CMOS彩色图像传感器原理及驱动电路_一_电子报/2006 年/6 月/18 日/第 013 版 资料（开发） CMOS 彩色图像传感器原理及驱动电路（一） 成都 胥绍禹 CMOS 图像传感器和 CCD 图像传感器一样，都是将光信号转换为电信号的半导体器件，但 CCD 的生产是专门的制造工程，而 CMOS 却是成熟的大规模集成电路生产工艺，因而可将驱动、 A－D 转换等信号处理电路都集成在传感器基片上；另外，CMOS 可用低电压单电源工作，耗电 小，在便携式视频产品（手机等）中有广泛用途。 图 1 是东芝 TCM5023ALUCMOS 图像传感器的构造截面图，它是与光学透镜一体化的产品。 其光学尺寸为 1／7 英寸（2mm×1×6mm） ，约 11 万像素。 一、CCD 和 CMOS 的区别 图 2 是 CCD 和 CMOS 图像传感器的内部结构。虽然两者都具有把光转换为电荷的光敏二极 管（像素） ，以及把电荷转换为电压的电荷检出用放大器，但传输像素的手段却各不相同。CCD 是把各像素点产生的电荷依次用势阱接力传送 （水桶传递方式） ， 并在出口转换为电压。 而 CMOS 是每一个像素点各用一个放大器立刻把电荷转换为电压，然后利用 MOS 开关依次切换输出。 第1页 共4页 CCD 灵敏度高，有良好的信噪比（S／N） ，因而成像质量高，但如果 CCD 面对像电灯那样 的强光，就会在图像上产生纵向亮线而影响图像质量；而 CMOS 具有低电压、低功耗、单电源工 作的优点，且无上述亮线干扰。表 1 是 CCD 和 CMOS 图像传感器的特性比较。 图 3 是 CCD 和 CMOs 图像传感器的驱动电路框图。在 CCD 的外部，必须附加产生时钟脉冲 的同步发生器和时序发生器、改变脉冲振幅驱动器、噪声去除电路（CDS）和自动增益控制电路 （AGC）以及 A－D 转换电路，此外还需要三种不同电压的工作电源。但对于……