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发布时间:2017-09-07 浏览次数:1515
与CCD比较,CMOS具有体积小,耗电量不到CCD的1/10,价格也比CCD廉价1/3的优点。
图尔克传感器与CCD产品比较,CMOS是规范工艺制程,可利用现有的半导体设备,不需额外的投资设备,且质量可随著半导体技能的提高而前进。同时,全球晶圆厂的CMOS生产线较多,日后量产时也有利于成本的下降。别的,CMOS传感器的最大优势,是它具有高度体系整合的条件。理论上,一切图画传感器所需的功用,例如笔直位移、水平位移暂存器、时序操控、CDS、ADC…等,都可放在集成在一颗晶片上,甚至于一切的晶片包含后端晶片、快闪记忆体等也可整合成单晶片,以达到下降整机生产成本的意图。 最新CMOS传感器取得广泛使用的一个条件是其所具有的较高灵敏度、较短曝光时刻和日渐缩小的像素尺度。像素灵敏度的一个衡量尺度是填充因子(感光面积与整个像素面积之比)与量子功率(由炮击屏幕的光子所生成的电子的数量)的乘积。CCD传感器因其技能的固有特性而具有一个很大的填充因子。而在CMOS图画传感器中,为了完成堪与CCD变换器相媲美的噪声指标和灵敏度水平,人们给CMOS图画传感器安装上了有源像素传感器(APS),而且导致填充因子下降,原因是像素外表相当大的一部分面积被放大器晶体管所占用,留给光电二极管的可用空间较小。所以,当今CMOS传感器的一个重要的开发方针就是扩大填充因子。赛普拉斯(FillFactory)经过其取得专利授权的一项技能,能够大幅度地提高填充因子,这种技能能够把一颗规范CMOS硅芯片最大的一部分面积变为一块感光区域。
别的,关于一个典型的工业用图象传感器而言,由于许多场景的拍照都是在照明条件很差的情况下进行的,因而具有较大的动态规模将是十分有利的。CMOS图画传感器经过多斜率操作完成了这一方针:变换曲线由倾度不同的直线部分所组成,它们一起形成了一个非线性特征曲线。因而,一幅场景的漆黑部分有可能占有集成模仿-数字变换器变换规模的很大一部分:变换特征曲线在这里最为峻峭,以完成高灵敏度和对比度。特征曲线上半部分的平整化将在图画的亮堂部分捕获几个数量级的过度曝光,并以一个更加详尽的标度来体现它们。选用多斜率的方法来运作LUPA-4000将使高达90dB的光动态规模与一个10位A/D变换规模相匹配。
具有VGA分辨率的IM-001系列CMOS图画传感器在此基础上更进一步;它们是专为轿车使用而规划的。其像素由光电二极管组成,可提供高达120dB的自适应动态规模。面向轿车使用的ACM 100相机模块就选用了这些传感器,这种相机模块据称是同类产品中首先面市的全集成化相机解决方案:该视觉解决方案被看作是面向驾驶者保护、防撞、夜视支撑和轮胎盯梢导向的未来轿车安全体系的要害元件。
此外,关于独立于电网的便携式使用而言,以低功耗特性而著称的CMOS技能还具有一个显着的优势:CMOS图画传感器是针对5V和3.3V电源电压而规划的。而CCD芯片则需求大约12V的电源电压,因而不得不选用一个电压变换器,然后导致功耗添加。在总功耗方面,把操控和体系功用集成到CMOS传感器中将带来另一个好处:它去除了与其他半导体元件的一切外部连接线。其高功耗的驱动器现在已遭弃用,这是由于在芯片内部进行通讯所耗费的能量要比经过PCB或衬底的外部完成方法低得多。