လာေရာက္ေလ့လာဖတ္ရွဳသူအေပါင္း စိတ္၏ခ်မ္းသာျခင္း၊ ကုိယ္၏က်န္းမာျခင္းျဖင့္ ျပည့္စံုၾကပါေစ...

CCD (Charge - Coupled Device)

Posted by Unknown Tuesday, November 13, 2012 0 comments

လူ႔ေလာကႀကီးမွာ ဒီဂ်စ္တယ္ပံုရိပ္ လုိအပ္သလုိ အသံုးခ်ႏုိင္ေစဖုိ႔ အဓိက လုိအပ္တဲ့ နည္းပညာတစ္ခုျဖစ္တဲ့ CCD (charge-coupled device) ဆုိတာ  ေပၚထြန္းလာတဲ့အတြက္ အေျပာင္းအလဲေတြ ဆင့္ကာဆင့္ ကာ ျဖစ္လာခဲ့ၾကရတယ္။ အေျပာင္းအလဲ ဆုိရာမွာလည္း လူ႔ေလာကထဲက လူမႈဘဝအတြက္ လိုအပ္ ခ်က္ေတြ ျပည့္စံုဖုိ႔ ထိထိေရာက္ေရာက္ ပံ့ပိုးေပးႏုိင္တယ္လို႔ အတိအက်ေျပာရမွာ ျဖစ္တယ္။ ကိရိယာ တစ္ခုအတြင္းမွာ လုိအပ္တဲ့ လွ်ပ္စစ္ဓာတ္အားကို လုိအပ္တဲ့ေနရာအတြက္ ႀကိဳးကို ေျဖရွင္းေပးခုိင္းမယ့္ ကိရိယာေသးေသးေလးလုိ႔ ေျပာႏုိင္ပါလိမ့္မယ္။ ေယဘုယ်လုပ္ငန္းစဥ္အရ ႐ုိး႐ုိးရွင္းရွင္း ေျပာရရင္ CCD image sensor  တစ္ခုအတြင္းမွာ p-doped MOS Capacitors နဲ႔ pixels ေတြအတြက္ ကုိယ္ စားျပဳေပးေစတယ္။ ပံုရိပ္ကို ဖမ္းယူဖုိ႔ စတင္လုပ္တဲ့အခါ capacitors ေတြက လုိအပ္တဲ့အဆင့္ အေျခတစ္ခုကို လုိအပ္တဲ့ေနရာအတြက္ ပံ့ပုိးေစတယ္။ ေရာက္လာတဲ့ ဖုိတြန္ေတြကို အီလက္ထရြန္ျဖစ္ေစဖုိ႔ ဆီမီးကြန္ဒတ္တာ အင္တာေဖ့စ္မွာ ေျပာင္းလဲေပးတယ္။ ေျပာင္းလဲလုိ႔ ရလာသမွ်ကို CCD က ဖတ္႐ႈဖုိ႔ အသံုးခ်ေပးျပန္တယ္။ တစ္နည္းေျပာရရင္ ထင္ဟပ္လာတဲ့ ပံုရိပ္တစ္ခုကို ျပန္လည္ တင္ျပရာမွာ အသံုးခ်ႏုိင္တဲ့ နည္းပညာျဖစ္တယ္။ အရည္အေသြးေကာင္းေကာင္းနဲ႔ ပံုရိပ္ေတြကို CCD image sensor ကေန ဖမ္းယူ တင္ျပေပးႏုိင္တဲ့အတြက္ ေဖ်ာ္ေျဖေရး၊ လံုၿခံဳေရးကိစၥေတြမွာ အသံုးခ်ခြင့္ရႏုိင္သလုိ သိပၸံ ပညာပုိင္းဆုိင္ရာ ေလ့လာမႈေတြနဲ႔ က်န္းမာေရးဆုိင္ရာ စစ္ေဆးမႈကိစၥေတြမွာလည္း အသံုးျပဳလုိ႔ ရသြားၾက တယ္။
CCD (Charged-coupled device) ကို ၁၉၆၉ ခုႏွစ္က Willard Boyle နဲ႔ GeorgeE.Smith တုိ႔က AT&T Bell Labs အတြက္ တီထြင္ ဖန္တီးေပးခဲ့တာျဖစ္တယ္။ မူလအစက Semiconductor Bubble Memory ဆုိတာကို Lab မွာ ဒီဇုိင္းလုပ္ယူတာ ျဖစ္တဲ့အတြက္ Charge Bubble Device (CBD) လို႔ ေခၚေဝၚ သံုးစြဲခဲ့ၾကေသးတယ္။ စီမီကြန္ဒတ္တာ တစ္ခုရဲ႕ မ်က္ႏွာျပင္တစ္ေလွ်ာက္မွာ capacitor တစ္ခုကေန တစ္ခုကို အားလႊဲေျပာင္းႏုိင္တဲ့ အရည္အခ်င္းကို ရယူေစတဲ့ ဒီဇုိင္းပံုစံျဖစ္တယ္။ ၁၉၆၀ ခုႏွစ္ေတြမွာ Philips Research Labs ကလည္း အလားတူ ရည္ရြယ္ခ်က္မ်ိဳးနဲ႔ bucket-brigade device (BBD) ဆုိတာကို တီထြင္ခဲ့ၾကပါေသးတယ္။ စတင္ ႀကံဆခဲ့ၾကစဥ္အခါက ဒီလုိလုပ္ကုိင္ေပးမယ့္ ပစၥည္းမ်ိဳးကို memory တစ္ခုအေနေရာ delay line အေနနဲ႔ပါ အသံုးခ်ဖုိ႔ ျဖစ္တဲ့အျပင္  imaging device ေတြမွာ အသံုးခ်ႏုိင္ ရမယ္လုိ႔ ယူဆခဲ့ၾကတာ ျဖစ္တယ္။

ပထမဆံုး ထုတ္လုပ္ရရွိခဲ့တဲ့ CCD ကို အိုင္တီနည္းပညာနဲ႔ လုပ္ခဲ့တယ္။ နမူနာပံုစံျပဳ 8 bit-Shift register အေနနဲ႔ ေတြ႕ၾကရတယ္။ Linear imaging အေနအထား ျဖစ္တယ္။ တီထြင္မႈနဲ႔ ပတ္သက္ၿပီး တုိးတက္ ျဖစ္ထြန္းလာမႈက အလြန္ျမန္ဆန္ခဲ့တယ္။ ေနာက္ဆံုး ၁၉၇၁ ခုႏွစ္မွာေတာ့ Bell Labs က သုေတသနပညာရွင္ Michael F.Tampsett အေနနဲ႔ ႐ိုး႐ုိး Linear images ေတြနဲ႔အတူ ပံုရိပ္ေတြကို ဖမ္းယူႏုိင္တဲ့ အရည္အခ်င္း ရွိလာတယ္။ အဲဒီအတြက္ Fairchild Semiconductor ကုမၸဏီတုိ႔ RCA  ကုမၸဏီတုိ႔ Texas Instruments ကုမၸဏီတုိ႔အပါအဝင္ ကုမၸဏီအေတာ္မ်ားမ်ားက CCD နဲ႔ ပတ္သက္ၿပီးပိုၿပီး ထြန္းကားလာႏုိင္ဖုိ႔ လုပ္ကုိင္ ေဆာင္ရြက္သူေတြ ရွိလာၾကတယ္။

ပထမဆံုး စီးပြားျဖစ္ ထုတ္လုပ္မႈအတြက္ အရင္ Bell မွာ သုေတသန လုပ္ခဲ့ဖူးတဲ့ Gil Amelio က Fairchild အတြက္ ၁၉၇၄ ခုႏွစ္မွာ 500-element device နဲ႔ 2D 100 × 100 pixel device တုိ႔ကို ထုတ္လုပ္ေပးခဲ့တယ္။ ၁၉၇၅ ခုႏွစ္မွာေတာ့ kodak ကုမၸဏီအတြက္ Fairchild CCD တစ္ခုကို အသံုးျပဳၿပီး ပထမဆံုး ဒီဂ်စ္တယ္ ဓာတ္ပံု႐ုိက္ ကင္မရာကို လွ်ပ္စစ္အင္ဂ်င္နီယာ တစ္ဦးျဖစ္သူ Steven Sasson က တီထြင္ ဖန္တီးေပးခဲ့တယ္။ ၁၉၇၆ ခုႏွစ္ကလည္း ပထမဆံုးအာကာသကုိ တင္လႊတ္တဲ့ ကင္းေထာက္ၿဂိဳဟ္ တု KH-11 KENNAN မွာလည္း CCD ကို ထည့္သြင္း အသံုးျပဳတာကို ေတြ႕ၾကရျပန္တယ္။

အမ်ားသံုး ကိရိယာပစၥည္းေတြအေနနဲ႔ Sony ကုမၸဏီက ထုတ္လုပ္တဲ့ Camcorder မွာ CCDs ကို အျပည့္အဝ အသံုးခ်ခဲ့တယ္။ ဒီကိစၥအတြက္ ဦးေဆာင္ ႀကိဳးစား ေဆာင္ရြက္ေပးတဲ့ kazuo lwama က အမ်ားသံုး camcorder ေတြ ထုတ္လုပ္ မေရာင္းခ်ႏုိင္မီ ၁၉၈၂ ခုႏွစ္ ၾသဂုတ္လမွာ ေသဆံုးသြားခဲ့တယ္။ CCD ကို တီထြင္ေပးတာကို အေၾကာင္းျပဳၿပီး ၂၀၀၆ ခုႏွစ္ ဇန္နဝါရီလမွာ Boyle နဲ႔ Smith တုိ႔ကို National Academy of Engineering Charles Stark Draper Prize ခ်ီးျမႇင့္ခဲ့တဲ့အျပင္ ၂၀၀၉ ခုႏွစ္မွာ ႐ူပေဗဒဘာသာရပ္အတြက္ ႏုိဘယ္ဆုအျဖစ္ ႏွစ္ဦးလံုးကို ေပးအပ္လုိက္ၾကတယ္။ လူအမ်ားစု  အနီးစပ္ဆံုးနဲ႔ အသံုးျပဳခြင့္အရဆံုး ကင္မရာေတြမွာ CCDs ေတြရဲ႕ တုိးတက္ဖြံ႕ၿဖိဳးမႈေပၚက ရလာတဲ့ အက်ိဳး ဆက္ေတြ အသံုးခ်ခြင့္ေတြ ဆင့္ကာဆင့္ကာ ရရွိလာခဲ့တာမုိ႔ ဒီေန႔ဒီအခ်ိန္မွာ ေခတ္မီလွတဲ့ ေနာက္ဆံုးေပၚ CCDs ေတြ အသံုးခ်ခြင့္ေတြ ရခဲ့ၾကတယ္။
သိပၸံပညာရပ္ေတြမွာေတာ့ အထိေရာက္ဆံုး အသံုးခ်ႏုိင္မႈအေနနဲ႔ နကၡတ္တာရာ ေလ့လာ ဆည္းပူး သူေတြအတြက္ အထူး အက်ိဳးသက္ေရာက္မႈေတြ ခံစားခြင့္ရသြားေစတယ္။ အထင္ရွားဆံုး ဥပမာအေနနဲ႔ CCDs (၃၀) ခုကို အသံုးျပဳထားတဲ့ Sloan Digital Sky Survey telescope imaging camera ကို ႐ႈျမင္ႏုိင္ပါလိမ့္မယ္။  CD ကို လုပ္ငန္းသဘာဝအလုိက္ ဖြဲ႕စည္းတည္ေဆာက္ပံု အမ်ိဳးမ်ိဳးနဲ႔ က်ယ္က်ယ္ျပန္႔ျပန္႔ အသံုးျပဳေနၾကပါၿပီ။ ဒီဂ်စ္တယ္ ေရာင္စံုကင္မရာေတြအတြက္ အသံုးျပဳေလ့ရွိတဲ့ 3 CCD နဲ႔ ပတ္သက္ၿပီး အထင္အရွား ေတြ႕ျမင္ႏုိင္တယ္။ ဒီဂ်စ္တယ္ ဗီဒီယို႐ိုက္ ကင္မရာေတြ ထြန္းကားလာတဲ့အတြက္ အေပ်ာ္တမ္း မွတ္တမ္းတင္တဲ့ ကိစၥေတြ လုပ္ရာမွာျဖစ္ျဖစ္ လံုၿခံဳေရးဆုိင္ရာ မွတ္တမ္းေတြ ျပဳစုရာမွာျဖစ္ျဖစ္ ဒါမွမဟုတ္ ႐ုပ္ရွင္ထုတ္လုပ္ေရး ကိစၥေတြနဲ႔ ေဆာင္ရြက္တဲ့အခါ ျဖစ္ျဖစ္ သပ္သပ္ရပ္ရပ္ ဝန္ေပါ႔ေပါ႔နဲ႔ လုပ္ကုိင္ခြင့္ရၾကသလို လ်င္ျမန္ ဖ်တ္လတ္စြာ တည္းျဖတ္ ျပဳျပင္မႈေတြလည္း လုပ္ခြင့္ရသြားတယ္။ ႐ိုက္ခ်က္ နာရီေပါင္း ေျမာက္ျမားစြာအတြက္ ေနရာက်ဥ္းက်ဥ္းနဲ႔ သိမ္းဆည္း သုိမွီးခြင့္ေတြလည္း ရွိတယ္။ ေနာက္ဆံုး အခြင့္အလမ္းကေတာ့ အရည္အေသြး တစ္ဆင့္ထက္ တစ္ဆင့္ ျမႇင့္တင္ယူႏုိင္တာ ျဖစ္တယ္။ အရည္အေသြးပုိင္းဆုိင္ရာနဲ႔ ပတ္သက္ၿပီး ဆက္လက္ၿပီး ႀကိဳးပမ္း ေဆာင္ရြက္ေနၾကဆဲ ျဖစ္တယ္။ ဒီလုိ အက်ိဳးဆက္ေတြနဲ႔ အေျပာင္းအလဲ လုပ္ေပးလုိက္ႏုိင္တဲ့ CCD နည္းပညာကို ေက်းဇူးတင္ၾကရေတာ့မွာ ျဖစ္ပါေတာ့တယ္။

0 comments:

Post a Comment

ယေန႔ရက္စြဲ

သူငယ္ခ်င္းမ်ား

Google တြင္ရွာေဖြရန္

Hit Counter


Visitor Tracker


ေငြေၾကးလဲလွယ္မွဳႏွဳန္းထားမ်ား

Facebook Page