图像传感器在民用领域的发展趋势

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1、图像传感器在民用领域的发展趋势杨蛟2013032040（成都信息工程大学光电技术学院光信131）[摘要]本文介绍了CCD、CMOS以及CIS图像传感器的原理，分析了各传感器近年来在国内外的发展趋势的发展趋势。[关键词]CCD；CMOS;CIS图像传感器；数字摄像;发展趋势。图像传感器属于光电产业里的光电元件类，随着数码技术、半导体制造技术以及网络的迅速发展，目前市场和业界都面临着跨越各平台的视讯、影音、通讯大整合时代的到来，勾划着未来人类的日常生活的美景。以其在日常生活中的应用，无疑要属数码相机产品，其发展速度可

2、以用日新月异来形容。短短的几年，数码相机就由几十万像素，发展到４００、５００万像素甚至更高。不仅在发达的欧美国家，数码相机已经占有很大的市场，就是在发展中的中国，数码相机的市场也在以惊人的速度在增长，因此，其关键零部件——图像传感器产品就成为当前以及未来业界关注的对象，吸引着众多厂商投入。以产品类别区分，图像传感器产品主要分为ＣＣＤ、ＣＭＯＳ以及ＣＩＳ传感器三种。一、传感器行业报告特点图象传感器行业环境：我们的环境分析主要包括国外相关行业发展现状和趋势、行业相关政策法规整理以及国内宏观经济发展现状等。图象传感器行

3、业结构：我们行业结构分析主要包括产品市场消费需求结构、行业投资主体性质结构以及行业生产主体结构等等。图象传感器行业市场：我们的行业市场分析对行业产品整个供求状态以数据或文字方式表述、对行业市场现状呈现的特点进行概述，并对行业市场未来发展趋势进行科学预测。图象传感器行业企业：我们的行业企业分析主要包括行业企业发展历程、企业组织结构、企业相关财务数据和指标、企业竞争优劣势分析等。图象传感器行业成长性：我们的行业成长性分析主要包括行业所属生命周期的位置，行业投资增长性，行业近几年发展速度情况以及未来市场增长速度等。二、

4、像传感器研究背景发展及国内外现状(一)、CCD图像传感器研究背景CCD（ChargeCoupledDevice）即电荷耦合器件，它是20世纪70年代初发展起来的新型半导体光电成像器件，首先由美国贝尔电话实验室的W.S.Boyle和G.E.Smith于1970年首先提出了CCD的概念，在经历了一段时间的研究之后，建立了以一维势阱模型为基础的非稳态CCD的基本理论。近30多年来，随着新型半导体材料的不断涌现和器件微细化技术的日趋完备，CCD器件及其应用技术得到了较快的发展，取得了惊人的进步。目前CCD应用技术已成为集

5、光学、电子学、精密机械与计算机技术为一体的综合性技术，在现代光子学、光电检测技术和现代测试技术领域中成果累累，方兴未艾。而CCD传感器无论是线阵还是面阵结构，其中都混杂有各种噪声或干扰成分，这极大地影响了CCD在高精度测量领域中的应用[1]。因此降低噪声成为改善成像系统的一个首要任务。相应的，如何精确地简便地测出CCD的噪声也变得极为重要(二)、CCD传感器的国内外研究现状目前，CCD图像传感器的生产主要集中在日本的索尼、东芝、松下、滨松、夏普、三洋、富士、奥林巴斯、NEC、加拿大的达尔萨和美国的柯达等公司。当前

6、各CCD生产厂商和数码相机、摄像机厂商之间像素和照片质量的竞争,实质是缩小像素面积的竞争。自1987年以来，CCD图像传感器的像素面积以每年20%的速度缩小，目前像素面积已经小于错误！未找到引用源。。从目前CCD技术的发展趋势来看，CCD将向高分辨力、高速度、微型化、多光谱、紫外、X射线、红外等方向发展。近几年，数码相机和微型摄像机的发展过程中，CCD和CMOS图像传感器相互竞争。总的来看，在军用领域，CCD使用的较多；在民用领域，CMOS图像传感器与CCD之间的竞争相当激烈，重点是制作工艺、功耗、集成度和成本。

7、在竞争的过程中,CCD和CMOS图像传感器的研制和开发厂商不断推出新品。从CMOS与CCD目前的应用、技术发展以及未来的发展趋势看，CMOS图像传感器可能成为主流。CMOS固体摄像器件与90%的半导体器件都采用相同标准的芯片制造技术，而CCD则需要一种特殊的制造工艺，故CCD的制造成本高很多。微光探测方面，市场上已推出了910lx，水平分辨率大于700TV线，动态范围4000:1的CCD像机。德国B&M光谱公司出售的制冷CCD像机，在－15℃(液氮制冷)下灵敏度达1110lm，动态范围16000:1，是光谱分析、

8、X射线分析、遥感摄像等极好的工具。在图像传感方面，目前还是以低性能的CCD(即线阵CCD和30万像素以下的面阵CCD)为主，多用于办公自动化方面的传真机、复印机、摄影机等；工业方面的机器人视觉、热影分析、安全监视、工业监控等；社会生活方面的家庭摄录一体化、汽车后视镜、门视镜等；军事方面的成像制导和跟踪、微光夜视、光电侦察、可视电话等。至于高性能的CCD多用于医疗、高清晰度