ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ИНТЕНСИВНОСТИ СВЕТА ВО ВРЕМЕННУЮ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ Советский патент 1973 года по МПК G02F7/00 

Изобретение относится к коордииаточувствительным преобразователям света и может быть использовано в системах, где требуется линейное преобразование одномерного распределения интенсивности освещения в видимом или инфракрасном диапазоне спектра во временную последовательность электрических сигналов, в частности в счетно-решающей технике, автоматике, телевидении. В настоящее время для указанных целей используют однострочные преобразователи распределения интенсивиости света, представляющие собой линейку из фототранзисторов с общим коллектором. Обладая высокой чувствительпостью, такие преобразователи на «дискретных элементах чрезвычайно сложны в изготовлении и не могут эффективно работать в полосе частот выще 500 кгц. Кроме того, в качестве преобразователей используют вакуумные передающие телевизионные трубки, которые, однако, имеют больщие габариты, малый срок службы и потребляют больщую мощность. У.меньщение габаритов, веса и увеличение надежности было достигнуто при использовании сканисторов, состоящих из кремниевой р-п-р структуры с высокоомной базой. Но сканисторы практически не работают при частотах скапирования выще 5- 10 кгц. В предлагаемом преобразователе, с целью повыщения чувствительности и увеличения быстродействия, коллекторный электрод совмещен с одним из торцовых электродов, на которые подается сканирующее напряжение. В этих условиях все неосновные носители, существующие в освещенной области полупроводника, независимо от их скорости, собираются торцовым электродом, что практически снимает ограничения с быстродействия преобразователя. Электрический сигнал, соответствующий распределению интенсивности излучения, снимается с нагрузки, включенной последовательно с преобразователем, и затем дифференцируется. На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого преобразователя. На схеме приняты следующие обозначения: однородный фоточувствительный полупроводник 1: омические контакты 2; дифференцирующая цепочка 3; генератор 4 импульсов напряжения; световой поток 5. Предлагаемый преобразователь состоит из бруска однородного фоточувствительного полупроводника /, на торцы которого нанесены омические контакты 2. Последовательно с полунроводником включены дифференцирующая цепочка 3, являющаяся нагрузкой, и генератор 4 импульсов напряжения. Стрелками показан световой поток 5.

При проектировании одномерного изображения на освещенных участках полупроводника генерируются неосновные носители тока. За время жизни их концентрация достигает стационарного значения. При подаче на преобразователь импульса электрического напряжения такой величины, что время пролета неосновных носителей становится меньше, чем их время жизни, неосновные носители практически не успевают рекомбинировать и все доходят до электрода. Это явление известно в физике полупроводников как эксклюзия неосновных носителей тока. Сопротивление полупроводника меняется в момент выхода носителей в контакт, и соответственно изменяется ток в цепи. После дифференцирования вид сигнала на выходе преобразователя повторяет вид распределения неосновных носителей в полупроводнике, но с заменой оси координат на ось времени.

Предмет изобретения

Преобразователь распределения интенсивности света во временную последовательность

электрических сигналов, содержащий однородный фоточувствительный полупроводник, источник сканирующего напряжения, коллекторный электрод и электроды для подвода сканирующего напряжения, нагрузку на фоточувствительный полупроводник, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности и увеличения быстродействия, коллекторный электрод совмещен с одним из подводящих электродов, а нагрузка выполнена в

виде дифференцирующей цепи и включена последовательно с источником сканирующего напряжения.

2 11-4 4 1 ,лвд

,