Многосекционная фотоэлектрическая схема с зарядовой связью

Многосекционная фотоэлектрическая схема с зарядовой связью

Реферат

 

1. Многосекционная фотоэлектрическая схема с зарядовой связью, содержащая несколько устройств коммутации с усилителями, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества передачи изображения за счет взаимной компенсации неоднородностей разрешающей способности сопряженной с ней оптики и фотоэлектрической схемы, секции фоточувствительной матричной схемы расположены с осевой симметрией и каждая фоточувствительная секция в матрице имеет индивидуальное устройство коммутации с усилителем, причем расстояние между секциями матрицы не превышает расстояния между фоточувствительными элементами в секции.

2. Схема по п.1, отличающаяся тем, что порядок оси симметрии совпадает с числом фоточувствительных секций матрицы.

3. Схема по п.1, отличающаяся тем, что фоточувствительная секция имеет зеркальную осевую симметрию. Изобретение относится к полупроводниковой технике, в частности, к оптоэлектронике и может быть использовано в оптоэлектронных системах вещательного, промышленного и специального телевидения, оптических системах обработки информации и устройствах контроля перемещений различных объектов. Известна многосекционная фотоэлектрическая схема с зарядовой связью, содержащая матрицу фоточувствительных элементов, устройство коммутации и усилитель [1] Матрица содержит 576 x 310 фоточувствительных элементов, устройство коммутации, имеющее число элементов, равное числу элементов в строке матрицы, расположено непосредственно под нижней строкой матрицы и осуществляет последовательную коммутацию строк матрицы с последующим усилением сигнала с каждого элемента усилителем, расположенным на выходе устройства коммутации. Считывание информации начинается с фоточувствительного элемента, расположенного в ближайшем к усилителю угле матрицы и заканчивается элементом расположенном на диагонали матрицы в противоположном ее угле, что вследствие неэффективности переноса присущей схемам с зарядовой связью приводит к неравномерности разрешающей способности матрицы. Причем разрешающая способность подает в направлении от устройства коммутации к противоположной стороне матрицы. Неоднородность разрешающей способности оптики еще более усугубляет неравномерность разрешающей способности фотоэлектрической схемы с зарядовой связью, следствием чего является искажение передаваемого изображения и ухудшение качества его передачи. Таким образом, недостатком этой фотоэлектрической схемы являются внутренние искажения сигнала и неоднородности разрешающей способности в матрице фоточувствительных элементов, возрастающие с увеличением ее активной площади и количества фоточувствительных элементов, что существенно ограничивает число элементов разложения изображения. Наиболее близкой по технической сущности к устройству по изобретению является многосекционная фотоэлектрическая схема с зарядовой связью, содержащая несколько устройств коммутации с усилителями [2] Ее недостатком является невозможность компенсации неоднородной разрешающей способности оптики и матрицы вследствие того что секции матрицы располагаются без зеркальной симметрии и не все они снабжены выходным. Целью изобретения является повышение качества передачи изображения за счет взаимной компенсации неоднородности разрешающей способности сопряженной с ней оптики и матрицы фотоэлектрической схемы. Поставленная цель достигается тем, что в многосекционной фотоэлектрической схеме с зарядовой связью, содержащей несколько устройств коммутации с усилителями, секции фоточувствительной матричной схемы расположены с осевой симметрией и каждая фоточувствительная секция в матрице имеет индивидуальное устройство коммутации с усилителем, причем расстояние между секциями матрицы не превышает расстояние между фоточувствительными элементами в секции. Кроме того, в многосекционной фотоэлектрической схеме с зарядовой связью порядок оси симметрии совпадает с числом фоточувствительных секций матрицы. Также в многосекционной фотоэлектрической схеме с зарядовой связью фоточувствительные секции имеют зеркальную осевую симметрию. На чертеже изображена фотоэлектрическая схема с зарядовой связью. Она содержит четыре секции 1 с массивами фоточувствительных элементов 2. Каждая из секций фотоэлектрической схемы с зарядовой связью имеет устройство коммутации 3 и усилитель 4. Устройство коммутации и усилители секций фотоэлектрической схемы с зарядовой связью расположены с зеркальной симметрией относительно вертикальной оси симметрии матрицы фоточувствительных элементов. Усилители в каждой паре размещены на противоположных концах устройств коммутации. Выполнение фотоэлектрической схемы с зарядовой связью, по крайней мере, из четырех секций с индивидуальными устройствами коммутации и усилителями, расположенными с зеркальной осевой симметрией, размещение усилителей на противоположных концах каждой пары устройств коммутации позволяет начинать считывание информации в каждой секции с угловых элементов матрицы и заканчивать элементами, расположенными в ее центре, совпадающем с оптической осью объектива. При этом обеспечивается максимальная разрешающая способность на периферии матрицы фоточувствительных элементов за счет чего компенсируется неоднородность разрешающей способности оптики, максимум которой в фокальной плоскости совпадает с оптической осью системы. Взаимная компенсация неоднородной разрешающей способности оптики и фотоэлектрической схемы с зарядовой связью обеспечивает улучшение качества изображения, формируемого оптоэлектронной системой, повышение его однородности за счет выравнивания модуляции сигнала в центре и на периферии матрицы фоточувствительных элементов. Количество секций фотоэлектрической схемы с зарядовой связью может быть увеличено. Наиболее оптимальна в этом случае матрица фоточувствительных элементов с осевой зеркальной симметрией. Изображение проецируется оптической системой на фотоэлектрическую схему с зарядовой связью и сигнал с усилителя на выходе каждой из секцией подается на соответствующий вход устройства для синтеза изображения, а с его выхода выводится на экран видеоконтрольного устройства. Использование многосекционной фотоэлектрической схемы с зарядовой связью позволяет повысить однородности передаваемого изображения за счет выравнивания модуляции сигнала на ее площадь в 2 раза. Фотоэлектрическая схема с зарядовой связью формируется известными технологическими методами, используемыми при разработке и изготовлении схем с зарядовой связью. Описанная конструкция позволяет существенно расширить функциональные возможности фотоэлектрических схем с зарядовой связью. При использовании многосекционной фотоэлектрической схемы с зарядовой связью в режиме считывания сигнала от центра к периферии схемы и его параллельной обработки улучшаются его основные характеристики, в том числе и пороговая чувствительность.

Формула изобретения

1. Многосекционная фотоэлектрическая схема с зарядовой связью, содержащая несколько устройств коммутации с усилителями, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества передачи изображения за счет взаимной компенсации неоднородностей разрешающей способности сопряженной с ней оптики и фотоэлектрической схемы, секции фоточувствительной матричной схемы расположены с осевой симметрией и каждая фоточувствительная секция в матрице имеет индивидуальное устройство коммутации с усилителем, причем расстояние между секциями матрицы не превышает расстояния между фоточувствительными элементами в секции. 2. Схема по п.1, отличающаяся тем, что порядок оси симметрии совпадает с числом фоточувствительных секций матрицы. 3. Схема по п.1, отличающаяся тем, что фоточувствительная секция имеет зеркальную осевую симметрию.

РИСУНКИ

Рисунок 1