CCD圖像傳感器發(fā)展及市場

　　據(jù)美國仙童公司預(yù)測[18]：美國國內(nèi)以及美國以外的CCD數(shù)字照相機(jī)市場發(fā)展情況如表4所列?？梢灶A(yù)見，CCD數(shù)字照相機(jī)的市場前景非常廣闊。

　　目前CCD數(shù)字照相機(jī)的主要市場在日本，因?yàn)槿毡旧a(chǎn)廠商多，市場接受程度高。歐美市場近來有逐漸升溫的跡象。臺(tái)灣普麗光電計(jì)劃在1999年8月正式生產(chǎn)150萬像元的CCD數(shù)字照相機(jī)，最初產(chǎn)量為1萬臺(tái)左右。

　　CCD數(shù)字照相機(jī)在我國的應(yīng)用已開始出現(xiàn)。目前主要用在新聞業(yè)、旅游業(yè)和家用電腦方面。

　　3. CCD的最新狀況及發(fā)展趨勢

　　3.1 國外CCD圖像傳感器的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[10][13]

　　CCD圖像傳感器經(jīng)過近30年的發(fā)展，目前已經(jīng)成熟并實(shí)現(xiàn)了商品化。CCD圖像傳感器從最初簡單的8像元移位寄存器發(fā)展至今，已具有數(shù)百萬至上千萬像元。由于CCD圖像傳感器具有很大的潛在市場和廣闊的應(yīng)用前景，因此，近年來國際上在這方面的研究工作進(jìn)行得相當(dāng)活躍，美國、日本、英國、荷蘭、德國、加拿大、俄羅斯、南韓等國家均投入了大量的人力、物力和財(cái)力，并在CCD圖像傳感器的研究和應(yīng)用方面取得了令人矚目的成果。美國和日本的器件和整機(jī)系統(tǒng)已進(jìn)入了商品化階段。

　　從1993年德州儀器公司報(bào)道1024×1024像元虛相CCD開始，目前CCD像元數(shù)已從100萬像元提高到2000萬像元以上。福特空間公司還推出了2048×2048、4096×4096像元幀轉(zhuǎn)移CCD。在攝像機(jī)方面，日電公司制成了4096×5200像元的超高分辨率CCD數(shù)字?jǐn)z像機(jī)，分辨率高達(dá)1000×1000條TV線。加拿大達(dá)爾薩(Dalsa)公司報(bào)道了5120×5120像元幀轉(zhuǎn)移CCD。荷蘭菲利浦成像技術(shù)公司研制成功了7000×9000像元CCD。1997年美國EG＆G·Retion研制出6144×6144、8192×8192像元高分辨率CCD圖像傳感器。亞利桑那大學(xué)報(bào)道了9126×9126像元CCD，1999年歐洲南部天文開發(fā)成功8184×8196像元多光譜、寬視場CCD攝像器件，并計(jì)劃在2001年開發(fā)出16000×16000像元的CCD。1998年日本采用拼接技術(shù)開發(fā)成功了16384×12288像元即(4096×3072)×4像元的CCD圖像傳感器。目前美國、日本、德國和法國的部分公司已開發(fā)出長線陣和大面陣可見光CCD圖像傳感器，其主要技術(shù)指標(biāo)如表5所列。另外，法國、美國和日本的部分公司還研制出具有多針相模式工作的CCD(即MPP－CCD)圖像傳感器，其發(fā)展?fàn)顩r如表6所列。表5和表6所列的CCD圖像傳感器均為目前最新的攝像器件。

　　從近幾年的發(fā)展趨勢看，CCD圖像傳感器像元數(shù)的競爭實(shí)際上等于像元尺寸縮小的競爭。比如：1998年日本松下電器產(chǎn)業(yè)開發(fā)出微型CCD圖像傳感器，其芯片尺寸為1.1mm×1.34mm，組裝后的尺寸小至1.2mm×1.5mm。這一小型CCD技術(shù)可廣泛用于視頻攝像機(jī)以外的領(lǐng)域，其市場規(guī)模為：1997年視頻攝像機(jī)用1000萬個(gè)，PC用300萬個(gè)，PDA用100萬個(gè)，數(shù)字靜物攝像機(jī)用200萬個(gè)，監(jiān)視用100萬個(gè)，其它用240萬個(gè)，預(yù)計(jì)到2005年，視頻攝像機(jī)用1500萬個(gè)，PC用2500萬個(gè)，PDA用5000萬個(gè)，數(shù)字靜物攝像機(jī)用1200萬個(gè)，監(jiān)視用700萬個(gè)，其他用2400萬個(gè)。

　　CCD傳感器在視頻影像機(jī)以外的應(yīng)用顯著增多，其主要原因是器件超小型之故。以前封裝的整體外形尺寸較大，而通過將芯片焊接在柔軟的帶上實(shí)現(xiàn)了小型化。其像元尺寸為4μm×4μm，也比原來有大幅度減小。總像元數(shù)為231(H)×217(V)，分辨率為水平200TV線，垂直160TV線(都是理論值)，功耗5mW。因此，對CCD圖像傳感器來講，其像元數(shù)的競爭實(shí)際上是像元尺寸縮小的競爭。

　　CCD是目前技術(shù)最成熟，應(yīng)用最廣泛的圖像傳感器。自80年代中期實(shí)現(xiàn)40萬以下像元CCD的規(guī)模生產(chǎn)后，目前CCD已轉(zhuǎn)向大面陣、小像元、紫外光譜響應(yīng)方面，以便能適應(yīng)數(shù)字照相機(jī)、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、掃描儀以及其它科學(xué)領(lǐng)域的需要。