CMOS图像传感器的基本原理及设计考虑(5)

CMOS图像传感器的基本原理及设计

统。现在仅供数字相机所使用可装卸存储介质就包括PCMCIA卡、东芝（Toshiba）的速闪存储器及软磁盘。重要的是,要根据产品未来所在的工作环境,对样品进行细致的性能评估。

5．3 CCD和CMOS系统的设计

CCD图像传感器和CMOS图像传感器在设计上各不相同,对于CCD图像传感器,不能在同一芯片上集成所需的功能电路。因此,在设计时,除设计光敏感部分（即CCD图像传感器）外,还要考虑设计提供信号和图像处理的功能电路,即信号读出和处理电路,这些电路需要在另外的基片上制备好后才能组装在CCD图像传感器的外围;而CMOS图像传感器则不同,特别是CMOS　APS可以将所有的功能电路与光敏感部分（光电二极管）同时集成在同一基片上,制作成高度集成化的单芯片摄像系统。与前者相比,成本低、制备容易、体积小、微型化、功耗低,虽然开始有人认为光照灵敏度不如CCD图像传感器的高,并且暗电流和噪声比较大,近来由于改进了电路设计,采用亚微米和深亚微米光刻技术,使CMOS图像传感器的性能得到改善。已经具备与CCD图像传感器进行竞争的条件,21世纪,CMOS摄像器件将成为信息获取与处理领域的佼佼者。到那时,单芯片摄像机和单芯片数码相机将进入千家万户。这些都得益

于CMOS　APS为人们提供了高度集成化的系统,如图

4

图5

所示。图5示出CMOS

数码相机的框图,从中可见数码相机设计的复杂性。

图6

6、结语

CMOS图像传感器的前途是光明的,随着多媒体、数字电视、可视通讯等市场的增加,CMOS图像传感器的应用前景更加广阔。CMOS APS为MIS/CCD图像传感器设计提供了另一选择方案,它把电荷转换成电压所需的晶体管装在每个像素内。在这种器件内均不必进行电荷转移,因为数据读取是在单个像素内完成的。与CCD图像传感器相比,这种器件有很成熟的CMOS集成电路工艺,在降低成本方面有潜力。预期CMOS　APS在许多非科学应用领域内将最终替代CCD图像传感器。