A.2.1 – La CCD SONY ILX703A
 

La CCD impiegata per la realizzazione del sensore di puntamento fine è un sensore lineare a 2000 pixel in bianco e nero. Lo schema circuitale interno è riportato nella seguente figura.

Circuiteria interna alla CCD

Fig 3 – Circuiteria interna alla CCD.


 

La fila dei pixel è affiancata dallo shutter gate e dal read out gate sui quali arrivano i rispettivi segnali di controllo denominati ROG e shutter. L’azione di tali segnali sui vari profili di potenziali è illustrato nelle seguenti figure.

Linee di potenziale


 

Fig 4 - Sezione trasversale della CCD.

Fig 5 - Profilo del potenziale lungo la sezione del dispositivo. Sia lo shutter che il ROG stanno a “1”.

Linee di potenziale


 

Fig 6 - Profilo del potenziale durante l’azione del ROG (“0”).

Fig 7 - Profilo del potenziale durante l’azione dello shutter (“0”).

In pratica il ROG consente il trasferimento delle cariche accumulate durante una esposizione sul registro a scorrimento che le porterà all’amplificatore carica-tensione sotto l’azione del clock. Lo shutter invece è un segnale utile per evitare il problema della saturazione del dispositivo, infatti consente l’eliminazione delle cariche in eccesso (fig 8). 

Azione dello shutter sulle cariche accumulate durante il periodo di integrazione

Fig 8 – Azione dello shutter sulle cariche accumulate durante il periodo di integrazione.


 

L’andamento dei segnali ROG e clock da fornire alla CCD e la risposta in tensione di quest’ultima sono riportati nella seguente figura.

Segnali di ROG, clock e tensione di uscita della CCD

Fig 9 – Segnali di ROG, clock e tensione di uscita della CCD.


 

La tensione di uscita si può esprimere come:

dove V(l)è la sensibilità spettrale ad una specifica lunghezza d’onda ed E(l)è l’energia luminosa. Nella figura 10 si riporta la risposta del sensore in questione nell’intervallo di lunghezze d’onda comprese tra 400 e 1000 nm; in particolare viene evidenziata la risposta per la luce verde e la rossa: la prima è circa 1.4  volte maggiore della seconda.

Risposta della CCD in funzione della lunghezza d'onda

Fig 10 – Risposta della CCD in funzione della lunghezza d’onda.


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