КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Устройство и принцип работы ПЗС матрицы
ПЗС-матрица Преобразование свет-сигнал в видеотехнике Лекция 2.
Преобразование свет-сигнал осуществляется в видеокамере. Матрица - это важнейшая часть цифровой видеокамеры преобразующая свет в электронные данные. Назначение любой матрицы — преобразовать свет (фотоны) в электроны. В настоящее время разработаны матрицы двух типов– CCD и CMOS. Во время экспозиции каждый пиксель матрицы накапливает электрический заряд, пропорциональный попавшему на него количеству света. После съемки с каждого фотоэлемента считывается сигнал, переводится в цифру и обрабатывается процессором.
ПЗС-ма́трица (сокр. от «п рибор с з арядовой с вязью») или CCD-ма́трица (CCD, «Charge-Coupled Device») — специализированная аналоговая интегральная микросхема, состоящая из светочувствительных фотодиодов, выполненная на основе кремния, использующая технологию ПЗС — приборов с зарядовой связью. ПЗС-матрица состоит из поликремния, отделённого от кремниевой подложки, у которой при подаче напряжения через поликремневые затворы изменяются электрические потенциалы вблизи электродов. До экспонирования обычно подачей определённой комбинации напряжений на электроды происходит сброс всех ранее образовавшихся зарядов и приведение всех элементов в идентичное состояние. Далее комбинация напряжений на электродах создаёт потенциальную яму, в которой могут накапливаться электроны, образовавшиеся в данном пикселе матрицы в результате воздействия света при экспонировании. Чем интенсивнее световой поток во время экспозиции, тем больше накапливается электронов в потенциальной яме, соответственно тем выше итоговый заряд данного пикселя.
После экспонирования последовательные изменения напряжения на электродах формируют в каждом пикселе и рядом с ним распределение потенциалов, которое приводит к перетеканию заряда в заданном направлении, к выходным элементам матрицы. Пример субпикселя ПЗС-матрицы с карманом n-типа:
Рис.3. Обозначения на схеме субпикселя ПЗС: 1 — Фотоны света, прошедшие через объектив фотоаппарата; 2 — Микролинза субпикселя; 3 — R — красный светофильтр субпикселя, фрагмент фильтра Байера; 4 — Прозрачный электрод из поликристаллического кремния или оксида олова; 5 — Изолятор (оксид кремния); 6 — Кремниевый канал n-типа. Зона генерации носителей (зона внутреннего фотоэффекта); 7 — Зона потенциальной ямы (карман n-типа), где собираются электроны из зоны генерации носителей; 8 — Кремниевая подложка p-типа;
Рис.4.
Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1757; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |