文 献 综 述
1 引言
根据任务书，本课题需购置CMOS摄像芯片，购置镜头模块，画出电路板，进行Linux系统下驱动程序的加载，数据传送给四核ARM芯片，Linux系统下的程序能读出数据，用于激光光斑位置移动的检测。通过对课题的学习与练习，能较大地提高学生的实践操作能力和水平。
由外文资料了解到摄像头采用Ommvision公司的OV7620。在此前提下对相关文献进行检索最终获得对课题的大略了解。
目前，可见光固体图像传感器主要有 CCD图像传感器和 CMOS 图像传感器。经过近 30 年的发展，CCD 图像传感器技术已发展成熟，并以其高灵敏度、低噪声和宽动态范围等特点，至今仍占据着高性能可见光图像传感器的主要市场。但由于 CCD 图像传感器存在多电压、高功耗、低速度、难与 CMOS 集成等缺点，也限制了它的应用，特别是在低功耗和便携式的移动设备中。CMOS 图像传感器是继 CCD 之后的新一代产品，恰恰克服了上述缺点而备受关注。
与 CCD 相比，CMOS 传感器最明显的优势是器件结构简单、体积小、功耗低、性价比高、易于控制，它已广泛应用于各种通用成像系统中。由于 CMOS 传感器像素尺寸小，具有较高的集成度，甚至可以将模数转换和控制芯片集成在一起，图像数据不必在复杂的电路中传来送去，因此极大地提高了捕获信息的速度。此外，CMOS的功耗只相当于 CCD 功耗的 1/8，利用 CMOS 传感器的诸多优点，生产商制造出了微型化、智能化成像产品，同时开拓了许多新的应用领域，如嵌入式移动电话、手持电脑和 PDA 的数字摄像机、医疗诊断以及保安监视场合的隐形摄像机等。
2 CMOS图像传感器
2.1 基本结构
CMOS（互补性金属氧化物半导体）在微处理器、闪存和 ASIC（特定用途集成电路）的半导体技术中占有重要地位。最基本的 CMOS 图像传感器是以一块杂质浓度较低的 P 型硅片作衬底，用扩散的方法在其表面制作两个高掺杂的N 型区作为场效应管的源极和漏极，再在硅的表面用高温氧化的方法覆盖一层二氧化硅的绝缘层，并在源极和漏极之间的绝缘层上方镀上一层金属铝，作为场效应管的栅极。最后，在铝层上方连接一个光电二极管，这样就构成了最基本的
CMOS 图像传感器。随着光电技术及其相关科学技术的发展，固体图像传感器已从 CCD 发展到 CMOS。而CMOS 图像传感器从开始的无源像素系统 PPS，发展到有源像素系统 APS。无源像素单元 PPS 结简单，像素填充率高，量子效率比较高，但读出噪声比较大，而且随着像素个数的增加，读出速率加快，读出噪声随之变大。而 APS 结构的像素内部包含一个有源的放大器，具有放大和缓冲功能以及良好的消噪功能。同时由于电荷信号不需要像 CCD 器件那样经过远距离移位到输出放大器，避免了所有与电荷转移有关的 CCD 器件的缺陷。PPS 结构和 APS 结构如图 1 和图 2 所示。
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