CMOS線(xiàn)性敏感器陣列

TAOS公司的CMOS線(xiàn)性陣列除對光強信號比較敏感外，還可給出空間信息。這些器件中的線(xiàn)形光電二極管陣列的每個(gè)光電二極管均可敏感入射光，其輸出為與積分時(shí)間和入射光強成正比的模擬或數字電壓信號。該線(xiàn)性陣列器具有200、300和400DPI（每英寸的點(diǎn)數）三種類(lèi)型，像素數從64～1280點(diǎn)，各型號的主要參數如表1所列。

TXL20X系列的點(diǎn)密度為200DPI，像元尺寸為120μm(高)×70μm(寬)，像間距是125μm。為了簡(jiǎn)化操作，該器件只需串行輸入（SI）信號和時(shí)鐘（CLK）信號即可正常工作，它采用5V電源供電，其工作原理圖如圖1所示。

由于TSL20X具有良好的一致性和線(xiàn)性，因此，該陣列器件或模塊輸出的數字電壓信號比較適合于需要多灰度級（8BIT）的應用場(chǎng)合。該器件與微處理器及A/D轉換器的接口非常簡(jiǎn)單，圖2所示是用于黑白和灰度時(shí)的接口電路。

TSL14XX系列的點(diǎn)密度為400DPI，像元尺寸為55.5（寬）×63.5μm（高），各像元之間的中心距離為63.5μm。該系列器件具有TSL20X系列的所有特征，且陣列上所有的像素都有相同的積分時(shí)間。

TSL2301/3301是一種高靈敏度、300DPI線(xiàn)性光敏感器陣列，該器件內集成了8位模數轉換器，圖3所示是其原理圖。該陣列包括102個(gè)像元，其像元尺寸為85μm(高)×77μm(寬)，像元間的心距離為85μm。每個(gè)像元都有自己的電荷積分/放大電路和采樣保持電路。所有的像元均具有相同的積分周期和采樣時(shí)間。整個(gè)器件可劃分為三個(gè)區，每個(gè)區有34個(gè)像元?？梢詥为毜貙γ總€(gè)區進(jìn)行編程以調節它的增益和偏置。通過(guò)三線(xiàn)串口不僅能夠對器件進(jìn)行啟動(dòng)/停止積分、啟動(dòng)模數轉換器、終止讀周期等指令操作，同時(shí)還可以進(jìn)行多片級聯(lián)127片。因而滿(mǎn)足高性能、高靈敏度掃描儀的需要。

利用CMOS線(xiàn)性陣列可以進(jìn)行高精度的位置敏感、邊沿檢測、光學(xué)線(xiàn)性循環(huán)編碼、標記探測和光學(xué)字符識別，并可廣泛地應用于紙張處理、工業(yè)自動(dòng)化、醫療診斷和電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。

表1 CMOS線(xiàn)性陣列器件的主要參數

TAOS公司的智能光敏感器在單塊芯片上集成信號調理、模數轉換、跨導運放等電路，從而減少了系統設計者對外圍電路的需求，尤其是線(xiàn)列TSL3301上還集成了三線(xiàn)串行口的接口電路，從而簡(jiǎn)化了敏感器與微處理器、數字信號處理器的接口，提高了系統的可靠性。智能光敏感器的多樣性能滿(mǎn)足各種應用的需求，設計者在設計產(chǎn)品時(shí)可靈活地選用自己所需的敏感順，因而可為設計人員提供極大的方便。