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在CCD工業相機中,其動態範圍、靈敏度和信噪比是互相影響的三個指標,它們從三個不同的角度來反映CCD工業相機的性能。而填充比(Fill Factor)和勢阱容量(Well Capacity)是(shi)與(yu)相(xiang)機(ji)動(dong)態(tai)範(fan)圍(wei)相(xiang)關(guan)的(de)重(zhong)要(yao)參(can)數(shu)。在(zai)一(yi)個(ge)像(xiang)元(yuan)所(suo)占(zhan)有(you)的(de)整(zheng)個(ge)區(qu)域(yu)內(nei),對(dui)入(ru)射(she)光(guang)敏(min)感(gan)的(de)區(qu)域(yu)隻(zhi)占(zhan)總(zong)區(qu)域(yu)的(de)一(yi)部(bu)分(fen),光(guang)敏(min)感(gan)麵(mian)積(ji)和(he)像(xiang)元(yuan)總(zong)麵(mian)積(ji)之(zhi)比(bi)即(ji)為(wei)填(tian)充(chong)比(bi)。這(zhe)是(shi)因(yin)為(wei)在(zai)一(yi)個(ge)像(xiang)元(yuan)區(qu)域(yu)內(nei),除(chu)對(dui)入(ru)射(she)光(guang)敏(min)感(gan)的(de)區(qu)域(yu)外(wai),尚(shang)有(you)與(yu)敏(min)感(gan)區(qu)相(xiang)配(pei)合(he)的(de)單(dan)元(yuan),例(li)如(ru)在(zai)隔(ge)行(xing)轉(zhuan)移(yi)型(xing)(ILT)結構的CCD中(zhong),每(mei)一(yi)個(ge)像(xiang)元(yuan)都(dou)有(you)一(yi)個(ge)模(mo)擬(ni)移(yi)位(wei)寄(ji)存(cun)器(qi)和(he)一(yi)個(ge)轉(zhuan)移(yi)柵(zha)與(yu)光(guang)敏(min)二(er)極(ji)管(guan)放(fang)在(zai)一(yi)起(qi),用(yong)來(lai)轉(zhuan)移(yi)光(guang)敏(min)區(qu)的(de)電(dian)荷(he),如(ru)下(xia)圖(tu)所(suo)示(shi)。這(zhe)部(bu)分(fen)非(fei)光(guang)敏(min)區(qu)域(yu)被(bei)不(bu)透(tou)光(guang)的(de)薄(bo)膜(mo)所(suo)覆(fu)蓋(gai),使(shi)其(qi)不(bu)受(shou)外(wai)來(lai)光(guang)線(xian)的(de)打(da)擾(rao)。由(you)於(yu)CCD的靈敏度是和填充比成正比的,所以填充比直接反映了CCD的靈敏度。

為了充分擴大低填充比CCD的有效的受光麵積,特別是在ILT結(jie)構(gou)中(zhong),使(shi)用(yong)一(yi)個(ge)微(wei)小(xiao)的(de)凸(tu)透(tou)鏡(jing)蓋(gai)在(zai)每(mei)一(yi)個(ge)像(xiang)元(yuan)上(shang),如(ru)上(shang)圖(tu)中(zhong)右(you)邊(bian)部(bu)分(fen)所(suo)示(shi),以(yi)便(bian)增(zeng)加(jia)有(you)效(xiao)的(de)填(tian)充(chong)比(bi)例(li)。但(dan)是(shi),這(zhe)種(zhong)微(wei)小(xiao)的(de)透(tou)鏡(jing)對(dui)紫(zi)外(wai)線(xian)部(bu)分(fen)有(you)較(jiao)大(da)的(de)衰(shuai)減(jian)。
這是像元光敏二極管勢阱收集並保存電荷的容量的一個參數,勢阱容量給出了CCD對強光源無飽和感應的能力,同時給出了CCD動態範圍的上限。一般情況下,像元麵積和填充比例越大,CCD靈敏度越高,勢阱容量也越高。所以勢阱容量是一個很重要的參數,它是CCD動態範圍的決定性因素之一。
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