CCD曝光工艺常见缺陷及解决办法

CCD器件曝光过程中会产生各种缺陷,由此会对线宽和图形产生不良影响。文中针对这些缺陷分析了成因并找到相应的解决办法,形成严谨的工艺规范以达到消除缺陷的目的,同时使得工艺能力和成品率得到了显著提升。     

基于帧转移CCD的超高动态循环曝光控制技术研究

提出了一种可大幅度提升高光谱成像探测动态范围的基于帧转移电荷耦合器件(CCD)的曝光控制技术。该技术采用先积分后读出的工作模式,结合CCD快速电荷倾倒时序控制方法,能够有效清除空闲时段的无效电荷,实现超短积分时间和长积分时间曝光周期的快速切换;针对同一被探测目标,在规定时间范围内通过多档积分周期之间的快速切换,实现多档曝光周期的不间断循环曝光,从而使该技术的光谱探测动态范围相较传统技术提升2个数量级以上。设计了循环曝光档数和曝光时间可动态设置方式,时序仿真与测试结果表明,该方式能够有效提升高光谱成像技术在复杂光环境下的适应性。     

同源双光路能见度仪的光斑提取算法研究

同源双光路能见度仪是一种基于数字摄像法的能见度仪,光斑提取算法是其能见度反演算法中的关键环节之一。从光斑成像的物理原理出发,提出了两种光斑提取算法。实验证明,即使没有图像预处理和数据后处理,其结果也和Vaisala LT31的结果具有很好的一致性。在确定上述两种方法中涉及的参数时,引入加权均方误差参量作为确定参数时的代价函数,该参量相对于其他参量有更好的效果,同时本参量还可以作为评价能见度结果的辅助指标。     

面阵CCD在双轴自准直仪中的应用

介绍了一种高精度双轴自准直仪,它采用面阵CCD器件作为光电传感器,利用自准直原理实现二维角度的测量。对图像处理系统进行了重点阐述,采用直线拟合求十字线交点的方法保证了测量精度。     

CCD相机输出非均匀性线性校正系数的定标

宽幅CCD相机的输出非均匀性校正对获取高质量的遥感图像具有重要意义。通过分析造成CCD输出非均匀的原因,提出了基于辐射亮度反演的非均匀性线性校正概念。在已知的多种辐亮度照明下,采集相机每个像素的灰度值,利用最小二乘法建立像元灰度值与辐亮度的函数,求出像元的两项非均匀性校正系数——暗信号与响应度。实验结果表明:利用这两项校正系数进行相机非均匀性校正,改善效果明显。校正前图像的灰度值均方根偏差为1.3%,校正后为0.2%;从图像上看,校正前图像上的明暗条纹很明显,校正后得到消除。不仅如此,采用该校正方法还能够有效去除通道间输出非均匀性造成的整幅拼接图像的明暗不一致,得到均匀清晰的图像,结果令人满意。     

CCD摄像机新型光控技术研究

以往的CCD摄像机通过曝光时间和信号增益调节光照强度时,二者不能被最优配置运用,难以最大限度的发挥它们的调光功效,特别是对于光照强度变化剧烈,动态范围大的状况,画面不清晰。针对上述不足,将直方图均衡化法进行一定的改进,精确配置曝光时间,优化信号增益系数,实现曝光时间与信号增益的最优化配置。经过实验验证,画面效果得到明显改善,调整时间不超过40ms,系统运行稳定、可靠。     

脉宽调制技术在CCD光电自准直仪中的应用

为了解决室外环境变化(如温度、雨雪、烟雾及沙尘等)对CCD光电自准直仪测量工作的影响,介绍了一种与CCD曝光时间同步的自动反馈脉宽调制(PWM)数字调控照明光源光强的方法,使光电自准直仪在环境条件变化和整个测角量程范围内,都可获得较高信噪比,保证了系统的测量精度.实验结果表明:环境温度在-40～60℃之间变化时,光电自准直仪在±3 600全量程范围内具有良好的线性度,分辨率0.2,测量精度±3.表明这一技术有效克服了环境因素对测量稳定性的影响,扩大了CCD光电自准直仪的动态范围,并具有简易可控的优点.     

CCD在光谱分析系统中的应用研究

本文对利用ＣＣＤ作传感器件进行光谱分析的方法进行了理论和实验研究，通过分析ＣＣＤ的结构特点和光电特性，从理论上证明了利用ＣＣＤ进行光谱分析的可行性，设计了一套适合线阵ＣＣＤ的高速图像采集卡，建立了一套智能化光谱数据采集分析系统。该系统主要由光栅，ＣＣＤ传器器及数据采集卡，计算机等部分组成。我们用高压泵灯作为标准光谱进行定标，得到了一个非常简单的计算光谱的数学公式。实验表明该系统具有较高的测量精度，     

考虑多次散射影响的斜程能见度反演方法研究

提出了一种在低能见度天气条件下考虑多次散射影响时激光雷达反演斜程能见度的组合算法。首先,根据Koschmieder定律构建能见度方程,确定斜程能见度与大气光学厚度的依赖关系;其次,根据多次散射激光雷达方程采用双仰角法反演大气光学厚度,并采用半解析Monte Carlo法计算多次散射对单次散射比值;最后,求出考虑多次散射影响时的斜程能见度。使用地基激光雷达垂直探测进行斜程分解的回波信号数据,进行了实验验证。结果表明,在能见度小于1km时,考虑与未考虑多次散射影响的斜程能见度相对误差达9%,并且随着能见度的降低,多次散射对单次散射比值逐渐增大,多次散射作用增强。因此,研究低能见度天气条件下,多次散射的影响是非常必要的。     

基于辐射亮度反演的TDI CCD相机的响应非均匀性校正

分析了TDI CCD的各种噪声,重点研究了响应非均匀性和固定图形噪声对成像质量的影响,通过辐射亮度反演的方法对响应非均匀性进行了校正。实验结果表明,该校正方法能够有效去除响应非均匀性造成的条纹,得到清晰的图像。     

基于FPGA的数字相机自动曝光技术研究

针对传统的自动曝光算法不能满足特殊光照条件的场合,在研究数字相机的工作原理及特点的基础上,实现一种以现场可编程逻辑器件(FPGA)为控制核心的数字相机自动曝光系统,提出了基于图像熵的一种新的自动曝光算法.工作在外触发下的数字相机通过CameraLink接口作为图像数据的输入,利用FPGA的高速并行性完成了数字图像数据的采集、数据流的缓存控制,并且综合分析了基于图像熵的图像分区自动曝光算法的原理和过程,给出了该算法具体的实现方法,最后将得出的曝光参数输出给相机以达到合适的曝光.经实验验证:该算法的曝光效果不但适用于普通光照,而且在特殊光照条件下同样能很好的曝光,不受光照条件的影响,提高了相机系统输出图像的动态范围.     

用于面曝光快速成形系统的光照度测量系统研究

面曝光快速成形工艺中,视图平面上的光照度大小严重影响着零件的制作精度,为控制面曝光快速成形工艺中的制作精度,需要准确测量视图平面上的光照度,为此开发了基于硅光电池的光照度测量系统.系统采用硅光电池接收光信号并转换成微弱的电流信号,经I/V转换和放大后以电压信号传送至MCU进行A/D转换,再根据数字信号和硅光电池的线性灵敏度计算出实际光照度值.为能动态调整放大电路的增益,系统采用了数字电位器作为反馈元件.利用该系统测量了面曝光快速成形工艺中视图平面上的光照度,对测量数据用MATLAB进行3次曲线拟合,建立了光照度与灰度的模型关系,利用该关系,可方便地通过改变灰度来调整视图平面上的光照度.     

EUV掩模版在曝光过程中的热变形

极紫外光刻(EUVL)技术是实现45 nm特征尺寸的候选技术之一,产业化设备要求300 mm硅片的产率大于每小时80片(80 wafer/h),此时入射到掩模版上的极紫外光功率密度很高,掩模版上的吸收层和Mo/Si多层膜将分别吸收100%和35%的入射光能量,从而导致其热变形,引起光刻性能下降,因此必须分析和控制掩模热变形。利用有限元方法分析掩模版在不同功率密度下的热变形,结果表明,抗蚀剂灵敏度为7 mJ/cm2和5 mJ/cm2时,入射到掩模版上的光功率密度分别为259.24 W/cm2和184.38 W/cm2,掩模版图形区域x-y平面内最大变形分别为1.11 nm和0.71 nm,z方向最大变形分别为0.26 nm和0.19 nm。     

I2C总线技术及其在盐膜拉制CCD监控仪中的应用

介绍了I2C总线技术及其在盐膜拉制CCD监控仪中的应用原理，详细描述了I2C总线接口电路的设计原理，并对I2C总线的读写时序，器件的寻址方法以及程序设计进行了探讨。     

利用面阵CCD测量小角度的研究

分析了采用面阵CCD器件和自准直原理实现二维小角度测量的原理和方法,设计了采用计算机控制的高速数据采集和处理软件,通过使用Visual C 语言实现的界面,可以实时显示测量数据.实验表明,该面阵CCD双坐标自准直仪量程为±3′,分辨率优于0.1",测量误差优于0.7".     

TMP05在能见度仪温度测量中的应用

能见度仪光学器件的温度稳定性以及光学镜头与外部的温差都将直接影响能见度仪的精度.因此,必须对能见度仪内部温度进行检测和控制.本文介绍了TMP05数字式温度传感器及其菊花链式多点测温原理,并且给出了TMP05的菊花链式多点测温在能见度仪温度测量中的软硬件设计.     

电子束液态曝光技术中的穿透深度预测研究

穿透深度预测是电子束液态曝光技术中的一个重要课题。采用对比分析的方法对MonteCarlo模拟和Grun公式在预测液体抗蚀剂穿透深度中的适用性进行了研究,得出了可以使用这两种方法对高能电子在液体抗蚀剂中的穿透深度进行预测的结论,并以环氧618为液体抗蚀剂进行实验验证,证明了结论的正确性,拓宽了两种方法的适用范围,为不同厚度液体抗蚀剂涂层穿透所需加速电压的快速、准确选定提供了参考依据。     

CCD相机在汽车工业中的应用

评述CCD相机在汽车工业的材料加工、生产控制、质量控制和智能化设计中的应用。     

CCD在老式仪表改造中的应用

许多老式仪表均靠人眼读数,因此,许多工厂装有老式仪表的设备需要安排专人读表.系统在老式仪表原来的基础上,运用图像处理的方法对仪表进行简单改造,节省成本,实现实时监控、自动检测自动报警等多项功能.