Интегральная фотоприемная матрица

Интегральная фотоприемная матрица

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

!

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (п1675623 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.11.77 (21) 2549650/18-09 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл

Н 04 N 5/30

Геоудеротеениый комитет

СССР оо делам иэооретеиий и открытий

Опубликовано 25.07.79. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 03.08.79 (53) УДК 621.397 (088.8) (72) Автор изобретения

С. В. Кругликов (71) Заявитель (54) ИН ГЕГРАЛЬНАЯ ФОТОПРИЕМНАЯ МАТРИЦА

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться например в устройствах вывода информации из оптических запоминающих устройств (ЗУ) .

Известна интегральная фотоприемная матрица, содержащая m вертикальных и и горизонтальных соответственно рядов фотоячеек, каждая из которых имеет разрядный и адресный вывод, причем разрядные выводы фотоячеек каждого вертикального ряда соеди иены с соответствующей вертикальной шиной, адресные выводы фотоячеек каждого горизонтального ряда соединены с соответствующей горизонтальной шиной, (m — 1) дифференциальных усилителей, первый вход каждого из которых соединен с соответствующей из (m — 1) вертикальной шиной, а каждая из горизонтальных шин подключена к соответствующему выходу блока сканирования (1).

Однако эта ф :топриемная матрица обладает недостаточно высокой фоточувствительностью, ограниченной темновыми токами фотоячеек.

Цель изобретения — повышение фоточувств ит ел ь ност и.

Для этого в интегральной фотоприемной матрице, содержащей m вертикальных и и горизонтальных соответственно рядов фотоячеек, каждая из которых имеет разрядный и адресный вывод, причем разрядные выводы фотоячеек каждого вертикального ряда соединены с соответствующей вертикальной шиной, адресные выводы фотоячеек каждого горизонтального ряда соединены с соот1" ветствующей горизонтальной шиной, m — 1) дифференциальных усилителей, первый вход каждого из которых соединен с соответствующей из (m — 1) вертикальной шиной, а каждая из горизонтальных шин подключена к соответствующему выходу блока сканирования, m-ая вертикальная шина подключена к вторым входам (m — 1) дифференциальных усилителей, при этом m вертикальных фотоячеек снабжены отражающим экраном.

На чертеже представлена структурная электрическая схема интегральной фотоприемной матрицы.

Интегральная фотоприемная матрица содержит фотоячейки 1 — 1к, вертикаль675623 ные 21 — 2, и горизонтальные 31 — 3 шины, дифференциальные усилители 41 — 4, блок 5 сканирования. Фотоячейки 11 — 1к имеют адресные выводы 61 — — 6с и разрядные выводы

71 -79Интегральная фотоприемная матрица работает следующим образом.

Блок 5 сканирования возбуждает в горизонтальных шинах 31 — 3® последовательность импульсов напряжения, вызывающих появление в вертикальных шинах 2» — 2,„выходных сигналов. Выходные сигналы содержат коммутационные составляющие, обусловленные проходными емкостями ключевых элементов фотоячеек l i — 1„, темновые составляющие, оусловленные темновыми токами фоточувствительных элементов матрицы и полезные составляющие, обусловленные падающим на фоточувствительные элементы свегом. Две фотоячейки 1 и 1ч выполняют функцию эталонного источника помех, т. е. ком liтационных и темновых составляющих выходных сигналов, появляющихся синхрон- 20 но с выходными сигналами информационных фотоячеек. С этой целью фоточувствительные элементы фотоячеек 11 и 1 закрыты от света отражающим покрытием. Дифференциальные усилители 4 - 4ь производят вычитание коммутационных и темновых помех из выходных сигналов информационных ячеек, что приводит к увеличению фоточувствительности матрицы. Чувствительность фотоприемных устройств характеризуется порогом чувствительности — мини- з6 мальной величиной оптического сигнала, вызывающей на выходе информационный электрический сигнал, величина которого равна величине помехи. Выходной сигнал фотоячейки может быть представлен в å

Q(t) = Q(t) + Q,(t) + Q,(t) + ЯФ где Q (t) — заряд, обусловленный фототоком; Q (t) — заряд, обусловленный темновым током; Q„(t) — заря.д обусловленный коммутационным током; Q- — флюктуирующий сигнал/шум.

Отношение сигнал/помеха равно

Чфм (2)

Ц i iQggww++ q> где Q = S>W>, S — токовая чувствительность фоточувствительного элемента матрицы; Wp — энергия оптического сигнала, Я+„, Q ® ()к — пиковые значения составляющих выходного сигнала. При = 1 порог чувствительности известной фотоприемной матрицы равен

W= — -((),„+ ЧЯ. ) . 1 k (31

Порог чувствительности предлагаемой фотоприемной матрицы равен (4) WAо Л

Из сравнения порогов чувствительности известной и предлагаемой матриц следует, что предлагаемое устройство имеет порог чувствительности в несколько десятков раз меньше, чем известная фотоприемная матрица.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3946151, кл. 178 — 71.

1974.

Интегральная фотоприемная матрица. содержащая m вертикальных и и горизонтальных соответственно рядов фотоячеек. каждая из которых имеет разрядный и адресный вывод, причем разрядные выводы фотоячеек каждого вертикального ряда соединены с соответствующей вертикальной шиной, адресные выводы фотоячеек каждого горизонтального ряда соединены с соответствующей горизонтальной шиной, (m — 1 I дифференциальных усилителей, первый вход каждого из которых соединен с соответствующей из (m — 1) вертикальной шиной, а каждая из горизонтальных шин подключена к соответствующему выходу блока сканирования, отличающаяся тем, что, с целью повышения фоточувствительности, m-ая вертикальная шина подключена к вторым входам (m — 1) -ых дифференциальных усилителей, при этом m вертикальных фотоячеек снабжены отражающим экраном.

675623 а ° °

Ф ° °

° °

Редактор Н. Хлудова

Заказ 4345/51

Составитель М. Хазан

Техред О. Луговая Корректор Н. Горват

Тираж 774 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4