感光元件的发展历史 传感器的发展史

作者&投稿:强斧 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

感光元件的发展(CCD、CMOS、Exmor R CMOS)
CCD是1969年由美国的贝尔研究室所鲍尔和史密斯开发出来的。进入80年代,CCD影像传感器虽然有缺陷,由于不断的研究终于克服了困难,而于80年代后半期制造出高分辨率且高品质的CCD。到了90年代制造出百万像素之高分辨率CCD,此时CCD的发展更是突飞猛进,算一算CCD 发展至今也有二十多个年头了。进入90年代中期后,CCD技术得到了迅猛发展,同时,CCD的单位面积也越来越小。但为了在CCD面积减小的同时提高图像的成像质量,SONY于1989年开发出了SUPER HAD CCD,这种新的感光元件是在CCD面积减小的情况下,依靠CCD组件内部放大器的放大倍率提升成像质量。以后相继出现了NEW STRUCTURE CCD、EXVIEW HAD CCD、四色滤光技术(专为SONY F828所应用)。而富士数码相机则采用了超级CCD(Super CCD)、Super CCD SR。
对于CMOS来说,具有便于大规模生产,且速度快、成本较低,将是数字相机关键器件的发展方向。在CANON等公司的不断努力下,新的CMOS器件不断推陈出新,高动态范围CMOS器件已经出现,这一技术消除了对快门、光圈、自动增益控制及伽玛校正的需要,使之接近了CCD的成像质量。另外由于CMOS先天的可塑性,可以做出高像素的大型CMOS感光器而成本却不上升多少。相对于CCD的停滞不前相比,CMOS作为新生事物而展示出了蓬勃的活力。作为数码相机的核心部件,CMOS感光器以已经有逐渐取代CCD感光器的趋势,并有希望在不久的将来成为主流的感光器。
Exmor R CMOS背面照明技术感光元件,改善了传统CMOS感光元件的感光度。Exmor R CMOS采用了和普通方法相反、向没有布线层的一面照射光线的背面照射技术,由于不受金属线路和晶体管的阻碍,开口率(光电转换部分在一个像素中所占的面积比例)可提高至近100%。与其以往1.75μm间隔的表面照射产品相比,背面照射产品在灵敏度(S/N)上具有很大优势。索尼Cyber-shot新品——WX1和TX1,首次在数码相机领域采用了一种全新的Exmor R CMOS传感器。这种Exmor RCMOS传感器的感光能力是过去同尺寸传感器的两倍,因此在光线不足的环境下拍摄,能够大幅降低噪点,获得更清晰的图像。而在此后的实际测试中也表明,这两款Cyber-shot数码相机不仅提供了最高ISO 3200的高感光度,并且噪点抑制能力相当优秀。同时,这两款数码相机还提供了手持夜景拍摄、全景扫描等一系列先进功能也是对新一代影像传感器的技术延伸。传统的CMOS传感器每个像素点都要搭配一个对应的A/D转换器以及对应的放大电路,因此,这部分电路会占用更多的像素面积,直接导致光电二极管实际感光的面积变小,感光能力变弱。CCD的单个像素点不需要A/D转换器和放大电路,光电二极管能获得更大的实际感光面积,开口率更大,因此在小尺寸影像传感器领域,CCD仍占据一定优势,而在大尺寸影像传感器领域,由于单个像素点的面积大,A/D转换器和放大电路占用的面积只是整个像素的很小一部分,影响不大,因此CMOS传感器也得到了广泛的应用。
而Exmor R CMOS将光电二极管“放置”在了影像传感器芯片的最上层,把A/D转换器及放大电路挪到了影像传感器芯片的“背面”,而不是像传统CMOS传感器一样,A/D转换器和放大电路位于光电二极管的上层,“挡住了”一部分光线。这样一来,通过微透镜和色彩滤镜进来的光线就可以最大限度地被光电二极管利用,开口率得以大幅度提高,即便是小尺寸的影像传感器,也能获得优良的高感光度能力。
相比较之下,传统的表面照射型CMOS传感器的光电二极管位于整个芯片的最下层,而A/D转换器和放大电路位于光电二极管上层,因此光电二极管离透镜的距离更远,光线更容易损失。同时,这些线路连接层还会阻塞从色彩滤镜到达光电二极管的光路,因此直接导致实际能够感光更少。而Exmor R背照式CMOS传感器解决了这样的问题。



传感器的发展历史~

传感器的发展历程大体可以分为以下三个阶段:
第一阶段:结构型传感器
主要利用结构参量变化来感受和转化信号。例如:电阻应变式传感器,它是利用金属材料发生弹性形变时电阻的变化来转化电信号的。
第二阶段:固体传感器
由70年代开始发展起来,这种传感器由半导体、电介质、磁性材料等固体元件构成,是利用材料某些特性制成的。例如:利用热电效应、霍尔效应、光敏效应,分别制成热电偶传感器、霍尔传感器、光敏传感器等。
70年代后期,随着集成技术、分子合成技术、微电子技术及计算机技术的发展,出现集成传感器。集成传感器包括2种类型:传感器本身的集成化和传感器与后续电路的集成化。例如:电荷藕合器件,集成温度传感器AD590集成霍尔传感器UGN3501等。这类传感器主要具有成本低、可靠性高性能好、接口灵活等特点集成传感器发展非常迅速,现已占传感器市场的2/3左右,它正向着低价格、多功能和系列化方向发展。
第三阶段:智能传感器
由80年代发展起来的,所谓智能传感器是指其对外界信息具有一定检测、自诊断、数据处理以及自适应能力,是微型计算机技术与检测技术相结合的产物。80年代智能化测量主要以微处理器为核心,把传感器信号调节电路微计算机、存贮器及接口集成到一块芯片上,使传感器具有一定的人工智能。
90年代智能化测量技术有了进一步的提高,在传感器一级水平实现智能化,使其具有自诊断功能、记忆功能、多参量测量功能以及联网通信功能等。

扩展资料:
传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
传感器广泛应用于社会发展及人类生活的各个领域,如工业自动化、农业现代化、航天技术、军事工程、机器人技术、资源开发、海洋探测、环境监测、安全保卫、医疗诊断、交通运输、家用电器等。
传感器的特点包括:微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造和更新换代,而且还可能建立新型工业,从而成为21世纪新的经济增长点。微型化是建立在微电子机械系统技术基础上的,已成功应用在硅器件上做成硅压力传感器。
通常据其基本感知功能可分为热敏元件、光敏元件、气敏元件、力敏元件、磁敏元件、湿敏元件、声敏元件、放射线敏感元件、色敏元件和味敏元件等十大类。
参考资料:百度百科-传感器

哈哈,这个问题太难说了,因为传感器太小了,不像计算机这么大型复杂的东西,那样的话人们会就清楚的记录它的历史了,传感器太简单了,你说一个温度计叫不叫传感器,一个称叫不叫传感器?我认为它们都属于传感器,说一下开发最早的温度传感器吧.
温度传感器是最早开发,应用最广的一类传感器。根据美国仪器学会的调查,1990年,温度传感器的市场份额大大超过了其他的传感器。从17世纪初伽利略发明温度计开始,人们开始利用温度进行测量。真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的,这就是后来的热电偶传感器。五十年以后,另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。在半导体技术的支持下,本世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。

二元光学的光学发展
答:60年代激光的出现,促进了光学技术的迅速发展,但基于折反射原理 的传统光学元(器)件,如透镜、棱镜等人都是以机械的铣、磨、抛光等来制作的,不仅制造工艺复杂,而且元件尺寸大、重量大。在当前仪器走向光、机、电集成 的趋势中,它们已显得臃肿粗大极不匹配。研制小型、高效、阵列化光学元件已是光学界...

光纤的发展史?
答:1960-电射及光纤之发明。1960-玻璃纤维的传输损耗大于1000dB/km,其他材料包括光圈波导、气体透镜波导、空心金属波导管等。1966-七月,英籍、华裔学者高锟博士(K.C.Kao)在PIEE 杂志上发表论文《光频率的介质纤维表面波导》,从理论上分析证明了用光纤作为传输媒体以实现光通信的可能性,并预言了制造通信...

光学技术装备发展的历史有哪些
答:激光元器件的开发应用1960年世界上第一台红宝石激光器在美国诞生,翌年长光所就研制出在结构上更为先进的同类产品,当时有多个单位同时进行这项工作。由于该项成果具有突破性,推广激光的文章令其更受注目,中国高层在衡量国内外技术进展后大受鼓舞,决心大力发展激光设备。1965年西南技术物理研究所制成铝...

激光器是如何发明的?
答:这是激光发展史上具有重要意义的历史文献。汤斯因此于1964年获诺贝尔物理学奖,肖洛也于1981年获诺贝尔物理学奖。 在肖洛和汤斯的理论指引下,许多实验室开始研究如何实现光学脉泽,纷纷致力于寻找合适的材料和方法。他们的思想启示梅曼(T.Maiman)做出了第一台激光器。 梅曼用一根红宝石棒产生间断的红光脉冲。这种光...

光电池的发展历史
答:提出的。L.H.亚当斯于1876年指出,硒在光的作用下,不仅出现电阻的变化,而且在一定条件下还出现电动势,从而发现了“阻挡层效应”。阻挡层效应则成了光电池的基本原理。光电池被广泛地用于自动控制技术、信息电子学和测量技术。这些元件的性能约自1950年起,因半导体技术的发展而得到显著改善。

光电池的发展历史
答:提出的。L.H.亚当斯于1876年指出,硒在光的作用下,不仅出现电阻的变化,而且在一定条件下还出现电动势,从而发现了“阻挡层效应”。阻挡层效应则成了光电池的基本原理。光电池被广泛地用于自动控制技术、信息电子学和测量技术。这些元件的性能约自1950年起,因半导体技术的发展而得到显著改善。

蓄光型夜光材料的发展简史
答:研制一种高效而又无公害的蓄光型发光材料,就成了科学家们长期以来研究的一个课题。在这方面,日本的村山义彦是世界上首位取得重大突破的科学家,他开发的一种发光元件,既不含放射性物质,又能在一夜中保持发光,而且亮度是传统夜光材料的100倍,可以称得上是一种划时代的夜光材料。村山义彦用锶铝酸盐...

行业方向丨一文了解近年光学元器件发展趋势
答:洞察未来:光学元器件行业的革新与发展 光学元器件,作为科技与艺术的结晶,是现代光学系统的核心组件,它在观察、测量、信息处理等领域发挥着至关重要的作用。这些器件大致分为传统与精密两类,传统元器件应用于照相机、望远镜等传统产品,而精密元器件则主导了智能手机、投影仪等现代科技设备的发展。随着...

光学发展简史的萌芽时期
答:3、光的反射和镜的利用 中国古代由于金属冶炼技术的发展,铜镜在公元前2000年夏初的齐家文化时期已经出现。后来随着技术的发展,古镜制作技术逐渐提高,应用范围逐扩大,种类也逐渐增多,出现了各种平面镜、凹面镜和凸面镜,甚至还制造出被国外称为魔镜的“透光镜”。1956~1957年河南陕县上村岭1052号虢国墓出土过春秋早期...

欧菲光的发展历程
答:公司现为深圳市光学电子协会常务理事单位,并于2005年起持续获得深圳市高新技术企业称号, 2008年,公司获得深圳市政府的认证和资助,负责筹建了深圳市精密光学薄膜技术工程中心。 公司拥有国内规模领先、工艺技术能力达到国际先进水平的精密光学光电子薄膜元器件生产线。公司现有员工约1400余人,其中工程师超过...