SU886317A1 - Устройство дл однострочного считывани изображени - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОСТРОЧНОГО СЧИТБ1ВАНИЯ

ИЗОБРАЖЕНИЙ

I

Изобретение относитс  к телевидению и может быть использовано в системах считывани  информации и твердотельных видиконах .

Известно устройство, в котором дл  разложени  изображени  используетс  граница нулевого напр жени  в полупроводнико- 5 вом слое с двум  р-п переходами, формируема  путем баланса .распределенного вдоль сло  посто нного и приложенного поперек сло  пилообразного напр жений. Это устройство послужило основой дл  создани  целого семейства аналогичных устройств },

Однако скорость считывани  в этом устройстве ограничена временем жизни носителей зар да . Кроме того, оии технологически сложны и, следовательно, ненадежны.

Наиболее близким к предлагаемому  в- j л етс  устройство конденсатбрного типа дл  однострочного считывани  изображений (ФЭПИКОН), содержащее блок управлени  оптическим считывающим лучом, блок проецировани  изображений, фотоэлектрический датчик, состо щий из сло  фотоэлек- 20 трета, заключенного между двум  прозрачными электродами, первый из которых подключен к одному полюсу источника посто нного напр жени , а второй - через нагрузочное сопротивление к другому полюсу источника питани . В ФЭПИКОНе используетс  эффект пол ризации .фотоэлектрета, а считывание производитс  узким световым лучом 2.

Недостатками известного устройства  вл ютс  узкий рабочий диапазон спектра, низка  чувствительность и ограниченна  скорость считывани .

Цель изобретени  - повышение чувствительности устройства, увеличение скорости считывани  и расширение спектрального диапазона считываемых изображений.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  однострочного считывани  изображений, содержащем блок управлени  оптическим считывающим лучом, блок проецировани  изображений, фотоэлектрический датчик, первый электрод которого подключен к первому зажиму источника посто нного напр жени , а второй- через нагрузочное сопротивление ко второму зажиму источника посто нного напр жени , фотоэлектрический датчик выполнен в виде однослойной пластины однородного полупроводника , причем электроды нанесены на ее торцы, ко второму электроду подключен дифференцирующий блок, а п тно считывающего оптического луча превыщает размеры пластины. На чертеже представлена структурна  схема устройства. Устройство содержит блок 1 управлени  оптическим считывающим лучом, состо щий из источника 2 света, зеркального объектива 3, диафрагмы 4, поворотного 5 и сканирующего. 6 зеркал, блока 7 сканировани , блок 8 проецировани  изображени , однослойную пластину 9 однородного полупроводника, ее электроды 10 и 11, источник 12 посто нного напр жени , нагрузочное сопротивление 13 и дифференцирующий блок 14. Устройство работает следующим образомВ отсутствие оптического считывающего луча сопротивление полупроводника R Rp S/p(, где р - удельное сопротивление , характеризующее малый участок вблизи сечени  полупроводника плоскостью х const (ось X ориентирована вдоль пластины полупроводника; о и 1 - координаты начала и конца пластины; S - площадь сечени  пластины). Проецируемое изображение создает избыточную концентрацию носителей зар да Дп(х), соответственно измен етс  и величина Я (х) - р - Др(х), где ро- темновое удельное сопротивление, не завис щее от X дл  однородного полупроводника; Ар(х) пропорционально Дп(х). Будем считать, что в облученной считывающим лучом области , т. е. облучение эквивалентно укорочению полупроводника на длину засвеченной области. Если граница области засветки перемещаетс  со скоростью V, координата его спуст  отрезок времени t после того, как граница прощла начало образца, есть v-t. Сопротивление в момент t ,, v-t R(t) Ro.(x)dx Дифференциру  U iR (ток i const), получим )(v.t). Скорость V всегда может быть выбрана достаточно большой так, чтобы величиной можно было пренебречь, тогда А -BAj(v-t), где А ivS-j{,H В iv-S - константы. Таким образом, с точностью до посто нной составл ющей А, получаемый после дифференцировани  11 сигнал пропорционален изменению удельного сопротивлени  Л/ в точКе пластины, соответствующей положению фронта засвеченной области в данный момент времени t. Перемещение этого фронта обеспечивает развертку изображени . Предлагаемое устройство использует в отличие от ФЭПИКОНа другой физический при.нцип: засвеченные сканирующим (формирующим границу «свет-тень) световым потоком участки полупроводниковой пластины исключаютс  из полного сопротивлени  Rf, , при этом производна . R по времени дает удельное сопротивление/ на границе «свет-тень, определ емое распределением освещенности в сканируемом изображении . Таким образом,используетс  только  вление фотопроводимости, присущее всем полупроводникам в их естественном состо нии, без какой-либо специальной обработки . Это существенно отличает устройство от ФЭПИКОНа (используемый там фотоэлектретный эффект присущ ограниченному классу веществ) и обеспечивает возможность применени  предлагаемого устройства дл  решени  широкого круга задач, которые не могут быть решены с помощью ФЭПИКОНа или какого-либо другого из известных твердотельных аналогов телевизионных трубок. В первую очередь это относитс  к сканированию изображений, формируемых инфракрасным излучением. Предлагаемое устройство успешно справл етс  с этой задачей: дл  ее решени  в качестве фоточувствительной пластины просто используетс  полупроводник с подход щей спектральной областью чувствительности. Так, дл  сканировани  тепловых изображений в тепловизионных системах часто используетс  спектральна  область 2-б мкм, в которой хорощо работают фотоприемники из InSb. Другой положительный эффект заключаетс  в повышении чувствительности предлагаемого успройства в сравнении с ФЭПИКОНом. Дл  уверенном регистрации изображени  удельное сопротивление фоточувствительного сло  ФЭПИКОНа р должно изменитьс  в несколько раз (кратность измерени / под действием светового потока изображени  должна равн тьс  30), в то врем  как обычные полупроводниковые фотосопротивлени  уверенно регистрируют световые потоки, вызывающие изменение f на доли процента. Кроме того, предлагаемое устройство предъ вл ет меньше требований к фоточувствительному материалу (в принципе, пригоден любой полупроводник, конкретный выбор осуществл етс  из соображений, св занных со спектральной областью чувствительности ), и к электродам (резкое сокращение площади, отсутствие требовани  прозрачности ). Это существенно упрощает тех

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для однострочного считывания изображений, содержащее блок управления оптическим считывающим лучом, сос тоящий из источника света, зеркального объектива, диафрагмы, поворотного и сканирующего зеркал и блока сканирования, блок проецирования изображений, фотоэлектрический датчик, источник постоянного на5 пряжения, первый выход которого соединен с первым электродом фотоэлектрического датчика, а второй — через нагрузочное сопротивление со вторым электродом фотоэлектрического датчика, отличающееся тем, что, с целью повышения, чувствительЮ ности устройства, увеличения скорости считывания и расширения спектрального диапазона считываемых изображений, фотоэлектрический датчик выполнен в виде однослойной пластины однородного полупроводU ника, причем электроды нанесены на ее торцы, ко второму электроду подключен дифференцирующий блок, а пятно оптического считывающего луча превышает по размерам площадь фотоэлектрического датчика.