【導讀】近年來,圖像傳感器作為電子設備的“眼睛”,成為了市場矚目的焦點,還是半導體行業(yè)炙手可熱的一大領域。目前,CCD 圖像傳感器和 CMOS 圖像傳感器(CIS)是被普遍采用的兩種圖像傳感器。今天,我們就來了解下這兩種傳感器的特點、應用等。
近年來,圖像傳感器作為電子設備的“眼睛”,成為了市場矚目的焦點,還是半導體行業(yè)炙手可熱的一大領域。目前,CCD 圖像傳感器和 CMOS 圖像傳感器(CIS)是被普遍采用的兩種圖像傳感器。今天,我們就來了解下這兩種傳感器的特點、應用等。
CMOS 圖像傳感器產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游的芯片設計企業(yè),中游的晶圓代工廠、封裝企業(yè)和下游的模組廠商及終端客戶組成。CMOS 對供應鏈的拉動,在上、下、中游都有體現(xiàn)。
產(chǎn)品類型
圖像傳感器兩種主要的成像技術是 CCD(電荷耦合器件)和 CMOS。一般來看,CCD 具有更低的噪聲,更好的像素間均勻性,并且以較佳的圖像質量而享有盛譽。CMOS 傳感器則提供了更高的集成度 - 降低了電路設計人員的工作復雜度 - 并降低了功耗。
還有一些其他類型的傳感器,比如 NMOS 傳感器用于光譜學,微型測光儀提供紅外熱成像的靈敏度,而特殊應用可能會使用連接到定制放大器電路的光電二極管陣列。
產(chǎn)品特點
CCD 圖像傳感器作為攝像器件,與攝像管相比,具有有體積小、重量輕、功耗小、壽命長、工作電壓低、靈敏度高、分辨率高、動態(tài)范圍寬、光敏元的幾何精度高、光譜響應范圍寬、抗震性和抗沖擊性好、不受電磁場干擾等一系列優(yōu)點。
與 CCD 相比,CMOS 具有體積小、耗電量低、售價較低的優(yōu)點。與 CCD 產(chǎn)品相比,CMOS 是標準工藝制程,可利用現(xiàn)有的半導體設備,不需額外的投資設備,且品質可隨著半導體技術的提升而進步。值得注意的是,全球晶圓廠的 CMOS 生產(chǎn)線較多,量產(chǎn)時也有利于成本的降低。
應用領域
CCD 又可分為線型(Linear)與面型(Area)兩種,其中線型應用于影像掃瞄器及傳真機上,而面型主要應用于數(shù)碼相機(DSC)、攝錄影機、監(jiān)視攝影機等多項影像輸入產(chǎn)品上。CCD 圖像傳感器除了大規(guī)模應用于數(shù)碼相機外,還廣泛應用于攝像機、掃描儀,以及工業(yè)領域等。
CMOS 傳感器的應用范圍也越來越廣泛,包括手機、數(shù)碼相機、視頻會議、電腦攝像頭、智能型安保系統(tǒng)、汽車倒車視像雷達等。拿工業(yè)生產(chǎn)來講,紅外圖像傳感器正在成為許多生產(chǎn)流程中的關鍵部分。隨著紅外圖像傳感器成本的降低以及各類新技術的誕生,采用了新架構和新算法的傳感器在工業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮的作用越來越大,既能節(jié)約成本,又能實現(xiàn)自動化。
近年來對于 CMOS 圖像傳感器大的拉動,莫過于智能手機的普及。隨著 CMOS 圖像傳感器技術的進步,包括背照式、堆棧式等技術的興起,以及雙攝像頭設計陸續(xù)出現(xiàn)并成為智能手機的新賣點。
今后,CMOS 圖像傳感器的市場銷售額有望進一步增長。從產(chǎn)品的技術發(fā)展趨勢來看,無論是 CCD 還是 CMOS,其體積小型化、智能化、高像素化仍是業(yè)界積極研發(fā)的目標。將圖像傳感器+激光雷達組合來提供解決方案,有望贏得更多汽車廠商的青睞。
相機視覺系統(tǒng)中,最重要的莫過于將檢測目標的光學圖像,聚焦于獲得所有圖像信息的處理與分析。無論是 CCD 還是 CMOS 圖像傳感器,作為視覺系統(tǒng)中光電轉換的核心部件,鏡頭的質量直接決定著視覺系統(tǒng)的整體性能,因此,選擇合適的鏡頭、設計成像光路是做好視覺系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一。
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