CMOS圖像傳感器能夠快速發(fā)展，一是基于XMOS技術(shù)的成熟，二是得益于固體圖像傳感器技術(shù)的研究成果。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，關(guān)于CMOS圖像傳感器的研究工作開始活躍起來。蘇格蘭愛丁堡大學(xué)和瑞典Linkoping大學(xué)的研究人員分別進(jìn)行了低成本的單芯片成像系統(tǒng)開發(fā)，美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)了高性能成像系統(tǒng)，其目標(biāo)是滿足NASA對高度小型化、低功耗成像系統(tǒng)的需要。他們在CMOS圖像傳感器研究方面取得了令人滿意的結(jié)果，并推動了CMOS圖像傳感器的快速發(fā)展。
CMOS圖像傳感器具有以下幾個優(yōu)點(diǎn)：1）、隨機(jī)窗口讀取能力。隨機(jī)窗口讀取操作是CMOS圖像傳感器在功能上優(yōu)于CCD的一個方面，也稱之為感興趣區(qū)域選取。此外，CMOS圖像傳感器的高集成特性使其很容易實(shí)現(xiàn)同時開多個跟蹤窗口的功能。2）、抗輻射能力。總的來說，CMOS圖像傳感器潛在的抗輻射性能相對于CCD性能有重要增強(qiáng)。3）、系統(tǒng)復(fù)雜程度和可靠性。采用CMOS圖像傳感器可以大大地簡化系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)。4）、非破壞性數(shù)據(jù)讀出方式。5）、優(yōu)化的曝光控制。值得注意的是，由于在像元結(jié)構(gòu)中集成了多個功能晶體管的原因，CMOS圖像傳感器也存在著若干缺點(diǎn)，主要是噪聲和填充率兩個指標(biāo)。鑒于CMOS圖像傳感器相對優(yōu)越的性能，使得CMOS圖像傳感器在各個領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
當(dāng)前研究開發(fā)CMOS圖像傳感器的機(jī)構(gòu)很多，其中，以美國噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室空間微電子技術(shù)中心的研究報道最多。很多研究機(jī)構(gòu)主要在開發(fā)CMOSAPS，已在傳感器陣列上集成了模／數(shù)轉(zhuǎn)換器。目前，人們主要致力于提高CMOS圖像傳感器尤其是CMOSAPS的綜合性能，縮小單元尺寸，調(diào)整CMOS工藝參數(shù)，將時鐘和控制電路、信號處理電路、模／數(shù)轉(zhuǎn)換器、圖像壓縮等電路與傳感器陣列完全集成在一起，并制作濾色片和微透鏡陣列，以期實(shí)現(xiàn)低成本、低功耗、高度集成的單芯片成像微系統(tǒng)。
CMOS圖像傳感器相對于CCD的優(yōu)點(diǎn)使前者得到迅速發(fā)展，在工業(yè)技術(shù)、民用視頻技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。盡管它還存在電離環(huán)境下暗電流稍大、高分辨率、高性能器件行待近一步發(fā)展等問題，但相信這些問題能夠得以解決，使其在空間技術(shù)的相應(yīng)領(lǐng)域中成為CCD的替代者。CMOS圖像傳感器采用標(biāo)準(zhǔn)CMOS半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝，繼承了CMOS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)．如靜態(tài)功耗極低，動態(tài)功耗與工作頻率成比例．噪聲容限大，抗干擾能力很強(qiáng)，特別適用于噪聲環(huán)境惡劣條件下工作，工作速度較快，只需要單一電源上作等。以上比較不難看出CMOS圖像傳感器在未來將會有更大的發(fā)展空間。
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