CCD與CMOS兩種傳感器在內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部結(jié)構(gòu)上都不相同的。
1、內(nèi)部結(jié)構(gòu)(傳感器本身的結(jié)構(gòu))
CCD的成像點為X-Y縱橫排列,每個成像點由一個光敏二極管和其控制的一個鄰近電荷存儲區(qū)組成。光敏二極管將光線光量子轉(zhuǎn)換為電荷,聚集的電子數(shù)量與光線的強度成正比。在讀取這些電荷時,各行數(shù)據(jù)被移動到垂直電荷傳輸方向的緩存器中。每行的電荷信息被連續(xù)讀出,再通過電荷/電壓轉(zhuǎn)換器和放大器傳感。這種構(gòu)造產(chǎn)生的圖像具有低噪聲、高性能的特點。但是生產(chǎn)CCD需采用時鐘信號、偏壓技術(shù),因此整個構(gòu)造復(fù)雜,增大了耗電量,也增加了成本。
CMOS傳感器周圍 的電子器件,如數(shù)字邏輯電路、時鐘驅(qū)動器以及模/數(shù)轉(zhuǎn)換器等,可在同一加工程序中得以集成。Cmos傳感器的構(gòu)造如同一個存儲器,每個成像點包含一個光敏二極管、一個電荷/電壓轉(zhuǎn)換單元、一個重新設(shè)置和選擇晶體管以及一個放大器,覆蓋在整信傳感器的是金屬互連器以及縱向排列的輸出信號互連器,它可以通過簡單的x-y尋址技術(shù)讀取信號。
2、外部結(jié)構(gòu)(傳感器在產(chǎn)品上的應(yīng)用結(jié)構(gòu))
CCD電荷耦合器需在同步時鐘的控制下,以行為單位一位一位地輸出信息,速度較慢;而CMOS光電傳感器采集光信號的同時就可以取出電信號,還能同時處理各單元的圖像信息,速度比CCD電荷耦合器快很多。
CMOS光電傳感器的加工采用半導(dǎo)休廠家生產(chǎn)集成電路的流程,可以將數(shù)字相機(jī)的所有部件集成到一塊芯片上,如光敏元件、圖像信號放大器、信號讀取電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、圖像信號處理器及控制器等,都可集成到一塊芯片上,還具有附加DRAM的優(yōu)點,只需要一個芯片就可以實現(xiàn)很多功能,因此采用CMOS芯片的光電圖像轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的整體成本很低。 |