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MOS电容在光照情况下产生光生电荷

发布时间:2015/9/4 9:42:32 访问次数:1308

   CCD图像传感器。MOS电容在光照情况下产生光生电荷,在三相时序脉冲控制下转移输出的结构, FXO-HC526R-100实质上是一种电荷耦合器件与移位寄存器合二为一的结构,称为光积蓄式结构。这种结构虽简单,但容易产生“拖尾”现象,图像模糊不清,同时灵敏度较低。因此,现在CCD图像传感器上更多采用电荷耦合器件与移位寄存器分离的方式。这种结构用光敏二极管阵列作为感光元件。光敏二极管在受到光照时,产生对应于入射光量的电荷,经电注入法引入CCD敏感元件阵列的势阱中,便成为用光敏二极管光的C图像传感器。它的灵敏度高,在低照度下也能获得清晰的图像,强光下不会烧伤感光面。

   按照扫描方式的不同,可以将固态图像传感器分为线阵固态图像传感器(一维CCD)和面阵固态图像传感器(二维CCD)。前者可以直接将接收到的一维光信号转换为时序的电信号输出,获得一维的图像信号,它对匀速运动物体进行扫描成像非常方便,扫描仪、传真机等采用这种传感器。面阵固态图像传感器则可以将二维图像直接转变为视频信号输出,它由若干行线阵CCD排列在一起组成,有行转移、帧转移和行间转移方式等多种类型。

    CCD图像传感器的选择。CCD图像传感器选择的主要指标有:

   采样频率的选择根据采样定理,若已知图像的最大空间频率局(线数/mm),则采样频率应大于2k。

   例如:已知忌=40线/mm,则采样频率大于80线/mm,即采样尺=l/80mm=12.5 ym(分辨率)。

   合理选择动态特性,保证转换后图像不失真,若于CCD的动态响应截止频率,则所测量的图像光强随时间变化的频率不能大于2f。

   由于CCD存在一些技术上无法克服的缺点,且随着CMOS工艺和大规模集成电路的发展,CMOS图像传感器又逐渐成为图像显示领域的研究热点。

    CMOS图像传感器原理。CCD和CMOS使用相同的光敏材料,受光后产生电子的原理相同,并且具有相同的灵敏度和光谱特性。但是,在CMOS传感器中,势阱中积聚的电荷不是通过移位寄存器读出,而是立即被MOS电容中的放犬器所检测,通过直接寻址方式读出信号。它的主要优势是成本低、功耗低、数字接口简单,通过系统集成可实现小型化和智能化。



   CCD图像传感器。MOS电容在光照情况下产生光生电荷,在三相时序脉冲控制下转移输出的结构, FXO-HC526R-100实质上是一种电荷耦合器件与移位寄存器合二为一的结构,称为光积蓄式结构。这种结构虽简单,但容易产生“拖尾”现象,图像模糊不清,同时灵敏度较低。因此,现在CCD图像传感器上更多采用电荷耦合器件与移位寄存器分离的方式。这种结构用光敏二极管阵列作为感光元件。光敏二极管在受到光照时,产生对应于入射光量的电荷,经电注入法引入CCD敏感元件阵列的势阱中,便成为用光敏二极管光的C图像传感器。它的灵敏度高,在低照度下也能获得清晰的图像,强光下不会烧伤感光面。

   按照扫描方式的不同,可以将固态图像传感器分为线阵固态图像传感器(一维CCD)和面阵固态图像传感器(二维CCD)。前者可以直接将接收到的一维光信号转换为时序的电信号输出,获得一维的图像信号,它对匀速运动物体进行扫描成像非常方便,扫描仪、传真机等采用这种传感器。面阵固态图像传感器则可以将二维图像直接转变为视频信号输出,它由若干行线阵CCD排列在一起组成,有行转移、帧转移和行间转移方式等多种类型。

    CCD图像传感器的选择。CCD图像传感器选择的主要指标有:

   采样频率的选择根据采样定理,若已知图像的最大空间频率局(线数/mm),则采样频率应大于2k。

   例如:已知忌=40线/mm,则采样频率大于80线/mm,即采样尺=l/80mm=12.5 ym(分辨率)。

   合理选择动态特性,保证转换后图像不失真,若于CCD的动态响应截止频率,则所测量的图像光强随时间变化的频率不能大于2f。

   由于CCD存在一些技术上无法克服的缺点,且随着CMOS工艺和大规模集成电路的发展,CMOS图像传感器又逐渐成为图像显示领域的研究热点。

    CMOS图像传感器原理。CCD和CMOS使用相同的光敏材料,受光后产生电子的原理相同,并且具有相同的灵敏度和光谱特性。但是,在CMOS传感器中,势阱中积聚的电荷不是通过移位寄存器读出,而是立即被MOS电容中的放犬器所检测,通过直接寻址方式读出信号。它的主要优势是成本低、功耗低、数字接口简单,通过系统集成可实现小型化和智能化。



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