CMOS 图像传感器的发展 随着超大规模集成技术的发展,CMOS 图像传感器显示出强劲的发展趋势
CMOS 图像传感器可在单芯片内集成时序和控制电路、A/D 转换、信号处理等功能
本文简单介绍了 CMOS 图像传感器的背景,分析了 CMOS 图像传感器和 CCD 图像传感器的优缺点,综述了目前 CMOS 图像传感器的研究进展
一、前言 自 60 年代末期美国贝尔实验室开发出固态成像器件和一维 CCD 模型器件以来,CCD 在图像传感、信号处理、数字存储等方面发展迅速
随着CCD 器件的广泛应用,其缺点逐渐显露出来
为此,人们又开发了另外几种固态图像传感器,其中最有发展潜力的是采用标准 CMOS 制造工艺制造的CMOS 图像传感器
实际上早在70 年代初,国外就已经开发出CMOS 图像传感器,但成像质量不如 CCD,因而一直无法与之相抗衡
90 年代初期,随着超大规模集成技术的飞速发展,CMOS 图像传感器可在单芯片内集成A/D 转换、信号处理、自动增益控制、精密放大和存储等功能,大大减小了系统复杂性,降低了成本,因而显示出强劲的发展势头
此外,它还具有低功耗、单电源、低工作电压(3V~5V)、成品率高,可对局部像元随机访问等突出优点
因此,CMOS 图像传感器重新成为研究、开发的热点,发展极其迅猛,目前已占据低、中分辨领域
现在,CMOS 图像传感器的一些参数性能指标已达到或超过 CCD
二、CCD 与 CMOS 的比较 1、成像过程 CCD 和 CMOS 使用相同的光敏材料,因而受光后产生电子的基本原理相同,但是读取过程不同:CCD 是在同步信号和时钟信号的配合下以帧或行的方式转移,整个电路非常复杂,读出速率慢;CMOS 则以类似 DRAM 的方式读出信号,电路简单,读出速率高
2、集成度 采用特殊技术的CCD 读出电路比较复杂,很难将 A/D 转换、信号处理、