紅外夜視技術(shù)曾經(jīng)是冷戰(zhàn)時(shí)期的監(jiān)視技術(shù)，現(xiàn)在已應(yīng)用到了高科技玩具產(chǎn)品領(lǐng)域。具有強(qiáng)大功能的夜視儀正成為玩具市場(chǎng)上頗具吸引力的產(chǎn)品。本文的拆解對(duì)象--Night Vision 2.0紅外夜視鏡適合8歲及以上年齡的兒童使用，零售價(jià)只有59.99美元的這款玩具可以在完全黑暗的環(huán)境中看清遠(yuǎn)距離的物體。該產(chǎn)品是Jakks Pacific公司EyeClops系列“高科技玩具”中的一種，其它玩具還包括仿生眼和迷你投影儀等。

　　所有EyeClops玩具的共同特色是靈活地整合了多種成熟技術(shù)，并且包裝方式非常吸引年輕人。比如仿生眼，它是一個(gè)放大200倍的“即插即用型電視顯微鏡”，將光學(xué)復(fù)合透鏡和CMOS傳感器配對(duì)使用，然后將放大的圖像送入標(biāo)準(zhǔn)電視機(jī)的S視頻輸入端。聽起來有點(diǎn)像實(shí)驗(yàn)室裝置，看起來更像是棍棒上的一個(gè)大塑料眼球。

　　同樣，這款夜視鏡的外觀如同雙目望遠(yuǎn)鏡和玩具飛船之間的一個(gè)十字架。在夜視鏡寬闊的頭部架構(gòu)中采用了多種技術(shù)，但最簡(jiǎn)單的是近紅外照明與圖像傳感器的結(jié)合技術(shù)。Night Vision 2.0的基本照明由兩串各含5個(gè)紅外LED的電路提供，這些LED安裝在夜視鏡前端，如同一對(duì)頭燈。這些LED發(fā)出的是不可見光，但用戶可以看清約20英尺范圍內(nèi)的所有東西。其使用體驗(yàn)類似于雙目望遠(yuǎn)鏡，但很明顯，目鏡聚焦于安裝在設(shè)備外殼內(nèi)的單個(gè)LCD上。

　　撥動(dòng)開關(guān)可以進(jìn)入第二種模式，這種模式可將觀察距離擴(kuò)展到約50英尺，其原理是增加了來自紅色LED輔助環(huán)的照明。在兩種設(shè)置下的圖像分辨率都不是很高，但其性能無疑是名副其實(shí)的。

　　接下來，讓我們看看Night Vision 2.0的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從中不僅能了解它的工作原理，還能了解這款產(chǎn)品為何能以玩具店的價(jià)格實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的功能。

　　拆解顯示，Night Vision 2.0的結(jié)構(gòu)類似口袋相機(jī)，透鏡鏡筒指向遠(yuǎn)離用戶的方向，“取景”LCD面向用戶，所有部件都安裝在一塊電路板上，同時(shí)這塊電路板上還有少量的有源器件。拆除透鏡鏡筒后可以看到帶有線狀圖案裝飾的塑料內(nèi)部結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)單但有效的人工調(diào)焦是通過沿著鏡筒上下轉(zhuǎn)動(dòng)整個(gè)透鏡結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。這里面明顯缺少許多CMOS相機(jī)的鏡頭框中都有的濾光鏡。這種濾光鏡通常采用紅外線減少覆膜，缺省這部分在此是很有必要的。

　　CMOS圖像傳感器是OmniVision公司的VGA（640x480像素）模塊，是市場(chǎng)上具有“超高靈敏度”的OV7740。由于有著4.2？m的較大像素尺寸，因此出眾的低光照靈敏度值得期待。OV7740還執(zhí)行圖像處理任務(wù)、隨時(shí)鐘輸出數(shù)據(jù)以及多種格式的同步信號(hào)。這些功能致使Night Vision 2.0的IC數(shù)量非常少。

　　顯示器是Wintek公司的WM-F4823V4 TFT LCD，這是一個(gè)帶板載驅(qū)動(dòng)器IC的2.4英寸模塊。圖像傳感器和顯示器的8個(gè)并行數(shù)據(jù)輸入端經(jīng)驗(yàn)證是直接連接的。數(shù)據(jù)時(shí)鐘、Vsync和Hsync（垂直和水平同步時(shí)鐘）也是直接從傳感器連接到顯示器。如果需要較高質(zhì)量的圖像，這種缺少中間處理環(huán)節(jié)的架構(gòu)可能有問題，但在這里，這樣的實(shí)現(xiàn)似乎足夠了。

　　第三個(gè)也是最后一個(gè)很重要的IC是頂端呈水珠狀的小型微控制器，安裝在下面的一塊適配板上。這個(gè)微控制器似乎是一種低端的8位閃存MCU，裸片標(biāo)志暗示這顆芯片可能源自義隆電子（ELAN）公司。這顆18引腳器件管理顯示器模式（可以在正常的RGB和綠色單色之間切換），而且似乎在啟動(dòng)和關(guān)斷時(shí)管理時(shí)鐘信號(hào)。

　　在這顆IC周圍有3個(gè)較小的器件。一個(gè)是來自富微科技（ADD Microtech）公司的AMC1117，一個(gè)是來自百力微電子（Bookly Microelectronic）公司的BM1117，這兩個(gè)都是三引腳的固定電壓穩(wěn)壓器；第三個(gè)是恩智浦的74HC00，這是一個(gè)四路雙輸入與非門。

　　包括無源器件、PCB和LED在內(nèi)的電子材料成本估計(jì)在10至12美元之間，其中的圖像傳感器和顯示器的成本比重最大。在光學(xué)器件、塑料外殼和包裝方面再增加幾美元，總制造成本約15美元，因此就很好理解為何Night Vision 2.0能夠作為玩具批量銷售了。

　　此外，從電路實(shí)現(xiàn)可看出，典型的網(wǎng)絡(luò)相機(jī)（Webcam）通過拆除濾光鏡并增加一些照明裝置就可以變成紅外網(wǎng)絡(luò)相機(jī)。目前很多種這類仿制品已經(jīng)問世，這意味著夜視技術(shù)不僅是玩具店的技術(shù)，也是發(fā)燒友進(jìn)行產(chǎn)品實(shí)驗(yàn)的極佳選擇。

　　圖：Night Vision 2.0是一款靈活整合多種成熟技術(shù)的‘高科技玩具’。

　　作者： Bob Widenhofer

　　產(chǎn)品分析師

　　TechInsights公司