典型光電檢測(cè)器件-全文預(yù)覽
【正文】 只會(huì) 對(duì)光的強(qiáng)度有反應(yīng) ，對(duì)光的色彩則完全沒(méi)有 分辨能力，所以單純 CCD 本身，只能拍得 灰度的影像。 44萬(wàn)（ 768*576）、 100萬(wàn)（ 1024*1024）、 200萬(wàn)（ 1600*1200）、 600萬(wàn)（ 2832*2128） ? 信噪比 ：典型值為 46分貝 ? 感光范圍 — 可見(jiàn)光、紅外 42 ＣＣＤ的類(lèi)型 ? 線(xiàn)陣ＣＣＤ ：光敏元排列為一行的稱(chēng)為線(xiàn)陣，像元數(shù)從 128位至 5000位 不等，由于生產(chǎn)廠家像元數(shù)的不同，市場(chǎng)上有數(shù)十種型號(hào)的器件可供選用。 ? 無(wú)像元燒傷、扭曲，不受電磁干擾。 33 ? 勢(shì)阱的概念 0 4 8 12 16 UG = 5V UG = 10V UG = 15V UG 10V 10V 空勢(shì)阱 填充1/3的勢(shì)阱 全滿(mǎn)勢(shì)阱 ? MOS電容存儲(chǔ)信號(hào)電荷的容量 Q = COX ? UG ? A 34 電荷耦合 ? 三相 CCD中電荷的轉(zhuǎn)移過(guò)程 ③ 2V ① 10V ② 2V ③ 2V 存有電荷的勢(shì)阱 35 ③ 2V ① 10V ② 2?10V ③ 2V 新勢(shì)阱 ? 三相 CCD中電荷的轉(zhuǎn)移過(guò)程 36 ③ 2V ① 10V ② 10V ③ 2V ? 三相 CCD中電荷的轉(zhuǎn)移過(guò)程 37 ③ 2V ① 10?2V ② 10V ③ 2V 電荷移動(dòng) ? 三相 CCD中電荷的轉(zhuǎn)移過(guò)程 38 ③ 2V ① 2V ② 10V ③ 2V ? 三相 CCD中電荷的轉(zhuǎn)移過(guò)程 39 ? 三相 CCD中電荷的轉(zhuǎn)移過(guò)程 2V 10V ?1 10V 2V ?2 10V 2V ?3 40 CCD的特點(diǎn) ? 體積小，可靠性高，壽命長(zhǎng)。 CCD器件將物體的光像形成對(duì)應(yīng)的電像時(shí)，就是 CCD器件中上千個(gè)相互獨(dú)立的MOS單元?jiǎng)葳逯写鎯?chǔ)與光像對(duì)應(yīng)的電荷量。 30 A、勢(shì)阱的產(chǎn)生 MOS的金屬電極加正壓，電極下的P型硅區(qū)域內(nèi)空穴被趕盡，留下帶負(fù)電荷的負(fù)離子，其中無(wú)導(dǎo)電的載流子，形成耗盡層。 ＣＣＤ的工作原理 29 ? 在ＣＣＤ柵極上施加按一定規(guī)律變化、大小超過(guò)閾值的電壓，則在半導(dǎo)體表面形成 不同深淺的勢(shì)阱 。 ? 輸入部分：將信號(hào)電荷引入到ＣＣＤ的第一個(gè)轉(zhuǎn)移柵極下的勢(shì)阱中，稱(chēng)為 電荷注入 。 26 27 ? CCD的突出特點(diǎn) ：是以 電荷 作為信號(hào)，而不同于其它大多數(shù)器件是以電流或者電壓為信號(hào)。 其基本單元是 MOS（ 金屬 氧化物 半導(dǎo)體 ） 電容器 。 ? 光電轉(zhuǎn)換 — 當(dāng)其表面感受到光線(xiàn)時(shí)，會(huì)將電荷反應(yīng)在元件上 23 ?電荷耦合器件 （ Charge Couple Device） 是一種大規(guī)模金屬氧化物半導(dǎo)體 （ MOS） 集成電路光電器件 。 ? 感光器是數(shù)碼相機(jī)的核心，也是最關(guān)鍵的技術(shù)。分為 光電導(dǎo)效應(yīng)和光生伏特效應(yīng)（光伏效應(yīng)）。 陽(yáng)極陰極A K A K 6 ? K為光電陰極 ,A為光電陽(yáng)極； D DD3… 等若干個(gè)光電倍增極 (又稱(chēng)二次發(fā)射極 )，涂有光敏物質(zhì)。1 ?光電檢測(cè)器件 是利用物質(zhì)的光電效應(yīng)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的器件 . ?光電檢測(cè)器件分為兩大類(lèi) : –光子 (光電子 )檢測(cè)器件 –熱電檢測(cè)器件 2 光電效應(yīng) ? 光照射到物體表面上使物體發(fā)射電子、或?qū)щ娐拾l(fā)生變化、或產(chǎn)生光電動(dòng)勢(shì)等，這種因光照而引起物體電學(xué)特性發(fā)生改變統(tǒng)稱(chēng)為光電效應(yīng) ? 光電效應(yīng)包括 外光電效應(yīng) 和 內(nèi)光電效應(yīng) 3 ? 外光電效應(yīng) ：物體受光照后向外發(fā)射電子 —— 多發(fā)生于金屬和金屬氧化物 ? 內(nèi)光電效應(yīng) ：物體受到光照后所產(chǎn)生的光電子只在物質(zhì)內(nèi)部而不會(huì)逸出物體外部 —— 多發(fā)生在半導(dǎo)體 ? 內(nèi)光電效應(yīng)又分為 光電導(dǎo) 效應(yīng)和 光生伏特 效應(yīng) 4 外光電元件 ? 紫外管 當(dāng)入射紫外線(xiàn)照射在紫外管陰極板上時(shí)，電子克服金屬表面對(duì)它的束縛而逸出金屬表面，形成電子發(fā)射。停止光照，外電路將無(wú)電流輸出。 7 內(nèi)光電效應(yīng) 當(dāng)光照在物體上，使物體的電導(dǎo)率發(fā)生變化，或產(chǎn)生光生電動(dòng)勢(shì)的現(xiàn)象。 ? 與傳統(tǒng)相機(jī)相比，傳統(tǒng)相機(jī)使用 “ 膠卷 ” 作為其記錄資訊的載體，而 數(shù)碼 相機(jī)的 “ 膠卷 ” 就是其成像感光器件，而且是與相機(jī)一體的，是數(shù)碼相機(jī)的心臟。 16 數(shù)碼相機(jī) vs 膠
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