消费类电子常用图像传感器(CMOSImageSensor)介绍

1、消费类电子常用图像传感器消费类电子常用图像传感器（CMOS Image Sensor）介绍）介绍模块硬件部杨红良一Image Sensor分类二CMOS Image Sensor介绍消费类电子常用图像传感器消费类电子常用图像传感器（CMOS Image Sensor）介绍）介绍1.1 成像原理：CCD，CMOS1.2 像素范围：CIF,VGA,SXGA,UXGA,QXGA,1.3 像面尺寸：全画幅，APS-画幅，APS-C画幅，消费级画幅（2/3,1/1.8,1/2.5,1/3,1/4,1/5,1/6,1/8,）1.4 封装工艺：LCC,CSP,COB一 Image Sensor分类CCD：C

2、harge Couple Device电荷耦合器件CMOS：Complementary Metal-oxide Semiconductor互补型金属氧化物半导体1.1 CCD和CMOSCCD传感器中，每一行中每一个像素的电荷数据都会依次传送到下一个像素中，由最底端部分输出，再经由传感器边缘的放大器进行放大输出；CMOS传感器中，每个像素都会邻接一个放大器及A/D转换电路，用类似内存电路的方式将数据输出。CCDCMOSCCD特点：优点：灵敏度高，噪音小，信噪比大缺点：生产工艺复杂、成本高、功耗高CMOS特点：优点：集成度高、功耗低(不到CCD的1/3)、成本低缺点：噪音比较大、灵敏度较低、对光源

3、要求高CCD因为价格较高更多是应用在摄像、图象扫描方面的高端技术组件中（太空拍摄，航空拍摄，医疗成像，非接触测量）。CMOS则大多应用在一些低端视频产品中（数码相机，便携摄像机，手机，网络摄像机，监控摄像机）。 CMOS和CCD应用CIF:352*288（10万）VGA:640*480(30万）SVGA:800*600(48万）SXGA:1280*1024(1.3Mega）UXGA:1600*1200(2Mega）QXGA:2048*1536(3Mega）1.2 Image sensor像素范围全画幅：传统的照相机胶卷尺寸为35mm，35mm胶卷的感光面积为36 x 24mm。换算到数码相机，

4、被称为全画幅感光器。例如尼康的D3s，佳能的5D MarkIIAPS-画幅：感光器面积为：27.918.6mm（28.719.1mm），例如：佳能的1D Mark IVAPS-C画幅：感光器面积为：23.615.8mm（22.515.0mm），例如：尼康的D90，佳能的500D消费级画幅：现在市面上的消费级数码相机主要有：2/3“（8.86.6mm）1/1.8”（7.7185.319mm）1/2.5“（5.384.39mm）手机摄像头，网络/监控摄像头主要有：1/3,1/4,1/5,1/6,1/8,1.3 Image sensor像面尺寸1-4 Image sensor封装工艺LCC(lead

5、less chip carrier）无引线芯片封装指陶瓷基板的四个侧面只有电极接触而无引脚的表面贴装型封装。是高速和高频IC用封装,也称为陶瓷QFN或QFN-C.电极触点中心距1.27mm。CSP（chip scale package）芯片级封装其封装尺寸和芯片核心尺寸基本相同，所以称为CSP，其内核面积与封装面积的比例约为1:1.1，凡是符合之一标准的封装都可以称之为CSP。COB（chip on board）板上芯片封装，工艺过程首先是在基底表面用导热环氧树脂(一般用掺银颗粒的环氧树脂)覆盖硅片安放点，然后将硅片直接安放在基底表面，热处理至硅片牢固地固定在基底为止，随后再用丝焊的方法在硅片

6、和基底之间直接建立电气连接。二 CMOS Image sensor 介绍2.1 CMOS Image sensor2.2 DVP和MIPI传输方式介绍2.3 CMOS Image Sensor发展2.4 常用CMOS Sensor列表CMOS图像传感器基本结构：CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、A/D转换、读出等几部分。2.1 CMOS Image Sensor外部光线穿过lens后，经过color filt

7、er滤波后照射到sensor面上，sensor将照射到其上的光3-1 CMOSImage Sensor基本结构线转变成电信号，再通过DA转换成数字信号。此时即可输出，输出数据格式为RAW RGB。如果集成了DSP, 则RAW RGB 数据经过AWB,clor matrix，lens shading，gamma，sharpness，AEC和de-noise处理后，输出YUV/RGB格式数据（DVP,MIPI接口）。2.2 DVP和MIPI传输方式介绍DVP：D0-D8/D10/D12/D16，VSYNC,HSYNC,PCLKMIPI:DataN+&DataN-（N=1，2，3，4),CLK+&C

8、LK-2.2 DVP和MIPI传输方式介绍前照式CMOS image sensor：传统结构背照式CMOS image sensor：08年 索尼发布 2.3 CMOS Image Sensor发展背照式CMOS 显著提高了光效能，大大改善低光照条件下的拍摄效果。背照式CMOS 主要用于小尺寸的感光元件，目前主要应用是高端手机摄像头及数码相机。但在像素点超过2um时，背照式带来的改善有限。传统CMOS：在单反相机中，像素点距普遍在5-6um，仍以传统CMOS结构为主。此外普通的网络/监控摄像机，由于图像质量受限于传输，也仍以传统CMOS结构为主。 2.4 常用CMOS Sensor列表厂商名称

9、像素尺寸高度封装电源帧率输出功率PixelplusPO6030K VGA 1/6.2867 CLCC-481.5/1.8/2.8/1.5-3.330 YUV/RGB TBDOVT OV7660VGA1/5820 CSP-221.8/2.5/3.3 30 YUV/RGB 40mWOVT OV7670VGA1/6885 CSP-241.8/2.5/3.0 30 YUV/RGB 60mWOVT OV7680VGA1/10885 CSP-241.8/2.5/3.0 30 YUV/RGB 80mWOVT OV9650 SXGA1/4820 CSP-241.8/2.5/3.3 15 YUV/RGB 50mWOVT OV9655 SXGA1/41005 CSP-281.8/2.5/3.3 15 YUV/RGBTBD OVT OV9660 SXGA1/