數(shù)碼相機(jī)和可拍照式便攜設(shè)備的興起，使得cmos圖像傳感器這個名詞進(jìn)入大眾的視野，而這種產(chǎn)品也成為了半導(dǎo)體產(chǎn)品中增長最快的一種。其實，在幾年前，cmos傳感器還沒有今天這樣耀眼的地位，那時的它還只能仰望強(qiáng)大的對手ccd傳感器。但是，僅僅是幾年的功夫，它就可以同ccd分庭抗禮了。

　　和ccd的對比

　　ccd（charge couple device）的學(xué)名叫電荷耦合器件，是一種利用了半導(dǎo)體的光電效應(yīng)轉(zhuǎn)化光信號的陣列器件。在ccd中，每個單元感受到的光信號經(jīng)過傳遞匯總后再統(tǒng)一轉(zhuǎn)化成電信號。它的圖像失真度較低，一直是高端影像產(chǎn)品的首選。但是，ccd也有自己的缺點，因為信號是在單元中依次傳遞的，就需要外部準(zhǔn)確的時鐘發(fā)生器和驅(qū)動電路相配合，結(jié)果造成產(chǎn)品體積和功耗的增大。

　　cmos的基本感光原理與ccd相同，不過其制作工藝和結(jié)構(gòu)與ccd大不相同。cmos的名稱來源它的制造工藝，這是一種半導(dǎo)體工業(yè)的通用工藝，因而可以在同一基片上集成時序、控制和信號處理電路，極大地降低了成本。在cmos傳感器中，每個單元感應(yīng)到的光信號都可由鄰近的放大器及adc直接傳送到內(nèi)存中。不過，漏電流是它的一個天生缺陷，由此導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降是其多年一直面臨的巨大挑戰(zhàn)。

　　在相當(dāng)一段時間內(nèi)，兩者就成為了高檔和通用的代表。不過，事無絕對，隨著cmos工藝的進(jìn)步，兩者之間的距離正在逐步縮短。因為cmos工藝一直在前進(jìn)，漏電流的問題也在逐步得到改善，而其低功耗的傳統(tǒng)也得到了繼承。最新型cmos產(chǎn)品，譬如micron的cmos圖像傳感器，其像素分辨率已經(jīng)達(dá)到了驚人的1000萬像素，這種質(zhì)的變化使cmos傳感器的觸角已經(jīng)開始進(jìn)入ccd所占據(jù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域。

　　市場的要求

　　市場對圖像傳感器有什么要求呢？其實與對其他半導(dǎo)體產(chǎn)品的要求一樣，就是多功能集成、低價格，當(dāng)然還有性能。不過，這三者之間要達(dá)成一種平衡，對于集成度和成本的要求是廠家最為關(guān)注的。從上文就可以看到，cmos圖像傳感器最接近這兩項要求。cmos工藝適合于生產(chǎn)數(shù)字芯片，這就給圖像傳感器集成dsp帶來了天然的便利條件，再加上原本就在一起的adc，一個數(shù)字圖像處理系統(tǒng)就成型了。舉一個例子，micron的mt9v131就是一個典型的例子，它是一個1/4英寸vga cmos圖像傳感器，集成了一個可編程處理器和10位adc，數(shù)據(jù)速率為1200～1350mpix/s，動態(tài)范圍可達(dá)60db。類似的產(chǎn)品還有omnivision的ov7141-c01a，avago的adcc-3960等。也正是因為這些產(chǎn)品的出現(xiàn)，促使了cmos圖像傳感器得到了更廣泛的應(yīng)用。

　　開拓新興市場

　　醫(yī)療和消費(fèi)以經(jīng)不能算是新興市場了，因為它們已經(jīng)發(fā)展的相當(dāng)成熟了。這里要說的是安全產(chǎn)品市場。這個市場最初的重點在于電纜、模擬輸出和閉路電視系統(tǒng)上面，當(dāng)這一切發(fā)展到無以發(fā)展的時候，人們又將注意力投入到基礎(chǔ)的攝像設(shè)備上。因為cmos傳感器的圖像質(zhì)量得到了前所未有的提高，而在功耗和成本方面仍具有優(yōu)勢，這就使得它們能夠快速的進(jìn)駐這個熱點市場。而且，dvr技術(shù)的興起，也使得cmos傳感器的優(yōu)勢明顯化，因為它能高效的同數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合在一起。

　　家用安全產(chǎn)品市場在整個大市場中發(fā)展的最快。得益與家庭網(wǎng)絡(luò)（dsl、有線電視等）的發(fā)展，用戶已經(jīng)不需要考慮布線的因素，他們需要的只是功能強(qiáng)大的攝像前端設(shè)備。以micron的mt9v135 為例，這個1/4 英寸的 vga cmos圖像傳感器能通過電視、計算機(jī)顯示器或現(xiàn)成系統(tǒng)中組裝的接收器傳送 ntsc 或 pal 格式的數(shù)字或模擬輸出，這就為家庭用戶省去了一筆布線的費(fèi)用。

　　工業(yè)安全市場的要求和家用有些區(qū)別，對寬泛動態(tài)范圍的要求成為了第一要素。因為安全攝像頭往往工作在不受控制的光照條件下，所以它們要能在捕獲低光度的同時又捕獲直接光線。100db或更高指標(biāo)的cmos圖像傳感器已經(jīng)出現(xiàn)了，像是micron的mt9v032和美國國家半導(dǎo)體的lm9618等一批產(chǎn)品都屬此類。
可以說，在這個市場上，cmos圖像傳感器的優(yōu)點得到了充分的發(fā)揮。

　　結(jié)語

　　cmos圖像傳感器的發(fā)展是迅猛的，ccd器件12年取得的進(jìn)展，cmos產(chǎn)品只用了3年就達(dá)到了。如果以這個速度來計算，cmos獨(dú)步天下的局面很快就要到來了。不過，ccd技術(shù)也沒有停滯，superccd技術(shù)的出現(xiàn)就是一個信號。所以說，cmos要取得全面的成功，還是需要一定時間的。

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