CMOS圖像傳感器出現(xiàn)于1969年，是一種用傳統(tǒng)的芯片工藝方法將光敏元件瓤球、放大器融欧、A/D轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)器卦羡、數(shù)字信號處理器和計(jì)算機(jī)接口電路集成在一塊硅片上的圖像傳感器件噪馏。這種器件，結(jié)構(gòu)簡單绿饵，功能豐富欠肾，成品率高和價(jià)格低廉，應(yīng)用前景廣泛拟赊。
cmos圖像傳感器簡介
在發(fā)展前期刺桃，CMOS由于成像質(zhì)量差、像元尺寸小吸祟、填充率低瑟慈、響應(yīng)速度慢等因素，只能用于低端場景屋匕。后來葛碧，由于技術(shù)的發(fā)展，性能參數(shù)逐步與ccd相近过吻。在功能吹埠、功耗、尺寸和價(jià)格等方面優(yōu)于CCD疮装。開始獲得更大范圍的應(yīng)用缘琅。
CMOS成像器件的工作原理如下：
主要的組成部分是像元陣列和MOS場效應(yīng)管集成電路，這兩部分集成在同一硅片上廓推。像元陣列實(shí)際上是光電二極管陣列刷袍，有線陣和面陣之分。像元按X和Y方向排列樊展，每個(gè)方向上都有一個(gè)地址呻纹，由各自方向的地址譯碼器選擇。由于行列開關(guān)的設(shè)置专缠，可以采用X雷酪，Y方向以移位寄存器的形式工作，實(shí)現(xiàn)逐行掃描或隔行掃描的輸出方式涝婉。也可以至輸出某一行或某一列的信號哥力，從而可以按照線陣的方式工作。同時(shí)，CMOS圖像傳感器芯片中吩跋，可以設(shè)置其他數(shù)字處理電路寞射。例如，自動(dòng)曝光控制锌钮，非均勻補(bǔ)償桥温，白平衡處理等電路。甚至將具有運(yùn)算編程功能的DSP器件制作在一起梁丘，形成多功能的器件侵浸。
CMOS圖像傳感器的功能很多，組成復(fù)雜氛谜，其一般的工作流程如下：
整個(gè)流程需要像元通惫、行列開關(guān)、地址譯碼器混蔼、A/D轉(zhuǎn)換器等許多部分按照一定程序工作來共同完成。為了流程的統(tǒng)一和實(shí)施珊燎，需要通過時(shí)序脈沖的電平或邊沿統(tǒng)一控制惭嚣。
CMOS成像器件的重要有點(diǎn)之一就是可以在統(tǒng)一芯片中集成很多電路，使得器件功能多悔政，結(jié)構(gòu)簡單晚吞。常用的輔助電路有：偏置非均勻性校正電路、隨機(jī)選址電路谋国、相關(guān)雙采樣電路槽地、對數(shù)特性電路表征CMOS圖像傳感器性能指標(biāo)參數(shù)與表征CCD性能指標(biāo)的參數(shù)基本一致，同時(shí)隨著技術(shù)的發(fā)展芦瘾，CMOS的性能指標(biāo)已經(jīng)接近CCD捌蚊。CMOS的光譜響應(yīng)和量子效率取決于像元。填充因子是光敏面積對全部像敏面積之比近弟，影響器件的有效靈敏度缅糟、噪聲、時(shí)間響應(yīng)祷愉、傳遞函數(shù)窗宦。噪聲的來源有像元的光電二極管、用作放大器的場效應(yīng)管二鳄、行列選址開關(guān)的場效應(yīng)管赴涵。
最后，對CMOS和CCD做一個(gè)簡單的比較：
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