КМОП матричные фотоприемники видимого диапазона

Изделия "КМОП-1000" и "КМОП-250" являются матричными КМОП фотоприёмниками форматов 1024x1024 и 256x256 пятитранзисторных ячеек 15x15 мкм в металлокерамическом корпусе с входным оптическим окном. Изделия обеспечивают прием оптического излучения в спектральном диапазоне 0,4-0,8 мкм, сфокусированного в фокальной плоскости внешней оптической системой, преобразование его в электрический сигнал, считывание (коммутацию), предварительное усиление и мультиплексирование на 16 (основной режим) или 8, 4, 1 аналоговых выходов.

 

image001

 Блок-схема КМОП-1000

 

Типовые значения параметров изделий приведены в таблице.

Наименование параметра, единица измерения

КМОП-1000

КМОП-250

Напряжение насыщения, В

> 1

> 0,8

Интегральная чувствительность, В/(лк-с)

> 4

> 2,5

Коэффициент передачи модуляции, %

60

60

Исходная неравномерность выходного сигнала, %

± 12

± 8

Исходная неравномерность темнового сигнала, %

± 2

± 4

Зарядовая емкость, тысяч электронов

>400

>400

Время вывода полного кадра (16 выходов), мс

8 - 12

0,5

 

Предусмотрены следующие режимы работы фотоприемников: 1) Конвейерный (Rolling) - для одного активного окна, с заданием времени интегрирования с кратностью времени вывода одной строки, 2) Мгновенная фотография (SnapShot) (произвольное время интегрирования, определяется внешним импульсом), опрос после интегрирования, 3) Мгновенная фотография, опрос после интегрирования каждого активного окна, 4) Мгновенная фотография, опрос во время интегрирования. При опросе информация может выводится не со всего массива ячеек, а только с определенных "окон интереса" - от 1 до 4 прямоугольных областей с произвольными размерами, кратными 16 ячейкам. Возможен режим неразрушающего считывания (до 15 кадров), когда сигнал выводится в процессе его накопления в ячейках. Предусмотрен режим, когда после каждого интегрирования опрашивается только одно очередное окно, а время интегрирования можно задавать для каждого окна своё. Направление опроса ячеек можно изменять как по X, так и по Y одновременно во всех окнах (переворот изображений). Для конвейерного режима возможно использование двойной коррелированной выборки. Для режима мгновенной фотографии возможна двойная выборка (дополнительное подавление геометрического шума). Управление всеми режимами выполняется через SPI порт. Для контроля мультиплексора, синхронизации работы с внешними устройствами предназначены два цифровых выхода, на которые можно вывести 16 различных внутренних точек схемы.

 

image003

Изделия КМОП-250 (слева) и КМОП-1000.

 

shema