微光CMOS图像传感器读出电路研究

高性能的信号读出电路是微光CMOS图像传感器的重要组成部分,如何降低读出电路噪声,提高读出电路输出信号的信噪比成为读出电路设计的重点。本文设计了一种高增益低噪声的电容反馈跨阻放大器CTIA(Capacitive Trans impedance Amplifier)与相关双采样电路CDS(Correlated Double Sampling)相结合的微光探测器读出电路。在CTIA电路中,采用T网络电容实现f F级的积分电容,并通过增益开关控制,来达到对微弱光信号的高增益低噪声读出。采用CSMC公司的0.5μm标准CMOS工艺库对电路进行流片,测试结果表明:在光电流信号为20~300 p A范围内,积分时间为20μs,该电路功能良好,信噪比(SNR)达到10,能应用于微光CMOS图像传感器。

应用于微光CMOS图像传感器行车记录仪的快速权重均值自动曝光算法

为解决传统行车记录仪后路流媒体摄像头所拍摄的画面质量严重受到机动车后方光照强度制约的问题,采用微光CMOS图像传感器设计像素电路,并开发权重均值曝光算法和快速自动曝光控制算法,使每个栅格像素积分时间不同。试验显示,暗光情况下,快速自动曝光控制算法在速度上有很大提升,且误差较小;与未更改曝光时间的低照度CMOS图像传感器行车记录仪相比,在后车开启远光灯及汽车后方光线环境复杂的情况下,采用微光CMOS图像传感器快速权重均值自动曝光算法的行车记录仪能达到或接近人眼所见的真实视觉效果。

二维扫描式微光学传感器

1.前言随着半导体激光器和微光学元件技术的发展和进步,以光记录装置和光通信仪器为代表的光电子仪器和装置明显向小型化、高功能化发展。最近,正在开发研究把微传动装置技术融合于这种光电子仪器·装置、更加小型化高功能化的光学MEMS(微电-机系统)或者MOEMS(光机电微系统)。

适用于昼夜视觉的微光CIS

CMOS图像传感器(CIS)相比于CCD图像传感器具有可集成更多功能和集成度以及更小的系统尺寸、重量和功耗及成本(SWa P-C)的优势,CIS技术的最新进步,特别在低读出噪声和高灵敏度的突破,使其不仅达到了相当于CCD图像传感器的图像性能,同时也将其微光使用限定推进到了微光条件,介绍了一种高灵敏度低噪声大动态范围的微光CIS组件,具备从白天到多云残月夜晚的实时单色成像能力,可作为一种在微光成像性能和SWa P-C优选的可见光近红外(VIS-NIR)昼夜成像器件。

小F数衍射微透镜阵列光学性能研究

本文基于小光点扫描 ,在国内首次提出了一种测试小 F数衍射微透镜阵列光学性能的方法 .利用光通信用半导体激光器和探测器建立了一套测试系统 ,并对所研制的大阵列 ,小单元尺寸的多相位菲涅耳衍射微透镜阵列的衍射效率和点扩散函数进行了测试 .结果表明 ,衍射微透镜实际衍射光斑比理论衍射受限光斑扩展不大 ,8相位和 1 6相位石英微透镜的衍射效率分别高达 80 .2 %和 87.5 % ,说明本实验室对多相位的设计理论和制作工艺已基本掌握 。

红外技术与应用

一、集成热红外与微光传感器1.融合的反射/发射光传感器(特邀论文)(S.B. Horn等,美国海军研究实验室)2.集成成像传感器(J.S.Anderson等,美国雷锡恩 公司/圣巴巴拉研究中心)3.线性及矩阵红外探测器(特邀论文)(V.P.Pono- marenko等,俄罗斯独联体企业研究、开发与生 产中心)

微光CMOS传感器调制传递函数快速测试方法

为满足微光CMOS图像传感器调制传递函数快速检测的需求,通过优化倾斜刃边法提出一种基于超采样模型的调制传递函数快速测试方法。测试过程采用自适应双阈值Canny边缘检测算法提高刃边检测精度,通过刃边角度空间几何旋转对边缘扩展响应进行超采样,并利用三次费米函数等效模型进行拟合,极大消除自然微光成像中噪声对测试结果的影响。利用该方法对CMOS传感器进行实际测试,采用不同目标图片测试实验结果同标准量进行对比,误差均在0.06之内,证明了该方法的可行性与有效性,符合CMOS传感器性能检测的要求。

纳米光机械系统技术研究现状和进展

微光机电系统技术作为微机电系统(micro-electro-mechanical systems,MEMS)技术在光学领域的延伸,通过微机电结构对光参量进行调控,研制出一系列对产业影响深远的微型器件,例如数字微镜、阵列光开关、激光雷达等。最近几年,微纳加工技术的进步促进了集成硅光子技术和纳机电系统技术的发展,并结合形成了集成度更高、功耗更低、信噪比更好的新型微光学器件平台技术——“纳米光机械系统技术”。通过单片集成激光器、探测器和换能器,可以在毫米尺度的芯片上,搭建一个完整的高性能微光学系统,并成功用于单光子操纵、单分子检测等高精密检测领域。从纳米光机械技术的出现背景和基础知识出发,详细介绍基于此技术的新型全光逻辑门和新型惯性传感器等高性能器件的研究进展。