固态图像传感器由物镜,固态图像传感装置,驱动电路和信息处理电路组成。
物镜在敏感装置的光敏区域中清晰地成像图像。
固态图像传感设备有一维和二维两种。
在使用一维敏感设备的传感器中,由敏感设备执行一维扫描,并且图像在另一维度上移动以完成二维图像的扫描。
二维图像敏感设备是二维光敏元件阵列。
每个光敏元件本身对应于操作期间图像的一个像素,并且脉冲信号在驱动电路的作用下成行输出,并且每个脉冲的幅度对应于其对应的像素的光强度成比例。
最后,将图像脉冲信号发送到信息处理电路以进行放大和处理,以成为适合于后续设备接收处理的信号。
固态图像传感设备是图像传感器的核心,可分为电荷耦合器件,光电二极管阵列,电荷耦合光电二极管阵列和电荷注入器件。
1.体积小,重量轻,价格低,工作电压低,寿命长,性能稳定; 2.光谱响应范围宽; 3.高空间分辨率; 4.扫描线性,失真小,重复性好;微型计算机接口易于实现,并且被分类为设备类别。
固态图像传感器主要分为三种类型:CCD,CMOS和CIS。
目前,市场上使用的固态图像传感器主要包括CCD和CMOS。
1.CCD是“电荷耦合器件”的缩写。
CCD是由W.B.发明的。
1970年美国贝尔实验室的Boyle和G.E.Smith揭开了电荷传输设备的序幕。
从那时起,人们就已经使用这项技术制造相机和数码相机,将图像处理行业推向了一个全新的领域。
CCD是用于捕获图像的光敏半导体芯片,广泛用于扫描仪,复印机,便携式摄像机和无胶片相机。
作为相机,类似于胶片的原理,光学图像(即,实际场景)通过镜头投射到CCD上。
然而,与胶片不同,CCD没有“曝光”。
功能,它没有记录和存储图像数据的能力。
相反,它将图像数据发送到A / D转换器,信号处理器和存储设备而不停止。
重复拍摄和即时调整,可以无限制地复制图像而不降低质量,便于永久存储。
CMOS是“互补金属氧化物半导体”的缩写。
CMOS最初是计算机系统中的重要芯片,其可以存储系统引导所需的大量数据。
在20世纪70年代早期,人们发现将CMOS引入半导体光电二极管也可以用作敏化传感器,但分辨率,噪声,功耗和图像质量都比当时的CCD差,所以它具有尚未开发。
。
随着CMOS工艺技术的发展,可以使用标准CMOS工艺生产高质量,低成本的CMOS成像器件。
这种类型的设备易于大规模生产,其低功耗和低成本是商家的梦想。
如今,CCD和CMOS共存,CCD仍然是“主流”。
目前,CMOS将取代CCD并成为图像传感器的主流。
固态图像传感器可用于电视摄像机,机器人视觉,图像识别,快速动态测量和信息存储。
在航天器的姿态确定和控制系统中,固态图像传感器可以用作星敏感器,以精确测量航天器相对于遥远恒星的方位姿态。
在小部件的自动检测中,经过适当的信息处理后,分辨率可以达到光敏元件距离的1/10(微米级),并且可以实现在线监测。