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CMOS光电图像传感器

作者:管理员 来源:本站 浏览数:614 发布时间:2012/5/2 18:55:44

      CMOS(Complementary-Oxide-Semiconductor)图像传感器出现1969年,它是一种用传统的芯片工艺方法将光敏元件,放大器,A/D转换器,数字信号处理器和计算机接口电路等集成在一块硅片上的图像传感器件,这种器件结构简单,处理功能多,成品率高和价格低廉,有着广泛的应用前景。

      CMOS图像传感器虽然比CCD出现还早一年,但在相当长的时间内,由于它存在成像质量差,像敏单元尺寸小,填充率(有效像元与总面积之比)低(10%-20%),响应速度慢等缺点,因此只能用于图像质量要求较低,尺寸较小的数码相机中,如机器人视觉应用的场合。早期的CMOS器件采用“被动像元”(无源)结构,每个像敏单元主要由一个光敏元器件和一个像元寻址开关构成,无信号放大和处理电路,性能较差。1989年以后,出现了“主动像元”(有源)结构。它不仅有光敏元件和像元寻址开关,而且还有信号放大,数模转换和数字处理等电路,提高了光电灵敏度,减小了噪声,扩大了动态范围,使它的一些性能参数与CCD图像传感器接近,而在功能,功耗,尺寸和价格等方面优于CCD图像传感器,所以应用越来越广泛。

      CMOS图像传感器主要由光敏二极管,MOS场效应晶体管,放大器与开关等电路构成。因此,首先介绍MOS场效应晶体管的基本原理和主要性能参数,再讲述CMOS图像传感器的结构和工作原理,讨论CMOS图像传感器的主要性能参数及其提高的方法;最后介绍一些典型CMOS图像传感器与典型CMOS数码相机等产品