Αισθητήρα CMOS
CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor), το κινεζικό όνομα είναι συμπληρωματικό ημιαγωγό μεταλλικού οξειδίου, το οποίο είναι ένα σημαντικό τσιπ στο ηλεκτρονικό σύστημα, το οποίο διατηρεί τις πιο βασικές πληροφορίες της καθοδήγησης του συστήματος. Η τεχνολογία κατασκευής του CMOS και του γενικού τσιπ υπολογιστών έχουν τη διαφορά ότι, χρησιμοποιώντας κυρίως το ημιαγωγό πυρίτιο και το γερμάνιο, τα δύο αυτά στοιχεία, τα οποία συνυπάρχουν με N σε CMOS (με ηλεκτρισμό) και P (+ επίπεδο ισχύος) ημιαγωγών, τα αποτελέσματα επεξεργάζονται την εγγραφή τσιπ και την ερμηνεία της εικόνας. Αργότερα, διαπιστώθηκε ότι η CMOS μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως αισθητήρας εικόνας στην ψηφιακή φωτογραφία. Ο αισθητήρας CMOS μπορεί επίσης να υποδιαιρεθεί σε παθητικό αισθητήρα pixel (αισθητήρας παθητικού αισθητήρα πίξελ) και ενεργό αισθητήρα pixel (αισθητήρας ενεργού αισθητήρα Pixel).
Πλεονεκτικοί συντάκτες
Μία από τις προϋποθέσεις για την εκτεταμένη εφαρμογή των τελευταίων αισθητήρων CMOS είναι η υψηλότερη ευαισθησία, ο μικρότερος χρόνος έκθεσης και το συρρικνούμενο μέγεθος εικονοστοιχείων. Ένα μέτρο της ευαισθησίας των εικονοστοιχείων είναι το προϊόν του παράγοντα πλήρωσης (ο λόγος της φωτοευαίσθητης περιοχής προς ολόκληρη την περιοχή των εικονοστοιχείων) και η κβαντική απόδοση (ο αριθμός των ηλεκτρονίων που παράγονται από τα φωτόνια που βομβαρδίζονται στην οθόνη). Οι αισθητήρες CCD έχουν μεγάλο συντελεστή πλήρωσης λόγω των εγγενών χαρακτηριστικών της τεχνολογίας τους. Στον αισθητήρα εικόνας CMOS, για να επιτευχθεί συγκρίσιμος δείκτης θορύβου μετατροπέα CCD και επίπεδο ευαισθησίας, οι άνθρωποι στον ενεργό αισθητήρα pixel για συναρμολόγηση αισθητήρα εικόνας CMOS (APS) και για να μειωθεί ο συντελεστής πλήρωσης, ο λόγος είναι η επιφάνεια των εικονοστοιχείων ένα σημαντικό μέρος της περιοχής καταλαμβάνεται από το τρανζίστορ του ενισχυτή, το διαθέσιμο χώρο για τη μικρή φωτοηλεκτρική δίοδο. Ως εκ τούτου, ένας σημαντικός αναπτυξιακός στόχος των σημερινών αισθητήρων CMOS είναι η επέκταση του παράγοντα πλήρωσης. Η Sepp Lars (FillFactory), μέσω της τεχνολογίας χορήγησης διπλωμάτων ευρεσιτεχνίας, μπορεί να βελτιώσει σημαντικά τον παράγοντα πλήρωσης. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να μετατρέψει το μεγαλύτερο μέρος ενός τυποποιημένου τσιπ πυριτίου CMOS σε μια περιοχή ευαίσθητη στο φως. Με το μέγεθος των εικονοστοιχείων είναι μικρότερο, τόσο πιο δύσκολο είναι να βελτιωθεί ο παράγοντας πλήρωσης, η πιο δημοφιλής τεχνολογία είναι από την παραδοσιακή φωτογραφική μηχανή (FSI Front, Side Illumination) έως πίσω (BSI, φωτοευαίσθητος φωτισμός τύπου πίσω), τρανζίστορ ενισχυτή και κύκλωμα διασύνδεσης. τοποθετημένο μπροστά στην πλάτη, αφήνοντας όλη τη φωτοδίοδο, με αποτέλεσμα τον παράγοντα πλήρωσης 100% (όπως φαίνεται στο σωστό διάγραμμα).
Επιπλέον, για έναν τυπικό βιομηχανικό αισθητήρα εικόνας, επειδή πολλές σκηνές είναι υπό συνθήκες κακής φωτισμού, θα είναι πολύ χρήσιμο να έχουμε ένα μεγάλο δυναμικό εύρος. Η λειτουργία του αισθητήρα εικόνας CMOS για την επίτευξη αυτού του στόχου μέσω της καμπύλης μετατροπής πολλαπλών κλίσεων αποτελείται από γραμμικό τμήμα διαφορετικής κλίσης, που μαζί σχηματίζουν μια μη γραμμική χαρακτηριστική καμπύλη. Συνεπώς, το σκοτεινό μέρος μιας σκηνής μπορεί να καταλαμβάνει ένα μεγάλο μέρος της περιοχής μετατροπής του ενσωματωμένου μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό: η χαρακτηριστική καμπύλη μετατροπής είναι η πιο απότομη, για να επιτυγχάνεται υψηλή ευαισθησία και αντίθεση. Η επιπεδότητα του άνω μέρους της καμπύλης χαρακτηριστικών θα συλλάβει πολλές εντολές υπερέκθεσης στο φωτεινό μέρος της εικόνας και θα τις δείξει σε πιο λεπτομερή κλίμακα. Η χρήση πολλαπλών κλίσεων για τη λειτουργία του LUPA-4000 θα ταιριάζει με την οπτική δυναμική περιοχή μέχρι και 90dB με ένα εύρος μετατροπής A / D 10 bit.
Οι αισθητήρες εικόνας CMOS σειράς IM-001 με ανάλυση VGA αναπτύσσονται περαιτέρω σε αυτή τη βάση. είναι σχεδιασμένα για εφαρμογές αυτοκινήτων. Τα εικονοστοιχεία του αποτελούνται από φωτοδίοδοι και μπορούν να παρέχουν προσαρμοστική δυναμική περιοχή μέχρι 120dB. ACM 100 για εφαρμογές στην αυτοκινητοβιομηχανία για τη χρήση αυτών των αισθητήρων, η μονάδα κάμερας λέγεται ότι ολοκληρώνει την πρώτη στην αγορά παρόμοια προϊόντα με τη μορφή λύσεων κάμερας: η οπτική λύση θεωρείται ως βασικό στοιχείο για την προστασία του οδηγού, τη σύγκρουση, τη στήριξη της νυχτερινής όρασης και το μελλοντικό σύστημα ασφάλειας αυτοκινήτου με γνώμονα την παρακολούθηση των ελαστικών.
Επιπλέον, για τις φορητές εφαρμογές που είναι ανεξάρτητες από το ηλεκτρικό δίκτυο, η τεχνολογία CMOS, γνωστή για τη χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, έχει προφανή πλεονεκτήματα: Ο αισθητήρας εικόνας CMOS έχει σχεδιαστεί για τάση τροφοδοσίας 5V και 3,3V. Το τσιπ CCD απαιτεί περίπου 12V της τροφοδοσίας, οπότε πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας μετατροπέας τάσης, ο οποίος οδηγεί σε αύξηση της κατανάλωσης ισχύος. Από την άποψη της συνολικής κατανάλωσης ισχύος, η ενσωμάτωση των λειτουργιών του συστήματος ελέγχου και του συστήματος σε αισθητήρες CMOS θα φέρει ένα άλλο πλεονέκτημα: αφαιρεί όλες τις εξωτερικές συνδέσεις με άλλα εξαρτήματα ημιαγωγών. Ο κινητήρας υψηλής ισχύος έχει εγκαταλειφθεί στις μέρες μας, επειδή η κατανάλωση ενέργειας στο τσιπ είναι πολύ χαμηλότερη από αυτή που επιτυγχάνεται με το PCB ή την εξωτερική εφαρμογή του υποστρώματος.
