Capteur CCD linéaire

Capteur CCD linéaire
1 Rôle
Un capteur CCD (Charge-Coupled Device ou dispositif à transfert de charges) est un capteur
transformant une exposition lumineuse en une tension qui lui est proportionnelle. C’est par exemple
le capteur qui est situé derrière l’objectif de votre appareil photo numérique. Celui étudié est
linéaire, c’est-à-dire qu’il ne contient qu’une ligne de 2048 pixels, et non pas une matrice comme
dans votre appareil photo. Il sert de capteur pour un analyseur de spectre
ert
Capteur CCD linéaire 2048 pixels
Capteur CCD Matriciel 3872x2592 pixels
2 Principe de fonctionnement
Le fonctionnement se comprend facilement par analogie hydraulique. Les photons de
lumière reçus donnent au niveau de chaque pixel, par effet photoélectrique, une charge. Comme si
ces grains de lumières étaient assimilables à des gouttes d’eau emplissant un seau (pixel). La hauteur
atteinte dépend bien évidemment de la luminosité et du temps d’exposition (de l’intensité de la pluie
et de sa durée).
Pour connaître le niveau de chaque seau, on procède par étapes. D’abord on transfère le
contenu de tous les seaux dans un registre de lecture (l’ordre est donné par le signal φROG), ensuite on
va convertir chaque charge en une tension proportionnelle. Il faudra donc donner des ordres pour
transférer les pixels les uns après les autres (les ordres sont donnés par le signal φCLK, il faudra donc 3
ordres pour lire la tension des 3 pixels dans le schéma simplifié ci-dessous).
Capteur CCD Linéaire
AMOS GO 1
1/2
3 Chronogrammes
Voilà les signaux φROG et φCLK qu’il faudrait générer pour le capteur simplifié décrit :
La charge de chaque pixel dépend de la lumière reçue donc augmente au cours du temps. Le
transfert de toutes les charges dans le registre de lecture remet les charges à zéro. Il faut 3 signaux
d’horloges pour lire successivement les 3 tensions proportionnelles aux 3 charges des pixels.
4 Applications
Ce type de capteur linéaire se retrouve dans les analyseurs de spectre, dans les scanners,
photocopieurs et certains lecteurs de code barre particuliers.
Capteur CCD Linéaire
AMOS GO 1
2/2