အသုံးပြုမှုတစ်ခုစီအတွက် နည်းပညာရှိ ကင်မရာမော်ဂျူး | Sinoseen

CMOS စင်ဆာမော်ဂျူလ်သည် အထူးကြီးမားသော အလင်းရှာဖွေမှုစွမ်းရည်ကို အများဆုံးဖော်ထုတ်နိုင်ရန်အတွက် ပိုမိုခေတ်မီသော ဖိုတိုဒိုင်အုတ်မြစ်ဒီဇိုင်းနှင့် အဆင့်မြင့်သော ပစ်စယ်အဆောက်အအုံများကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် အလင်းရှိမှုအခြေအနေများ အားနည်းသည့် အခြေအနေများတွင် ထူးခွင်းသော စွမ်းဆောင်ရည်ကို ပေးစေပါသည်။ ခေတ်မီသော အကောင်အထောက်များတွင် ပစ်စယ်အရွယ်အစားကို ကြီးမားစေပြီး ဖြည့်စွက်မှုအချိုး (fill factor) ကို မြှင့်တင်ထားသည်။ ထိုအတွက်ကြောင့် ပစ်စယ်တစ်ခုချင်းစီတွင် အလင်းကို စုစည်းရန်အတွက် ပိုမိုများပေါ်သော မျက်နှာပြင်ဧရိယာကို သုံးနေပါသည်။ ထိုဒီဇိုင်းအကောင်အထောက်များသည် CMOS စင်ဆာမော်ဂျူလ်အား ပစ်စယ်တစ်ခုချင်းစီတွင် ပိုမိုများပေါ်သော ဖိုတွန်များကို စုစည်းနိုင်စေပါသည်။ ထိုအတွက်ကြောင့် မနက်ခင်း၊ ညနေခင်းနှင့် အတွင်းပိုင်း ဓာတ်ပုံရိုက်ကွက်များတွင် စွမ်းဆောင်ရည်ကို သိသိသာသာ မြှင့်တင်ပေးပါသည်။ နောက်ဘက်မှ အလင်းရှာဖွေမှုနည်းပညာ (Back-side illumination technology) သည် စင်ဆာ၏ နောက်ဘက်တွင် သေးငယ်သော သံလွင်ကြေးန်းများကို ရွှေ့ပေးခြင်းဖြင့် အလင်းရှာဖွေမှုကို ပိုမိုမြင့်မားစေပါသည်။ ထိုနည်းပညာသည် အလင်းကို စုစည်းရန်အတွက် အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ အတားအဆီးများကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။ ထိုအဆောက်အအုံပြောင်းလဲမှုသည် ရှေးဟောင်း ရှေ့ဘက်မှ အလင်းရှာဖွေမှုဒီဇိုင်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက အလင်းအာရုံခံမှုကို ၄၀ ရှိသော ရှုခ်အထိ မြှင့်တင်ပေးနိုင်ပါသည်။ ထိုနည်းပညာတွင် အဆင့်မြင့်သော အသံညစ်နေမှုလျှော့ချရေး စားကပ်များကို ပစ်စယ်အဆင့်တွင် အသုံးပြုထားပါသည်။ ထိုစားကပ်များသည် အလင်းနည်းသည့် အခြေအနေများတွင် ပုံရှုပ်ထွေးမှုကို ဖြစ်စေသည့် လျှပ်စစ်အဝေးကြောင်းများကို အနည်းဆုံးဖြစ်အောင် လျှော့ချပေးပါသည်။ ဆက်စပ်နေသော နှစ်ကြိမ် နမူနာယူမှုနည်းပညာ (Correlated double sampling techniques) သည် ပြန်လည်စတင်မှုအသံညစ်နေမှု (reset noise) နှင့် အခြားသော လျှပ်စစ်အမှားများကို ဖယ်ရှားပေးပါသည်။ ထိုနည်းပညာသည် အလင်းအာရုံခံမှုနည်းသည့် အခြေအနေများတွင် အာရုံခံမှုကို မြှင့်တင်ရာတွင် သန့်ရှင်းသော စိတ်ကြိုက်အော်ပရေးရှင်းများကို အာမခံပေးပါသည်။ ပြောင်းလဲနိုင်သော ပြောင်းလဲမှုအားကို အများအပြားသုံးနိုင်သည့် မော်ဒ်များသည် CMOS စင်ဆာမော်ဂျူလ်အား အလင်းအခြေအနေများ ပြောင်းလဲမှုများကို အလိုအလျောက် လိုက်လျောညီထွေဖြစ်အောင် ပြောင်းလဲနိုင်စေပါသည်။ ထိုမော်ဒ်များသည် အများအပြားသုံးနိုင်သော အမြင့်နှင့် အနိမ့်အားကို အလိုအလျောက် ပြောင်းလဲပေးပါသည်။ ထိုအတွက်ကြောင့် အလင်းအခြေအနေများ ပြောင်းလဲမှုများတွင် လုပ်ဆောင်မှုအား အလိုအလျောက် ပေးစေပါသည်။ အဆင့်မြင့်သော မိုက်ခရိုလင့်စ် အုပ်စုများသည် ဖိုတိုဒိုင်တစ်ခုချင်းစီပေါ်သို့ အလင်းကို ပိုမိုများပေါ်စေရန် အသုံးပြုပါသည်။ ထိုအတွက်ကြောင့် ကွန်တမ်ထိရောက်မှု (quantum efficiency) နှင့် အလင်းစုစည်းမှုစွမ်းရည်ကို ပိုမိုမြှင့်တင်ပေးပါသည်။ ထိုမိုက်ခရိုလင့်စ်များကို အလွန်တိက်မှုရှိသော နည်းလမ်းဖြင့် ထုတ်လုပ်ပြီး အလင်းစုစည်းမှုကို အများဆုံးဖော်ထုတ်နိုင်ရန်အတွက် အနီးကပ်တွင် ရှိသော ပစ်စယ်များကြား အလင်းဖြတ်ကုန်မှု (optical crosstalk) ကို အနည်းဆုံးဖြစ်အောင် တိက်မှုရှိသော နေရာတွင် ထားရှိပါသည်။ ထိုအရှုပ်ထွေးမှုများကို ဖယ်ရှားပေးခြင်းဖြင့် ပုံရှုပ်ထွေးမှုကို လျှော့ချပေးပါသည်။ ထိုအတွက်ကြောင့် ပုံရှုပ်ထွေးမှုနည်းပါသည်။ အလင်းအခြေအနေများ အားနည်းသည့် အခြေအနေများတွင် ပုံရှုပ်ထွေးမှုနည်းပါသည်။ အရောင်အသေးစိတ်များကို ပိုမိုတိက်မှုရှိစေပါသည်။ ထိုအရှုပ်ထွေးမှုများကို ဖယ်ရှားပေးခြင်းဖြင့် ပုံရှုပ်ထွေးမှုနည်းပါသည်။ အလင်းအခြေအနေများ အားနည်းသည့် အခြေအနေများတွင် ပုံရှုပ်ထွေးမှုနည်းပါသည်။ အရောင်အသေးစိတ်များကို ပိုမိုတိက်မှုရှိစေပါသည်။

CMOS အာရုံခံကိရိယာ မော်ဂျူးသည် အာရုံခံကိရိယာ array တစ်ခုလုံးတွင် ပီကယ်များစွာမှ တစ်ပြိုင်နက် ဒေတာရရှိနိုင်သည့် အပြိုင်ဖတ်ခြင်း ဗိသုကာမှတစ်ဆင့် ထူးခြားသော စီမံခန့်ခွဲမှုနှုန်းကို ပေးသည်။ ဒီ အခြေခံ ဒီဇိုင်းအသာစီးက စနစ်ကို အစဉ်လိုက် ဖတ်ထုတ်တဲ့ အစဉ်အလာနည်းလမ်းတွေကို သိသိသာသာ ကျော်လွန်တဲ့နှုန်းနဲ့ ပုံဒေတာတွေကို ဖမ်းယူ၊ စီမံဖို့ ခွင့်ပြုပါတယ်။ အပြိုင်အဆိုင် စီမံခန့်ခွဲမှုစွမ်းရည်သည် ချက်ချင်းတုံ့ပြန်မှုအချိန်ကို တောင်းဆိုသည့် အမြင့်ဖရမ်နှုန်း ဗီဒီယို မှတ်တမ်းတင်ခြင်း၊ ပေါက်ကွဲမှု ဓာတ်ပုံပုံ ရိုက်ယူမှုပုံစံများနှင့် အချိန်နှင့်တပြေးညီ ရုပ်ပုံ ဆန်းစစ်မှု အက်ပ်များကို ထောက်ပံ့သည်။ CMOS အာရုံခံကိရိယာ မော်ဂျူးအတွင်းတွင် ပေါင်းစပ်ထားသော အန်နာလော့မှ ဒစ်ဂျစ်တယ် ပြောင်းလဲရေးကိရိယာများသည် ပြင်ပ ပြောင်းလဲမှု လုပ်ငန်းစဉ်များနှင့် ဆက်စပ်သော အတားအဆီးများကို ဖယ်ရှားပေးပြီး အလင်းကို ဖမ်းယူခြင်းမှ ဒစ်ဂျစ်တယ် ထုတ်လွှတ်မှုအထိ အချက်ပြမှု အမြန်ပြင်ဆင်မှုကို အာ Column-parallel ADC architectures များသည် pixel column များကို တစ်ပြိုင်နက် ပြောင်းလဲနိုင်ပြီး တစ်လုံးတည်းသော converter စနစ်များနှင့်ယှဉ်လျှင် ဖတ်ရှုချိန်ကို သိသိသာသာ လျှော့ချပေးသည်။ ဒီထုတ်လုပ်မှုနှုန်းအသာစီးက မြန်ဆန်တဲ့ ဆုံးဖြတ်ချက်ချမှု လိုအပ်တဲ့ အက်ပ်တွေမှာ အထူးတန်ဖိုးရှိလာတယ်၊ ဥပမာ ကားလုံခြုံရေးစနစ်တွေ၊ စက်မှုအရည်အသွေးထိန်းချုပ်မှုတွေနဲ့ မြန်ဆန်စွာ ရွေ့ရှားနေတဲ့ အကြောင်းအရာတွေကို ဖမ်းယူဖို့ မရှိမဖြစ်လိုအပ်တဲ့ အားကစားဓာတ်ပုံပညာတွေပေါ့။ CMOS အာရုံခံကိရိယာမော်ဂျူးသည် ပြောင်းလဲနိုင်သော ဖရမ်နှုန်းများနှင့် စိတ်ဝင်စားမှုဒေသဖတ်ရှုမှုပုံစံများကို ထောက်ခံသည်၊ ၎င်းသည် တွက်ချက်မှုအရင်းအမြစ်များကို သီးခြားပုံပြင်များတွင် အာရုံစိုက်ခြင်းဖြင့် စီမံခန့်ခွဲမှုနှုန်းကို ပိုမိုတိုးတက်စေသည်။ ဒီရွေးချယ်မှုဆိုင်ရာ စီမံခန့်ခွဲမှုစွမ်းရည်က လှုပ်ရှားနေတဲ့ အရာဝတ္ထုတွေကို အချိန်နဲ့တပြေးညီ ခြေရာခံနိုင်ပြီး အာရုံခံကိရိယာ အစုတစ်ခုလုံးကို စီမံခန့်ခွဲခြင်းမပြုဘဲ အလိုအလျောက် အာရုံစိုက်မှုပြင်ဆင်ခြင်းနဲ့ ဓာတ်ပုံအလင်းကို အကောင်းဆုံးပြုပြင်နိုင်တာပါ။ မော်ဂျူးအတွင်းရှိ အဆင့်မြင့် အချိန်ထိန်းချုပ်မှု ပတ်လမ်းများက ဒီလုပ်ငန်းစဉ်များကို အဆက်မပြတ် ညှိနှိုင်းပေးပြီး မတူညီတဲ့ ထုတ်လုပ်မှု အဆင့်များအကြား ညှိနှိုင်းမှုကို ထိန်းသိမ်းပေးပါတယ်။ CMOS အာရုံခံကိရိယာ မော်ဂျူးများစွာတွင် ရရှိနိုင်သော Global Shutter လုပ်ဆောင်ချက်သည် ရွေ့လျားနေသော shutter ဒီဇိုင်းများတွင် ဖြစ်ပေါ်သော လှုပ်ရှားမှု အနုပညာပစ္စည်းများကို ဖယ်ရှားပေးသည်၊ အထူးသဖြင့် လျင်မြန်စွာ ရွေ့လျားနေသော အကြောင်းအရာများကို ဖမ်းယူရန် သို့မဟုတ် လျင်မြန်စွာ အလင်းရောင် ပြောင်းလဲမှု အမြန်နှုန်းမြင့် စီမံခန့်ခွဲမှုစွမ်းရည်သည် ပြင်ပ စီမံခန့်ခွဲမှုလိုအပ်ချက်မရှိဘဲ အချိန်နှင့်တပြေးညီ လုပ်ဆောင်သော အလိုအလျောက် အလင်းရောင်ပြန့်ပွားမှု ထိန်းချုပ်မှု၊ အဖြူအမျှင်ချိန်ညှိခြင်းနှင့် ဆူညံသံလျှော့ချမှု အယ်လ်ဂိုရီသမ်များအပါအဝင် ပေါင်းစပ် ဒီကျယ်ပြန့်တဲ့ Processing Power က ချက်ချင်း ပုံတိုးတက်မှုနဲ့ Optimization လုပ်နိုင်ပြီး ချိတ်ဆက်ထားတဲ့ စနစ်တွေမှာ တွက်ချက်မှု ဝန်ထုပ်ကို လျှော့ချပေးပြီး တစ်ချိန်တည်းမှာ ယေဘုယျ စွမ်းဆောင်ရည် ထိရောက်မှုကို တိုးတက်စေပါတယ်။

CMOS စင်ဆာမောဒျူယ်လ်သည် ပုံရိပ်ဖမ်းယူမှု၊ ပုံရိပ်အတွက် အသုံးပြုသည့် လုပ်ဆောင်ချက်များကို စီလီကွန် စူဘ်စထရိတ်တစ်ခုတွင် ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းပေးသည့် အဆင့်မြင့် ဆဲမီကွန်ဒတ်တာ ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်များကြောင့် အထူးသဖြင့် သေးငယ်လာခြင်းကို အောင်မြင်စွာ ရရှိခဲ့သည်။ ဤပေါင်းစပ်မှုကြောင့် ပုံရိပ်ဖမ်းယူခြင်း၊ ပုံရိပ်အတွက် အသုံးပြုခြင်းနှင့် ပုံရိပ်ထုတ်လုပ်ခြင်းအတွက် အထုံးအနေအားဖြင့် သီးခြားအစိတ်အပိုင်းများ လိုအပ်ခဲ့သည့် အချိန်မှ လွတ်မ်းသွားခဲ့ပြီး ဒီဇိုင်းနေရာများတွင် နေရာအများအပြား ချွေတာနိုင်ခဲ့သည်။ သေးငယ်သော အရွယ်အစားသည် စွမ်းဆောင်ရည်များကို မှုန်းမော့မှုမရှိဘဲ အလွန်သေးငယ်သော ကိရိယာများတွင် ထည့်သွင်းနိုင်စေပါသည်။ ထို့ကြောင့် CMOS စင်ဆာမောဒျူယ်လ်သည် နေရာအကောင်းအကျေးများ အရေးပါသည့် စမတ်ဖုန်းများ၊ ဝိုင်ယာလက်စ် ဝေယာရောလ်များနှင့် အသုံးပြုသည့် မြင်ကွင်းစနစ်များအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်ပါသည်။ မောဒျူယ်လ်အခြေပြု ဒီဇိုင်းများကြောင့် CMOS စင်ဆာမောဒျူယ်လ်ကို အသုံးပြုမည့် လုပ်ဆောင်ချက်အလိုက် ပြောင်းလဲနိုင်ပါသည်။ အသုံးပြုမည့် စနစ်များနှင့် အလွယ်တကူ ချိတ်ဆက်နိုင်ရန် စံသတ်မှတ်ထားသည့် အင်တာဖေ့စ်ပရိုတိုကောလ်များကို အသုံးပြုထားပါသည်။ ထို့ကြောင့် ထုတ်လုပ်သူများအတွက် ဖွံ့ဖြိုးရေးအချိန်နှင့် စရိတ်များကို လျှော့ချပေးနိုင်ပါသည်။ မောဒျူယ်လ်တွင် ထုတ်လုပ်မှုအဆင့်တွင် ဖြစ်ပေါ်လာသည့် ကွဲလွဲမှုများနှင့် ပတ်ဝန်းကျင်အခြေအနေများကို အလိုအလျောက် ညှိပေးနိုင်သည့် အတွင်းပါ ကောလ်လီဘရေးရှင်းစွမ်းရည်များ ပါဝင်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် မတူညီသည့် မောဒျူယ်လ်များနှင့် အသုံးပြုမှုအခြေအနေများတွင် စွမ်းဆောင်ရည်များ တူညီစေပါသည်။ မောဒျူယ်လ်ကို မတူညီသည့် မက်ကေးနီကယ် အသုံးပြုမှုများအတွက် လွယ်ကူစွာ တပ်ဆင်နိုင်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည့် တပ်ဆင်မှုနည်းလမ်းများနှင့် သေးငယ်သည့် ထုပ်ပိုးမှုပုံစံများကို ထည့်သွင်းထားပါသည်။ ဥပမါ- မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် တပ်ဆင်သည့် အသုံးပြုမှုများ (surface-mount applications) နှင့် ချောင်းပေါ်တွင် တပ်ဆင်သည့် လင့်စ်များ (threaded lens assemblies) အတွက် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။ CMOS စင်ဆာမောဒျူယ်လ်သည် ရော့ (raw) Bayer ဒေတာများ၊ အသုံးပြုသည့် RGB စိုက်ပ်များနှင့် ဖိစီးထားသည့် ပုံရိပ်စီးရီးများ အပါအဝင် ထွက်ပေါ်လာသည့် ဖော်မတ်များကို အထောက်အပံ့ပေးပါသည်။ ထို့ကြောင့် မတူညီသည့် စနစ်များနှင့် အသုံးပြုမှုများအတွက် ကုန်ကျစရိတ်များ လျော့နည်းစေပါသည်။ မောဒျူယ်လ်အတွင်းရှိ အဆင့်မြင့် ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှုလုပ်ဆောင်ချက်များကြောင့် လုပ်ဆောင်မှုလိုအပ်ချက်များအလိုက် လုပ်ဆောင်ချက်များကို ရွေးချယ်၍ ဖွင့်နိုင်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် လုပ်ဆောင်မှုလိုအပ်ချက်များအလိုက် ပါဝါသုံးစွဲမှုကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် စီမံနိုင်ပါသည်။ ထို အသေးစိတ်ပါဝါထိန်းချုပ်မှုကြောင့် ပိုတ်တော်ဘယ်လ်အသုံးပြုမှုများတွင် ဘက်ထရီအသုံးချမှုကို ပိုမိုကြာရှည်စေပါသည်။ လိုအပ်သည့်အချိန်တွင် အပြည့်အဝ လုပ်ဆောင်နိုင်မှုကို ထိန်းသိမ်းပေးပါသည်။ CMOS စင်ဆာမောဒျူယ်လ်၏ ဒီဇိုင်းတွင် ပတ်ဝန်းကျင်အခြေအနေများကို ခံနိုင်ရည်ရှိသည့် စွမ်းရည်များကို ထည့်သွင်းထားပါသည်။ ထို့ကြောင့် အပူချိန်အတွင်းပိုင်းများနှင့် စိုထိုင်းဆအတွင်းပိုင်းများ ကွဲပြားသည့် အခြေအနေများတွင် ယုံကြည်စွာ အလုပ်လုပ်နိုင်ပါသည်။ ထို့ကြောင့် အပြင်ဘက် စောင်းကြည့်မှုစနစ်များ၊ အော်တိုမောဘိုင်းလ်အသုံးပြုမှုများနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းများတွင် အသုံးပြုသည့် စောင်းကြည့်မှုစနစ်များအတွက် အကောင်းဆုံးဖြစ်ပါသည်။ ထို့အပြင် အလွန်အသုံးများသည့် အလိုအလျောက် ဂိန်းထိန်းချုပ်မှု (automatic gain control)၊ အလိုအလျောက် အလင်ထိန်းချုပ်မှု (exposure management) နှင့် ပုံရိပ်တည်ငြိမ်စေမှု (image stabilization) စသည့် လုပ်ဆောင်ချက်များကို အပြင်ဘက် ပြုပ်ပါဝါအသုံးပြုမှုများ မလိုအပ်ဘဲ ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းထားပါသည်။ ထို ပေါင်းစပ်ထည့်သွင်းထားသည့် လုပ်ဆောင်ချက်များကြောင့် စနစ်အသုံးပြုမှုများ ရှုပ်ထွေးမှုနည်းသည့် အတွက် ယုံကြည်စွာ အလုပ်လုပ်နိုင်မှုကို တိုးမြှင့်ပေးပါသည်။ အသုံးပြုမှုစရိတ်များကို လျော့နည်းစေပါသည်။ ထို့အပြင် ပရောဖက်ရှင်နယ်အဆင့် ပုံရိပ်အရည်အသွေးကို ထိန်းသိမ်းပေးပါသည်။ CMOS စင်ဆာမောဒျူယ်လ်၏ အသုံးပြုမှုများသည် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာ ပုံရိပ်ဖမ်းယူမှုများ၊ သိပ္ပံနည်းကျ စက်ကိရိယာများ၊ စားသုံးသူများအတွက် ဓာတ်ပုံရိုက်မှုများနှင့် လုံခြုံရေးစနစ်များအထိ ကျယ်ပေါင်းသည့် အသုံးပြုမှုများကို ဖော်ပြပါသည်။ ထို့ကြောင့် ဤနည်းပညာသည် ဈေးကွက်အပိုင်းများအတွင်း ကျယ်ပေါင်းစွာ အသုံးပြုနိုင်ကြောင်း ဖော်ပြပါသည်။