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光學(xué)元件

接觸式圖像傳感器在圖像采集上的應(yīng)用

星之球激光 來源:中國自動(dòng)化網(wǎng)2012-01-16 我要評論(0 )   

圖像傳感器是利用光電轉(zhuǎn)換原理將圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種裝置。傳統(tǒng)的CCD技術(shù)上已經(jīng)比較成熟,然而由于工藝復(fù)雜導(dǎo)致成本居高不下,大大限制了其推廣與應(yīng)用。于是...

圖像傳感器是利用光電轉(zhuǎn)換原理將圖像的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的一種裝置。傳統(tǒng)的CCD技術(shù)上已經(jīng)比較成熟,然而由于工藝復(fù)雜導(dǎo)致成本居高不下,大大限制了其推廣與應(yīng)用。于是,接觸式圖像傳感器(CIS,Contact Image Sensor的縮寫)于八十年代末應(yīng)運(yùn)而生,它是由CMOS工藝制作的傳感器 IC組成陣列,陣列的長度與原稿相同,光路由CIS本體決定,具有體積小、光路短等特點(diǎn),組成的系統(tǒng)體積也小,而且安裝簡單,不需要調(diào)整光路,解決了圖像光學(xué)信號(hào)均勻性和部件體積問題,便于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的小型化,其光學(xué)系統(tǒng)如圖1所示。 
  


 

    CIS的工作原理如圖2所示,用LED作為光源,發(fā)出的光經(jīng)過光導(dǎo)均勻地照射到原稿表面,載有圖像信息的光信號(hào)再經(jīng)過透鏡陣列聚焦到傳感器的表面。對于A4幅面200DPI的CIS來說,全長共有1728個(gè)光口(傳感器單元),光口與光口的間距為0.125mm,每個(gè)讀取周期內(nèi)每個(gè)光口的光照時(shí)間(電荷積蓄時(shí)間)是一致的,達(dá)到積蓄時(shí)間后,由移位寄存器控制模擬開關(guān)依次打開,將與像素信息一一對應(yīng)的模擬信號(hào)依次輸出。由于信號(hào)較弱,所以在提交到信號(hào)處理電路前,要對其進(jìn)行放大處理和零點(diǎn)校正,根據(jù)需要,還可以將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)作進(jìn)一步的處理。圖3是典型信號(hào)處理電路,其中RV1、RV2 可以對明輸出、暗輸出進(jìn)行調(diào)整。


 


 


 

    目前95%以上的傳真機(jī)都已經(jīng)采用CIS作為圖像讀取部件,而且CIS還可以應(yīng)用到掃描儀、驗(yàn)鈔機(jī)等產(chǎn)品上,分辨率已經(jīng)達(dá)到了1200DPI。
  
    以傳真機(jī)為例,傳真機(jī)與CIS的接口形式如表所示,傳真機(jī)給CIS提供工作電源VDD和VSS、時(shí)鐘CLK、選通信號(hào)SI、光源電壓VLED和GLED,CIS向傳真機(jī)輸出載有圖像信息的模擬信號(hào)SIG。
  
    CIS產(chǎn)生于八十年代末期,現(xiàn)已大量應(yīng)用于傳真機(jī)等產(chǎn)品當(dāng)中,相信隨著技術(shù)的進(jìn)步,CIS將擁有更為廣闊的發(fā)展空間。

 

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