CMOS图像传感器的基本原理及设计考虑.doc - CSDN文库

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CMOS 图像传感器的基本原理及设计考虑

 摘要：介绍 CMOS 图像传感器的基本原理、潜在优点、设计方法以及设计考虑。

 关键词：互补型金属－氧化物－半导体图像传感器；无源像素传感器；有源像素传

感器

1 引言

 20 世纪 70 年代，CCD 图像传感器和 CMOS 图像传感器同时起步。CCD 图像传感

器由于灵敏度高、噪声低，逐步成为图像传感器的主流。但由于工艺上的原因，敏感元

件和信号处理电路不能集成在同一芯片上，造成由 CCD 图像传感器组装的摄像机体积

大、功耗大。CMOS 图像传感器以其体积小、功耗低在图像传感器市场上独树一帜。

但最初市场上的 CMOS 图像传感器，一直没有摆脱光照灵敏度低和图像分辨率低的缺

点，图像质量还无法与 CCD 图像传感器相比。

 如果把 CMOS 图像传感器的光照灵敏度再提高 5 倍～10 倍，把噪声进一步降低，

CMOS 图像传感器的图像质量就可以达到或略微超过 CCD 图像传感器的水平，同时能

保持体积小、重量轻、功耗低、集成度高、价位低等优点，如此，CMOS 图像传感器

取代 CCD 图像传感器就会成为事实。

 由于 CMOS 图像传感器的应用，新一代图像系统的开发研制得到了极大的发展，并

且随着经济规模的形成，其生产成本也得到降低。现在，CMOS 图像传感器的画面质

量也能与 CCD 图像传感器相媲美，这主要归功于图像传感器芯片设计的改进，以及亚

微米和深亚微米级设计增加了像素内部的新功能。

 实际上，更确切地说，CMOS 图像传感器应当是一个图像系统。一个典型的 CMOS

图像传感器通常包含：一个图像传感器核心（是将离散信号电平多路传输到一个单一的

输出，这与 CCD 图像传感器很相似），所有的时序逻辑、单一时钟及芯片内的可编程

功能，比如增益调节、积分时间、窗口和模数转换器。事实上，当一位设计者购买了

CMOS 图像传感器后，他得到的是一个包括图像阵列逻辑寄存器、存储器、定时脉冲

发生器和转换器在内的全部系统。与传统的 CCD 图像系统相比，把整个图像系统集成

在一块芯片上不仅降低了功耗，而且具有重量较轻，占用空间减少以及总体价格更低的

优点。

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评论2

ytju2011

2012-11-20

还可以吧，但和我希望看到的不一样，不够详细

gaoyn1977

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