SE501883C2

SE501883C2 - Bildavkänningsdetektor

Info

Publication number: SE501883C2
Application number: SE8402565A
Authority: SE
Inventors: William Morris
Original assignee: Shorts Missile Syst Ltd
Priority date: 1982-08-20
Filing date: 1984-05-14
Publication date: 1995-06-12
Also published as: SE8402565L; GB2247102A; FR2687846A1; SE8402565D0; FR2687846B1; DE3347822C1; CA1331403C; GB2247102B

Abstract

A small, reliable and relatively inexpensive means of providing a fast response time in semiconductor charge transfer device imagers is afforded by fitting in the device a radioactive light source to illuminate the charge transfer medium to an extent sufficient to bias it to "fat zero" if it is a SCCD or "slim zero" if it is a BCCD.

Description

501 333 obehindrat tillåta snabb överföring av signalladdningspaket. 501 333 unhindered allow fast transmission of signal charge packets.

Den laddning som alstras av denna.bakgrundsbestrålning är känd såsom "fet nolla" (fat zero) och utgöres typiskt av 10-50% av laddningskapaciteten för anordningen.The charge generated by this background irradiation is known as "fat zero" and typically consists of 10-50% of the charging capacity of the device.

En liknande effekt uppstår i en laddningskopplad anordning med dold kanal (BCCD). Kristallgitterfelen som förorsakar laddningsinfångning i förekommande bulkkisel är mindre rik- ligt förekommande i detta fall, varvid endast 2-10% av topp- laddningskapaciteten (känd såsom "smal nolla" (slim zero)) kräves såsom en bakgrundsnivå för att obehindrat tillåta överföring av signalladdningspaketen. Det har befunnits nödvändigt att använda bakgrundsbestrålning för att åstad- komma "fet nolla" i en SCCD.A similar effect occurs in a charge-coupled device with hidden channel (BCCD). Crystal lattice defects that cause charge capture in existing bulk silicon is less occurring in this case, with only 2-10% of the charging capacity (known as "slim zero") required as a background level to allow unhindered transmission of the signal charge packets. It has been found necessary to use background irradiation to get "fat zero" in an SCCD.

Beteckningen "god nolla" (primed zero) användes här för att beteckna "fet nolla" där CCD utgöres av en SCCD och "smal nolla" där CCD utgöres av en BCCD. nu; flerral olika ljuskällor har riaigare föreelagire för arr bestråla en SCCD-bildanordning. Ett exempel på en ljuskälla är en ljusemitterande diod. Sökanden har beaktat de tidigare förslagen till ljuskällor i CCD-anordningar och funnit dem otillfredsställande. Ett problem är att de är skrymmande och opålitliga och ett annat problem är att de är relativt dyr- bara. Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att åstad- komma en snabb CCD-bildavkännare som är liten, tillförlitlig och relativt billig.The term "primed zero" was used here for to denote "bold zero" where the CCD is an SCCD and "narrow zero" where the CCD is a BCCD. now; Several different light sources have a richer pre-arrangement for scars irradiate an SCCD imaging device. An example of a light source is a light emitting diode. The applicant has taken them into account in the past proposed light sources in CCD devices and found them unsatisfactory. One problem is that they are bulky and unreliable and another problem is that they are relatively expensive. only. An object of the present invention is to provide come a fast CCD image sensor that is small, reliable and relatively inexpensive.

Enligt uppfinningen föreligger en detektoranordning för detektering av närvaron i ett betraktningsfält för en givare av elektromagnetisk strålning med karakteristisk våglängd och 501 883 _ omfattande en laddningsöverförande halvledaranordning, som är känslig för nämnda strålning och kan åstadkomma en användbar uteffekt, varvid anordningen kan omfatta ett smalbandigt optiskt passfilter som kraftigt dämpar alla våglängder utom de inom det smala bandet omfattande nämnda karakteristiska våglängd, av en strålningskälla med radioaktiv sönderfalls- mekanism och med en våglängd för vilken laddningsöverförings- anordningen är känslig, varvid källan är belägen på sådant sätt att strålning från källan faller på laddningsöverförings- anordningen och förspänner densamma till åtminstone "god nolla", hur låg den intensitet som infaller på laddnings- överföringsanordningen av bakgrundsstrålning, filtrerad genom nämnda filter, än är.According to the invention there is a detector device for detection of the presence in a field of view of a donor of electromagnetic radiation with characteristic wavelength and 501 883 _ comprising a charge transfer semiconductor device, which is sensitive to said radiation and can provide a useful output power, wherein the device may comprise a narrowband optical pass filter that greatly attenuates all wavelengths except those within the narrow band comprising said characteristic wavelength, of a radiation source with radioactive decay mechanism and with a wavelength for which the charge transfer the device is sensitive, the source being located on such way that radiation from the source falls on the charge transfer the device and biases it to at least "good zero ", what was the intensity of the charge on the charge the background radiation transmission device, filtered through said filter, than is.

Sökanden har insett att om bestrålningsnivån hos en bakgrunds- bestrålningsutrustning innefattad i en bildanordning är utfor- mad för en mörk bakgrund utanför bildanordningen (t.ex. natt- betingelser med himmel som bakgrund) kommer då när systemet användes mot ljusa yttre bakgrunder (exempelvis ljus himmel eller solbelyst mark) den totala bakgrundsintensiteten att vara suman av den inneboende bakgrundsnivån som åstadkommas av den förutinställda ljuskällan och den utanförliggande bak- grundsnivån som träffar CCD-bildkännaren att vara högre än nämnda kritiska nivå, varigenom svarstiden för CCD kan vara marginellt långsammare under dessa omständigheter.The applicant has realized that if the radiation level of a background irradiation equipment included in an imaging device is designed for a dark background outside the imaging device (eg night conditions with sky as background) then comes when the system was used against light external backgrounds (eg bright sky or sunlit ground) the total background intensity that be the sum of the inherent background level achieved of the preset light source and the external backlight the basic level that hits the CCD image sensor to be higher than said critical level, whereby the response time of CCD can be marginally slower under these circumstances.

Icke desto mindre kan den möjliga nackdelen med att ha en ljuskälla med fast intensitet sannolikt uppvägas under vissa tillämpningar genom ren pålitlighet, låga kostnader och litet format samt lätthet att tillverka till vilken som helst form som kräves och som är associerade med radioaktiva ljuskällor.Nevertheless, the possible disadvantage of having one light source with fixed intensity is likely to be offset under some applications through pure reliability, low cost and small format and ease of manufacture into any shape required and associated with radioactive light sources.

Claims

5o1A8a3 P A T E N T K R A V

A detector device for detecting the presence in a field of view of an electromagnetic radiation sensor having a characteristic wavelength and comprising a charge transmitting semiconductor device which is sensitive to said radiation and can provide a useful output power, characterized in that the device further comprises a radioactive decay source. of a wavelength to which the charge transfer device is sensitive in and to irradiation of the semiconductor device, so that it obtains a suitable bias voltage.

Device according to claim 1, characterized in that the radioactive decay source produces radiation of sufficient intensity to bias a semiconductor device to "good zero".

Device according to claim 2, characterized in that the semiconductor device consists of a charge-coupled surface channel equipment.

Device according to claim 2, characterized in that the semiconductor device consists of a charge-coupled equipment with a hidden channel.

5. A device according to claim 1, characterized in that it comprises an optical filter with a narrow passband which, as far as the radiation from said sensor is a priority, allows it to transmit only such radiation which has a wavelength within the narrow band of the filter.