해피레포트 - ccd 이미지 센서의 이해와 응용

카테고리 : 레포트 > 공학,기술계열 파일이름 :ccd 이미지 센서의 이해와 응용.hwp 문서분량 : 4 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 12.05.17 / 12.05.17 구매평가 : 다운로드수 : 0 판매가격 : 1,200 원

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보고서설명
핸드폰과 컴퓨터에 의한 통신의 발전에 따라, 각종 화상 data의 용도가 점점 다양해지고 있다. 핸드폰이나 디지털 카메라로 사진을 찍을 때와 같이 모든 화상 입력에는 이미지 센서가 제일 앞에 존재한다. 즉, 광학적 이미지를 전기적 data로 바꾸어 주는 이미지 센서의 요구가 어느 때보다 커지고 있는 것이다. 정보 산업 사회에서 필수적인 보안 인식에는 지문, 홍채 등의 화상 인식 장치가 필요하게 되고, 광 마우스에서도 바닥의 패턴을 인식해서 마우스의 이동 방향을 인식할 화상 입력 장치가 필요하다. 이미지 센서의 응용 분야는 의료, 군사, 환경, 자동차, 공장 자동화 등으로 날로 넓어지고 있다.

본문일부/목차
이미지 센서는 사용 목적에 따라 필요한 특성이 달라지게 된다. 높은 해상도가 필요한 경우, 빠른 화면 출력이 필요한 경우, 어두운 곳에서도 선명한 화질이 필요한 경우, 매우 밝은 빛에도 유효한 출력 신호가 필요한 경우, 잡음이 매우 작아야 하는 경우, 야간 촬영이 필요한 경우 등에 따라 이미지 센서의 설계 및 공정이 달라지게 된다. 또한, 수관 소자에 따라 가시 광선 용도, 가시 광선 보다 파장이 긴 적외선 용도, 가시 광선보다 파장이 훨씬 짧은 X-ray 용도 등이 있다. 이미지 센서는 구조에 따라 크게 CCD(전하결합소자, Charge Couple Device)형과 CMOS(상보성 금속산화물반도체, Complementary Metal Oxide Semiconductor)라고도 한다. CCD형의 가장 큰 특징은 빛에 의해 각 화소에서 발생한 신호 전자 group을, CCD 구조의 gate에 인가된 펄스에 의해 출력부로 이동시켜, 출력부에서 전압으로 변환시켜서 차례대로 내보내는 것이다. 즉 출력부에 이르기까지는 각 화소에서 발생한 전자의 수가 빛에 관한 정보가 된다. CCD형 이미지 센서는 신호 전달 방법에 따라 IT방식, FT방식, 그리고 FIT방식으로 나눌 수 있는데, 이중 현재 상업적으로 판매되고 있는 대부분의 CCD형은 IT 방식이다. CCD형은 화소수가 높은 고급형 카메라에 주로 사용된다. CMOS형 이미지 센서는 화소 구조에 따라 1개의 transistor를 쓰는 수동형과 3-5개의 transistor를 쓰는 능동형으로 나눌 수 있는데, 현재는 수동형은 사용되지 않는다. (2) 이미지 센서의 원리 a. 반도체와 pn 접합 실리콘에서 빛을 흡수하는 파장 범위가 사람의 눈이 흡수하는 파장 범위를 포합하기 때문에 가시광 용 이미지 센서를 실리콘으로 만들 수 있다. 실리콘에 들어온 빛 정보는 수광 소자에서 전자에 관한 정보로 바뀌는 것이다. 빛이 들어오지 않아도 실리콘에는 이미 수많은 전자가 있다. 그러나 이들 전자는 빛에 관한 저보를 가지고 있지 않다. 전자에도 종류가 있는 것이다. 정보도 없고 전류 흐름에 기여도 하지 않는 전자, 전류 흐름에는 기여하지만 빛에 관한 정보가 없는 전자, 빛에 의해 발생해서 빛에 관한 신호에 기여하는 전자가 있다.pn 접합에 순방향이 걸리면 전자와 정공이 이동해서 전류가 흐른다. 이 전류의 흐름은 빛이나 신호 전하에 의한 흐름이 아니므로, 빛에 대한 정보가 없다. 따라서, 이미지 센서에서 빛에 의한 전자만 취급하는 photodiode나 floating diffusion에는 언제나 역방향이 되도록 전압이 걸린다.

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