CCD摄像机分类及其发展趋势

1、CCD摄摄像机分分类及其其发展趋趋势文：深圳圳市瑞盾盾电子有有限公司司 追梦梦1、摄像像机的发发展速度度很快，从摄像像管到CCCD元元件，以以其构成成的CCCD摄像像机具有有体积小小、重量量轻、不不受磁场场影响、具有抗抗震动和和撞击等等特点，同时清清晰度、照度、可靠性性等指标标大大提提高而被被广泛应应用。CCCD是是ChaargeeCouupleedDevvicee（电荷荷耦合器器件）的的缩写，它是一一种半导导体成像像器件，因而具具有灵敏敏度高、抗强光光、畸变变小、体体积小、寿命长长、抗震震动等优优点。 被摄摄物体的的图像经经过镜头头聚焦至至CCDD芯片上上，CCCD根据据光的强强弱积累累相应

2、比比例的电电荷，各各个像素素积累的的电荷在在视频时时序的控控制下，逐点外外移，经经滤波、放大处处理后，形成视视频信号号输出。视频信信号连接接到监视视器或电电视机的的视频输输入端便便可以看看到与原原始图像像相同的的视频图图像。 一、CCCD摄摄像机的的分类 一按照照成像色色彩划分分 CCCD摄摄像机按按成像色色彩划分分为彩色色摄像机机和黑白白摄像机机两种。除色度度处理方方面不同同外，其其它原理理基本一一致。主主要有光光学系统统、光电电转换系系统、信信号处理理系统组组成。其其中光电电转换系系统是摄摄像机的的核心。 自自然图像像通过光光学镜头头成像于于摄像机机的光靶靶面上，彩色摄摄像机的的光学系系统

3、中使使用相干干分色棱棱镜或特特殊条状状滤色镜镜将光信信号分成成红、绿绿、蓝三三色光信信号，光光电转换换系统通通过摄像像管或CCCD元元件利用用电视扫扫描方法法把光图图像信号号转换成成随时间间变化的的视频电电信号，再经放放大、处处理、编编码而成成为全电电视信号号。 二二按照分分辨率划划分 按照分分辨率划划分为225万像像素左右右，对应应彩色3330线线/黑白白4000线的低低档型；25万万至388万像素素之间，对应彩彩色4220线/黑白5500线线的中档档型；338万像像素以上上，对应应彩色大大于或等等于4660线黑黑白5770线以以上的高高档型。 三按按照摄像像机灵敏敏度划分分 按按照灵敏敏度

4、可分分为最低低照度11至3llux的的普通型型；0.1luux左右右的月光光型；00.011luxx以下的的星光型型以及原原则上可可以为00Luxx，采用用红外光光源成像像的红外外照明型型。 四四按照CCCD靶靶面尺寸寸划分 摄像像机摄像像器件（CCDD）的尺尺寸分为为1英寸寸、1/2英寸寸、1/3英寸寸、1/4英寸寸等。其其中以11/3英英寸和11/2英英寸最为为常见。 CCCD尺寸寸水平（mm）垂直（mm）对角线线（mmm） 11英寸112.779.6166 2/3英寸寸88.86.6611 1/22英寸6.444.88 1/3英寸寸44.83.666 1/44英寸3.622.44 1/5

5、5英寸的的CCDD摄像机机正待开开发之中中，将来来也会在在市场上上占有一一定比例例。 一般来来说，大大的CCCD芯片片，其相相应的象象素面积积也较大大，接收收所摄光光的面积积增大，必然使使象素输输出电荷荷增多，灵敏度度上升，在弱光光条件下下具有较较好的拍拍摄能力力，容易易使摄像像机整体体质量提提高，图图像细部部明显细细腻自然然。而光光学系统统聚焦影影像时的的焦平面面越小，则成像像过程中中丢失的的细节就就越多，得到的的影像放放大后细细部过渡渡就可能能有突变变的现象象，显得得不自然然。另外外小尺寸寸CCDD拥有更更多的象象素和更更高的分分辨率也也会导致致单个像像素的感感光面积积缩小，有曝光光不足的

6、的可能。单个像像素的面面积越小小，其感感光性能能越低，信噪比比越低，动态范范围越窄窄。每个个象素上上的信息息趋于与与在它附附近的象象素的信信息混合合（在电电子学上上这个概概念叫做做色度亮亮度干扰扰）。 二、CCCD传传感器的的技术发发展趋势势 CCCD是是摄像机机的核心心器件，因此其其性能高高低将直直接影响响摄像机机的品质质，并且且CCDD的发展展是摄像像机更新新换代的的基础。 CCCD传传感器有有两种，第一种种是特殊殊CCDD传感器器，如红红外CCCD芯片片（红外外焦平面面阵列器器件）、高灵敏敏度背照照式和电电子轰击击式CCCD、EEBCCCD等，另外还还有大靶靶面如22048820448、

7、44096640996可见见光CCCD传感感器、宽宽光谱范范围（紫紫外光可见光光近红外外光3-55m中红红外光8-114umm远红外外光）焦焦平面阵阵列传感感器等。目前已已有商业业化产品品，并广广泛应用用于各个个领域。第二种种是通用用型或消消费型CCCD传传感器，在许多多方面都都有较大大地进展展，总的的方向是是提高CCCD摄摄像机的的综合性性能。 一CCCD传感感器的像像面尺寸寸向集成成化、轻轻量化方方向的发发展。 由于于制造CCCD传传感器的的硅片和和加工成成本都很很高，所所以很希希望一片片6.55英寸的的硅片上上光刻出出更多的的CCDD传感器器芯片；由于光光刻机的的进步，所以在在仍保持持具

8、有很很高灵敏敏度的特特性下，CCDD传感器器的尺寸寸向1/2英寸寸、1/3英寸寸、1/4英寸寸、1/5英寸寸的方向向发展。在19993年年，1/2英寸寸的CCCD传感感器占总总产量的的5%;1/44英寸的的CCDD传感器器占总产产量的110%；1/33英寸的的CCDD传感器器占总产产量的885%。在19997年年，在总总产量比比19993年增增加2000%以以上的情情况下，1/22英寸的的CCDD传感器器仍有很很大发展展，已占占总产量量的155%（11/2英英寸由于于靶面较较大仍有有许多场场合需要要，尤其其在科研研领域中中）；11/4英英寸的CCCD传传感占总总产量的的60%。也就就是说，1/

9、22英寸较较大靶面面尺寸CCCD传传感器仍仍有很大大增长。1/44英寸的的CCDD传感器器的产量量比1/3英寸寸的CCCD传感感器来说说，占总总产量的的比例在在减少。 二CCCD传传感器向向高素数数、多制制式发展展 各各种CCCD传感感器的像像面尺寸寸在减少少，但其其像素数数在增加加，已由由早期的的5122（H）5966（V）向7995（HH）5966（V）发展，甚至出出现超过过百万像像素的CCCD传传感器。为提高高水平方方向和垂垂直方向向的分辨辨能力，已从通通常的隔隔行扫描描向逐行行扫描格格式发展展。 三三降低CCCD传传感器的的工作电电压、减减少功耗耗 在在初期研研制的CCCD摄摄像机有有

10、+244V、+22VV、+117V和和+5VV等，目目前通用用的为+12VV。为配配合PCC摄像机机和网络络图像传传输的应应用，逐逐步以+12VV和+55V两种种工作电电压为主主。 四四提高CCCD摄摄像机的的制造效效率 为了降降低CCCD摄像像机的制制造成本本，实现现高速自自动化生生产，制制造厂家家追求紧紧密性结结构，致致力于CCCD摄摄像机的的小型化化，即由由DippOnBoaard（DOBB）过锡锡板工艺艺改进为为ChiipOnBoaard（COBB）板上上连接IIC芯片片的贴片片方式。到目前前为止，已实现现多层板板的MuultiiChiipModdulee（MCCM）多多芯片集集成模组组化制造造技术。 五CCCD摄摄像机的的数字化化 在在制造CCCD摄摄像机时时，从以以往的AAnallog模模拟系统统逐步实实现DSSP数字字化处理理，可以以借助电电子计算算机和专专门软件件系统实实现对CCCD