Особенности работы КМОП фотоприемника в режиме бегущего электронного затвора

/Проанализированы принципы построения и связанные с этим особенности функционирования твердотельного фотоэлектрического преобразователя на основе технологии КМОП. Подробно проанализированы, математически обоснованы и объяснены основные эффекты, возникающие при наблюдении динамических сюжетов с помощью КМОП фотодатчика./

Современные ТВ-системы строятся на основе использования принципа накопления, который, в отличие от принципа работы систем мгновенного действия, использует большую часть светового потока. Это резко повышает чувствительность, однако приводит к определенным проблемам при передаче быстродвижущихся объектов. В твердотельных фотоэлектрических преобразователях (ФЭП) широко распространенным методом решения этой проблемы является управление временем накопления при помощи режима быстродействующего электронного затвора (High Speed Electronic Shutter)...

Высокочувствительные, быстродействующие телевизионно-компьютерные системы реального времени для микроскопии, систем распознавания, робототехники и медицины

В настоящее время в различных системах управления и анализа, работа которых связана с обработкой растрового изображения все большее распространение находят видеокамеры с цифровым выходом на основе стандартных компьютерных интерфейсов. Это обусловлено удобством как аппаратной, так и программной интеграции таких устройств в более сложные системы. И передача потоков данных, и управление режимом работы камеры осуществляется по одному и тому же каналу. Удаление узла аналого-цифрового преобразования от системного блока компьютера также повышает и качественные характеристики формируемого изображения, за счет улучшения помехозащищенности.

В приложениях требующих высокой чувствительности и высокого быстродействия, например, таких как, медицинское и лабораторное оборудование, управление транспортными и промышленными роботами, оборонная индустрия, требуется передача несжатого, «живого» видео.

Телекамеры на КМОП фотоприемниках

/Рассмотрены особенности формирования телевизионного сигнала в телекамерах на КМОП фотоприёмниках. Показана перспективность этого класса видеоинформационных систем./

Одной из ключевых задач «Стратегии развития электронной промышленности России на ближайшие годы», разработанной Управлением радиоэлектронной промышленности и систем управления, является обеспечение массового производства перспективной электронной продукции, в том числе на основе широкого использования функциональной микроэлектроники. Массовая продукция типа аппаратуры цифрового вещательного и прикладного телевидения должна обеспечить рынок для современного микроэлектронного производства. Уже создаются научные, проектные, технические и технологические центры отрасли, включая дизайн-центры по разработке КМОП СБИС и элементов функциональной микроэлектроники «система на кристалле». Это направление микроэлектроники обусловило второй этап твердотельной революции в телевидении и является крайне актуальным направлением развития телевизионной техники.

В видимом и ближнем ИК диапазоне осуществлён качественный скачок благодаря переходу от главного типа фотоприёмников на ПЗС к КМОП фотоприёмникам. Принципиальное отличие этих приборов от ПЗС состоит в методе реализации развёртки. Координатная адресация к каждому элементу вместо протаскивания заряда каждого элемента сначала по всему столбцу, а потом по всей строке позволяет избежать искажений, связанных с неэффективностью переноса заряда. Телекамеры нового поколения, основанные на КМОП фотоприёмниках, объединяют в себе фотоприёмник, устройства развертки, квантования и обработки изображения, и в силу своей структурной сложности переходят в класс видеосистемам на кристалле...

Характеристики чувствительности телевизионных камер на матричных приборах с зарядовой связью

/Рассмотрены различные определения чувствительности твердотельных фотоэлектрических преобразователей. Получены выражения для интегральной и пороговой чувствительности матричных ПЗС. Произведены расчеты чувствительности для ряда матричных ПЗС, подтвердившие адекватность полученных выражений, показано влияние времени накопления и охлаждения на пороговую чувствительность./

Современные ТВ камеры в подавляющем большинстве используют в качестве фото-электрических преобразователей (ФЭП) твердотельные преобразователи на основе приборов с зарядовой связью (ПЗС) или же на основе приборов с координатной адресацией, так называемых однокристальных комплиментарных металл-оксид-полупроводник (КМОП) камер. Несмотря на значительный прогресс однокристальных ТВ камер, выполненных по КМОП технологии, фотоэлектрические характеристики камер на основе матричных ПЗС пока еще существенно превосходят аналогичные характеристики КМОП камер.