CCD和CMOS圖像傳感器

60年代早已問世的影像傳感器芯片，在系統(tǒng)中的作用，正如同人的眼睛，在影像擷取功能上占十分重要地位。目前具備此功能的 組件主要為CCD(電荷耦合器)傳感器與CMOS(互補式金屬氧化物半導體)傳感器兩種。CCD與CMOS兩種組件分別早在1969年與1967年就已問世，雖然兩者的功能相同，其信號傳遞 方式卻是大異其趣。

CCD影像傳感器

因應不同的產(chǎn)品應用需求，CCD傳感器可分為線型與面型兩種。其中線型CCD傳感器常見于數(shù)字復印機、掃瞄器與傳真機，面型CCD傳感器則主要應用在數(shù)字相機 與攝錄像機等產(chǎn)品中。

當感測到外界傳送來的信號時，CCD傳感器會先把這些信號轉換成電荷，透過系統(tǒng)施加電流脈沖后再以一個圖素接一個圖素的方式傳遞電荷，最后匯集于輸出放大器并一一被轉換成電 壓訊號。經(jīng)由其它系統(tǒng)芯片讀取這些電壓訊號并最后轉換成可儲存或顯示之影像。電壓高低對應著影像亮度強弱，雖然速度較慢，但具有較高的外界噪聲干擾抵抗能力及較佳的動態(tài)影 像功能，因此影像的品質較佳。另外CCD傳感器由MOS(金屬氧化物半導體)設計法則制成，而絕大多數(shù)之系統(tǒng)支持芯片為CMOS設計法則制成，因兼容問題無法整合成單一芯片。

CMOS影像傳感器

CMOS傳感器雖然比CCD傳感器較早問世，但因量產(chǎn)技術的開發(fā)腳步較慢，因此未能掌握先發(fā)者的優(yōu)勢。CMOS傳感器可分為被動式與主動式兩種，早期的 產(chǎn)品多屬被動式產(chǎn)品，但由于所獲得的影像品質不佳，因此有了主動式CMOS傳感器的產(chǎn)生，并使得CMOS傳感器的應用可以不再局限于中、低階像素產(chǎn)品，可向上延伸至原本由CCD傳 感器主導的高階產(chǎn)品。

由于利用半導體CMOS制程，且七成以上與傳統(tǒng)半導體產(chǎn)品諸如微處理器，微控制器及記憶芯片的制程邏輯相似，因此CMOS影像傳感器的制造廠商，不必 再另外購買昂貴的半導體設備，即可利用既有設備從事生產(chǎn)。此外，CMOS傳感器尚具有低耗電量的特性。由于CMOS影像傳感器中的每一個圖素都內建有晶體管，雖然這樣的設計限制 了圖素在晶圓上的數(shù)目，使其畫素值通常不及CCD傳感器，但這種方式讓驅動信號的電壓降低許多，進而協(xié)助產(chǎn)品免去對額外電壓支持的需求。

雖然CMOS影像傳感器具備成本效益的優(yōu)勢，但基于原有設計上之限制，在某些效能表現(xiàn)上，CMOS并沒有辦法達到像CCD傳感器一樣的品質，當它遭遇外界干擾時，即無法對影像做非 常細致化的處理，尤其在面對一些動態(tài)影像時，更是如此。

影像傳感器芯片的應用趨勢

CCD與CMOS影像傳感器因為各有不同優(yōu)勢，也造就了它們在不同應用領域之發(fā)展。CCD傳感器的影像品質較佳，因此在某些對影像產(chǎn)品要求較嚴格的高階應用領域， 保有十分堅固的地位。

而CMOS影像傳感器則因為其設計方式及采用半導體制程，具備了省電與整合的優(yōu)勢，再加上制程技術成熟，所以價格比較低，并且被廣泛地應用在各種對價格敏感的信息及消費性電 子產(chǎn)品中。尤其重要的是，這些特性也正符合目前市場上許多數(shù)字產(chǎn)品所強調的輕薄短小設計概念，因此其發(fā)展亦不容小覷之。