在《CMOS主動像素圖像傳感器APS介紹》提到的被動像素傳感器和主動像素傳感器的像素讀出均為模擬信號，于是它們又通稱為模擬像素傳感器。近年來美國斯坦福大學提出了一種新的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和存儲單元。由于這種結(jié)構(gòu)的像素單元讀出為數(shù)字信號，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，非常適合高速應用，而且 它不像讀出模擬信號的過程，不存在器件噪 聲對其產(chǎn)生干擾。另外，由于DPS充分利用了數(shù)字電路的優(yōu)點，因此易于隨著CMOS工藝的進步而提高解析度，性能也將很快達到并超過CCD圖像傳感器，并且實現(xiàn)系統(tǒng)的單片集成。
數(shù)字像素圖像傳感器的主要缺點在于因為增加了像素單元內(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主動像素傳感器。這種類型的圖像傳感器器件已經(jīng)進入商品化和實用化階段。但是對全面改善CMOS-APS性能的研究工作還在深入進行。是得益于CMOS集成電路工藝技術(shù)的成熟。在CMOS取代CCD的進程中，生產(chǎn)工藝將是彌補CMOS圖像質(zhì)量和亮度不足的關(guān)鍵。 |
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