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《基于mipi接口的背照式cmos數(shù)字影像系統(tǒng)的分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)各種各樣的方法。目前通過大量研究取得的優(yōu)良電路技術,幾乎可以完全解決固定圖形噪聲的問題,因此重心轉移到實現(xiàn)高畫質的制造工藝技術開發(fā),或是決定像素構造的元件技術?。CMOS傳感器獲得廣泛應用的一個前提是其擁有的高靈敏性、較短曝光時間和同漸縮小的像素尺寸。為了實現(xiàn)堪比CCD轉換器相媲美噪聲指標和靈敏度水平,人們給CMOS圖像傳感器裝配上了有源像素傳感器。時至今日,有源像素傳感器已經(jīng)由最初的幾萬像素,幾十萬像素發(fā)展到了如今的上千萬像素的圖像傳感器中。用CMOS圖像傳感器開發(fā)的大量數(shù)碼照相機、攝像機和微型攝像頭已經(jīng)大量進入市場。2005年年中
2、,70%左右的手機相機已經(jīng)具有VGA分辨率,隨后的2006年,幾百萬像素的傳感器迅速占領市場50%的份額,而到2008年,其市場占有率攀升到了90%。2012年的市場形勢來看,CMOS圖像傳感器市場正在蓬勃發(fā)展之中,即將成為一個大規(guī)模市場。CMOS圖像傳感器在高端數(shù)碼相機以及單反數(shù)碼相機正逐步提高,佳能、尼康、索尼、三星等公司推出的所有相機均采用CMOS圖像傳感器,可見未來的市場是屬于CMOS的,CCD的市場份額不久將逐步走下舞臺。1.3背照式鋤S傳感器在傳統(tǒng)的FSI前照式的CMOS感光元件中,感光二極管位于電路晶體管的后方,進光量往往會因為
3、遮擋受到影響。所謂背照式CMOS就是將它轉掉方向,讓光線首先進入到感光二極管,從而增大感光量,顯著提高低照度下的拍攝圖片效果‘2。。背照式CMOS數(shù)字傳感器得益于電子器件的制作工藝升級。首先在傳感器的微透鏡的性能上提升,以至于光線通過微透鏡之后,入射到感光面上的角度更加接近垂直,而且微透鏡產(chǎn)生的色散眩光等不良效果會減弱很多,最終到達感光器的光比傳統(tǒng)的前照式的好。第二就是大像素下依舊具有高速的處理能力,對于CCD來說,CCD在像素的時候速度較難提高,這一點上CMOS傳感器在提高大像素幀率的情況下,不增加噪點。1.4IIIPI簡介MIPI聯(lián)盟,即
4、移動產(chǎn)業(yè)處理器接口(MobileIndustryProcessorInterface簡稱MIPI)聯(lián)盟,2003年7月,由美國德州儀器(TI)、意法半導體(ST)、英國ARM和芬蘭諾基亞(Nokia)4家公司共同成立,旨在定義并推廣用于移動應用處理器接口的開放標準。MIPI(移動產(chǎn)業(yè)處理器接口)是MIPI聯(lián)盟發(fā)起的為移動應用處理器制定的開放標準口1。4萬方數(shù)據(jù)MIPI聯(lián)盟定義了一套接口標準,把移動設備內部的接口如攝像頭、顯示屏、基帶、射頻接口等標準化,從而增加設計靈活性,同時降低成本、設計復雜度、功耗和EMI。聯(lián)盟的目的是制定一套用于移動設備
5、和消費類電子產(chǎn)品的接口標準,使這些設備的接口既能增加帶寬、提高性能,同時又能降低成本、復雜度、功耗以及EMI。MIPI主要針對下列系統(tǒng)部分:圖像子系統(tǒng)(攝像頭和顯示器);存儲子系統(tǒng);無線子系統(tǒng);電源管理子系統(tǒng):低帶寬子系統(tǒng)(音頻、鍵盤、鼠標、藍牙)。MIPI并不是一個單一的接口或協(xié)議,而是包含了一套協(xié)議和標準,以滿足各種子系統(tǒng)獨特的要求。傳統(tǒng)接口一般都與多個物理層相關,與此不同的是,MIPI接口只在需要時連接到D—PHY或者M—PHY這兩個物理層之上。MIPI具有以下特點:1)低功耗2)每個通道能達到500-1000】Iflops3)低成本4
6、)EMI對于CMOS圖像傳感器來說,未來的移動設備趨向于超薄,低成本等方向發(fā)展,MIPI接口的出現(xiàn)很好的解決了手機上的這些難題,從而增加設計靈活性,同時降低成本、設計復雜度、功耗和EMI。所以說fllPI接口是CMOS圖像傳感器一個很好的搭配選擇趨勢。1.5目前的C啪S行業(yè)的國內外情況以及課題研究的意義隨著CMOS傳感器技術的發(fā)展,以及移動設備上對于高像素數(shù)碼相機的需求,已經(jīng)成為必須解決的問題。對于CMOS數(shù)字傳感器的研究已經(jīng)趨近于成熟,其低功耗、自動計時、無損讀取和抗光暈、耐輻射等特點,決定了它本身潛在的市場價值以及良好的發(fā)展前景。從CMO
7、S圖像傳感器應用在移動設備上至今,依然大量地使用傳統(tǒng)的并行接口這種攝像頭的方式。主要是因為傳統(tǒng)的并行接口在低像素中已經(jīng)趨于穩(wěn)定,對數(shù)據(jù)量的要求不是那么的大。但是如今高像素CMOS攝像頭將會成為未來移動設備上的主流,我們利用高像素CMOS攝像頭進行拍照,這樣的話,高像素的數(shù)據(jù)對于并行接口的數(shù)據(jù)線來說只能成為一種負擔,對于這種負擔和瓶頸,我們今后將會采取MIPI接口的CMOS攝像頭來取代傳統(tǒng)的攝像頭。目前的CMOS主流科技中,隨著CMOS像素的提高,數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰Ω怀?,萬方數(shù)據(jù)CMOS圖像的效果也成為我們所關注的一部分,所以我們對于傳統(tǒng)的前照式
8、CMOS進行改革,讓感光器的受光部分翻上去,讓光線最先入射到感光器中,這樣的話,入光量不但不會損失,而且低照度的環(huán)境下,背照式CMOS展現(xiàn)出來的圖像效果更出色,信噪