【導(dǎo)讀】圖像傳感器大家都不陌生，這里小編舊夢(mèng)重溫，為大家詳細(xì)講解圖像傳感器的重要參數(shù)，像素、單像素尺寸、芯片尺寸、功耗。同時(shí)為大家選型做參考。
圖像傳感器的功能是光電轉(zhuǎn)換。關(guān)鍵的參數(shù)有像素、單像素尺寸、芯片尺寸、功耗。技術(shù)工藝上有前照式（FSI）、背照式（BSI）、堆棧式（Stack）等。以下簡(jiǎn)單介紹。
一、圖像傳感器架構(gòu)
圖像傳感器從外觀看分感光區(qū)域（Pixel Array），綁線Pad，內(nèi)層電路和基板。感光區(qū)域是單像素陣列，由多個(gè)單像素點(diǎn)組成。每個(gè)像素獲取的光信號(hào)匯集在一起時(shí)組成完整的畫面。
CMOS芯片由微透鏡層、濾色片層、線路層、感光元件層、基板層組成。
由于光線進(jìn)入各個(gè)單像素的角度不一樣，因此在每個(gè)單像素上表面增加了一個(gè)微透鏡修正光線角度，使光線垂直進(jìn)入感光元件表面。這就是芯片CRA的概念，需要與鏡頭的CRA保持在一點(diǎn)的偏差范圍內(nèi)。
電路架構(gòu)上，我們加入圖像傳感器是一個(gè)把光信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)的暗盒，那么暗盒外部通常包含有電源、數(shù)據(jù)、時(shí)鐘、通訊、控制和同步等幾部分電路。可以簡(jiǎn)單理解為感光區(qū)域（Pixel Array）將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后，由暗盒中的邏輯電路將電信號(hào)進(jìn)行處理和一定的編碼后通過(guò)數(shù)據(jù)接口將電信號(hào)輸出。
二、圖像傳感器關(guān)鍵參數(shù)
1.像素：指感光區(qū)域內(nèi)單像素點(diǎn)的數(shù)量，比如5Maga pixel，8M，13M，16M，20M，像素越多，拍攝畫面幅面就越大，可拍攝的畫面的細(xì)節(jié)就越多。
2.芯片尺寸：指感光區(qū)域?qū)蔷€距離，通常以英制單位表示，比如1/4inch，1/3inch，1/2.3inch等。芯片尺寸越大，材料成本越高。
3.單像素尺寸：指單個(gè)感光元件的長(zhǎng)寬尺寸，也稱單像素的開口尺寸，比如1.12微米，1.34微米，1.5微米等。開口尺寸越大，單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入的光能量就越大，芯片整體性能就相對(duì)較高，最終拍攝畫面的整體畫質(zhì)相對(duì)較優(yōu)秀。單像素尺寸是圖像傳感器一個(gè)相當(dāng)關(guān)鍵的參數(shù)。
其他更深入的參數(shù)比如SNR，Sensitivity，和OB Stable等在這里不做介紹，朋友們可以研究探討。
三、前照式（FSI）與背照式（BSI）
傳統(tǒng)的CMOS圖像傳感器是前照式結(jié)構(gòu)的，自上而下分別是透鏡層、濾色片層、線路層、感光元件層。采取這個(gè)結(jié)構(gòu)時(shí)，光線到達(dá)感光元件層時(shí)必須經(jīng)過(guò)線路層的開口，這里易造成光線損失。
而背照式把感光元件層換到線路層的上面，感光層只保留了感光元件的部分邏輯電路，這樣使光線更加直接的進(jìn)入感光元件層，減少了光線損失，比如光線反射等。因此在同一單位時(shí)間內(nèi)，單像素能獲取的光能量更大，對(duì)畫質(zhì)有明顯的提升。不過(guò)該結(jié)構(gòu)的芯片生產(chǎn)工藝難度加大，良率下降，成本相對(duì)高一點(diǎn)。
四、堆棧式（Stack）
堆棧式是在背照式上的一種改良，是將所有的線路層挪到感光元件的底層，使開口面積得以最大化，同時(shí)縮小了芯片的整體面積。對(duì)產(chǎn)品小型化有幫助。另外，感光元件周邊的邏輯電路移到底部之后，理論上看邏輯電路對(duì)感光元件產(chǎn)生的效果影響就更小，電路噪聲抑制得以優(yōu)化，整體效果應(yīng)該更優(yōu)。業(yè)內(nèi)的朋友應(yīng)該了解相同像素的堆棧式芯片的物理尺寸是比背照式芯片的要小的。但堆棧式的生產(chǎn)工藝更大，良率更低，成本更高。索尼的IMX214（堆棧式）和IMX135（背照式）或許很能說(shuō)明上述問(wèn)題。
