Próifíl Tionscail Braiteoir Íomhá CMOS

Is leath-dhéantúsaíocht ocsaíd miotail comhlántach i litríocht na Síne é CMOS (Miotal-Ocsaíd-Sheachsheoltóir Comhlántach). Is sliseanna tábhachtach é sa chóras ríomhaireachta agus tá na sonraí is bunúsaí ann maidir le treoir chórais. Níl teicneolaíocht déantúsaíochta CMOS difriúil ó shlis ríomhaire ginearálta. Is leathsheoltóir den chuid is mó é atá déanta as dhá eilimint de shiliam agus de ghearmáiniam a fhágann gur féidir é a bheith ar an ngrád CMOS le grád N (banna-leictreacha) agus P (banna + leictreachas). I leathsheoltóirí, is féidir an sliseanna próiseála mar íomhá a thaifeadadh agus a léirmhíniú ar an láthair atá ginte ag an dá éifeachtaí comhlántacha seo. Níos déanaí, fuarthas amach gur féidir CMOS a phróiseáil mar braiteoir íomhá i ngrianghrafadóireacht dhigiteach. Is féidir braiteoirí CMOS a fhoroinnt freisin i braiteoirí picteilín éighníomhacha (PasivePixelSensorCMOS) agus braiteoirí picteilín gníomhacha (ActivePixelSensorCMOS).

Déantóirí CMOS móra tí agus eachtrannacha

Tá R & D CMOS agus cuideachtaí táirgeachta sách mór, le níos mó ná 30 sna Stáit Aontaithe, 7 san Eoraip, 8 sa tSeapáin, 1 sa Chóiré, agus 8 i Taiwan. Is é Agilent (HP) an ceannaire domhanda, a bhfuil sciar den mhargadh de 51%, ST (VLSIVision) 16%, OmniVision 13%, Hyundai 8%, agus Photobit thart ar 5%. Baineann na cúig chuideachta seo le sciar iomlán an mhargaidh. Tháinig an ráta amach 93%.

Sensor íomhá CMOS íogaireacht speictreach

I braiteoirí íomhá CMOS nua-aimseartha, is é an treocht forbartha tábhachtach ná go dtéann a íogaireacht speictreach chuig an NIR réigiún infridhearg in aice láimhe (go dtí tonnfhad de thart ar 1,100 nm). Feabhsóidh feidhmchláir feithicleacha atá feistithe le braiteoirí íomhá CM-IM1 CMOS treoimh na ceo agus cumais fís oíche. De réir mar a thosaíonn teicneolaíocht tionsclaíoch íomhá ghabháil le foinsí solais níos mó a úsáid le tonnfhad sa NIR, agus tá biteicneolaíocht ag baint úsáide as feiniméin suimiúil sa réigiún speictreach seo, tá íogaireacht NIR de 700-900 nm ag an braiteoir IBIS5-AE-1300 nua-fhorbartha.

Sa teicneolaíocht gabhála íomhá d'iarratais tomhaltóirí, is é an treocht eile leanúint ag cur leis an réiteach. Faoi lár na bliana 2005, bhí thart ar 70% de na ceamaraí fón póca le réiteach formáid VGA (640 × 480 picteilín); ach ansin i 2006, beidh roinnt milliún milliún picteilín de braiteoirí ag gabháil do 50% den mhargadh, agus faoi 2008 táthar ag súil go dtógfaidh a sciar den mhargadh níos mó go dtí os cionn 90%. Chun na críche sin, d'fhorbair Cypress braiteoir íomhá 3-megapixel le haghaidh teileafóin cheallacha a úsáideann teicneolaíocht Autobrite, is féidir le comhshó aschur / digiteach 12-giotán a dhéanamh, agus soláthraíonn sé raon leathan dinimiciúil de 72dB, agus faoi láthair tá an tiontaire aschur / digiteach 10-giotán tá raon dinimiciúil de 60dB ach ar an margadh. Is é an ráta fráma i mód scannáin fhorásach suas le 30 fráma in aghaidh an dara, rud a ligeann taifeadadh físe beo.

Sna réimsí tionsclaíocha agus tráchtála, tá an treocht seo le feiceáil chomh maith: tugann Cypress braiteoir íomhá 1.3-megapixel / 35mm do cheamaraí digiteacha Kodak, agus tá braiteoir 6.6-megapixel IBIS4-6600 le caighdeán níos fearr a léiriú i áiseanna léitheoireachta uathúla don amhairc lagaithe - soláthraíonn sé réiteach den scoth ar leathanach iomlán A4 caighdeánach.

Comhtháthú an Chórais leis an Teicneolaíocht Mar gheall ar chóineasú digiteach luathaithe de fheistí feidhmiúla scoite traidisiúnta ar nós fón póca, ceamaraí digiteacha, seinnteoirí MP3 agus PDA (ie, ag éirí mar tháirge dlúth leictreonaice tomhaltóra), táthar ag súil go mbeidh neamhspleáchas páirteach ar a laghad ag daoine níos mó. Is féidir le fochórais gnéis feidhmiúlacht an-leathan a sholáthar i bhfeiste amháin. Beidh tionchar ag an treocht seo freisin ar theicneolaíocht tomhais ghairmiúil: Le huirlis iniúchta iniompartha ina bhfuil ceamara digiteach, comhéadan úsáideora PDA, agus cumais líonraithe WLAN, déanfar raon feidhme na n-iarratas tástála optúil agus monatóireachta a leathnú go héifeachtach. Mar theicneolaíocht ardán, bualadh le CMOS an treocht seo: tá gá le ciontóirí loighic seachtracha a úsáid le haghaidh tiontairí rialaithe agus comhshó analógacha / digiteacha, chomh maith le feistí loighic caighdeánach CMOS le braiteoirí, rialtóirí, tiontairí agus meastóireachtaí. Tá ciorcaid loighic, srl. Comhtháite go léir i sliseanna amháin.

Is sampla tipiciúil ciorcad gabhála íomhá le haghaidh sliseanna CYIWCSC1300AA atá deartha go sonrach le haghaidh iarratais tomhaltóirí atá ag éileamh. Tá sé bunaithe ar braiteoir íomhá 1.3-megapixel CYIWOSC1300AA agus ceann a sholáthraíonn idirghabháil earráide, coigeartú leibhéal dubh, ceartú lionsa, ceartúchán tras-cainte comhartha, deisiúchán mósáic dath, ceartú dath, nochtadh uathoibríoch, easpa torainn, éifeachtaí speisialta agus ceartú gamma , i measc go leor eile Próiseálaí comhartha breise feidhme. Is indéanta comhtháthú a dhéanamh ar fheidhmeanna níos mó córais (suas le córais gríosaithe uathrialaitheacha), ag brath ar na spriocanna agus na srianta eacnamaíocha, mar shampla acmhainn mhargaidh agus costais forbartha.

Léirigh John Morse, anailísí sa mhargadh sinsearach ag IMS Research: "Tá athrú tagtha ar an margadh próiseála íomhá tionsclaíoch go hachomair, ní hamháin ar an leibhéal teicniúil, ach tá cumaisc déantúsóirí ann le déanaí. Creidimid go leanfaidh an treocht seo." Mar sin, baineann sé mar an gcéanna le Cypress: Trí fháil SMALCamera Technologies Inc., a bunaíodh i MIT (Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts) i 1999, tá sí ag baint le gnólacht an tomhaltóra agus na ngluaisteán a bhaint amach; agus cumaisc le FillFactory (Is cuideachta é seo a bhí scartha ó IMEC, an t-ionad taighde cáiliúil micreictreonaic agus nanaitheicneolaíochta na hEorpa ceanncheathrú i Leuven, an Bheilg, i 1999), rud a rinne Cypress isteach sa réimse tionsclaíoch.

Tá margadh braiteoir íomhá CMOS ag borradh agus beidh sé ina mhargadh ar scála mór. Tá sé fós ag brath go mór ar dhearaí ar leith do chustaiméirí chun sraith ceanglais saincheaptha a chomhlíonadh i dtéarmaí sonraíochtaí agus comhtháthú córas. Mar sin féin, cuirfidh sé réitigh chaighdeánacha uilíocha ar fáil. Tá méadú tagtha ar mhéadú ar réiteach, ar fhrámaíocht agus ar íogaireacht, chomh maith le laghduithe ar chostais, ag leathnú a limistéar iarratais. Cuid di.

Struchtúr picteilín braiteoir CMOS

Éighníomhach: struchtúr picteilín éighníomhach (dá ngairmtear PSP), ar a dtugtar freisin éighníomhach. Is éard atá ann ná fotodiode claonta droim ar ais agus feadán lasc. Go bunúsach, is é comhalta PN atá comhdhéanta de leathsheoltóir cineál P agus leathsheoltóir N-cineál. Tá sé comhionann le dé-óid chlaonta ar ais go comhthreomhar le toilleoir MOS. Nuair a dhéantar an t-aistriú a iompú, cuireann an photodiode in iúl leis an gcolún ingearach. Coinníonn an aimplitheoir slánuimhir muirir ag deireadh an líne colún an tairiseach ar an voltas líne colún. Nuair a léitear an táille comhartha a stóráiltear sa phótodiode, athshocraítear an voltas leis an voltas líne colún, agus ag an am céanna, déanfar an táille comhréireach leis an comhartha optúla a thiontú leis an aimplitheoir a chomhtháthú leis an aschur muirir.

Gníomhach: struchtúr gníomhach picteilín (Braiteoir Pixel Gníomhach, APS le haghaidh gearr), ar a dtugtar gníomhach, mar a léirítear i bhFíor 2. Beagnach ag an am céanna nuair a chumadh struchtúr picteilín PPS CMOS, thuig daoine go tapa go gcuirfí isteach maolán nó is féidir leis an amplifier sa picteilín feabhas a chur ar fheidhmíocht an picteilín a bhfuil a amplifier féin i ngach picteilín san APOS CMOS. Laghdaíonn an trasraitheoir amplifying atá comhtháite ar an dromchla achar dromchla éifeachtach an eilimintí picteilín, laghdaíonn sé "dlús pacáistithe", agus cuirtear 40% go 50% den solas teagmhasach le feiceáil. Fadhb eile leis an gcineál seo braiteoir ná mar a mheaitseálann aimplitheoirí il-chainéil an braiteora níos fearr, agus is féidir é a bhaint amach níos fearr trí leibhéal iarmharach an torann patrún seasta a laghdú. Ós rud é nach bhfuil gach amplifier i picteilín CMOS APS gníomhachtaithe ach amháin le linn an léitheoireachta seo, tá tomhaltas cumhachta CMOS APS níos lú ná an braiteoir íomhá CCD.

Fachtóir líonta: Tagraíonn fachtóir líonta, ar a dtugtar freisin fachtóir líonta, ar mhéid an photodiode ar an bpicteilín i gcoibhneas leis an dromchla picteilín. Tagraíonn éifeachtacht chainníocht ar luach gnáthnaithe an uasta líon leictreonach iarbhír agus theoiriciúil de réir leictreonaí tar éis fotón a bhuailtear. De ghnáth tá fachtóir líonta de suas le 70% i struchtúir picteilíní éighníomhacha, agus dá bhrí sin tá éifeachtacht chandamach ard. Mar sin féin, carnann photodiodes méid beag muirir agus tá siad an-chosúil le haireadh. Ina theannta sin, níl aon amplifier comhartha laistigh den picteilín, agus ní úsáidtear ach an aimplitheoir foirceannadh bus ingearach. Dá bhrí sin, tá mórán clutter léite ag an comhartha, agus tá an cóimheas S / N íseal, agus tá an torann picteilín difriúil i riochtanna éagsúla (torann patrún seasta FPN). Agus tionchar a imirt ar chaighdeán na híomhálach ar fad. I gcomparáid leis an gcineál éighníomhach, cuireann an struchtúr gníomhach picteilín amplifier ag gach picteilín agus déanann sé muirear carntha an photodiode a athrú i voltas le haghaidh aimpliú, rud a fheabhsaíonn an cóimheas S / N go mór, rud a fheabhsaíonn an frith-chur isteach le linn tarchurtha. Cumas. Mar sin féin, toisc go bhfuil an iomarca réimse picteilín ag an amplifier, tá an fachtóir líonta íseal, de ghnáth idir 25% -35%.