ccd圖像傳感器ppt課件-文庫吧資料
2025-01-12 13:26本頁面
【正文】 行 掃 描 發(fā) 生 器 輸出寄存器 檢波二極管 二相驅(qū)動(dòng) 感光區(qū) 溝阻 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 感光區(qū) 存儲(chǔ)區(qū) 析像單元 視頻輸出 輸出柵 串行讀出 面型 CCD圖像傳感器結(jié)構(gòu) (a) (b) 圖 （ b） 所示結(jié)構(gòu)增加了具有公共水平方向電極的不透光的信息存儲(chǔ)區(qū) 。 行掃描電路將光敏元件內(nèi)的信息轉(zhuǎn)移到水平 （ 行 ） 方向上 ， 由垂直方向的寄存器將信息轉(zhuǎn)移到輸出二極管 ， 輸出信號(hào)由信號(hào)處理電路轉(zhuǎn)換為視頻圖像信號(hào) 。 目前存在三種典型結(jié)構(gòu)形式 ， 如圖所示 。 單 、 雙數(shù)光敏元件中的信號(hào)電荷分別轉(zhuǎn)移到上 、 下方的移位寄存器中 ， 然后 ， 在控制脈沖的作用下 ， 自左向右移動(dòng) ， 在輸出端交替合并輸出 ， 這樣就形成了原來光敏信號(hào)電荷的順序 。 輸出類型，主要有以下三種： 1） 電流輸出 2） 浮置柵放大器輸出 3） 浮置擴(kuò)散放大器輸出 信號(hào)電荷的檢測 背照明光輸入 1電荷生成 2電荷存儲(chǔ) 3電荷轉(zhuǎn)移 復(fù)位 輸出 4電荷檢測 半導(dǎo)體 CCD傳感器 CCD工作過程示意圖 按照像素排列方式的不同 ， 可以將 CCD分為線陣和面陣兩大類 。 由此實(shí)現(xiàn)了深勢阱及電荷包向右轉(zhuǎn)移了一個(gè)位置 。 因?yàn)?(1)和 (2)電極靠的很近 (間隔只有幾微米 )， 它們各自的對(duì)應(yīng)勢阱將合并在一起 ， 原來在 (1)下的電荷變?yōu)?(1)和 (2)兩個(gè)電極共有 ， 圖 (C)示 。 假定一開始在偏壓為 10V的 (1)電極下面的深勢阱中 ， 其他電極加有大于閾值的較低的電壓 (例如 2V)， 如圖 (a)所示 。 通過按一定的時(shí)序在電極上 施加高低電平，可以實(shí)現(xiàn)光電荷在相鄰勢阱間的轉(zhuǎn)移。這三個(gè)時(shí)鐘脈沖在時(shí)序上相互交迭。 每個(gè)光敏元（像素）對(duì)應(yīng)有三個(gè)相鄰的轉(zhuǎn)移柵電極 3,所有電極彼此間離得足夠近 ,以保證使硅表面的耗盡區(qū)和電荷的勢阱耦合及電荷轉(zhuǎn)移。 當(dāng)施加正偏壓 UG(此時(shí) UG小于 p型半導(dǎo)體的閩值電壓 Uth)， 空穴被排斥 ， 產(chǎn)生耗盡區(qū) 。 這就是電荷耦合器件的光電物理效應(yīng)基本原理 。 有光線入射到硅片上時(shí) ， 光子作用下產(chǎn)生電子— 空穴對(duì) ， 空穴被電場作用排斥出耗盡區(qū) ， 而電子被附近勢阱 （ 俘獲 ） ， 此時(shí)勢阱內(nèi)吸的光子數(shù)與光強(qiáng)度成正比 。 當(dāng)金屬電極上加正電壓時(shí) ， 由于電場作用 ， 電極下 P型硅區(qū)里空穴被排斥入地成耗盡區(qū) 。 CCD
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1