紅外夜視技術曾經是冷戰時期的監視技術，現在已應用到了高科技玩具產品領域。具有強大功能的夜視儀正成為玩具市場上頗具吸引力的產品。本文的拆解對象--Night Vision 2.0紅外夜視鏡適合8歲及以上年齡的兒童使用，零售價只有59.99美元的這款玩具可以在完全黑暗的環境中看清遠距離的物體。該產品是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，并且包裝方式非常吸引年輕人。比如仿生眼，它是一個放大200倍的“即插即用型電視顯微鏡”，將光學復合透鏡和CMOS傳感器配對使用，然后將放大的圖像送入標準電視機的S視頻輸入端。聽起來有點像實驗室裝置，看起來更像是棍棒上的一個大塑料眼球。

　　同樣，這款夜視鏡的外觀如同雙目望遠鏡和玩具飛船之間的一個十字架。在夜視鏡寬闊的頭部架構中采用了多種技術，但最簡單的是近紅外照明與圖像傳感器的結合技術。Night Vision 2.0的基本照明由兩串各含5個紅外LED的電路提供，這些LED安裝在夜視鏡前端，如同一對頭燈。這些LED發出的是不可見光，但用戶可以看清約20英尺范圍內的所有東西。其使用體驗類似于雙目望遠鏡，但很明顯，目鏡聚焦于安裝在設備外殼內的單個LCD上。

　　撥動開關可以進入第二種模式，這種模式可將觀察距離擴展到約50英尺，其原理是增加了來自紅色LED輔助環的照明。在兩種設置下的圖像分辨率都不是很高，但其性能無疑是名副其實的。

　　接下來，讓我們看看Night Vision 2.0的內部結構，從中不僅能了解它的工作原理，還能了解這款產品為何能以玩具店的價格實現強大的功能。

　　拆解顯示，Night Vision 2.0的結構類似口袋相機，透鏡鏡筒指向遠離用戶的方向，“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部結構，簡單但有效的人工調焦是通過沿著鏡筒上下轉動整個透鏡結構來實現的。這里面明顯缺少許多CMOS相機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還執行圖像處理任務、隨時鐘輸出數據以及多種格式的同步信號。這些功能致使Night Vision 2.0的IC數量非常少。

　　顯示器是Wintek公司的WM-F4823V4 TFT LCD，這是一個帶板載驅動器IC的2.4英寸模塊。圖像傳感器和顯示器的8個并行數據輸入端經驗證是直接連接的。數據時鐘、Vsync和Hsync（垂直和水平同步時鐘）也是直接從傳感器連接到顯示器。如果需要較高質量的圖像，這種缺少中間處理環節的架構可能有問題，但在這里，這樣的實現似乎足夠了。

　　第三個也是最后一個很重要的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。這個微控制器似乎是一種低端的8位閃存MCU，裸片標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），而且似乎在啟動和關斷時管理時鐘信號。

　　在這顆IC周圍有3個較小的器件。一個是來自富微科技（ADD Microtech）公司的AMC1117，一個是來自百力微電子（Bookly Microelectronic）公司的BM1117，這兩個都是三引腳的固定電壓穩壓器；第三個是恩智浦的74HC00，這是一個四路雙輸入與非門。

　　包括無源器件、PCB和LED在內的電子材料成本估計在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，從電路實現可看出，典型的網絡相機（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絡相機。目前很多種這類仿制品已經問世，這意味著夜視技術不僅是玩具店的技術，也是發燒友進行產品實驗的極佳選擇。

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

　　作者： Bob Widenhofer

　　產品分析師

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