CCD圖像傳感器應(yīng)用
CCD圖像傳感器除了大規(guī)模應(yīng)用于數(shù)碼相機(jī)外,還廣泛應(yīng)用于攝像機(jī)、掃描儀,以及工業(yè)領(lǐng)域等。此外,在醫(yī)學(xué)中為診斷疾病或進(jìn)行顯微手術(shù)等而對(duì)人體內(nèi)部進(jìn)行的拍攝中,也大量應(yīng)用了CCD圖像傳感器及相關(guān)設(shè)備。
CCD是數(shù)碼相機(jī)的電子眼,它革新了攝影術(shù),光可以被電子化地記錄下來(lái),取代了膠片。這一數(shù)字形式極大地方便了對(duì)圖像的處理和發(fā)送,”諾貝爾獎(jiǎng)評(píng)選委員會(huì)稱(chēng)贊說(shuō),“無(wú)論是我們大海中深邃之地,還是宇宙中的遙遠(yuǎn)之處,它都能給我們帶來(lái)水晶般清晰的影像。”
CCD圖像傳感器在案例中技術(shù)的詳細(xì)應(yīng)用
圖像傳感器是利用光傳感器的光電轉(zhuǎn)換功能,將其感光面上的光信號(hào)圖像轉(zhuǎn)換為與之成比例關(guān)系的電信號(hào)圖像的一種功能器件。攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、彩信手機(jī)上廣泛使用的是固態(tài)圖像傳感器,分為CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器。固態(tài)圖像傳感器是在單晶硅襯底上布設(shè)若干個(gè)光敏單元與移位寄存器、集成制造的功能化的光電轉(zhuǎn)換器件,其中光敏單元也稱(chēng)為像素,我們常說(shuō)的分辨率是單位面積上的像素,此運(yùn)作模式與光電開(kāi)關(guān)傳感器相比是無(wú)法替代的。
電荷耦合器件圖像傳感器CCD是用一種高感光度的半導(dǎo)體材料制成,能把光線轉(zhuǎn)變成電荷,再通過(guò)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),數(shù)字信號(hào)經(jīng)過(guò)壓縮以后由相機(jī)內(nèi)部的閃速存儲(chǔ)器或內(nèi)置硬盤(pán)卡保存,因而可以輕易舉地把數(shù)據(jù)傳輸給計(jì)算機(jī),并借助于計(jì)算機(jī)的處理手估,想象來(lái)修改圖像。
CCD電荷耦合器件在P型SI襯底上覆蓋一層SIO2,然后在SIO2薄層上沉積金屬或摻雜多晶硅形成電極,稱(chēng)為柵極,再加上兩端的輸入及輸出二極管就構(gòu)成了CCD電荷耦合器件芯片。
當(dāng)入射光作用在P型SI襯底上時(shí),載流子電子得到入的能量后,在柵極加上脈沖信號(hào)。
CCD圖像傳感器市場(chǎng)
CCD圖像傳感器已成為攝錄一體機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、掃描儀、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)和多媒體系統(tǒng)的核心部件。
在世界已進(jìn)入信息時(shí)代的今天,以數(shù)字化、計(jì)算機(jī)、通訊、電視和多媒體為主要特征的信息革命正在興起。作為視覺(jué)傳感器的CCD攝像器件,在光電圖像信息獲取與處理中起著極其重要的作用。CCD圖像傳感器的市場(chǎng)十分廣闊,前景十分看好。
CCD圖像傳感器經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展,已經(jīng)成熟并實(shí)現(xiàn)了商品化。CCD圖像傳感器從最初簡(jiǎn)單的8像元移位寄存器發(fā)展至今,已具有數(shù)百萬(wàn)至上千萬(wàn)像元。由于CCD圖像傳感器具有很大的潛在市場(chǎng)和廣闊的應(yīng)用前景,因此,國(guó)際上在這方面的研究工作進(jìn)行得相當(dāng)活躍,美國(guó)、日本、英國(guó)、荷蘭、德國(guó)、加拿大、俄羅斯、南韓等國(guó)家均投入了大量的人力、物力和財(cái)力,并在CCD圖像傳感器的研究和應(yīng)用方面取得了令人矚目的成果。美國(guó)和日本的器件和整機(jī)系統(tǒng)已進(jìn)入了商品化階段。