イメージセンサーの動作とその応用

センサーの分類は、構造のタイプ、彩度のタイプ、シャッターのタイプに基づいて行うことができます。また、これらはフレームレート、解像度、ピクセルのサイズ、およびセンサー形式によって分類されます。これらの用語を理解することにより、さまざまなアプリケーション用のセンサーを選択するのに役立ちます。この記事では、イメージセンサーとそのタイプの概要について説明します。このセンサーの主な機能は、光を分析および保存できる電気信号に変換することです。イメージセンサーは、ビジョンカメラマシンに不可欠なコンポーネントです。光のサイズ、速度、解像度、感度を改善することで、さまざまな種類のセンサーが市場に出回っています。

イメージセンサーとは何ですか？

イメージセンサーは、画像を作成するための情報を検出して送信するために使用されます。これらのセンサーは、デジタルカメラなどのアナログおよびデジタルタイプの電子画像デバイス、医療で使用される画像ツール、カメラモジュール、レーダーなどの暗視ツール、熱画像デバイス、ソナーなどの両方で使用されます。過去に使用されたアナログセンサーは次のとおりです。ビデオカメラチューブ。現在、半導体CCD（電荷結合デバイス）は、CMOS（相補型金属酸化物半導体）技術内でアクティブピクセルセンサーとして使用されています。アナログセンサーは真空管ですが、デジタルセンサーはフラットパネル検出器です。

さまざまなタイプ

使用可能なイメージセンサーには、次の2種類があります。

• 電荷結合デバイス（CCD）
• 相補型金属酸化膜半導体（CMOS）

CCDイメージセンサーには、ピクセルの光強度に関連する電荷を運ぶコンデンサのコレクションが含まれています。センサー内の制御回路により、すべてのコンデンサがその内容を隣接するコンデンサに送信し、コンデンサのアレイ内の最後のコンデンサがその電荷を増幅器にアンロードします。データ転送のバケツリレーのような方法は、CCDセンサーの機能である可能性があります。

CMOSイメージセンサーには、すべてのピクセルにCMOSトランジスタスイッチとフォトダイオードが含まれているため、ピクセル信号を個別に改善できます。これらのスイッチを操作することにより、CCDセンサーと比較して、信号をまっすぐかつ連続して高速で処理することができます。すべてのピクセルに増幅器を含めると、別の利点も得られます。それは、キャプチャされた光から変化する電気信号を理解するときに発生するノイズを減らすことです。

イメージセンサーの動作原理

カメラシステムのイメージセンサーは、レンズまたは光学系の使用に焦点を合わせたフォトンを取得します。 CCD / CMOSのようなセンサーのタイプに基づいて、情報は電圧のように次のステージに送信されます。それ以外の場合はデジタル信号です。

CMOSセンサーの主な機能は、光子を電子に変換し、その後、ADC（アナログ-デジタルコンバーター）を使用して電圧またはデジタル値に変換することです。

カメラで使用される一般的なコンポーネントは、メーカーによって異なります。この設計の主な目的は、ビームをデジタル信号に変更して、次のアクションをアクティブにするために調べることです。民生用カメラには、画像を保存して表示するための追加のコンポーネントがありますが、マシンビジョンカメラにはありません。

したがって、これはすべてイメージセンサー、タイプ、および動作原理に関するものです。これらのセンサーは、さまざまな形式とパッケージで入手できます。センサーの全体的なサイズによって、ピクセルサイズと解像度が決まります。このセンサーの配置を理解することは、カメラのレンズと光学系を選択するために必須です。各レンズは、特定のセンサーフォーマットと解像度向けに設計されています。ここにあなたへの質問があります、イメージセンサーの利点は何ですか？