25/08/05Ho tloha ho li-smartphone ho ea ho lisebelisoa tsa saense, li-sensor tsa litšoantšo li bohareng ba theknoloji ea kajeno ea pono. Har'a tsena, li-sensor tsa CMOS li fetohile matla a ka sehloohong, a matlafatsang ntho e 'ngoe le e' ngoe ho tloha lifoto tsa letsatsi le letsatsi ho ea ho tlhahlobo e tsoetseng pele ea microscopy le semiconductor.
Theknoloji ea 'Complementary Metal Oxide Semiconductor' (CMOS) ke meralo ea elektroniki le sete sa mekhoa ea mahlale eo ts'ebeliso ea eona e pharalletseng ka mokhoa o makatsang. Ehlile, theknoloji ea CMOS ho ka thoe e tšehetsa mehla ea sejoale-joale ea dijithale.
Sensor ea CMOS ke Eng?
Li-sensor tsa setšoantšo sa CMOS (CIS) li sebelisa lipikselse tse sebetsang, ho bolelang ho sebelisoa ha li-transistors tse tharo kapa ho feta pixeli ka 'ngoe ea khamera. Lipikselse tsa CCD le EMCCD ha li na li-transistors.
Li-transistors ho pixel e 'ngoe le e' ngoe li nolofalletsa lipikselse tsena tse 'mahlaha-hlaha' hore li laoloe, matšoao a holisoa ka li-transistors tsa 'field effect', 'me data ea bona e fihlellehe, kaofela ka tsela e tšoanang. Sebakeng sa tsela e le 'ngoe ea ho bala bakeng sa kutlo eohle kapa karoloana e kholo ea kutlo, aKhamera ea CMOSe kenyelletsa bonyane mola o le mong oa li-ADC tsa ho bala, ADC e le 'ngoe (kapa ho feta) bakeng sa kholomo ka 'ngoe ea sensor. E 'ngoe le e' ngoe ea tsena e khona ho bala boleng ba kholomo ea bona ka nako e le 'ngoe. Ho feta moo, li-sensor tsena tsa "pixel e sebetsang" li tsamaisana le logic ea dijithale ea CMOS, e eketsa ts'ebetso ea sensor e ka bang teng.
Ka kopanelo, litšoaneleho tsena li fa li-sensor tsa CMOS lebelo la tsona. Leha ho le joalo, ka lebaka la keketseho ena ea ho bapisa, li-ADC ka bomong li khona ho nka nako e telele ho lekanya matšoao a bona a fumanoeng ka ho nepahala haholoanyane. Linako tsena tse telele tsa phetoho li lumella ts'ebetso ea lerata le tlase haholo, esita le bakeng sa lipalo tse phahameng tsa pixel. Ka lebaka la sena, le tse ling tse ncha, lerata le baloang la li-sensor tsa CMOS le atisa ho ba 5x - 10x tlase ho feta ea CCDs.
Likh'amera tsa sejoale-joale tsa saense tsa CMOS (sCMOS) ke mofuta o ikhethileng oa CMOS o etselitsoeng lerata le tlase le litšoantšo tse potlakileng lits'ebetsong tsa lipatlisiso.
Li-sensor tsa CMOS li sebetsa joang? (Ho kenyeletsoa Rolling vs Global Shutter)
Ts'ebetso ea sensor e tloaelehileng ea CMOS e bonts'oa setšoantšong mme e hlalositsoe ka tlase. Hlokomela hore ka lebaka la liphapang tsa ts'ebetso tse ka tlase, nako le ts'ebetso ea ts'ebetso e tla fapana bakeng sa lik'hamera tsa CMOS tsa lefats'e le tsa rolling shutter.
Setšoantšo: Mokhoa oa ho bala oa sensor ea CMOS
HLOKOMELA: Mokhoa oa ho bala oa lik'hamera tsa CMOS o fapana pakeng tsa "rolling shutter" le "global shutter" ea lik'hamera, joalo ka ha ho tšohloa sengolong. Boemong bofe kapa bofe, pixel ka 'ngoe e na le capacitor le amplifier tse hlahisang motlakase ho latela palo ea photoelectron e fumanoeng. Bakeng sa mola o mong le o mong, li-voltages tsa kholomo e 'ngoe le e' ngoe li lekantsoe ka nako e le 'ngoe ka li-column analog ho li-converter tsa dijithale.
Rolling Shutter
1. Bakeng sa senotlolo sa CMOS sa shutter, ho qala moleng o ka holimo (kapa setsi sa lik'hamera tsa splitsensor), hlakola tefiso ho tloha moleng ho qala ho pepeseha ha mola oo.
2. Ka mor'a hore 'line nako' e fete (hangata 5-20 μs), fetela moleng o latelang 'me u phete ho tloha mohato oa 1, ho fihlela sensor eohle e pepesa.
3. Moleng o mong le o mong, litefiso lia bokellana nakong ea ho pepeseha, ho fihlela mola o qeta nako ea ho pepeseha. Mola oa pele o tla qala o tla qetella pele.
4. Hang ha ho pepeseha ho felile bakeng sa mola, fetisetsa litefiso ho capacitor ea ho bala le amplifier.
5. Voltage e ho amplifier ka 'ngoe moleng oo e ntan'o kopanngoa le kholomo ea ADC, 'me lets'oao le lekanngoa bakeng sa pixel e 'ngoe le e 'ngoe moleng.
6. Ts'ebetso ea ho bala le ho seta bocha e tla nka 'nako ea mohala' ho phetheloa, ka mor'a moo mola o latelang oa ho pepeseha o tla be o fihlile pheletsong ea nako ea ho pepeseha, 'me ts'ebetso e phetoa ho tloha mohato oa 4.
7. Hang ha ho bala ho phethehile bakeng sa mola o ka holimo, ho fana ka hore mola o ka tlaase o qale ho pepesa foreimi ea hona joale, mola o ka holimo o ka qala ho pepeseha ha foreimi e latelang (mokhoa oa ho kopana). Haeba nako ea ho pepeseha e le khuts'oane ho feta nako ea foreimi, mola o ka holimo o tlameha ho emela mola o tlase ho qala ho pepeseha. Nako e khuts'oane ea ho pepeseha hangata ke nako ea mohala o le mong.
Tucsen's FL 26BW Cooled CMOS Khamera, e nang le sensor ea Sony IMX533, e sebelisa theknoloji ena ea shutter.
Global Shutter
1. Ho qala ho fumana, tefiso e hlakotsoe ka nako e le 'ngoe ho tloha ho sensor eohle (ho tsosolosa lefats'e la pixel hantle).
2. Tefiso e bokellana nakong ea ho pepeseha.
3. Qetellong ea ho pepeseha, litefiso tse bokelletsoeng li isoa selibeng se sirelelitsoeng ka har'a pixel e 'ngoe le e 'ngoe, moo li ka emelang ho bala ntle le hore li-photon tse ncha li baloe. Lik'hamera tse ling li fetisetsa litefiso ho pixel capacitor nakong ena.
4. Ka litefello tse fumanoeng tse bolokiloeng sebakeng se koahetsoeng sa pixel ka 'ngoe, sebaka se sebetsang sa pixel se ka qala ho pepeseha ha foreimi e latelang (mokhoa oa ho kopana).
5. Ts'ebetso ea ho bala ho tloha sebakeng se koahetsoeng e tsoela pele joaloka li-sensors tse koalang: Mola o le mong ka nako, ho tloha holimo ho sensor, litefiso li fetisoa ho tloha seliba se koahetsoeng ho ea ho capacitor ea ho bala le amplifier.
6. Matla a matla a amplifier ka 'ngoe moleng oo a hokahane le kholomo ea ADC, 'me lets'oao le lekantsoe bakeng sa pixel e 'ngoe le e 'ngoe moleng.
7. Ts'ebetso ea ho bala le ho seta bocha e tla nka 'nako ea mohala' ho phetheloa, 'me ts'ebetso e tla phetoa moleng o latelang ho tloha mohato oa 5.
8. Hang ha mela eohle e balile, khamera e se e loketse ho bala foreimi e latelang, 'me ts'ebetso e ka phetoa ho tloha mohato oa 2, kapa mohato oa 3 haeba nako ea ho pepeseha e se e fetile.
Khamera ea Tucsen's Libra 3412M Mono sCMOSe sebelisa theknoloji ea shutter ea lefats'e, e nolofalletsang ho hapa lisampole tse tsamaeang ka mokhoa o hlakileng le o potlakileng.
Melemo le mathata a li-Sensors tsa CMOS
Melemo
● Mabelo a holimo: Li-sensor tsa CMOS hangata li na le li-oda tse 1 ho isa ho tse 2 tsa boholo ka potlako ho phallo ea data ho feta li-CCD kapa tsa EMCCD.
● Lisensara tse khōloanyane: Phatlalatso e potlakileng ea data e thusa lipalo tse phahameng tsa pixel le likarolo tse kholo tsa pono, ho fihla ho li-megapixel tse mashome kapa tse makholo.
● Lerata le tlaase: Li-sensor tse ling tsa CMOS li ka bala lerata le tlase joalo ka 0.25e-, li-EMCCD tse qothisanang lehlokoa le tsona ntle le ho hloka ho atisoa ha tefiso ho eketsang mehloli e meng ea lerata.
● Ho tenyetseha ha boholo ba pixel: Lisensara tsa kh'amera ea bareki le li-smartphone li khanna boholo ba pixel ho theosa ho fihla ho ~ 1 μm, 'me lik'hamera tsa saense tse fihlang ho 11 μm ka boholo ba pixel li tloaelehile,' me li fumaneha ho fihla ho 16 μm.
● Tšebeliso e tlaase ea matla: Litlhokahalo tse tlase tsa matla a lik'hamera tsa CMOS li li nolofalletsa ho sebelisoa mefuteng e mengata e fapaneng ea ts'ebeliso ea mahlale le indasteri.
● Theko le bophelo bohle: Lik'hamera tsa CMOS tse tlaase hangata li tšoana kapa li theko e tlaase ho lik'hamera tsa CCD, 'me lik'hamera tsa CMOS tse phahameng li theko e tlaase haholo ho feta lik'hamera tsa EMCCD. Bophelo ba bona ba ts'ebeletso bo lebelletsoeng bo lokela ho feta kh'amera ea EMCCD haholo.
Mebe
● Sekoahelo sa ho roala: Bongata ba lik'hamera tsa CMOS tsa saense li na le shutter, e ka eketsang ho rarahana ha mosebetsi oa liteko kapa ho thibela lits'ebetso tse ling.
● Lekhalo le phahameng le lefifit: Lik'hamera tse ngata tsa CMOS li na le matla a lefifi a phahameng ho feta li-sensor tsa CCD le EMCCD, ka linako tse ling li hlahisa lerata le leholo ka nako e telele (> 1 motsotsoana).
Moo li-Sensors tsa CMOS li sebelisoang kajeno
Ka lebaka la ho feto-fetoha ha tsona, li-sensor tsa CMOS li fumaneha ka mefuta e mengata ea lits'ebetso:
● Consumer Electronics: Li-smartphone, li-webcams, DSLRs, lik'hamera tsa liketso.
● Lithuto Tsa Bophelo: Matla a li-sensor tsa CMOSlik'hamera tsa microscopye sebelisoang litšoantšong tsa fluorescence le tlhahlobo ea bongaka.
● Thuto ea linaleli: Libonela-hōle le lisebelisoa tsa ho nahana ka sebaka hangata li sebelisa CMOS ea saense (sCMOS) bakeng sa qeto e phahameng le lerata le tlaase.
● Tlhahlobo ea Liindasteri: Tlhahlobo ea optical e ikemetseng (AOI), liroboto, lelik'hamera bakeng sa tlhahlobo ea semiconductoritšetleha ka lisensara tsa CMOS bakeng sa lebelo le ho nepahala.
● Likoloi: Advanced Driver Assistance Systems (ADAS), lik'hamera tsa morao-rao le tsa ho paka.
● Tlhokomelo & Tšireletso: Sistimi ea ho lemoha leseli le tlase le motsamao.
Lebelo la bona le litšenyehelo tsa bona li etsa hore CMOS e be tharollo ea mantlha bakeng sa tšebeliso e phahameng ea khoebo le mosebetsi o khethehileng oa mahlale.
Hobaneng ha CMOS e se e le Tekanyetso ea Sejoale-joale
Ho tloha ho CCD ho ea ho CMOS ha hoa etsahala ka bosiu bo le bong, empa ho ne ho ke ke ha qojoa. Ke ka lebaka lena CMOS e seng e le lejoe la mantlha la indasteri ea litšoantšo:
● Molemo oa ho Etsa Lintho: E hahiloe holim'a mela e tloaelehileng ea ho etsa li-semiconductor, e fokotsa litšenyehelo le ho ntlafatsa scalability.
● Melemo ea Mosebetsi: Likhetho tsa ho roala le tsa li-shutter tsa lefats'e, kutloisiso e ntlafalitsoeng ea khanya e tlase, le litefiso tse holimo tsa liforeimi.
● Kopanyo & Bohlale: Li-sensor tsa CMOS joale li ts'ehetsa ts'ebetso ea on-chip AI, komporo ea moeli, le tlhahlobo ea nako ea nnete.
● Boqapi: Mefuta ea li-sensor tse hlahang joalo ka CMOS e pakiloeng, li-sensor tsa setšoantšo sa quanta, le li-sensor tse kobehileng li hahiloe sethaleng sa CMOS.
Ho tloha ho li-smartphones ho ea holik'hamera tsa saense, CMOS e ipakile e khona ho ikamahanya le maemo, e matla ebile e itokiselitse bokamoso.
Qetello
Li-sensor tsa CMOS li fetohile tsa maemo a sejoale-joale bakeng sa lits'ebetso tse ngata tsa litšoantšo, ka lebaka la ts'ebetso ea tsona e leka-lekaneng, ts'ebetso e ntle le litšenyehelo. Ebang ke ho hapa mehopolo ea letsatsi le letsatsi kapa ho etsa tlhahlobo ea mahlale e potlakileng, theknoloji ea CMOS e fana ka motheo oa lefatše la kajeno la pono.
Ha lintlafatso tse kang CMOS le sCMOS li ntse li tsoela pele ho holisa bokhoni ba theknoloji, puso ea eona e ikemiselitse ho tsoela pele ka lilemo tse tlang.
FAQs
Phapano ke efe lipakeng tsa shutter e rolling le ea global shutter?
The rolling shutter e bala data line line by line, tse ka bakang li-artifacts tse sisinyehang (mohlala, skew or wobble) ha ho nka litaba tse tsamaeang kapele.
Shutter ea lefats'e e tšoara foreimi eohle ka nako e le 'ngoe, e tlosa ho khopama ha ho sisinyeha. E loketse lits'ebetso tsa ho nka litšoantšo tsa lebelo le holimo joalo ka pono ea mochini le liteko tsa mahlale.
Mokhoa oa Rolling Shutter CMOS Overlap Mode ke eng?
Bakeng sa lik'hamera tsa CMOS tsa shutter, ka mokhoa oa ho kopana, ho pepeseha ha foreimi e latelang ho ka qala pele ea hona joale e phethoa ka botlalo, e leng se lumellang hore ho be le litekanyetso tse phahameng tsa foreimi. Sena se ka etsahala hobane ponahatso le ho bala ha mola o mong le o mong li sisinyeha ka nako.
Mokhoa ona o na le thuso lits'ebetsong tseo ho tsona sekhahla se phahameng sa foreimi le phallo e leng bohlokoa, joalo ka tlhahlobo ea lebelo le holimo kapa ho latedisa ka nako ya nnete. Leha ho le joalo, e ka eketsa hanyane ho rarahana ha nako le ho hokahanya.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Litokelo tsohle li sirelelitsoe. Ha u qotsa, ka kopo ela hloko mohloli:www.tucsen.com
