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Reflexions-Lichtschranke

Bildsensoren ICs sind Geräte, die Lichtwellen oder elektromagnetische Strahlung, die ein Objekt passieren oder von ihm reflektiert werden, in eine Informationen umwandeln, die ein Bild darstellen. Bildsensoren werden häufig in der Foto- und Videobranche, zur Herstellung von Digitalkameras, medizinischen Bildgebungsgeräten, Nachtsichtkameras, Wärmebildgeräten, Radargeräten, Sonaren usw. eingesetzt. Bildsensoren bestehen aus Tausenden von kleinen lichtempfindlichen Zellen, die das Licht erfassen, die Farbe erkennen und es in ein digitales Signal umwandeln. Es gibt zwei Haupttypen von Sensoren auf dem Markt: CCD-Sensoren und CMOS-Sensoren.

CCD

In diesem Sensor ist jede lichtempfindliche Zelle ein analoges Gerät. Wenn Licht auf den Schaltkreis trifft, wird es als kleine elektrische Ladung in jeder Fotozelle gehalten. Die Ladungen in der Pixelreihe, die den (einem oder mehreren) Ausgangsverstärkern am nächsten ist, werden verstärkt und ausgegeben. Dann verschiebt jede Pixelreihe ihre Ladung um eine Zeile näher an den Verstärker, wodurch die leere Leitung gefüllt wird, die den Verstärkern am nächsten ist. Dieser Prozess wird daraufhin wiederholt, bis alle Pixelreihen ihre Ladung verstärkt und ausgegeben haben.

CMOS

CMOS-Sensoren unterscheiden sich von CCD-Sensoren. CMOS-Bildsensoren haben einen Verstärker für jedes Pixel im Vergleich zu den wenigen Verstärkern eines CCD. Dies führt zu weniger Fläche für die Erfassung von Photonen als bei einem CCD. Dieses Problem wurde jedoch durch die Verwendung von Mikrolinsen vor jeder Fotodiode gelöst. Diese fokussieren das Licht in die Fotodiode, das andernfalls auf den Verstärker trifft und nicht erkannt wird. CMOS-Sensoren können potenziell mit weniger Komponenten implementiert werden, verbrauchen weniger Strom, und/oder ermöglichen schnelleres Auslesen als CCD-Sensoren. Sie sind außerdem weniger anfällig für statische Entladungen.

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