Còmhlaichean Dealanach CMOS: Cruinneil an aghaidh Rollaidh agus Mar a Thaghas Tu

ùine25/08/21

Ann an saoghal ìomhaighean didseatach, chan eil mòran nithean teicnigeach a bheir buaidh cho mòr air càileachd ìomhaigh ris an t-seòrsa còmhlachan dealanach anns an sensor agad. Ge bith a bheil thu a’ filmeadh phròiseasan gnìomhachais aig astar luath, a’ filmeadh sreathan cinematic, no a’ glacadh iongantas reul-eòlais lag, tha teicneòlas a’ chòmhlain taobh a-staigh do chamara CMOS a’ cluich pàirt chudromach ann am mar a thig an ìomhaigh dheireannach agad gu buil.

 

Tha dà sheòrsa de chòmhlaichean dealain CMOS as cumanta, còmhlaichean cruinneil agus còmhlaichean rollaidh, a’ cleachdadh dhòighean-obrach gu math eadar-dhealaichte airson solas a nochdadh agus a leughadh a-mach bho sensor. Tha e riatanach tuigse fhaighinn air na h-eadar-dhealachaidhean, na neartan agus na co-rèiteachaidhean aca ma tha thu airson an siostam ìomhaighean agad a mhaidseadh ris an tagradh agad.

 

Mìnichidh an t-artaigil seo dè a th’ ann an còmhlachan dealanach CMOS, mar a tha còmhlachan cruinneil agus còmhlachan rollaidh ag obair, mar a bhios iad ag obair ann an suidheachaidhean fìor, agus mar a cho-dhùnas tu dè as fheàrr dhutsa.

Dè a th’ ann an còmhlachan dealain CMOS?

’S e mothachaire CMOS cridhe a’ mhòr-chuid de chamarathan an latha an-diugh. Tha e an urra ri solas a tha a’ tighinn a-steach a thionndadh gu comharran dealain a ghabhas giullachd gu bhith na ìomhaigh. An “còmhla” ann anCamara CMOSchan eil e gu riatanach na chùirtear meacanaigeach - tha mòran dhealbhaidhean ùr-nodha an urra ri còmhlachan dealanach a bhios a’ cumail smachd air mar a ghlacas piogsail solas agus cuin a bhios iad.

 

Eu-coltach ri còmhlachan meacanaigeach a bhios a’ bacadh solas gu corporra, bidh còmhlachan dealanach ag obair le bhith a’ tòiseachadh agus a’ stad sruthadh cosgais taobh a-staigh gach piogsail. Ann an ìomhaighean CMOS, tha dà phrìomh ailtireachd còmhlachan dealanach ann: còmhlachan cruinneil agus còmhlachan rollaidh.

 

Carson a tha eadar-dhealachadh cudromach? Leis gu bheil buaidh dhìreach aig an dòigh nochdaidh agus leughaidh air:

● Riochdachadh gluasad agus saobhadh
● Geur-dhealbhachd ìomhaigh
● Mothachaileachd solais ìosal
● Ìre frèam agus dàil
● Freagarrachd iomlan airson diofar sheòrsaichean togail dhealbhan, bhidio, agus ìomhaighean saidheansail

A’ Tuigsinn Còmhdach Cruinneil

Braitear còmhlachan cruinneil GMAX3405

Stòr: Braitear Còmhla Cruinne GMAX3405

 

Mar a tha Còmhdach Cruinneil ag Obrachadh

Bidh camarathan còmhlaiche CMOS Global a’ tòiseachadh agus a’ crìochnachadh an nochdadh aig an aon àm air feadh an sensor gu lèir. Tha seo air a choileanadh le bhith a’ cleachdadh 5 no barrachd transistors gach piogsail, agus ‘storagenode’ a chumas cosgaisean photoelectron a chaidh fhaighinn rè an leughaidh. Seo sreath an nochdaidh:

 

1. Tòisich air nochdadh aig an aon àm anns gach piogsail le bhith a’ glanadh nan cosgaisean a chaidh fhaighinn chun na talmhainn.

2. Fuirich gus an tig an ùine nochdaidh a chaidh a thaghadh.

3. Aig deireadh an nochdaidh, gluais na cosgaisean a chaidh fhaighinn chun nód stòraidh anns gach piogsail, a’ crìochnachadh nochdadh a’ fhrèam sin.

4. Sreath às dèidh sreath, gluais dealanan a-steach do chomasair leughaidh a’ phìseil, agus cuir am bholtadh cruinnichte chun ailtireachd leughaidh, a’ crìochnachadh leis na h-innealan-tionndaidh analogach-gu-didseatach (ADCn). Mar as trice, faodar an ath nochdadh a dhèanamh aig an aon àm ris a’ cheum seo.

Buannachdan Còmhla Cruinneil

● Gun Saobhadh Gluasaid – Cumaidh cuspairean gluasadach an cumadh agus an geoimeatraidh gun an claonadh no an crathadh a dh’ fhaodadh tachairt le leughadh sreathmhor.
● Glacadh Àrd-astar – Freagarrach airson gluasad a reothadh ann an seallaidhean luath, leithid ann an spòrs, robotachd, no smachd càileachd saothrachaidh.
● Latency Ìosal – Tha a h-uile dàta ìomhaigh ri fhaighinn aig an aon àm, a’ comasachadh sioncronachadh mionaideach le tachartasan taobh a-muigh, leithid cuislean laser no solais strobe.

Cuingealachaidhean Còmhla Cruinneil

● Mothachaidh Solais Nas Ìsle – Bidh cuid de dhealbhaidhean piogsail còmhlaiche cruinneil a’ ìobairt èifeachdas cruinneachadh solais gus àite a thoirt don chuairteachadh a tha a dhìth airson nochdadh aig an aon àm.
● Cosgais is Iom-fhillteachd nas Àirde – Tha saothrachadh nas dùbhlanaiche, agus gu tric bidh prìsean nas àirde mar thoradh air an sin an taca ri co-aoisean còmhlachan rollaidh.
● Comasachd air Fuaim nas Motha – A rèir dealbhadh an mothachaidh, faodaidh an dealanachd a bharrachd gach piogsail fuaim leughaidh beagan nas àirde adhbhrachadh.

A’ Tuigsinn Rolling Shutter

Mar a tha Còmhdach Rollaidh ag Obrachadh

Le dìreach 4 transistors agus gun nód stòraidh, tha an seòrsa sìmplidh seo de dhealbhadh piogsail CMOS a’ leantainn gu obrachadh còmhlachan dealanach nas iom-fhillte. Bidh piogsail còmhlachan rollaidh a’ tòiseachadh agus a’ stad foillseachadh an sensor aon sreath aig an aon àm, a’ ‘roiligeadh’ sìos an sensor. Tha an sreath mu choinneamh (air a shealltainn san fhigear cuideachd) air a leantainn airson gach foillseachadh:

Giùlan còmhlachan rollaidh

Figear: Pròiseas còmhlachan rollaidh airson mothachaire camara 6x6 piogsail

Bidh a’ chiad fhrèam a’ tòiseachadh air an nochdadh (buidhe) aig mullach an sensor, a’ sguabadh sìos aig ìre aon loidhne gach loidhne. Cho luath ‘s a bhios an nochdadh deiseil airson na loidhne as àirde, bidh an leughadh a-mach (purpaidh) agus an uairsin toiseach an ath nochdaidh (gorm) a’ sguabadh sìos an sensor.

 

1. Tòisich nochdadh don t-sreath as àirde den sensor le bhith a’ glanadh nan cosgaisean a chaidh fhaighinn chun na talmhainn.
2. Às dèidh don ‘ùine sreath’ a bhith seachad, gluais chun dàrna sreath den sensor agus tòisich air nochdadh, ag ath-aithris sìos an sensor.
3. Cho luath ‘s a bhios an ùine nochdaidh a chaidh iarraidh seachad airson an t-sreath as àirde, cuir crìoch air an nochdadh le bhith a’ cur nan cosgaisean a chaidh fhaighinn tron ​​ailtireachd leughaidh. Is e ‘ùine na sreath’ an ùine a bheir e gus seo a dhèanamh.
4. Cho luath ‘s a bhios an leughadh deiseil airson sreath, tha e deiseil airson tòiseachadh air nochdadh a-rithist bho Cheum 1, eadhon ged a tha sin a’ ciallachadh a bhith a’ dol thairis air sreathan eile a tha a’ dèanamh an nochdaidh roimhe.

Buannachdan Còmhla Rollaidh

Coileanadh nas fheàrr ann an solas ìosal– Faodaidh dealbhaidhean nam piogsail prìomhachas a thoirt do chruinneachadh solais, a’ leasachadh co-mheas comharra-gu-fuaim ann an suidheachaidhean dorcha.
Raon Fiùghantach nas Àirde– Faodaidh dealbhaidhean leughaidh sreathmhor dèiligeadh nas gràsmhoire ri prìomh thachartasan nas soilleire agus faileasan nas dorcha.
Nas saoire– Tha mothachairean CMOS còmhlachan rollaidh nas cumanta agus nas èifeachdaiche a thaobh cosgais ri dhèanamh.

 

Cuingealachaidhean Còmhla Rollaidh

Artifactan Gluasaid– Dh’fhaodadh cuspairean a tha a’ gluasad gu luath nochdadh cam no lùbte, ris an canar “buaidh an còmhlachan rollaidh”.
Buaidh Jello ann am bhidio– Faodaidh dealbhan-làimhe le crith no gluasad luath crathadh adhbhrachadh san ìomhaigh.
Dùbhlain Sioncronachaidh– Nas lugha freagarrach airson tagraidhean a dh’ fheumas ùineachadh mionaideach le tachartasan taobh a-muigh.

 

Cruinneil an aghaidh Rolling Shutter: Coimeas Taobh ri Taobh

còmhlachan cruinneil an aghaidh còmhlachan rollaidh

Seo sealladh àrd-ìre air mar a tha còmhlachan rollaidh is cruinneil an coimeas:

Feart

Còmhdach rollaidh

Còmhdach Cruinneil

Dealbhadh Piogsail

4-transistor (4T), gun nód stòraidh

5+ transistors, a’ gabhail a-steach nód stòraidh

Mothachaidh Solais

Factar lìonaidh nas àirde, furasta atharrachadh gu cruth le solas cùil → QE nas àirde

Factar lìonaidh nas ìsle, BSI nas iom-fhillte

Coileanadh Fuaim

Fuaim leughaidh nas ìsle san fharsaingeachd

Dh’ fhaodadh fuaim beagan nas àirde a bhith ann air sgàth cuairteachadh a bharrachd

Saobhadh Gluasaid

Comasach (buaidh claon, crathadh, jello)

Chan eil gin ann — nochdaidh a h-uile piogsail aig an aon àm

Comas Luas

Faodaidh e nochdadh a thar-chòmhdach agus iomadh sreath a leughadh; gu tric nas luaithe ann an cuid de dhealbhaidhean

Cuingealaichte le leughadh làn-fhrèam, ged a dh’ fhaodadh leughadh roinnte cuideachadh

Cosgais

Cosgais saothrachaidh nas ìsle

Cosgais saothrachaidh nas àirde

Na Cùisean Cleachdaidh as Fheàrr

Dealbhan ann an solas ìosal, cinematography, togail dhealbhan coitcheann

Glacadh gluasad aig astar luath, sgrùdadh gnìomhachais, meatreòlas mionaideach

Eadar-dhealachaidhean Coileanaidh Prìomh

Mar as trice bidh piogsail còmhlachan rollaidh a’ cleachdadh dealbhadh 4-transistor (4T) às aonais nód stòraidh, agus feumaidh còmhlachan cruinneil 5 no barrachd transistors gach piogsail a bharrachd air cuairteachadh a bharrachd gus foto-electronan a stòradh mus tèid an leughadh a-mach.

 

Factar Lìonaidh & Mothachaidh– Leigidh an ailtireachd 4T nas sìmplidhe le factar lìonaidh piogsail nas àirde, a’ ciallachadh gu bheil barrachd de uachdar gach piogsail coisrigte do chruinneachadh solais. Bidh an dealbhadh seo, còmhla ris an fhìrinn gum faodar mothachairean còmhlachan rollaidh atharrachadh nas fhasa gu cruth le solas cùil, gu tric a’ leantainn gu èifeachdas cuantamach nas àirde.
Coileanadh Fuaim– Mar as trice, tha nas lugha de transistors agus cuairteachadh nas lugha iom-fhillte a’ ciallachadh gu bheil fuaim leughaidh nas ìsle aig còmhlachan rollaidh, agus mar sin tha iad nas freagarraiche airson tagraidhean ann an solas ìosal.
Comas Luas– Faodaidh còmhlachan rollaidh a bhith nas luaithe ann an ailtireachd sònraichte oir leigidh iad le nochdadh agus leughadh a-mach a bhith a’ dol thairis air a chèile, ged a tha seo gu mòr an urra ri dealbhadh mothachaidh agus eileagtronaig leughaidh.

 

Cosgais & Saothrachadh – Mar as trice bidh sìmplidheachd piogsail còmhlachan rollaidh ag adhbhrachadh cosgaisean cinneasachaidh nas ìsle an taca ri còmhlachan cruinneil.

Beachdachaidhean agus Dòighean-obrach Adhartach

Còmhdach meallta-chruinneil

Ann an suidheachaidhean far am faod thu smachd a chumail gu mionaideach air cuin a ruigeas solas an sensor—leithid a bhith a’ cleachdadh stòr solais LED no laser air a bhrosnachadh le bathar-cruaidh—faodaidh tu toraidhean “coltach ri toraidhean cruinneil” fhaighinn le còmhlachan rollaidh. Bidh an dòigh còmhlachan meallta-chruinneil seo a’ sioncronachadh an t-soillseachadh leis an uinneag nochdaidh, a’ lughdachadh nithean gluasaid gun a bhith feumach air dealbhadh còmhlachan cruinneil fìor.

 

For-chòmhdach Ìomhaigh

Faodaidh mothachairean còmhlachan rollaidh tòiseachadh air an ath fhrèam a nochdadh mus bi leughadh a-mach an fhrèam làithreach deiseil. Bidh an nochdadh thar-tharraingeach seo a’ leasachadh cearcall dleastanais agus tha e buannachdail airson tagraidhean aig astar luath far a bheil glacadh an àireamh as motha de fhrèamaichean gach diog deatamach, ach faodaidh e deuchainnean mothachail air ùine a dhèanamh nas duilghe.

 

Leughadh ioma-shreath

Faodaidh mòran chamarathan CMOS àrd-astar barrachd air aon sreath de piogsail a leughadh aig an aon àm. Ann an cuid de mhodhan, thèid sreathan a leughadh ann an càraidean; ann an dealbhaidhean adhartach, faodar suas ri ceithir sreathan a leughadh aig an aon àm, a’ lughdachadh gu h-èifeachdach an ùine leughaidh frèam iomlan.

 

Ailtireachd Braitearan Roinnte

Faodaidh còmhlachan rollaidh is cruinneil cruth mothachaidh roinnte a chleachdadh, far a bheil an mothachair ìomhaigh air a roinn gu dìreach ann an dà leth, gach fear le sreath fhèin de ADCn.

● Ann am mothachairean sgoltadh còmhlachan rollaidh, bidh an leughadh gu tric a’ tòiseachadh bhon mheadhan agus a’ roiligeadh a-mach a dh’ionnsaigh a’ mhullaich agus a’ bhonn, a’ lughdachadh an dàil tuilleadh.
● Ann an dealbhadh còmhlachan cruinneil, faodaidh leughadh roinnte ìrean frèam a leasachadh gun atharrachadh a dhèanamh air co-aimsireileachd nochdaidh.

Mar a thaghas tu airson an tagraidh agad: Còmhdach rollaidh no cruinneil?

Dh’fhaodadh gum bi buannachd aig an còmhlachan cruinneil air tagraidhean

● Feum air clàr-ama mionaideach airson tachartasan

● Feumaidh ùine nochdaidh glè ghoirid

● Feumaidh dàil fo-mhille-diog mus tòisich togail gus sioncronachadh le tachartas

● Glac gluasad no daineamaigs air sgèile mhòr aig sgèile-ama coltach no nas luaithe ri còmhlaiche rollaidh

● Feumaidh togail aig an aon àm thar an sensor, ach chan urrainnear smachd a chumail air stòran solais gus còmhlachan meallta-chruinneil a chleachdadh thar raon mòr

Dh’fhaodadh gum bi buannachd aig an còmhlachan rollaidh air tagraidhean

● Tagraidhean dùbhlanach ann an solas ìosal: Bidh èifeachdas cuantamach a bharrachd agus fuaim nas ìsle chamarathan còmhlachan rollaidh gu tric a’ leantainn gu SNR nas fheàrr

● Tagraidhean aig astar luath far nach eil co-aimsireild cheart thar an sensor cudromach, no far a bheil an dàil beag an taca ri clàran-ama deuchainneach

● Cleachdaidhean eile nas coitcheann far a bheil sìmplidheachd saothrachaidh agus cosgais nas ìsle chamarathan rollaidh buannachdail

Mearachdan Cumanta

1. "Tha còmhlachan rollaidh an-còmhnaidh dona."

Chan eil sin fìor—tha còmhlachan rollaidh air leth freagarrach airson mòran chùisean cleachdaidh agus gu tric bidh iad a’ dèanamh nas fheàrr na còmhlachan cruinneil ann an solas ìosal agus raon fiùghantach.

2. "Tha còmhlachan cruinneil an-còmhnaidh nas fheàrr."

Ged a tha glacadh gun shaobhadh na bhuannachd, is dòcha gum bi na co-rèiteachaidhean ann an cosgais, fuaim agus cugallachd nas cudromaiche na buannachdan ìomhaighean aig astar nas slaodaiche.

3. "Chan urrainn dhut bhidio a losgadh le còmhlachan rollaidh."

Bidh mòran chamarathan taigh-dhealbh àrd-inbhe a’ cleachdadh còmhlachan rollaidh gu h-èifeachdach; faodaidh dòighean filmeadh faiceallach artaifeactan a lughdachadh.

4. "Bidh còmhlachan cruinneil a’ cur às do gach doilleireachd gluasad."

Bidh iad a’ cur casg air saobhadh geoimeatrach, ach faodaidh doilleireachd gluasad bho amannan nochdaidh fada tachairt fhathast.

Co-dhùnadh

Tha an roghainn eadar teicneòlas cruinneil agus teicneòlas còmhlachan rollaidh ann an camara CMOS an urra ri cothromachadh eadar làimhseachadh gluasad, cugallachd solais, cosgais, agus feumalachdan sònraichte an tagraidh agad.

● Ma tha feum agad air glacadh gun shaobhadh airson seallaidhean a tha a’ gluasad gu luath, ’s e còmhlachan cruinneil an roghainn shoilleir.

● Ma tha thu a’ cur prìomhachas air coileanadh ann an solas ìosal, raon fiùghantach, agus buidseat, is tric a bheir an còmhlachan rollaidh na toraidhean as fheàrr.

Le bhith a’ tuigsinn nan eadar-dhealachaidhean seo, bidh e comasach dhut an inneal ceart a thaghadh – ge bith an ann airson ìomhaighean saidheansail, sgrùdadh gnìomhachais no cinneasachadh cruthachail a tha e.

Ceistean Cumanta

Dè an seòrsa còmhlachan a tha nas fheàrr airson dealbhan-camara bhon adhar no mapadh le dròn?

Airson mapadh, suirbhidh, agus sgrùdadh far a bheil cruinneas geoimeatrach deatamach, is fheàrr còmhlachan cruinneil gus casg a chur air saobhadh. Ach, airson bhidio adhair cruthachail, faodaidh còmhlachan rollaidh toraidhean sàr-mhath a thoirt seachad fhathast ma thèid smachd a chumail air gluasadan.

Ciamar a bheir roghainn còmhlachan buaidh air dealbhan ann an solas ìosal?

San fharsaingeachd, tha buannachd aig còmhlachan rollaidh ann an coileanadh ann an solas ìosal leis gu bheil na dealbhaidhean piogsail aca comasach air prìomhachas a thoirt do èifeachdas cruinneachadh solais. Is dòcha gum bi feum aig còmhlachan cruinneil air cuairteachadh nas iom-fhillte a dh’ fhaodadh cugallachd a lughdachadh beagan, ged a tha dealbhaidhean ùr-nodha a’ dùnadh a’ bheàirn seo.

Ciamar a bheir an seòrsa còmhlachan buaidh aircamara saidheansail?

Ann an ìomhaighean saidheansail aig astar luath—leithid tracadh mìrean, daineamaigs cheallan, no ballistics—gu tric bidh còmhlaiche cruinneil riatanach gus casg a chuir air saobhadh gluasaid. Ach airson maicreasgopaidh fluorescence ìosal-sholais,camara sCMOSfaodar còmhlachan rollaidh a thaghadh gus cugallachd agus raon fiùghantach a mheudachadh.

 

Dè a tha nas fheàrr airson sgrùdadh gnìomhachais?

Anns a’ mhòr-chuid de ghnìomhan sgrùdaidh gnìomhachais—gu h-àraidh an fheadhainn a tha a’ toirt a-steach criosan giùlain gluasadach, innealan-fuadain, no lèirsinn innealan—is e còmhlachan cruinneil an roghainn as sàbhailte gus dèanamh cinnteach à tomhasan mionaideach às aonais mearachdan geoimeatrach air adhbhrachadh le gluasad.

Tucsen Photonics Co., Ltd. Gach còir glèidhte. Nuair a bhios tu a’ toirt iomradh, feuch an cuir thu an stòr an cèill:www.tucsen.com

Prìsean agus Roghainnean

prìomh-phuingear
Còd-phuinge
gairm
Seirbheis luchd-cleachdaidh air-loidhne
bonn-chomharra
Còd-fleòdraidh

Prìsean agus Roghainnean