大多数摄像系统的心脏是图像传感器,光学倍增管代表了老一代的图像传感器的形式,然而也有含有许多像发光管那样的线性阵列器件的线性图像传感器。当线性图像传感器还用作传真和扫描
产品时,区域图像传感器已普遍被各种摄像机、数字相机所采用。最近,图像传感器还开始被应用于移动电话和个人数字助理(pda)等非图像产品中。
在很长一段时间内,ccd器件曾一度主宰了图像传感器领域,而现在,cmos器件已开始挑战ccd器件。由于在信息、通信、互联网设备和便携式电子设备等领域内的最新发展趋势的推动,这两种传感器的应用都不断扩大。例如,在移动电话以及摄像机和数字相机中,图像传感器市场都不断扩大。欧洲、韩国和日本的厂商都在开发带有内置数字相机的移动电话手机,为图像输入设备开辟了日益增长的应用市场。
数字相机中的应用
在过去,大多数图像传感器在摄像机、自动化监视系统及其他自动化检测系统中都是作为电子眼来应用的。然而自从日本卡西欧公司在90年代中期推出了一种数字相机后,为图像传感器开辟了新的市场。到2000年全球数字相机市场已增长到1000万台,2001年又扩大到1500万台。使图像传感器市场随着数字相机产业的扩大而扩大。美国“9·11”恐怖袭击之后,数字相机的全球产量一路下跌,而到年底的销售旺季,数字相机的销量又比人们预计的增长要大。日本索尼公司估计,2001年ccd器件的全球销售量将达到2000万只,而2002年的销量也将达到2001年同样的水平。
目前,数字相机用图像传感器的像素数量不断扩大,已从最初的100万像素逐步扩大到200万像素、400万像素直至最近的500万像素的机型。从理论上说,几乎接近了胶卷相机的像素水平。与此同时,一些厂商还在继续扩大数字相机ccd器件的像素数量,如索尼公司即将推出300万像素的1/2英寸ccd器件。一些分析家相信,2003年市场的主流将是300万像素的机型。即便如此,对大多数厂商来说,目前增加像素数量的努力现已结束。最新的开发重点是使数字相机的操作像。
胶卷相机一样方便。
cmos器件与ccd器件的竞争
如今,cmos器件与ccd器件在图像传感器领域内的竞争日趋激烈。日本夏普公司推出了含有cmos器件的用于j-phone移动电话的sh-04模块,体积小、功率大,还包含了镜头在内,对生产移动上网工具的厂商有很强的吸引力。其他厂商也纷纷迅速推出了自己的cmos传感器和传感器模块,许多这类器件的应用目标是移动电话、pda等其他移动电子终端。日本东芝公司推出了自己最新的cmos传感器样品,以vga模式工作,另一种样品还采取了中间过渡制式,以公司最近开发的低泄漏电流光学二极管为特点,目前已有许多整机厂商采用了这种器件。富士通公司也开发出采用最新的低泄漏电流工艺技术的新型cmos传感器,在光线不足的情况下,传感器的成像质量优异。
面对激烈的竞争,许多ccd器件厂商面对市场采取了新的战略。一些厂商努力开发适用于移动电话的小型、低电耗ccd模块,另一些厂商则集中开发图像质量优异的ccd器件。日本三洋公司开发出带有信号处理lsi的集成了图像传送1/7英寸中间过渡制式ccd图像传感器。富士胶卷公司也开发出采用自己的超级ccd蜂窝技术的ccd器件,用于移动电话,还开发出用于以vga模式每秒拍摄30张照片的水平和垂直像素混合技术,这些技术都很适合用于移动电话和其他移动终端中的摄像机模块。
许多韩国和欧洲的移动电话厂商都在密切注视着日本移动电话市场的发展趋势,并对cmos器件和ccd器件提出了需求,这也推动了韩国、日本及我国台湾省的cmos器件和ccd器件厂商加速新型图像传感器的开发和研制。业内专家预计,2003年以后,移动电话产业内带有内置摄像机机型的数量将会迅猛增长,其中的原因之一是允许图像交换传输的更先进的多媒体移动电话业务将逐步普及,另一个原因是语音和数据通信业务也将迅猛增长,因此带有内置摄像机的移动电话手机在2003年将占全球市场销量的10%,到2004年将占到20%。如果这种预测变为现实,许多厂商就不只是在移动电话手机中安装图像传感器模块,而且还将增强移动电话的功能,包括短信息识别功能和条形码识别和读取功能等。电话业务提供商同样也将增加业务信息的品种,来刺激用户对电话新功能的应用。