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sCMOS相机

sCMOS又称为“科学级CMOS”,它是在传统的CMOS芯片制造工艺及处理能力基础上进行改进,设计出的一类新型CMOS器件[1]。sCMOS避除了传统的CMOS芯片高暗电流,高读出噪声,低填充因子和一致性差等缺点,但继承了CMOS高速、低消耗等优点。

1、原理

sCMOS芯片在高分辨率下实现高速采集,是对芯片的读出电路进行了改进;在元信号的顶部和底部分别采用独立的输出,即双输出,输出后信号被双列放大(一路低增益、一路高增益),并分别进行AD转换,因此能够将读出噪声降到最小,同时采用分立的增益设置,最终信号是高增益和低增益两个通道的信号的重组,这样就可以从很小的芯片获得高动态范围。


  图 sCMOS双路读出成像原理

此外利用片上CDS功能减小噪声,同时制冷与恒温设计减低暗电流噪声干扰。sCMOS芯片还采用微透镜技术,最大程度收集有效光信号,提高灵敏度。同时增加侧翼anti-blooming沟道,提高了芯片anti-blooming指标[2]。

2、选型

sCMOS相机具有独特的技术优势,因此相机性能更高。

选择sCMOS相机时,需要考虑分辨率、帧频、动态范围、噪声等几个参数,相机是否需要制冷等。深度制冷主要目的是降低暗电流噪声,只有当曝光时间较长时,相机的主要噪声源才为暗电流噪声。因此当相机大于100ms 的曝光时间工作时,选择深度制冷更好。



应用介绍链接:http://www.lustervision.com/gaolingmin/