cis原理培训教材
38页1、CIS原理知识分享CIS原理知识分享 CIS内部架构简介CIS内部架构简介 自聚焦透镜阵列原理自聚焦透镜阵列原理 图像传感器的历史图像传感器的历史 CIS光源工作原理CIS光源工作原理 Part 1 CIS 简介简介 Summary CIS 结构CIS 结构 CISCIS是英文Contact Image Sensor的缩写,直译为“接触式图像是英文Contact Image Sensor的缩写,直译为“接触式图像 传感器”,CIS是新型线性图像传感器,其剖面图如右下图。传感器”,CIS是新型线性图像传感器,其剖面图如右下图。 CIS由LED光源阵列(LEolightsource)、微自聚焦棒状透镜阵列(Rod Lens CIS由LED光源阵列(LEolightsource)、微自聚焦棒状透镜阵列(Rod Lens array)、光电传感器阵列(CMOS image sensor array)及其电路板、保护array)、光电传感器阵列(CMOS image sensor array)及其电路板、保护 玻璃、接口、外壳等部分组成。玻璃、接口、外壳等部分组成。 CIS 扫描钞票工作原理CI
2、S 扫描钞票工作原理 LED光源阵列发出的光线直射到待扫描物体表面(印LED光源阵列发出的光线直射到待扫描物体表面(印 刷品等),从其表面反射回的光线经自聚焦棒状透刷品等),从其表面反射回的光线经自聚焦棒状透 镜阵列聚焦,成像在光电传感器阵列上(一般是MOS镜阵列聚焦,成像在光电传感器阵列上(一般是MOS 器件),被转化为电荷存储起来。器件),被转化为电荷存储起来。 扫描面不同部位的光强不同,因而不同位置传感器扫描面不同部位的光强不同,因而不同位置传感器 单元(即CIS的像素)接收到的光强不一样。单元(即CIS的像素)接收到的光强不一样。 每个读取周期每个像素的光照时间(电荷积蓄时间)每个读取周期每个像素的光照时间(电荷积蓄时间) 是一致的,达到积蓄时间后,由移位寄存器控制模是一致的,达到积蓄时间后,由移位寄存器控制模 拟开关依次打开,将像素的电信号以模拟信号的形拟开关依次打开,将像素的电信号以模拟信号的形 式依次输出,从而得到纸币的模拟图像信号。式依次输出,从而得到纸币的模拟图像信号。 主要优点也是缺点主要优点也是缺点 CIS以前主要用在扫描仪中,传真机中,本身造价低 廉,又无需透镜
3、组,所以可以制作出结构更为紧凑 的扫描仪,成本也大大降低。但是,由于是接触式 扫描(必须与原稿保持很近的距离),只能使用LED光 源,景深、分辨率以及色彩表现目前都赶不上CCD感 光器件,也不能用于扫描透射片。 CIS原理学习的目的CIS原理学习的目的 1.CIS内部各个模块的基本原理?1.CIS内部各个模块的基本原理? 2.CIS为什么有这样的结构?2.CIS为什么有这样的结构? 3.NV为什么会选择CIS来获取钞票图像?3.NV为什么会选择CIS来获取钞票图像? Part 2 图像传感器的发展历史图像传感器的发展历史 Image Sensor Image Sensor 图像传感器发展应用分类图像传感器发展应用分类 电荷耦合技术电荷耦合技术 CCD CCD 图像传感器图像传感器 在摄像机、手机、光学技术、投影仪、扫描仪、数码相机等领域中都有一定的应用;含格状 排列像素的CCD应用于数码相机、光学扫瞄仪与摄影机的感光元件;超高分辨率的CCD芯片仍 相当昂贵,配备3CCD的静态照相机,其价位往往超出许多专业摄摄影者的预算;因此有些高 档相机使用旋转式色彩滤镜;一般的CCD大多能感应红外线
4、,所以衍生出红外线影像、夜视装 置、零照度(或趋近零照度)摄影机/照相机等;CCD在天文学方面有一种奇妙的应用方式,能 使固定式的望远镜发挥有如带追踪望远镜的功能。方法是让CCD上电荷读取和移动的方向与天 体运行方向一致,速度也同步,以CCD导星不仅能使望远镜有效纠正追踪误差,还能使望远镜 记录到比原来更大的视场。 光敏二极管技术光敏二极管技术 CMOSCMOS技术图像传感器技术图像传感器 微型摄像机,数字摄像机,数码相机,手机,安防监控,USB摄像机 电荷注入电荷注入CIDCID技术图像传感器技术图像传感器 光电倍增管技术光电倍增管技术 光电倍增管用在光学测量仪器和光谱分析仪器中。它能在低能级光度学和光谱学 方面测量波 长2001200纳米的极微弱辐射功率 光电二极管阵列技术光电二极管阵列技术 光谱观测和色度测量 图像传感器-CCD历史图像传感器-CCD历史 1969年 19691969年,为了改进存储技术,美国贝尔实验室的年,为了改进存储技术,美国贝尔实验室的W.S.BoyleW.S.Boyle与与 G.E.SmithG.E.Smith将可视电话和半导体泡存储技术结合,设计了可以沿
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