【正文】
紅外焦平面器件 紅外焦平面器件 主要用途: 地球資源探測(cè)、紅外成象、跟蹤、制導(dǎo)等 變壓器的熱圖 隱藏在草叢中的人的熱圖 本章小結(jié) 光電成像器件--輸出圖像信息的器件: 直視型、攝像型 像管-- 變像管和像增強(qiáng)器 微通道板像增強(qiáng)器 電真空攝像管-- 光學(xué)圖像轉(zhuǎn)換為視頻信號(hào) 固體攝像器件-- CCD、 CMOS和 IRFPA….. 自掃描技術(shù) 隨著半導(dǎo)體及集成電路工藝的發(fā)展, CCD、 CMOS等固體攝像器件憑借其多種優(yōu)越性而逐步成為攝像器件應(yīng)用領(lǐng)域中的 主流器件 。 ) mm 3. CCD攝像器件 光強(qiáng)均勻的平行光束 照射玻璃管 線陣 CCD輸出信號(hào)波形 電視型成像器件 小結(jié): : 掃描、行、幀、場(chǎng) 3. CCD成像器件: 單元結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)移、自掃描 2. 電真空攝像管: 電子槍、掃描 4. CMOS圖像傳感器 5. IRFPA陣列器件 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 固體成像器件 電荷耦合器件( CCD 器件) CMOS圖像傳感器 紅外焦平面陣列器件( IRFPA ) CMOS圖像傳感器 Complementary Metal Oxide Semiconductor --簡(jiǎn)稱 CMOS 特點(diǎn):成品率高、價(jià)格低廉,像質(zhì)量? CMOS數(shù)碼相機(jī) : 信號(hào)讀出 采用 X- Y尋址方式 , 具有 讀出任意局部畫面 的能力 CMOS圖像傳感器 : 信號(hào)讀出 采用 X- Y尋址方式 , 具有 讀出任意局部畫面 的能力 CMOS圖像傳感器 : 被動(dòng)像敏單元結(jié)構(gòu) 主動(dòng)像敏單元結(jié)構(gòu) 像敏單元 選址模擬開關(guān) 壓降 暗電流 附加噪聲 CMOS圖像傳感器 CCD成像器件 : 最大差異: 單元結(jié)構(gòu)(帶放大器) 信號(hào)尋址讀出與信號(hào)順序讀出 應(yīng)用差異: CCD低噪聲、高分辨率、高靈敏度等高畫質(zhì)性能--占據(jù)圖像傳感器 高端市場(chǎng) ; CMOS 高集成度、高速、小體積、低價(jià)格等特點(diǎn)--占據(jù) 低端市場(chǎng) 大的份額。 壁厚( 177。 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 4) 微光 CCD攝像器件 分類: 像增強(qiáng)器與 CCD耦合 電子轟擊型 CCD( EBCCD) 電子倍增 CCD( EMCCD) 3. CCD攝像器件 用于成像- CCD微光電視攝像 3. CCD攝像器件 --像增強(qiáng)器與 CCD芯片的耦合(光學(xué)耦合) CCD芯片 例 1: CCD微光電視攝像 3. CCD攝像器件 例 2:用于測(cè)量- CCD玻璃管測(cè)控儀 (生產(chǎn)線) 測(cè)量尺寸及精度要求: 外徑 φ20177。 --改變 UG, 調(diào)節(jié) 勢(shì)阱深度 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 2)電荷包的注入 (光注入、電注入) 光注入: 電子 --信號(hào)電荷(包) 產(chǎn)生電子-空穴對(duì) 空穴 --柵極電壓排斥 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 理學(xué)院 光電子與物理學(xué)系 2)電荷包的注入 (光注入、電注入) 光注入: 產(chǎn)生電子-空穴對(duì) 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 正面、背面 S i l i c o n D i o x i d e T h i n n e d S i l i c o n S i l i c o n I n c o m i n g L i g h t I n c o m i n g L i g h t P o l y s i l i c o n G a t e F r o n t B a c k S i l i c o n 3)電荷包的存儲(chǔ) 存儲(chǔ)電荷 柵 極 G金 屬氧 化 物半 導(dǎo) 體P dGox AUCQ ???單元最大存儲(chǔ)信息電荷量: 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 4)電荷包的轉(zhuǎn)移 三相 時(shí)鐘脈沖電壓按組( 相 )加到 CCD各電極上 1? 23?1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 21. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 4)電荷包的轉(zhuǎn)移 基本思想: --調(diào)節(jié) 勢(shì)阱深度 --利用 勢(shì)阱耦合 勢(shì)阱耦合 1. CCD的結(jié)構(gòu)與工作原理 L3Vision Technology How the gain process works ? The charge multiplication elements CCD Fundamentals CCD Fundamentals CCD Fundamentals CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array Full Frame CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array ADC CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array CCD Fundamentals Serial Register Preamplifier Output Node Active Array ADC CCD Fundamentals