脚6,22(RS1S):时钟1读出(相位1,存储相位),与CR2S反相。
脚7,23(CR2S):时钟2读出(相位2,存储相位),与CR1S同频、反相。
脚8(TCK):传输时钟。
脚9(PR):像素复位时钟,用于控制CCD曝光和光积分时间。
脚10(VPR):像素复位漏极电压,接工作电源。
脚11,28(CR1B):读出时钟(相位1,阈值相位),该端信号和CR1S同频、同相。
脚12,27(CR2B):读出时钟(相位2,阈值相位),该端信号和CR2S同频、同相。
脚14,15,17,19(VHIGH):15V高压基准电源。
脚16(NC):悬空。
脚20,21,26(VBB):感光低层偏置电压,接(-3V)。
脚24(VSTOR):存储井电压,直接接地。
脚25,29(VSS):参考地,直接接地。
脚30(OS2):输出信号2端,连接到数据处理芯片时要接隔直电容器。
脚31(VOD):输出复位漏极电压端,接(+13V)电源。
脚32(RST):输出复位时钟,频率和CR1S相同,脉冲下降沿与CR1S的下降沿重合,脉宽为5ns。
IL-P1-4096可根据传感器光敏单元(像素)上的感光变化,将对象图像的感光变化转化为电荷包。电荷包中电子的个数是由感光强度和CCD器件的光积分时间决定的。电荷包被收集到独立的存储井中,然后用像素复位时钟来控制CCD器件的积分和曝光时间。
IL-PI系列传感器内部由三大主要功能块组成:光电二极管、CCD读出移位寄存器和输出放大器。其中光电二极管用来生成信号电荷包,输出放大器用来将电荷转化为电压脉冲,其内部结构如图1所示。需要注意的是,IL-P1-4096传感器是两路输出,奇像素和偶像素分别从不同的输出通道输出,是一种双排的线列阵CCD,光敏单元在中间,奇、偶单元的信号电荷分别传到上下两列移位寄存器后分两路串行输出。这种CCD的优点是具有较高的封装密度,转移次数减少一半,因而可提高转移效率,改善图像传感器的信号质量。
该传感器中的光敏单元与CCD移位寄存器分开,而用转移栅控制光生信号电荷向移位寄存器的转移,其信号的转移时间一般远小于摄像时间(光积分的时间)。当转移栅关闭时,光敏单元势阱将收集光信号电荷,并经过一定的积分时间后,形成与空间分布的光强信号对应的信号电荷图形。积分周期结束后,转移光栅打开,各光敏单元势阱收集的信号电荷并行转移到CCD移位寄存器SR的相应单元内。转移栅关闭后,光敏单元开始下一行的图像采集,而已转移到移位寄存器内的上一行信号电荷将通过移位寄存器串行输出,如此重复上述过程。