Лекции3_4_5. Лекция 3 Многоэлементные фотоприемники на основе приборов
 Скачать 1.12 Mb.
|
Конструктивные особенности ПЗС-ВЗН0) – Один регистр, один выход, трехфазная организация , секционирование 16, 32, 64,128; *)- Один регистр, два выхода, трехфазная организация, секционирование 8, 16, 32, 64,128 1) Один регистр, один выход, трехфазная организация; 2) Один регистр, восемь выходов, трехфазная организация; 3) Двунаправленное считывание, два регистра по 8 выходов у каждого; 4)Секционирование 6 → 96, один регистр, один выход; 5) Секционирование 6 → 96, восемь параллельных выходов; 6) Двунаправленное считывание, два регистра по 8 выходов у каждого; расширенная «синяя» чувствительность; 7) Секционирование 4 → 32, три матрицы ВЗН с RGB –фильтрами; 8) Секционирование 4 → 32, три матрицы ВЗН с RGB –фильтрами. Одним из основных достоинств ФПЗС ВЗН является возможность гибридной сборки их в суперлинейки, число элементов которых может достигать десятков тысяч Матрицы с кадровым переносом В  матрицах с переносом кадра к фоточувствительной области (секция накопления) примыкает экранированная от света область хранения и построчного считывания (секция памяти).В секции накопления происходит формирование зарядовых пакетом под действием света от спроецированного изображения. Время накопления обычно соответствует полукадру или кадру. Затем зарядовые пакеты быстро сдвигаются в секцию памяти. В течении следующего полукадра (кадра) в освободившейся фоточувствительной области формируется массив новых зарядовых пакетов, а из секции памяти информация построчно переводиться в выходной сдвиговый регистр и далее в выходное устройство.Раньше ФПЗС с кадровым переносом широко использовались для создания систем технического зрения и телевизионных камер, однако в настоящее время они практически полностью вытеснены строчно-кадровыми матрицами
Без закрытия секции памяти от света можно использовать всю поверхность ФПЗС как фотоприемную и считывать его в построчном режиме Матрицы ФПЗС со строчно-кадровым переносом В матрицах со строчно-кадровым переносом вертикальные фоточувствительные области чередуются экранированными от света вертикальными регистрами считывания. В отличии от других матриц область накопления как бы разделена на столбцы между которыми вставлены сдвиговые регистры. Изображение в такой матрице проецируется на всю поверхность, хотя фоточувствительной является только часть площади не занятая регистрами. Зарядовые пакеты накопленные в фоточувствительных элементах одновременно переносятся в в соседние элементы вертикальных регистров считывания и пока копиться следующий кадр или полукадр выносятся в горизонтальный регистр и далее к выходному устройству. Существуют разновидности ФПЗС позволяющие осуществлять съемку полукадрами (черезстрочная развертка) и полными кадрами (прогрессивная развертка). Последние чаще применяются в цифровых электронных фотоаппаратах и цифровых мультимедиа камерах. П  о сравнению с традиционными матрицами в матрицах со строчно-кадровой организацией в связи с пространственным разделением функций накопления и переноса заряда имеется возможность использовать в качестве фотоприемного элемента не только МОП-емкость, но и фотодиоды и фоторезисторы. На практике в большинстве таких матриц используются фотодиоды. Фотоприемные ячейки всех современных ФПЗС строчно-кадровой организации имеют встроенный электронный затвор и устройство вертикального антиблюминга, работа которых аналогична ранее описанной для линейных ФПЗС. Строчно-кадровые ФПЗС работают в большинстве современных видеокамер. Для организации цветной съемки, применяются либо три матрицы установленные за спектроделительным устройством, формирующим изображение RGB каналах, либо матрицы с нанесенными на их поверхность RGB микрофильтрами. При этом над каждым фотоприемным элементом матрицы размещается микрофильтр. Микрофильтры расположены группами по 4 и включают в себя фильтры R, G1, G2, B диапазонов. Для сохранения периодичности и правильной двумерной структуры согласованной со структурой расположения фотоприемных элементов в матрице ФПЗС обычно используются по одному светофильтров каналах R и B и два в канале G. Важно заметить, что с учетом такого спектрального кодирования применяемого непосредственно на ФПЗС реальное пространственное разрешение цветного изображения получаемого такими фотоприемниками ниже чем чем, белого изображения на матрицах без светофильтров. Для увеличения чувствительности строчно-кадровых ФПЗС фирма SONY использует специальную технологию, которая позволяет созать над каждым фотоприемным элементом (фотодиодом), смою микролинзочку. Такая микролинза позволяет увеличить полезную площадь с которой собирается свет в фотодетектор. Кадровые матрицы ПЗС. (прогрессивные строчнокадровые)
|