Βασικές αρχές των αισθητήρων εικόνας CMOS

έννοια
Το CMOS καλείται συμπληρωματικό μέταλλο-οξείδιο-ημιαγωγό (που βραχύνεται ως CMOS), ο οποίος είναι μια διαδικασία σχεδίου ολοκληρωμένων κυκλωμάτων που μπορεί να παραγάγει NMOS (MOSFET ν-τύπων) και PMOS σε ένα πρότυπο γκοφρετών πυριτίου. Το βασικό στοιχείο (MOSFET π-τύπων) καλείται CMOS επειδή NMOS και PMOS είναι συμπληρωματικά στα φυσικά χαρακτηριστικά.
Το CMOS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει τη στατική μνήμη τυχαίας προσπέλασης των συσκευών υπολογιστών, μικροελεγκτές, μικροεπεξεργαστές και άλλα ψηφιακά συστήματα κυκλωμάτων λογικής, καθώς επίσης και οπτικά όργανα, όπως οι αισθητήρες εικόνας CMOS.
Ο ρόλος του αισθητήρα εικόνας είναι να μετατραπεί το συναφές φως (φωτόνια) στα ηλεκτρικά σήματα που μπορούν να αντιμετωπισθούν, να αναλυθούν ή να αποθηκευτούν, και οι αισθητήρες εικόνας μπορούν να ταξινομηθούν σύμφωνα με τους τύπους δομών: μπροστινός-φωτισμένος, πίσω-φωτισμένος, και συσσωρευμένος

Βασική σύνθεση της κάμερας CMOS
Μια κάμερα CMOS αποτελείται από έναν φακό (φακός), μια εικόνα CMOS αισθαμένος ISP το τσιπ επεξεργασίας, και ένα τσιπ διεπαφών IO.

Ο ρόλος του αισθητήρα εικόνας CMOS:

Φωτοηλεκτρική μετατροπή: μετατροπή των οπτικών σημάτων στα ηλεκτρικά σήματα
Συσσώρευση δαπανών: συλλέξτε τις παραγμένες δαπάνες ως δαπάνες σημάτων
Μεταφορά σημάτων: κινήστε τη δαπάνη σημάτων προς τον κόμβο ανίχνευσης
Ανίχνευση σημάτων: μετατροπή της δαπάνης σημάτων σε ένα ηλεκτρικό σήμα (τάση)
Αναλογική σε ψηφιακό μετατροπή: μετατρέψτε το σήμα τάσης σε ένα ψηφιακό σήμα
Η λειτουργία της ISP ενότητας: μετατρέψτε την αρχική εικόνα (συνήθως με το σχήμα Bayer) που συλλέγεται από τον αισθητήρα εικόνας CMOS σε μια υψηλής ποιότητας και displayable εικόνα σχήματος YUV μέσω της ISP ροής επεξεργασίας σωληνώσεων.
Βασική δομή της ενότητας CMOS
Οι αισθητήρες εικόνας CMOS αποτελούνται γενικά από το γυαλί κάλυψης, το τσιπ αισθητήρων, τους δεσμούς καλωδίων, τα μαξιλάρια συσκευασίας και επαφών. Όπως φαίνεται στον αριθμό, οι διαφορετικοί αισθητήρες εικόνας CMOS χρησιμοποιούν το διαφορετικό σχήμα συσκευασίας, και τα μαξιλάρια επαφών χρήσης για να συνδέσουν με το PCB επιβιβάζονται.

Δομή τσιπ αισθητήρων CMOS
Ένα τσιπ αισθητήρων εικόνας CMOS αποτελείται συνήθως από μια ευαίσθητη σειρά κυττάρων εικόνας, έναν οδηγό σειρών, έναν οδηγό στηλών, μια λογική ελέγχου συγχρονισμού, έναν μετατροπέα ΑΓΓΕΛΙΏΝ, μια διεπαφή παραγωγής λεωφορείων στοιχείων, και μια διεπαφή ελέγχου, όπως φαίνεται στον αριθμό. Αυτά τα μέρη είναι συνήθως ενσωματωμένα στο ίδιο τσιπ σιλικόνης, και η διαδικασία εργασίας της μπορεί γενικά να διαιρεθεί σε αναστοιχειοθέτηση, φωτοηλεκτρική μετατροπή, ολοκλήρωση, και ανάγνωση.

Αρχικά, όταν φωτίζει το εξωτερικό φως τη σειρά εικονοκυττάρου, μια φωτοηλεκτρική επίδραση εμφανίζεται, και οι αντίστοιχες δαπάνες παράγονται στη μονάδα εικονοκυττάρου.
Οι πύλες μονάδων λογικής επιλογής σειρών η αντίστοιχη σειρά των μονάδων εικονοκυττάρου όπως απαιτείται. Τα σήματα εικόνας στις μονάδες εικονοκυττάρου σειρών διαβιβάζονται στις αντίστοιχες μονάδες επεξεργασίας αναλογικού σήματος και τους μετατροπείς A/D μέσω των λεωφορείων σημάτων των αντίστοιχων στηλών, και μετατρέπονται στα ψηφιακά σήματα εικόνας για την παραγωγή. Η μονάδα λογικής επιλογής σειρών μπορεί να ανιχνεύσει τη σειρά εικονοκυττάρου σταδιακά ή interlacedly. Η μονάδα λογικής επιλογής σειρών συνεργάζεται με τη μονάδα λογικής επιλογής στηλών για να πραγματοποιήσει τη λειτουργία εξαγωγής παραθύρων της εικόνας.
Η κύρια λειτουργία της μονάδας επεξεργασίας αναλογικού σήματος είναι να ενισχυθεί το σήμα και να βελτιωθεί η σήματος προς θόρυβο αναλογία. Επιπλέον, προκειμένου να ληφθεί μια πρακτική κάμερα με την αποδεκτή ποιότητα, τα διάφορα κυκλώματα ελέγχου, όπως ο χρονικός έλεγχος έκθεσης και ο αυτόματος έλεγχος κέρδους, πρέπει να περιληφθούν στο τσιπ.
Προκειμένου να γίνει το τσιπ
Για να λειτουργήσετε σύμφωνα με ορισμένος κτυπήστε, τα πολλαπλάσια σήματα ελέγχου συγχρονισμού πρέπει να χρησιμοποιηθούν. Προκειμένου να διευκολυνθεί η εφαρμογή της κάμερας, το τσιπ απαιτείται επίσης στην παραγωγή μερικά σήματα συγχρονισμού, όπως τα σήματα συγχρονισμού, τα σήματα έναρξης γραμμών, τα σήματα έναρξης τομέων, κ.λπ.