Преобразователь изображения Советский патент 1991 года по МПК G06F3/00 G02F1/03 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, так как связано с обработкой информации, и может найти применение так же в оптоэлектронике и голографии.

Цель изобретения - повышение разрешающей способности преобразователя изображения и увеличение контраста преобразованного изображения.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого преобразователя изображения; на фиг.2 и фиг.З изображены варианты слоев диэлектрика, выполненных в виде матрицы отверстий, заполненных светопроводящим материалом.

На фиг.1 показаны записывающий свет 1 с длиной волны AI транспарант 2, поляризатор 3, считывающий свет 4 с длиной волны

Я2, входной прозрачный проводящий электрод 5, первый слой диэлектрика 6, пластина фоточувствительного высокоомного кристалла 7 с линейным электрооптическим эффектом, второй слой диэлектрика 8. выходной прозрачный проводящий электрод 9. анализатор 10, источник 11 внешнего напряжения. Первый и второй слои диэлектрика выполнены из высокоомного материала 12 в виде Матрицы отверстий 13, заполненных светопроводящим материалом.

Преобразователь изображения работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии записывающей подсветки (см. фиг.1) с длиной волны AI амплитуда напряжения U0, приложенного к структуре, делится на слое кристалла 7 и диэлектриках 6 и 8 обратно

О vj

hO

J

Сл)

пропорционально их емкости. Запись изображения транспаранта 2 осуществляется активным для фоточувствительного высокоомного кристалла 7 светом 1 с длиной волны AI, падающим со стороны первого слоя диэлектрика 6. Записывающий свет проходит через светоделительный элемент, входной прозрачный проводящий электрод 5 и достигает первого слоя диэлектрика б, который состоит из высокоомного материала 12, выполненного в виде матрицы отверстий 13, заполненных светопроводящим материалом (см. фиг.2 и фиг.З). При этом высокоом- ный материал 12 и светопроводящий материал 13 имеют коэффициенты преломления п, удовлетворяющие неравенству ni2 ni3. В этом случае записывающий свет проходит дальше только через отверстия 13, заполненные светопроводящим материалом, и попадает на участки поверхности полупроводника, находящиеся только под отверстиями. Под действием записывающей подсветки в полупроводнике под торцами отверстий происходит генерация информационных носителей заряда. Их концентрация в соответствующих участках поверхности определяется распределением интенсивности записывающего света, распространяющегося по отверстиям со светопроводящим материалом. Возникновение информационных носителей заряда в полупроводнике под действием засветки приводит к перераспределению (модуляции) падений напряжения на полупроводнике и слоях диэлектриков. Из-за возникающего градиента концентраций информационные носители заряда диффундируют из-под торцов отверстий во все стороны вдол границы раздела полупроводник - диэлектрик 6 (см. фиг.1) в пространство полупроводника, находящееся между отверстиями. Если диффузионная длина носителей заряда меньше, чем расстояние между отврстиями, то они не достигают участков поверхности полупроводника находящихся под соседними отверстиями. Кроме того, информационные носители заряда захватываются на ловушках в объеме и на поверхности в промежутках между отверстиями, поскольку концентрация ловушек в используемых высокоомных кристаллах обычно велика. При изготовлении обоих диэлектриков б и 8 в виде матрицы отверстий, заполненных светопроводящим материалом запись изображения можно проводить с любой стороны многослойной структуры, считывание открытого изображения осуществляется постоянно действующим поляризованным нейтральным для высокоомного фоточувглвительного полупроводника 7 светом 4 с длиной волны Я2. Считывающий свет 4 проходит через поляризатор 3, прозрачный проводящий электрод 5. первый слой диэлектрика 6, слой электрооптического кристалла 7 без генерации в нем носителей заряда, второй слой диэлектрика 8, выход- ной прозрачный проводящий электрод 9(режим просвет). На выходе каждого участка

структуры считывающий свет промодулиро- ван по фазе в соответствии с распределением падений напряжения по участкам площади электрооптического кристалла, соответствующим распределению концентрации информационных носителей заряда. Модуляция считывающего света по фазе с помощью анализатора 10 преобразуется в модуляцию по интенсивности, а регистрируемое изображение транспаранта 2 передается в дальнейшие каналы его обработки. Выполнение слоев диэлектрика в виде матрицы отверстий, заполненных светопроницаемыми материалами приводит к тому, что записывающий свет, распространяясь к поверхности полупроводника только по этим отверстиям, генерирует в нем информационные заряды только под отверстиями. Эти заряды, распространяясь дволь границы раздела полупроводник-диэлектрик под

действием градиента концентраций, проходят расстояние, не более диффузионной длины. При наличии ловушек в объеме и на поверхности материала, концентрация которых высока, они захватываются на эти

ловушки, а расстояние распространения за- рядов существенно уменьшаются. Еспи рас- стояние между отверстиями в преобразователе изображения достигает величины, равной двум диффузионным длинам (4-5 мкм), то взаимное влияние элементов изображения друг на друга, как это имеет место в прототипе, исключается.

Разрешающая способность устройства может быть повышена еще на 30% за счет

изменения конструкции матрицы отверстий при расположении их в шахматном порядке, (см. фиг.З).

Формула изобретения

Преобразователь изображения, содержащий пластину из фоточувствительного высокоомного кристалла с линейным электрооптическим эффектом, на каждой поверх- ности которой последовательно размещены соответственно слой диэлектрика и прозрачный электрод, отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности преобразователя и увеличения контраста преобразованного изображения,

слои диэлектрика выполнены из высокоом-риц взаимно соосных отверстий, заполненного непрозрачного материала в виде мат- ных светопроводящим материалом.

1 3 г

Ь

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, так как связано с обработкой информации, и может найти применение также в оптоэлектронике. Цель изобретения - повышение разрешающей способности преобразователя и увеличение контраста изображения. Преобразователь изображения содержит последовательно расположенные входной прозрачный проводящий электрод 5, первый слой диэлектрика 6, слой высокоомного фоточувствительного кристалла 7, обладающего линейным электрооптическим эффектом, второй слой диэлектрика 8, выходной прозрачный проводящий электрод 9. Первый и второй слои диэлектрика выполнены из высокоомного непрозрачного материала в виде матрицы 12 взаимно соосных отверстий, заполненных светопроводящим материалом. 3 ил.

П 73

Фиг. 2

11 73

1

1

i

%

u

ш

т

ФигЗ