CCD图像传感器课件.pptx

ＣＣＤ图像传感器;2;3;4; CCD传感器概论;CCD图像传感器的组成; CCD传感器是一种特殊的半导体材料，由大量独立的感光二极管组成，一般按照矩阵形式排列，相当于传统相机的胶卷。 ;　目前，CCD的种类有很多，其中面阵型CCD是主要应用在数码相机中。它是由许多单个感光二极管组成的阵列，整体呈正方形，然后像砌砖一样将这些感光二极管砌成阵列来组成可以输出一定解析度图像的CCD传感器。; CCD传感器的成像原理是使用感光二极管将光线转换为电荷，当拍摄者对焦完毕按下快门的时候，光线通过打开的快门（目前消费级数码相机基本都是采用电子快门）透过马赛克色块射入在CCD图像传感器上，感光二极管在接受光子的撞击后释放电子，所产生电子的数目与该感光二极管感应到的光成正比。; 当本次曝光结束之后，每个感光二极管上含有不同数量的电子，而我们在显示器上面看到的数码图像就是通过电子数量的多与少来进行表示和储存，然后控制电路从CCD中读取图像，进行红R、绿G和蓝B三原色合成，并且放大和将其数字化，这些数字信号被存入数码相机的缓存内，最后写入相机的移动存储介质完成数码相片的拍摄 。 ;CCD传感器有两种; CCD传感器技术 发展的五个趋势;CCD传感器的像面尺寸向集成化各轻量化方向的发展: 由于制造CCD传感器的硅片和加工成本都很高，所以很希望一片6.5英寸的硅片上光刻出更多的CCD传感器芯片；以由于光刻机的进步，所以在仍保持具有很高灵敏度的特性下，CCD传感器的尺寸向1/2英寸、1/3英寸、1/4英寸、1/5英寸的方向发展在1993年，1/2英寸的CCD传感器占总产量的5%;1/4英寸的CCD传感器占总产量的10%;1/3英寸的CCD传感器占总产量的85%。。 ; 在1997年，在总产量比1993年增200%以上的情况下，1/2英寸的CCD传感器仍有很大发展，已占总产量的15%（1/2英寸由于靶面较大仍有许多场合需要，尤其在科研领域中如MTV1881EX、MTV-2821CB摄像机）；1/4英寸的CD传感占总产量的60%。也就是说，1/2英寸较大靶面尺寸CCD传感器仍有很大增长。;CCD传感器向高素数、多制式发展 各种CCD传感器的像面尺寸在减少，但其像素数在增加，已由早期的512（H）×596(V)向795（H）×596（V）发展,甚至出现超过百万像素的CCD传感器。为提高水平方向和垂直方向的分辨能力，已从通常的隔行扫描向逐行扫描格式发展。;降低CCD传感器的工作电压、减少功耗 ??? 在初期研制的CCD摄像机有+24V、+22V、+17V和+5V等，目前通用的为+12V。为配合PC摄像机和网络图像传输的应用，逐步以+12V和+5V两种工作电压为主。 ;提高CCD摄像机的制造效率 ??? 为了降低CCD摄像机的制造成本，实现高速自动化生产，制造厂家追求紧密性结构，致力于CCD摄像机的小型化，即由Dip On Board（DOB）过锡板工艺改进为Chip On Board（COB）板上连接IC芯片的贴片方式。到目前为止，已实现多层板的Multi Chip Module（MCM）多芯片集成模组化制造技术。 ;CCD摄像机的数字化 ??? 在制造CCD摄像机时，从以往的Analog模拟系统逐步实现DSP数位化处理，可以借助电子计算机和专门软件系统实现对CCD摄像机，特别是对彩色CCD摄像机的各种参数的量化调整，可以确保CCD摄像机性能指标的优化一致性以及在特殊使用条件下的参数量化修改。;ＣＣＤ传感器有以下优点：;;;6.　低影像失真（Low Image Distortion）：使用CCD感测器，其影像处理不会有失真的情形，使原物体资讯忠实地反应出 7.　体积小、重量轻：CCD具备体积小且重量轻的特性，因此，可容易地装置在人造卫星及各式导航系统上；;8.　低秏电力，不受强电磁场影响； 9.　电荷传输效率佳：该效率系数影响信噪比、解像率，若电荷传输效率不佳，影像将变较模糊； 10.　可大批量生产，品质稳定，坚固，不易老化，使用方便及保养容易。;CCD传感器的应用;★高速线阵CCD IL-P1-4096 ;IL-P1-4096的主要性能参数如下： ;? IL-P1-4096 原理及组成;◇组成??;IL-PI4096具体应用;30; 如图所示是IL-P1-4096的具体应用电路。从CPLD发送过来的基本时时钟信号可通过简单电路进行相位校正并提供驱动电流，然后再送入CCD芯片。在Osn的输出端。电路可通过几个三极管组成的恒流源来提供CCD所需要的8mA驱动电流。