圖像傳感器是各種工業(yè)及監(jiān)控用相機、便攜式錄放機、數(shù)碼相機，掃描儀等的核心部件。目前，這個快速增長的市場現(xiàn)在已經延伸到了玩具、手機、PDA、汽車和生物等領域。

圖像傳感器

圖像傳感器定義及種類

成像物鏡將外界照明光照射下的（或自身發(fā)光的）景物成像在物鏡的像面上，形成二維空間的光強分布（光學圖像）。能夠將二維光強分布的光學圖像轉變成一維時序電信號的傳感器稱為圖像傳感器。圖像傳感器，是組成數(shù)字攝像頭的重要組成部分。

根據(jù)元件的不同，圖像傳感器通?？煞譃?a class="contentlabel" href="http://www.chinabohe.com/news/listbylabel/label/CCD">CCD（Charge-Coupled Device，電荷耦合器件）和CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金屬氧化物半導體元件）兩大類。

除以上兩大常用類型外，還有一種CIS（Contact Image Sensor的縮寫，接觸式圖像傳感器），一般用在掃描儀中。由于是接觸式掃描（必須與原稿保持很近的距離），只能使用LED光源，其景深、分辨率以及色彩表現(xiàn)目前都趕不上CCD感光器件，也不能用于掃描透射片。

接觸式CIS

隨著上世紀70年代和80年代固態(tài)成像應用的飛速發(fā)展，CCD技術和制造加工在光學特性和成像質量方面得到了最優(yōu)化。在上世紀末的25年里，CCD技術一直統(tǒng)領著圖像傳感器件的潮流，它是能集成在一塊很小的芯片上的高分辨率和高質量圖像傳感器。

而 CMOS圖像傳感器近年得到迅速發(fā)展，大有后來居上之勢。CMOS在中端、低端應用領域提供了可以與CCD相媲美的性能，而在價格方面確實明顯占有優(yōu)勢，隨著技術的發(fā)展，CMOS在高端應用領域也將占據(jù)一席之地。

圖像傳感器的工作原理

圖像傳感器的工作原理

圖像傳感器是一種半導體裝置，能夠把光學影像轉化為數(shù)字信號。傳感器上植入的微小光敏物質稱作像素。一塊傳感器上包含的像素數(shù)越多，其提供的畫面分辨率也就越高。它的作用就像膠片一樣，但它是把圖像像素轉換成數(shù)字信號。

CCD及CMOS的發(fā)展歷史和特點

CCD是在1969年由美國貝爾實驗室（Bell Labs）的維拉？波義耳（Willard S. Boyle）和喬治？史密斯（George E. Smith）所發(fā)明。

貝爾實驗室

當時貝爾實驗室正在發(fā)展影像電話和半導體氣泡式內存。將這兩種新技術結合起來后，波義耳和史密斯得出一種裝置，他們命名為“電荷‘氣泡’元件”（Charge “Bubble” Devices）。

這種裝置的特性就是它能沿著一片半導體的表面?zhèn)鬟f電荷，便嘗試用來做為記憶裝置，當時只能從暫存器用“注入”電荷的方式輸入記憶。但隨即發(fā)現(xiàn)光電效應能使此種元件表面產生電荷，而組成數(shù)位影像。

到了70年代，貝爾實驗室的研究員已經能用簡單的線性裝置捕捉影像，CCD就此誕生，CCD目前仍然廣泛的應用在數(shù)碼相機以及天文學等領域里。

我們都知道CCD是一種數(shù)碼時代中代替?zhèn)鹘y(tǒng)膠片的介質，其工作原理也是借助著最初膠片上的化學物質對光的感應原理而演變過來的。

它使用一種高感光度的半導體材料制成，能把光線轉變成電荷，通過模數(shù)轉換器芯片轉換成數(shù)字信號，數(shù)字信號經過壓縮以后由相機內部的閃速存儲器或內置硬盤卡保存，因而可以輕而易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計算機，并借助于計算機的處理手段，根據(jù)需要來修改圖像。