《固体图象传感器及其应用 修订版》

第一章自扫描光电二极管列阵4

1-1 SSPA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6

1-1-4 电荷存贮方式工作原理8

1-1-5 开关噪声及补偿方法12

1-1-6 多相时钟线列阵13

1-2 SSPA面列阵16

1-2-1 再充电采样型面列阵16

1-2-2 电压采样型面阵17

1-3-1 环形列阵19

1-3 特殊列阵19

1-3-2 粗线纹光栅位移传感用光学扫描器20

1-3-3 X射线探测用列阵21

第二章电荷耦合图象传感器23

2-1 CCD的MOS结构及存贮电荷原理23

2-2 电荷转移工作原理与电极结构25

2-2-1 定向转移25

2 2-2 电极结构25

2-3 埋沟CCD的结构及工作原理28

2-4 电荷注入和读出29

2-4-1 电荷注入方法29

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31

2-5-2 CCD面列阵32

2-6 电荷耦合光电二极管列阵CCPD33

2-6-1 SSPA和CCD两种图象传感器的性能比较33

2-6-2 CCPD列阵34

2-7 电荷注入器件CID36

第三章固体图象传感器的主要特性参数及测量39

3-1 相对光谱响应特性39

3-2 光电转换特性41

3-3 灵敏度S42

3-4 灵敏度的不均匀性43

3-5 暗信号及动态范围44

3-5-1 暗信号44

3-5-2 动态范围45

3-5-3 不均匀性及动态范围的测试46

3-6 分辨率47

3-6-1 调制传递函数MTF47

3-6-2 MTF的实验测试方法50

3-7 窗口响应特性51

3-8 工作频率51

3-9 CCD的特性参数52

3-9-1 转移效率η52

3-9-2 工作频率53

3-9-3 暗电流特性54

第四章驱动电路及信号读出与处理55

4-1 固体图象传感器的典型驱动电路55

4-1-1 CL型两相SSPA线列阵的驱动电路56

4-1-2 CL型四相器件驱动电路57

4-1-3 奇偶噪声的补偿电路58

4-1-4 日本OPA128线阵驱动电路59

4-1-5 两相CCPD器件驱动电路61

4-2 信号读出及放大电路62

4-2-1 SSPA图象传感器的信号读出62

4-2-2 CCPD（CCD）的读出放大器67

4-3 视频信号的处理——不均匀性补偿的必要性和方法68

4-3-1 一种补偿技术70

4-3-2 补偿网络的设计考虑71

4-3-3 不均匀性补偿电路71

4-3-4 实验测量情况72

4-3-5 校正不均匀性的一种新方法74

第五章图象传感器与微机接口技术77

5-1 二值化数字信号接口77

5-1-1 简单计数型接口77

5-1-2 按位二值化数字接口78

5-1-3 二值化电路中使用的“自动阈值电路”83

5-2 逐位A/D转换接口83

5-2-1 低速A/D转换接口83

5-2-2 高速A/D转换接口87

第六章固体图象传感系统的设计探讨94

6-1 简单的摄象检测系统94

6-2 实用照明技术和装置95

6-2-1 材料的光学反射、吸收和透射特性95

6-2-2 光源的光谱特性96

6-2-3 照明装置的基本类型97

6-2-4 照明技术98

6-2-5 设计考虑102

6-2-6 应用举例103

6-3 镜头类型及常用术语104

6-3-1 镜头类型104

6-3-2 选择镜头和图象传感器常用的术语106

6-3-3 镜头和图象传感器的选择107

6-4 系统性能评价109

6-4-1 光学子系统109

6-4-2 固体图象传感器110

6-4-3 视频信号处理112

6-4-4 系统的评价113

第七章固体图象传感器的应用115

7-1 图象传感器的用途115

7-2 应用举例115

7-2-1 热轧钢管外径测量115

7-2-2 半透明膜缺陷在线检测117

7-2-3 胶帘布厚度在线检测121

7-2-4 透明薄膜厚度快速测试仪127

7-2-5 显微镜自动调焦131

7-2-6 激光衍射测微应用133

7-2-7 环形列阵在机器视觉检测中的应用136

7-2-8 粗线纹光栅精密位移测量系统138

附录 国内外典型产品介绍141

参考资料157