《固体图象传感器及其应用》

第一章 自扫描光电二极管列阵4

1-1 SSPD线列阵4

1-1-1 简单的线列阵4

1-1-2 普通移位寄存器的电路4

1-1-3 一种低功耗动态移位寄存器5

1-1-4 电荷存贮方式工作原理7

1-1-5 开关噪声及补偿方法11

1-1-6 多相时钟线列阵12

1-2 SSPD面列阵15

1-2-1 再充电采样型面列阵15

1-2-2 电压采样型面阵16

1-3 特殊列阵18

1-3-1 环形列阵18

1-3-2 粗线纹光栅位移传感用光学扫描器18

1-3-3 X射线探测用列阵19

第二章 电荷耦合图象传感器21

2-1 CCD的MOS结构及存贮电荷原理21

2-2 电荷转移工作原理与电板结构24

2-2-1 定向转移24

2-2-2 电板结构25

2-3 埋沟CCD的结构及工作原理27

2-4 电荷注入和读出28

2-4-1 电荷注入方法28

2-4-2 电荷读出方法29

2-5 CCD图象传感器30

2-5-1 CCD线列阵30

2-5-2 CCD面列阵31

2-6 电荷耦合光电二极管列阵CCPD32

2-6-1 SSPD和CCD两种图象传感器的性能比较32

2-6-2 CCPD列阵33

2-7 电荷注入器件CID34

第三章 固体图象传感器的主要特性参敷及测量37

3-1 光谱响应特性37

3-2 光电转换特性38

3-3 灵敏度S39

3-4 灵敏度的不均匀性40

3-5 暗信号及动态范围41

3-5-1 暗信号41

3-5-2 动态范围41

3-5-3 不均匀性及动态范围的测试42

3-6 分辨率43

3-6-1 调制传递函数MTF43

3-6-2 MTF的实验测试方法46

3-7 窗口响应特性47

3-8 工作频率48

3-9 CCD的特性参数48

3-9-1 转移效率η48

3-9-2 工作频率49

3-9-3 暗电流特性50

第四章 驱动电路及信号读出与处理51

4-1 固体图象传感器的典型驱动电路51

4-1-1 CL型两相SSPD线列阵的驱动电路51

4-1-2 CL型四相器件驱动电路53

4-1-3 日本OPA128线阵驱动电路54

4-1-4 两相CCPD器件驱动电路55

4-2 信号读出及放大电路56

4-2-1 SSPD图象传感器的信号读出56

4-2-2 CCPD(CCD)的读出放大器62

4-3 视频信号的处理--不均匀性补偿的必要性和方法62

4-3-1 一种补偿技术64

4-3-2 补偿网络的设计考虑65

4-3-3 不均匀性补偿电路65

4-3-4 实验测量情况66

第五章 图象传感器与微机接口技术68

5-1 二值化数字信号接口68

5-1-1 简单计数型接口68

5-1-2 按位二值化数字接口69

5-1-3 二值化电路中使用的“自动闻值电路”73

5-2 逐位A／D转换接口74

第六章 固体图象传感系统的设计探讨79

6-1 简单的摄象检洲系统79

6-2 实用照明技术和装置80

6-2-1 材料的光学反射、吸收和透射特性80

6-2-2 光源的光谱特性80

6-2-2 照明装置的基本类型81

6-2-4 照明技术82

6-2-5 设计考虑85

6-2-6 应用举例87

6-3 镜头类型及常用术语88

6-3-1 镜头类型88

6-3-2 选择镜头和图象传感器常用的术语89

6-2-3 镜头和图象传感器的选择90

6-4 系统性能评价92

6-4-1 光学子系统92

6-4-2 固体图象传感器93

6-4-3 视频信号处理95

6-4-4 系统的评价96

第七章 固体图象传感器的应用98

7-1 图象传感器的用途98

7-2 应用举例98

7-2-1 热轧钢管外径测量98

7-2-2 胶帘布厚度在线检测100

7-2-3 透明薄膜厚度快速测试仪104

7-2-4 激光衍射测微应用108

7-2-5 环形列阵在机器视觉检测中的应用110

7-2-6 粗线纹光栅精密位移测量系统113

附录 国内外典型产品介绍115

参考资料129