DISPOSITIVOS DE CARGAS ACOPLADASPAMELA HERNÁNDEZ

DESCUBRIMIENTO

Inventado por Willard S. Boyle y George Smith en Octubre de 1969.

COMPOSICIÓN

Electrónicamente hablando, la función de cada una de las fotoceldas que forman el sensor es transformar los fotones que recibe de la luz reflejada por las imágenes que capta el objetivo fotográfico, en variaciones de voltaje o de tensión analógica de corriente alterna, que a continuación se convertirán en datos digitales.

La estructura básica del sensor consiste en una capa de óxido semiconductor (SiO2) depositada sobre un sustrato de silicio dopado tipo p (p-Si), con contactos metálicos en la superficie (C) conectados de manera alternada a una fuente de voltaje (V). El CCD puede almacenar y transferir información en forma de carga eléctrica usando los pozos de potencial que se forman debajo de los contactos metálicos al aplicar una serie de pulsos de voltaje a los electrodos.

Técnicamente hablando el CCD debe realizar cuatro tareas en la generación de una imagen. Estas funciones son:

1) Generación de carga2) Recolección de carga 3) Transferencia de carga 4) Detección de carga.

La primera operación se basa en un proceso físico conocido como el efecto fotoeléctrico - cuando los fotones o partículas golpea ciertos materiales electrones libres son liberados.

En la segunda etapa los electrones se recogen en los lugares mas cercanos de recolección discretos o píxeles. Los sitios de recolección se definen por una serie de electrodos o placas formadas en el CCD. La tercera operación, la transferencia de carga, se lleva a cabo mediante la manipulación de la tensión en las puertas de una manera sistemática por lo que los electrones se mueven hacia abajo de la señal de los registros verticales de un píxel a la siguiente en una cinta transportadora como la moda. Al final de cada columna es un registro horizontal de píxeles.

Este registro recoge una línea a la vez y luego transporta los paquetes de carga en una manera en serie a un amplificador en el chip. El paso final de operación, la detección de carga, es cuando los paquetes de carga individuales se convierten en una tensión de salida. El voltaje para cada píxel puede ser amplificado fuera de chip y digitalmente codificada y almacenada en un ordenador para ser reconstruido y se muestran en un monitor

Imagine una serie de cubos que cubren un campo. Después de una tormenta, los cubos son enviados por cintas transportadoras a una estación de medición donde se mide la cantidad de agua en cada cubo. Luego una computadora tomaría estos datos y mostrar una imagen de la cantidad lluvia caía en cada parte del campo. en un CCD las "gotas de lluvia" son los fotones, los "cubos" de los píxeles, las "cintas transportadoras" los registros de desplazamiento del CCD y el "sistema de medición" de un amplificador en el chip.