179889. lajstromszámú szabadalom • Integrált optikai érzékelő
3 179889 4 A tapasztalat szerint ez az arány előnyös, mivel a lényeges tartományban olyan elégséges első közelítést ad, melynél az eltérések hatásai elhanyagolhatóak. A találmány egy további kialakításánál a hengernek a csonkakúppal ellentétes oldalon fekvő alaplapján központosán elhelyezett henger vagy téglatest alakú fészek van kiképezve, amely fészek a jelátalakító elhelyezésére szolgál. Ennek előnye az egyszerű szerelés és beállítás. Az így kiképzett foglalat egyúttal jó védel met is biztosít. A találmány szerinti érzékelőnél előnyösen a lencsetest anyagának törésmutatója 1,4—1,6, a lencsetest anyaga plexiüveg, valamint a lencsetest és a sugárzásérzékeny felület a lencsetest törésmutatójával azonos törésmutatójú ragasztóval vannak összeragasztva. Ennek előnye a jó anyagmegmunkálhatóság, az előnyösebb jelhatásfok és a kisebb szórási veszteség a ragasztás miatt. Előnyös továbbá az is, hogy az anyagtulajdonságok eltérései a begyűjtött fénymennyiséget csak kismértékben módosítják. A találmány egy további kiviteli alakjában a jelátalakító infravörös fotodióda, vagy két, négyzet alakú sugárzásérzékeny felülettel rendelkező, inaktív közbenső lépcsővel elválasztott, egymás mellett elrendezett félvezető jelátalakító. A találmány egy további kiviteli alakjánál az árnyékoló gyűrű legalább egy földlevezetővel van ellátva, amely földlevezető — figyelembe véve a lencseszerkezetnek a vevő kialakított elrendezését, a vevő szokásos használati helyzetét, a sugárzásérzékeny felület alakzatát, valamint a fényt vagy infravörös sugárzást sugárzó adónak a teremben történő elhelyezkedését — minimális optikai árnyékolást biztosító alakzatban, előnyösen a lencsetest oldalsó határfelületeihez a lehető legközelebb van elrendezve. Egy előnyös kiviteli alak szerint a zavaró nagyfrekvenciás tér árnyékolására egy, a vevőtesttel összekötött fémgyűrű van a lencsetestbe oly módon beöntve, hogy ez az árnyékoló fémgyűrű a gömbsüveg és a csonkakúp átmeneti tartományában helyezkedik el, miáltal a fémgyűrű árnyéktakarása a félvezető jelátalakítón kicsinek tartható. A találmányt a továbbiakban egy példaképpen! kiviteli alak alapján ismertetjük, melyet az ábrán szemléltetünk. Az ábra a találmány szerinti integrált optikai érzékelő egy példaképpeni kiviteli alakját metszetben mutatja. Az ábrán az integrált optikai érzékelő két egymás mellett fekvő, négyzet alakú F sugárzásérzékeny felületű félvezető S jelátalakítót tartalmaz, amelynél így a félvezető S jelátalakító tartótokja által képződő inaktív lépcsőt figyelmen kívül hagyva, a teljes sugárzásérzékeny felület téglalap alakú. A nagyobbik L téglalapoldal 1 hosszát méretegységnek tekintjük. Egy 31 átmérőjű Z hengerben az A tengelyhez, mely egyúttal a W lencsetest szimmetriatengelye is, szimmetrikusan, az S jelátalakító helyzetének biztosítására, G fészek van kialakítva, mely az S jelátalakító tokja. A Z henger optikai magassága az F sugárzásérzékeny felületig 1/31. Erre a Z hengerre geometriailag tekintve közös tengelyen egy 80°-os kúpnyílásszögű KE csonkakúp van felültetve. Erre a KE csonkakúpra centrikusán egy KU gömbsüveg van ráhelyezve, mely 120°-os nyílásszögű gömbcikkből oly módon van kiképezve, hogy a képzetes félgömb alaplapja és a KE csonka kúp alaplapja egy síkban fekszenek. A Z hengerből, a KE csonkakúpból és a KU gömbsüvegből álló W lencsetest 1,5 törésmutatójú tiszta, átlátszó plexiüvegből van készítve, és az S jelátalakító F sugárzásérzékeny felülete a Z henger G fészkéhez a Z hengerrel azonos törésmutatójú ragasztóval van hozzáragasztva. A csonkakúp-gömbsüveg átmeneti tartományban egy vékony lemezből kipréselt kb. 1 mm szélességű R árnyékoló gyűrű van a külső felülethez közel beöntve. Az R árnyékoló gyűrű megfogására az öntőformában két távtartó pecek van kialakítva, és a kivezetések mindkét sugárzásérzékeny F felület szimmetriasíkjában, lehetőleg a W lencsetest felületéhez közel vannak elhelyezve és az R árnyékoló gyűrűhöz villamosán jól vezetően hozzá vannak kötve, így E földlevezetőt képeznek. A W lencsetest mechanikai befogása hordozható vevőkben az E földlevezető és az optikai-villamos félvezető S jelátalakítók HA csatlakozóinak pl. nyomtatott áramkörös lapra történő beforrasztásával van biztosítva. Az E földlevezető és az R árnyékoló gyűrű az F sugárzásérzékeny felület nagyfrekvenciás sugárzás elleni leárnyékolására szolgálnak, az optikai árnyékolásuk erre a felületre elhanyagolható. Az S jelátalakítóként alkalmazott fotodiódák sík felületű, sugárzásérzékeny felületből kialakított homlokfelületű műanyag házban vannak. A találmány szerinti érzékelő különösen tolmácsberendezéseknél hangjelek továbbítására alkalmazható. Ezen alkalmazásra jellemző, hogy az infravörös sugarak a vevőre bármely irányból érkezhetnek, mivel a teremben a mennyezethez közel elhelyezett adót alkotó sugárzó bocsátja ki a sugarakat. Maga az érzékelő a vevőn előnyösen úgy van elhelyezve, hogy a vevő legvalószínűbb helyzetében történő használatakor (a készülék nyakba akasztva, vagy ruhára tűzve) a W lencsetest A tengelye 45°-ban felfelé áll, mivel az infravörös sugarak általában a magasabban elhelyezett sugárzóból érkeznek. Előnyös, hogy a gömb—kúp kombináció az A tengelyre közel merőleges beesés sugárzásbegyűjtési hatásfokát erősen megnöveli, továbbá a gömb—kúp kombináció és a két félvezető S jelátalakító használata miatt az irányérzékenység az F sugárzásérzékeny felület síkjában kicsi, és a gömb—kúp átmeneti tartományában a W lencsetestbe beöntött R árnyékoló gyűrű a nagyfrekvenciás zavarokat erősen csökkenti anélkül, hogy az infravörös sugárzás beesését az S jelátalakítóra jelentősebben befolyásolná. Fontos továbbá, hogy az F sugárzásérzékeny felületre a féltérből érkező sugárzás jó hatásfokú optikai begyűjtése, valamint az érzékelő kis irányérzékenység miatt a vevőnek a teremben történő mozgatásakor gyakorlatilag nem lép fel fading jelenség, ami az adók elosztására és a reflexiókra nézve kedvező. Szabadalmi igénypontok 1. Integrált optikai érzékelő, különösen gyenge, diffúzán beeső, impulzusszerű fény vagy infravörös sugárzás észlelésére, amely érzékelő lencsetestet, nagyfrekvenciás árnyékolást és félvezető jelátalakítót tartalmaz, azzal jellemezve, hogy a lencsetest (W) geometriailag közös tengelyen elhelyezkedő gömbsüvegből (KU), hozzá csatlakozó csonkakúpból (KE) és a csonkakúp (KE) alaplapjához csatlakozó hengerből (Z) van kialakítva, a jelátalakító (S) sugárzásérzékeny felületével (F) van a henger (Z) alaplapjára illesztve, továbbá a gömbsüveg (KU) 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
