25/08/05اسمارٽ فونز کان وٺي سائنسي اوزارن تائين، تصويري سينسر اڄ جي بصري ٽيڪنالاجي جي دل ۾ آهن. انهن مان، CMOS سينسر غالب قوت بڻجي ويا آهن، روزمره جي تصويرن کان وٺي جديد مائڪروسڪوپي ۽ سيمي ڪنڊڪٽر انسپيڪشن تائين هر شيءِ کي طاقت ڏين ٿا.
'ڪمپليمينٽري ميٽل آڪسائيڊ سيمي ڪنڊڪٽر' (CMOS) ٽيڪنالاجي هڪ اليڪٽرانڪ آرڪيٽيڪچر ۽ فيبريڪيشن پروسيس ٽيڪنالاجيز جو هڪ سيٽ آهي جنهن جا ايپليڪيشن ناقابل يقين حد تائين وسيع آهن. يقيناً، CMOS ٽيڪنالاجي کي جديد ڊجيٽل دور جي بنياد تي چئي سگهجي ٿو.
CMOS سينسر ڇا آهي؟
CMOS تصويري سينسر (CIS) فعال پکسلز استعمال ڪندا آهن، مطلب ته ڪئميرا جي هر پکسل ۾ ٽن يا وڌيڪ ٽرانزسٽرن جو استعمال. CCD ۽ EMCCD پکسلز ۾ ٽرانزسٽر نه هوندا آهن.
هر پڪسل ۾ ٽرانزسٽر انهن 'فعال' پڪسلز کي ڪنٽرول ڪرڻ، 'فيلڊ افيڪٽ' ٽرانزسٽرز ذريعي سگنلن کي وڌائڻ، ۽ انهن جي ڊيٽا تائين رسائي حاصل ڪرڻ جي قابل بڻائين ٿا، سڀ متوازي طور تي. هڪ پوري سينسر يا سينسر جي هڪ اهم حصي لاءِ هڪ واحد ريڊ آئوٽ رستي جي جاءِ تي، هڪCMOS ڪئميراگهٽ ۾ گهٽ هڪ پوري قطار ريڊ آئوٽ ADCs، سينسر جي هر ڪالم لاءِ هڪ (يا وڌيڪ) ADC شامل آهي. انهن مان هر هڪ پنهنجي ڪالم جي قيمت هڪ ئي وقت پڙهي سگهي ٿو. وڌيڪ، اهي 'فعال پکسل' سينسر CMOS ڊجيٽل لاجڪ سان مطابقت رکن ٿا، امڪاني سينسر ڪارڪردگي کي وڌائين ٿا.
گڏجي، اهي خوبيون CMOS سينسرز کي انهن جي رفتار ڏين ٿيون. تڏهن به، متوازي ۾ هن واڌ جي مهرباني، انفرادي ADCs پنهنجي دريافت ڪيل سگنلن کي وڌيڪ درستگي سان ماپڻ ۾ وڌيڪ وقت وٺي سگهن ٿا. اهي ڊگھا تبادلي جا وقت تمام گهٽ شور جي آپريشن جي اجازت ڏين ٿا، ايستائين جو وڌيڪ پکسل ڳڻپ لاءِ به. هن ۽ ٻين جدتن جي مهرباني، CMOS سينسرز جو پڙهڻ جو شور CCDs جي ڀيٽ ۾ 5x - 10x گهٽ هوندو آهي.
جديد سائنسي CMOS (sCMOS) ڪئميرا CMOS جو هڪ خاص ذيلي قسم آهن جيڪي تحقيق جي ايپليڪيشنن ۾ گهٽ شور ۽ تيز رفتار تصويرن لاءِ ٺهيل آهن.
سي ايم او ايس سينسر ڪيئن ڪم ڪندا آهن؟ (رولنگ بمقابله گلوبل شٽر سميت)
هڪ عام CMOS سينسر جو آپريشن شڪل ۾ ڏيکاريو ويو آهي ۽ هيٺ ڏنل بيان ڪيو ويو آهي. نوٽ ڪريو ته هيٺ ڏنل آپريشنل فرق جي نتيجي ۾، گلوبل بمقابله رولنگ شٽر CMOS ڪيمرائن لاءِ نمائش جو وقت ۽ آپريشن مختلف هوندو.
شڪل: CMOS سينسر لاءِ پڙهڻ جو عمل
نوٽ: CMOS ڪيمرائن لاءِ ريڊ آئوٽ عمل 'رولنگ شٽر' ۽ 'گلوبل شٽر' ڪيمرائن جي وچ ۾ مختلف آهي، جيئن متن ۾ بحث ڪيو ويو آهي. ٻنهي صورتن ۾، هر پڪسل ۾ هڪ ڪيپيسيٽر ۽ ايمپليفائر هوندو آهي جيڪو معلوم ٿيل فوٽو اليڪٽران جي ڳڻپ جي بنياد تي وولٽيج پيدا ڪندو آهي. هر قطار لاءِ، هر ڪالمن لاءِ وولٽيجز کي ڪالمن اينالاگ کان ڊجيٽل ڪنورٽرز ذريعي هڪ ئي وقت ماپيو ويندو آهي.
رولنگ شٽر
1. رولنگ شٽر CMOS سينسر لاءِ، مٿين قطار (يا اسپلٽ سينسر ڪيمرائن لاءِ مرڪز) کان شروع ٿيندڙ، قطار جي نمائش شروع ڪرڻ لاءِ قطار مان چارج صاف ڪريو.
2. 'لائن ٽائيم' گذرڻ کان پوءِ (عام طور تي 5-20 μs)، ايندڙ قطار ڏانهن وڃو ۽ قدم 1 کان ورجايو، جيستائين سڄو سينسر بي نقاب نه ٿئي.
3. هر قطار لاءِ، ايڪسپوزر دوران چارجز گڏ ٿيندا رهندا آهن، جيستائين اها قطار پنهنجو ايڪسپوزر وقت ختم نه ڪري. شروع ٿيندڙ پهرين قطار پهرين ختم ٿيندي.
4. هڪ ڀيرو قطار لاءِ ايڪسپوزر ختم ٿي وڃي، چارجز کي ريڊ آئوٽ ڪيپيسيٽر ۽ ايمپليفائر ڏانهن منتقل ڪريو.
5. ان قطار ۾ هر ايمپليفائر ۾ وولٽيج پوءِ ڪالمن ADC سان ڳنڍيل آهي، ۽ سگنل قطار ۾ هر پکسل لاءِ ماپيو ويندو آهي.
6. ريڊ آئوٽ ۽ ري سيٽ آپريشن کي مڪمل ٿيڻ ۾ 'لائن ٽائيم' لڳندو، جنهن کان پوءِ ايڪسپوزر شروع ڪرڻ لاءِ ايندڙ قطار پنهنجي ايڪسپوزر ٽائيم جي آخر تائين پهچي چڪي هوندي، ۽ اهو عمل قدم 4 کان ورجايو ويندو.
7. جيئن ئي مٿين قطار لاءِ ريڊ آئوٽ مڪمل ٿئي ٿو، بشرطيڪ هيٺئين قطار موجوده فريم کي ظاهر ڪرڻ شروع ڪري ڇڏيو هجي، مٿين قطار ايندڙ فريم (اوورليپ موڊ) جي نمائش شروع ڪري سگهي ٿي. جيڪڏهن نمائش جو وقت فريم جي وقت کان ننڍو آهي، ته مٿين قطار کي هيٺئين قطار جي نمائش شروع ٿيڻ جو انتظار ڪرڻ گهرجي. مختصر ترين ممڪن نمائش عام طور تي هڪ لائن جو وقت آهي.
ٽڪسن جو FL 26BW ڪولڊ CMOS ڪئميرا، سوني IMX533 سينسر جي خاصيت سان، هن رولنگ شٽر ٽيڪنالاجي کي استعمال ڪري ٿو.
گلوبل شٽر
1. حاصل ڪرڻ شروع ڪرڻ لاءِ، چارج هڪ ئي وقت سڄي سينسر مان صاف ڪيو ويندو آهي (پڪسل ويل جو گلوبل ري سيٽ).
2. نمائش دوران چارج جمع ٿئي ٿو.
3. نمائش جي آخر ۾، گڏ ڪيل چارجز هر پڪسل اندر هڪ نقاب واري کوهه ڏانهن منتقل ڪيا ويندا آهن، جتي اهي نوان دريافت ٿيل فوٽون ڳڻڻ کان سواءِ پڙهڻ جو انتظار ڪري سگهن ٿا. ڪجهه ڪيمرا هن مرحلي تي چارجز کي پڪسل ڪيپيسيٽر ۾ منتقل ڪن ٿا.
4. هر پڪسل جي نقاب واري علائقي ۾ محفوظ ٿيل معلوم ٿيل چارجز سان، پڪسل جو فعال علائقو ايندڙ فريم (اوورليپ موڊ) جي نمائش شروع ڪري سگهي ٿو.
5. نقاب واري علائقي مان پڙهڻ جو عمل رولنگ شٽر سينسرز وانگر اڳتي وڌندو آهي: هڪ وقت ۾ هڪ قطار، سينسر جي چوٽي کان، چارجز نقاب واري ويل کان ريڊ آئوٽ ڪيپيسيٽر ۽ ايمپليفائر ڏانهن منتقل ڪيا ويندا آهن.
6. انهي قطار ۾ هر ايمپليفائر ۾ وولٽيج ڪالمن ADC سان ڳنڍيل آهي، ۽ سگنل قطار ۾ هر پکسل لاءِ ماپيو ويندو آهي.
7. ريڊ آئوٽ ۽ ري سيٽ آپريشن کي مڪمل ٿيڻ ۾ 'لائن ٽائيم' لڳندو، جنهن کان پوءِ اهو عمل قدم 5 کان ايندڙ قطار لاءِ ورجايو ويندو.
8. هڪ ڀيرو سڀئي قطارون پڙهيون وينديون، ڪئميرا ايندڙ فريم پڙهڻ لاءِ تيار هوندو، ۽ جيڪڏهن نمائش جو وقت اڳ ۾ ئي گذري چڪو هجي ته اهو عمل قدم 2، يا قدم 3 کان ورجائي سگهجي ٿو.
ٽڪسن جو لبرا 3412M مونو ايس سي ايم او ايس ڪئميراعالمي شٽر ٽيڪنالاجي استعمال ڪري ٿو، هلندڙ نمونن جي صاف ۽ تيز گرفتاري کي فعال بڻائي ٿو.
CMOS سينسر جا فائدا ۽ نقصان
گڻ
● وڌيڪ رفتار: CMOS سينسر عام طور تي CCD يا EMCCD سينسر جي ڀيٽ ۾ ڊيٽا ٿرو پُٽ ۾ 1 کان 2 آرڊر تيز هوندا آهن.
● وڏا سينسر: تيز ڊيٽا ٿرو پُٽ وڌيڪ پکسل ڳڻپ ۽ ڏسڻ جا وڏا ميدان، ڏهه يا سوين ميگا پڪسل تائين، قابل بڻائي ٿو.
● گهٽ شور: ڪجهه CMOS سينسر 0.25e- تائين گهٽ ۾ گهٽ شور پڙهي سگهن ٿا، EMCCDs جو مقابلو ڪن ٿا بغير چارج ضرب جي جيڪو اضافي شور ذريعن کي شامل ڪري ٿو.
● پکسل سائيز جي لچڪ: صارف ۽ اسمارٽ فون ڪئميرا سينسر پکسل سائيز کي ~1 μm جي حد تائين هلائيندا آهن، ۽ 11 μm تائين پکسل سائيز جا سائنسي ڪئميرا عام آهن، ۽ 16 μm تائين موجود آهن.
● گھٽ بجلي جو استعمال: CMOS ڪيمرائن جي گهٽ طاقت جي گهرج انهن کي سائنسي ۽ صنعتي ايپليڪيشنن جي وسيع قسم ۾ استعمال ڪرڻ جي قابل بڻائي ٿي.
● قيمت ۽ زندگي گذارڻ: گهٽ-آخر CMOS ڪئميرا عام طور تي CCD ڪئميرائن سان ملندڙ جلندڙ يا گهٽ قيمت وارا هوندا آهن، ۽ اعليٰ-آخر CMOS ڪئميرا EMCCD ڪئميرائن جي ڀيٽ ۾ قيمت ۾ تمام گهٽ هوندا آهن. انهن جي متوقع سروس لائف ٽائيم EMCCD ڪئميرا کان تمام گهڻو اڳتي هجڻ گهرجي.
اوگڻ
● رولنگ شٽر: سائنسي CMOS ڪيمرائن جي اڪثريت ۾ رولنگ شٽر هوندو آهي، جيڪو تجرباتي ڪم جي وهڪري ۾ پيچيدگي شامل ڪري سگهي ٿو يا ڪجهه ايپليڪيشنن کي رد ڪري سگهي ٿو.
● مٿي ڳاڙهو ڪرنt: گھڻن CMOS ڪيمرائن ۾ CCD ۽ EMCCD سينسرز جي ڀيٽ ۾ تمام گھڻو ڊارڪ ڪرنٽ هوندو آهي، ڪڏهن ڪڏهن ڊگهي نمائش (> 1 سيڪنڊ) تي اهم شور پيدا ڪندا آهن.
جتي اڄ CMOS سينسر استعمال ٿين ٿا
انهن جي ورسٽائلٽي جي مهرباني، CMOS سينسر ايپليڪيشنن جي هڪ وسيع صف ۾ مليا آهن:
● ڪنزيومر اليڪٽرانڪس: اسمارٽ فون، ويب ڪيم، ڊي ايس ايل آر، ايڪشن ڪيم.
● حياتياتي سائنس: CMOS سينسر پاورمائڪروسڪوپي ڪيمرافلوروسينس اميجنگ ۽ طبي تشخيص ۾ استعمال ٿيندو آهي.
● فلڪيات: ٽيلي اسڪوپ ۽ خلائي تصويري ڊوائيسز اڪثر ڪري اعليٰ ريزوليوشن ۽ گهٽ شور لاءِ سائنسي CMOS (sCMOS) استعمال ڪندا آهن.
● صنعتي معائنو: خودڪار آپٽيڪل انسپيڪشن (AOI)، روبوٽڪس، ۽سيمي ڪنڊڪٽر جي چڪاس لاءِ ڪيمرارفتار ۽ درستگي لاءِ CMOS سينسر تي ڀروسو ڪريو.
● خودڪار: ايڊوانسڊ ڊرائيور اسسٽنس سسٽم (ADAS)، ريئر ويو ۽ پارڪنگ ڪيمرا.
● نگراني ۽ سيڪيورٽي: گهٽ روشني ۽ حرڪت جي سڃاڻپ جا نظام.
انهن جي رفتار ۽ قيمت جي ڪارڪردگي CMOS کي وڏي مقدار جي تجارتي استعمال ۽ خاص سائنسي ڪم ٻنهي لاءِ هڪ بهترين حل بڻائي ٿي.
ڇو CMOS هاڻي جديد معيار آهي
سي سي ڊي کان سي ايم او ايس ڏانهن منتقلي رات جو نه ٿي، پر اهو ناگزير هو. هتي ڇو سي ايم او ايس هاڻي تصويري صنعت جو بنياد آهي:
● پيداوار جو فائدو: معياري سيمي ڪنڊڪٽر فيبريڪيشن لائينن تي ٺهيل، قيمت گھٽائڻ ۽ اسڪيليبلٽي کي بهتر بڻائڻ.
● ڪارڪردگي ۾ واڌارو: رولنگ ۽ گلوبل شٽر آپشن، بهتر گهٽ روشني جي حساسيت، ۽ وڌيڪ فريم ريٽ.
● انضمام ۽ ذهانت: CMOS سينسر هاڻي آن-چپ AI پروسيسنگ، ايج ڪمپيوٽنگ، ۽ ريئل ٽائيم تجزيو کي سپورٽ ڪن ٿا.
● جدت: ابھرندڙ سينسر جا قسم جهڙوڪ اسٽيڪ ٿيل CMOS، ڪوانٽا تصوير سينسر، ۽ ڪروڊ سينسر CMOS پليٽ فارمن تي ٺهيل آهن.
اسمارٽ فونز کان وٺيسائنسي ڪيمرا، CMOS قابلِ قبول، طاقتور، ۽ مستقبل لاءِ تيار ثابت ٿيو آهي.
ٿڪل
CMOS سينسرز ڪارڪردگي، ڪارڪردگي ۽ قيمت جي توازن جي ڪري، اڪثر تصويري ايپليڪيشنن لاءِ جديد معيار ۾ ترقي ڪئي آهي. ڇا روزمره جي يادن کي پڪڙڻ يا تيز رفتار سائنسي تجزيو ڪرڻ، CMOS ٽيڪنالاجي اڄ جي بصري دنيا لاءِ بنياد فراهم ڪري ٿي.
جيئن ته گلوبل شٽر CMOS ۽ sCMOS جهڙيون جدتون ٽيڪنالاجي جي صلاحيتن کي وڌائينديون رهنديون آهن، ان جو غلبو ايندڙ سالن تائين جاري رهندو.
اڪثر پڇيا ويا سوال
رولنگ شٽر ۽ گلوبل شٽر ۾ ڇا فرق آهي؟
هڪ رولنگ شٽر تصوير جي ڊيٽا کي لائن ذريعي لائن پڙهي ٿو، جيڪو تيز رفتاري واري مضمونن کي پڪڙڻ وقت حرڪت جي نمونن (مثال طور، اسڪو يا ڊبل) جو سبب بڻجي سگهي ٿو.
هڪ گلوبل شٽر هڪ ئي وقت سڄي فريم کي پڪڙي ٿو، حرڪت مان بگاڙ کي ختم ڪري ٿو. اهو تيز رفتار تصويري ايپليڪيشنن جهڙوڪ مشين ويزن ۽ سائنسي تجربن لاءِ مثالي آهي.
رولنگ شٽر CMOS اوورليپ موڊ ڇا آهي؟
رولنگ شٽر CMOS ڪيمرائن لاءِ، اوورليپ موڊ ۾، ايندڙ فريم جي نمائش موجوده فريم جي مڪمل طور تي مڪمل ٿيڻ کان اڳ شروع ٿي سگهي ٿي، جيڪا وڌيڪ فريم ريٽ جي اجازت ڏئي ٿي. اهو ممڪن آهي ڇاڪاڻ ته هر قطار جي نمائش ۽ ريڊ آئوٽ وقت ۾ هڪجهڙائي رکي ٿي.
هي موڊ انهن ايپليڪيشنن ۾ ڪارآمد آهي جتي وڌ ۾ وڌ فريم ريٽ ۽ ٿرو پُٽ اهم آهن، جهڙوڪ تيز رفتار انسپيڪشن يا ريئل ٽائيم ٽريڪنگ ۾. بهرحال، اهو وقت ۽ هم وقت سازي جي پيچيدگي کي ٿورو وڌائي سگھي ٿو.
ٽڪسن فوٽونڪس ڪمپني لميٽيڊ سڀ حق محفوظ آهن. حوالو ڏيڻ وقت، مهرباني ڪري ذريعو تسليم ڪريو:www.tucsen.com
