一、圖像傳感器的工作原理是什么
圖像傳感器的工作原(yuan)理主要基于(yu)利用光(guang)(guang)(guang)電(dian)器件的光(guang)(guang)(guang)電(dian)轉換功能,將感光(guang)(guang)(guang)面上的光(guang)(guang)(guang)像(xiang)(xiang)轉換為與光(guang)(guang)(guang)像(xiang)(xiang)成相(xiang)應比例(li)關系的電(dian)信(xin)號(hao)。具體來(lai)說,圖像(xiang)(xiang)傳感器通(tong)過其光(guang)(guang)(guang)敏元(yuan)件(如(ru)光(guang)(guang)(guang)敏二極(ji)管(guan)、光(guang)(guang)(guang)敏三極(ji)管(guan)等(deng))將接收到的光(guang)(guang)(guang)信(xin)號(hao)轉換成電(dian)信(xin)號(hao)。這一過程涉及將受光(guang)(guang)(guang)面上的光(guang)(guang)(guang)像(xiang)(xiang)分成許多小單元(yuan),然后轉換成可用的電(dian)信(xin)號(hao)。
圖像傳感器的(de)(de)基本結(jie)構包括光(guang)線(xian)進入(ru)的(de)(de)透(tou)鏡(jing)、光(guang)敏元件及其周圍(wei)電(dian)路(lu)和處理芯片。光(guang)線(xian)通過透(tou)鏡(jing)射入(ru)圖像傳感器后(hou),擊中(zhong)光(guang)敏元件上(shang)的(de)(de)光(guang)敏單元,引起電(dian)子的(de)(de)釋放并聚集在芯片的(de)(de)輸出端(duan),形成(cheng)電(dian)壓信號(hao)。這些電(dian)壓信號(hao)隨后(hou)被處理芯片轉換為數(shu)字信號(hao),用于生成(cheng)圖像。
二、圖像傳感器的技術參數有哪些
1、像元尺寸
像元(yuan)(yuan)尺(chi)寸指芯片(pian)(pian)像元(yuan)(yuan)陣列上(shang)每個像元(yuan)(yuan)的(de)實(shi)際物(wu)理尺(chi)寸,通常的(de)尺(chi)寸包括14um,10um,9um,7um,6.45um,3.75um 等。像元(yuan)(yuan)尺(chi)寸從某種(zhong)程度(du)上(shang)反映了芯片(pian)(pian)的(de)對光的(de)響應能(neng)力,像元(yuan)(yuan)尺(chi)寸越小,能(neng)夠(gou)接收到的(de)光子數(shu)量越多,在同樣(yang)的(de)光照條件和曝光時(shi)間內(nei)產生(sheng)的(de)電荷數(shu)量越多。對于弱光成像而言,像元(yuan)(yuan)尺(chi)寸是(shi)芯片(pian)(pian)靈敏度(du)的(de)一種(zhong)表征。
2、靈敏度
靈(ling)敏度是芯片的(de)重(zhong)要(yao)參數之(zhi)一(yi)(yi),它具(ju)有兩種物理意義(yi)。一(yi)(yi)種指光(guang)(guang)器件的(de)光(guang)(guang)電轉換能(neng)力,與響(xiang)應率(lv)的(de)意義(yi)相同(tong)。即芯片的(de)靈(ling)敏度指在一(yi)(yi)定光(guang)(guang)譜(pu)范圍內,單(dan)(dan)位(wei)曝(pu)光(guang)(guang)量的(de)輸出信號電壓(ya)(電流),單(dan)(dan)位(wei)可(ke)以為(wei)納(na)安(an)/勒(le)(le)克(ke)(ke)斯nA/Lux、伏(fu)/瓦(wa)(V/W)、伏(fu)/勒(le)(le)克(ke)(ke)斯(V/Lux)、伏(fu)/流明(V/lm)。另一(yi)(yi)種是指器件所能(neng)傳感的(de)對地輻射功率(lv)(或照度),與探測率(lv)的(de)意義(yi)相同(tong)。單(dan)(dan)位(wei)可(ke)用瓦(wa)(W)或勒(le)(le)克(ke)(ke)斯(Lux)表(biao)示。
3、壞點數
由于受到制造工藝的(de)限制,對于有幾百萬像(xiang)(xiang)素點(dian)的(de)傳(chuan)感器而言,所(suo)有的(de)像(xiang)(xiang)元都是(shi)好(hao)的(de)情況幾乎不太可能,壞點(dian)數是(shi)指芯(xin)片(pian)中壞點(dian)(不能有效(xiao)成像(xiang)(xiang)的(de)像(xiang)(xiang)元或相(xiang)應不一(yi)致性大于參數允許(xu)范圍(wei)的(de)像(xiang)(xiang)元)的(de)數量,壞點(dian)數是(shi)衡(heng)量芯(xin)片(pian)質量的(de)重要參數。
4、光譜響應
光譜響應是指芯片對于不同光波長光線的響應能力,通常用光譜響應曲線給出。從產品的技術發(fa)展趨勢(shi)看,無論是CCD還是CMOS,其體(ti)積小型化及高像素化仍是業界積極研發(fa)的目標。因為(wei)像素尺(chi)寸小則圖像產品的分辨率越高、清晰度(du)越好、體(ti)積越小,其應(ying)用面(mian)更廣(guang)泛。