手机里的CCD

目前，既能完成通讯使命，又能让人们享受数码摄影乐趣的照相手机颇受时尚青年的喜爱。不过，目前照相手机内置的影像传感器像素不过30万左右，所拍摄的图像在手机液晶屏上浏览还可以，若是输出的话，效果可比数码相机差远了！

与数码相机一样，影像传感器是照相手机拍摄质量的关键。目前，多数世界著名电子元件生产商一致看好照相手机的市场，纷纷不遗余力进行高像素照相手机影像传感器的开发，相关技术竞争如火如荼。据业内人士分析，预计最早到2003年末，手机内置相机集成块的实际拍摄像素可达到100万像素，大致可与市场流行的低端数码相机相媲美。

CMOS手机用影像传感器

CMOS是最早被应用到手机上面的传感器。与ccd相比，CMOS在低耗电方面处于绝对优势，但影像效果要差一些。有关开发生产商众口一词，认为手机的“眼”肯定是CMOS。目前，手机用CMOS影像传感模块生产商有多家，如Zoran公司、东芝公司、日立公司、夏普公司、柯尼卡公司等。东芝公司目前正打算为CMOS感应系统制定生产标准，同时该公司宣称已经完成了百万像素系统的开发。

日立半导体部门生产的CMOS影像传感器“HAM49001”，在缩小了产品尺寸的同时也使得耗电量得以降低（45mW，每秒15帧时）。这一产品支持世界通用的影像格式CIF(Common Immediate Format 352 288)，在同一封装（10×10×5.8mm）中容纳了1/7英寸、11万像素的CMOS传感器、16位MCU以及集成有外部元件的自主开发的相机信号处理LSI。另外，通过对CMOS传感器和相机信号处理LSI间的优化设计，使得拍摄对象的最低光照度降低到了10勒克司以下，相当于该公司原产品的2倍。

富士手机CMOS影像传感器“MB86S02A”，通过将过去采用双芯片结构的形象传感器IC和彩色处理器IC集成到单个芯片中，从而使新产品的厚度比过去更薄。该产品光学系统为1/7英寸，像素尺寸为5.5×5.5微米。封装尺寸为7.8×6.98×3.95mm。容积为0.21cc，重量为0.32g。其特点是通过提高受光灵敏度，从而将最低被拍摄物体照度降低到2lx。当以每秒15帧模式运行时耗电量为30mW。另外，该公司通过新开发用来消除CMOS传感器所特有的kTC噪声的电路，从而提高了画质。

美国Zoran公司将很快上市一种新型CMOS影像传感器，使照相手机达到普通数码相机像素值，所拍摄的图像不再有难尽人意的遗憾。这种新型CMOS影像传感器像素的间隔仅3.3μm，目前在CMOS一族中堪称最小，总像素数却高达125万，接近于SXGA尺寸（131万像素）。工作频率为27MHz时，耗电量最大，为180mW。但1/3.4英寸的传感器面积（摄影部分的对角长度为5.33mm）的光学尺寸对于相机手机而言却并不小。目前PixelCam C1300的外形尺寸为10.6×10.6×2.3mm，只需对此稍加改进，即可内置到手机中使用。通常在缩小像素间隔后，每个像素所得到的光量就会减少，因此信噪比（S/N）往往就会下降。Zoran公司通过改进A-D转换电路等，控制了图像噪音的产生。据该公司的测定结果显示，信噪比指标达到了59dB（具有同等像素数的CCD绝大多数在60dB稍高一点）。因此最近已有日本国内的相机制造商决定在某些数码相机中采用该元件。此外，由于手机制造商不仅需要影像传感器，还需要内置信号处理电路和镜头的光学模块。目前该公司正与日本国内一家制造商合作开发信号处理电路和镜头。

另外，柯尼卡公司与韩国Hynix半导体有限公司协商合作开发的31万像素CMOS影像感应芯片，也已正式投产。该光学系统仅有1/4英寸大小，实际感光面积仅为5.6平方微米。

CCD手机用影像模块

在2002年前，手机用影像传感器均使用的是CMOS。从2002年初开始，手机制造商为了提高手机的画质，开始采用CCD，不过CCD芯片成本比CMOS高。2002年3月东芝公司首先尝试将CCD影像传感器植入手机当中，推出“TT21”手机。其他手机制造商也比较看好CCD手机，随之市场供货数量明显增加。至2002年7月，已有多家手机制造商加入CCD手机市场争夺战。

夏普手机CCD影像传感器，1/5英寸大小，总像素35万，像素间隔4.5μm。据夏普介绍，在这种照相手机CCD中采用了名为“FIT（帧插写传输）方式（指先利用CCD受光部位将光线转换而成的电荷保存到存储器中，然后再进行传输的处理方法）”的电荷传输方式。 FIT方式融合了CCD的2大传输方式――插写传输（IT）方式和帧传输（FT）方式的优点。FIT方式的CCD将保存电荷的部位设计于CCD的下部。目前，在配备这种CCD的手机中，有NTT DoCoMo销售的“MOVER SH251i”和J-Phone销售的“J-SH09”。

日本三洋电机日前推出一种小型高性能相机手机CCD。这种产品由CCD、内置电源电路（图像处理LSI），以及两枚镜片等构成，模块尺寸为12.9×9.9×6.5mm，很容易嵌入到手机中。同时，三洋公司也开始着手筹划百万像素照相手机芯片的生产工作。

超级CCD手机用影像模块

超级CCD是富士胶片有限公司独立开发研制的“蜂窝状的CCD”，多用在富士的数码相机上。当初，富士公司计划将CCD摄像机和摄像机镜头捆绑，作为摄像机模块进行销售，但在手机生产商的强烈要求下，已经开始向许多手机生产商单独提供分辨率为17万像素、1/7英寸大小的“超级CCD”芯片，利用它可以拍摄相当于31万像素的数字图像。2002年6月，富士公司已率先推出配备这一CCD芯片的“Mover F251i”手机相机。

VMIS手机用影像模块

VMIS是Innotech公司在开发的产品。CMOS每个像素要使用三块金属氧化半导体，而VMIS上每个像素只使用一个就可以了。这种产品只有1/4英寸大，31万像素感光面积只有5.6平方微米的影像感应装置，因此可大大减少感光尺寸。据称，该芯片“将不仅具有CCD的图像捕捉质量，同时还会拥有CMOS低能耗的特点”。预计，2003年末Innotech公司将会开发出1/4英寸光学系统具有80万到100万像素的感光元件。所有生产商都对VMIS抱有厚望，在期待它早日到来。