圖像傳感器

   1,概述

   圖像傳感器是一種將光學圖像轉換成電子信號的設備,它把入射到傳感器光敏面上按空間分布的光強信息轉換為視頻信號輸出和再現。圖像傳感器的工作頻段覆蓋從紅外、可見光、紫外和X射線的區間。現在圖像傳感器主要分為三大類:電荷耦合器件(CCD)、互補式金屬氧化物半導體傳感器(CMOs)和電荷注入器件(Chargc硒cction Dcvicc,CID)。 K4M511633C-BG75

  CCD圖像傳感器是一個基于模擬信號的設備,當光投射到其表面時,有信號電荷產生。電荷信號被轉換成電壓,并按指定的時序將電信號輸出。CMOs圖像傳感器的光電轉換原理與CCD傳感器的原理基本相同,但信號讀出方式有所不同,每個光電傳感器附近都有相應的電路直接將光能量轉換成電壓信號。CID圖像傳感器是一種MOs結構的電荷注入器件,每個像素可以單獨尋址。CID傳感器與CCD傳感器最大的不同在讀出方式上:前者是破壞性的,而后者是非破壞性的。

   CCD圖像傳感器可以提供良好的圖像質量,工藝成熟、解析度高、光強響應均勻性好,靈敏度高、噪聲低、抗噪能力強、動態范圍廣、輸入/輸出線性度高、光子轉換效率高、感光面積大、光譜寬、失真度低、抗電磁干擾強、低照度效果好、通透感強、色彩還原能力佳、

設計靈活等優點。但成本高、響應速度較低、功耗大制約了其市場發展的空間。在實際應用中,CCD傳感器更適合于對性能要求非常高而對成本控制不太嚴格的應用領域,如天文、高清晰度的醫療X光影像和其他需要長時間曝光,以及對圖像噪聲要求嚴格的領域。CMOs傳感器具有成品率高、制作成本低、集成度高、體積小、功耗低、價格便宜、便于集成等特點。但CMOs傳感器也有不足,如在處理快速變換的影像時,由于電流變換過于頻繁而過熱,容易出現噪點。經過近年的發展,CMOs圖像傳感器己經部分克服了早期產品的一些缺點,發展到在圖像品質方面可以與CCD傳感器技術相較量的水平。尤其近幾年在寬動態、低照度等特性發展迅速,CMOS傳感器被越來越多地應用在各領域。在實際應用中,CMOS傳感器適合對空間、體積小、功耗有較高要求,有輔助光源而對圖像噪聲和質量要求不太高的場合。

   圖像傳感器廣泛應用在廣播、消費電子、天文、工業檢測、安防保衛、交通管理、醫療、機器人視覺、深空探測等領域。

   2,主要技術參數

   圖像傳感器主要技術參數有光敏元尺寸、光敏區面積、分辨率、壞點數、工作波長、靈敏度、電荷轉移效率、動態范圍、暗電流、飽和輸出電壓、峰值響應率、響應非均勻性、光譜響應特性等。