CMOS光电图像传感器

CMOS(Complementary-Oxide-Semiconductor)图像传感器出现1969年，它是一种用传统的芯片工艺方法将光敏元件，放大器，A/Dè½¬æ¢å™¨ï¼Œæ•°å­—ä¿¡å ·å¤„理器和计算机接口电路等集成在一块硅片上的图像传感器件，这种器件结构简单，处理功能多，成品率高和价格低廉，有着广 泛的应用前景。

CMOS图像传感器虽然比CCDå‡ºçŽ°è¿˜æ—©ä¸€å¹´ï¼Œä½†åœ¨ç›¸å½“é•¿çš„æ—¶é—´å†…ï¼Œç”±äºŽå®ƒå­˜åœ¨æˆåƒè´¨é‡å ·®ï¼Œåƒæ•å•å…ƒå°ºå¯¸å°ï¼Œå¡«å……率（有效像元与总面积之比）低（10%-20%），响应速度慢等缺点，因此只能用于图像质量要求较低，尺 寸较小的数码相机中，如机器人视觉应用的场合。早期的CMOS器件采用“被动像元”ï¼ˆæ— æºï¼‰ç»“æž„ï¼Œæ¯ä¸ªåƒæ•å•å…ƒä¸»è¦ç”±ä¸€ä¸ªå…‰æ•å…ƒå™¨ä»¶å’Œä¸€ä¸ªåƒå…ƒå¯»å€å¼€å…³æž„æˆï¼Œæ— ä¿¡å·æ”¾å¤§å’Œå¤„ç†ç”µè·¯ï¼Œæ€§èƒ½è¾ƒå ·®ã€‚1989年以后，出现了“主动像元”（有源）结构。它不仅有光敏元件和像元寻址开关，而且还有信号放大，数模转换和数字处理 等电路，提高了光电灵敏度，减小了噪声，扩大了动态范围，使它的一些性能参数与CCD图像传感器接近，而在功能，功耗，尺寸 和价格等方面优于CCD图像传感器，所以应用越来越广泛。

CMOS图像传感器主要由光敏二极管，MOS场效应晶体管，放大器与开关等电路构成。因此，首先介绍MOS场效应晶体管的基本原理和主要性能参数 ，再讲述CMOS图像传感器的结构和工作原理，讨论CMOS图像传感器的主要性能参数及其提高的方法；最后介绍一些典型CMOS图像传感器 与典型CMOS数码相机等产品