Высокоскоростные камеры КМОП Camera Link

• Доступны также камеры Sony, адаптированные для КМОП (Pregius)
• Благодаря высокой производительности КМОП-датчика одновременно обеспечивается высокое разрешение и большое количество кадров в секунду

Что такое Camera Link?

Camera Link – это стандарт протокола последовательной связи, предназначенный для приложений компьютерного зрения и созданный с использованием интерфейса Channel-link компании National Semiconductor. Он создавался для стандартизации научного и промышленного видеооборудования, включая камеры, кабели и устройства захвата кадра. Стандарт поддерживается и управляется Ассоциацией автоматического фотографирования (AIA), международная торговая группа в области компьютерного зрения. 

Camera Link использует от одной до трех микросхем трансивера Channel-link 7-битным последовательным кодом на четырех выходных шинах. Camera Link использует не менее 28 бит для репрезентации 24 бит данных элемента изображения и 3 бит данных сигналов видеосинхронизации, один бит резервируется. Биты видеосинхронизации содержат сигналы DVAL, FVAL и LVAL. Данные сериализуются в порядке 7:1, а четыре потока данных и соответствующий тактовый сигнал передаются по пяти парам низковольтной дифференциальной сигнализации (LVDS). Приемник принимает четыре потока данных LVDS и тактовый сигнал LVDS, а затем передает 28 бит и тактовый сигнал на плату. Стандарт Camera Link подразумевает передачу этих 28 бит по 4 последовательным дифференциальным парам с коэффициентом сериализации 7. Параллельно с данными передается и тактовый сигнал. Как правило, для передачи или приема сериализованного видеосигнала система ФАПЧ или последовательно-параллельный преобразователь должны сгенерировать 7 тактовых сигналов. Для десериализации сигнала могут применяться регистр и счетчик сдвига. Регистр сдвига по одному улавливает каждый сериализованный бит, а затем регистрирует выходной сигнал в параллельном тактовом интервале, как только счетчик достигает предельного значения. 

Что такое КМОП?

Технология с применением комплементарного металл-оксидного полупроводника (КМОП) используется для построения интегральных схем. Технология КМОП применяется в микропроцессорах, микроконтроллерах, статических ОЗУ и других логических цифровых схемах. Технология КМОП также применяется в некоторых аналоговых схемах, например в датчиках изображений (КМОП-датчиках), преобразователей данных и высокоинтегрированных трансиверах для различных типов связи. Фрэнк Уэнласс (Frank Wanlass) запатентовал КМОП в 1963 году (патент США 3 356 858). Иногда КМОП также называют комплементарной симметричной МОП-структурой. Слова "комплементарная симметричная" означают, что обычно цифровая схема с КМОП для выполнения логических функций использует полевые транзисторы с симметричными комплементарными парами металл-оксидных проводников типов "p" и "n" (МОП-транзисторы). Две важные характеристики КМОП-устройств: высокая помехоустойчивость и низкое энергопотребление в статическом состоянии. Так как один проводник в паре всегда отключен, последовательное соединение потребляет мощность только кратковременно в момент включения или выключения. Следовательно, КМОП-устройства не производят столько тепла, сколько выделяется другими типами логических устройств, например, устройства с транзисторно-транзисторной логикой или n-канальные МОП-устройства, которые, как правило, даже вне состояния переключения имеют некоторый ток покоя. Также КМОП обеспечивает высокую плотность логических функций на чипе. В первую очередь поэтому технология КМОП стала наиболее широко используемой в чипах интеграции сверхвысокого уровня (VLSI). Слова "металл-оксидный полупроводник" указывают на физическую структуру определенных полевых транзисторов, оснащенных затвором, расположенным на защитном слое оксида, который, в свою очередь, находится на полупроводнике. Раньше использовался алюминий, теперь для этих целей применяется поликристаллический кремний. Другие затворы снова стали использоваться с началом применения в КМОП-технологиях диэлектрических материалов с высоким значением диэлектрической постоянной, как было объявлено компаниями IBM и Intel с появлением 45-нм и последующих сетевых узлов.

Что такое разрешение?

Разрешение изображения – это мера четкости изображения. Термин применяется к растровым цифровым изображениям, пленочным изображениям и изображениям других типов. Чем выше разрешение, тем более четким будет изображение. Разрешение изображения можно измерить несколькими способами. В основном, разрешение определяет расстояние между линиями, на котором их еще можно различить. Единицы разрешения могут быть привязаны к физическим величинам (например, линий на мм или линий на дюйм), к общим размерам изображения (линий на высоту изображения, которые также называются просто линии, строки телевизионного изображения или ТВЛ) или угловой стяжке. Часто вместо линий используются пары линий, которые состоят из темной и светлой линий. Тогда линией называется темная или светлая линия. Разрешение 10 линий на мм означает, что в 1 мм вмещается 5 темных и 5 светлых линий, или 5 пар линий (5 пар линий/мм). Разрешение фотообъективов и пленки, как правило, обозначается в парах линий на миллиметр.