CCD kamera felépítése

Részletek

 

CCD kamera felépítése 

 

 
 
Erõsítõ

Feladata a chipbõl érkezõ igen gyenge jelek fölerõsítése, ami feltétlen szükséges azok továbbításához, hisz a legkisebb zavaró tényezõk, zajok* hatására elveszhet az információ. Ennek elkerülésére a speciálisan kialakított, ún. "alacsony zajú" erosítõt közvetlen a chip közelébe kell helyezni. Így a késõbbiekben keletkezõ zavarok nagysága jelentõsen csökkenthetõ a hasznos jelhez képest. Nem javíthatók viszont az integrálás és a kiolvasás során keletkezett hibák, melynek okai a következõk: a sötétáram pixelenkénti eloszlásának véletlenszerûsége, ennek idõbeli változása; a léptetések során elmaradó töltések; a kiolvasó kondenzátor referencia-feszültségének apró változásai; csillagászati kameráknál a kozmikus sugárzásból származó, nagyenergiájú fotonok okozta "beégések". (Ezek hatása jól meghatározható bizonyos képletekkel, melyek együttesen adnak egy hibakorlátot, amit figyelembe kell venni az adatok pontos kiértékelésénél.)

A/D konverter

A számítógéppel való kapcsolat miatt szükség van az analóg jel digitalizálására. Az egyes pixelek fényességértékével arányos feszültségjelek bináris számokká történo átalakítását végzi az Analóg/Digitál konverter. Jellemzõje a kamerának, hogy ez az egység hány szintet képes megkülönböztetni a chipbõl érkezo jelben. Pl. egy 12 bites A/D átalakító esetén 212=4096, 16 bit esetén 65536 különbözo fényességérték, illetve szürkeárnyalat lehet a képen.

Interface

Ennek az egységnek a feladata csupán az illesztés, azaz a kamera elektronikájának és a számítógép jeleinek megfelelõ összekapcsolása. Egyes kameráknál az A/D átalakító és az interface külön dobozban, vagy egy, a számítógépbe szerelhetõ kártyán kap helyet. Utóbbi megoldás jelentõsen gyorsítja az adatátvitelt a gép és kamera között.

Hûtés

A sötétáram szobahömérsékleten akár néhány másodperc alatt telítésbe viheti a pixeleket A jelenség csökkenthetõ, szinte teljesen meg is szüntethetõ a chip hûtésével. A "minél hidegebb, annál jobb" azonban nem igaz, mert -100 C környékén a töltésléptetést akadályozó jelenségek lépnek fel a szilícium lapkában a Si-SiO2 határréteg közelében. A "túlhutéstõl" amatõr kameráknál nem kell tartani, ezeknél ugyanis termoelektromos hûtést alkalmaznak. Az elöbb említett Peltier-elem két vékony porcelánlap között lévõ félvezetõ lapokból álló eszköz, melynek két oldala közt -megfelelõ árameroség és feszültség mellett- állandó a hõmérsékletkülönbség. Ez típustól függoen 30-60 fok lehet, s így a meleg oldalhoz erõsített hûtõbordával a környezet hõmérsékletétõl ennyivel lehet eltérni .

Alkalmazási terület

Digitális kamera
Digitális fényképezõgépek
Csillagászati kamerák
Szkennerek

 

   
   
   
© A.z.z.A Elektronika