ПРИЕМНИК ИЗОБРАЖЕНИЯ Советский патент 1994 года по МПК H01L29/796 

Изобретение может быть использовано в телевидении и в системах распознавания.

Известны приемники изображения, выполненные из модулей, расположенных на одной стороне подложки. Недостатком таких приемников является то, что они не могут быть матричными, т. е. двумерными, так как при размещении модуля на одной стороне подложки невозможно выдержать шаг следования чувствительных элементов по двум осям, лежащим в плоскости подложки.

Известен также приемник изображения, содержащий модули, состоящие по крайней мере из одного фоточувствительного элемента, и расположенные на одной стороне подложки таким образом, что их проекции в направлении подающего излучения перекрываются.

Недостаточная чувствительность такого приемника обусловлена плохим теплоотводом, связанным с особенностью конструкции. Ограниченная разрешающая способность приемника обусловлена размещением модулей хотя и в близких, но в различных плоскостях. Любой оптический объектив, который образует вместе с приемником систему, имеет конечную глубину резкости. При этом изображение может быть точно сфокусировано лишь в одной плоскости. Таким образом, разрешающая способность различных модулей приемника либо неодинакова, либо снижена, что снижает разрешающую способность приемника.

Целью изобретения является повышенная чувствительность за счет улучшения теплоотвода.

Цель достигается тем, что в предложенном приемнике в подложке выполнены углубления по размеру модулей и модули расположены в углублениях и на выступах между ними. Повышение разрешающей способности достигается тем, что фоточувствительные поверхности модулей обращены друг к другу.

На фиг. 1 и 2 схематично изображено предложенное устройство и вариант, поперечное сечение.

Приемник изображения имеет подложку 1, выполненную из материала с хорошей теплопроводностью, например из металла или из сапфира. Материал не обязательно должен быть прозрачен в заданном спектральном диапазоне. Модули 2 приемников изображения помещены в углубления, сделанные в подложке 1, на глубину, равную толщине модулей 2. Модули 2 имеют фоточувствительные области 3, которые могут быть областями специального легирования, если модули 2 выполнены из полупроводника, или областями гетеропереходов, например, германия на арсениде галлия. Между углублениями в подложке образованы выступы 4, на которых фоточувствительными областями 3 к подложке расположены модули 5. При этом области 3 на модулях 2 и 5 перекрываются. Таким образом, шаг следования чувствительных элементов может быть выдержан постоянным по обеим координатам в плоскости подложки.

В варианте устройства, показанном на фиг. 2 промежутки между модулями 5 заполнены веществом (например, клеем или смолой) 6, показатель преломления и прозрачность которого близки к показателю преломления и прозрачности материала модулей 5.

Заполнение промежутков между модулями указанным веществом позволяет избежать нежелательных искажений на краях модулей из-за различия коэффициентов преломления между материалом модулей и внешней средой, т. е. повышает разрешающую способность. Образованная модулями 5 и слоем вещества 6 поверхность может быть отполированной, зеркальной или на нее может быть нанесено просветляющее покрытие 7.

Принцип действия приемника изображения не отличается от принципа действия входящих в него модулей 2 и 5 (например, приборов с зарядов связью ПЗС). Считывание электрических видеосигналов производится с каждого модуля 2 и 5, а затем сигналы могут быть объединены в один дополнительным внешним устройством. Объектив, фокусирующий изображение в плоскости приемника, может быть расположен над подложкой. Подложка может быть сделана достаточно толстой и обеспечить в этом случае надежный теплоотвод, что повышает чувствительность.

При данном расположении модулей их фоточувствительные поверхности расположены в одной плоскости, совпадающей с поверхностью выступов, что повышает разрешающую способность приемника.

Если фоточувствительные области модулей достаточно тонки, то разрешающая способность такого приемника изображения может быть в принципе доведена до предела, обусловленного дифракцией излучения. При этом возможно применение любого (в том числе и широкоугольного) объектива с малой глубиной резкости. (56) Патент США N 3980817, кл. 178-6,
опублик. 1976.

1. ПРИЕМНИК ИЗОБРАЖЕНИЯ , содеpжащий модули, состоящие по кpайней меpе из одного фоточувствительного элемента, и pасположенные на одной стоpоне подложки таким обpазом, что их пpоекции в напpавлении падающего издлучения пеpекpываются, отличающийся тем, что, с целью увеличения чувствительности путем улучшения теплоотвода, в подложке выполнены углубления по pазмеpу модулей и модули pасположены в указанных углублениях и на выступах между ними. 2. Пpиемник изобpажения по п. 1, отличающийся тем, что с целью повышения pазpешающей способности, фоточувствительные повеpхности модулей обpащены дpуг к дpугу.