5第五章CCD產(chǎn)品簡介匯總課件(72頁P(yáng)PT)

1、第五章-1 CCD產(chǎn)品簡介535.1 典型CCD芯片簡介5.2 特種CCD芯片介紹總目錄第1頁，共72頁。 二用于高速檢測的(并行/分段輸出) 線陣CCD三用于光譜測量的線陣CCD四用于彩色圖像采集的線陣CCD一 用于尺寸測量的線陣CCD5.1 典型CCD芯片簡介第2頁，共72頁。型號(hào)黑白/顏色有效像元數(shù)像元尺寸(m)典型靈敏度(V/lxs)動(dòng)態(tài)范圍輸出方式最高驅(qū)動(dòng)頻率(MHz)外形尺寸 長寬(mm)生產(chǎn)廠商主要應(yīng)用范圍TCD1001P黑白12832323285500單路614.07.0TOSHIBA高速尺寸、振動(dòng)測量PD3575D黑白1024141414144600單路326.69.65NE

2、C尺寸、振動(dòng)測量TCD1200D黑白2160141414451700單路241.69.65TOSHIBA尺寸測量TCD1206SUP黑白2160141414451700單路241.69.65TOSHIBA尺寸測量TCD1208P黑白2160141414110750單路241.69.65TOSHIBA高靈敏度尺寸測量TCD1209D黑白2048141414312000單路2041.69.65TOSHIBA高速尺寸測量，動(dòng)態(tài)分析PD3734D黑白2660111111702000單路5449.25NEC高速尺寸測量TCD1251UD黑白2700111111353800單路341.69.65TOSHI

3、BA光譜分析、尺寸測量TCD2252D彩色27008889.11600RGB三路441.69.65TOSHIBA尺寸測量TCD132D黑白1024141414121500單路241.69.65TOSHIBA尺寸測量TCD1500C黑白53407774.83000單路853.69.65TOSHIBA高精度尺寸測量TCD1501D黑白5000777133000單路1253.69.65TOSHIBA高精度尺寸測量、光譜分析TCD1702C黑白750077792000奇偶雙路1066.010.0TOSHIBA尺寸測量TCD1703C黑白7500777151660奇偶雙路2066.010.0TOSHIB

4、A尺寸測量TCD2901D彩色105504442.47000RGB三路352.69.65TOSHIBA高精度尺寸、彩色圖象掃描TCD2557D彩色53407779.95000RGB三路652.69.65TOSHIBA高精度尺寸測量、彩色圖像掃描PD8861彩色54005.255.255.255.822777RGB三路6449.25NEC高精度尺寸測量、彩色圖像掃描TCD1304AP黑白364820088160300單路141.69.65TOSHIBA高靈敏度，電子快門第3頁，共72頁。像敏單元數(shù)、響應(yīng)度、動(dòng)態(tài)范圍第4頁，共72頁。二相線陣CCD第5頁，共72頁。二相線陣CCD,比1206多了一

5、個(gè)片內(nèi)驅(qū)動(dòng)器和采樣保持器;象元數(shù)比1206的多，而象元尺寸是1206的一半，尺寸測量精度至少提高一倍第6頁，共72頁。TCD1500C的引腳及其說明光敏單元總長度37.38mm（53407um）第7頁，共72頁。二相線陣CCD,無片內(nèi)驅(qū)動(dòng)器和采樣保持器;多了一個(gè)鉗位脈沖CP；信號(hào)分奇偶兩列轉(zhuǎn)移分別由OS1和OS2端口輸出；二路并行輸出優(yōu)點(diǎn)：在一定的驅(qū)動(dòng)頻率下，其數(shù)據(jù)率是單路輸出的2倍第8頁，共72頁。TCD1703C的引腳及其說明光敏單元總長度52.5mm（75007um）第9頁，共72頁。1典型單溝道線陣CCD(TCD1209) 2 典型雙溝道線陣CCD(TCD1206UP) 3 具有積分時(shí)

6、間可調(diào)功能的線陣CCD(TCD1205) 4 具有采樣保持輸出電路的線陣CCD(TCD1300D) 一 用尺寸測量的線陣CCD 應(yīng)具備的性能：驅(qū)動(dòng)簡單、靈敏度高、 分辨率高 象敏陣列長第10頁，共72頁。1 典型單溝道線陣CCD(TCD1209D)TCD1209D是只有一個(gè)轉(zhuǎn)移柵和一個(gè)模擬移位寄存器的單溝道型線陣器件第11頁，共72頁。TCD1209D的基本結(jié)構(gòu) TCD1209D為典型的二相單溝道型線陣CCD圖像傳感器，其基本結(jié)構(gòu)、工作原理及驅(qū)動(dòng)電路等都具有典型性。結(jié)構(gòu)組成：Photo Diode/轉(zhuǎn)移柵/CCD模擬移位寄存器/輸出單元每個(gè)光敏單元尺寸1414um，相鄰兩光敏單元中心距14um

7、，光敏單元總長度28.672mm（204814um）第12頁，共72頁。TCD1209D的引腳及其說明第13頁，共72頁。有效像敏區(qū)域(2048個(gè))被遮蔽光電二極管(前19個(gè)后8個(gè)共27個(gè))1）為何PD最左邊為D13？還有D0D12嗎？ 所有的光電二極管已經(jīng)在此圖給出，總共2048+27=2075個(gè)。即沒有實(shí)物存在的D0D12。它們只是虛設(shè)的單元(在移位寄存器中有13組對(duì)應(yīng)單元)2）遮蔽的27個(gè)PD的作用？ 獲得暗電流等信息用于對(duì)有效信號(hào)處理第14頁，共72頁。轉(zhuǎn)移柵與光敏陣列及移位寄存器的交疊結(jié)構(gòu)Up為光敏單元；CR1為CCD模擬移位寄存器的一個(gè)電極；SH為轉(zhuǎn)移柵（shift gate）輸入

8、信號(hào) 高電平:溝通光敏陣列和移位寄存器,信號(hào)電荷轉(zhuǎn)移到CR1勢阱 低電平:隔離二者,光敏單元陣列積分,移位寄存器逐位輸出； 轉(zhuǎn)移脈沖SH高電平時(shí), CR1脈沖也應(yīng)為高電平； SH的下降沿時(shí)，CR1也為高電平，以保證信號(hào)完整轉(zhuǎn)移成功。(時(shí)序及電平要求之一)第15頁，共72頁。第16頁，共72頁。 TCD1209D五路驅(qū)動(dòng)脈沖組成及作用： 轉(zhuǎn)移脈沖SH（溝通/阻隔 PD 和 CCD；控制光積分時(shí)間） 驅(qū)動(dòng)脈沖CR1 （配合CR2把信號(hào)電荷從CCD右向左移動(dòng)） 驅(qū)動(dòng)脈沖CR2（其中CR2B代表CCD移位寄存器的最后一個(gè)電極） 復(fù)位脈沖RS（清除上一次未來得及轉(zhuǎn)移走留在輸出二極管中的電荷） 緩沖控制脈

9、沖CP（過濾掉輸出信號(hào)的尖脈沖噪聲）第17頁，共72頁。行周期：SH的周期。必須大于2088個(gè)轉(zhuǎn)移脈沖CR1的周期；OS輸出信號(hào)的構(gòu)成：虛設(shè)單元/啞元/有效信號(hào)/檢測單元等；檢測一行結(jié)束第18頁，共72頁。驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)思路： 1）各脈沖的周期關(guān)系及占空比分析；2）確定脈沖之間的邏輯及時(shí)序關(guān)系；第19頁，共72頁。光譜響應(yīng)特性 光譜響應(yīng)的峰值波長為550nm短波響應(yīng)在400 nm處大于70%光譜響應(yīng)的長波限在1100nm第20頁，共72頁。第21頁，共72頁。應(yīng)用場合：高速檢測物體外形尺寸、振動(dòng)、飛行姿勢、高速圖象采集結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：二路輸出、四路輸出分段式輸出 二用于高速檢測的(并行/分段輸出)

10、線陣CCD1 并行輸出的線陣CCD(TCD1703C)2 分段式輸出的線陣CCD第22頁，共72頁。1并行輸出的線陣CCD-TCD1703C 并行輸出的TCD1703C 典型雙溝道并行輸出二相CCD有效像素單元(7500像元)分奇偶兩列并行轉(zhuǎn)移，分別由OSl和OS2端口并行輸出。 并行輸出的線陣CCD在相同頻率驅(qū)動(dòng)脈沖的作用下可以獲得更高的信號(hào)輸出速率，這在用線陣CCD檢測高速運(yùn)動(dòng)物體圖像的應(yīng)用中具有非常重要的作用。第23頁，共72頁。2 分段式輸出CCDIT-C5(速度80M)IT-C5型線陣CCD是四相驅(qū)動(dòng)的線陣CCD；4個(gè)并行輸出端口，有效數(shù)據(jù)率可提高4倍第24頁，共72頁。2、分段式多

11、路并行輸出的高速線陣CCD RL1282D、RL1284D、RL1288D器件：分別具有256、512或1024像元像元尺寸：181818 (單位：微米)雙溝道器件每128像元為一段，每段又分奇偶兩個(gè)溝道并行輸出整個(gè)器件的輸出時(shí)間大大地縮短，器件的工作速度提高。 第25頁，共72頁。RL1288D為1024像元的線陣CCD，分別由16個(gè)輸出端并行輸出,每個(gè)輸出端口只輸出64個(gè)像元的信號(hào)，因此器件的等效數(shù)據(jù)率很高。中間的紅線代表像敏單元，兩側(cè)的16個(gè)長方條代表模擬移位寄存器。 四路輸出八路輸出第26頁，共72頁。三 用于光譜測量的線陣CCD應(yīng)用場合：光學(xué)參數(shù)、物理參數(shù)測量等應(yīng)具備的性能：動(dòng)態(tài)范圍

12、大、光譜范圍寬、靈敏度高、 噪聲低、象敏單元不均勻性好、 象元尺寸大、第27頁，共72頁。RL1024：單元25*2500um2大于普通1000倍以上第28頁，共72頁。用于光譜探測的高性能線陣CCD-RL1024SB 用于光譜探測（如單色儀）的線陣CCD 美國Reticon公司SB系列CCD器件。它具有1024個(gè)有效像素單元，每個(gè)單元尺寸為長25m、高2500m、中心距25m。 抗暈柵溫敏二極管抗暈漏5V供電電壓輸入暗光電信號(hào)行輸出結(jié)束信號(hào)器件的襯底偏壓器件的地轉(zhuǎn)移脈沖ST溫敏二極管輸出信號(hào)復(fù)位漏復(fù)位柵器件的襯底偏壓VDD Guard第29頁，共72頁。 “開花”是指光敏單元所存儲(chǔ)的電荷超出

13、了勢阱容納電荷的容量而溢出勢阱，擴(kuò)散到鄰近勢阱的現(xiàn)象。 抗開花Antiblooming（RL1024SB中可以用來調(diào)整積分時(shí)間）必須的三路脈沖（其他屬擴(kuò)展）：轉(zhuǎn)移脈沖ST、驅(qū)動(dòng)脈沖CR1、CR2EOS信號(hào)可以作為A/D轉(zhuǎn)換器的行同步信號(hào)；第30頁，共72頁。RL1024SB的特性參數(shù) （1）光譜響應(yīng) 兩種類型：普通光學(xué)玻璃窗和石英玻璃窗，以G和Q區(qū)分；石英玻璃：光譜響應(yīng)范圍為200nm至1100nm,峰值響應(yīng)波長為750nm。該器件在中紫外至近紅外波段的光譜響應(yīng)較好，常用于這段譜區(qū)的光譜探測和光譜分析應(yīng)用中，尤其是在紫外波段的光譜探測更為重要。 普通玻璃：截止于350nm，對(duì)紫外波段光的吸收較

14、大。第31頁，共72頁。光纖窗口三個(gè)窗口C波段、L波段第32頁，共72頁。 它的光譜響應(yīng)范圍為200nm至1100nm,峰值響應(yīng)波長為750nm。該器件在中紫外至近紅外波段的光譜響應(yīng)較好，常用于這段譜區(qū)的光譜探測和光譜分析應(yīng)用中，尤其是在紫外波段的光譜探測更為重要。 由于它光敏單元尺寸小，像敏單元數(shù)多，光譜分辨率高，因此在對(duì)光譜靈敏度要求不高的情況（如吸收光譜探測器）應(yīng)用。 RL2048DKQ是美國Reticon公司D系列CCD器件。它具有2048個(gè)有效像素單元，每個(gè)單元尺寸為長13m、高26m、中心距13m，屬于高速(數(shù)據(jù)率高達(dá)30MHz)低功耗器件。 從特性曲線上可以看出，曲線在0.001

15、至0.47(J/cm2)的曝光量范圍內(nèi)的線性很好，即RL2048DKQ在4700倍的曝光量范圍內(nèi)具有近似于直線的光電轉(zhuǎn)換特性。 第33頁，共72頁。 應(yīng)用：對(duì)彩色圖像采集、測量芯片介紹：TCD2000PTCD2252DTCD2557DTCD2901D象元16032700353403105503總長5.28mm42.72mm37.38mm42.2mm象元面積1111887744輸出方式單輸出三路并行輸出四 用于彩色圖像采集的線陣CCD結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：象元三個(gè)為一組，每組含RGB(紅綠蘭)三色第34頁，共72頁。彩色線陣CCD 應(yīng)用例一：在彩色印刷行業(yè)中常需要進(jìn)行幾種單一顏色的分段印刷（例如R，G，B分

16、三原色印刷），并將多次印刷的單色圖案疊加起來才能印出栩栩儒生的彩色圖案。在這種印刷工藝中，能否正確的套色是這項(xiàng)工藝的關(guān)鍵技術(shù)。在套色印刷生產(chǎn)線中常用“電眼”進(jìn)行跟蹤套色，所謂的“電眼”實(shí)際上是一套彩色線陣CCD圖像識(shí)別器。他能夠?qū)Σ噬珗D像進(jìn)行顏色與圖案的采集，并根據(jù)所采集的信號(hào)進(jìn)行圖樣的測量和印刷機(jī)運(yùn)行速度的測量，控制后面單色圖像的印刷工作，確保所印出的彩色圖像色彩真實(shí)。 應(yīng)用例二：使用的掃描儀（實(shí)現(xiàn)照片等彩色信息的獲?。┎噬€陣CCD有兩種形式：單行串行和三行并行第35頁，共72頁。1、TCD2000P單行串行形式單溝道兩相驅(qū)動(dòng)480個(gè)有效PD組成像敏區(qū)單元尺寸：長11*高33*113個(gè)單元

17、一組，每一組依次采用G、B、R濾色片第36頁，共72頁。2、TCD2558D器件三行并行形式 三條5340像敏單元陣列, 像敏單元的尺寸為: 7*7*7, 總長37.38mm每列之間的間距為28m（間隔4行）每列都是5340個(gè)像敏單元的單溝道線陣CCD構(gòu)成高靈敏度低暗電流的彩色線陣CCD器件。第37頁，共72頁。5.2 特種CCD介紹一 微光 CCD圖像傳感器二 紅外CCD圖像傳感器三 X光CCD圖像傳感器四 紫外CCD圖像傳感器第38頁，共72頁。一微光圖像傳感器1微光圖像傳感的優(yōu)勢：第39頁，共72頁。2微光圖像傳感的關(guān)鍵技術(shù)第40頁，共72頁。3微光CCD攝像原理關(guān)于電子激發(fā)（光增強(qiáng)方式

18、）：第41頁，共72頁。 關(guān)于“紅外”的概念： 紅外的波長劃分： 通常人們又把紅外輻射稱為紅外光、紅外線，實(shí)際上其波段是指其波長約在0.78微米到1000微米的電磁波。將其劃分為近、中、遠(yuǎn)紅外三部分： 近紅外波長為：0.783.0微米； 中紅外指波長為：3.020微米； 遠(yuǎn)紅外則指波長為：201000微米。（另外，由于大氣對(duì)紅外輻射的吸收，只留下三個(gè)重要的“窗口”區(qū)，即13微米、35微米和813微米 可讓紅外輻射通過，因而在軍事應(yīng)用上，又分別將這三個(gè)波段稱為近紅外、中紅外和遠(yuǎn)紅外。）二紅外CCD圖像傳感器第42頁，共72頁。 紅外CCD圖像傳感器分類及用途分類 主動(dòng)紅外攝像 被動(dòng)紅外攝像用途

19、軍事：俯視、跟蹤、制導(dǎo)、紅外偵察； 民用：（用紅外光源）實(shí)現(xiàn)大范圍監(jiān)測，銀行、倉 庫夜間監(jiān)視（可視門鈴）第43頁，共72頁。1主動(dòng)紅外攝像系統(tǒng)原理：當(dāng)紅外光源照射目標(biāo)時(shí)，目標(biāo)反射的紅外光被攝像機(jī)所攝取，并將不可見的紅外光轉(zhuǎn)換成可見光，在屏幕上顯示出來，實(shí)現(xiàn)紅外攝像。主動(dòng)紅外攝像系統(tǒng)組成：由紅外光源和紅外攝像器件第44頁，共72頁。 白熾燈濾光紅外光源： 半導(dǎo)體砷化鎵光源 半導(dǎo)體激光器紅外攝像器件：把不可見紅外線轉(zhuǎn)變成可見光的器件。 光譜范圍：13um主動(dòng)紅外攝像系統(tǒng)應(yīng)用第45頁，共72頁。2被動(dòng)紅外攝像系統(tǒng)分類 望遠(yuǎn)紅外攝像 中紅外CCD攝像原理：不需要紅外線照明，依靠目標(biāo)本身紅外輻射實(shí)現(xiàn)攝像

20、CCD紅外攝像特點(diǎn)： 第46頁，共72頁。 （1)望遠(yuǎn)紅外CCD攝像機(jī)應(yīng)用說明：1.太陽照射到目標(biāo)反射回的射線經(jīng)濾光片把可見光及不需要的紅外線濾掉，剩下有用的紅外線。2.經(jīng)紅外光學(xué)鏡頭聚焦成像波長范圍：波長在1um以內(nèi)的近紅外攝像獲得廣泛應(yīng)用第47頁，共72頁。(3)當(dāng)天空晴朗能見度為15KM,用它可手動(dòng)實(shí)時(shí)跟蹤50KM遠(yuǎn)目標(biāo)望遠(yuǎn)紅外CCD攝像機(jī)攝像距離望遠(yuǎn)紅外CCD攝像機(jī)應(yīng)用及現(xiàn)狀第48頁，共72頁。（2）中紅外CCD攝像系統(tǒng)中紅外CCD攝像系統(tǒng)應(yīng)用光學(xué)參數(shù)分析、遙感、目標(biāo)追蹤、醫(yī)療人體發(fā)射紅外波長910m基于非晶硅的非制冷紅外焦平面陣列第49頁，共72頁。第50頁，共72頁。三X-ray，

21、又被稱為艾克斯射線、倫琴射線或X光，是一種波長范圍在0.01nm到10nm之間的電磁輻射形式。X射線波長略大于0.5nm的被稱作軟X射線。波長短于0.1nm的叫做硬X射線。硬X射線與波長長的伽馬射線范圍重疊，二者的區(qū)別在于輻射源，而不是波長，X射線光子產(chǎn)生于高能電子加速，伽馬射線則來源于原子核衰變。第51頁，共72頁。第52頁，共72頁。第53頁，共72頁。第54頁，共72頁。四 紫外CCD圖像傳感器用途：醫(yī)學(xué)、生物學(xué)（癌細(xì)胞）、環(huán)保 100nm400nm 近、中紫外 波長 10nm100nm 遠(yuǎn)紫外 0.1nm10nm X射線技術(shù)原理：在CCD表面淀積一層對(duì)紫外光子敏感的磷光物質(zhì)，并通過適當(dāng)

22、選擇磷光物質(zhì)將紫外信息轉(zhuǎn)換成與CCD光譜相應(yīng)相對(duì)應(yīng)的波長。紫外CCD是將硅CCD減薄后涂熒光物質(zhì)，把紫外光耦合進(jìn)器件的，響應(yīng)波長從真空紫外到近紫外UV-Ultraviolet Rays第55頁，共72頁。紫外線的特點(diǎn)與應(yīng)用紫外線最顯著的特點(diǎn)就是它能使熒光物質(zhì)發(fā)光紫外線能殺菌 促進(jìn)人體維生素D的合成化學(xué)作用強(qiáng)。使照相底片感光紫外線與人類生活紫外線與人類生活、健康密切相關(guān)。適度的紫外線照射有益健康，而過量的紫外線照射會(huì)有損人體健康，紫外線主要影響眼睛和皮膚，引起急性角膜炎和結(jié)膜炎，慢性白內(nèi)障等眼疾，誘發(fā)皮膚癌。所以必須注意防護(hù)。第56頁，共72頁。 紫外成像器件：硅CCD已可用于遠(yuǎn)紫外 （10nm

23、100nm）、X射線（0.1nm10nm） 應(yīng)用器件 紫外CCD攝像機(jī)：能在紫外和X光波段成像 紫外數(shù)字?jǐn)z像機(jī)：感應(yīng)紫外光照相機(jī) 紫外制導(dǎo)：紅外紫外雙色制導(dǎo)應(yīng)用 紫外告警：導(dǎo)彈入侵報(bào)警，通過檢測導(dǎo)彈尾焰中紫外 線輻射 紫外探測：紫外大氣探測第57頁，共72頁。五 CMOS圖像傳感器第58頁，共72頁?；パa(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器 CMOSComplementary Metal Oxide Semiconductor電荷耦合器件圖像傳感器 CCDCharge-couple Device圖1 圖像傳感器 一、概況第59頁，共72頁。CMOS與CCD圖像傳感器的研究幾乎是同時(shí)起步的，固體圖像傳感器

24、得到了迅速發(fā)展CMOS圖像傳感器： 由于受當(dāng)時(shí)工藝水平的限制，圖像質(zhì)量差、分辨率低、噪聲降不下來和光照靈敏度不夠，因而沒有得到重視和發(fā)展。CCD圖像傳感器： 因其光照靈敏度高、噪音低、像素少等優(yōu)點(diǎn)，一直主宰著圖像傳感器市場。一、概況第60頁，共72頁?，F(xiàn)在：由于集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝水平的提高 CMOS圖像傳感器過去存在的缺點(diǎn) 都可以找到辦法克服 而且它固有的優(yōu)點(diǎn)更是CCD器件所無法比擬的 因而它再次成為研究的熱點(diǎn)一、概況第61頁，共72頁。2.1圖像傳感器基本原理圖2 圖像傳感器原理示意圖CMOS和CCD圖像傳感器都利用了硅的光電效應(yīng)原理，不同 點(diǎn)在于像素光生電荷的讀出方式。CMOS和CCD

25、的主要區(qū)別是CCD是集成在半導(dǎo)體單晶材料 上，而CMOS是集成在被稱做金屬氧化物的半導(dǎo)體材料上。二、工作原理第62頁，共72頁。2.2 CMOS圖像傳感器的工作原理框圖傳感器內(nèi)部芯片集成度高，而外圍電路簡單；光子轉(zhuǎn)換為電子后直接在每個(gè)像元中完成電子電荷-電壓轉(zhuǎn)換。圖3 CMOS圖像傳感器工作原理框圖二、工作原理第63頁，共72頁。2.3 CCD圖像傳感器工作原理框圖二、工作原理曝光后光子通過像元轉(zhuǎn)換為電子電荷包；電子電荷包順序轉(zhuǎn)移到共同的輸出端；通過輸出放大器將大小不同的電荷包轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。圖4 CCD圖像傳感器工作原理框圖第64頁，共72頁。三、性能比較3.1 靈敏度靈敏度代表傳感器的光敏

26、單元收集光子產(chǎn)生電荷信號(hào)的能力， CCD圖像傳感器靈敏度較CMOS圖像傳感器高30%50%。3.2 分辨率CMOS圖像傳感器上集成有放大器、定時(shí)器和ADC 等電路，每個(gè)像素都比 CCD 復(fù)雜，因而電路所占像素的面積也大，所以相同尺寸的傳感器，CCD 可以做得更密。通常CCD圖像傳感器的分辨率會(huì)優(yōu)于CMOS圖像傳感器。主要是因?yàn)镃CD像元耗盡區(qū)深度可達(dá)10mm,具有對(duì)可見光近紅外光譜段的完全收集能力。CMOS采用0.180.5mm標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝,由于采用的電阻率硅片須保持地工作電壓,像元耗盡區(qū)12mm,其吸收截至波長小于650mm,導(dǎo)致像元對(duì)紅光及近紅外光吸收困難。第65頁，共72頁。三、性能

27、比較3.3 噪聲由于CMOS 圖像傳感器每個(gè)像元都需搭配一個(gè)放大器，而CCD只有一個(gè)放大器放在芯片邊緣，CMOS圖像傳感器的噪聲大很多。3.4 集成性CMOS圖像傳感器同VLSI之間具有良好的兼容性，可以把驅(qū)動(dòng)與控制系統(tǒng)（CDS）、ADC 和信號(hào)處理等電路集成在一塊芯片上。CCD的驅(qū)動(dòng)電路及模擬、數(shù)字處理電路尚未集成在同一芯片上。第66頁，共72頁。三、性能比較3.5 成本由于 CMOS 圖像傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體制造工藝和高集成性，因此可以節(jié)省外圍芯片的成本。與 CCD 相比，CMOS 圖像傳感器在制造成本上具有優(yōu)勢。3.6 可靠性CMOS 和 CCD 圖像傳感器在商用及工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域具有等價(jià)的可靠性。極端惡劣的應(yīng)用環(huán)境中,由于 CMOS 圖像傳感器將大部分相機(jī)電路集成在一個(gè)芯片上，焊點(diǎn)與接頭大大減少，其可靠性要優(yōu)于 CCD圖像傳感器。第67頁，共72頁。四、發(fā)展趨勢4.1 圖像傳感器發(fā)展世界圖像傳感器2007年的出貨量為10.95億個(gè)，比上年增長19%預(yù)期2013年將增長到20億個(gè)，年均增長率超過10%。世界圖像傳感器的應(yīng)用情況如表