在《CMOS主動(dòng)像素圖像傳感器APS介紹》提到的被動(dòng)像素傳感器和主動(dòng)像素傳感器的像素讀出均為模擬信號(hào)，于是它們又通稱為模擬像素傳感器。近年來(lái)美國(guó)斯坦福大學(xué)提出了一種新的CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)為數(shù)字像素傳感器DPS，在像素單元里集成了ADC和存儲(chǔ)單元。由于這種結(jié)構(gòu)的像素單元讀出為數(shù)字信號(hào)，其他電路都為數(shù)字邏輯電路，因此數(shù)字像素傳感器的讀出速度極快，具有電子快門的效果，非常適合高速應(yīng)用，而且 它不像讀出模擬信號(hào)的過(guò)程，不存在器件噪 聲對(duì)其產(chǎn)生干擾。另外，由于DPS充分利用了數(shù)字電路的優(yōu)點(diǎn)，因此易于隨著CMOS工藝的進(jìn)步而提高解析度，性能也將很快達(dá)到并超過(guò)CCD圖像傳感器，并且實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的單片集成。
數(shù)字像素圖像傳感器的主要缺點(diǎn)在于因?yàn)樵黾恿讼袼貑卧獌?nèi)的晶體管數(shù)目而需要較大的像素單元面積，而且隨著芯片加工工藝的不斷發(fā)展，接口電壓在不斷降低，漏電流也在不斷增加，DPS的設(shè)計(jì)和制造也面較大的挑戰(zhàn)。目前，這種傳感器還處于研究階段。
以上介紹了三種不同類型的CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)，其中發(fā)展最快的是CMOS主動(dòng)像素傳感器。這種類型的圖像傳感器器件已經(jīng)進(jìn)入商品化和實(shí)用化階段。但是對(duì)全面改善CMOS-APS性能的研究工作還在深入進(jìn)行。是得益于CMOS集成電路工藝技術(shù)的成熟。在CMOS取代CCD的進(jìn)程中，生產(chǎn)工藝將是彌補(bǔ)CMOS圖像質(zhì)量和亮度不足的關(guān)鍵。 |
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