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“Sensor”的名词解释与概述

Sensor,在摄像头模块及相关行业,作为摄像头模块最重要的部分,其总价值占50%以上。Sensor这个词通常代表图像传感器。目前,除了一些特殊领域,CMOS图像传感器占据绝大部分市场。本期,我们将简单介绍CMOS图像传感器的一些基本概念和名词概念。

1、

CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor),即,它是一种能记录光变化的半导体,主要由硅和锗制成CMOSN型和P型半导体共存,这两种互补效应产生的电流可以被处理芯片记录和解释为图像。

CMOS图像传感器(CMOS imager Sensor ),简称CIS,即采用CMOS工艺图像传感器是利用光电技术原理制造的图像传感元件。

2、

,它是图像传感器的最小感光单元,图像传感器的感光区域排列在一起。

,它图像传感器单个感光元件的尺寸,一般我们可以看到两种表达方式,如1.12μm或者1.12μm×1.12μm。像素尺寸越大,接收光子的数量越多,在光照条件和曝光时间内产生的电荷越多。

是指CIS能有效转换光电并输出图像信号的像素是衡量CIS重要技术指标。比如索尼的经典CIS——IMX有效像素为80000(H)×6000(V),横列像素数为8000,竖列像素数为6000,两个数字相乘4800万,又称4800万M或者48MP。M、MP是Megapixel简称(百万像素)。

我们经常会看到,几点几分之一的Sensor,这便说的是CMOS图像传感器的尺寸是指传感器的靶面尺寸,主要通过计算传感器靶面的对角线长度,然后转换为常见的1英寸(1)")、1/2英寸(1/2")、1/4英寸(1/4")等等。

4、

帧率(Frame Rate),代表单位时间记录或播放的图片数量。每秒的帧率表示图形传感器在处理场中每秒可以更新的次数。帧数越高,图片就越流畅。例如,三星HP1.帧率为30fps @8K,表示传感器可以 30fps 的速度录制 8K 视频。

5、

CFA(Color Filter Array),也就是说,由于彩色滤波列阵,CIS光的波长本身是无法感知的,也就是说,颜色是无法感知的,CFA作用是让CIS能感受到色彩,目前主流采用Bayer阵列,也称RGGB或者RGB Bayer。没有CFA传感器形式称为monochrome(MONO),也就是黑白传感器,MONO传感器的层次过渡更加细腻,信噪比更高。

6、

主要分为FSI和BSI前照金属布线层有两种(背照式)CFA在光电二极管的中间,当光线进入二极管时,金属布线层放置在光电二极管下,光线通过彩色滤波器可以直接进入光电二极管,该结构不仅增加了光进入量,而且有效抑制了光进入角变化引起的光度下降。如今,背照式已经成为中高端CIS主流技术。堆叠式/堆栈式(Stark)这是背照式的改进,将线层移到感光元件的底部,最大限度地发挥感光区域,同时缩小芯片的整体面积。

7、

CRA角度:从镜头传感器的一侧,可以聚焦在像素上的光的最大角度被定义为主光角(Chief Ray Angle,简称CRA),也叫主光入射角。镜头轴线接近零度,与轴线的距离越大,角度也越大。CRA与传感器中像素的位置有关。如果lens的CRA小于sensor的CRA,会有偏色。

8、

主要有MIPI和DVP等接口,(Mobile Industry Processor Interface)是串口,移动行业处理器接口,是MIPI联盟发起的移动应用处理器开放标准,具有传输速度快、抗干扰能力强等特点CLKP/N、DATAP/N管脚一般有1/2/4Lane。DVP(Digital Video Port)并口,主要有MCLK,PCLK,VSYNC,HSYNC,DATA管脚可传输8/10/12 bits数据,速度慢,传输宽带低。除此之外,还有LVDS、Parallel、HISPI以及索尼的SLVS-EC接口等等。

9、

,CIS封装主要有COB、CSP、PLCC、BGA、LGA、PGA等待包装方式。COB(chip on board),指裸片直接与PCB连接技术,即将裸片通过打线将芯片上的信号与线路板连接在一起,也称为顶包技术,CSP(Chip Scale Package)包装,即芯片级包装,是在BGA在开发的基础上,非常接近芯片尺寸的包装产品,体积小,电性能好,散热好。

PLCC,是将CIS通过COB制程打到基板上,然后再盖上支架和贴上IR,成为PLCC。PLCC底部四侧有焊盘,可以通过SMT方式把PLCC打到FPC上,SMT电机和镜头可以组装成摄像头模块。

BGA展示球形触点,包装在表面。LGA平面网格阵列包装,PGA属于插针网格阵列封装。

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