3.1.3. Оптический способ ввода информации в пзс.
Оптический ввод информации реализуется в преобразователях «свет – электрический сигнал». Такие преобразователи используется в видеокамерах и так называемых цифровых фотоаппаратах.
|
|
|
|
На электродах задан отрицательный потенциал: V1 = V2 …Vn < 0 , электроды прозрачны для света.
Свет производит генерацию электронно-дырочных пар. Электроны уходят, дырки остаются под отрицательным потенциалом электродов. Накапливаемый положительный объемный заряд пропорционален числу поглощаемых квантов, т.е. пропорционален интенсивности света и продолжительности экспозиции (как в фотографии!).
3.1.4. Перемещение носителя информации в активной зоне пзс.
Существует много способов питания электродов, которое обеспечивает направленное перемещение сгустка заряда в одну сторону.
|
|
|
|
Рассмотрим «трехфазную» схему питания :
Здесь вдоль оси отложено время t.
Рассмотрим, что происходит в разные моменты времени:
t = t1 - под Э1 перетекает заряд, если он был под Э0,
t2 - под Э1 заряд сохраняется,
t3 - заряд перетекает под Э2,
t4 - заряд сохраняется под Э2,
t5 - заряд перетекает под Э3,
Далее процесс передвижения заряда продолжается.
Трёхфазная схема питания электродов ПЗС обеспечивает перемещение сгустка заряда только в одну сторону - в сторону потенциальной ямы с более отрицательным зарядом.
На следующем рисунке показаны те же процессы в другой системе координат. Вдоль горизонтальной оси отложены координаты электродов. Расположенные один под другим диаграммы соответствуют разным моментам времени.
-
3
-
2
-
1
-
0
-
x
-
x
-
x
-
x
-
x
-
t = t5
-
t = t4
-
t = t3
-
t = t2
-
t = t1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
Здесь показано распределение потенциала вдоль системы электродов (в направлении оси координат х ) для разных моментов времени. Штриховкой показан заряд. Стрелка – направление перетекания заряда.
Шесть тактов за один период работы Т обеспечивают перетекания заряда на три шага (из под Э0 под Э3 ).
Можно представить себе модель движения заряда в ПЗС в виде движения сгустка жидкости в шланге в поле тяготения.
Шланг поднимают и опускают участники мысленного эксперимента, изменяя тем самым потенциал сгустка жидкости в поле тяжести. В результате этих действий жидкость будет перемещаться в заданную сторону, например, слева направо.