DE3728691C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3728691C2 DE3728691C2 DE3728691A DE3728691A DE3728691C2 DE 3728691 C2 DE3728691 C2 DE 3728691C2 DE 3728691 A DE3728691 A DE 3728691A DE 3728691 A DE3728691 A DE 3728691A DE 3728691 C2 DE3728691 C2 DE 3728691C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- current
- transistor
- collector
- semiconductor
- position sensor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 68
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000012886 linear function Methods 0.000 claims 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 4
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 description 3
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000000844 transformation Methods 0.000 description 2
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 1
- 108010075750 P-Type Calcium Channels Proteins 0.000 description 1
- 229910052787 antimony Inorganic materials 0.000 description 1
- WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N antimony atom Chemical compound [Sb] WATWJIUSRGPENY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 230000036039 immunity Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
- H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
- H01L31/102—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier
- H01L31/103—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation characterised by only one potential barrier the potential barrier being of the PN homojunction type
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/1443—Devices controlled by radiation with at least one potential jump or surface barrier
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
- H01L31/02019—Circuit arrangements of general character for the devices for devices characterised by at least one potential jump barrier or surface barrier
- H01L31/02024—Position sensitive and lateral effect photodetectors; Quadrant photodiodes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen lichtempfindlichen
Positionssensor der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
genannten Art.
Ein solcher Positionssensor ist in Fig. 4 der Zeichnung dar
gestellt und aus der Druckschrift "Semiconductor position
sensor and its application" von Denshi Zairyo, Februar 1980,
Seiten 119 ff. bekannt. Dieser bekannte Positionssensor wird
später in Verbindung mit Fig. 4 der Zeichnung näher erläu
tert.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen lichtempfindlichen
Positionssensor mit Signalverarbeitungsschaltung anzugeben,
der bei kompaktem Aufbau ein störungsfreies und genaues
Signal liefert.
Bei einem Positionssensor der genannten Art ist diese Auf
gabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1
angegebenen Merkmale gelöst.
Der erfindungsgemäße Positionssensor zeichnet sich dadurch
aus, daß er zusammen mit der Signalverarbeitungsschaltung in
einem einzigen Baustein als Halbleiterschaltung integrierbar
ist, wodurch sich nicht nur ein sehr kompaktes und kleines
Bauelement ergibt, sondern gleichzeitig auch aufgrund der
sehr geringen Signalwege eine ausgezeichnete Störunempfind
lichkeit erreicht wird. Die logarithmische Umformung und
anschließende Verknüpfung der einzelnen Ströme sorgt
darüber hinaus für eine hohe Auflösung und damit Genauigkeit
bei der Ermittlung der jeweiligen Position des Lichtstrahls.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
angegeben.
Anhand der Figuren werden der bekannte Positionssensor und die Erfindung näher erläutert.
Es zeigt
Fig. 1 ein Schaltbild für ein erstes Ausführungsbeispiel
eines lichtempfindlichen Positionssensors nach
der Erfindung;
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt zur Darstellung eines
Teils eines IC-Bausteins, der Komponenten
des Positionssensors der Fig. 1 enthält;
Fig. 3 ein Prinzip-Schaltbild für einen Hauptbestandteil eines
zweiten Ausführungsbeispiels eines Positions
sensors nach der Erfindung;
Fig. 4 ein Schaltbild des herkömmlichen Positions
sensors;
Fig. 5 einen vertikalen Schnitt zur Darstellung eines
lichtempfindlichen Halbleiterbauelements eines
dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung,
und
Fig. 6 eine Draufsicht auf die in der Fig. 5 darge
stellte Anordnung.
Der herkömmliche Positionssensor, welcher in der Fig. 4 dar
gestellt ist, besitzt einen lichtempfindlichen Halbleiter
baustein 1 mit einem n-leitenden Si-Substrat 2 mit hohem
spezifischen Widerstand und eine p-leitende Schicht 3, welche
auf der Oberfläche des Substrats 2 gebildet ist. Eine
lichtempfindliche Oberfläche wird gebildet durch den
pn-Übergang zwischen dem n-leitenden Substrat 2 und der
p-leitenden Schicht 3. In der Draufsicht ist die lichtemp
findliche Oberfläche rechtwinklig ausgebildet.
Der Halbleiterbaustein 1 besitzt ferner erste und zweite
Elektroden 4 und 5, welche an der p-leitenden Schicht 3
gebildet sind. Die erste und zweite Elektrode 4 und 5 haben
einen Abstand von l voneinander und erstrecken sich im wesentlichen
parallel zueinander. Erste und zweite Photoströme
I₁ und I₂ werden von der ersten und zweiten Elektrode 4 und
5 abgegriffen.
Der Halbleiterbaustein 1 besitzt ferner eine dritte Elektrode,
auf der Rückseite. Eine n⁺-leitende Kontaktschicht
(nicht dargestellt) ist an der gesamten Rückseite
des Si-Substrats 2 gebildet. Die Elektrode 6 ist an
einem Teil oder an der gesamten n⁺-leitenden Kontaktschicht
gebildet. Eine positive Spannung +Vcc ist an sie
angelegt. Der pn-Übergang der lichtempfindlichen
Oberfläche ist durch die positive Spannung +Vcc in Sperrichtung
betrieben.
Der Positionssensor der Fig. 4 besitzt ferner eine Signalverarbeitungsschaltung,
welche zwei Strom/Spannungsumformerschaltungen
71 und 72, eine Addierschaltung 73, eine Subtrahierschaltung
74, eine Inverterschaltung 75 und einen Mehrzweckdividierer
76 aufweist. Jede der Schaltungen 71 bis 75
enthält einen Operationsverstärker als Hauptkomponente. Ferner
ist ein Gleichspannungswandler 77 zur Lieferung der Spannung
+Vcc für den Betrieb der Dividierschaltung 76 usw. und
zur Erzeugung einer Spannung -Vee vorgesehen.
Wenn ein beleuchteter Fleck durch einen Lichtstrahl an einer
Position x (0 x l) zwischen der ersten und zweiten Elektrode
4 und 5 des lichtempfindlichen Halbleiterbausteins 1
vorhanden ist, werden an der ersten und zweiten Elektrode
4 und 5 erste und zweite Photoströme I₁ und I₂ erzeugt.
Diese Photoströme lassen sich durch die folgenden Formeln
wiedergeben.
I₁=I₀ · (l-x)/l (1)
I₂=I₀ · x/l (2)
I₂=I₀ · x/l (2)
In diesen Gleichungen bedeutet I₀ einen Gesamtphotostrom,
welcher bei der Bestrahlung erzeugt wird, und welcher gleich
(I₁+I₂) ist. Der erste und der zweite Photostrom I₁ und
I₂ ändern sich in Abhängigkeit von der Position x des Fleckes,
wobei der gesamte Photostrom konstant
bleibt.
Der erste und der zweite Photostrom I₁ und I₂ werden in
Spannungen Rf · I₁ und Rf · I₂ durch Strom/Spannungswandler
schaltungen 71 und 72 umgewandelt. Die Addierschaltung 73
addiert die beiden Spannungen Rf · I₁ und Rf · I₂, und die
Inverterschaltung 75 liefert eine Summenspannung
RF · (I₁+I₂) durch Umkehrung des Signales des Ausgangs der Addier
schaltung 73. Andererseits führt die Subtrahierschaltung 74
eine Subtraktion von Rf · I₁ und Rf · I₂ durch und
bildet eine Differenzspannung RF · (I₂-I₁).
Die Dividierschaltung 76 dividiert die Differenzspannung
RF · (I₁-I₂) durch die Summenspannung RF · (I₁+I₂) und
erzeugt folgendes Signal:
(Vref /2) · (I₂-I₁)/(I₁+I₂)=[(x/l)-1/2] · Vref (3)
In dieser Gleichung bedeutet Vref eine konstante Referenz
spannung.
Auf diese Weise liefert der Positionssensor ein Ausgangs
signal der Dividierschaltung 76 als ein Positionssignal, welches
die Position x eines Leuchtfleckes anzeigt und unabhängig
von der Lichtintensität ist.
Der herkömmliche Positionssensor der Fig. 4 ist jedoch ungeeignet
für eine Verringerung der Abmessungen, er ist teuer und hat nur
eine niedrige Betriebssicherheit aufgrund der er
forderlichen hohen Anzahl an Einzelbausteinen wie Operations
verstärkern 71 bis 75, Dividierern 76 und Gleichspannungs
wandlern 77.
In den Fig. 1 und 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt.
Der Positionssensor der Fig. 1 besitzt ein lichtempfind
liches Halbleiterbauelement 1 zur Erzeugung erster und zweiter
Photoströme I₁ und I₂ sowie eine Signalverarbeitungs
schaltung.
Das Halbleiterbauelement 1 besitzt eine n-leitende Si-Schicht
2 mit hohem spezifischen Widerstand, eine p-leitende Schicht
3, welche auf der n-leitenden Schicht 2 gebildet ist, so
daß ein pn-Übergang entsteht, welcher als lichtempfindliche
Oberfläche dient. Eine erste und eine zweite Elektrode 4 und
5 sind durch einen Abstand l getrennt voneinander angeordnet.
Ferner ist eine dritte Elektrode 6 vorgesehen.
Die Signalverarbeitungsschaltung der Fig. 1 besitzt eine
erste Stromumformerschaltung (Stromspiegelschaltung), welche
von vier npn-Transistoren 7, 8, 9 und 11 gebildet ist.
Basis und Kollektor des Transistors 7 sind dabei miteinander ver
bunden. Der Kollektor des Transistors 7 ist mit der Elektrode
4 des Halbleiterbauelements 1 verbunden. Der Transistor
7 dient als Eingangstransistor, und die Transistoren 8, 9
und 11 dienen als Ausgangstransistoren. Der Transistor 11
ist ein Mehremittertransistor mit zwei Emittern.
Am Kollektor eines jeden der Ausgangstransistoren 8 und 9
wird ein erster Detektorstrom I₁′, welcher etwa gleich dem
ersten, von der ersten Elektrode 4 des Halbleiterelements 1
gelieferten Photostroms I₁ ist, erzeugt.
Am Kollektor des Ausgangstransistors 11 wird ein erster
Strom 2 I₁′ erzeugt, dessen Größe doppelt so groß ist
wie die Stromgröße des ersten Detektorstroms I₁′.
Der erste Detektorstrom I₁′ besitzt gegenüber dem ersten
Photostrom I₁ folgende Beziehung:
I₁′ = I₁ · Hfe/(Hfe+5) (4)
Hierbei bedeutet Hfe den Stromverstärkungsfaktor
der npn-Transistoren 7, 8, 9 und 11.
Die zweite Elektrode 5 des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements
1 ist an eine zweite Stromumformerschaltung
(Stromspiegelschaltung) angeschlossen, welche von vier
npn-Transistoren 12, 13, 14 und 15 im wesentlichen in der
gleichen Weise gebildet wird wie die erste Stromumformerschaltung.
In der zweiten Stromumformerschaltung dient der Transistor
12 als Eingangstransistor und die Transistoren 13, 14 und 15
dienen als Ausgangstransistoren. Der Ausgangstransistor 13
ist als Mehrfachemittertransistor ausgebildet.
An dem Kollektor eines jeden der Ausgangstransistoren
14 und 15 wird ein zweiter Detektorstrom I₂′ erzeugt, welcher
etwa gleich dem zweiten Photostrom I₂ ist. Am Kollektor
des Ausgangstransistors 13 wird ein zweiter Strom
2I₂′ erzeugt, dessen Stromstärke doppelt so groß ist wie
die Stromstärke des zweiten Detektorstroms I₂′.
Der zweite Detektorstrom I₂′ steht mit dem zweiten Photostrom
I₂ durch folgende Formel in Beziehung
I₂′ und I₂ · Hfe/(Hfe+5) (5)
In der Gleichung (5) bedeutet Hfe den Stromverstärkungs
faktor der npn-Transistoren 12, 13, 14 und 15.
Der Kollektor des Transistors 9 der ersten Stromumformerschaltung
und der Kollektor des Transistors 13 der zweiten
Stromumformerschaltung sind miteinander verbunden und ein
erster Summenstrom (I₁′+2I₂′), welcher gleich der Summe
aus dem ersten Detektorstrom I₁′ und dem zweiten Doppelstrom
2I₂′ ist, fließt durch den Strompfad, welcher den Kollektoren
der beiden Transistoren 9 und 13 gemeinsam ist.
Der Kollektor des Transistors 11 der ersten Stromumformerschaltung
und der Kollektor des Transistors 14 der zweiten
Stromumformerschaltung sind miteinander verbunden, und ein
zweiter Summenstrom (I₂′+2I₁′), welcher gleich ist der
Summe aus dem zweiten Detektorstrom I₂′ und dem ersten
Strom 2I₁′ fließt durch den Strompfad, der den Kollektoren
der beiden Transistoren 11 und 14 gemeinsam ist.
Vier npn-Transistoren 16, 17, 18 und 19 bilden eine nichtlineare, d. h. log
arithmische
Umformereinrichtung. Die Transistoren 16 bis 19
sind mit den entsprechenden Kollektoren der Ausgangstransistoren
der ersten und zweiten Stromumformerschaltung verbunden.
Der Transistor 16 ist mit dem Kollektor des Transistors
8 verbunden. Der Transistor 17 ist mit den Kollektoren
der Transistoren 9 und 13 verbunden. Der Transistor 18 ist
mit den Kollektoren der Transistoren 11 und 14 verbunden.
Der Transistor 19 ist mit dem Kollektor des Transistors 15
verbunden.
Bei jedem der Transistoren 16 bis 19 sind die Basis und der
Kollektor miteinander an einem Knotenpunkt verbunden, an
welchem eine positive Spannung Vt angelegt ist. Jeder der
Transistoren 16 bis 19 bildet eine logarithmische Umformung
unter Verwendung der Diodencharakteristik des Übergangs
zwischen Basis und Emitter. Die Transistoren 16 und 19 bilden
die logarithmischen Umformungen des ersten und zweiten
Detektorstroms I₁′ und I₂′. Die Transistoren 17 und 18 bilden
die logarithmischen Umformungen des ersten Summenstroms
(I₁′+2I₂′) und des zweiten Summenstroms (I₂′+2I₁′).
Jeder der Transistoren 16 bis 19 erzeugt an seinem Emitter
eine Spannung Va, Vb, Vc bzw. Vd, welche in logarithmischer
Beziehung mit dem Eingangsstrom steht.
Die Emitter der Transistoren 16 und 17 sind jeweils an Ein
gangsklemmen einer ersten Differenzschaltung, bestehend
aus zwei npn-Transistoren 29 und 31 über eine erste, aus
einem p-Kanal-JFET 21 und einer Konstantstromquelle 22 be
stehenden Sourcefolgerschaltung und eine zweite, aus einem
p-Kanal-JFET 23 und einer Konstantstromquelle 24 bestehenden
Sourcefolgerschaltung angeschlossen.
Die erste Sourcefolgerschaltung 21, 22 und die zweite
Sourcefolgerschaltung 23, 24 sind vorgesehen, um zu ver
hindern, daß die Basisströme der Transistoren 29 und 31 der
ersten Differenzschaltung Fehler hervorrufen, wenn die Ströme
der Konstantstromquellen 22 und 24 hoch genug bemessen sind
im Vergleich mit den Basisströmen der Transistoren 29 und
31, so daß Spannungsverschiebungen zwischen Ein- und Ausgang
ausgeglichen sind. Das gleiche gilt für die dritte und vierte
Sourcefolgerschaltung, wie noch erläutert wird.
Die erste Differenzschaltung 29, 31 verstärkt die Differenz
zwischen der Spannung Va, welche vom ersten Detektor
strom I₁′ erhalten wird, sowie die Spannung Vb, welche vom
ersten Summenstrom (I₁′+2I₂′) erhalten wird, und bildet
einen ersten Differenzausgangsstrom Ia und einen zweiten
Differenzausgangsstrom Ib.
Die Emitter der Transistoren 18 und 19 sind jeweils an Eingangsklemmen
einer zweiten, aus zwei npn-Transistoren 32 und
33 bestehenden Differenzschaltung über eine dritte, aus
einem p-Kanal-JFET 25 und einer Konstantstromquelle 26 be
stehenden dritte Sourcefolgerschaltung und eine vierte, aus
einem p-Kanal-JFET 27 und einer Konstantstromquelle 28 be
stehenden Sourcefolgerschaltung angeschlossen.
Die zweite Differenzschaltung 32, 33 verstärkt die
Differenz zwischen der Spannung Vc, welche aus dem zweiten
Summenstrom (I₂′+2I₁′) gewonnen wird und der Spannung
Vd, welche aus dem zweiten Detektorstrom I₂′ gewonnen wird,
und erzeugt einen dritten Differenzausgangsstrom Ic und
einen vierten Differenzausgangsstrom Id.
Drei weitere npn-Transistoren 34, 35 und 36 bilden eine dritte
Stromumformerschaltung (Stromspiegelschaltung). Die Basis
und der Kollektor des Transistors 36 sind dabei miteinander ver
bunden, und der Transistor 36 dient als Eingangstransistor.
Die Transistoren 34 und 35 dienen als Ausgangstransistoren.
Eine positive Spannung (Vst+Vbe) ist über einen Widerstand
Rb an den Kollektor des Eingangstransistors 36 gelegt.
Der Kollektor des Ausgangstransistors 34 mit dem Knotenpunkt
verbunden, der den Transistoren 29 und 31 der
ersten Differenzschaltung gemeinsam ist. Der Kollektor
des Ausgangstransistors 35 ist mit dem gemeinsamen Emitter
punkt verbunden, der den Transistoren 32 und 33 der zweiten
Differenzschaltung gemeinsam ist.
Ein Strom, der durch die folgende Gleichung ausgedrückt
werden kann, fließt durch den Kollektor eines jeden der
Ausgangstransistoren 34 und 35.
Iref=Vst/Rb (6)
Der Strom Iref wird als konstanter Strom jeweils für die
erste Differenzschaltung 29, 31 und die zweite Diffe
renzschaltung 32, 33 verwendet.
Vier pnp-Transistoren 37, 38, 39 und 41 und zwei Wider
stände 42 und 43 bilden eine vierte Stromumformerschaltung
40 (Stromspiegelschaltung). Eine Ein
gangsklemme 44 der vierten Stromumformerschaltung 40 ist
sowohl mit dem Kollektor des Transistors 29 der ersten Differenz
schaltung als auch mit dem Kollektor des Transi
stors 32 der zweiten Differenzschaltung verbunden. Eine
Ausgangsklemme 45 der vierten Stromumformerschaltung 40 ist
sowohl mit dem Kollektor des Transistors 31 der ersten Dif
ferenzschaltung als auch mit dem Kollektor des Transi
stors 33 der zweiten Differenzschaltung verbunden. Die
Ausgangsklemme 45 der vierten Stromumformerschaltung 40 ist
mit einer invertierenden Eingangsklemme (-) einer Strom-
Spannungsumformerschaltung 46, die aus einem Operations
verstärker besteht, verbunden.
Ein Strom (Ia+Ic), welcher der Summe aus dem ersten
Differenzausgangsstrom Ia und dem dritten Differenzausgangsstrom
Ic gleich ist, fließt in die Eingangsseite der vierten
Stromumformerschaltung 40, und ein Strom mit der gleichen
Stromstärke fließt auch an der Ausgangsseite.
Demgemäß liefert die vierte Stromumformerschaltung 40 von
der Ausgangsklemme 45 zur Strom-Spannungsumformerschaltung
46 einen Strom, welcher gleich ist einer Differenz, die sich
aus der Subtraktion des Stroms (Ib+Id), welcher gleich der
Summe aus dem zweiten und vierten Differenzausgangsstrom
Ib und Id ist, vom Strom (Ia+Ic), welcher gleich der Summe
aus dem ersten und dritten Differenzausgangsstrom Ia und Ic
ist, ergibt. Die Position des beleuchteten Flecks ist durch
dieses Ausgangssignal eindeutig bestimmt.
Demgemäß dient die vierte Stromumformerschaltung 40
zur Erzeugung des Stromausgangssignales, welches
die Position des beleuchteten Flecks aus den vier Differenz
ausgangsströmen Ia, Ib, Ic und Id angibt.
Eine positive Spannung Vst/2 ist an einen nichtinvertierenden
Eingang (+) der Strom-Spannungsumformerschaltung 46 gelegt.
Die Strom-Spannungsumformerschaltung 46 wandelt den
Strom, welcher der Position des beleuchteten Flecks entspricht,
in ein Positionsspannungssignal Vout um.
Bei diesen Aufbau ist es möglich, das lichtempfindliche Halbleiterbauelement
1, die Stromumformerschaltungen, die logarithmische Umfor
mereinrichtung
und die Differenzschaltungen in einem
einzelnen Halbleiterbaustein unter Verwendung der Bipolar-
Technik unterzubringen. Ein Ausführungsbeispiel eines
derartigen monolitischen bipolaren IC ist in Fig. 2 darge
stellt. Diese Fig. 2 zeigt dabei lediglich den Teil, welcher das
lichtempfindliche Halbleiterbauelement 1, den npn-Transistor
7 und den p-Kanal-JFET 21 enthält.
Die Halbleitereinrichtung der Fig. 2 besitzt ein p-leitenden
Si-Substrat 51 und eine n--leitende epitaxiale Schicht
52, welche auf das Substrat 51 aufgewachsen ist.
Die epitaxiale Schicht 52 ist in Inseln 52a, 52b
und 52c aufgeteilt, welche elektrisch voneinander durch
p⁺-leitende Diffusionstrennwände 53 isoliert sind, die
selektiv in die epitaxiale Schicht 52 geformt sind. Zwischen
der epitaxialen Schicht 52 und dem Substrat 51 sind
n⁺-leitende eingebettete Schichten 54 selektiv gebildet zur
Reduzierung des Kollektorwiderstands des Transistors.
Das lichtempfindliche Halbleiterbauelement 1 wird in der
ersten epitaxialen Insel 52a gebildet. Bei diesem Ausführungsbeispiel
dient die epitaxiale Schicht 52 als die
n-leitende Substratregion 2, welche in der Fig. 1 dargestellt
ist.
Zwei p-leitende Bereiche 55 und 56 werden in der epitaxialen
Insel durch Diffundieren gebildet. Die p-leitenden Bereiche
55 und 56 haben einen bestimmten Abstand voneinander. Eine
p-leitende Schicht 3, welche der p-leitenden Schicht 3 der
Fig. 1 entspricht, ist in der epitaxialen Schicht 52 zwischen
den p-leitenden Bereichen 55 und 56 durch Ionenimplantation
von Bor (B) gebildet. Die lichtempfindliche Oberfläche wird
durch den pn-Übergang zwischen der n--epitaxialen Schicht 52
und der p-leitenden Schicht 3 gebildet. Ferner werden in der
ersten epitaxialen Insel 52a n⁺-leitende Kontaktbereiche
57 gebildet.
In der zweiten epitaxialen Insel 52b wird der npn-Transistor
7 gebildet, welcher einen p-leitenden Basis-Diffusionsbereich
58 und einen n⁺-leitenden Emitterdiffusionsbereich
59 aufweist.
Der p-Kanal-JFET 21 wird in der dritten epitaxialen Insel
52c gebildet. Ein p-leitendes Paar von Source- und Drainzonen
61 und 62 wird in einem bestimmten Abstand voneinander
in der Insel 52c gebildet. Eine p-leitende Kanalzone 63
wird in der epitaxialen Schicht 52 zwischen der Source- und
Drainzone 61 und 62 durch Ionenimplantation von Bor (B)
gebildet. Ferner wird eine n⁺-leitende Gatezone 64 an der
Kanalzone 63 gebildet.
Die p-leitenden Bereiche 55, 56, 58, 61 und 62 werden
gleichzeitig durch einen einheitlichen Diffusionsvorgang
mit p-leitender Verunreinigungen durchgeführt. Die
n⁺-leitenden Bereiche 57 und 59 werden gleichzeitig durch
einheitlichen Diffusion mit n-leitender Verunreinigungen
durchgeführt.
Die anderen bipolaren Transistoren und die anderen JFETs
werden in der gleichen Weise wie der in der Fig. 2 dargestellte
npn-Transistor 7 und der p-Kanal-JFET 21 in der
epitaxialen Schicht 52 gebildet und elektrisch isoliert.
Der Positionssensor des ersten Ausführungsbeispiels arbeitet
wie folgt.
Wenn ein Lichtstrahl auf die lichtempfindliche Oberfläche
des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements 1 an einer
Position x zwischen der ersten und zweiten Elektrode 4 und
5 auftrifft, liefert das lichtempfindliche Halbleiterbauelement
1 den ersten und zweiten Photostrom I₁ und I₂ an
den Elektroden 4 und 5. Die Größen des ersten Photostroms
und des zweiten Photostroms ändern sich in Abhängigkeit von
der Position x der empfangenen Strahlung, wie es in den
Gleichungen (1) und (2) ausgedrückt ist.
Der erste Photostrom I₁ fließt in den Eingangstransistor 7
der ersten Stromumformerschaltung, welche den ersten, durch
die Gleichung (4) wiedergegebene Detektorstrom I₁′ am
Kollektor eines jeden Ausgangstransistoren 8 und 9 und den
ersten Doppelstrom 2I₁′ am Kollektor des Ausgangstransistors
11 erzeugt.
Der zweite Photostrom I₂ fließt in den Eingangstransistor
12 der zweiten Stromumformerschaltung, welche den zweiten,
durch die Gleichung (5) wiedergegebenen Detektorstrom
I₂′ am Kollektor eines jeden Ausgangstransistoren 14 und 15
und den zweiten Doppelstrom 2I₂′ am Kollektor des Ausgangstransistors
13 erzeugt.
Der erste Summenstrom (I₁′+2I₂′) wird aus dem ersten, vom
Ausgangstransistor 9 erzeugten Detektorstrom I₁′ und dem
zweiten, vom Transistor 13 erzeugten Strom 2I₂′ gebildet.
Der zweite Summenstrom (I₂′+2I₁′) wird aus dem
zweiten, vom Ausgangstransistor 14 erzeugten Detektorstrom
I₂′ und dem ersten, vom Ausgangstransistor 11 erzeugten
Strom 2I₁′ gebildet.
Der erste Detektorstrom I₁′, der erste Summenstrom (I₁′+2I₂′)
der zweite Summenstrom (I₂′+2I₁′) und der zweite Detektorstrom
I₂′ fließen durch die entsprechenden Transistoren
16, 17. 18 und 19 der logarithmischen Umformereinrichtung,
und die Spannungen Va, Vb, Vc und Vd werden an den Emittern
der entsprechenden Transistoren 16 bis 19 erhalten.
Die Spannungen Va, Vb, Vc und Vd sind durch die folgenden
Gleichungen (7) bestimmt.
Va=Vt-(kT/q) · ln(A₁I₁′/Is)
Vb=Vt-(kT/q) · ln[A₁(I₁′+2I₂′)/Is]
Vc=Vt-(kT/q) · ln[A₁(2I₁′+I₂′)/Is]
Vd=Vt-(kT/q) · ln(A₁I₂′/Is) (7)
Vb=Vt-(kT/q) · ln[A₁(I₁′+2I₂′)/Is]
Vc=Vt-(kT/q) · ln[A₁(2I₁′+I₂′)/Is]
Vd=Vt-(kT/q) · ln(A₁I₂′/Is) (7)
In den Gleichungen (7) bedeuten k=Boltzmannkonstante,
T=absolute Temperatur, q=Elektronenladung, Is=Sperr
sättigungsstrom des Basis-Emitterübergangs, und A₁=
Hfe/(Hfe+1).
Die Spannung Va, welche durch logarithmische Umformung des
ersten Detektorstroms I₁′ und die Spannung Vb, welche durch
logarithmische Umformung des ersten Summenstroms
(I₁+2I₂) erhalten werden, werden über die Sourcefolger
schaltungen in die erste Differenzpaarschaltung 29, 31 ein
gegeben. Die erste Differenzschaltung 29, 31 verstärkt
die Differenz zwischen den Spannungen Va und Vb, welche an
ihre beiden Eingangsklemmen gelegt ist und erzeugt den
ersten und zweiten Differenzausgangsstrom Ia und Ib.
Die Spannung Vc, welche durch die logarithmische Umformung
des zweiten Summenstroms (I₂′+2I₁′) erhalten wird, und
die Spannung Vd, welche durch die logarithmische Umformung
des zweiten Detektorstroms I₂′ erhalten wird, werden über
die Sourcefolgerschaltungen der zweiten Differenzschaltung
32, 33 zugeleitet. Die zweite Differenzschaltung
32, 33 verstärkt die Differenz zwischen den Spannungen
Vc und Vd, die an ihre Eingangsklemmen angelegt ist, und erzeugt
den dritten und vierten Differenzausgangsstrom Ic
und Id.
Die Differenzausgangsströme Ia, Ib, Ic und Id werden durch
die folgenden Gleichungen (8) ausgedrückt.
Ia=Iref/[l+exp [q/kT) · (Vb-Va)]]
Ib=Iref/[l+exp [q/kT) · (Va-Vb)]]
Ic=Iref/[l+exp [q/kT) · (Vd-Vc)]]
Id=Iref/[l+exp [q/kT) · (Vc-Vd)]]
Ib=Iref/[l+exp [q/kT) · (Va-Vb)]]
Ic=Iref/[l+exp [q/kT) · (Vd-Vc)]]
Id=Iref/[l+exp [q/kT) · (Vc-Vd)]]
Durch Substitution der Gleichungen (7) für die Spannungen
Va bis Vd in den Gleichungen (8) und durch Substitution
der Gleichungen (4) und (5) für den ersten und zweiten
Detektorstrom I₁′ und I₂′ in den Gleichungen (7) erhält man
die folgenden Gleichungen (9).
Ia=Iref × (I₁+2I₂)/2(I₁+I₂)
Ib=Iref × ×I₁/2(I₁+I₂)
Ic=Iref×I₂/2(I₁+I₂)
Id=Iref×(2I₁+I₂)/2(I₁+I₂) (9)
Ib=Iref × ×I₁/2(I₁+I₂)
Ic=Iref×I₂/2(I₁+I₂)
Id=Iref×(2I₁+I₂)/2(I₁+I₂) (9)
Aus den Strömen Ia, Ib, Ic und Id, welche durch die Gleichungen
(9) angegeben sind, erzeugt die Betriebseinrichtung,
welche durch die als Stromspiegelschaltung ausgebildete
Stromumformerschaltung 40 dargestellt wird, das Positionsstromsignal
If, welches durch die folgende Gleichung
(10) wiedergegeben ist.
If=Ia+Ic-(Ib+Id)=Iref · (I₂-I₁)/(I₁+I₂) (10)
Die Strom-Spannungsumformerschaltung 46 empfängt
das Stromsignal
If über ihren invertierenden Eingang und liefert
die Ausgangsspannung Vout, welche durch die folgende
Gleichung (11) wiedergegeben ist.
Vout=Vst/2+Rf · Iref · (I₂-I₁)/(I₁+I₂) (11)
Die Substitution der Gleichungen (1) und (2) für den ersten
und zweiten Photostrom I₁ und I₂ in der Gleichung (11) und
die Substitution der Gleichung (6) für den konstanten
Strom Iref führt zu folgender Beziehung.
Vout=[1/2+(x/l-1/2)2 · Rf/Rb]×Vst (12)
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Widerstände
Rb und Rf so bestimmt, daß Rb=2Rf. Hieraus ergibt sich
Vout=Vst · x/l (13)
Auf diese Weise bildet der Positionssensor des dargestellten
Ausführungsbeispiels die Ausgangsspannung Vout, d. h.
das Positionssignal, welches die Position des beleuchteten
Flecks angibt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel können das lichtempfindliche
Halbleiterbauelement 1 und die Signalverarbeitungsschaltung
in einem Signalbaustein gebildet werden. Bei der Einrichtung
dieses Ausführungsbeispiels kann daher der Störabstand verbessert
werden. Ferner wird die Genauigkeit der Erfassung
durch Kompensation von Kriechströmen des lichtempfindlichen
Halbleiterbauelements 1 im gleichen Baustein erhöht und
die Betriebssicherheit des Sensors verbessert.
Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der
Fig. 3 dargestellt. Beim zweiten Ausführungsbeispiel sind
die erste und zweite Elektrode 4 und 5 des lichtempfindlichen
Halbleiterbauelements 1 über eine Pufferschaltung
an den Eingangstransistor 7 bzw. 12 der ersten bzw.
zweiten Stromumformerschaltung angeschlossen.
Zusätzlich zu den in der Fig. 1 gezeigten Komponenten besitzt
die Vorrichtung gemäß der Fig. 3 p-Kanal-JFETs 65 und 66,
Operationsverstärker 67 und 68, sowie Konstantspannungsquellen
69 und 70 mit einer positiven Spannung Vp.
Die Elektrode 4 des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements
1 ist in an den JFET 65 angeschlossen, dessen Drainzone mit dem
Eingangstransistor 7 der ersten Stromumwandlerschaltung verbunden
ist. Die invertierende Eingangsklemme (-) des Operationsverstärkers
67 ist mit der Sourcezone des JFET 65 verbunden.
Die Ausgangsklemme des Operationsverstärkers 67 ist
mit dem Gate des JFET 65 verbunden. Das Gate des JFET 65
wird durch den Operationsverstärker 67 betrieben, und das
Sourcepotential des JFET 65 wird auf der konstanten Spannung
Vp gehalten.
Die Elektrode des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements
1 ist mit dem JFET 66 verbunden, und der Operationsverstärker
68 ist in der gleichen Weise, wie in der Fig. 3 dargestellt
ist, verschaltet.
Bei dem in der Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel
ändert sich die Emitter-Basisspannung eines jeden
der Eingangstransistoren 7, 12 mit einer Änderung des
ersten und zweiten Photostroms I₁ bzw. I₂, so daß die Vorspannung
des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements 1 geändert
wird.
Wenn daher der beleuchtete Fleck sich einem jeweiligen Ende
der lichtempfindlichen Oberfläche nähert und die Differenz
zwischen dem ersten und zweiten Photostrom I₁ und I₂ sich
erhöht, tendiert die Einrichtung nach der Fig. 1 dazu, daß
in der Positionserfassung Fehler auftreten.
Beim Positionssensor der Fig. 3 ist das lichtempfindliche
Halbleiterbauelement 1 immer mehr durch die konstante Spannung
(Vst-Vp) vorgespannt - unabhängig von Änderungen der
Photoströme I₁ und I₂, so daß die Meßgenauigkeit noch weiter verbessert
wird.
Ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung bzw. der dazugehörige positionsempfindliche Sensor ist in den
Fig. 5 und 6 dargestellt.
Der Aufbau des in der Figur dargestellten lichtempfindlichen
Halbleiterbauelements 1 ist bekannt. Bei diesem Aufbau
fließt der Photostrom, welcher sich aus bei der Beleuchtung
der photoempfindlichen Oberfläche erzeugten Defektelektronen
ergibt, von der Elektrode 6 durch die n--epitaxiale
Schicht 52, welche zwischen dem n⁺-Kontaktbereich und der
n⁺-leitenden eingebetteten Schicht 54 liegt, und fließt dann
in die eingebettete Schicht 54. Der Widerstand des Photostrompfades
ist daher unregelmäßig in der lichtempfindlichen
Oberfläche verteilt. Der Spannungsabfall aufgrund des ungleichmäßig
verteilten Widerstands beeinflußt die Vorspannung,
welche an den lichtempfindlichen pn-Übergang gelegt
ist, und bewirkt eine ungleichmäßige Verteilung der Vorspannung
über die lichtempfindliche Oberfläche. Insbesondere
dann, wenn der beleuchtete Fleck sich einem Ende der lichtempfindlichen
Oberfläche nähert, werden nichtlineare Fehler
in die Photoströme I₁ und I₂ eingebracht, und die Genauigkeit
der Positionserfassung ist beeinträchtigt.
Der Aufbau des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements nach
dem dritten Ausführungsbeispiel, welches in den Fig.
5 und 6 dargestellt ist, ist so beschaffen, daß nichtlineare
Fehler in den Photoströmen verringert sind, wodurch die
Genauigkeit der Positionserfassung verbessert wird.
Ein epitaxiales Si-Substrat 101, welches in der Fig. 5 dargestellt
ist, umfaßt ein p-leitendes Substrat 102 und eine
n--leitende epitaxiale Schicht 103 mit hohem spezifischen
Widerstand, welche auf dem Substrat 102 gebildet ist. Eine
n--leitende epitaxiale Insel 103a ist durch p⁺-leitende
Diffusionstrennwände 104, welche in der epitaxialen Schicht
103 gebildet sind, isoliert. Zwischen der epitaxialen Insel
103a und dem p-leitenden Substrat 102 ist eine n⁺-leitende
eingebettete Schicht 105 gebildet, welche mit n-leitender
Verunreinigung, beispielsweise Antimon (Sb) oder Arsen (As)
hochdotiert ist. Die n⁺-leitende eingebettete Schicht 105
dient zur Reduzierung der Widerstände der Strompfade der
Photoströme.
Ein p-leitendes Paar von Halbleiterbereichen 106 und 107 sind durch Diffundierung
in der epitaxialen Insel 103a gebildet. Die p-leitenden
Bereiche 106 und 107 sind in einem bestimmten Abstand
voneinander getrennt und erstrecken sich im wesentlichen
parallel zueinander. Eine p-leitende Schicht 108 mit hohem
spezifischen Widerstand ist in der epitaxialen Schicht 103a
zwischen den p-leitenden Bereichen 106 und 107 durch Ionenimplantation
mit Bor (B) gebildet. Wie aus der Fig. 6 hervorgeht,
ist die p-leitende Schicht 108 im wesentlichen
rechteckförmig ausgebildet und erstreckt sich von dem
p-leitenden Bereich 106 zu dem p-leitenden Bereich 107.
Eine lichtempfindliche Oberfläche wird durch den pn-Übergang
zwischen der p-leitenden Schicht 108 und der n--leitenden
epitaxialen Schicht 103 gebildet.
Die Einrichtung gemäß den Fig. 5 und 6 enthält ferner
einen n⁺-leitenden Kontaktdiffusionsbereich 109 für die
Insel 103a sowie eine Siliziumdioxidschicht 111. Im Bereich
der Schicht 108 ist die Dicke der Siliziumdioxidschicht 111
auf etwa 1000 Å (100 nm) verringert.
Die p-leitenden Bereiche 106 und 107 sind jeweils mit
Al-Anoden 112 und 113 über in die Siliziumdioxidschicht 111
eingeformte Kontaktlöcher verbunden. Der n⁺-leitende
Kontaktbereich 109 ist über in die Siliziumdioxidschicht 111
eingeformte Kontaktlöcher mit einer Kathode 114 verbunden.
Die Einrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel ent
hält ferner einen hochdotierten n⁺-leitenden Bereich 115,
der in die epitaxiale Insel 103a eingeformt ist. Der
n⁺-leitende Bereich 115 erstreckt sich um die rechtwinklige
lichtempfindliche Oberfläche und ist als Rechteck ausgebildet,
wie es in der Fig. 6 dargestellt ist. Der n⁺-leitende
Bereich 115 ist tief ausgebildet und reicht bis zur
n⁺-leitenden eingebetteten Schicht 105, wie es in Fig. 5 ge
zeigt ist. Der n⁺-leitende Bereich 115 ist mit der Kathode
114 verbunden.
Auf diese Weise ist der durch die epitaxiale Schicht 103
bedingte Widerstand aus den Strompfaden der Photoströme be
seitigt.
In den Fig. 5 und 6 ist lediglich das lichtempfindliche
Halbleiterbauelement dargestellt. Die übrigen Komponenten
der Schaltung zur Verarbeitung der Photoströme sind in das
gleiche Substrat in der gleichen Weise wie im ersten Aus
führungsbeispiel integriert.
Die Einrichtung nach dem dritten Ausführungsbeispiel arbeitet
wie folgt.
Der lichtempfindliche pn-Übergang ist durch eine an die
Kathode 114 angelegte positive Spannung in Sperrichtung
betrieben. Wenn ein Lichtstrahl auf die lichtempfindliche
Oberfläche fällt, werden am beleuchteten Fleck
Defektelektronenpaare erzeugt. Aufgrund dieser Defektelektronenpaare
fließt ein Photostrom von der Kathode 114 durch
den n⁺-leitenden Bereich 115 und erreicht die n⁺-leitende
eingebettete Schicht 105 von der seitlichen Fläche her. Der
erste und der zweite Photostrom I₁ und I₂ werden entsprechend
von den Anoden 112 und 113 abgenommen. Im Teil der
n⁺-leitenden eingebetteten Schicht 105 folgt der Photostrom
dem kürzesten Weg von der Seitenfläche. Daher wird in dem
Aufbau des dritten Ausführungsbeispiels der aus dem hohen
spezifischen Widerstand der n--leitenden epitaxialen Schicht
103 resultierende Widerstand aus dem Photostrompfad innerhalb
des Halbleitersubstrats 101 beseitigt. Dabei wird eine
unregelmäßige Widerstandsverteilung über die lichtempfindliche
Oberfläche dadurch vermieden, daß der Photostrom
durch die n⁺-leitende eingebettete Schicht 105 von der Seitenfläche
entlang dem kürzesten Strompfad fließt. Folglich
kann die Vorspannung, welche an den lichtempfindlichen Übergang
gelegt ist, gleichförmig über die gesamte lichtempfindliche
Oberfläche angelegt werden. Hierdurch wird die Meßgenauigkeit
aufgrund der Verringerung der nichtlinearen Fehler
in den Ausgangsphotoströmen erhöht.
Claims (16)
1. Lichtempfindlicher Positionssensor mit Signalverarbei
tungsschaltung,
wobei ein Halbleiterbauelement (1) mit in Sperrichtung vor vorgespannten pn-Übergang als lichtempfindlicher Positionssensor dient,
wobei eine Elektrode (6) auf der Rückseite des Halbleiter bauelements (1) vorhanden ist,
wobei zwei Elektroden (4, 5) auf der von einem Lichtstrahl beaufschlagten Vorderseite den Positionsmeßbereich eingrenzen und Photoströme (I₁, I₂) in Abhängigkeit von der Posi tion des Lichtstrahles zwischen den Elektroden (4, 5) abgeben,
wobei die Signalverarbeitungsschaltung ein die Position an gebendes Spannungssignal (Vout) aus den Photoströmen (I₁, I₂) erzeugt, und
wobei zwei Stromspiegel (7, 8, 9; 12, 14, 15) den Photoströmen (I₁, I₂) jeweils proportionale Detektorströme (I₁′, I₂′) erzeugen;
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer in einem einzigen Bau stein integrierbaren Halbleiterschaltung
die Stromspiegel (7, 8, 9, 11; 12, 13, 14, 15) jeweils zu sätzliche Bauelemente (11; 13) aufweisen, an denen jeweils die doppelten Detektorströme (2I₁′, 2I₂′) erzeugt werden und die mit dem jeweils anderen Stromspiegel wechselweise derart verbunden sind, daß ein erster und zweiter Summenstrom (I₁′ +2I₂′ und I₂′ +2I₁′) zusätzlich gebildet werden,
eine logarithmische Umformereinrichtung (16, 17, 18, 19) mit den Stromspiegeln (7, 8, 9, 11; 12, 13, 14, 15) derart ver bunden ist, daß aus den Detektorströmen (I₁′, I₂′) und den zusätzlichen Summenströmen vier den Logarithmen der Ströme entsprechende Spannungen (Va, Vb, Vc, Vd) gebildet werden;
eine erste Differenzschaltung (29, 31) zur Bildung von zwei Differenzausgangsströmen (Ia, Ib) vorgesehen ist, die je weils eine Funktion der Differenzen (Vb -Va) bzw. (Va -Vb) der Spannungen (Va, Vb) darstellen;
eine zweite Differenzschaltung (32, 33) zur Bildung von zwei weiteren Differenzausgangsströmen (Ic, Id) vorgesehen ist, die jeweils eine Funktion der Differenzen (Vd -Vc) bzw. (Vc -Va) der Spannungen (Vc, Vd) darstellen, und
ein weiterer Stromspiegel (40) mit der ersten und zweiten Differenzschaltung (29, 31; 32, 33) verbunden ist und aus den vier Differenzausgangsströmen (Ia, Ib, Ic, Id) einen der Position des Lichtstrahls entsprechenden Summenstrom (If) nach der Gleichung If=Ia +Ic -(Ib +Id) bildet, der in einer Schaltung (46) in das die Position angegebene Span nungssignal (Vout) umgewandelt wird.
wobei ein Halbleiterbauelement (1) mit in Sperrichtung vor vorgespannten pn-Übergang als lichtempfindlicher Positionssensor dient,
wobei eine Elektrode (6) auf der Rückseite des Halbleiter bauelements (1) vorhanden ist,
wobei zwei Elektroden (4, 5) auf der von einem Lichtstrahl beaufschlagten Vorderseite den Positionsmeßbereich eingrenzen und Photoströme (I₁, I₂) in Abhängigkeit von der Posi tion des Lichtstrahles zwischen den Elektroden (4, 5) abgeben,
wobei die Signalverarbeitungsschaltung ein die Position an gebendes Spannungssignal (Vout) aus den Photoströmen (I₁, I₂) erzeugt, und
wobei zwei Stromspiegel (7, 8, 9; 12, 14, 15) den Photoströmen (I₁, I₂) jeweils proportionale Detektorströme (I₁′, I₂′) erzeugen;
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer in einem einzigen Bau stein integrierbaren Halbleiterschaltung
die Stromspiegel (7, 8, 9, 11; 12, 13, 14, 15) jeweils zu sätzliche Bauelemente (11; 13) aufweisen, an denen jeweils die doppelten Detektorströme (2I₁′, 2I₂′) erzeugt werden und die mit dem jeweils anderen Stromspiegel wechselweise derart verbunden sind, daß ein erster und zweiter Summenstrom (I₁′ +2I₂′ und I₂′ +2I₁′) zusätzlich gebildet werden,
eine logarithmische Umformereinrichtung (16, 17, 18, 19) mit den Stromspiegeln (7, 8, 9, 11; 12, 13, 14, 15) derart ver bunden ist, daß aus den Detektorströmen (I₁′, I₂′) und den zusätzlichen Summenströmen vier den Logarithmen der Ströme entsprechende Spannungen (Va, Vb, Vc, Vd) gebildet werden;
eine erste Differenzschaltung (29, 31) zur Bildung von zwei Differenzausgangsströmen (Ia, Ib) vorgesehen ist, die je weils eine Funktion der Differenzen (Vb -Va) bzw. (Va -Vb) der Spannungen (Va, Vb) darstellen;
eine zweite Differenzschaltung (32, 33) zur Bildung von zwei weiteren Differenzausgangsströmen (Ic, Id) vorgesehen ist, die jeweils eine Funktion der Differenzen (Vd -Vc) bzw. (Vc -Va) der Spannungen (Vc, Vd) darstellen, und
ein weiterer Stromspiegel (40) mit der ersten und zweiten Differenzschaltung (29, 31; 32, 33) verbunden ist und aus den vier Differenzausgangsströmen (Ia, Ib, Ic, Id) einen der Position des Lichtstrahls entsprechenden Summenstrom (If) nach der Gleichung If=Ia +Ic -(Ib +Id) bildet, der in einer Schaltung (46) in das die Position angegebene Span nungssignal (Vout) umgewandelt wird.
2. Positionssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die logarithmische Umformereinrichtung erste, zweite,
dritte und vierte nichtlineare Halbleitereinrichtungen (16, 17, 18, 19)
aufweist, von denen jede einen pn-Übergang zur Durchführung
einer logarithmischen Umformung aufweist.
3. Positionssensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste, zweite, dritte und vierte logarithmische
Halbleitereinrichtung (16, 17, 18, 19) so angeordnet sind,
daß die den Logarithmen der Ströme entsprechende erste Spannung
(Va) im wesentlichen eine lineare Funktion eines natür
lichen Logarithmus des ersten Detektorstroms (I₁′) ist, die
zweite Spannung (Vb) im wesentlichen eine lineare Funktion
eines natürlichen Logarithmus des ersten Summenstroms
(I₂′ +2I₂′) ist, die dritte Spannung (Vc) im wesentlichen
eine lineare Funktion eines natürlichen Logarithmus des
zweiten Summenstroms (I₂′ +2I₂′) ist und die vierte Spannung
(Vd) im wesentlichen eine lineare Funktion eines natürlichen
Logarithmus des zweiten Detektorstroms (I₂′) ist.
4. Positionssensor nach einer der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Stromspiegel (7 bis 9, 11, 12 bis
15) folgende Bestandteile aufweisen:
einen Eingangs-npn-Transistor (7) mit einem Kollektor und einer Basis, welche beide mit der ersten Elektrode (4) des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements (1) verbunden sind, und mit einem Emitter, der geerdet ist, erste und zweite Ausgangs-npn-Transistoren (8, 9), von denen jeder eine mit der Basis des Eingangstransistors (7) verbundene Basis sowie einen geerdeten Emitter und einen Kollektor aufweist zur Er zeugung des ersten Detektorstroms (I₁′), der im wesentlichen proportional dem ersten Photostrom ist, einen dritten Ausgangs-npn-Transistor (11) mit einer mit der Basis des Eingangstransistors (7) verbundenen Basis, zwei geerdeten Emittern und einem Kollektor, zur Erzeugung eines Stroms (2I₁′), der gleich dem doppelten ersten Detektorstrom (I₁′) ist, und
einen weiteren Eingangs-npn-Transistor (12) mit einem Kol lektor und einer Basis, die beide mit der zweiten Elektrode (5) des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements (1) ver bunden sind, um einem geerdeten Emitter, einen weiteren erstem Ausgangs-npn-Transistor (13) mit einem mit der Basis des Eingangstransistors (12) des zweiten Stromspiegels (12 bis 15) verbundenen Basis, zweit geerdeten Emittern und einem Kollektor, zur Erzeugung eines Stroms (2I₂′), der gleich dem doppelten zweiten Detektorstrom (I₂′) ist, und weitere zweite und dritte Ausgangs-npn-Transistoren (14, 15), von denen jeder eine mit der Basis des Eingangstransistors (12) des zweiten Stromspiegels (12 bis 15) verbundene Basis sowie einen geerdeten Emitter und einen Kollektor zur Erzeugung des zweiten Detektorstroms (I₂′) aufweist, der im wesentlichen proportional dem zweiten Photostrom (I₂) ist.
einen Eingangs-npn-Transistor (7) mit einem Kollektor und einer Basis, welche beide mit der ersten Elektrode (4) des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements (1) verbunden sind, und mit einem Emitter, der geerdet ist, erste und zweite Ausgangs-npn-Transistoren (8, 9), von denen jeder eine mit der Basis des Eingangstransistors (7) verbundene Basis sowie einen geerdeten Emitter und einen Kollektor aufweist zur Er zeugung des ersten Detektorstroms (I₁′), der im wesentlichen proportional dem ersten Photostrom ist, einen dritten Ausgangs-npn-Transistor (11) mit einer mit der Basis des Eingangstransistors (7) verbundenen Basis, zwei geerdeten Emittern und einem Kollektor, zur Erzeugung eines Stroms (2I₁′), der gleich dem doppelten ersten Detektorstrom (I₁′) ist, und
einen weiteren Eingangs-npn-Transistor (12) mit einem Kol lektor und einer Basis, die beide mit der zweiten Elektrode (5) des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements (1) ver bunden sind, um einem geerdeten Emitter, einen weiteren erstem Ausgangs-npn-Transistor (13) mit einem mit der Basis des Eingangstransistors (12) des zweiten Stromspiegels (12 bis 15) verbundenen Basis, zweit geerdeten Emittern und einem Kollektor, zur Erzeugung eines Stroms (2I₂′), der gleich dem doppelten zweiten Detektorstrom (I₂′) ist, und weitere zweite und dritte Ausgangs-npn-Transistoren (14, 15), von denen jeder eine mit der Basis des Eingangstransistors (12) des zweiten Stromspiegels (12 bis 15) verbundene Basis sowie einen geerdeten Emitter und einen Kollektor zur Erzeugung des zweiten Detektorstroms (I₂′) aufweist, der im wesentlichen proportional dem zweiten Photostrom (I₂) ist.
5. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten, zweiten, dritten und vierten
logarithmischen Halbleitereinrichtungen (16, 17, 18, 19) der
logarithmischen Umformereinrichtung entsprechend als erster,
zweiter, dritter und vierter npn-Transistor ausgebildet
sind, von denen jeder eine Basis und einen Kollektor
aufweist, die miteinander verbunden sind, und an die eine
vorbestimmte erste positive Spannung (Vz) angelegt ist, daß
die erste logarithmische Halbleitereinrichtung (16) einen
Emitter aufweist, der mit dem Kollektor des ersten Ausgangs
transistors (8) der ersten Stromumformerschaltung (7 bis 9, 11) ver
bunden ist und die erste Spannung (Va) vorsieht, daß die
zweite logarithmische Halbleitereinrichtung (7) einen Emit
ter aufweist, der mit einem Knotenpunkt verbunden ist, welcher
den Kollektor des zweiten Ausgangstransistors (9) des
ersten Stromumformerschaltung (7 bis 9, 11) und den Kollektor des
ersten Ausgangstransistors (13) des zweiten Stromspiegels
(12 bis 15) verbindet, zur Erzeugung der zweiten Spannung
(Vb), daß die dritte logarithmische Halbleitereinrichtung
(8) einen Emitter aufweist, der mit einem Knotenpunkt ver
bunden ist, welcher den Kollektor des dritten Ausgangstran
sistors (11) des ersten Stromspiegels (7 bis 9, 11) und den
Kollektor des zweiten Ausgangstransistors (14) des zweiten
Stromspiegels (12 bis 15) verbindet, zur Erzeugung der dritten
Spannung (Vc), und daß die vierte logarithmische Halb
leitereinrichtung (9) einen Emitter aufweist, der mit dem
Kollektor des dritten Ausgangstransistors (15) des zweiten
Stromspiegels (12 bis 15) verbunden ist, zur Erzeugung der
vierten Spannung (Vd).
6. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste und zweite Differenzpaarschaltung
(29, 31 und 32, 33) erste und zweite npn-Transistoren (29,
32 und 31, 33) aufweisen, deren Emitter miteinander verbunden
sind.
7. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Betriebseinrichtung (40) folgende
Bestandteile aufweist:
- - einen ersten pnp-Transistor (37) mit einem Kollektor und einer Basis, welche beide mit einem Eingangsknotenpunkt verbunden sind, an welchem die Kollektoren der ersten Transistoren (29, 32) der ersten und zweiten Differenz schaltungen (29, 31 und 32, 33) angeschlossen sind;
- - einen zweiten pnp-Transistor (38), dessen Basis mit der Basis des ersten pnp-Transistors (37) verbunden ist, und dessen Kollektor mit einem Ausgangsknotenpunkt verbunden ist, an welchem die Kollektoren der zweiten Transistoren (31, 33) der ersten und zweiten Differenzschaltungen (29, 31 und 32, 33) angeschlossen sind;
- - einen dritten pnp-Transistor (39), dessen Kollektor mit einem Emitter des ersten pnp-Transistors (37) verbunden ist, und
- - einem vierten pnp-Transistor (41), dessen Basis und Kollektor miteinander verbunden sind und an eine Basis des dritten pnp-Transistors (39) und an einen Emitter des zweiten pnp-Transistors (38) angeschlossen sind,
- - wobei der jeweilige Emitter des dritten und vierten pnp-Transistors (39, 41) über einen jeweiligen Widerstand (42, 43) mit einem Knotenpunkt verbunden ist, an welchem eine bestimmte zweite positive Spannung (Vst) angelegt ist.
8. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Emitter der ersten und zweiten loga
rithmischen Halbleitereinrichtungen (16, 17) über erste und
zweite, jeweils einen p-Kanal-JFET (21, 23) enthaltende
Sourcefolgeverstärkerschaltungen an die erste Differenz
schaltung (29,31) angeschlossen sind, und daß die Emitter
der dritten und vierten logarithmischen Halbleitereinrich
tungen (18, 19) über dritte und vierte, jeweils p-Kanal-JFET
(25, 27) aufweisende Sourcefolgeverstärkerschaltungen (25,
26 und 27, 28) an die zweite Differenzpaarschaltung (32, 33) an
geschlossen sind.
9. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schaltung (46) einen Operationsver
stärker (46) aufweist, dessen invertierender Eingang den positiven
Summenstrom (If) erhält und dessen Ausgang das Po
sitionierungsspannungssignal (Vout) abgibt, das die Position des
Lichtstrahls wiedergibt, und daß ein Rückkopplungswiderstand
(Rf) zwischen den invertierenden Eingang und den Ausgang des
Operationsverstärkers (46) geschaltet ist.
10. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Elektrode (4) des licht
empfindlichen Halbleiterbauelements (1) über eine erste Puf
ferschaltung (65, 67, 69) an den ersten Stromspiegel (7 bis
9, 11) und daß die zweite Elektrode (5) des lichtempfindlichen
Halbleiterbauelements (1) über eine zweite Pufferschal
tung (66, 68, 70) an den zweiten Stromspiegel (12 bis 15)
angeschlossen ist (Fig. 3).
11. Positionssensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste und zweite Pufferschaltung (65, 67, 69
und 66, 68, 70) jeweils einen p-Kanal-JFET (65, 66), dessen
Sourcezone mit der ersten bzw. zweiten Elektrode (4 bzw. 5)
des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements (1) verbunden
ist und dessen Drainzone mit dem Eingangstransistor (7 bzw.
12) der ersten bzw. zweiten Stromumformerschaltung (7 bis 9, 11 bzw.
12 bis 15) verbunden ist, und einen Operationsverstärker
(67, 68) aufweist, dessen Ausgang mit einer Gatezone des
p-Kanal-JFET (65 bzw. 66) verbunden ist, an dessen nichtin
vertierenden Eingang eine positive konstante Spannung (Vp)
angelegt ist und dessen invertierender Eingang mit der Sour
cezone des p-Kanal-JFET (65 bzw. 66) verbunden ist.
12. Positionssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Halbleiterschicht (108)
des lichtempfindlichen Halbleiterbauelements (1) auf einer
Oberfläche einer auf einem Halbleitersubstrat vom ersten
Leitungstyp geformten zweiten Schicht (103) vom zweiten Lei
tungstyp gebildet ist, daß das lichtempfindliche Halbleiter
bauelement (1) ferner eine hochdotierte eingebettete Halb
leiterschicht (105) vom zweiten Leitungstyp aufweist, die
zwischen dem Halbleitersubstrat 102 und der zweiten
Schicht (103) gebildet ist, daß das lichtempfindliche Halb
leiterbauelement (1) ferner einen hochdotierten Halbleiter
bereich (115) vom zweiten Leitfähigkeitstyp aufweist, der in der
zweiten Schicht (103) gebildet ist, und daß das Halbleiter
bauelement (1) eine dritte Elektrode (114) aufweist, welche
mit dem hochdotierten Halbleiterbereich (115) vom zweiten
Leitfähigkeitstyp verbunden ist.
13. Positionssensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß der hochdotierte Halbleiterbereich (115) vom zweiten
Leitfähigkeitstyp die erste Halbleiterschicht (108) umgibt.
14. Positionssensor nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge
kennzeichnet, daß der hochdotierte Halbleiterbereich (115)
vom zweiten Leitfähigkeitstyp tief ausgebildet ist und die einge
bettete Halbleiterschicht (105) erreicht.
15. Positionssensor nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Halbleiterschicht (108)
p-leitend ist und daß die zweite Schicht (103) eine
n-leitende epitaxiale Schicht ist, die auf das Halbleiter
substrat (102), welches p-leitend ist, aufgewachsen ist.
16. Positionssensor nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß das lichtempfindliche Halbleiter
bauelement (1) ferner ein Paar von p-leitenden Halbleiterbe
reichen (106, 107) aufweist, welche sich parallel zueinander
erstrecken und mit der ersten und zweiten Elektrode (112,
113) verbunden sind, und daß die erste Halbleiterschicht
(108) zwischen den beiden p-leitenden Halbleiterbereichen
(106, 107) angeordnet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3744992A DE3744992C2 (de) | 1986-08-28 | 1987-08-27 | Lichtempfindlicher Positionssensor |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61200201A JPS6356966A (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 光位置検出素子 |
JP20020086A JPH0765891B2 (ja) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | 光位置検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3728691A1 DE3728691A1 (de) | 1988-03-10 |
DE3728691C2 true DE3728691C2 (de) | 1992-11-05 |
Family
ID=26512018
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873728691 Granted DE3728691A1 (de) | 1986-08-28 | 1987-08-27 | Lichtempfindlicher positionssensor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US4841138A (de) |
DE (1) | DE3728691A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4413481A1 (de) * | 1994-04-19 | 1995-10-26 | Telefunken Microelectron | Optoelektronisches Bauelement |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2583094B2 (ja) * | 1988-03-07 | 1997-02-19 | 鐘淵化学工業株式会社 | 半導体光位置検出器 |
JPH02159775A (ja) * | 1988-12-14 | 1990-06-19 | Toshiba Corp | 半導体受光素子及びその製造方法 |
JPH02202071A (ja) * | 1989-01-31 | 1990-08-10 | Toshiba Corp | 半導体受光素子及びその製造方法 |
DE3912032C1 (de) * | 1989-04-12 | 1990-09-13 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8012 Ottobrunn, De | |
JPH0749924B2 (ja) * | 1989-09-26 | 1995-05-31 | 理化学研究所 | 多重出力電極型像位置検出器 |
JP2827397B2 (ja) * | 1990-02-20 | 1998-11-25 | 日産自動車株式会社 | 半導体光位置検出装置 |
US5223728A (en) * | 1992-04-02 | 1993-06-29 | Motorola, Inc. | Optical switch integrated circuit |
US5561287A (en) * | 1994-09-30 | 1996-10-01 | Board Of Regents Of The University Of Colorado | Dual photodetector for determining peak intensity of pixels in an array using a winner take all photodiode intensity circuit and a lateral effect transistor pad position circuit |
US20010048140A1 (en) * | 1997-04-10 | 2001-12-06 | Inao Toyoda | Photo sensing integrated circuit device and related circuit adjustment |
US6218691B1 (en) * | 1998-06-30 | 2001-04-17 | Hyundai Electronics Industries Co., Ltd. | Image sensor with improved dynamic range by applying negative voltage to unit pixel |
JP4220058B2 (ja) * | 1998-06-30 | 2009-02-04 | 浜松ホトニクス株式会社 | 半導体位置検出器 |
US6590242B1 (en) * | 1999-02-25 | 2003-07-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Light-receiving element and photoelectric conversion device |
US6853044B1 (en) * | 1999-06-29 | 2005-02-08 | Hynix Semiconductor Inc. | Image sensor with improved dynamic range by applying negative voltage to unit pixel |
JP2002359786A (ja) * | 2001-05-31 | 2002-12-13 | Canon Inc | 撮像装置および撮像制御方法 |
US7826641B2 (en) | 2004-01-30 | 2010-11-02 | Electronic Scripting Products, Inc. | Apparatus and method for determining an absolute pose of a manipulated object in a real three-dimensional environment with invariant features |
US9229540B2 (en) | 2004-01-30 | 2016-01-05 | Electronic Scripting Products, Inc. | Deriving input from six degrees of freedom interfaces |
US7961909B2 (en) | 2006-03-08 | 2011-06-14 | Electronic Scripting Products, Inc. | Computer interface employing a manipulated object with absolute pose detection component and a display |
US7729515B2 (en) * | 2006-03-08 | 2010-06-01 | Electronic Scripting Products, Inc. | Optical navigation apparatus using fixed beacons and a centroid sensing device |
US7495201B2 (en) | 2006-01-11 | 2009-02-24 | The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University | Charge multiplexed array of solid-state photosensitive detectors |
US11577159B2 (en) | 2016-05-26 | 2023-02-14 | Electronic Scripting Products Inc. | Realistic virtual/augmented/mixed reality viewing and interactions |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3526175A (en) * | 1967-04-28 | 1970-09-01 | Pentacon Dresden Veb | Photoelectric measuring devices |
JPS5025336B1 (de) * | 1967-11-28 | 1975-08-22 | ||
US3531645A (en) * | 1967-12-04 | 1970-09-29 | Technicon Corp | Linear output photoelectric circuit with photoelectric and logarithmic cells in series |
US3736057A (en) * | 1971-04-12 | 1973-05-29 | Eastman Kodak Co | Zone range finder apparatus |
JPS577508A (en) * | 1980-06-16 | 1982-01-14 | Seiko Koki Kk | Distance detector |
NL8003906A (nl) * | 1980-07-07 | 1982-02-01 | Philips Nv | Stralingsgevoelige halfgeleiderinrichting. |
JPS57139607A (en) * | 1981-02-23 | 1982-08-28 | Hitachi Ltd | Position measuring equipment |
JPS5810605A (ja) * | 1981-07-10 | 1983-01-21 | Canon Inc | 距離測定装置 |
EP0071667A1 (de) * | 1981-08-11 | 1983-02-16 | Karl-Erik Morander | Vorrichtung zur Bestimmung des reellen oder virtuellen Abstands einer Lichtquelle von einer Messebene |
JPS59158029A (ja) * | 1983-02-28 | 1984-09-07 | 松下電工株式会社 | 反射型光電スイツチ |
NL8501489A (nl) * | 1985-05-24 | 1986-12-16 | Philips Nv | Positie-gevoelige stralingsdetector. |
US4698494A (en) * | 1985-06-06 | 1987-10-06 | Fuji Electric Co., Ltd. | Image sensor and method of making |
-
1987
- 1987-08-27 DE DE19873728691 patent/DE3728691A1/de active Granted
- 1987-08-28 US US07/090,603 patent/US4841138A/en not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-04-14 US US07/338,059 patent/US4877951A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4413481A1 (de) * | 1994-04-19 | 1995-10-26 | Telefunken Microelectron | Optoelektronisches Bauelement |
DE4413481C2 (de) * | 1994-04-19 | 1999-12-16 | Vishay Semiconductor Gmbh | Optoelektronisches Bauelement |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4841138A (en) | 1989-06-20 |
US4877951A (en) | 1989-10-31 |
DE3728691A1 (de) | 1988-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3728691C2 (de) | ||
DE2901727C2 (de) | ||
DE3780861T2 (de) | Stromabschwaecher fuer eine messeinrichtung fuer sehr kleine leckstroeme. | |
DE2262297C2 (de) | Monolithisch integrierbare, logisch verknüpfbare Halbleiterschaltungsanordnung mit I↑2↑L-Aufbau | |
DE112011101050B4 (de) | Fotodetektor | |
DE2736878C2 (de) | Photoelektrisches Element fpr eine monolithische Bildaufnahmeeinrichtung | |
DE2166507B2 (de) | Bezugsspannungsschaltung | |
DE2854901A1 (de) | Konstantspannungsgenerator zum erzeugen einer konstantspannung mit vorgegebenem temperaturkoeffizienten | |
DE1063713B (de) | Transistor mit temperaturkompensiertem Kollektorstrom | |
DE4111103A1 (de) | Cmos-bandabstands-referenzschaltung | |
DE2647274C2 (de) | Phototransistorfeld als Halbleiter-Bildaufnehmer und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE3635137C2 (de) | ||
DE2846202A1 (de) | Pnp-stromspiegelschaltung | |
DE2645408A1 (de) | Schaltungsanordnung zum vergleich von zwischen zwei teilen einer fotodiodenanordnung auftretenden elektromagnetischen strahlungsintensitaeten | |
DE2207233A1 (de) | Elektronischer Signalverstärker | |
DE3537677A1 (de) | Photodetektor | |
DE3045366A1 (de) | Schwellwertschalter | |
DE3409470C2 (de) | Differentialverstärker mit bipolaren Transistoren in CMOS-Technik | |
DE2905629C3 (de) | Differenzverstärker | |
DE3744992C2 (de) | Lichtempfindlicher Positionssensor | |
DE4017992A1 (de) | Transistor mit strommessfunktion | |
DE4105306C2 (de) | Halbleitende optische Positionsmeßvorrichtung | |
DE1808406B2 (de) | Strahlungsdetektor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1514830B2 (de) | Optoelektronische, integrierte halbleiterschaltung | |
DE2549667C3 (de) | Integrierter gegengekoppelter Verstärker |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8172 | Supplementary division/partition in: |
Ref country code: DE Ref document number: 3744992 Format of ref document f/p: P |
|
Q171 | Divided out to: |
Ref country code: DE Ref document number: 3744992 |
|
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 3744992 Format of ref document f/p: P |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
AH | Division in |
Ref country code: DE Ref document number: 3744992 Format of ref document f/p: P |
|
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |