图像传感器及其发展趋势研究

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1、目录绪论...............................................................21CCD图像传感器...................................................21.1CCD图像传感器优点...........................................21.2CCD图像传感器产品...........................................31.3CCD图像传感器发展现状......................................

2、.42CMOS图像传感器..................................................62.1结构及工作原理...............................................62.2CMOS图像传感器优点..........................................72.3CMOS图像传感器产品...........................................82.4CMOS图像传感器的研究现状.....................................93CCD与

3、CMOS传感器的比较..........................................114发展趋势........................................................1313绪论随着科技的发展,不断产生的新技术,如纳米技术、半导体制造技术等,使得电路集成的规模日益庞大,导致数码技术的革新越来越快。目前,人们在数码产品上的消费比例越来越高,对产品的质量和个人体验要求越来越苛刻。大多数的数码产品,现在都有照像和摄像功能,像素由原先的几十万,发展到400、500万甚至更高。作为照相机和摄像机的主要感光部分,图像传感器的发展尤为迅

4、速。以产品类别区分,图像传感器产品主要分为CCD(ChargeCoupledDevice,电荷耦合元件)、CMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor,金属氧化物半导体元件)及CIS传感器三种。根据元件的不同,可分为CCD和CMOS两大类。1CCD图像传感器CCD于1969年在贝尔试验室研制成功,之后由日商等公司开始量产,其发展历程已经将近30多年,从初期的10多万像素已经发展至目前主流应用的500万像素。CCD又可分为线型(Linear)与面型(Area)两种,其中线型应用于影像扫瞄器及传真机上,而面型主要应用于数码相机、摄录影机、监视摄影机等

5、多项影像输入产品上。1.1CCD图像传感器优点一般认为,CCD传感器有以下优点:⑴高解析度(HighResolution):像点的大小为μm级,可感测及识别精细物体,提高影像品质。从早期1寸、1/2寸、2/3寸、1/4寸到最近推出的1/9寸,像素数目从初期的10多万增加到现在的400~500万像素。⑵低杂讯(LowNoise)高敏感度:CCD具有很低的读出杂讯和暗电流杂讯,因此提高了信噪比(SNR),同时又具高敏感度,很低光度的入射光也能侦测到,其讯号不会被掩盖,使CCD的应用较不受天候拘束。⑶动态范围广(HighDynamicRange):同时侦测及分办强光和弱光,提高系统环境的使用

6、范围,不因亮度差异大而造成信号反差现象。⑷良好的线性特性曲线(Linearity):入射光源强度和输出讯号大小成良好的正比关系,物体资讯不致损失,降低信号补偿处理成本。13⑸高光子转换效率(HighQuantumEfficiency):很微弱的入射光照射都能被记录下来,若配合影像增强管及投光器,即使在暗夜远处的景物仍然还可以侦测得到。⑹大面积感光(LargeFieldofView):利用半导体技术已可制造大面积的CCD晶片,目前与传统底片尺寸相当的35mm的CCD已经开始应用在数码相机中,成为取代专业有利光学相机的关键元件。⑺光谱响应广(BroadSpectralResponse):能

7、检测很宽波长范围的光,增加系统使用弹性,扩大系统应用领域。⑻低影像失真(LowImageDistortion):使用CCD感测器,其影像处理不会有失真的情形,使原物体资讯忠实地反应出来。⑼体积小、重量轻:CCD具备体积小且重量轻的特性,因此,可容易地装置在人造卫星及各式导航系统上。⑽低秏电力,不受强电磁场影响。⑾电荷传输效率佳:该效率系数影响信噪比、解像率,若电荷传输效率不佳,影像将变较模糊。⑿可大批量生产,品质稳定,坚固,不易老化,使用方便及

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