Координатно-чувствительный фотоприемник Советский патент 1992 года по МПК H01L27/148 

Изобретение относится к сптоэлектронике, в частности к координатночувствительным фотоприемникам,и может быть использован в системах опг тической обработки-информации, в системах слежения и навигации, в робототехнике.

Целью изобретения является повышение быстродействия координатночувствительных фотоприемников на приборах с зарядовой связью.

В таких приборах быстродействие повышается за счет ускорения вывода содержимо17О матрицы в (м N)/(M+N-1), раз, уменьшается количество выходных сигналов до M+N-1, производится предварительная обработка по выделению координат светового пятна за счет диагонального суммирования содержимого матрицы в выходном регистре.

С

На фиг.1 представлена схема координатно-чувствительного фотоприемника; на фиг.2 - временная диаграмма его работы; на фиг. 3, и 5 показан принцип вывода зарядов из

00 матрицы с одновременным суммированием зарядов в диагонально распоооложенных элементах.

Фотоприемник содержит фоточувствительную матрицу 1 приборов с зарядовой связью с трехфазной электродной структурой, с противоположных сторон которой расположены первый выходной регистр 2 и второй выходной регистр 3, причем оба также с трехфазной электродной,структурой.

« Выходы регистров 2 и 3 связаны с выходными диодами t и 5 усилителей соответственно. Соответствующие фазы Ф , PZ Ь матрицы 1 и регистров 2 объединены, причем порядок их еледования в матрице - сверху вниз, а по регистрам - противоположен, в регистре 2 - слева направо, в регистре 3 справа налево,

Матрица работает следующим образом. В интервале времени , напряжение на фазах обеспечивает движение зарядовых пакетов по матрице сверху вниз к регистру 2, а по регистру 2 - слева направо к входному диоду kt В это время сигнальные заряды в регистре 3 отсутствуют, а темновые заряды сдвигаются в направлении от диода 5. В интервале движение зарядов противоположно описанному, т,е, по матрице вверх к регистру 3 а по нему к диоду 5. Интервал соответствует экспозиции, когга в элементах матрицы под фазой vg происходит накопление фотогенерированных носителей.

Объединение фаз матрицы и регистров обеспечивает одновременно с движением зарядов их диагональное суммирование, мто поясняется фиг. 3, , 5, где зарядовым пакетам, накопленным во время пред| дущей экспозиции в элементах матрицы присвоены номера диагоналей (считая от правого нижнего угла). В момент времени , (фиг.3) содержимое нижней строки матрицы начинает перетекать в регистр 2. В момент ,j (фиг, ) содержимое регистра сдвигается вправо на один элеет на выход В момент (фиг. 5) следующая строка матрицы передается в регистр 2 и одноименные заряды складываются, причем в правом крайнем элементе регистра 2 окажется содержимое 2-й диагонали. Таким образом, в течение M-«-N-1 7 тактов работы фотоприемника просуммированные заряды диагоналей матрицы 0 будут переданы на диод , Аналогичным образом за 7 тактов рабрты в интервале t -tJПpo(;yммиpo8aнныe заряды из перпенликулярных диагоналей окажутся на диоде 5, В обоих случаях максимальным будет сигнал на той диагонали, куда попадает центр светового пятна.

КООРДИНАТНО-ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ФОТОПРИЕМНИК, на приборах с зарядовой связью, содержащий фоточувствительную матрицу и два регистра на ее противоположных выходных сторонах, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, электроды регистров объединены с соответствующими тактовыми электродами матрицы, а порядок следования тактовых электродов одного регистра противоположен порядку ДРУГОГО.

8. 1

Фиг. 2

TV

Фаг, 3

Гз

fz

(Риз. 5

Рц&. Xf