图像传感器 

    图像传感器，通常为电荷耦合器件（CCD，与摄录一体机中使用的电荷耦合器件类似），是数字相机的*。相机所使用的传感器的像素数并不是影响相片质量的*因素，但却是主要因素。高像素相机可产生*清晰的图像、*真实的色彩和**的皮肤色调。有些数码相机使用CMOS（互补型金属氧化物半导体）传感器以降*，但这样会使捕获的图像偏黑而且不够精细。 

 

    图像传感器分为CCD（电荷耦合器件）和CMOS（互补型金属氧化物半导体）两种。赞成CCD芯片的主要论据是这种芯片比CMOS更灵敏，因此可在昏暗的光线下照出较好的相片。用CCD芯片的相机照出的相片也比CMOS清楚，使用COMS芯片有时会有“噪声“问题—图像上有些缺点。
    但从另一方面讲，CMOS芯片的成本较低，在这里节省的费用可转化为更低的相机价格。此外，CMOS芯片比CCD芯片吸收的能量少，所以CMOS芯片的相机换电池可使用更长的时间。出于图像质量的考虑，目前大多数数码相机使用CCD技术。 
SuperCCD、CMOS图像传感器、C3D、APDIS、ARAMIS、FoveonX3全色CMOS图像传感器、VMIS、薄膜ASIC图像传感器、SeeMOS图像传感器等新颖固体图像传感器。现在比较流行的固体摄像器件主要是CCD、CID、*CCD和CMOS，兼备CCD与CMOS图像传感器的FoveonX3多层感色CCD、FoveonX3全色CMOS图像传感器、VMISCMOS图像传感器也有望脱颖而出。视觉信息约占五官接收信息总量的80％，因此，在信息社会中，固体图像传感器在国民经济和人民生活中所起的作用越来越大，应用领域不断扩大。今后，CMOS图像传感器的发展会更快，但它不可能*代替CCD，各有所长。固体图像传感器将进一步向多功能化、单芯片化、多层感色、全色和智能化方向发展。
　
 
 

CCD主要有以下几种类型：

面阵CCD：允许拍摄者在任何快门速度下曝光拍摄移动物体。

线阵CCD：用一排像素扫描过图片，做三次曝光——分别对应于红、绿、蓝 三色滤镜，正如名称所表示的，线性传感器是捕捉一维图像。初期应用于广告界拍摄静态图像，线性阵列，处理高分辨率的图像时，受局限于非移动的连续光照的物体。

三线传感器CCD：在三线传感器中，三排并行的像素分别覆盖RGB滤镜，当捕捉彩色图片时，完整的彩色图片由多排的像素来组合成。三线CCD传感器多用于高端数码相机，以产生高的分辨率和光谱色阶。

交织传输CCD：这种传感器利用单独的阵列摄取图像和电量转化，允许在拍摄下一图像时在读取当前图像。交织传输CCD通常用于低端数码相机、摄像机和拍摄动画的广播拍摄机。

全幅面CCD：此种CCD具有更多电量处理能力，更好动态范围，低噪音和传输光学分辨率，全幅面CCD允许即时拍摄全彩图片。全幅面CCD由并行浮点寄存器、串行浮点寄存器和信号输出放大器组成。全幅面CCD曝光是由机械快门或闸门控制去保存图像，并行寄存器用于测光和读取测光值。图像投摄到作投影幕的并行阵列上。此元件接收图像信息并把它分成离散的由数目决定量化的元素。这些信息流就会由并行寄存器流向串行寄存器。此过程反复执行，直到*的信息传输完毕。接着，系统进行*的图像重组。

接触式图像传感器头目录 

　 
ROHM 运用其在三项基本技术上的*优势开发接触式图像传感器头。
该产品的结构*为轻便，性能高，在陶瓷工艺学、光学技术和大规模集成电路技术等三项技术上*于其他公司。
 

彩色目录 
光斩波器产品介绍 

-------- 彩色 --------

通用部件
　Part No. Pixel Destiny
(dpi) Effective Reading Width
(mm) Supply Voltage
(V) 
IA6008-FB10A 600 217 3.3V 
IA6008-FB20A 600 216 3.3V 
NEW
IA6008-FE10A 600 216 3.3V 
☆IA1208-FB10A 1200 217 3.3V 
☆:Under development

用于窄宽度扫描器
　Part No. Pixel Destiny
(dpi) Effective Reading Width
(mm) Supply Voltage
(V) 
IA3004-CE10A 300 103 5V 
IA2004-CE10A 203 104 5V 

-------- 单色 --------

通用部件 
　Part No. Pixel Destiny
(dpi) Effective Reading Width
(mm) Supply Voltage
(V) 
IA3008-*30A 300 214 5V/24V 

用于传真机
　Part No Pixel Destiny
(dpi) Effective Reading Width
(mm) Supply Voltage
(V) 
IA2008-*82A 203 212 5V/24V 
NEW
IA2008-*90A 203 212 3.3～5V/24V 

用于窄宽度扫描器
　Part No Pixel Destiny
(dpi) Effective Reading Width
(mm) Supply Voltage
(V) 
IA2004-ME32A 203 104 5V/24V 
IA3004-ME10A 300 103 5V/24V 
 
 

Micron公司近日推出MT9V012型低功率*传感器和MT9V112 SOC VGA传感器，这两款传感器是为中低档手机、双模相机、高端和3G智能用的*、小尺寸照相模块而设计的。 
MT9V112 SOC传感器对角线尺寸*4mm。它是一个完整的片上照相机，数据率为13.5Mpps，主时钟速率27MHz。它*要一个电源、透镜和时钟信号源就可以完成基本的操作。它包括一个片上图像流处理器，能完成自动曝光、白平衡、水平消隐、垂直消隐、色彩恢复和校正、锐度调整、可编程伽玛校正、快速缺陷识别和校正、放大、定格以及一系列其它自动化功能。*这些功能都通过一个双线串口可编程。MT9V112主要针对手机，但也适用于双模相机、PDA、玩具和其它电池供电的产品。
Micron的MT9V012是单块的1/6英寸成像传感器，也包含了的集成技术。该传感器功耗*，具有VGA分辨率，可捕获高质量的逐行扫描的视频图像，限制电池供电的手机耗电。 
　

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*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*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，其发展速度可以用日新月异来形容。 
　　二、ＣＭＯＳ图像传感器 
　　ＣＭＯＳ图像传感器于８０年代发明以来，由于当时ＣＭＯＳ工艺制程的技术不高，以致于传感器在应用中的杂讯较大，商品化进程一直较慢。时至今日，ＣＭＯＳ传感器的应用范围也开始*的广泛，包括数码相机、PC Camera、影像、第三代手机、视讯会议、智能型保全系统、汽车倒车雷达、玩具，以及工业、*等用途。在低档产品方面，其画质质量已接近低档ＣＣＤ的解析度，相关业者希望用ＣＭＯＳ器件取代ＣＣＤ的努力正在逐渐明朗。ＣＭＯＳ传感器有可细分为：被动式像素传感器ＣＭＯＳ（P*ive Pixel Sensor CMOS）与主动式像素传感器ＣＭＯＳ（Active Pixel Sensor CMOS）。　　 

　　与ＣＣＤ相比，ＣＭＯＳ具有体积小，耗电量不到ＣＣＤ的1/10，售价也比ＣＣＤ便宜1/3的优点。　　 

　　 与ＣＣＤ产品相比，ＣＭＯＳ是标准工艺制程，可利用现有的半导体设备，不需额外的投资设备，且品质可随著半导体技术的*而进步。同时，*晶圆厂的ＣＭＯＳ生产线较多，日后量产时也有利于成本的降低。另外，ＣＭＯＳ传感器的*大优势，是它具有高度系统整合的条件。理论上，*图像传感器所需的功能，例如垂直位移、水平位移暂存器、时序控制、CDS、ADC…等，都可放在集成在一颗晶片上，甚至于*的晶片包括后端晶片（Back-end Chip）、快闪记忆体（Flash RAM）等也可整合成单晶片（SYSTEM-ON-CHIP），以*降低整机生产成本的目的。　　 
　　正因为此，目前投入研发、生产的厂商较多，美国有３０多家，欧洲７家，日本约８家，韩国１家，台湾有８家。而居*翘楚*的厂商是Agilent(HP)，其*５１％、ＳＴ(VLSI Vision)占１６％、Omni Vision占１３％、现代占８％、Photobit约占５％，这五家合计市占率达９３％。 
　　根据In-Stat统计资料显示，ＣＭＯＳ传感器的*销售额到２００４年可望*18亿美元，ＣＭＯＳ将以６２％的年复合成长率快速成长，逐步侵占ＣＣＤ器件的应用领域。*是在去年快速发展的手机应用领域中，以ＣＭＯＳ图像传感器为主的摄相模块将占领其80％以上的应用市场。　　
　　在业界，与ＣＣＤ传感器不同另一点是ＣＭＯＳ目前占据市场主要*的是北美厂商，前三大厂商为Agilent、OmniVision和Photobit。因此图像传感器业界的技术、产业竞争，实质上是日本和北美双雄争霸的局面。　

　　ＣＭＯＳ图像传感器属于新兴产品市场，其*变化不如成熟产业那般恒常不变，例如在１９９９年时，ＣＭＯＳ市场中，按照出货比例依序为Agilent、OmniVision、STM和Hyundai，其*分别为２４％、２２％、１４％和１４％，其中ＳＴＭ是欧洲厂商，Ｈｙｕｎｄａｉ是韩国厂商；但只经过一年后的市场竞争，Agilent和OmniVision出货顺序仍然分居一、二，且*分别*到３７.７％和３０.８％，而STM落居第四，*大幅滑落至４.８％，至于Ｈｙｕｎｄａｉ更是大幅衰退只剩２.１％的*，值得一提的是Ｐｈｏｔｏｂｉ在２０００年度的大幅成长，**快速成长至１３.７％，*第三。这三家厂商出货量就占*出货量的８２.２％。
　　Agilent主要的产品为第二代的CIF（352*288）HDCS-1020和第二代的VGA（640*480）HDCS-2020，主要应用在数码相机、行动、PDA、PC Camera等新兴的资讯家电产品之中，此外Agilent在2000年另一成功策略是和Lo*ech与Microsoft这两家公司策略联盟，打入了光学鼠标产品领域，但是这是*低阶的CMOS产品，而且不是为了捕捉影像，所以在做影像感测器的*统计时并未将此数量一并加入，但是此举可看出Agilent以ＣＭＯＳ技术为基础进军光学元件的规划意图。　　 

　　OmniVision它主要的产品包括︰CIF（352 x 288）、VGA（640 x 480）、SVGA（800 x 600）和SXGA（1280 x 1024）。目前Omnivision开发的130万像素等级的ＣＭＯＳ图像传感器正在被业界大量应用在数码相机中。业界一般认为，*像素为使用ＣＭＯＳ和ＣＣＤ的分水岭，ＣＭＯＳ成功跨进这一市场，*说明ＣＭＯＳ技术发展对市场的渗透度，未来可能将取代ＣＣＤ成为中低档影像产品的不留应用。Omnivision在2001年5月开发的CIF(352 x 288)等级的ＣＭＯＳ传感器，其特色为低秏电，目标市场定位在移动上，其产品发展策略和各大研究调查机构不谋而合，目前在移动市场上，ＣＭＯＳ模组的摄相模块已经成为移动通讯应用的*大量产品。　　 

　　Photobit在2000年获得较大成功。2001年Photobit*研发出PB-0330产品型号的ＣＭＯＳ图像传感器，此产品特色具备单一晶片逻辑转数位的变频器，它是第二代1/4寸的VGA（640 x 480），同时也推出PB-0111产品型号的ＣＭＯＳ影像感测器，是第二代1/5寸的CIF（352 x 288）。Photobit推出这两种产品主要针对数码相机和PC Camera这些近年来蓬勃发展的数位化产品，和OmniVision CIF（352 x 288）定位在行动市场上有所区隔，其推出CIF（352 x 288）和VGA（640 x 480）这两种不同解析程度的影像感测器，行销范围意图含盖低阶和中高阶市场。　
　　今年初，美国Foveon公司公开展示了其*新发展的Foveon X3技术，立即引起业界的高度关注。Foveon X3是*款可以在一个像素上捕捉*色彩的图像传感器阵列。传统的光电耦合器件只能感应光线强度，不能感应色彩信息，需要通过滤色镜来感应色彩信息，我们称之为Bayer滤镜。而Foveon X3在一个像素上通过不同的深度来感应色彩，*表面一层感应蓝色、第二层可以感应绿色，第三层感应红色。它是根据硅对不同波长光线的吸收效应来*一个像素感应*色彩信息，目前已经有了使用这种技术的ＣＭＯＳ图像传感器，其应用产品是“Sigma SD9”数码相机。　
　　这项革新技术可以提供更加锐利的图像，更好的色彩，比起以前的图像传感器，X3是*款通过内置硅光电传感器来检测色彩的。Foveon X3的技术对于传统半导体感光技术来说有很大的*，也有*传统技术的效果，相信Foveon X3会有很好的前景。　　 

　　在高分辨率像素产品方面，日前台湾锐视科技已*业界批量推出了210万像素的ＣＭＯＳ图像传感器，而且已有美商与台湾的光学镜头厂合作，将在第三季推出此款ＣＭＯＳ传感器结合镜头的模组，ＣＭＯＳ应用已经开始在２００万像素数码相机产品中应用。
　　三、结论 
　　从产品的技术发展趋势看，无论是ＣＣＤ还是ＣＭＯＳ，其体积小型化及高像素化仍是业界积*研发的目标。因为像素大则图像产品的分辨率越高，清晰度越好，体积越小，其应用面更广泛。　

　　从上述二种图像传感器解析度来看，未来将有几年时间，以１３０万像素至２００万像素为界，*的应用领域中，将仍以ＣＣＤ主流，之下的产品中，将开始以ＣＭＯＳ传感器为主流。业界分析今年底至明年初，将有３００万像素的ＣＭＯＳ上市，预测ＣＭＯＳ市场应用*ＣＣＤ的时机一般在２００４年-２００５年。 

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