KAF-0402-AAA-CP-B2

KAF - 0402图像传感器是一款高性能面阵CCD（电荷耦合器件）图像传感器，具有768（水平）×512（垂直）个光敏像素，专为广泛的图像传感应用而设计。 该传感器采用真正的两相CCD技术，简化了驱动传感器所需的支持电路，同时在不影响电荷容量的情况下降低了暗电流。与使用标准前照式多晶硅电极相比，该传感器还采用了TRUESENSE透明栅电极来提高灵敏度。 可选的微透镜将大部分光线聚焦通过透明栅，进一步提高了光学响应。 该传感器由784个并行（垂直）CCD移位寄存器组成，每个寄存器有520个单元。这些寄存器既作为光敏元件，又作为传输电路，使图像能够从传感器中顺序读出。并行（垂直）CCD寄存器一次将一行图像传输到一个796单元（水平）的CCD移位寄存器中。水平寄存器将电荷传输到一个单输出放大器。输出放大器是一个两级源极跟随器，将每个像素的光生电荷转换为电压。 微透镜沿着每一行形成。它们实际上是一个以透明栅为中心的半圆柱体，在行方向上连续延伸。它们的作用是将光子引导远离多晶硅栅并通过透明栅，这增加了响应，特别是在较短波长（< 600nm）时。 呈现给浮动扩散区的电荷被转换为电压，并进行电流放大以驱动片外负载。输出端看到的电压变化与放置在浮动扩散区的电荷量呈线性关系。一旦信号被系统电子设备采样，复位栅（φR）被触发以去除信号，浮动扩散区被复位到Vrd施加的电位。浮动扩散区的信号越多，输出引脚处的电压越低。为了激活输出结构，必须在器件的Vout引脚添加一个片外负载。 每行开始处有4个遮光像素，末尾有12个。每帧开始处有4条暗线，结束处有4条暗线。在正常情况下，这些像素对光无响应。然而，靠近有源像素的暗参考像素可能会根据光强度和波长收集信号，因此不能代表真正的暗信号。 水平移位寄存器内有10个额外的前置像素，它们与垂直寄存器内的像素列无关。这些像素仅包含水平移位寄存器的暗电流信号，对光无响应。根据操作条件，一些前置虚拟像素可能会收集虚假信号。每行末尾还有两个虚拟像素。 当入射光子落在传感器平面上在传感器内产生电子 - 空穴对时，就形成了图像的电子表示。这些光子诱导的电子通过在每个光闸或像素位置形成势阱而在局部收集。收集的电子数量与光强和曝光时间呈线性关系，与波长呈非线性关系。当像素容量达到时，多余的电子会泄漏到同一列的相邻像素中，这被称为“晕光”。在积分期间，φV1和φV2寄存器时钟保持在恒定（低）水平。 再次参考图10，每个光闸的积分电荷通过两步过程传输到输出端。每行电荷首先使用φV1和φV2寄存器时钟从垂直CCD传输到水平CCD寄存器。在φV2的下降沿，当φH1保持高电平时，水平CCD接收新的一行。然后，水平CCD通过交替触发φH1和φH2引脚，以互补的方式将每行像素逐个传输到输出结构。在φH2的每个下降沿，一个新的电荷包被转移到浮动扩散区，并由输出放大器进行检测。

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