CMOS图像传感器的基本原理及设计.doc

CMOS 图像传感器的基本原理及设计 CMOS 图像传感器是当前图像传感器市场上的一种主流产品，它具有体积小、功耗低、集成度高、价位低等优点。为了提高 CMOS 图像传感器的质量，需要不断改进图像传感器芯片设计，增加像素内部的新功能，并降低生产成本。 CMOS 图像传感器的基本原理是将离散信号电平多路传输到一个单一的输出，这与 CCD 图像传感器专门相似。一个典型的 CMOS 图像传感器通常包含：一个图像传感器核心、所有的时序逻辑、单一时钟及芯片内的可编程功能等。 CMOS 图像传感器的优点之一是它具有低的带宽，并增加了信噪比。然而，早先的 CMOS 图像传感器无法将放大器放在像素位置以内，因制造工艺的限制。随着制作工艺的提高，使在像素内部增加复杂功能的方法成为可能。 CMOS 图像传感器的另一个固有的优点确实是它的防光晕特性。在像素位置内产生的电压先是被切换到一个纵列的缓冲区内，然后再被传输到输出放大器中，因此可不能发生传输过程中的电荷损耗以及随后产生的光晕现象。 然而，那个行业还有一个受到普遍关注的问题，那确实是测量方法，具体指标、阵列大小和特性等方面还缺乏统一的标准。每一位工程师在比较各种资料一览表时，可能会发觉在一张表上列出的是关于读出噪声或信噪比的资料，而在另一张表上可能只是强调关于动态范围或最大势阱容量的资料。 因此，这就要求设计者们能够推断哪一个参数对他们最重要，同时尽可能充分利用多产品的 CMOS 图像传感器家族，选择合适的图像传感器以满足不同的应用需求。 CMOS 图像传感器的设计考虑包括： 1. 图像传感器芯片设计的改进：提高图像传感器的质量，增加像素内部的新功能，并降低生产成本。 2. 制作工艺的提高：使在像素内部增加复杂功能的方法成为可能，降低生产成本。 3. 防光晕特性：CMOS 图像传感器的固有优点，避免传输过程中的电荷损耗以及随后产生的光晕现象。 4. 测量方法：统一测量方法和标准，确保设计者能够推断哪一个参数对他们最重要。 CMOS 图像传感器的设计需要考虑多方面的因素，包括图像传感器芯片设计、制作工艺、防光晕特性、测量方法等，以提高图像传感器的质量和降低生产成本。