什么是影像传感器

影像传感器 (Image sensor)又称感光器件，是数码相机的核心，也是最关键的技术。一般分为以下两大类： 1、电荷藕合器件图像传感器 CCD（Charge Coupled Device）。CCD 是半导体组件，于 1970 年在美国贝尔 (Bell) 实验室发明。 CCD 其实是一组可以进行光电转换的光电体，当光通过镜头聚焦形成影像后，CCD便会将影像的光讯号转换为电讯号（电压）。光量愈大，释放出之电子数量便愈多，电讯号亦愈强，像素的显示则会愈光。在 CCD 上组成画面的最小单位被称为像素，每个光电体亦即等于一个像素。每块 CCD 所含像素的数目与大小都与影像质素有着直接关系。像素愈高，输出的影像质素便愈高。 2、互补性氧化金属半导体CMOS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor），和 CCD 一样同为在数码相机中可记录光线变化的半导体。CMOS 的制造技术和一般计算机芯片没什么差别，主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在 CMOS 上共存着带N（带–电） 和 P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。

两大影像传感器技术 影像传感器依其工艺技术主要可分为CCD（电荷耦合组件）及CMOS（互补性金属氧化半导体）两大阵营。前者是于1970年代由SONY将之商品化，目前全球CCD技术与市场主要由日商所掌控。CMOS影像传感器虽在1980年代发明出来，但因当时工艺技术不高，产品噪声大，不易商品化，直到最近几年才因工艺技术逐渐改进，产品开始投入市场应用。影像传感器的应用市场主要有相机手机、摄录像机、DSC、保全监视系统、PC Camera、互动玩具、光学鼠标等几大类，而由于各种应用产品对影像感测器的需求重点不同，因此CCD与CMOS影像传感器在不同的应用领域各有其擅长。基本上，数字影像产品价格较低者如PC Camera、互动玩具、光学鼠标等，低价格零件对其重要性较高，对影像分辨率、感光度可接受即可，故多采用CMOS影像传感器。另CMOS在入门机种的低价DSC及保全监视系统方面，被采用的比率约与CCD相当。至于售价较高的数字摄录像机及高阶DSC等，则对感光度及分辨率要求较高，故所采用之影像传感器均由CCD所囊括。另外，在需求量大、且市场呈现高度成长的相机手机方面，其对影像传感器要求主要在于省电、轻薄短小，而且手机因LCD屏幕尺寸不大，不需要太高分辨率档案，且高分辨率也会造成影像文件太大，拉长手机的信息发送时间，故对相机手机而言影像分辨率只要够用就好。此需求状况下，也使得单价便宜、低耗电的CMOS影像传感器在相机手机市场潜力将优于CCD影像传感器。整体而言，由于CMOS影像感测器可藉由半导体微缩工艺的方式，以改进质量及降低成本，故价格降幅较大，且因体积小、低耗电、单价低及芯片整合容易等优点，市场需求提升速度亦较快，预估市场需求量将于2007年赶上CCD影像传感器。资料估计，2002-2007年全球CMOS影像传感器市场需求量、值之年复合平均成长率分别达49.1%、24.3%，高于CCD影像传感器的20.3%、4.9%。