образно использование фильтров типа «жалюзи», блокирующих прямое попадание солнечных лучей на индикаторную панель [103].

Для предотвращения возникновения бликов на индикаторной панели в общем случае рекомендуется слабое матирование фронтальной поверхности светофильтра для придания рассеянию диффузного характера.

Использование светофильтров неизбежно приводит к уменьшению силы света ПЗСИ, что, в свою очередь, требует увеличения прямого тока.

В случае импульсного режима работы ПЗСИ изменение средней силы света, в частности ее увеличение, может быть достигнуто при использовании широтно-импульсной модуляции.

Для оптимального считывания информации, система отображения требует такой силы света прибора, которая обеспечивает необходимую контрастность изображения без лишнего утомления зрительного аппарата оператора. Утомление возникает в том случае, если считывание информации происходит при яркости свечения в 10 раз превышающей оптимальную.

При сильном перепаде уровней фоновой засветки (более, чем в 100 раз) можно предусмотреть автоматическое варьирование средней силы света в зависимости от уровня внешней освещенно-сти. Как показано в работе [103] такая система управления средней силой света ПЗСИ может быть реализована при использовании обратной связи за счет включения в генератор тактовой частоты мультивибратора с фоторезистором, сопротивление которого изменяется в зависимости от уровня фоновой засветки. Использо-нание указанной схемы позволяет варьировать длительность импульса свечения в пределах 13... 80% от длительности периода при перепаде уровня внешней засветки от слабого до сильного.

Таким образом использование светофильтров с оптимальной спектральной зависимостью коэффициента пропускания в сочетании с широтно-импульсной модуляцией и обратной связью по уров-яю внешней засветки, позволяет, в принципе, существенно улучшить контрастность информации, отображаемой с помощью ПЗСИ.

Одновременно с этим применение цветных светофильтров дает разработчику системы отображения информации определенную возможность управления цветом свечения прибора. Остановимся на этом вопросе более подробно.

В настоящее время для объективной оценки цветовых характеристик наиболее широко используется система XYZ и цветовой график МКО (рис. 6.4).

Координаты цветности излучения ПЗСИ могут быть определенны из соотношений: i

х=---у-• (9 4)

![x(M + yCk) + zCk)]fQ.)d%

t/=---z-; (9.5)

.= 11 . (9.6)

Хи(Л) + /(А)+г(Я)]/(Л)Л

где x{X), уЩ, z(?i) - стандартные, функции, протабулированные в ГОСТ 13088-67 «Колориметрия. Термины, буквенные обозначения». Для точного определения координат цветности по формулам (9.4-9.6) обычно используется численное интегрирование с использованием ЭВМ [141].

Важной характеристикой цветового восприятия излучения ПЗСИ является доминирующая длина волны Я,дом, определяемая как длина волны монохроматического излучения, которое при сложении в определенных пропорциях со стандартным ахроматическим излучением дает цветовое равенство с рассматриваемым излучением. На цветовом графике МКО (рис. 6.4) ?1дом соответствует пересечение прямой, проведенной через точку 1 и точку с координатами цветности X, у, z, с линией спектрально чистых цветов (линия АВ).

Доминирующая длина волны ПЗСИ может быть определена из соотношения:

(9.7)

где hil)=fWyi)-

Выражение (9.7) имеет ясный физический смысл: доминирующая длина волны соответствует «Центру тяжести» спектрального распределения светового потока ПЗСИ.

Представляет интерес установление факторов, влияющих на отклонение :Ядом от длины волны в максимуме спектра излучения Какс Для установления (Лдом-Я,макс) запишем уравнение (9.7) в виде:

. , S fvQ-)-(k - Ямакс) d%

Аппроксимируем спектральное распределение светового потока ПЗСИ асимметричной функцией вида:

емакс - )*

ехр -

(макс - )

при 0;Я;Я„акс; при Krko<<°°-

В этом случае из формулы (9.8) следует соотношение: :

Одон-Ямакс=(А-б)/я.

-88 209

Полученное выражение позволяет связать Я,доы-Хмакс с различием ширины коротковолнового и длинноволнового склонов спектрального распределения ПЗСИ.

Правильность сделанного вывода подтверждают и результаты прямых измерений Лдом и Кыакс у ПЗСИ красного и желто-зеленого цветов свечения. В случае приборов на основе GaAso.6Po,4 спектры излучения имеют затянутый коротковолновый склон (6>А), при этом я,макс = 655 нм, а Л,дом = 648 нм.

Приборы на основе GaP : N имеют спектры излучения с затянутым длинноволновым склоном (6<;Л). В этом случае следует ожидать Хмакс<Лдом, ЧТО И подтвбрждается результатом прямых измерений: ?1макс = 565 нм и Лдом = 572 нм.

Таким образом изменяя с помощью светофильтров форму спектра излучения даже при неизменной величине ?1„акс разработчик системы отображения информации имеет возможность варьировать в определенных пределах величину ?1дом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создание современных электронных систем широкого назначения немыслимо без решения проблемы взаимодействия «человек - машина», в особенности проблемы отображения вырабатываемой информации в наиболее подходящем виде. Исключительные успехи, достигнутые за последние годы в области разработки цифровых полупроводниковых микросхем, стимулировали проведение широкого фронта работ по созданию знакосинтезирующих индикаторов на различных физических принципах.

Сравнительный анализ нескольких типов активных и пассивных индикаторов показывает, что полупроводниковые индикаторы выгодно отличаются своей универсальностью, так как на их основе можно конструировать системы отображения информации различного характера (наборы цифр, тексты, графики и т. п.) и назначения (индивидуального и группового пользования). Кроме того, без многовлементных ПЗСИ практически невозможно создавать системы регистрации данных на фотоносители, бортовые системы отображения информации в условиях высокой внешней освещенности.

Интенсивные исследования в области разработки и совершенствования технологии получения широкозонных бинарных соединений и многокомпонентных твердых растворов на их основе в сочетании с значительным углублением и расширением сущест-рвующих представлений об особенностях излучательной рекомбинации и специфике процессов инжекции носителей в гомо- и гетеропереходах позволили в последнее десятилетие решить задачу разработки и широкого внедрения обширного класса ПЗСИ для систем отображения информации, что по сути дела привело к созданию нового научно-технического направления в полупроводниковой микроэлектронике. Разработанные к настоящему времени 2io