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線陣CCD 面陣CCD基本結構 
(發布日期:2011-4-2 10:09:24) 來源:
 
   
       CCD的光敏區域有一維線陣排列和二維面陣排列兩種,與其對應的就是線陣(線掃描)相機和面陣(面掃描)相機
圖1所示就是兩種較典型的線陣CCD,通常是由512、1024、2048、4096等個像敏元呈一維排列。光敏陣列與轉移區——移位寄存器是分開的,移位寄存器被遮擋。
在圖1中左側所示的單通道線陣CCD中,當轉移脈沖到來時,線陣光敏陣列勢阱中的信號電荷并行轉移到同一個CCD移位寄存器中,最后在時鐘脈沖的作用下一位位地移出器件,形成視頻脈沖信號,而在圖1中右側所示的雙通道線陣CCD中,當轉移脈沖到來時,線陣光敏陣列勢阱中的奇偶位的信號電荷分別并行轉移到不同CCD移位寄存器中,最后再合并為視頻信號輸出,這樣可以提高傳輸速度,目前不僅有雙通道,甚至有四通道、八通道的線陣相機以加速線陣CCD的傳輸速度。
     
線陣CCD結構(左為單通道、右為雙通道)
而對于面陣CCD相機,顧名思義其像元呈二維陣列分布,圖2所示為三種典型的面陣CCD結構,最左邊為楨轉移型面陣CCD,它由成像區、暫存區和水平讀出寄存器三部分構成,它的光存儲區域與光敏像素區域分開,因此能夠有較大的填充因子和較高的勢阱容量模傳遞函數MTF較高的優點,幀轉移型CCD的缺點就是快門速度不快,并且制造的體積要稍大,就增加了成本;
中間的為全幀型面陣CCD,當積分完成后通過快門屏蔽入射光然后開始進行行轉移,他可以具有比較大的光敏區域比例;
最右邊為行間轉移型CCD,每列像敏單元的旁邊都有一個垂直移位寄存器,行間轉移CCD只需要約1uS的時間就可完成光電荷至垂直移位寄存器的轉移,從而很好地解決了幀轉移CCD因轉移速度不夠快而帶來的圖像模糊問題。同時,由于行間轉移CCD的垂直移位寄存器所占的面積均被遮蔽,所以其對輸入光的利用率以及像素密度相對較低。本文來自機器視覺商城(www.china-vision.com.cn
面陣CCD結構(左為楨轉移、中為全楨轉移、右為行間轉移)
 
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