詳解背照式CMOS傳感器結(jié)構(gòu)和原理
正是由于兩種傳感器處理過(guò)程的不同,所以在早期,CMOS影像傳感器在靈敏度、分辨率、噪聲控制等方面都比CCD要差,但優(yōu)勢(shì)在于具有低成本、低功耗、以及高整合度的特點(diǎn),特別適合在像素?cái)?shù)提升上有較多的文章可以做。因此,最近幾年芯片級(jí)的廠家都放了非常多的精力在CMOS傳感器上,以致現(xiàn)在CMOS傳感器在市場(chǎng)終端產(chǎn)品上占據(jù)了非常高的份額,特別是數(shù)碼相機(jī)方面。
背照式CMOS傳感器基本原理
時(shí)間推進(jìn)到了08年6月,索尼公司發(fā)布了背照式CMOS,并冠以Exmor R名稱,并且首先用在數(shù)款DV產(chǎn)品上。背照式CMOS影像從此開(kāi)始快速發(fā)展,至今已有多個(gè)芯片廠商發(fā)布了該類型的產(chǎn)品,越來(lái)越多數(shù)碼影像設(shè)備采用了此技術(shù),接下來(lái)小編就詳細(xì)講講此項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)。
背照式CMOS傳感器最大的優(yōu)化之處就是將元件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)改變了,即將感光層的元件調(diào)轉(zhuǎn)方向,讓光能從背面直射進(jìn)去,避免了傳統(tǒng)CMOS傳感器結(jié)構(gòu)中,光線會(huì)受到微透鏡和hqew.com/tech/cgq/200010150006/16911.html target=_blank>光電二極管之間的電路和晶體管的影響,從而顯著提高光的效能,大大改善低光照條件下的拍攝效果。
背照式CMOS傳感器物理結(jié)構(gòu)圖
背照式CMOS傳感器的具體結(jié)構(gòu)如上圖所示(源自索尼資料,其他芯片廠家的產(chǎn)品可能在細(xì)節(jié)上有不同,但大體意思是相同的),橙色的為光線路,黃色線為受光面。左邊的傳統(tǒng)式,明顯看到光線通過(guò)微透鏡后還需要經(jīng)過(guò)電路層才能到達(dá)受光面,中途光線必然會(huì)遭到部分損失(包括被阻擋或被減弱)。背照式CMOS傳感器的元件則不同,在改變了結(jié)構(gòu)后,光線通過(guò)微透鏡后就可以直接到達(dá)感光層的背面,完成光電反應(yīng),從進(jìn)光量上改善了感光過(guò)程。
然后我們更細(xì)一點(diǎn)分析,由于中間沒(méi)有阻隔,背照式CMOS傳感器的感光面離微透鏡更近了,也就是說(shuō)光線的入射角度和覆蓋的面都能得到優(yōu)化,感光元件就有可能輸出更為優(yōu)秀的信號(hào)。
綜合以上的因素,背照式CMOS傳感器比傳統(tǒng)CMOS傳感器在靈敏度會(huì)上有質(zhì)的飛躍,結(jié)果就是在低光照度下的對(duì)焦能力和畫質(zhì)有極大的提升
評(píng)論