¿Cuál es el elemento del sensor de imagen CMOS?

El segmento de sensores de imagen CMOS (semiconductores de óxido de metal complementario) domina el mercado de sensores de imagen lineal de EE. UU. Con más del 90% de participación. El costo de fabricar sensores de imagen basados ​​en CMOS es mucho más barato que otras tecnologías de la competencia en el mercado. Este sensor de imagen de bajo costo tendrá un buen mercado en el segmento industrial. El crecimiento explosivo y el rápido desarrollo de los sensores de imagen CMOS son impulsados ​​por el mercado de la telefonía móvil. Se espera que los dispositivos móviles con sensores de imagen CMOS crezcan rápidamente en los próximos 2 a 3 años en el mercado estadounidense. Se espera que esta tendencia impulse el crecimiento de los mercados emergentes de sensores CMOS de América Latina, India, Rusia y China.

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Los tipos de sensores clave en el mercado de sensores de imagen de EE. UU. Incluyen sensores de imagen lineal, sensores de imagen de rayos X y sensores de imagen CCD / área. De estos, los sensores de imagen lineal tienen una demanda extremadamente alta, especialmente los sensores de imagen basados ​​en CMOS, que es un subsegmento del mismo. Este es otro aspecto clave que debe tenerse en cuenta en la progresión del mercado de sensores de imagen de EE. UU .: el uso creciente de sensores de imagen basados ​​en CMOS. Estos sensores tienen precios asequibles, pueden ser fácilmente producidos en masa y son lo suficientemente eficientes para un uso generalizado. Como resultado, los sensores de imagen basados ​​en CMOS no solo ocupan una parte mayoritaria del mercado de sensores de imagen de EE. UU., Sino que también están impulsando el uso de sensores de imagen en su conjunto.

Los sensores de imagen CMOS tienen transistores que contienen un fotodetector que absorbe la luz y se convierte en señal óptica. En baja sensibilidad a la luz, los sensores CMOS permiten una panorámica, estabilización e inclinación electrónicas para obtener imágenes de alta calidad.

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La tecnología incluye metal-óxido-semiconductor (CMOS) complementario , dispositivo de carga acoplada (CCD) y sensores de imagen de contacto (CIS). La tecnología CCD ayuda a los sensores de imagen a cargar los condensadores automáticamente al absorber la luz que se convierte en valor numérico para producir la imagen. Estos sensores son ampliamente utilizados por dispositivos científicos y médicos.

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Los sensores de imagen CMOS tienen transistores que contienen un fotodetector que absorbe la luz y se convierte en señal óptica. En baja sensibilidad a la luz, los sensores CMOS permiten una panorámica, estabilización e inclinación electrónicas para obtener imágenes de alta calidad. Los sensores de imagen son portátiles y consumen menos energía y son más económicos en comparación con otros productos.

Los sensores no se pueden usar para escanear. Los avances tecnológicos en electrónica de consumo han impulsado la demanda del mercado. CIS se utiliza para escanear un documento dirigiendo la luz reunida de verde, azul y rojo. Estos sensores se utilizan en componentes más pequeños, ya que requieren menos potencia y su naturaleza compacta.

La celda de píxel fotosensible de un sensor de imagen CMOS o CCD es de hecho un fotodiodo que genera una corriente que es proporcional a la cantidad de luz que lo golpea.

Estrictamente, los CCD ya no se fabrican: todas las matrices de imágenes comerciales actuales están basadas en CMOS. La principal diferencia está en cómo los fotodiodos individuales en la dirección tienen sus “corrientes de luz detectadas” detectadas y transferidas fuera del conjunto de sensores.

Los CCD utilizan un mecanismo analógico de “brigada de cangilones” para transferir la carga a un borde para su detección. Debido a que la transferencia es a través de silicio a granel, hay pérdidas.

CMOS recoge la carga dentro de la celda de píxeles que luego se transfiere a un borde como un chip de memoria accede a una celda de memoria que resulta en menores pérdidas porque la carga se transfiere a través de polisilicio o líneas metálicas por encima del semiconductor.

También ha sido posible mejorar la respuesta de generación de fotos en CMOS utilizando la denominada “imagen de la parte posterior”, donde la imagen de la foto se detecta desde el lado del sustrato de la matriz en lugar de a través del lado superior (que está oscurecido por el polisilicio y el metal elementos de circuito conectado a líneas).

La razón principal por la que ahora se usa CMOS porque la tecnología puede explotar textualmente las tecnologías de memoria y porque la calidad del resultado cruzó el rendimiento del CCD en términos de calidad comercial y costo.

Hay algunas aplicaciones militares que todavía usan CCD, pero ahora ya no existe un mercado comercial para que estas apalanquen.

Es a lo que se referiría como un sensor de píxeles activo, basado en la tecnología CMOS actual donde tiene una cuadrícula fotosensible justo al lado de un circuito controlador.

La tecnología no es tan madura como los dispositivos de pareja cargada, que son muy susceptibles a los brillos (no apunte al sol sin filtros) pero es mucho más fácil de producir.

También tiene sus inconvenientes, pero eso es para que lo descubras. 🙂

En el libro “SENSORES DE POSICIÓN” publicado por John Wiley & Sons, el capítulo 14 tiene explicaciones y fotografías sobre los elementos sensores PSD, CCD y CMOS. Muestra cómo funcionan y cómo usarlos.

El fotodiodo es el elemento del sensor de imagen CMOS.