CCD和CMOS图像传感器
60年代早已问世的影像传感器芯片,在系统中的作用,正如同人的眼睛,在影像撷取职能上占极度沉要职位。目前具备此职能的 组件重要为CCD(电荷耦合器)传感器与CMOS(互补式金属氧化物半导体)传感器两种。CCD与CMOS两种组件别离早在1969年与1967年就已问世,固然两者的职能一样,其信号传递 方式却是大异其趣。
CCD影像传感器
因应分歧的产品利用需要,CCD传感器可分为线型与面型两种。其中线型CCD传感器常见于数字复印机、扫瞄器与传真机,面型CCD传感器则重要利用在数字相机 与摄录像机等产品中。
当感测到表界传送来的信号时,CCD传感器会先把这些信号转换成电荷,透过系统施加电流脉冲后再以一个图素接一个图素的方式传递电荷,最后汇集于输出放大器并逐一被转换成电 压讯号。经由其它系统芯片读取这些电压讯号并最后转换成可贮存或显示之影像。电压凹凸对应着影像亮度强弱,固然速度较慢,但拥有较高的表界噪声滋扰抵抗能力及较佳的动态影 像职能,因而影像的品质较佳。另表CCD传感器由MOS(金属氧化物半导体)设计法令造成,而绝大无数之系统支持芯片为CMOS设计法令造成,因兼容问题无法整合成单一芯片。
CMOS影像传感器
CMOS传感器固然比CCD传感器较早问世,但因量产技术的开发脚步较慢,因而未能把握先发者的优势。CMOS传感器可分为被动式与自动式两种,早期的 产品多属被动式产品,但由于所获得的影像品质欠安,因而有了自动式CMOS传感器的产生,并使得CMOS传感器的利用能够不再局限于钟注低阶像素产品,可向上延长至本出处CCD传 感器主导的高阶产品。
由于利用半导体CMOS造程,且七成以上与传统半导体产品诸如微处置器,微节造器及影象芯片的造程逻辑类似,因而CMOS影像传感器的造作厂商,不用 再另表采办昂贵的半导体设备,即可利用寂仔设备从事出产。此表,CMOS传感器尚拥有低耗电量的个性。由于CMOS影像传感器中的每一个图素都内建有晶体管,固然这样的设计限度 了图素在晶圆上的数量,使其画素值通常不及CCD传感器,但这种方式让驱动信号的电压降低很多,进而协助产品免去对额表电压支持的需要。
固然CMOS影像传感用具备成本效益的优势,但基于原有设计上之限度,在某些效力阐发上,CMOS并没有法子达到像CCD传感器一样的品质,当它遭逢表界滋扰时,即无法对影像做非 常详细化的处置,尤其在面对一些动态影像时,更是如此。
影像传感器芯片的利用趋向
CCD与CMOS影像传感器由于各有分歧优势,也造就了它们在分歧利用领域之发展。CCD传感器的影像品质较佳,因而在某些对影像产品要求较严格的高阶利用领域, 保有极度牢固的职位。
而CMOS影像传感器则由于其设计方式及选取半导体造程,具备了省电与整合的优势,再加上造程技术成熟,所以价值比力低,并且被宽泛地利用在各类对价值敏感的信息及消费性电 子产品中。尤其沉要的是,这些个性也正切合目前市场上许无数字产品所强调的轻薄短幼设计概想,因而其发展亦不容幼觑之。