Self-aligning CMOS photodetector sensor for application on an NDB-based optical encoder

Abstract

In this work, a complementary metal–oxide–semiconductor (CMOS) photodetector specifically designed to be used in a non-diffracting-beam (NDB) optical encoder is introduced. The sensor is aimed to address the critical alignment of the NDB-based optical encoder head and consists of a hexagonal array of photodiodes that can be interconnected among themselves. The photodiodes’ interconnection is configured by means of static random access memory (SRAM) cells and transistors that operate as configurable connection switches between each photodiode and three of its neighbor photodiodes. This feature of the photodetector makes it possible to implement a search algorithm in order to find the photodiode where the NDB center impinges and then configure the appropriate detectivity pattern centered on that photodiode. It is shown that the new sensor design remarkably simplifies the alignment of the system.Fil: Calarco, Nicolás Ezequiel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto de Investigación En Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería. Universidad Nacional del Comahue. Instituto de Investigación En Tecnologías y Ciencias de la Ingeniería; Argentina. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Mombello, Lucas. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería; ArgentinaFil: Lipovetzky, José. Comisión Nacional de Energía Atómica. Centro Atómico Bariloche; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Comisión Nacional de Energía Atómica. Gerencia del Área de Energía Nuclear. Instituto Balseiro; ArgentinaFil: Lutenberg, Ariel. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ingeniería; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Perez Quintián, Fernando. Universidad Nacional del Comahue. Facultad de Ingeniería; Argentin