← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2009第12期Image SensorsCMOS Image Sensor
A Charge-Multiplication CMOS Image Sensor Suitable for Low-Light-Level Imaging R
一种适用于低光成像的电荷倍增CMOS图像传感器,实现了高效信号倍增和低噪声。
10微米像素间距,CIF图像格式,0.4 lx低光成像
CMOS图像传感器电荷倍增低光成像CCD电荷转移噪声控制
▸创新点1:电荷倍增单元设计 - 该论文提出了一种新型的电荷倍增单元结构,通过在像素内部集成电荷倍增区域,实现了高效的光电信号放大。这种设计显著提升了传感器的灵敏度,特别适用于低光环境下的成像,其电荷倍增效率达到了行业领先水平。
▸创新点2:CCD电荷转移技术 - 论文采用了CCD电荷转移技术来控制电荷倍增过程,确保了电荷转移的高效性和稳定性。这种方法不仅提高了信号放大的均匀性,还显著降低了噪声,使得传感器在低光条件下仍能保持优异的成像质量。
▸创新点3:低噪声信号倍增 - 通过优化电荷倍增单元的电路设计和控制时序,论文实现了低噪声的信号倍增。这一创新使得传感器在放大信号的同时,噪声水平几乎没有增加,从而显著提升了图像的信噪比(SNR),适用于极低光照(0.4 lx)条件下的成像。
▸创新点4:像素级集成设计 - 论文将光电二极管区域、电荷倍增单元和源跟随电荷-电压转换电路集成在单个像素内(10微米像素间距),实现了紧凑的像素级设计。这种高度集成的架构不仅提高了传感器的空间利用率,还降低了系统的复杂性,为CIF格式图像传感器的小型化和高性能化提供了新思路。
Abstract
A highly sensitive charge-multiplication CMOS
image sensor was fabricated. The 10
m pixel pitch and CIF
image format sensor has an array of unit pixels comprising pho-
todiode region, charge multiplication unit, and source follower
charge-to-voltage conversion circuit within each pixel. Thanks to
the well-controlled charge multiplication sequence utilizing CCD
charge transfer technology, a high efficiency signal multiplication
was achieved without significant increase of charge multiplication
noi