随着各式消费性电子的兴起,监控摄像头的图像传感器已成为半导体业中最耀眼的明星产品之一,而在图像传感器中,CCD传感器与新兴成长的 CMOS Sensor也逐渐找到自己的应用市场,希望成为市场上的主流技术。监控摄像机的图像传感器与CCD 传感器相比具有感光度低、信噪比高的缺点,但是其仍具有低功耗、低成本等优点。
CMOS Sensor 为相机模块应用市场最重要的影像传感器应用组件,其中应用占比最高的为通讯电子商品,占整体 CMOS Sensor 市场的70%,而 CMOS Sensor 市场的主要应用包括安全系统、车用系统、PC相关周边应用、数码相机等。IPad带动的平板电脑市场是CMOS Sensor成长最快的应用市场。
安防监控摄像机的应用市场占图像传感器市场值1成之间,过去多使用 CCD 作为影像传感器,近年 CMOS Sensor 的性能不断提升,开始打入长久为 CCD Sensor 独占的市场,主要偏向较低价的安防摄像机;
CCD 与 CMOS 的技术特点主要在于成像过程,集成度,功耗,性能指标等方面。
1)成像过程
CCD 和 CMOS 使用相同的光敏材料,因而受光后产生电子的基本原理相同,但是读取过程不同:CCD 是在同步信号和时钟信号的配合下以帧或行的方式转移,整个电路非常复杂,读出速率慢;CMOS 则以类似 DRAM 的方式读出信号,电路简单,读出速率高。
2)集成度
采用特殊制造工艺的CCD读出电路比较复杂,很难将A/D转换、信号处理、自动增益控制、精密放大和存储功能集成到一块芯片上,一般需要多个芯片组合实现,同时还需要一个多通道非标准供电电压。借助于大规模集成制造工艺,CMOS 图像传感器能非常容易地把上述功能集成到单一芯片上,多数CMOS图像传感器同时具有模拟和数字输出信号。