电荷耦合组件CCD 图像传感器工作上原理
发布时间：2021-12-24 09:50:54 所属栏目：百科 来源：互联网
导读：1969年，沃勒德保尔(Willard Boyle)与乔治艾沃德史密斯(George E. Smith)于美国电报电话公司的贝尔实验室(ATT Bell Labs)发明了电荷耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)。1970年，二人把记述CCD发明的技术文章提交到《贝尔系统技术期刊》(Bell System Tech
|
1969年，沃勒德‧保尔(Willard Boyle)与乔治‧艾沃德‧史密斯(George E. Smith)于美国电报电话公司的贝尔实验室(AT&T Bell Labs)发明了电荷耦合组件(Charge Coupled Device，CCD)。1970年，二人把记述CCD发明的技术文章提交到《贝尔系统技术期刊》(Bell System Technical Journal)。他们开发CCD的原意是把它用于建构内存装置。不过，保尔和史密斯1970年的研究出版后，其它科研人员开始把有关技术试作于其它方面的应用。天文学家发现CCD具有相较摄影胶片高100倍的感光能力，因而可以用于拍摄高分辨率的遥距图像。 CCD是一个具有极高灵敏度的光子传感器。一个CCD 会被分割成大量微小光敏单元(就是我们常说的像素)，以便用于整合成目标画面。一个光子来到某个像素的范围时，便会转换成一个(或多个)电子，而收集到的电子数量会与每个像素接收的光线强度成正比例。当CCD时钟输出时，每个像素内的电子数目便会被测量出来，以用于重建画面。 在这区域里，电荷会与一个正向施加电压一同采集。在具体工作中，电荷储存于掩埋通道部分以避免与表面有接触，而各个通道‘行’之间则有通道阻绝层作分隔。上图显示了单个CCD像素的结构。大量的像素组合起来，便构成一个成像设备，例如Teledyne e2v 的CCD290便具有8100万像素。下图显示的是一个3x3的像素阵列。 用于控制CCD内电子活动的电极或门是以多晶硅(而不是金属)制成，它的透明度能够让400 nm左右波长的光线通过。由于所有像素都是一致而且通过同一端口读出，所以能够提供质量均一的图像 在大多数的CCD里，每个像素里的电极经配置，电荷会沿着通道‘行’向下转移。因此，当CCD时钟工作时，各个列会向下转移到最后一行(即读出记录器)，然后把每一像素的电荷转移到CCD外部以便于测量。而在读出记录器里的电极经配置，电荷会以水平方向在记录器内转移。 （编辑：常州站长网） 【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容! |
