Многоэлементный координатный кремниевый фотоприемник

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Н

РЕСПУЬЛИН

09) 01) А1

О1)5 Н 01 L 31/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н *втмснаев свидатаастам

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3753968/25 (22) !6.04,84 (46) 07,01.92. Бюл. )" 1 (72) R,В.Ливенцов-Ковнеристов, И,И,Ященко, Ю,С,Тверетнев и l0,С.Трошкин(53) 621.382 (088.8) (56) Кравцов И,В., Стрельников Ю,В, Позиционночувствительные датчики оптических следящих систем, М.: Наука, 1969

Ивандиков Я,М. Оптические приборы наведения и ориентации космичес" ких аппаратов. H. Машиностроение, 1979.

Изобретение относится к области координатно-чувствительных фотоприемников, применяемых в приборах ориен-! тации космических аппаратов и науч-— ных приборов на астроориентиры и дру" ,гие источники излучения, .а также в коллимационных устройствах световых:, лазерных центрирующих системах (ЛЦЙС) в качестве позйционно-чувствительных целевых знаков (П ЦЗ).

Целью изобретения является повы" шение точности и увеличение поля зрения фотоприемника путем созда-.. ния координатно-чувствительного фотоприемника, имеющего. большую свето чувствительную поверхность,обеспе" чивающую большое поле зрения до

2 и. ср для обнаружения ориентира, /М

2 (54)(57) МНОГОЭЛЕМЕНТНЫМИ КООРДИНАТНЫЙ КРЕМНИЕВЬУ ФОТОПРИЕМНИК, содержащий круглую кремниевую подложку .с расположенными на ней фоточувстви.тельными областями, разделенными между собой взаимно пеф ендикулярными диаметральными зазорами, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и увеличения поля зрения фотоприемника, в центре фоточувствительной области фотоприемника выделены с помощью кольцевого зазора внутренние области с отношением диаметров не менее 5, причем внутренние области дополнительно содержат выводы, расположенные в диаметральных зазорах, .i а затем наведения.на него центра встроенного малого фотоприемника с высокой точностью.

На фиг, 1 изображен 8-элементный квадратный координатно-чувствитель- . ный фотоприемник, на фиг.2"- 8-элементный квадратный координатно-чувствительный фотоприемник (разрез

А-А).

Фотоприемник содержит светочув ствительные площадки 1 большего диаметра, светочувствительные площадки

2 меньшего диаметра, взаимно перпендикулярные зазоры 3, кольцевой зазор 4, кремниевую подложку 5, контакты 6 к светочувствительным слоям, контакт 7 к кремниевой подложке.

1200798

Н а с веточувст вител ьных площарках

1 и 2 нанесены контакты 6, к которым приварены токосъемные проводники, припаянные к ножкам цоколя. Проводники, идущие от четырех малых внутренних секторных площадок 2, прокладываются в радиальных зазорах 3 между кольцевыми периферийными площадками, Это необходимо для того, чтобы не затенять светочувствительные кольцевые площадки и не создавать ложных изменений (падений) фотоэлеКтрических сигналов при пересечении проводников ветовым пятном - изображением ориентира малого размера, В центре светочувствительной площадки большого размера (диаметра)

10-60 мм, определяемого необходимым наибольшим полем зрения, при помощи ольцевого зазора 4 на светочувствиельной поверхности выделяется фоторлвнтриивоии изолированная ллодадка .малого размера (риаметра) 1 -3 мм, определяемого размером изображения 25 источника-ориентира на светочувствительной поверхности.

Исходя из размеров, промышленных образцов фотоприемников (d 2 мм и

D 10 мм), минимальное отношение ;" в 5 Изготовленный эксперименталь,D ный образец имеет d 2,8 мм и D =

= 20 мм, т,е, - и 7, Наибольшее, тех35 нически выполнимое отношение опреI деляется диавметром слитков кремния, который достигает в настоящее время. величины 100 мм, Устройство работает следующим об- 40 разом, Световой луч от ориентира, сформированный оптической системой, в процессе поиска ориентира попадает вначале на одну иэ светочувствительных площадок 1, Обнаружив ориентир в большом поле зрения, система ориентации, работающая в релейном режиме, осуществляет наверение на ориентир малой квадратной светочувствительной площадки 2 отоприемника, I

При попарании (переходе) изображеHHR ориентира на один из элементов малой светочувствительной площадки 2 система ориентации переключается с внешних кольцевых светочувствительных площадок 1 на внутренние площадки 2 и продолжает наведение центра квадранта на иэображение ориентира.

Наведение центра на изображение ориентира сопровождается постепенным засвечиванием двух, трех, а затем всех четырех площадок квадранта. Поддержание точного наведения центра квадранта на ориентир осуществляется по равенству величин фотоэлектрических сигналов с каждой из четырех малых площадок. !

Отклонение величин сигналов от равных значений определяет точность.

Эти отклонения в предлагаемом устройстве имеют .минимально возможные значения, так как большие площадки фотоэлектрически изолированы от малых площадок квадранта.

Соотношения размеров большой и малой площадок определяется в зависимости от конкретной астрофизической и астронавигационной ситуацией в процессе подбора оптики и формирования алгоритма наведения центра квадранта на астроориентир.

1200798 г

Редактор О.Юркова Техред A.Êðàý÷óê.. Корректор Ì.Øàðîàè е .Заказ 787 Тираж Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-3$, Раушскйя наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!