文章摘要: 很多人挑選cmos傳感器,但是對(duì)于它的優(yōu)勢(shì)不是很了解,下面一起學(xué)習(xí)吧。1.CMOS傳感器獲得廣泛應(yīng)用的一個(gè)前提是其所擁有的較高靈敏度、較短曝光時(shí)間和日漸縮小的像素尺寸。像素靈敏度的一個(gè)衡量尺度是填充因子(感光面積與整個(gè)像素面積之比)與量子效率(由轟擊
很多人挑選cmos傳感器,但是對(duì)于它的優(yōu)勢(shì)不是很了解,下面一起學(xué)習(xí)吧。
1.CMOS傳感器獲得廣泛應(yīng)用的一個(gè)前提是其所擁有的較高靈敏度、較短曝光時(shí)間和日漸縮小的像素尺寸。像素靈敏度的一個(gè)衡量尺度是填充因子(感光面積與整個(gè)像素面積之比)與量子效率(由轟擊屏幕的光子所生成的電子的數(shù)量)的乘積。CCD傳感器因其技術(shù)的固有特性而擁有一個(gè)很大的填充因子。而在CMOS圖像傳感器中,為了實(shí)現(xiàn)堪與CCD轉(zhuǎn)換器相媲美的噪音指標(biāo)和靈敏度水平,人們給CMOS圖像傳感器裝配上了有源像素傳感器(APS),并且造成填充因子下降,原因是像素表層相當(dāng)大的一部分面積被放大器晶體管所占用,留給光電二極管的可用空間較小。所以,當(dāng)今CMOS傳感器的一個(gè)重要的開(kāi)發(fā)目標(biāo)就是擴(kuò)大填充因子。
2.賽普拉斯(FillFactory)通過(guò)其獲得專(zhuān)利授權(quán)的一項(xiàng)技術(shù),可以大幅度地提高填充因子,這種技術(shù)可以把一顆標(biāo)準(zhǔn)CMOS硅芯片的一部分面積變?yōu)橐粔K感光區(qū)域。隨著像素尺寸的變小,提高填充因子所來(lái)越困難,目前最流行的技術(shù)是從傳統(tǒng)的前感光式(FSI,Front?Side?Illuation)變?yōu)楸巢扛泄馐剑?/font>BSI,Back?Side?Illuation),放大器等晶體管以及互聯(lián)電路置于背部,前部全部留給光電二極管,這樣就實(shí)現(xiàn)了100%的填充因子(如右側(cè)示意圖所示)。
3.另外,對(duì)于一個(gè)典型的工業(yè)用圖象傳感器而言,由于許多場(chǎng)景的拍攝都是在照明條件很差的情況下進(jìn)行的,因此擁有較大的動(dòng)態(tài)范圍將是十分有益的。CMOS圖像傳感器通過(guò)多斜率操作實(shí)現(xiàn)了這一目標(biāo):轉(zhuǎn)換曲線(xiàn)由傾度不同的直線(xiàn)部分所組成,它們共同形成了一個(gè)非線(xiàn)性特征曲線(xiàn)。因此,一幅場(chǎng)景的黑暗部分有可能占據(jù)集成模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換范圍的很大一部分:轉(zhuǎn)換特征曲線(xiàn)在這里最為陡峭,以實(shí)現(xiàn)高靈敏度和對(duì)比度。特征曲線(xiàn)上半部分的平整化將在圖像的明亮部分捕獲幾個(gè)數(shù)量級(jí)的過(guò)度曝光,并以一個(gè)更加細(xì)致的標(biāo)度來(lái)表現(xiàn)它們。采用多斜率的方式來(lái)運(yùn)作LUPA-4000將使高達(dá)90dB的光動(dòng)態(tài)范圍與一個(gè)10位A/D轉(zhuǎn)換范圍相匹配。
4.具有VGA分辨率的IM-001系列CMOS圖像傳感器在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步;它們是專(zhuān)為汽車(chē)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。其像素由光電二極管組成,可提供高達(dá)120dB的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)范圍。面向汽車(chē)應(yīng)用的ACM?100相機(jī)模塊就采用了這些傳感器,這種相機(jī)模塊據(jù)稱(chēng)是同類(lèi)產(chǎn)品中率先面市的全集成化相機(jī)解決方案:該視覺(jué)解決方案被看作是面向駕駛者保護(hù)、防撞、夜視支持和輪胎跟蹤導(dǎo)向的未來(lái)汽車(chē)安全系統(tǒng)的關(guān)鍵元件。
5.此外,對(duì)于獨(dú)立于電網(wǎng)的便攜式應(yīng)用而言,以低功耗特性而著稱(chēng)的CMOS技術(shù)還具有一個(gè)明顯的優(yōu)勢(shì):CMOS圖像傳感器是針對(duì)5V和3.3V電源電壓而設(shè)計(jì)的。而CCD芯片則需要大約12V的電源電壓,因此不得不采用一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換器,從而造成功耗增加。在總功耗方面,把控制和系統(tǒng)功能集成到CMOS傳感器中將帶來(lái)另一個(gè)好處:它去除了與其他半導(dǎo)體元件的所有外部連接線(xiàn)。其高功耗的驅(qū)動(dòng)器如今已遭棄用,這是因?yàn)樵谛酒瑑?nèi)部進(jìn)行通信所消耗的能量要比通過(guò)PCB或襯底的外部實(shí)現(xiàn)方式低得多。
有關(guān)cmos傳感器的優(yōu)勢(shì)就介紹到這里,希望可以幫助到大家。
cmos傳感器優(yōu)勢(shì)
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