奧林巴斯顯微鏡行間轉(zhuǎn)移CCD結(jié)構(gòu)

行間電荷耦合器件架構(gòu)的設(shè)計來補償多的幀轉(zhuǎn)移的CCD的缺陷。這些裝置是由裝有一個單獨的光電二極管和相關(guān)聯(lián)的并行讀出CCD存儲區(qū)域到每個像素元件的混合結(jié)構(gòu)。這兩個區(qū)域的功能是由放置在光的金屬掩模結(jié)構(gòu)分離屏蔽并行讀出用CCD元件。

像素的遮蔽區(qū)位于沿著橫穿的CCD的垂直軸的長度在一個交替平行陣列的光電二極管元件。陣列中的光電二極管包括圖像平面和收集由照相機或顯微鏡鏡頭投射到CCD表面入射的光子。后的圖像數(shù)據(jù)已經(jīng)被收集并通過圖像陣列轉(zhuǎn)換成電勢，該數(shù)據(jù)然后被迅速地移動在一個平行轉(zhuǎn)移至每一像素元件的相鄰的CCD的存儲區(qū)域。所述像素元件的所述存儲部被示為覆蓋相鄰于每個CCD上的紅，綠和藍色發(fā)光二極管元件的不透明掩?；叶仍氐娜杭＿@些像素元件相結(jié)合，形成了從串行移位寄存器到陣列網(wǎng)格的頂部運行的垂直列。含有兩個光電二極管和CCD元件上以四個像素陣列的放大圖顯示在圖1的上部。

奧林巴斯顯微鏡成像全幀和幀傳輸?shù)捏w系結(jié)構(gòu)，行間傳輸CCD的通過一次在一個平行的方式移動的行的圖像信息的，1行至串行移位寄存器進行讀出。串行寄存器然后依次移位的圖像信息的每一行的輸出放大器作為一個串行數(shù)據(jù)流。重復(fù)整個過程，直到圖像數(shù)據(jù)的所有行被轉(zhuǎn)移到輸出放大器和從芯片到一個模擬 - 數(shù)字信號轉(zhuǎn)換器的集成電路。在數(shù)字格式的圖像重建產(chǎn)生*終的照片或顯微照片。 

在其中并行存儲陣列正被讀取的期間，圖像陣列是忙碌積分的電荷用于下一個圖像幀中，類似于幀轉(zhuǎn)移的CCD的動作。這種結(jié)構(gòu)的一個主要優(yōu)點是行間傳遞裝置，以無快門或同步的選通操作，從而允許提高設(shè)備的速度和更快的幀速率的能力。圖像的“拖影”，一個共同的問題，幀轉(zhuǎn)移的CCD，也與行間掃描CCD架構(gòu)降低，因為迅速的速度（只有一個或幾個微秒），其中圖像轉(zhuǎn)移發(fā)生。缺點包括一個較高的單位成本，以產(chǎn)生切屑與更復(fù)雜的體系結(jié)構(gòu)，和一個較低的靈敏度，由于減少在光敏區(qū)域存在于各像素點。這個缺點可以通過在光電二極管陣列復(fù)合微透鏡（或小透鏡）的摻入可以部分地克服以增加光進入每個元素的量。與微透鏡的增強的隔行裝置通常從約20％-25％增加光學(xué)填充系數(shù)*過75％，顯著地提高器件的量子效率凈，在可見光波長區(qū)域內(nèi)。 

行間轉(zhuǎn)移CCD的經(jīng)驗，抽樣誤差所引起增加到減少的光圈大小。此外，入射的光的一部分會滲透到CCD的垂直寄存器，特別是在明應(yīng)用顯微鏡燈強度由試樣不減。一些隔行掃描CCD設(shè)計經(jīng)驗圖像“滯后”，作為與從光電二極管轉(zhuǎn)移電荷向CCD存儲區(qū)域相關(guān)聯(lián)的電荷轉(zhuǎn)移時間常數(shù)的延遲的結(jié)果。這個傳輸延遲產(chǎn)生的殘余電荷留在添加到下一個幀中的光電二極管，產(chǎn)生一個“殘像”偽影。較新的空穴積累電荷耦合器件能夠完成轉(zhuǎn)移，從而消除了圖像滯后。