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《CCD圖像傳感器的微透鏡陣列設(shè)計與實(shí)驗研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、維普資訊http://www.cqvip.com第28卷第2期激光技術(shù)Vol。28，No．22004年4月LASERTECHNOLOGYApril，2004文章編號：1001—3806(2004)02—0186—04CCD圖像傳感器的微透鏡陣列設(shè)計與實(shí)驗研究柯才軍，易新建，賴建軍(1。華中科技大學(xué)光電工程系，武漢430074；2。華中科技大學(xué)圖像處理與智能控制國家重點(diǎn)實(shí)驗室，武漢430074)摘要：為了最大程度地改善CCD圖像傳感器的填充因子，進(jìn)行了用于與CCD集成的微透鏡陣列的光學(xué)優(yōu)化設(shè)計，并與實(shí)驗結(jié)果進(jìn)行了對比。測試結(jié)果表明，所設(shè)計的透鏡陣列使CCD的填充因子提高2．9倍
2、，相對光譜響應(yīng)增加了0．2。所設(shè)計的透鏡對于改善CCD入射信號光的光強(qiáng)分布、提高光利用效率，從而提高CCD的光電性能有顯著效果。關(guān)鍵詞：CCD傳感器；光學(xué)設(shè)計；微透鏡陣列；填充因子；中圖分類號：TN202文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AOpticaldesignandexperimentofmicrolensarrayforCCDimagesensorsKECai-jun，YIXin-jian，Jian-jun(1。DepartmentofOptoelectronicEngineering，HUST，Wuhan430074，China；2．NationalLaboratoryforImageP
3、rocessingandIntelligentControl，HUST，Wuhan430074，CMna)Abstract：ToincreasethefillfactorofCCDimagesensorgreatly，thestructureofmlcrolensarraymatchedwiththeCCDisdesignedandcomparedwiththeexperimentalresults。TheresultsshowthatthemicrolensintegratedwithCCDcaIIimprovethefilfactorofvisibleCCDbyafact
4、orof2。9andtherelativespectrumresponsehasanincreaseof0．2．ThedesignindicatesthatthemicrolensarrayCanoptimizetheintensitycontributionandimprovethefillfactorandthephotoelectricityperformancesofCCDsensorsremarkably。Keywords：microlensarray；filfactor；CCDimagescnsor；opticMdesign等優(yōu)點(diǎn)。另外，根據(jù)光學(xué)成像理論，在弱信號
5、情況引言下，如果采用微透鏡陣列使填充因子增大，在維持空CCD圖像傳感器已在軍事和民用的許多領(lǐng)域間分辨率不變的情況下，則可采用F數(shù)(即f／D，f得到了推廣應(yīng)用，如衛(wèi)星偵察、精密測距、工業(yè)在線為焦長，D為孑L徑)更小的系統(tǒng)，這樣就可以使光學(xué)檢測及微觀測量等等。當(dāng)今CCD圖像傳感器正向主鏡體積和重量減小。高分辨率及靈敏度、高幀度和微型化的趨勢發(fā)展。微透鏡陣列的光學(xué)結(jié)構(gòu)設(shè)計及其光學(xué)性能的評但隨著像素尺寸和光敏元尺寸的逐漸減小，CCD的價是集成工藝中較為關(guān)鍵的步驟，本文中針對大面填充因子并沒有提高。這樣，其量子效率和探測靈陣、小尺寸微透鏡陣列的兩種不同的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行敏度在很大程度上得到
6、了限制。如何在保持CCD了設(shè)計，對比分析了兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合制作內(nèi)部結(jié)構(gòu)不變的情況下，提高其靈敏度一直是提高的微透鏡陣列進(jìn)行了闡述。CCD綜合性能的一個關(guān)鍵點(diǎn)，研究人員也在努力尋1微透鏡組設(shè)計方案求不同的方法¨j。采用CCD與微透鏡集成來提高CCD的填充因子從而提高其靈敏度及信噪比1．1CCD結(jié)構(gòu)(SNR)的方法，具有工藝簡單、成本低廉且效果顯著所設(shè)計的微透鏡組主要是應(yīng)用于與可見光CCD集成，以提高圖像傳感器的填充因子，因此，微基金項目：國家八六三高技術(shù)發(fā)展計劃資助項目透鏡的光學(xué)結(jié)構(gòu)尺寸必須與CCD芯片的平面幾何(41321030204)尺寸相匹配，確保集成系統(tǒng)有最好的
7、光學(xué)及電學(xué)性作者簡介：柯才軍(1976一)，男，博士，主要從事激光機(jī)能。所用的CCD陣列數(shù)為516×516，像元尺寸電器件的研究。E—mail：kecmjun76@163．com22I~m×221~m，光敏元尺寸7m×16tt~a，整體為收稿日期：2003—05—27；收到修改稿日期：2003．07．28，和，3相結(jié)構(gòu)。信號光人射到受光面，只有維普資訊http://www.cqvip.com第28卷第2期柯才軍CCD圖像傳感器的微透鏡陣列設(shè)計與實(shí)驗研究光敏區(qū)部分產(chǎn)生光電響應(yīng)，構(gòu)成有用信號，而入射到主峰展
