|
En '''aktiv-pixel-sensor (APS)''' er enet [[billedsensorintegreret kredsløb]] bestående af eten [[integreret kredsløbbilledsensor]] bestående afmed et net af pixel-sensorer (punkt-sensorer), hvor hver pixel indeholder en [[fotodetektor]] og en aktiv [[elektronisk forstærker|forstærker]]. Der er mange typer af aktiv-pixel-sensorer, inklusiv CMOS -APS, som er mest almindelig i [[mobiltelefon]]ers kameraer, [[webkamera]]er og i nogle [[DSLR]] (Digital [[Spejlreflekskamera]]). Sådan en billedsensor bliver produceretproduceres ved en [[CMOS]]-proces (og er derfor også kendt som en '''CMOS-billedsensor'''), og er i dag et alternativ til de ældre [[CCD-billedsensor]]er.
[[Fil:Matrixw.jpg|200px|thumb|right|CMOS-billedsensor.]]
Termen ''aktiv-pixel-sensor'' bliveranvendes også anvendt til at benævneom den enkelte pixel-sensor<ref>Alexander G. Dickinson et al., "Active pixel sensor and imaging system having differential mode", {{Cite patent|US|5631704}}</ref> - i så tilfældefald kaldes billedsensoren nogle gange for en ''active pixel sensor imager''.
<ref>{{cite book|title = Integrated Silicon Optoelectronics | author = Zimmermann, Horst | publisher = Springer | year = 2000 | isbn = 3540666621}}</ref>
<ref>Lawrence T. Clark, Mark A. Beiley, Eric J. Hoffman, "Sensor cell having a soft saturation circuit"{{Cite patent|US|6133563}} [http://www.google.com/patents?id=u-QFAAAAEBAJ&pg=PA11&vq=active-pixel-image-sensor&dq=active-pixel-image-sensor Google Patents]</ref>
== Sammenligning med CCD-billedsensorer ==
APS-pixelen løser hastigheds- og skalabilitetsproblemerskalabilitetsproblemerne som passiv-pixel-sensorsensoren har. APS-pixelen bruger langt mindre energi end CCD-pixelsensoren, har meget mindre billedforsinkelse og kan fabrikeres på meget billigere og mere tilgængelige produktionslinjer. TtilTil forskel fra CCD-billedsensorersensoren kan APS-billedsensoreren kombinere både billedsensorfunktioner og billedprocesseringsfunktioner i samme integrerede kredsløb.
APS-sensorerer er blevet den valgte teknologi i mange forbruger anvendelser-produkter. Men APS-billedsensorerer anvendes også indenfor digital [[radiografi]], militære ultra højhastighedskameraerultrahøjhastighedskameraer, højopløselige 'smarte' sikkerhedskameraer, [[optisk mus]] og andremeget anvendelserandet.
Et antal af halvlederfabrikanter tilbyder APS-sensorerer i forskellige udgaver. Disse omfatter Aptina Imaging (halvuafhængig 'spinout' fra [[Micron Technology]], som købte Photobit i 2001), [[Samsung]], [[STMicroelectronics]], [[Toshiba]], [[OmniVision Technologies]], [[Sony]], [[Foveon]] og flere.
== Arkitektur ==
[[Fil:aps pd pixel schematic.svg|thumb|right|250px|En 3-transistor (3T) aktiv-pixel-sensor.]]
En standard CMOS APS- pixel består i dag af en [[fotodetektor]] (en [[J-FET]] photogate eller 'pinned' photodiode), en ''transfer gate'', en ''reset gate'', en ''selection gate'' og en source-følger udlæsningstransistor -- den såkaldte 4T-celle.
Noble 3T pixel-sensoren anvendes stadig ofte, da den har mindre fabrikationskrav. Én transistor, M<sub>rst</sub>, anvendes som en kontakt til "nulstilling" af pixelen. Når denne transistor "tændes", bliver fotodiodens katode forbundet til forsyningsspændingen, V<sub>RST</sub>, som fjerner eventuel ladning. Da reset-transistoren er en n-type, arbejder pixelen i soft reset.
Den anden transistor, M<sub>sf</sub>, opfører siganvendes som en buffer (specifikt [[source-følger]]), en [[elektronisk forstærker|forstærker]] som tillader pixelspændingenaflæsning ataf bliver aflæstpixelspændingen uden at fjerne ladningen fra fotodetektoren. M<sub>sf</sub>' forsyningsspænding, V<sub>DD</sub>, bliverforbindes typisk forbundet til reset-transistorens spændingsforsyning.
Den tredje transistor, M<sub>sel</sub>, er rækkevalgstransistoren (''row-select transistor''). Den opfører sig som en kontakt, som tillader udlæsningselektronikkens aflæsning af den enkelte række afi pixelnettet af blive læst af udlæsningselektronikken.
Andre innovationer af APS-pixel er (f.eks. 5T og 6T pixels) eksisterer også. Ved at tilføje flere transistorer, bliver andre funktioner mulige såsom global shutter, i modsætning til den mere almindellige [[rolling shutter]].
For at øgepixeløge tæthedenpixeltætheden kan delt-række, 4-vejs og 8-vejs delt udlæsning og andre arkitekturer benyttes.
En variant af 3T aktiv-pixel er [[Foveon X3 sensor]], opfundet af Dick Merrill. I denne variant, stakkes 3 fotodioder ovenpå hinanden ved at anvende planar fabrikationsteknikker, hver fotodiode har sit eget 3T kredsløb. Hvert efterfølgende lag virker som et lysfilter for laget under det. Af de 3 farvesignaler kan de ønskede farveintervaller rødlig, grønlig og blålig udledes.
== Kilder/referencer ==
| 