DE2248546A1 - Wandler mit mindestens zwei lichtempfindlichen halbleiterelementen - Google Patents

Wandler mit mindestens zwei lichtempfindlichen halbleiterelementen

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DE2248546A1
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Description

PATENTANWÄLTE
Dr.-Ing. Wolff H. Bartels
Dipl.-Chem. Dr, Brandes Dr.-Ing, Held Dipl.-Phys» Wolff
Reg. Nr. 123 675/3320 kdk
7 Stuttgart 1, Lange Straße 51
Tel. (0711) 296310 u. 297295
Telex 0722312 (patwo d)
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Bürozelt: 8-12 Uhr, 13-16.30 Uhr außer samstags
26. September 1972
Eastman Kodak Company, Rochester, Staat
New York, Vereinigte Staaten von Amerika
Wandler mit mindestens zwei lichtempfindlichen Halbleiterelementen
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Die Erfindung betrifft einen Wandler mit mindestens zwei lichtempfindlichen Halbleiterelementen, die für Strahlung unterschiedlicher Hellenlänge empfindlich sind.
Die Umsetzung von reellen oder aufgezeichneten Farblichtbildern» die sich beispielsweise als Bildfelder auf einem Kinefilm befinden, in elektrische Signale, die für Meßzwecke oder zum Vorführen der Farblichtbilder geeignet sind» wurde bisher mit Hilfe von optoelektrIschen Wandlern, wie z.B. Photomultiplier oder lichtempfindlichen Halbleitern durchgeführt. Dabei war es bisher beim Übertragen von Farblichtbildern üblich, das Farblichtbild in seine rote, grüne und blaue Farbkomponente zu zerlegen und die Intensität jeder der voneinander getrennten Farbkomponenten in eine Intensität des zugehörigen elektrischen Signals umzuwandeln. Die Wiedergabe oder Vorführung des Farbbildes eines Gegenstandes kann dann an einem entfernten Ort dadurch erfolgen, daß man die verschiedenen elektrischen Signale wieder in die zugehörigen Farbkomponenten umwandelt und die Farbkomponenten so kombiniert, daß das Färb-' bild wieder ersteht.
Ein an erster Stelle zu nennendes Beispiel für ein derartiges Verfahren ist die allgemein bekannte Technik, Farblichtbilder von Kinofilmen mit einem Lichtpunktabtaster abzutasten und gleichzeitig den abtastenden, durch ein Bildfeld des Filmes modulierten Lichtstrahl in seine Farbkomponenten zu »erlegen. Bei dem bekannten Verfahren wird dazu, wie beispielsweise aus den DS-PS 2 808 456 und 3 548 099 hervorgeht, der modulierte Lichtstrahl auf einen optoelektrischen Wandler geworfen, der mindestens zwei dichroistisrhe oder halbversilberte Spiegel aufweist, die im Strahlengang des modulierten Lichtstrahles liegen und diesen sowohl in seine Farbkomponenten zerlegen
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als auch die Farbkomponenten auf die lichtempfindliche Oberfläche von getrennten Empfängern werfen, welche der Intensität jeder Farbkomponente analoge elektrische Signale erzeugen.
Nachteilig an diesen bekannten optpelektrischen Wandlern ist, daß der dichroistische oder halbversilberte Spiegel und die getrennten Empfänger normalerweise verhältnismäßig teuer und sperrig sind.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Wandler zum Zerlegen von Farblichtbildern in elektrische Signale, welche die Farbzusammensetzung des Farblichtbildes wiedergeben, zu schaffen, der billig ist und wenig Raum beansprucht. Diese Aufgabe ist, ausgehend von einem Wandler der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Halbleiter^ elemente eine gemeinsame Zone eines ersten Halbleitertyps, je eine Zone eines zweiten Halbleitertyps, je eine lichtempfindliche Zone zwischen der gemeinsamen Zone und der Zone des zweiten Halbleitertyps sowie die eine elektrische Isolierung zwischen den letztgenannten Zonen aufweisen.
Durch eine solche Ausbildung und bauliche Vereinigung der Halbleiterelemente ist es möglich, auf dichroistische oder halbversilberte Spiegel zu verzichten, wodurch der Raumbedarf und die Kosten wesentlich vermindert werden.
Da das vom Lichtbild modulierte Licht, das auf die Halbleiterelemente gerichtet ist, in der Regel mehrere Farbkomponenten enthält.und die Halbleiterelemente zwar eine erhöhte Empfindlichkeit für eine bestimmte Farbkomponente haben, jedoch für die anderen Farbkomponenten nicht völlig unempfindlich sind, sind bei einer bevorzugten Ausführungsform Farbfilter vorge-
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/, 3 5 4
sehen, welche auf die Halbleiterelemente nur Licht desjenigen Wellenbereichs fallen lassen, für den das Halbleiterelement vorgesehen ist.
Selbstverständlich ist die Verwendbarkeit des erfindungsgemäßen Wandlers nicht auf sichtbares Licht beschränkt, da beispielsweise auch eine Umwandlung einer infraroten oder ultravioletten Komponente in ein entsprechendes elektrisches Signal ohne weiteres möglich ist.
Vorzugsweise sieht man als Halbleiterelemente PIN-Photodioden vor, deren die gemeinsame Zone kontaktierende Zwischenzonen aus einem I-Typ-Material bestehen, das unter der Einwirkung der Strahlung aus je einem Elektron und einem Loch bestehende Paare erzeugt.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel weist der Wandler eine Vorrichtung zur Abtastung eines Kinefarbfilmes mittels eines Lichtstrahles für die Erzeugung eines entsprechenden Videosignales sowie eine Optik auf, die den vom Lichtstrahl durchleuchteten Fleck des Filmes unscharf auf allen Halbleiterelementen abbildet. Hierdurch wird erreicht, daß bei der Umwandlung eines Farbbildes in entsprechende elektrische Signale mit Hilfe eines Lichtpunktabtasters in einfacher Weise stets das gesamte modulierte Licht des Lichtstrahles die Halbleiterelemente beaufschlagt, auch wenn/ wie dies im Interesse einer guten Bildauflösung erforderlich ist, der abtastende Lichtstrahl im Bereich des Farbbildes scharf gebündelt int.
Da die Halbleiterelemente mit einem einzigen Lichtstrahl beleuchtet werden, muß dafür Sorge getragen werden, daß die
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Farbfilter nur dasjenige Licht beeinflussen, das auf das zugeordnete Halbleiterelement fällt. Dies läßt sich in besonders einfacher Weise dadurch sicherstellen, daß man die Farbfilter auf die dem einfallenden Licht zugekehrte Fläche der Halbleiterelemente auflegt.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivisch und schematisch dargestellte Ansicht eines ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1,
Fig. 3 ein Ersatzschaltbild der Photodioden des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 1 und 2,
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Photodioden eines zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 5 eine Draufsicht auf die Photodioden eines dritten Ausführungsbeispiels.
Ein Wandler zur Umsetzung optischer Signale in elektrische Signale und insbesondere zur Umsetzung eines Farblichtbildes in elektrische Signale, aufgrund deren das Farblichtbild wieder erstellt werden kann, besteht, wie Fig. 1 zeigt, aus verschiedenen Einzelteilen. Diese sind in Fig. 1 nicht maßstäblich dargestellt. Vielmehr zeigt Fig. l lediglich die Anordnung der einzelnen Teile zueinander.
Das Lichtbild entsteht durch Beleuchtung einer Stelle 10 eines Informationsträgers, bei dem es sich im Äusführungsbeispiel um einen Kinefilm mit einzelnen Bildfeldern/handelt, mittels
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eines Lichtstrahles 14, der von einer Lichtpunktabtasterröhre 16 erzeugt und mittels eines Objektives 18 an der Stelle 10 gebündelt wird, wie dies beispielsweise in den US-PS 2 776 und 2 808 456 dargestellt ist. Der Lichtstrahl 14, der von der Frontplatte der Lichtpunktabtasterröhre 16 ausgestrahlt wird, wird gemäß dem in der Fernsehtechnik üblichen Rastermuster abgelenkt, um nacheinander jede Stelle des Bildfeldes des Filmes zu beleuchten. Das Objektiv 18 bildet dabei den Lichtstrahl stets scharf auf den Film ab und ist in seinem Aufbau und seiner Wirkungsweise ähnlich dem in der US-PS 2 808 4 56 beschriebenen und mit 4 gekennzeichneten Objektiv. Ein zweites Objektiv 20 erzeugt ein unscharfes Bild der Austrittspupille des Objektivs 18, empfängt die aus der Austrittsöffnung kommenden Lichtstrahlen durch die Stelle 10 hindurch, wo das Lichtbild vom Farbgehalt der Stelle 10 modu-
.. ^ . , richtet den Lichtstrahl 14 , _, . . , . liert wird, und/dann durch eine leiteranordnung 21 hindurch auf eine Anordnung 22 lichtempfindlicher Halbleiter* unabhängig von der augenblicklichen Lage der Stelle 10 im Bildfeld 12.
Weitere Informationen über die Wirkungsweise der Austrittspupillen von Linsensystemen enthält die Abhandlung "Modem Optical Engeneering The Design of Optical Systems" von Warren J. Smith, veröffentlicht von McGraw-Hiil Book Company.
Die Anordnung 22 erzeugt elektrische Signale, welche die Intensität der Farbkomponenten des auf sie gerichteten Lichtstrahles wiedergeben. Die elektrischen Signale werden durch Videoverstärker 24, 26 und 28 verstärkt. Danach werden die Signale in Schaltungen weiterverarbeitet, welche beispielsweise, wie in der US-PS 3 548 099 beschrieben, ein Fernsehempfangsgerät 38 so steuern, daß auf diese« die BiId-
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felder des Kinefilmes farbig wiedergegeben werden.
Die Anordnung 22 weist im Ausführungsbeispiel drei Photodioden
auf,/deren Stelle aber auch andere lichtempfindliche Halbleiterelemente Verwendung finden könnten, die je eine Sektorförmige Empfangsfläche 34 bzw. 36 bzw.. 38 haben. Diese Flächen sind alle gegeneinander isoliert durch einen Isolator 40 und ergänzen sich zu einer Kreisfläche. Anschlußleiter 42, 44 und 46 sind elektrisch leitend mit ringförmigen Elektroden 48 bzw. 50 bzw. 52 verbunden, und zwar im Ausführungsbeispiel durch die . in der Herstellung von Halbleiterelementen bekannten Kugelverbindungstechnik. Die gegenüberliegende Seite der Anordnung 22 wird von einer allen Dioden gemeinsamen Elektrode 54 gebildet, welche auf Erdpotential liegt. Den sektorförmigen Empfangsflächen 34, 36 und 38 ist je ein sektorförmiges Farbfilter 56 bzw. 58 bzw. 60 einer Filteranordnung 21 zugeordnet. Die Filter 56, 58 und 60, die auf die zugehörige Empfangsfläche ausgerichtet sind und denselben Zentriwinkel wie diese haben, bestehen im Ausführungsbeispiel aus Filtermaterialien, welche rotes, bzw. grünes bzw. blaues Licht durchlassen. Die Photodioden der Anordnung 22 sind daher empfindlich für Licht im roten bzw. grünen bzw. blauen Wellenlängenbereich, das von den Filtern 56 bzw. 58 bzw. 60 durchgelassen wird. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit ist die Filteranordnung 21 im Abstand von der Anordnung 22 dargestellt. Tatsächlich liegen die Filter jedoch dicht neben den Photodioden der Anordnung 22. Das Filtermaterial kann sogar unter Bildung einer Filterschicht auf die Aufnahmeflachen 34, 36 und 38 aufgetragen sein. Es ist aber auch möglich, die Empfangsflächen 34, 36 und 38 so zu sensibilieieren, daß sie nur auf Licht eines bestimmten Wellenlängenbereiches ansprechen oder dieses durchlassen. Dies ist durch die Einlagerung von sensibilisierenden Verunreinigungen bei der Schichtbildung oder einem anderen Her-*
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Stellungsvorgang der Anordnung 22 möglich.
Das Objektiv 20 bildet die Austrittspupille des Objektives 18 auf die gesamte Fläche der Filteranordnung 21 und der Anordnung 22 ab. Mit anderen Horten heißt dies, daß unabhängig von der augenblicklichen Position des Abtaststrahles 14 der Lichtpunktabtasterröhre 16 das Objektiv 20 das Licht, das von der Stelle 10 des Bildfeldes 12 abgestrahlt wird und durch die Filter 56, 58 und 60 der Filteranordnung 21 fällt, auf die Aufnahmeflächen 34, 36 und 38 der Anordnung 22 wirft. Dieses ein Teilbild darstellende Licht ist also nicht auf die Anordnung 22 fokussiert. Da das Objektiv 20 die Austrittspupille des Objektivs 18 auf die Anordnung 22 abbildet, sind die Farbkomponenten in dem Teilbild-Lichtstrahl unabhängig davon, von welcher Stelle 10 des Bildfeldes 12 der Lichtstrahl austritt, gleichförmig gemischt und gleich hinsichtlich der Intensität aufgeteilt auf die drei Empfangsflächen 34* 36 und 38·
Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie IZ - II der Fig. 1 lter aus drei PIN-Photodioden bestehenden Anordnung 22* Diese Figur dient nur der Erläuterung/ist nicht maßstäblich. Die Proportionen sind frei gewählt.
Die gemeinsame erste Elektrode 54, welche im Ausführungsbeispiel aus Gold besteht, bedeckt vollständig die eine Seite einer ersten gemeinsamen Zone 62 aus einem Halbleitermaterial. Da die Elektrode 54 geerdet ist, liegt auch diese Seite der tone 62 auf Erdpotential. Im Ausführungsbeispiel besteht die tone 62 aus einem Halbleitermaterial des N-Typs,.beispielsweise N-Typ-Silizium.
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Eine Isolierschicht 64 aus einem I-Typ-Material trennt die
62 andere Seite der ersten gemeinsamen Zone/und die eine Seite je einer zweiten Zone aus einem Halbleitermaterial. Diese Zonen 66, von denen je eine jeder Photodiode zugeordnet ist, bestehen im Ausführungsbeispiel aus einer PrTyp-Siliziumschicht, die auf die zugekehrte Seite der Isolierschicht 64, welche aus einem Siliziumdioxyd bestehen kann, aufgetragen oder diffundiert wird. Auf die der Isolierschicht abgekehrte Seite der Zonen 66 sind Elektroden 48 bzw. 50 bzw. 52 aufgebracht (vgl. Fig. 1), die vollständig oder teilweise die
können Empfangsflächen 34, 36 und 38 der Zonen 66 bedecken^ abhängig von der Lichtdurchlaßfähigkeit des Elektrodenmaterials. Wie die Fig. l und 2 zeigen, sind die Elektroden 48, 50 und 52 im Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet und bedecken die äußere Randzone der zylindrischen Anordnung 22. Als Material ist Gold vorgesehen.
Die Anordnung 22 weist, wie Fig. 2 zeigt, auf der Seite der Elektroden 48, 50 und 52 eingeätzte Kanäle 40 auf, welche der Isolierung der drei sektorförmigen Zonen 66 sowie der Trennung der Isolierschicht 64 dienen. Die Empfangsflächen 34, 36 und 38 der PIN-Photodioden sind daher elektrisch voneinander isoliert. Die Kanäle 40 können mit einem hochisolierenden Material gefüllt sein, das sich vom I-Typ-Material der Isolierschicht 64 unterscheidet. Die Isolierschicht 64 und die die Zonen 66 bildende Schicht sind also elektrisch je in drei Teile geteilt.
Eine Batterie 68, welche eine negative Vorspannung erzeugt, ist an die zweiten Elektroden 48, 50 und 52 innerhalb jeder der drei sektorförmigen PIN-Photodioden der Anordnung 22 angeschlossen. Man hat also drei getrennte elektrische Stromkreise, welche je durch die Batterie 68, die erste gemeinsame Elektrode 54, die gemeinsame Zone 62, eine der drei isolierenden Schichten 64,
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eine der drei Zonen 66 und die zweite Elektrode 48 bzw. 50 bzw. 52 gebildet werden.
Wie Fig. 1 zeigt, wird das von der Stelle 10 des Bildfeldes kommende Licht vom Objektiv 20 gesammelt. Sodann fällt es durch die Filteranordnung 21 und trifft auf die Empfangsflächen 34, und 38. Die PIN-Photodioden sprechen auf Photonen von Licht an, das die Empfangsflächen 34, 36 und 38 durchdringt. Diese Photonen erzeugen Photoströme, die der Intensität dieses Lichtes in einer· Weise entsprechen, wie dies beispielsweise in dem Aufsatz "High Frequency Photodiodes" von G. Lucovsky und R.B. Emmons in "Applied Optics", Vol. 4, No. 6, Juni 1965, Seiten 697 bis und in "Applications Note 915 - Threshold Detection of Visible and Infrared Radiation with PIN Photodiodes" veröffentlicht durch Hewlett-Packard, Inc. beschrieben worden ist. Wie Fig. 2 zeigt, durchdringt ein Photon des Lichtstrahles, das sich auf einer durch den Pfeil 70 gekennzeichneten Bahn bewegt, die Empfangsfläche 38 der Zone 66 und wird dann von der Isolierschicht 64 absorbiert. Wenn das Photon absorbiert wird, erzeugt es ein aus einem Elektron und einem Loch bestehendes Paar, das in Fig. 2 mit 72 gekennzeichnet ist. Durch das negative elektrische Feld, das mit Hilfe der Batterie 68 in der Isolierschicht 64 erzeugt wird,werden das Loch und das Elektron voneinander getrennt. Das Loch wandert in Richtung des Pfeiles 74 und das Elektron in Richtung des Pfeiles 76. Das durch diesen Photostrom erzeugte Signal erscheint an den Zuleitungen 42, 44 und 46 als Reaktion auf die Wanderung des Loches und des Elektrons in den angegebenen Richtungen in den Stromkreisen, die durch die erste Elektrode 54,die erste Zone 62, die Isolierschicht 64, die zweite Zone 66 und die Elektroden 48, 50 und 52 gebildet sind. Da das Elektron mit einer größeren Geschwindigkeit als das Loch wandert, wird der Photostrom in erster Linie durch
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die wandernden Elektronen erzeugt.
Im Interesse eines möglichst hohen Wirkungsgrades bei der Energieumsetzung (Anzahl der pro Photon erzeugten Elektronen) ist es wünschenswert, die aus einem P-Typ-Material bestehenden Schichten, also die Zonen 66, so dünn wie möglich auszubilden, damit Photonen diese Schicht leicht durchdringen können und möglichst nur in der Isolierschicht 64 absorbiert werden. Es ist deshalb ebenfalls wünschenswert, die Isolierschicht 64 so dick wie möglich auszubilden. Die tatsächliche Stärke;der Isolierschicht 64 wird während des Diffusionsprozesses bei der Herstellung gesteuert. Die effektive Stärke der Isolierschicht 64 kann jedoch auch dadurch erhöht werden, daß man die Größe des elektrischen Feldes, das mittels der Batterie erzeugt wird, vergrößert. Wenn man die negative Vorspannung von Null an erhöht, ergeben sich drei vorteilhafte Wirkungen. Erstens vermindert sich die Laufzeit der Löcher und Elektronen. Zweitens erhöht sich der Wirkungsgrad der Umwandlung leicht, und drittens nimmt die:Parallelkapazität pro Sektor C ab....
Fig. 3 zeigt das"Ersatzschaltbild der drei PIN-Photodioden der Anordnung 22, die alle an der von der Batterie 68 erzeugten negativen Vorspannung liegen. Jede der drei Ersatzschaltungen 78, 80 und 82 stellt eine der drei Photodioden dar. Die in Fig. 3 eingetragenen Größen lassen sich in folgender Weise definieren:
(a) I ist der externe Strom, der bei Beleuchtung einer einzelnen Photodiode auftritt;
(b) I ist der Rauschstrom jeder Photodiode?
(c) I ist der Dunkelstrom jeder Photodiode, dessen Größe durch den Aufbau und die Abmessungen der Photodiode bestimmt ist;
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(d) R ist der Parallelwiderstand jeder Photodiode, der
üblicherweise größer als 10 Gigaohm ist;
(e) C ist die Parallelkapazität pro Sektor, die üblicherweise einen Wert zwischen 2 und 5 pF hat, welcher
vom Diodentyp und der Vorspannung in Rückwärtsrichtung abhängt;
(f) R ist der Reihenwiderstand pro Photodiode, welcher das Hochfrequenzverhalten beeinflußt;
(g) F ist die Sektorgrenz frequenz, die gleich
C £
Die Dicke der Zone 66 bestimmt den Wert des parasitären Serienwiderstandes R (Fig. 3). Je dünner die Zone 66 ist, desto
größer ist der Widerstand R . Da der Widerstand R die Hochfrequenzleistung beeinflußt, muß bei der Konstruktion beachtet, werden, daß der durch die Zahl der pro Photon erzeugten Elektronen bestimmte Wirkungsgrad und die Bandbreite sich gegenläufig verändern. Die Bandbreite wird in erster Linie durch
die Beziehung zwischen der Sektorgrenzfrequenz F einerseits
C ■ ■ ■
und dem Reihenwiderstand R3 sowie der Parallelkapazität C ande rerseits gemäß der oben angegebenen Formel bestimmt. Wenn die Konstruktion festgelegt ist, wird die gewünschte Dicke der
Zone 66 während des Diffusionsprozesses gesteuert.
Die Ersatzschaltungen, Charakteristiken und Ausbildung der PIN-Photodioden der Anordnung 22 stimmen überein mit der Beschreibung solcher PIN-Photodioden in den oben erwähnten"'
"Applications Note 915 - Threshold Detection of Visible and
Infrared Rad int: ion with PIN Photodiodes".
In den Fig. 4 und 5 sind Anordnungen 22' und 22'V von lichtemfpindlichen HalMeitern dargestellt. Die Anordnung 22",bei der es sich e )i n^' wie bei der Anordnung 22'' um eine Ab-
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Wandlung der Anordnung 22 des ersten Ausführungsbeispiels handelt, weist kreisringförmige Empfangsflächen 34', 36" und 38' auf, die elektrisch voneinander durch Isolationsringe 40' isoliert sind. Entsprechend den Empfangsflächen ausgebildete Filter bedecken die Empfangsflächen 34 !, 36" und 38c„
parallele
Die Anordnung 22 l% weist drei/Empfangsflächen 34'8., 36" ' und 38*' auf, die voneinander elektrisch isoliert sind durch Isolierstäbe 40' '. Auch hier werden die Empfangsflächen der Photodioden, durch entsprechend ausgebildete Farbfilter bedeckt.
Da, wie oben bereits erwähnt, das bildmäßig modulierte Licht, das von jedem abgetasteten Punkt des Bildbereiches ausgeht, in seinen Farben gleichförmig gemischt ist und auf die gesamte Empfangsfläche der Anordnungen 22 oder 22' oder 22t! fällt, können die Photodioden der Anordnung in ihrer Form und hinsichtlich der relativen Größe der Empfangsflächen in jeder gewünschten Weise geändert werden, wie dies die Fig. 1, 4 und 5 zeigen. Ferner kann die Form der Anordnungen und die Zahl der Photodioden in der Anordnung entsprechend den jeweiligen Erfordernissen abgeändert werden.
Die Photodiodenanordnung könnte auch aus PN-Photodioden oder Sperrschicht-Photodioden zusammengesetzt werden, die wenigstens eine gemeinsame Zone und eine lichtempfindliche,Verbindungszone oder Verbindungszonen zwischen der gemeinsamen Zone und den
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separaten Zonen der einzelnen Dioden haben,, wie dies vorstehend erläutert ist. Ferner könnte die Anordnung auch aus Phototransistoren oder anderen lichtempfindlichen Halbleiterelementen bestehen.
Weitere Vorteile der beschriebenen PIN-Photodioden-Anordnungen sind ihre geringe Größe, die geringe Energie, die für ihren Betrieb erforderlich ist, die geringen Kosten* der breite Spektralbereich, der niedrige Geräuschpegel /große Robustheit und Stabilität.
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Claims (10)

  1. 22/8546
    Patentansprüche
    f 1J Wandler mit mindestens zwei lichtempfindlichen Halbleiterelementen, die für Strahlung unterschiedlicher Wellenlänge empfindlich sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterelemente (34,48,54,62 bis 66; 36,50,54,62 bis 66; 38,52r54, 62 bis 66) eine gemeinsame Zone (62) eines ersten Halbleitertyps, je eine Zone (66) eines zweiten Halbleitertyps, je . eine lichtempfindliche Verbindungssone (64) zwischen der gemeinsamen Zone (62) und der Zone (66)des zweiten Halbleitertyps sowie eine elektrische Isolierung (40) zwischen
    (66)
    den letztgenannten Zonen/auf v/eisen.
  2. 2. Wandler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Zonen (66) des zweiten Halbleitertyps je ein nur für Licht desjenigen Wellenlängenbereichs, für den die zugeordnete Zone empfindlich ist, durchlässiges Farbfilter (56,58,60) ausgerichtet ist.
  3. 3. Wandler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfilter (56,58,60) die zugeordnete Zone (34,66;36j,66;38, 66) abdecken.
  4. 4. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Zone (62) aus einem Halbleitermaterial des N-Typs und die Zonen (66) des zweiten Haltleitertyps aus einem Halbleitermaterial des P-Typs bestehen.
  5. 5. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterelemente PIN-Photodioden sind und daß die die gemeinsame Zone (62) kontaktierenden Zwischen-
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    INSPECTED
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    zonen (64) aus einem I-Typ-Material bestehen, das unter der Einwirkung der Strahlung aus je einem Elektron und einem Loch bestehende Paare erzeugt.
  6. 6. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, daß drei Halbleiterelemente vorgesehen sind, die auf Wellenlängenbereiche des roten bzw. grünen bzw. blauen Lichtes ansprechen und daß die zugeordneten Farbfilter (56, 58,60) für rotes bzw. grünes bzw. blaues Licht durchlässig
    . sind.
  7. 7. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Licht auf die Halbleiterelemente richtende Einrichtung (16,18,20,21) die Halbleiterelemente mit Licht eines Farbbildes (12) beaufschlagt und die von den Halbleiterelementen erzeugten Signale Intensitäten haben, die den Intensitäten des roten bzw. grünen bzw. blauen Lichtes des Farbbildes entsprechen.
  8. 8. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis T1 dadurch gekennzeichnet, daß er eine Vorrichtung (16) zur Abtastung eines Kinefarbfilmes mittels eines Lichtstrahles für die Erzeugung von entsprechenden Videosignalen aufweist und daß eine den vom Lichtstrahl durchleuchteten Fleck (10) des Filmes unscharf auf alle Halbleiterelemente abbildende Optik (20) vorgesehen ist.
  9. 9. Wandler nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine den
    ein Raster erzeugenden Lichtstrahl auf jeden Punkt (10) des augenblick abgetasteten Bildes (12) des Filmes fokussierende zweite Optik (18).
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    ORtGJNAt
  10. 10. Wandler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Optik (20) auf eine Abbildung der Austrittspupille der zweiten Optik (18) auf die Filter (56·bis 60) oder die Empfangsflächen (34 bis 38) der Halbleiterelemente eingestellt ist.
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    INSPECT«©
DE19722248546 1971-10-05 1972-10-04 Wandler mit mindestens zwei lichtempfindlichen halbleiterelementen Pending DE2248546A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US18674771A 1971-10-05 1971-10-05

Publications (1)

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