時(shí)間:2011-04-02 11:21:13來(lái)源:caijuan
CCD的光敏區(qū)域有一維線陣排列和二維面陣排列兩種,與其對(duì)應(yīng)的就是線陣(線掃描)相機(jī)和面陣(面掃描)相機(jī)。
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(gè)像敏元呈一維排列。光敏陣列與轉(zhuǎn)移區(qū)——移位寄存器是分開(kāi)的,移位寄存器被遮擋。
在圖1中左側(cè)所示的單通道線陣CCD中,當(dāng)轉(zhuǎn)移脈沖到來(lái)時(shí),線陣光敏陣列勢(shì)阱中的信號(hào)電荷并行轉(zhuǎn)移到同一個(gè)CCD移位寄存器中,最后在時(shí)鐘脈沖的作用下一位位地移出器件,形成視頻脈沖信號(hào),而在圖1中右側(cè)所示的雙通道線陣CCD中,當(dāng)轉(zhuǎn)移脈沖到來(lái)時(shí),線陣光敏陣列勢(shì)阱中的奇偶位的信號(hào)電荷分別并行轉(zhuǎn)移到不同CCD移位寄存器中,最后再合并為視頻信號(hào)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(jī)以加速線陣CCD的傳輸速度。
線陣CCD結(jié)構(gòu)(左為單通道、右為雙通道)
而對(duì)于面陣CCD相機(jī),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(jié)構(gòu),最左邊為楨轉(zhuǎn)移型面陣CCD,它由成像區(qū)、暫存區(qū)和水平讀出寄存器三部分構(gòu)成,它的光存儲(chǔ)區(qū)域與光敏像素區(qū)域分開(kāi),因此能夠有較大的填充因子和較高的勢(shì)阱容量模傳遞函數(shù)MTF較高的優(yōu)點(diǎn),幀轉(zhuǎn)移型CCD的缺點(diǎn)就是快門(mén)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(dāng)積分完成后通過(guò)快門(mén)屏蔽入射光然后開(kāi)始進(jìn)行行轉(zhuǎn)移,他可以具有比較大的光敏區(qū)域比例;
最右邊為行間轉(zhuǎn)移型CCD,每列像敏單元的旁邊都有一個(gè)垂直移位寄存器,行間轉(zhuǎn)移CCD只需要約1uS的時(shí)間就可完成光電荷至垂直移位寄存器的轉(zhuǎn)移,從而很好地解決了幀轉(zhuǎn)移CCD因轉(zhuǎn)移速度不夠快而帶來(lái)的圖像模糊問(wèn)題。同時(shí),由于行間轉(zhuǎn)移CCD的垂直移位寄存器所占的面積均被遮蔽,所以其對(duì)輸入光的利用率以及像素密度相對(duì)較低。本文來(lái)自機(jī)器視覺(jué)商城(www.china-vision.com.cn)
面陣CCD結(jié)構(gòu)(左為楨轉(zhuǎn)移、中為全楨轉(zhuǎn)移、右為行間轉(zhuǎn)移)
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