文档介绍：更添生活色彩——CMOS图像传感器论文
【论文关键词】:图像传感器:数码相机;图像采集
【论文摘要】: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,D、CMOS以及CIS传感器三种。文章主要概述了CMOS图像传感器的工作原理和优势,介绍了现阶段传感器的技术和产业发展现状。
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,、影像电话、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、医疗等用途。在低档产品方面,D的解析度,D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与主动式像素传感器CMOS。
CMOS图像传感器是多媒体产品中不可或缺的重要器件之一,也是数码相机、监控设备、图像采集设备中的核心器件。CMOS的全称是plementary Metal-Oxide Semiconductor,有"互补金属氧化物半导体"的意思。随着数码相机、手机相机的兴起以及对图像质量要求的不断提高,更加突显了图像传感器的重要作用。
2. CMOS图像传感器的工作原理
CMOS采用感光元件作为影像捕获的基本手段,感光元件的核心都是一个感光二极管,该二极管在接受光线照射之后能够产生输出电流,而电流的强度则与光照的强度对应但在周边组成上。CMOS感光元件的构成就比较复杂,除处于核心地位的感光二极管之外,它还包括放大器与模数转换电路,每个像点的构成为一个感光二极管和三颗晶体管,而感光二极管占据的面积只是整个元件的一小部分,造成CMOS传感器的开口率远低(开口率:有效感光区域与整个感光元件的面积比值);这样CMOS感光元件所能捕捉到的光信号明显小于,灵敏度较低;体现在输出结果上,就是CMOS传感器捕捉到的图像内容不太丰富,图像细节丢失情况严重且噪声明显,这也是早期CMOS传感器只能用于低端场合的一大原因。CMOS开口率低造成的另一个麻烦在于,随着它的像素点密度的提高,感光元件的比重面积将因此缩小,而CMOS开口率太低,有效感光区域小得可怜,图像细节丢失情况会愈为严重。这也是CMOS长期以来都未能进入主流数码相机市场的重要原因之一。
3. CMOS图像传感器的优势
D是集成在半导体单晶材料上,而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上,D只有少数几个厂商例如索尼、松下等掌握这种技术。D制造工艺较复杂,D的摄像头价格都会相对比较贵。事实上经过技术改造,D和CMOS的实际效果的差距已经减小了不少。
⑴与CCD相比,CMOS具有体积小,D的1/10,D便宜1/3的优点。
⑵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提升而进步。同时,全球晶圆厂的CM