可視信息日趨重要,隨著多媒體系統(tǒng)的發(fā)展,圖像傳感器成為人們關注的焦點。眼睛是人類和動物的圖像接收器,而圖像傳感器則是電子設備的圖像接收器。圖像傳感器有兩種:線型圖像傳感器一般用在傳真機及掃描儀之類的產(chǎn)品中;面型圖像傳感器則廣泛地用于攝錄像機,安全保衛(wèi)照相機、數(shù)碼相機及計算機照相機,并開始用于傳統(tǒng)上的非視像產(chǎn)品,如移動電話、個人數(shù)字助理(PDA)等。
面型圖像傳感器中有CCD和CMOS兩種模式。通常,傳送優(yōu)良圖像質(zhì)量的設備都采用CCD圖像傳感器,而注重功耗和成本的產(chǎn)品則選擇CMOS圖像傳感器。但新的技術正在克服每種器體固有的弱點,同時保留了適合于特定用途的某些特性。目前兩種圖像傳感器仍隨著信息、通信、互聯(lián)網(wǎng)及便攜式電子設備的發(fā)展而發(fā)展。比如,圖像傳感器在移動電話以及攝錄像機和數(shù)碼相機方面都面對著一個急速成長的市場。歐洲、韓國及日本制造商卻關注著帶內(nèi)置照相機的移動電話,它將給圖像接收設備創(chuàng)造一個不斷成長的市場。
CCD圖像傳感器由在單晶硅基片上呈二維排列的光電二極管及其傳送電路構成。光電二極管把光轉(zhuǎn)換成電荷,再經(jīng)轉(zhuǎn)換電路傳送和輸出。
CCD圖像傳感器按其傳送方法分為兩類(圖1)。行間傳送(IT)型幾乎每一像素都有移位寄存器,并把來自光電二極管的圖像值送到移位寄存器。CCD用微鏡覆蓋,以改善占空因素。在幀行間傳送(FIT)CCD(有人稱之為全幀傳送CCD)中,CCD把整整一幀的圖像數(shù)據(jù)送入串行移位寄存器,由它進行未加工原始圖像的處理。此外,該系統(tǒng)還把電荷迅速傳送進儲能器,供橫向寄存器進行電荷的連續(xù)輸出。三洋電子及Philips消費電子公司是兩家FIT系統(tǒng)應用到CCD圖像傳感器的制造商。