【正文】 當(dāng)信封運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器以逐行掃描的方式把數(shù)字依次讀出。當(dāng)然，平行光源要作得十分理想是有一定困難的，且隨準(zhǔn)直度的提高成本增加，光源的體積也要加大。信噪比的數(shù)值以分貝（ DB）表示。曝光量高于 ES后， CCD輸出信號(hào)不再增加，可見， CCD圖像傳感器在非飽和區(qū)的光電轉(zhuǎn)換特性接近于線性，因此，應(yīng)將 CCD的工作狀態(tài)控制在非飽和區(qū)。由于傳輸與讀出方式不同，面陣圖像傳感器有許多類型，常見的傳輸方式有行傳輸、幀傳輸和行間傳輸三種。 OG?+ 導(dǎo)通 反偏 Ucc 復(fù)位電平 CCD輸出信號(hào)具有以下幾個(gè)特點(diǎn)： （約 7～8V）上，信號(hào)電平在幾十至幾百 mV范圍內(nèi)變化，呈單極性負(fù)向變化。 為了讀出存放在 CCD中的電圖像 ,在順序排列的電極上施加交替變化的三相時(shí)鐘脈沖驅(qū)動(dòng)電壓。二相脈沖的兩路脈沖相位相差 180176。勢(shì)阱的深度取決于正電壓 U的大小 ,勢(shì)阱的寬度取決于金屬電極的寬度。 ? 突出特點(diǎn)：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)。 ? 基本功能：電荷的存儲(chǔ)和電荷的轉(zhuǎn)移。 若 U增加，柵極上充的正電荷數(shù)目增加， P型硅區(qū)域內(nèi)的負(fù)離子數(shù)目相應(yīng)增加，耗盡區(qū)的寬度增加，表面勢(shì)阱加深。 ，三相脈沖及四相脈沖的相位差分別為120176。 1?2 3 1 21212tt ??時(shí)刻至 時(shí)刻， 電壓線性減小， 為高電平，組電極下的勢(shì)阱變淺，組電極下形成深勢(shì)阱，電荷從 組電極下逐漸轉(zhuǎn)移到 組電極下。 ，按離散形式出現(xiàn)，每個(gè)電荷包對(duì)應(yīng)著一個(gè)像元，中間由復(fù)位電平隔離，要準(zhǔn)確檢測(cè)出像元信號(hào)，必須清除復(fù)位脈沖干擾。 1）行傳輸（ LT）面陣 CCD 行傳輸（ LT）面陣 CCD的結(jié)構(gòu)如圖所示，它由選址電路、感光區(qū)、輸出寄存器（即普通結(jié)構(gòu)的 CCD）組成。 二、靈敏度 圖象傳感器的靈敏度是指單位發(fā)射照度下，單位時(shí)間、單位面積發(fā)射的電量，即 WmA , t N A H s／單位為子數(shù)時(shí)間內(nèi)上能收集的載流為為單位面積為光像的發(fā)射照度式中：H A tqNSs? 實(shí)際上，上圖曲線的斜率就是器件的靈敏度，即 S＝ QSAT/ES 三、光譜響應(yīng)特性 CCD圖像傳感器具有很寬的感光光譜范圍，其感光光譜可延伸至紅外區(qū)域，利用此特性，可以在夜間無可見光照明的情況下，用輔助紅外光源照明，也能使 CCD圖像傳感器清晰地成像。 其它類型的圖像傳感器 電荷注入器件（ CID ） CID是一種電荷注入器件（ ChargeInjected Device），其基本結(jié)構(gòu)與 CCD相似，也是一種MOS結(jié)構(gòu)，當(dāng)柵極上加上電壓時(shí)，表面形成少數(shù)載流子（電子）的勢(shì)阱，入射光子在勢(shì)阱鄰近被吸收時(shí)，產(chǎn)生的電子被收集在勢(shì)阱里，其積分過程與CCD一樣。在實(shí)際應(yīng)用中常常通過計(jì)算機(jī)處理，對(duì)測(cè)量值進(jìn)行修正，以使測(cè)量結(jié)果更接近于實(shí)際，這在一定程度上降低了對(duì)光源的苛求。 讀出的數(shù)字經(jīng)二值化等處理，與計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)的數(shù)字特征比較，最后識(shí)別出數(shù)字碼。 驅(qū)動(dòng)電路 處理電路 計(jì)算機(jī) 分類控制CCD 分類箱 郵件 寫有郵政編碼的信封放在傳送帶上，傳感器光敏元的排列方向與信封的運(yùn)動(dòng)方向垂直，光學(xué)鏡頭將編碼的數(shù)字聚焦到光敏元上。 不難看出，此種測(cè)試方法的精度取決于平行光的準(zhǔn)直程度和 CCD像元尺寸的大小。噪聲顆粒越小越好。特性曲線的拐點(diǎn) G所對(duì)應(yīng)的曝光量 ES稱為飽和曝光量，所對(duì)應(yīng)的輸出電荷 QSAT稱為飽和輸出電荷。 N N 1 N 2 光敏區(qū) 轉(zhuǎn)移區(qū)CCD???P??? t????S? G1???????????????? 1 ? 2 ? 3 ? 4 G0 U1 U2 S0 VD1 輸出 ? R DR D0 CCD圖像傳感器 面陣 CCD圖像傳感器的感光單元呈二維矩陣排列，能檢測(cè)二維平面圖像。不同信號(hào)電荷包的大小轉(zhuǎn)換為信號(hào)對(duì)脈沖幅度的調(diào)制，即 CCD輸出調(diào)幅信號(hào)脈沖列。若照射在這些光敏元上是一幅明暗不同的圖像 ,那么這些光敏元就會(huì)感生出一幅光照強(qiáng)度相應(yīng)的光生電荷圖像 ,一幅光圖像就轉(zhuǎn)變成了電圖像。 通常 CCD有二相、三相、四相等幾種結(jié)構(gòu)，它們所施加的時(shí)鐘脈沖也分別為二相、三相、四相。表面勢(shì)阱中的自由電荷稱為電荷包。 CCD的基本工作原理 CCD（ Charge Couple Devices，電荷耦合器件）可以把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，每一個(gè)脈沖只反映一個(gè)光敏元的受光情況，脈沖幅度的高低反映該光敏元受光的強(qiáng)弱，輸出脈沖的順序可以反映光敏元的位置，這就起到了圖象傳感器的作用。 ? 主要問題：信號(hào)電荷的產(chǎn)生、存