Sự phát triển toàn cầu của Sensor hình ảnh

Sự kết hợp của tiến bộ công nghệ và nhu cầu ứng dụng cảm biến hình ảnh đã thúc đẩy sự tăng trưởng của thị trường cảm biến hình ảnh trên thế giới. Cảm biến hình ảnh được sử dụng chủ yếu trong các máy ảnh kỹ thuật số và một số lượng lớn các thiết bị hình ảnh trong công nghiệp, phương tiện truyền thông, y tế, và các ứng dụng của người dùng. Do sự tăng trưởng trong nhu cầu về máy ảnh, máy quay, điện thoại di động đa phương tiện, và camera an ninh… Thị trường...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sự phát triển toàn cầu của Sensor hình ảnhSự phát triển toàn cầu của Sensor hình ảnhSự kết hợp của tiến bộcông nghệ và nhu cầuứng dụng cảm biến hìnhảnh đã thúc đẩy sự tăngtrưởng của thị trườngcảm biến hình ảnh trên thế giới.Cảm biến hình ảnh được sử dụng chủ yếu trong các máy ảnhkỹ thuật số và một số lượng lớn các thiết bị hình ảnh trongcông nghiệp, phương tiện truyền thông, y tế, và các ứng dụngcủa người dùng. Do sự tăng trưởng trong nhu cầu về máyảnh, máy quay, điện thoại di động đa phương tiện, và cameraan ninh… Thị trường cảm biến hình ảnh đang có những sựtăng trưởng đáng kể. Cạnh tranh trong thị trường cảm biếnhình ảnh ngày càng ác liệt, với sự đầu tư của các nhà sản xuấttrong các tiêu chuẩn về kích thước điểm ảnh, số lượng điểmảnh, độ phân giải, hiệu suất và năng lượng. Ngoài ra còn cósự cạnh tranh giữa các cảm biến CCD và cảm biến CMOS(Bảng 1), về chất lượng hình ảnh, hiệu suất, khả năng tíchhơp và giá thành. Sự khác biệt chính giữa hai loại cảm biếnnằm ở cách biến tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu số. Điểmảnh trong một bộ cảm biến hình ảnh CCD nắm bắt ánh sángvà di chuyển nó đến các cạnh của chip, nơi ánh sáng đượcchuyển thành tín hiệu kỹ thuật số. Hiện nay các cảm biếnCMOS đã được ứng dụng phổ biến hơn, và dự đoán tương laithị trườngcảm biếnCMOS sẽ cómức tăngtrưởng đángkế. Bảng 1: So sánh đặc điểm giữa cảm biến hình ảnh CCD và CMOSNhững tiếnbộ trong công nghệ đóng gói đồng thời thúc đẩy sự phát triểncủa các cảm biến độ phân giải cao trong thị trường ứng dụngphổ thông. Tác động của sự thay đổi này sẽ thấy rõ rệt trongmột thời gian ngắn, dự đoán là trong gian đoạn 2010-2012.Khi thị trường thiết bị di động đạt độ bão hòa, nhu cầu cảmbiến hình ảnh có thể sẽ giảm nhẹ trong phần còn lại của giaiđoạn dự báo 2010-2015.Hội tụ kỹ thuật sốNhững tiến bộ khác nhau trong công nghệ kỹ thuật số chophép các nhà sản xuất dễ dàng kết hợp các chức năng màtrước đây độc lập hoặc chưa thể được tích hợp vào một thiếtbị duy nhất. Điều này được sử dụng làm tiêu chí phân biệtgiữa các nhà sản xuất trong một thị trường rộng lớn với nhucầu ngày càng tăng cho các thiết bị cầm tay, máy ảnh kỹthuật số… Ví dụ, một điện thoại di động tiêu chuẩn thường đikèm với một máy ảnh, kết nối không dây, khả năng phát lạiâm nhạc… Các thiết bị này tất cả-trong-một hiện rất phổbiến, dẫn đến tăng lượng sản xuất cảm biến hình ảnh, cho cảhai dòng cảm biến CCD và CMOS. Việc số hóa cũng chophép các tập tin hình ảnh được lưu trữ điện tử, và lấy ra mộtcách dễ dàng, thích hợp cho cả việc lưu trữ và xử lý.Hiện nay, hầu hết các nhà sản xuất cảm biến hình ảnh đến từkhu vực châu Á, đặc biệt là Nhật Bản. Trong số các công tylớn, nổi bật là Sony và Matushita, và Hamamatsu. Ngoài ta,hiện nay có sự vươn lên của các công ty Hàn Quốc nhưSamsung và LG. Các nhà sản xuất khác tham gia thị trường ởmức độ trung bình và nhỏ.Hầu hết các nhà sản xuất tập trung vào việc cải thiện sảnphẩm hiện có và phát triển các sản phẩm cảm biến hình ảnhmới.Độ nhạy và độ tin cậyCác điều kiện bên ngoài, chẳng hạn như cường độ của ánhsáng xung quanh, ảnh hưởng đến chất lượng hình ảnh thuđược. Độ nhạy của các cảm biến hình ảnh hiện nay đượcđánh giá qua độ tối và nhòe của hình ảnh. Các nhà sản xuấtcảm biến đưa ra các phương pháp khác nhau để giải quyết,bằng phần cứng hoặc mềm, cải thiện hình ảnh dưới điều kiệnđộ sáng thấp hoặc các đối tượng hình ảnh chuyển động.Cùng với việc chuyển đổi sơ đồ cảm biến, công nghệ cảmbiến mới cho phép các điểm ảnh nhỏ hơn mà không ảnhhưởng đến chất lượng hình ảnh. Bằng cách tăng cường độnhạy sáng lên 2-4 lần, tốc độ màn trập của máy ảnh đượctăng lên, giúp loại bỏ vấn đề nhòe và mờ ảnh. Các bộ lọc màuđược sắp xếp đặc biệt để tạo ra màu sắc trong hình ảnh, baogồm cả các điểm ảnh lỗi màu do sự nhạy sáng.Năng lượng tiêu thụMột số thiết bị ứng dụng như PDA, điện thoại thông minh,máy ảnh kỹ thuật số… yêu cầu năng lượng tiêu thụ thấp.Điều này nhấn mạnh sự cần thiết của vấn đề hiệu suất sửdụng trong các thiết bị điện tử. Trong các cảm biến ảnh, việctăng hiệu suất sử dụng sẽ có tác động vô cùng mạnh mẽ dophạm vi ứng dụng lớn. Theo ý kiến cá nhân, dự đoán các cảmbiến hình ảnh CMOS sẽ được chú trọng do tiêu thụ điện năngthấp và yêu cầu ít thành phần bên ngoài hơn cảm biến CCD.Tốc độ đáp ứngTốc độ đáp ứng là khả năng phản ứng lại trước tín hiệu củacảm biến, được đánh giá bởi kích thước của các tín hiệu phânphối bởi một bộ cảm biến hình ảnh trên một đơn vị nănglượng đầu vào quang học. Cả CMOS và CCD cảm biến hiệncó đáp ứng tương đối thấp.Với cảm biến CMOS, mỗi điểm ảnh của bộ cảm biến chuyểnđổi tín hiệu ánh sáng thành tín hiệu số, với các bộ khuếch đại,lọc nhiễu và mạch kỹ thuật số. Những chức năng bổ sung dẫnđến thiết kế phức tạp, giảm tính thống nhất.Trong trường hợp cảm biến CCD, đầu ra của cảm biến là tínhi ...