富士数码相机FinePix F460内部架构分析

FinePix F460是富士公司2006年前后推出的一款500万像素中档相机，带3倍光学变焦和2.5英寸LCD。最初的售价在300美元左右，这是当时的价格，而现在这款相机已经停产。我手边的这台相机是一个孩子最近从海滩旅游回来带回家的故障产品。它似乎是一个理想的拆解对象。

卸下外壳上一排常见的小螺丝钉之后，我把外壳分成了两半。相机主体是用压印的铝制外壳和模型塑料制成的，它们是香烟盒大小的数码相机所采用的流行结构和通用设施。在内部，一个塑料框架支撑着棱柱形锂离子电池组。另一个金属框架则容纳着LCD模块和系统电子装置。

尽管我排除故障任务主要侧重于无法拆解的光学部分，但是对电子器件的检查似乎也是必要的。

从电路板可以看出，F460外壳的富士商标可能是由相机的原始设计制造商(ODM)三洋公司做的。最显眼的芯片封装是一个印有三洋商标的大器件。(虽然作为一个自有品牌数码相机供应商，三洋并未取得很大的成功，但是通过为较大的相机市场中的各大品牌提供服务，三洋已经获得了相当多的业务。)

可以看到，三个电路板(一个刚性两个柔性)组成了电子组装件，其中刚性电路板支撑着数码相机引擎的绝大部分，成像器件则由柔性电路板装到镜头上。另一个柔性电路板仅用于相机背面的用户接口按钮。

这种架构反映了最近几年来许多电荷耦合器件(CCD)相机设计中相当普遍的划分原则。元器件的集成水平似乎达到了一个稳定的高度。该相机采用的是新近相机中典型的功能区块分类方法。

索尼公司的ICX505 500万像素CCD用于图像捕获。影响像素传送的CCD驱动器位于索尼公司开发的一对CXD3440分立芯片的左边。ADI公司的AD9948A负责处理CCD的输出信号，并产生CCD读取时序。该器件整合了可变增益放大器、相关双采样电路和模数转换电路，用于对CCD的输出信号进行正确的数字化，并将数字化的信号输出到后面的图像处理电路。

美信的MAX8611芯片集成了多个DC-DC转换器，可产生一系列电压值。这种CCD将带来复杂的偏置问题，并容易形成与成像器(这仍是大多数高档相机的首选器件)有关的开销。手机成像、低端数码相机以及高端数码SLR相机由于性能、成本和功率方面的原因都在向CMOS成像器转移。

用于镜头拉伸、缩放和聚焦的电机控制电路被安排在三洋公司的专用ASIC(LB8659)中。

音频输出和麦克风输入是第三大模拟"岛"，其中Rohm BH6412负责ADC和DAC操作，完成处理器和转换器之间的音频输入/输出转换。美信公司的MAX8622处理高压电荷控制，与用于放电的瑞萨公司IGBT一起点亮氙气灯。

至于数字部分，一个小型的NEC微控制器(uPD78F0533)负责接受F460的几个按钮输入，并完成常用的系统控制功能。较重的处理任务则留给三洋公司的图像处理器。这个主要芯片负责复杂的数据处理，从原始未压缩的数字图像数据直到JPEG/MPEG压缩、图像显示到LCD、图像存储到内部NAND内存或内存卡插槽。三星的移动SDRAM (K4M283233)提供了图像处理所需的工作内存。

查看了所有的电子器件之后，手头的任务又变成尝试安装一个很难安装的镜头。最后，具有微小容差的镜头筒斜面中由于落入了沙子导致缩放镜头被卡住了。相机可能已经复原，但是用于快门/光圈的复杂柔性器件在镜头拆卸期间断裂了，并且在滑移斜面被清理干净之前任何复原都不可能实现了。

最后，我不得不惊叹于故障原因了。虽然系统中所有电子器件的可靠性都可以进一步提高，但仅仅是吹进相机中的几颗沙粒就导致致命的故障。随着数码相机性能渐趋稳定，更稳健的机械设计和环境抵御能力将成为产品差异化的关键