Оптический диапазон

Историческая справка

Принцип работы и устройство

Принцип работы и устройство активно-пиксельных датчиков

1. Введение

2. Принцип работы активно-пиксельного датчика

2.1. Микролинзы и набор цветных фильтров

2.2. «Плюсы» и «минусы» уменьшения размера пикселя

3. Примеры активно-пиксельных датчиков

4. Устранение искажений в активно-пиксельных датчиках, возникающих из-за шум

5. Схемы ячеек ФПМ КМОП

1. Конструкция

2. Физические принципы работы и перенос зарядов в ПЗС-матрице.

3. Разновидности ФПМ ПЗС

3.1 Полнокадровая ФПМ ПЗС.

3.2 ФПМ ПЗС с переносом кадра (матрица с буферизацией кадра)

3.3 ФПМ ПЗС с межстрочным переносом (матрица с буферизацией столбцов)

4. Микролинзы

5. Основные характеристики ФПЗС

История твердотельных датчиков изображения берет свое начало в 1963 году, когда С. Р. Моррисон из компании Honeywell Co. изобрел «полупроводниковое фоточувствительное устройство» – фотосканер.

КМОП (комплементарная логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник; англ. CMOS, Complementary-symmetry/metal-oxide semiconductor) в 1963 изобрёл Фрэнк Вонлас (Frank Wanlass) из Fairchild Semiconductor, первые микросхемы по технологии КМОП были созданы в 1968.

ПЗС (прибор с зарядовой связью; англ. CCD, Charge-Coupled Device) в 1969 г. сотруд­ники фирмы Bell Laboratories В. Бойл и Д. Смит показали на примитивном «прародителе» современных приборов с зарядовой связью (ПЗС), что между близко расположенными МОП - конденсаторами возможен обмен зарядами - зарядовая связь.

Оптическим диапазоном спектра электромагнитных колебаний принято считать диапазон колебаний с длиной волны от 1 мм до 1 нм (рис. 1).

Светом называют видимое человеческим глазом электромагнитное изучение с длинами волн от 380 до 780 нм, являющееся частью диапазона оптического излучения.

Если посмотреть на рис. 1, где представлен спектр электромагнитного излучения, то нетрудно увидеть, что видимый диапазон, т.е. диапазон, в котором видит человек без применения технических средств, занимает лишь небольшую часть спектра. Естественно, что для получения большей информации об окружающем нас мире или об отдельных объектах необходимо осуществлять «видение» в других диапазонах.

Учитывая то, что помимо указанной зависимости (частоты колебаний от выделяемой при переходе электронов с орбиты на орбиту энергии) известна обратно пропорциональная связь длины волны колебаний с их частотой (произведение длины волны на частоту равно скорости света), величина оптического диапазона может быть выражена не только шкалой длин волн или в частотах, но и в энергиях.

Это отражает присущий оптическому излучению дуализм - в одних случаях проявляются его волновые свойства, а в других - квантовые (корпускулярные). Эти свойства присущи излучениям не только видимой части спектра, но также инфракрасным и ультрафиолетовым, поэтому они и сведены в общий оптический диапазон.

Рис. 1– Оптический диапазон спектра элетромагнитный колебаний

Достаточно интересным и информативным является инфракрасный (ИК) диапазон спектра, что обуславливается тем, что именно здесь сосредоточена основная доля собственного электромагнитного излучения большинства окружающих нас объектов естественного и искусственного происхождения. ИК диапазон охватывает длины волн от 0,76 до 1000 мкм (что соответствует частотам от 300 до 0,3 ТГц).

Дата добавления: 2014-01-04