Оптопары, фотодиодные линейки и матрицы

 

Желание освободиться от этих недостатков, сохранив достоинства, привело разработчиков, конструкторов и технологов производства электронно-оптических приборов к созданию матричных фотоприемников, к которым относятся сканисторы, фотодиодные матрицы, фоточувствительные приборы с зарядовой связью.

Рисунок 5.9 Резисторные оптопары и их передаточные характеристики

 

Многоэлементные фотодиодные приемники предназначены для преобразования двухмерной (распределенной по площади) оптической информации от изображения в одномерную временную последовательность электрических сигналов. Они выпускаются в виде линеек и матриц. В линейках фотодиоды расположены в ряд (строку, линию) с равномерным небольшим шагом, а матричные представляют собой набор таких линеек.

Рисунок 5.10 Схемы многоэлементных диодных приемников

Параметры некоторых многоэлементных твердотельных фотодиодов (Multi-Element Monolithic Type Photodiodes), выпускаемых японской фирмой Hamamatsu Photonics K.K. (Solid State Division), приведены а табл. 5.10.

Таблица 5.10  Параметры многоэлементных фотодиодов

Шифр прибора	Число элементов	Размеры элемента, мм	Область спектральной чувствительности, мкм	Основная область применения
S1651	2ґ2	0,30ґ0,60	0,40–1,06	Дисководы оптических дисков
S1671	2ґ2	1,70ґ2,80	0,40–1,06	Датчики позиционирования
S2311	35...46	4,40ґ0,94	0,19–1,10	Многоканальные спектрофотометры, анализаторы цвета, оптического спектра
S2312	35...46	4,40ґ0,94	0,19–1,00
S2313	35...46	4,40ґ0,94	0,19–1,05

Развертка изображения осуществляется последовательным считыванием сигналов каждого из фотодиодов линейки, а в матричном варианте - путем поочередного опроса каждой линейки (и каждого фотодиода в линейке). В линейке одни электроды, например аноды фотодиодов, объединены в одну шину, а другие, в данном случае - катоды, выведены на коммутатор (например, на транзисторных ключах). Коммутатор подключает каждый фотодиод к измерительной цепи, которая в простейшем случае может включать в себя источник питания и сопротивление нагрузки. В электронике режим последовательного опроса состояний большого числа элементов и передачи их на один вход называется мультиплексным (а устройство, организующее такой опрос, - мультиплексором) .

В матричном варианте фотодиоды подключаются одним электродом к горизонтальной шине (те же аноды), а другим - к вертикальной (катоды). Шины, в свою очередь, также подключены к коммутаторам (мультиплексорам), которые, как и в случае с линейкой, включают последовательно каждый из фотодиодов в измерительную цепь. В результате организованного мультиплексирования последовательное подключение вертикальных шин образует развертку по строке (линии, ряду), а переход с одного горизонтального ряда на следующий - развертку по кадру. Так, на выходе схемы образуется последовательность импульсов (видеосигнал), амплитуда которых соответствует освещенности того или иного элемента матрицы.

Фотодиодные линейки и матрицы используются в современных спектрофотометрах, сканерах и других устройствах ввода оптической информации.

⇐ Предыдущая28293031323334353637Следующая ⇒

Поделиться: