CMOS матрица

Матрицы с буферизацией столбцов

В CCD матрице преобразование сигнала происходит одновременно для всех ячеек

Специально для видеотехники был разработан новый тип CCD матриц, в котором интервал между экспонированием был минимизирован для непрерывного потока кадров. Разумеется, для обеспечения этой непрерывности пришлось предусмотреть отказ от механического затвора.

В данной схеме, получившей наименование матрицы с буферизацией столбцов (interline CCD -matrix) используется буферный параллельный регистр сдвига, ПЗС-элементы которого скрыты под непрозрачным покрытием. Однако буфер этот не располагается единым блоком под основным параллельным регистром— его столбцы «перетасованы» между столбцами основного регистра. В результате рядом с каждым столбцом основного регистра находится столбец буфера, а сразу же после экспонирования фототоки перемещаются не «сверху вниз», а «слева направо» (или «справа налево») и всего за один рабочий цикл попадают в буферный регистр, целиком и полностью освобождая потенциальные ямы для следующего экспонирования. Попавшие в буферный регистр заряды в обычном порядке считываются через последовательный регистр сдвига, то есть «сверху вниз». Поскольку сброс фототоков в буферный регистр происходит всего за один цикл, даже при отсутствии механического затвора не наблюдается «размазывание» заряда в полнокадровой матрице. Время экспонирования для каждого кадра по продолжительности соответствует интервалу, затрачиваемому на полное считывание буферного параллельного регистра. Благодаря всему этому появляется возможность создать видеосигнал с высокой частотой кадров— не менее 30 кадров секунду.

Зачастую в отечественной литературе матрицы с буферизацией столбцов ошибочно именуют «чересстрочными». Вызвано это, наверное, тем, что английские наименования «interline» (буферизация строк) и «interlaced» (чересстрочная развёртка) звучат очень похоже. На деле же при считывании за один такт всех строк можно говорить о матрице с прогрессивной разверткой (progressive scan), а когда за первый такт считываются нечётные строки, а за второй— чётные (или наоборот), речь идёт о матрице с чересстрочной развёрткой (interlace scan).

CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) ― светочувствительная матрица, изготовленная по технологии металл-оксид-полупроводник структура (КМОП).
Аббревиатура CMOS (КМОП) расшифровывается как Complement Metal Oxide Semiconductor (комплиментарная структура метал окисел полупроводника) - это одна из технологий изготовления микросхем. Электронное запоминающее устройство, для которого характерна высокая плотность размещения элементов и малое потребление энергии.

Важным преимуществом CMOS-матрицы является объединение на одном кристалле аналоговой и цифровой части устройства, т.е. есть, непосредственно светочувствительных элементов и процессора обработки сигнала. Фактически каждый пиксель снабжен собственным усилителем, благодаря чему можно точно регулировать время его экспонирования. (Рис.5).

Плюсы CMOS матрицы:

1. Возможность создания полнофункционального устройства на одном чипе. На одном кристалле объединяется непосредственно матрица, формирующая изображение, и аналого-цифровой преобразователь.

2. Эта технология намного более распространенная и соответственно дешевая.

Рис.5

Дата добавления: 2014-01-04