CIS Line Scan 相機技術剖析:解析度、影像品質與應用限制解說

CIS(Contact Image Sensor)是一種緊湊型、模組化設計的線掃描相機,常見於掃描器、紙張掃描機、以及近年興起的平面材料與Roll-to-Roll表面檢測應用。
🔍 解析度單位:DPI 與 μm 的換算
CIS 的解析度常以 DPI(Dots Per Inch) 表示,例如:
• 600 dpi ≈ 42μm
• 900 dpi ≈ 28μm
• 1200 dpi ≈ 21μm
• 1800 dpi ≈ 14μm
• 2540 dpi ≈ 10μm
隨著技術進步,目前市面上已有超過 1200 dpi 以上的高解析度產品問世,這讓原本僅適合低解析度應用的CIS,進一步擴展到高精密檢查領域。
優勢:低失真影像品質,媲美遠心鏡頭
傳統線掃系統若使用FA鏡頭,常見影像中心與邊緣產生放大率差異(即影像失真distortion)。但CIS由於其線性光學結構與感光模組直接對齊被檢物表面,可大幅降低失真,達到類似遠心鏡頭的效果。
劣勢:固定解析度與淺景深
▍解析度彈性限制
CIS屬於模組化設計,每個型號的解析度為固定值,無法如傳統相機自由更換鏡頭調整解析度,這對於需要彈性配置的系統整合商來說是一項限制。
▍景深問題
在相同解析度下,CIS的景深遠低於傳統鏡頭系統。
因此,CIS不適用於表面有高低差或立體結構的檢查,反而更適合:
• 鋰電池正負極片
• PCB基板表面
• 光學膜材
• 捲對捲(R2R)平面材質
結語:CIS 是 CCD/CMOS 的替代方案嗎?
CIS不是為了取代高階線掃相機,而是為低至中解析度平面檢查提供一個具性價比、模組化、低失真的替代方案。隨著技術不斷突破,其在部分半導體與新能源產業的導入潛力正逐步擴大。
應用案例:
Auto check BGA printing shift 錫球檢測/BGA 錫球印刷偏移自動檢測