臺灣博碩士論文加值系統

本論文是以一智慧型手機主流相機一千三百萬畫素自動對焦相機模組不使用傳統的連接器，而是結合Keyssa 104M與德州儀器公司(Texas Instruments，TI)的DS90UB953(Tx，Serializer序列化器，Transmit)及DS90UB954(Rx，Deserializer 解串器，Receiver)來進行無線影像資料傳輸。當然我們的目的除了利用極短距離的無線傳輸技術，在最短的時間內將大量的影像資料傳輸到雲端。而Kiss Touch 傳輸速度可以達到6Gpbs，除了速度傳輸優勢以外，亦可取代傳統連結器的物理缺陷，例如接觸不良和功耗的問題。
而最終我們更希望是打造一個相關產業的共生平台，也就是從一開始的規格制訂與相機模組相關的重要零組件，如CMOS Sensor及包括系統後端的生產製造，軟體平台，甚至是影像處理廠商(SoC System on Chip) ，把這些重要的上游下游資源整合在一起，這樣的概念就是資源共享，平台共生的概念，進而推行一個規範的聯盟。
你我都知道一個簡單的概念，假如今天你是Apple產品的愛用者，幾乎所有的充電線材，耳機，充電器都是可以共用的。而在軟體的整合上也是搭配硬體產品的。舉例來說，基本上只要有一個APP便能將軟體i-Tunes帳號或iCloud帳號的使用者，在其i-Tunes 帳號下， Apple就會視同在這帳號使用下的所有硬體你都可以將重要資料照片或聯絡簿內的重要資料上傳到雲端，甚至也可以透過電腦授權的方式，由使用者決定哪幾台裝置是要綁住帳號以供使用者方便。除此之外也可保護個人隱私權資料以避免被有心人士利用。
Kiss Touch connectivity也是這個概念，在大多數人每天都離不開手機電腦產品下， 若產品開發階段就能整合上中下游主力供應商到組裝測試，從一開始的產品零組件規格制定，到後端產品的測試與通訊規格都能整合一起。這也是Kiss Touch發展的目的。
也就是說，當我買了一支有Kiss Touch認證的手機，這可能是一支一千三百萬畫素的照相手機，但一年後我可能覺得照相機品質或許需要提升，但我又沒打算更換手機的預算，那我只需去買一個比如說是二千萬畫素同樣也是Kiss Touch聯盟認可的手機相機模組，無須拆解手機，而透過所謂的Kiss Connectivity無線傳輸技術，換句話說就是採用無連結器的方式，我們又稱這項技術叫做Kiss Connector便可透過認證來擷取使用者的帳號訊息，繼續完成使用者拍照的圖像上傳到雲端存取。
雖然3C產品每年都有新的亮點，但大家有沒有想過，當這些被我們不再繼續使用的3C產品之後可能對我們的環境帶來極大的傷害，我們或稱之3C環保災難。它不是壞了，而是跟不上我們所追求的新奇。所以有了這個無線傳輸Kiss Touch技術概念我們不僅可以減少3C產品的資源的浪費，對地球的環境保護也可盡一份微薄的心力。同時也整合了3C產品不同規格帶來的不方便。這也就是為什麼我會致力於本論文的探討。

This dissertation is constructed based on smart phones’ 1300MP Auto Focused camera module not using traditional connector but via Keyssa104， TI DS90UB953 (Tx，Transmit) and DS90UB954 (Rx，Receiver) to conduct image data transmission. Certainly our objective is to utilize short-distanced wireless transmission technology to send gigantic image data to the cloud. We hope to construct a platform in which from the beginning of specification formation，key components to the later phase of manufacturing or even ISP can all be integrated. We all know a concept that if you are an iPhone user，nearly all chargeable cords，headsets and charging devices can be used. Its integration of software is compatible of hardware，for example，with only an iTune or iCloud account，Apple would allow users to upload important pictures or contact information to its cloud. In addition，this feature protects user privacy to prevent being misused.
Named Kiss Touch is also based on the concept mentioned above.
It’d be beneficial for most people，who heavily rely on 3C products in daily lives，if key components can be integrated covering specification formation and product tests.
In other words，when I buy a Kiss Touch Connection-certified mobile phone with 1300MP camera，and several months after usage I could just buy a Kiss Touch Connection-certified 2000MP camera module to replace the original module for image quality upgrade. By doing so，I do not need to spend the replacement cost of the whole phone，nor need to dismantle the phone in order to retrieve the user information in order to obtain relevant information to do the clouding.
Although there are many changes/improvements in 3C products annually to gain consumer interests，the obsolete products cause damages to the environment. With this integration concept we could eliminate the waste and the inconveniences caused by diverse products’ specification. This is the main reason why I would like to address this topic in the dissertation.

中文摘要...................................................................................................................i
英文摘要...................................................................................................................iii
誌謝 ...........................................................................................................................v
目錄 ...........................................................................................................................vi
表目錄.......................................................................................................................viii
圖目錄.......................................................................................................................ix
第一章緒論............................................................................................................1
1.1前言.....................................................................................................1
1.2研究動機與目的..................................................................................2
1.3研究方向..............................................................................................3
1.4論文架構..............................................................................................3
第二章智慧型手機相機模組重要組成技術分析..................................................5
2.1前言.....................................................................................................5
2.2智慧型手機常見故障分析報告...........................................................6
2.3 Kiss Touch無線傳輸相機模組重要零組件組成.................................7
2.3.1 Camera CMOS Sensor .......................................................................7
2.3.2音圈馬達VCM.................................................................................10
2.3.3 VCM Driver IC..................................................................................10
2.3.4 EEPROM...........................................................................................11
2.3.5鏡片LENS ........................................................................................12
2.3.6板對板連接器Board to Board Connector..........................................15
2.4電子零件溝通橋樑與手機通訊規範探討............................................16
2.4.1 I2C Interface簡介.............................................................................16
2.4.2智慧型手機影像傳輸協定MIPI介紹..............................................17
2.4.3 D-PHY與CSI-2傳輸規範...............................................................19
2.4.4 MIPI DSI & CSI傳輸介面介紹........................................................19
2.4.5 M-PHY與D-PHY在HS/LP差異比較............................................21
2.5短距離無線傳輸..................................................................................22
2.5.1藍牙Bluetooth技術..........................................................................24
2.5.2進場通訊Near Field Communication-NFC技術...............................24
2.5.3紫蜂無線網路Zigbee技術...............................................................25
2.5.4極短距離無線傳輸比較....................................................................25
2.6短距離與極短距離無線傳輸比較.......................................................26
2.7小結.....................................................................................................28
第三章Kiss-Touch無線傳輸相機模組硬體設計...................................................29
3.1前言.....................................................................................................29
3.2 Module Board Tx與Host Board Rx重要零組件組成.........................30
3.2.1 Keyssa KSS104M..............................................................................30
3.2.2 DS90UB953-TX與DS90UB954-RX................................................32
3.3 Module Board整合Tx與Host Board整合Rx硬體探討...................34
3.3.1 KSS 104M and TX with Module Board..............................................36
viii
3.3 2 KSS 104M and RX with Host Board..................................................37
3.4 Combine無線傳輸Kiss Touch機構設計討論.....................................37
3.5 Host Board無線傳輸模擬在手機上的傳輸技術.................................39
3.6小結.....................................................................................................39
第四章研究結果與分析........................................................................................41
4.1前言.....................................................................................................41
4.2 MIPI D-Phy HS/LP傳輸速度數據量測...............................................41
4.2.1時序參數測量說明............................................................................43
4.2.2 DSA91304A參數設定與HS/LP量測..............................................44
4.3可靠性落摔實驗..................................................................................48
4.3.1落摔結果...........................................................................................52
4.3.1.1 Kiss Touch Spacing傳輸測試........................................................52
4.3.1.2落摔距離120cm/24次...................................................................52
4.3.1.3落摔距離120cm/48次...................................................................53
4.3.1.4落摔距離120cm/120次.................................................................54
4.4短距離無線傳輸與極短距離Kiss Connectivity速度實測比較...........55
4.5小結.....................................................................................................55
第五章結論與建議................................................................................................56
5.1前言.....................................................................................................56
5.2結論.....................................................................................................57
5.3建議.....................................................................................................59
5.4未來展望..............................................................................................61
5.4.1導入4G無線傳輸.............................................................................61
5.4.2無線監控的未來發展........................................................................62
5.4.3環保與科技並存...............................................................................62
參考文獻...................................................................................................................64
附錄
一13M Auto-Focused相機模組成2D圖.......................................................66
二MIPI HS/LP 1.5.3 波形量圖......................................................................67
三MIPI HS/LP 1.4.17波形量圖.....................................................................68
四MIPI HS/LP 1.5.4波形量圖.......................................................................69
五MIPI HS/LP 1.3.1波形量圖.......................................................................70
六MIPI HS/LP 1.3.3波形量圖.......................................................................71
七MIPI HS/LP 1.3.13波形量圖.....................................................................72
八MIPI HS/LP 1.3.14波形量圖.....................................................................73
九MIPI HS/LP 1.3.16波形量圖.....................................................................74
十MIPI HS/LP 1.4.4 VOD0波形量圖............................................................75
十一MIPI HS/LP 1.4.4 VOD1波形量圖........................................................76
十二Keyssa 104M Tx Module Board 線路原理圖........................................77
十三Keyssa 104M Rx Host Board 線路原理圖.............................................78

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