DE2034520A1 - Lichtstrahlgesteuerter Spannungsteiler - Google Patents

Description

• Lichtstrahlgesteuerter Spannungsteiler nic Erfindung bezieht sich auf ein Bauelement, das ein von der Lage eines Lichtstrahls abhängiges elektrisches Signal abgibt.
• Ein ähnliches Bauelement ist als "laterales Fotoelement" bekannt (Veröffentlichung von Dr. Ing, Rudolf Rost t in ELEKTRONIK 1967 Heft 4 S. 105 bis S. 107). Dieses laterale @otoelement t hat jedoch den nachteil, daß das Ausgangssignal nicht nur von der Lage, sondern auch von der Helligkeit und vom Querschnitt des Lichtstrahls abhängig ist. Vor allem seinc I,incarität ist von der Gestalt und Größe des Lichtstrahlquerschnitts abhängig.
• @ür viele Anwendungsfälle, vor allem in der Meß- und Regelungstechnik,wird ein Bauelement benötigt, das möglichst unabhängig von der Helligkeit und geometrischen Form des Lichtstrahls ein Signal abgibt, clas nur von der lage des Lichtstrahls l)cstilnmt wird.
• Ein solches Bauelement besteht erfindungsgemäß aus einer langgestreckten lichtempfindlichen Widerstandsschicht, die isolier@ auf einem elektrischen Leiter aufgebracht ist und an ihren Enden mit Anschlußkontakten versehen ist. Trifft an irgend einer Stelle ein Lichtstrahl auf die lichtempfindliche Schicht, so wird an dieser S telle die Isolation zwischen beiden Scliichtc n aufgehoben; d.h. die Widerstandsschicht wird dadurch in zwei Teilwiderstände zerlegt und der Tcilungspunkt mit der leitenale Schicht verbunden.
• Fig. 1 zeigt die Aus führungsmögl ichkeit eines lichtstrahlgesteuerten Spannungsteilers auf Halbleiterbasis.
• Fig. 2 zeigt eine Anordnung zur Lagebestimmung des Lichtpunktes in einer Ebene.
• Die Schicht R zwischen den Kontakticrungen 1 und 2 in Fi. 1 ist niedrig dotiert und hat einen bestimmten ohmschen Widerstand R.
• Dieser Schicht R liegt eine hochdotierte Schicht 3 gegenüber; sie hat einen kleinen ohmschen Widerstand und wird als elektrischer Leiter verwendet. Die beiden Schichten R und @ sind über die Spannungsquelle Uo in Sperrichtung vorgespannt und damit elektrisch getrennt.
• Wie Fig. 1 zeigt, ist das lichtempfindliche Bauteil 4 in eincr Brückenschaltung angeordnet. Um sicher zu sperren, muß die Brtickenspanmlng U1 kleiner sein als die Vorspannung U@.
• Trifft ein Lichtstrahl 5 des parallel gerichteten Lichtbandes 6 durch die Steueröffnung 7 des Signalbandes 8 in P auf den lichtelektrischen Spannungsteiler 4, so wird an der Auftreffstelle die Sperrwirkung aufgehoben und es findet ein Elektronenaustausch statt. Der Widerstand R wird also im Punkt P in zwei Teilwiderstände aufgeteilt und mit der leitenden Schicht 3 verbunden.
• Wird das Signalband S in Längsrichtung V bewegt, so erhält man eine Brückenspannung S, die proportional der Lage der Steueröffnung 7 ist.
• Helligkeitsschwankungen des Lichtstrahls 5 wirken sich so lauge nicht auf das Ausgangssignal S aus, wie die Sperrwirkung il.
• Auf treffpunkt r aufgehoben wird Ebenso bleiben symmetrische Querschnittsveränderungen des Lichtstrahls ohne Einfluß auf das Ausgangssignal.
• In Figur 2 wird gezeigt, wie mit hilfe einer flächig aufgebrach ten, lichtempfindlichen Schicht die Lage eines Lichtpunktes in einer Ebene bestimmt werden kann. Es gilt sinngemäß fiir die Funktion dieser Ausführung das gleiche wie bei Figur 1, wenn auch hier der Lichtstrahl erst die Widerstandsschicht @ durchdringen muß, um zur Sperrschicht zu gelangen.

Claims (3)

1. Pa tenta ns prüche

   durch die Stellung eines Lichtflecks bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem elektrischen Leiter eine langgestreckte lichtempfindliche Schicht aufgebracht ist, welche ihrerseits mit cincr Widerstandsschicht bedeckt ist, die an ihren Enden mit Anschlußkontakten verschen ist.
2. 2. Anordnung zur Erzeugung eines Steuersignals aus der relativen Stellung eines Lichtflecks auf einem Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die Enden der Widerstandsschicht eine Serienschaltung zweier iclerstande angeschlossen ist, an deren Verbindungspunkt ein eingang eines Differenzverstärkers liegt, während der andere Eingang des Differenzverstärkers Über eine Spannungsquelle iiit der gutleitenden Schicht verbunden ist, und daß am Ausgang des Differenzverstärkers ein dem Abstand des Lichtflecks auf dem lichtempfindlichen halbleiter von einem Bezugspunkt proportionales Signal abgenommen wird.
3. 3. Elektrischer Spannungsteiler nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die lichtempfindliche Schicht flächig aufgebracht ist und der Lichtstrahl erst die mehrfach kontaktiert Widerstandsschicht R durchdringen muß, um zur Sperrschicht zu gelangen.

   L e e r s e i t e