《圖像傳感器》PPT課件

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1、8.4圖像傳感器圖像傳感器是20世紀70年代發(fā)展起來的一種新型器件，它是利用光電器件的光電轉(zhuǎn)換原理，將其感光面上的光像轉(zhuǎn)換成為與光像成相應(yīng)比例關(guān)系的電信號“圖像”的一種器件。圖像傳感器具有體積小、重量輕、析像度高、功耗低和低電壓驅(qū)動等優(yōu)點，可探測可見光、紫外光、x射線、紅外光和電子轟擊等，廣泛應(yīng)用于圖像識別和傳送。本節(jié)著重介紹CCD圖像傳感器。8.4圖像傳感器8.4.1圖像傳感器的敏感元件圖像傳感器的敏感元件有CCD（信號電荷耦合器件）、CID（信號電荷器件）、BBD（戽鏈式器件）以及MOS（金屬—氧化物

2、—半導(dǎo)體）等。8.4圖像傳感器1.信號電荷耦合器件（CCD）一個完整的CCD器件由光敏元、轉(zhuǎn)移柵、移位寄存器及一些輔助輸入、輸出電路組成。8.4圖像傳感器圖8.12MOS電容的結(jié)構(gòu)8.4圖像傳感器2.電荷注入器件（CID）CID是CCD的一種特殊形式。它只具有積蓄電荷的功能而無轉(zhuǎn)移電荷的功能。8.4圖像傳感器3.戽鏈式器件（BBD）BBD與CCD相同，它同時具備電荷存儲與轉(zhuǎn)移功能。圖8.13是其界面構(gòu)造及等效電路圖。圖8.13BBD及其等效電路（a）BBD的構(gòu)造；（b）等效電路8.4圖像傳感器4.MOS式

3、光電變換器件把MOSFET的源區(qū)充當感光部分的光電變換器。圖8.14MOS式光電變換器件8.4圖像傳感器8.4.2CCD圖像傳感器CCD（ChargeCoupleDevice）圖像傳感器是一種MOS結(jié)構(gòu)的新型器件，它具有光電轉(zhuǎn)換、信號存儲和信號傳輸（自掃描）的功能，是最有發(fā)展前途的固體圖像傳感器。CCD固態(tài)圖像傳感器由感光部分和移位寄存器組成。感光部分是指在同一半導(dǎo)體襯底上布設(shè)的由若干光敏單元組成的陣列元件。8.4圖像傳感器根據(jù)光敏元件排列形式的不同，CCD固態(tài)圖像傳感器可分為線陣和面陣兩種。線陣是指在一

4、塊芯片上制造了緊密排列的許多光敏元，它們排列成一條直線，感受一維方向的光強變化；面陣是指將光敏元件數(shù)目從256個到4096個或更多；而在面陣中，光敏元的數(shù)目可以是600×500（個），甚至4096×4096個以上。8.4圖像傳感器8.4.3CCD圖像傳感器的應(yīng)用1.尺寸測量圖8.15CCD圖像傳感器工件尺寸檢測系統(tǒng)8.4圖像傳感器2.工件傷痕及表面污垢測試圖8.16尺寸微小傷痕及污垢檢測8.4圖像傳感器3.月票自動發(fā)售機圖8.17月票自動發(fā)售機結(jié)構(gòu)組成8.4圖像傳感器4.數(shù)字攝像機圖8.18數(shù)字攝像機基本

5、結(jié)構(gòu)8.4圖像傳感器5.數(shù)碼相機圖8.19數(shù)碼相機基本結(jié)構(gòu)8.4圖像傳感器8.4.4CCD圖像傳感器的發(fā)展趨勢從目前CCD技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，主要有以下幾個方向：1.高分辨率。2.高速度。3.微型、超小型化。4.新型器件結(jié)構(gòu)。5.微光CCD。6.多光譜CCD器件。7.超級(Super)CCD。