回首頁 關於光凌 產品介紹 聯絡我們 代理健康食品
CCD的原理
CCD圖像感測器

CCD圖像感測器在微光電視系統中的應用

Come Soon
Come Soon
1.引言

CCD (Charge Coupled Device) 電荷耦合器件,是一種金屬一氧化物--半導體結構的新型器件,其基本結構是一種密排的MOS電容器,能夠存儲由入射光在CCD像敏單元激發出的光資訊電荷,並能在適當相應的時鐘脈衝驅動下,把存儲的電荷以電荷包的形式定向傳輸轉移,實現自掃描,完成從光信號到電信號的轉換。這種電信號通常是符合電視標準的視頻信號,可在電視螢幕上復原成物體的可見光像,也可以將信號存儲在磁帶機內,或輸入電腦,進行圖像增強、識別、存儲等處理。因此,CCD器件是一種理想的攝像器件。

與真空攝像管相比,固體攝像器件有如下特點:
(1)體積小、重量輕、耗電少、啟動快、壽命長和可靠性高。
(2)光譜響應範圍寬。一般的CCD器件可工作在400nm∼1100nm波長範圍內。最大回應約在900nm。在紫外區,由於矽片自身的吸收,量子效率下降,但採用背部照射減薄的CCD,工作波長極限可達100nm。
(3)靈敏度高。CCD具有很高的單元光量子產率,正面照射的CCD的量子產率可達20%,若採用背部照射減薄的CCD,其單元量子產率高達90%以上。另外,CCD的暗電流很小,檢測噪音也很低。因此,即使在低照度下(10-21x),CCD也能順利完成光電轉換和信號輸出。
(4)動態響應範圍寬。CCD的動態回應範圍在4個數量級以上最高可達8個數量級。
(5)可達很高的解析度,線陣器件已有7000像元,可分辨最小尺寸7μm;面陣器件己達4096像元4096像元,CCD攝像機解析度已超過1000線以上。
(6)易與微光像增強器級聯耦合,能在低光條件下採集信號。
(7)抗過度曝光性能。過強的光會使光敏元飽和,但不會導致晶片毀壞。
基於以上特性,將CCD用於微光電視系統中,不僅可以提高系統終端顯示圖像的品質,而且可以利用電腦對圖像進行增強、識別、存儲等操作。

現在,單獨的CCD器件的靈敏度雖然可以在低照度環境下工作,但要將CCD單獨應用於微光電視系統還不可能,因此,可以將微光像增強器與CCD進行耦合,讓光子在到達CCD器件之前使光子先得到增益。