise au point et netteté sur l'ensemble du cadre
- Firmware et pilotes
L'objectif de cette phase est la preuve, pas l'esthétique. La question est simple. Le matériel fournit-il ce que la spécification promettait.
3. Industrialiser la fabrication
Après que le prototype fonctionne, la conception est préparée pour une fabrication répétable.
Cela inclut :
- Finaliser la liste des matériaux pour le capteur et l'objectif
- Type de connecteur verrouillant et routage des câbles
- Définir les tolérances mécaniques
- Préparer le flux d'assemblage pour le pick-and-place, l'alignement des lentilles, le réglage de la mise au point, le scellement et le serrage final
À ce stade, le module cesse d'être un échantillon de laboratoire et devient un produit défini. Chaque numéro de pièce est fixe. C'est ce qui vous permet de recommander des unités plus tard avec des résultats cohérents.
4. Tester et calibrer
Avant l'approbation pour la production en volume, chaque type de module est testé et calibré.
Contrôles typiques :
- Calibration optique et précision de la mise au point
- Réglage des couleurs et réglage de l'exposition
- Intégrité du signal sur l'interface choisie
- Comportement thermique et vibratoire
- Stabilité à long terme
Cette étape filtre les assemblages faibles avant qu'ils n'atteignent le client. Elle produit également une traçabilité. Vous savez quel lot a produit quelle caméra.
5. Échelle et expédition
Lorsque les tests sont stables, la production augmente.
Les lignes d'assemblage construisent des cartes, montent des capteurs et des lentilles, les mettent au point, les scellent, effectuent un contrôle qualité et les préparent pour l'expédition. Une ligne mature gère à la fois des petites séries pour des pilotes et des volumes plus élevés pour le lancement. Le contrôle de la ligne est important, car la caméra qui a passé votre validation doit être la même caméra qui sera expédiée plus tard à 1 000 unités ou 10 000 unités.
Pourquoi ce flux est important
Un module de caméra est en partie optique, en partie électronique, en partie mécanique et en partie firmware. Si l'un de ces éléments change entre le prototype et la production de masse, la qualité de l'image dérive, le comportement électrique dérive et l'ajustement mécanique dérive.
Un chemin discipliné résout cela :
- Définir une spécification claire.
- Prouvez-le dans un prototype.
- Verrouillez la recette.
- Calibrez chaque unité.
- Expédiez à grande échelle.
Résultat : un module de caméra qui fait ce que vous aviez prévu, dans chaque unité, pas seulement dans l'échantillon de démonstration.