CCD图像传感器发展及市场

　　据美国仙童公司预测[18]：美国国内以及美国以外的CCD数字照相机市场发展情况如表4所列。可以预见，CCD数字照相机的市场前景非常广阔。

　　目前CCD数字照相机的主要市场在日本，因为日本生产厂商多，市场接受程度高。欧美市场近来有逐渐升温的迹象。台湾普丽光电计划在1999年8月正式生产150万像元的CCD数字照相机，最初产量为1万台左右。

　　CCD数字照相机在我国的应用已开始出现。目前主要用在新闻业、旅游业和家用电脑方面。

　　3. CCD的最新状况及发展趋势

　　3.1 国外CCD图像传感器的现状与发展趋势[10][13]

　　CCD图像传感器经过近30年的发展，目前已经成熟并实现了商品化。CCD图像传感器从最初简单的8像元移位寄存器发展至今，已具有数百万至上千万像元。由于CCD图像传感器具有很大的潜在市场和广阔的应用前景，因此，近年来国际上在这方面的研究工作进行得相当活跃，美国、日本、英国、荷兰、德国、加拿大、俄罗斯、南韩等国家均投入了大量的人力、物力和财力，并在CCD图像传感器的研究和应用方面取得了令人瞩目的成果。美国和日本的器件和整机系统已进入了商品化阶段。

　　从1993年德州仪器公司报道1024×1024像元虚相CCD开始，目前CCD像元数已从100万像元提高到2000万像元以上。福特空间公司还推出了2048×2048、4096×4096像元帧转移CCD。在摄像机方面，日电公司制成了4096×5200像元的超高分辨率CCD数字摄像机，分辨率高达1000×1000条TV线。加拿大达尔萨(Dalsa)公司报道了5120×5120像元帧转移CCD。荷兰菲利浦成像技术公司研制成功了7000×9000像元CCD。1997年美国EG＆G·Retion研制出6144×6144、8192×8192像元高分辨率CCD图像传感器。亚利桑那大学报道了9126×9126像元CCD，1999年欧洲南部天文开发成功8184×8196像元多光谱、宽视场CCD摄像器件，并计划在2001年开发出16000×16000像元的CCD。1998年日本采用拼接技术开发成功了16384×12288像元即(4096×3072)×4像元的CCD图像传感器。目前美国、日本、德国和法国的部分公司已开发出长线阵和大面阵可见光CCD图像传感器，其主要技术指标如表5所列。另外，法国、美国和日本的部分公司还研制出具有多针相模式工作的CCD(即MPP－CCD)图像传感器，其发展状况如表6所列。表5和表6所列的CCD图像传感器均为目前最新的摄像器件。

　　从近几年的发展趋势看，CCD图像传感器像元数的竞争实际上等于像元尺寸缩小的竞争。比如：1998年日本松下电器产业开发出微型CCD图像传感器，其芯片尺寸为1.1mm×1.34mm，组装后的尺寸小至1.2mm×1.5mm。这一小型CCD技术可广泛用于视频摄像机以外的领域，其市场规模为：1997年视频摄像机用1000万个，PC用300万个，PDA用100万个，数字静物摄像机用200万个，监视用100万个，其它用240万个，预计到2005年，视频摄像机用1500万个，PC用2500万个，PDA用5000万个，数字静物摄像机用1200万个，监视用700万个，其他用2400万个。

　　CCD传感器在视频影像机以外的应用显著增多，其主要原因是器件超小型之故。以前封装的整体外形尺寸较大，而通过将芯片焊接在柔软的带上实现了小型化。其像元尺寸为4μm×4μm，也比原来有大幅度减小。总像元数为231(H)×217(V)，分辨率为水平200TV线，垂直160TV线(都是理论值)，功耗5mW。因此，对CCD图像传感器来讲，其像元数的竞争实际上是像元尺寸缩小的竞争。

　　CCD是目前技术最成熟，应用最广泛的图像传感器。自80年代中期实现40万以下像元CCD的规模生产后，目前CCD已转向大面阵、小像元、紫外光谱响应方面，以便能适应数字照相机、数字摄像机、扫描仪以及其它科学领域的需要。