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...........................................

3、82.4CMOS图像传感器的研究现状.....................................93CCD与CMOS传感器的比较..........................................114发展趋势........................................................13.......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

4、，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

5、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～

6、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。.......⑸高光子转换效率（HighQuantumEff

7、iciency）：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

8、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，