CCD是什�?CCD圖像傳感器又是什��
2009年諾貝爾物理�(xué)獎授予了美國科學(xué)家威拉德·博伊爾和喬治·史密�,因?yàn)樗麄冮_啟了CCD圖像傳感器的大門,徹底革新了傳統(tǒng)的攝影技�(shù),給�(shù)碼照相機(jī)安裝了電子眼,讓我們從此告別膠片成像的�(shí)�,�(jìn)入了另一番五彩繽紛的世界�
那么何謂CCD,它又是怎樣�(shí)�(xiàn)圖像傳感功能的呢?CCD即電荷藕合器(Charge Coupled Device),它是一種大�(guī)模金屬氧化物半導(dǎo)�(MOS)集成電路光電器件,其基本單元是MOS光敏�。成千上萬個MOS光敏元相互獨(dú)立的分布在半�(dǎo)體硅片上,每一個MOS光敏元構(gòu)成一個像�。當(dāng)光照射在硅片上時(shí),在光子的作用下,半�(dǎo)體硅�(chǎn)生電�-空穴�,光生電子就被附近的勢阱所吸收,而空穴被排斥出耗盡區(qū)。由于勢阱內(nèi)所吸收的光生電子數(shù)量與入射到該勢阱附近的光�(qiáng)成正�,因�,當(dāng)明暗起伏的光線照射在這些光敏元上�(shí),光敏元就將光強(qiáng)的空間分布轉(zhuǎn)換為與光�(qiáng)成正比的、大小不等的電荷包的空間分布,即感生出一幅與光照�(qiáng)度相對應(yīng)的“光生電荷圖像�。由于CCD電荷耦合器件直接�(chǎn)生的是電荷信號而不是電�、電流信�,因此還需要利用移位寄存器將光生電荷圖像轉(zhuǎn)移出�,在輸出電路的作用下,生成幅度與光生電荷包成正比的電脈沖序列,從而將照射在CCD上的光學(xué)圖像�(zhuǎn)換為電信號圖�,實(shí)�(xiàn)了CCD圖像傳感的功��
根據(jù)�(jié)�(gòu)形式的不同,CCD圖像傳感器可以分為單溝道CCD、雙溝道CCD、幀�(zhuǎn)移結(jié)�(gòu)CCD、行間轉(zhuǎn)移結(jié)�(gòu)CCD�;根據(jù)光敏元件排列形式的不�,CCD圖像傳感器又可以分為線型CCD和面型CCD兩種。其�,線型CCD圖像傳感器主要用于測�、傳真和光學(xué)文字識別技�(shù)等方�。面型CCD圖像傳感器主要用于圖像的傳感,如固體攝像器件、圖像存儲和圖像處理��
與其他攝像器件相比CCD不僅具有壽命長、集成度�、體積小、重量輕、靈敏度和分辨率高等特點(diǎn),也具有功耗小、光譜響�(yīng)范圍寬、工作電壓低、抗震性和抗沖擊性好等優(yōu)勢,因此其應(yīng)用前景十分廣�。而且,CCD圖像傳感器在傳真通訊系統(tǒng)、光�(xué)字符識別、零件尺寸的自動測量、醫(yī)�(xué)�(biāo)本分析與檢測、交通監(jiān)控等民用�(lǐng)域及空間遙感遙測、水下掃描攝像、圖像跟蹤制�(dǎo)等軍事領(lǐng)域中也都�(fā)揮著重要作用�
CCD圖像傳感器自1969年問世以�,發(fā)展十分迅�,制造技�(shù)已經(jīng)成熟并已�(shí)�(xiàn)了商品化,器件從初期�10多萬像素已經(jīng)�(fā)展至目前的幾百萬甚至上千萬像�。特別是在以�(shù)字信息發(fā)展為主題的今�,科技的發(fā)展帶動人民生活水平的提高,基于CCD圖像傳感器的�(shù)碼相�(jī)、攝像機(jī)等產(chǎn)品也越來越受人們的歡迎,相信在不久的將來CCD圖像傳感器又將帶給我們一個別樣的人生�