發布日期：2022-10-09 點擊率：523
CMOS圖像傳感器的研究起始于20世紀60年代末，由于當時受工藝技術的限制，直到90年代初才發展起來，至今已研制出三大類CMOS圖像傳感器,即CMOS無源像素傳感器(CMOS Passive Pixel Sensor簡稱CMOS-PPS)、CMOS有源像素傳感器(CMOS Active Pixe lSensor簡稱CMOS-APS)和CMOS數字像素傳感器(CMOS Digital Pixel Sensor簡稱CMOS-DPS)。在此基礎上又問世了CMOS視覺傳感器(CMOS Visual Sensor)、CMOS應力傳感器(CMOS Stress Sensor)、對數極性CMOS傳感器(Log-Polar CMOS Sensor)、CMOS視網膜傳感器(CMOS Retinal Sensor)、CMOS凹型傳感器(CMOS Foveated Sensor)、對數變換CMOS圖像傳感器(Logarithmic-Converting CMOS Image Sensor)、軌對軌CMOS有源像素傳感器(Rail-to-Rail CMOS Active Pixel Sensor)、單斜率模式CMOS圖像傳感器(Single Slopemode CMOS Image Sensor)和CMOS指紋圖像傳感器(CMOS Fingerffing Sensor)、FoveonX3全色CMOS圖像傳感器、VMISCMOS圖像傳感器。
CMOS-DPS不像CMOS-PPS和CMOS-APS的模／數(A／D)轉換是在像素外進行，而是將模／數(A／D)轉換集成在每一個像素單元里，每一像素單元輸出的是數字信號，該器件的優點是高速數字讀出，無列讀出噪聲或固定圖形噪聲，工作速度更快，功耗更低。
CMOS圖像傳感器具有多種讀出模式。整個陣列逐行掃描讀出是一種普通的讀出模式，這種讀出方式和CCD的讀出方式相似。窗口讀出模式是一種針對與關心窗口內像素信息進行局部讀出的模式，這種讀出模式提高了讀出效率。跳躍式讀出模式，就是如同Super CCD一樣，以降低分辨率為代價，提高了讀出速率，采用每隔一個或多個像素讀出的模式。
CMOS 和CCD一樣也分 線陣和面陣.更多關注DYNAMAX IMGAING.高端工業CMOS制造商.
CMOS圖像傳感器，有不同品牌的，目前做得好的有：OV，鎂光，PixelPlus等；
有不同尺寸的，1/2……1/8都有，CCTV上用得多的是1/3 和1/4。
傳感器的種類 傳感器有許多分類方法，但常用的分類方法有兩種，一種是按被測物理量來分；另一種是按傳感器的工作 原理來分。 按被測物理量劃分的傳感器，常見的有：溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、 流量傳感器、液位傳感器、力傳感器、加速度傳感器、轉矩傳感器等。 按工作原理可劃分為： 1．電學式傳感器 電學式傳感器是非電量電測技術中應用范圍較廣的一種傳感器，常用的有電阻式傳感器、電容式 傳感器、電感式傳感器、磁電式傳感器及電渦流式傳感器等。 電阻式傳感器是利用變阻器將被測非電量轉換為電阻信號的原理制成。電阻式傳感器一般有電位器式、觸 點變阻式、電阻應變片式及壓阻式傳感器等。電阻式傳感器主要用于位移、壓力、力、應變、力矩、氣流 流速、液位和液體流量等參數的測量。 電容式傳感器是利用改變電容的幾何尺寸或改變介質的性質和含量，從而使電容量發生變化的原 理制成。主要用于壓力、位移、液位、厚度、水分含量等參數的測量。 電感式傳感器是利用改變磁路幾何尺寸、磁體位置來改變電感或互感的電感量或壓磁效應原理制 成的。主要用于位移、壓力、力、振動、加速度等參數的測量。 磁電式傳感器是利用電磁感應原理，把被測非電量轉換成電量制成。主要用于流量、轉速和位移等參數的 測量。 電渦流式傳感器是利用金屑在磁場中運動切割磁力線，在金屬內形成渦流的原理制成。主要用于 位移及厚度等參數的測量。 2．磁學式傳感器 磁學式傳感器是利用鐵磁物質的一些物理效應而制成的，主要用于位移、轉矩等參數的測量。 3．光電式傳感器
光電式傳感器在非電量電測及自動控制技術中占有重要的地位。它是利用光電器件的光電效應和 光學原理制成的，主要用于光強、光通量、位移、濃度等參數的測量。 4．電勢型傳感器 電勢型傳感器是利用熱電效應、光電效應、霍爾效應等原理制成，主要用于溫度、磁通、電流、 速度、光強、熱輻射等參數的測量。 5．電荷傳感器 電荷傳感器是利用壓電效應原理制成的，主要用于力及加速度的測量。 6．半導體傳感器 半導體傳感器是利用半導體的壓阻效應、內光電效應、磁電效應、半導體與氣體接觸產生物質變 化等原理制成，主要用于溫度、濕度、壓力、加速度、磁場和有害氣體的測量。 7．諧振式傳感器 諧振式傳感器是利用改變電或機械的固有參數來改變諧振頻率的原理制成，主要用來測量壓力。 8．電化學式傳感器 電化學式傳感器是以離子導
CMOS圖像傳感器框架圖及優缺點
圖像傳感器是數字成像系統的主要構建塊之一，對整個系統性能有很大影響。兩種主要類型的圖像傳感器是電荷耦合器件 （CCD） 和 CMOS 成像器。在本文中，我們將了解 CMOS 圖像傳感器的基礎知識
2021-09-23 17:10:13
溫度傳感器的類型有哪些
溫度測量儀表中離不開的就是溫度傳感器，溫度傳感器種類很多，溫度傳感器的類型有哪些呢？我們一起看看看吧！ 溫度傳感器主要分為4種： 熱電偶傳感器 熱敏電阻傳感器 電阻溫度檢測器 IC溫度傳感器 其中
2021-08-20 17:31:03
一個簡單的傳感器測量技術 淺談CMOS和CCD傳感器的區別
目前，大概有95%的數碼相機使用的是CMOS圖像傳感器，只有很小一部分在用CCD。從傳感器輸出的角度來看，CMOS和CCD傳感器的主要區別在于，CMOS傳感器中的每個像素在光敏區旁邊都有自己的讀出
2021-01-08 11:01:52
松下CMOS圖像傳感器MNPL使用手冊
松下CMOS圖像傳感器MNPL使用手冊
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jch 2021-06-07 10:15:00
HD CMOS圖像傳感器GC1064數據手冊
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ljhui666 2021-05-21 15:54:43
UXGA-CMOS圖像傳感器GC2145 CSP數據手冊
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ljhui666 2021-05-21 15:37:37
1/3英寸CMOS數字圖像傳感器AR0130CS
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藍天小周 2021-05-21 15:06:22
VGA CMOS圖像傳感器GC032A CSP數據手冊
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ljhui666 2021-05-21 14:25:22
CMOS圖像傳感器的簡介和市場分析
CMOS傳感器是生活中常用器件，在往期文章中，小編對CMOS攝像機、背照式CMOS、CMOS模擬開關等內容有所介紹。為增進大家對CMOS的了解，本文將基于兩點介紹CMOS：1.什么是CMOS圖像傳感器，2.CMOS圖像傳感器市場分析。如果你對CMOS相關內容具有興趣，不妨繼續往下閱讀哦。
2021-01-03 17:45:00
視覺系統CCD和CMOS傳感器的特點與應用
了解下這兩種傳感器的特點、應用等。 CMOS圖像傳感器產業鏈主要由上游的芯片設計企業，中游的晶圓代工廠、封裝企業和下游的模組廠商及終端客戶組成。CMOS對供應鏈的拉動，在上、下、中游都有體現。 產品類型 圖像傳感器兩種主要的成像技術是CCD（電
2020-12-25 13:48:09
松下采用位移傳感器所使用的高精度CMOS影像傳感器
HG-C系列采用位移傳感器所使用的高精度CMOS影像傳感器，可實現與昂貴的位移傳感器同樣的高精度檢測，且結構緊湊、安裝效果好具備高性價比。 可用于基板周邊設備、自動組裝設備、各種組裝工序檢查工序
2020-11-04 14:05:35
什么是微波傳感器_微波傳感器類型
本文首先介紹了微波傳感器的概念，其次闡述了微波傳感器類型，最后介紹了微波傳感器應用。
2020-03-10 09:18:37
熱電式傳感器的類型_熱電式傳感器工作原理
本文主要介紹了熱電式傳感器的類型及工作原理。
2019-12-25 11:24:05
cmos圖像傳感器結構_cmos圖像傳感器市場
CMOS圖像傳感器的像素結構目前主要有無源像素圖像傳感器（Passive Pixel Sensor，PPS）和有源像素圖像傳感器（Active Pixel Sensor，APS）兩種.
2019-10-11 15:18:13
電阻式位移傳感器類型_位移傳感器原理
本文首先介紹了電阻式位移傳感器是什么，然后說明了位移傳感器的類型,最后分別陳述了五種位移傳感器的作用原理。
2019-08-07 11:28:01
碰撞傳感器的類型和原理
本文首先介紹了碰撞傳感器原理，其次介紹了碰撞傳感器類型，最后闡述了碰撞傳感器檢測。
2019-07-17 10:43:29
高速CMOS圖像傳感器的各種類型及應用介紹
如今CMOS是高速圖像傳感器首選的技術。當今市場上我們可以清楚地看到高速圖像傳感器的三個發展趨勢，即超高速，片上功能集成和普通的高速成像。
2019-04-15 14:45:46
CMOS技術制造傳感器將徹底改變傳感器市場
Nanusens在它的CMOS芯片層中制造納米級的傳感器，CMOS芯片也有控制電子。金屬間介電介質(IMD)通過鈍化層中的襯墊開口被蝕刻，使用蒸氣高頻 (vHF)來創建納米傳感器結構。然后將孔密封
2019-02-28 15:21:04
全局快門CMOS成像傳感器的領域應用
全局快門CMOS成像傳感器在當今的機器視覺領域十分常見，因為它擁有與CCD傳感器和卷簾快門傳感器相同的光學性能， 同時還具備眾多優勢。全局快門CMOS傳感器目前主要是在較低分辨率的市場中取代CCD和卷簾快門傳感器
2019-01-26 07:45:00
傳感器的特點、類型介紹
探索各種傳感器類型，它們如何工作，以及了解可以使用它們構建的內容。
2018-11-05 06:10:00
CMOS圖像傳感器性能雜談
? ?CMOS圖像傳感器應當是一個圖像系統。一個典型的CMOS圖像傳感器通常包含：一個圖像傳感器核心（是將離散信號電平多路傳輸到一個單一的輸出，這與CCD圖像傳感器很相似），所有的時序邏輯、單一
2018-10-16 08:35:30
CMOS圖像傳感器技術逐漸成熟 未來或將取代傳統CCD傳感器技術
思特威人工智能事業部總經理白震東接受采訪時認為，隨著設計技術和制造工藝的不斷提升，CMOS圖像傳感器技術逐漸成熟。思特威（SmartSens）非常看好圖像傳感器領域，在該領域，CMOS圖像傳感器技術取代傳統CCD傳感器技術是最主要的技術發展趨勢。
2018-10-15 16:21:00
相比CMOS圖像傳感器 先進的CCD圖像傳感器變得日益關鍵
盡管基于CMOS技術的圖像傳感器在許多應用中已得到廣泛應用，但一些要求嚴苛的工業成像應用仍需要CCD圖像傳感器獨有的性能。
2018-09-17 15:19:15
CMOS圖像傳感器有哪些廣泛應用？
CMOS圖像傳感器是一種多功能傳感器，由于它兼具CCD圖像傳感器的性能，因此可進入CCD的應用領域，但它又有自己獨特的優點，所以開拓了許多新的應用領域。除了上述介紹的主要應用之外，CMOS圖像傳感器
2018-07-18 10:36:00
Python CMOS傳感器演示
這視頻使用安森美半導體創新的Python圖像傳感器，展示標準的CMOS傳感器用于汽車影像系統及更多通用工業應用所能發揮的作用。
2018-06-04 13:47:00
CMOS圖像傳感器正在變革 德淮半導體的CMOS實力怎樣
目前CMOS圖像傳感器最大的應用領域智能手機市場格局基本已經形成，產品差異化會越發重要，這將產生更多的CMOS圖像傳感器定制化需求。而定制化產品離不開對工藝技術的掌控，因此，在中國發展專注于CMOS圖像傳感器的IDM廠商非常必要。
2018-03-13 13:56:00
詳細解析CMOS圖像傳感器應用趨勢
CMOS圖像傳感器具有體積小、功耗低等優勢，在圖像傳感器領域占有率達到90%。隨著背照式和堆棧式技術等新型CMOS圖像傳感器技術的進步，以及雙攝像頭、3D攝像頭陸續出現并成為智能手機的新賣點。再加上汽車、無人機、VR以及AR技術等新興市場的推動，CMOS圖像傳感器正迎來新一輪的產業成長高峰。
2018-02-03 14:05:32
幾類重要類型的壓力傳感器解析
傳感器技術是現代科學技術發展水平的標志之一，而壓力傳感器技術是傳感器技術的重要分支。各種類型的壓力傳感器，如擴散硅、電容式、硅藍寶石、陶瓷厚膜、金屬應變電式等類型，正廣泛應用于國民生產的各行業以及科學技術領域。
2016-04-19 14:55:51
CMOS圖像傳感器電路設計
當前固體微光器件以EBCCD 及EMCCD 器件為主，隨著CMOS 工藝及電路設計技術的發展， 微光CMOS 圖像傳感器的性能在不斷提高，通過采用專項技術，微光CMOS 圖像傳感器的性能已接近EMCCD 的性能， 揭開了CMOS 圖像傳感器在微光領域應用的序幕。
2016-01-18 09:59:58
微光CMOS圖像傳感器讀出電路設計
當前固體微光器件以EBCCD 及EMCCD 器件為主，隨著CMOS 工藝及電路設計技術的發展， 微光CMOS 圖像傳感器的性能在不斷提高，通過采用專項技術，微光CMOS 圖像傳感器的性能已接
2015-08-05 10:21:38
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描述
在廣闊的市場上，高速CMOS圖像傳感器有幾種類型，即通用用途、高端或定制的高速攝像機。這些攝像機用于科學研究，撞擊測試，高速掃描，機器視覺和軍事研究等，所有用途中都要求高幀率運動捕獲。
這些傳感器的分辨率從VGA到10M像素，某些可以達到每秒全幀。傳感器的架構有兩個半分，四分儀或者一個像素陣幾種。輸出可以是并行的模擬輸出，一個數字化的10位輸出或者數字化的串行LVDS輸出。每位輸出工作速率高達50M采樣/秒，則可實現5.5G像素/秒的吞吐量。迄今為止這是所報道的最高的連續像素吞吐率。圖像質量至少是10比特，故攝像機中數字化后的數據吞吐率高達55Gb/s。目標應用總是要求一個6T的快照像素，具有高靈敏度和高動態范圍。這些圖像傳感器的靈敏度主要取決于像素的大小。于是對于某些特定應用導致了非常大的像素數，從而使圖像傳感器也非常大。內部多路復用技術允許實現具有增加幀率的隨機窗口。當窗口尺寸減小到一個小型的ROI時，幀率提高到幀/秒。目前絕大多數傳感器采用0.25微米工藝。
高速圖像傳感的最新趨勢
如今CMOS是高速圖像傳感器首選的技術。當今市場上我們可以清楚地看到高速圖像傳感器的三個發展趨勢，即超高速，片上功能集成和普通的高速成像。
像素率是分辨率和幀率的乘積，如今該指標提升了許多。目前所公布的圖像傳感器為1024x1024像素，每秒的全幀率超過了5000。如果圖像質量用10比特，這就意味著攝像機中總的數據率高達55Gb/s。為了在攝像機中實現如此高的速率，以及高質量的圖像以及非常高的靈敏度（通常用于高質量的圖像），重要的不僅僅只關注電路的設計，還要確保整個布線的較好平衡。這意味著必須將所需的電源線分布好，在電路布局的每個節點上，所有的寄生參數效應，電氣和光學部分都必須控制好。功率預算要求采用低功耗模塊設計，以確保能夠滿足總的功率需求。
在高速成像中的另一個不同的趨勢是在芯片上集成高速ADC，序列器，LVDS發射器以及校準算法。這些成像器在速度和靈敏度方面通常遜色于上述的成像器，但其優點是集成度高，簡單易用。現在市場上正在出現的第三種成像器是普通的高速成像器。舊式（簡單）的帶模擬輸出或者沒有定時功能的普通成像器正在被更快的和更復雜的圖像成像器所取代。這類成像器可以確保在較短的時間內實現普通高速攝像機的設計。
像素與像素率
圖1所示為常見的高速圖像傳感器中所用像素的實現電路圖，這是一個所謂的6晶體管（6T）像素結構。這類圖像傳感器中重要的是流水線球形快門功能。
圖1：像素電路單元
所有像素同時開啟和終止光學集成的球形快門，這對于高速應用是非常重要的，它可以較好地實現運動模糊控制，使所有像素對精確地一致。該球型快門使高速運動傳感被成像器保持。
一個典型的高速捕獲序列器如圖2所示（就像一個小彈丸沖擊一根火柴棒）。流水線功能意味著在像素陣列的讀取過程中，用于下一幀的像素中光學的集成正在進行中。這就要求確保幀率與集成時間無關。
圖2：典型的高速捕獲順序（彈丸沖擊火柴棒）
為了獲取可能更高的靈敏度，負責收集圖像電荷并將該電荷轉換成電壓的光電二極管應盡可能小，以便將其寄生電容減到最小。此外，像素的填充系數，即對光傳感區域貢獻的開放區域應盡可能大。利用N阱像素專利，集合圍繞光電二極管開放的P阱，即可實現上述的小光電二極管和大填充系數兩項功能。除了高靈敏度之外，還有一個重要的是采用一個像素存儲電容器，該電容器并不貢獻任何噪聲，它將很好地屏蔽光，泄漏很小。這種像素結構在讀取過程中存儲像素信號方面效果很好。但這種結構的主要缺點是在像素中沒有固定的圖形噪聲校正，故必須在圖像傳感器外部來實現。
一個圖像傳感器的速率是分辨率和幀率的乘積，這決定了傳感器的像素率。在超高端的高速成像市場中，該參數其實并不夠高。用戶希望在所期望的全幀率能夠實現的條件下，設計非常復雜的攝像機。圖3所示為一幅典型的高速應用的圖像（汽車撞機試驗）。
圖3：高速成像應用：汽車撞擊試驗
這么高的速度只能通過并行的模擬輸出（多達128路輸出）來實現，這就為攝像機系統的集成提出了挑戰。這種成像器的結構相當簡單，包括被隨意劃分成象限的像素陣列中的6T像素電路，幾個并行的高速模擬總線，以及用來驅動輸出的一些并行的輸出放大器。
在這類芯片上，沒有ADC，序列器和其他片上圖像處理。芯片寬度的模擬總線確保所有的并行輸出可以被使用，而不管被讀取的x方向上的半幀圖像的大小。這在讀取半幀圖像時提高了幀率。
重影的消除
超高速圖像傳感器中的一個重要問題是x方向上的重影。這是由片寬模擬總線的相對較大的RC常數所引起的。對于總線上的信號，由于處理10比特的精度所用的時間較長，故上一個像素的部分信息可能滯留到當前像素上。這就在圖像中導致了的x方向上的重影。這種重影在后續的圖像處理中很難校正。
解決該問題的一項技術是，在每個新的信號之前對總線進行短暫的預充電。這樣就保證了有關前面像素的所有信息被洗掉。該技術要求產生短期預充電脈沖。這些脈沖用來將模擬總線短路到地。絕大多數的成像器是根據客戶產品的需求來制造的，因為目前沒有將這類超高速成像器產品變成通用產品的真正需求。客戶的應用范圍從VGA到10Mpixel，幀率從500fps到10，000fps，數據吞吐率高達5.5Gpix/s。圖4給出一個典型的超高速圖像傳感器架構。兩個半球被并行讀取，每個的并行模擬輸出為64路。總的加起來是128路高速并行模擬輸出。
圖4：一個典型的超高速圖像傳感器架構
應用需求：體積小且易于設計
與之前的非常復雜的（且體積大）的、圍繞傳感器設計的攝像系統相反，市場上對小型的且易于實現的高速圖像傳感器的需求正在增加。
高速成像器已開始用于幾個準消費類應用，如掃描、視覺系統以及全息數據存儲。下圖所示的是一個典型的全息數據存儲應用，其中就用了成像器。
圖5：全息數據存儲及其高速成像器
這些應用要求板上的圖像傳感器具有許多系統功能。這就是為什么將ADC、定時產生、圖像處理以及一些輸出電路集成到芯片上的原因。對于這類成像器，集成的功能與靈敏度和速度一樣重要。絕大部分這類成像器還是根據客戶的利于簡化其高速攝像機設計的特殊功能來定制的。下圖給出了這類高速成像器的一個典型架構。這類成像器通常只有時鐘輸入，一些電源和一些同步引腳。所有其他需要讀取并送給成像器的信號都將在芯片內產生。
圖6：具有許多片上邏輯和附加功能的典型高速圖像傳感器的架構
通用的高速圖像傳感器
市場上我們所看到的第三類高速圖像傳感器是通用的高速圖像傳感器。其應用從機器視覺攝像到交通監控、科學試驗運動捕獲以及撞擊測試檢查。早期的這類通用高速圖像傳感器的構成只包括并行的的超高速成像器）。但最近，我們看到有許多功能在片上實現，目的是使成像器可以被用于各種不同的應用（如多斜率、欠采樣、進倉、翻頁（flipping），鏡像、增益、補償等）。
如今，正在研發能夠提供1.3MPxl速率，幀率為1000fps的高速球星快門圖像傳感器。特別是這類傳感器具有流水線的快照快門功能，以及多斜率功能。這些片上功能也因不同的傳感器而異。
圖7：通用高速成像器適用的各類應用
有幾種不同類型的高速圖像傳感器，用來滿足當前市場上的不同需求。超高速圖像傳感器是真正的模擬圖像傳感器，具有非常高的幀率和數據吞吐率，適用于復雜的——因此也主要是客戶定制的攝像機設計。具有許多板上功能的高速圖像傳感器提供許多特殊的板上功能，這些功能有助于設計師將成像器植入他們的高速攝像機的設計中，更適用于面向客戶的應用。這些功能是根據客戶的要求實現的，故也主要用于定制設計。
最后，通用的高速圖像傳感器結合了上述的圖像傳感器的絕大部分通用功能，使之成為通用的圖像傳感器，可以用于廣泛應用的攝像機中。這類圖像傳感器如今都是商用現貨供應。市場趨勢是，板上功能的集成度、數據率、以及分辨率都將繼續提高。未來設計師的真正挑戰將是如何實現傳感器超高數據率與像LVDS和圖像處理這類的板上功能的完美結合。
圖8：高速圖像傳感器應用的一些實例
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