TCD2558D光谱响应：单/双沟道线阵CCD应用解析

本章节主要讨论了TCDD的光谱响应，特别是针对TCD2558D这一型号的线阵CCD图像传感器。TCD2558D的光谱响应特性受其内置滤色片和CCD本身对不同光谱的响应特性影响，其中红光部分对红外光谱有一定程度的响应，因此在使用时需要注意它在近红外领域的应用，例如940nm近红外LED的亮度检测。 线阵CCD图像传感器是图像采集设备的重要组成部分，这里以TCD1209D为例，它是典型的一相单沟道线阵CCD，其设计和工作原理具有代表性。TCD1209D由四个主要部分组成：光敏二极管（PD）、转移栅、CCD模拟移位寄存器和输出单元。每个光敏单元尺寸为14x14um，间距为14um，总长度为28.672mm，包含了2048个有效光敏单元和27个遮蔽的光电二极管用于背景噪声的补偿。 1. 光敏单元的布局中，最左边的D13并不是物理存在的，而是为了逻辑处理的需要设立的虚拟单元。实际光敏单元编号从D0到D12，但由于它们不直接对应于物理单元，所以在移位寄存器中存在对应的逻辑单元。 2. 遮蔽的27个光电二极管的作用在于提供暗电流信息，帮助进行信号处理，确保有效信号不受噪声干扰。 3. CCD模拟移位寄存器的驱动电极数量由光敏单元数量加上额外的控制信号电极计算得出，即(2048+27+13)×2=4176个。转移栅（SH）的高电平使得信号电荷从光敏单元转移到移位寄存器，而低电平则使两者隔离，便于光敏单元进行积分。 4. TCD1209D的工作原理涉及复杂的时序控制，如转移脉冲SH和控制信号RS、CR的配合，以确保信号在正确的时间窗口内转移，避免信号丢失或干扰。 此外，章节还介绍了其他类型的线阵CCD，如双沟道的TCD1206SUP，具有积分时间调整功能的TCD1205D，以及并行输出、彩色和环形结构的CCD，每种都有其独特的特性和应用场景。这些线阵CCD适用于多种视觉系统，如安防监控、光谱分析、医学成像等领域，其性能和适应性对于理解图像传感器在现代信息技术中的核心作用至关重要。