DE2643053A1

DE2643053A1 - Vorrichtung zum zweidimensionalen lesen von optischen bildern

Info

Publication number: DE2643053A1
Application number: DE19762643053
Authority: DE
Inventors: Philippe Defranould; Jean Desbois
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1975-09-26
Filing date: 1976-09-24
Publication date: 1977-03-31
Also published as: DE2643053C3; DE2643053B2; US4069507A; JPS5259543A; FR2326094B1; GB1562207A; FR2326094A1

Description

Dipl.-lng. - Dipl.-Chem. Dipl.-lng.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse

8 München 60

THOMSON - CSE 24. September 1976

173, Bd. Haussmann

75008 PARIS /Prankreioh.

Unser Zeichen; T 2070

Vorrichtung zum zweidimensional en Lesen von optischen Bildern

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum zweid im ensionalen Lesen von optischen Bildern mit Hilfe von elastischen Oberfl ächenwellen.

Das Lesen von Bildern mit Hilfe von elastischen Wellen erfolgt im allgemeinen mittels nichtlinearer Wechselwirkungen zwischen zwei elektrischen Feldern in einem Halbleiter. Diese elektrischen Felder sind die Felder, die den Verformungen eines in der

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Nähe des Halbleiters angeordneten piezoelektrischen Kristalls zugeordnet sind, auf dem sich elastische Oberflächenwellen ausbreiten. Das die Wechselwirkung darstellende Signal kann der elektrische Strom sein, der sich aus dieser Wechselwirkung ergibt und durch den Halbleiter fließt.

Eine Art von verwendbarer Struktur besteht aus einem piezoelektrischen Kristall, an dessen Oberfläche sich elastische Wellen ausbreiten können, und aus einem Halbleiterkristall, der von dem piezoelektrischen Substrat durch eine dielektrische Schicht (beispielsweise Luft) getrennt ist. Die Struktur kann außerdem aus einem einzigen Kristall bestehen, wenn dieser gleichzeitig piezoelektrisch und halbleitend ist. Diese letztgenannte Struktur wird im folgenden jedesmal dann stillschweigend einbezogen, wenn von der Struktur mit getrennten Medien die Rede ist. Das zu lesende Bild wird auf den Halbleiter projiziert, wo es durch räumliche Modulation von dessen Leitfähigkeit die Intensität des Signals moduliert, das sich aus der nichtlinearen Wechselwirkung ergibt.

Mit den bekannten Vorrichtungen ist nur das eindimensionale Lesen einer Lichtinformation möglich. Durch die Erfindung soll eine Vorrichtung geschaffen werden, mit der das zweidimensionale Lesen eines optischen Bildes möglich ist.

Zu diesem Zweck enthält sie ein piezoelektrisches Medium und

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— is —

ein halbleitendes Medium, die entweder aus einem Substrat bestehen, das gleichzeitig beide Eigenschaften besitzt, oder aus einem piezoelektrischen Substrat, auf dem zwei Wandler elastische Oberflächenwellen in zwei verschiedenen Richtungen emittieren, und aus einer Halbleiterschicht, die in der Nähe des piezoelektrischen Substrats angeordnet ist und in der die nichtlineare Wechselwirkung an dem Punkt des Zusammentreffens der beiden elastischen Wellen auftritt, der einen Punkt darstellt, in welchem das auf den Halbleiter projizierte Bild gelesen wird, und sich in Abhängigkeit von der Zeit auf einer Geraden verschiebt, die eine Abtastzeile des Bildes darstellt. Eine Abtastung des Bildes in parallelen und aufeinanderfolgenden Zeilen wird (in einer Ausführungsform) durch Emission von zwei Impulsfolgen an dem einen bzw. dem anderen der beiden Wandler erreicht, wobei die Relativverzogerung der Impulse linear zunimmt. Die Vorrichtung enthält außerdem Einrichtungen zur Entnahme der Signale, die durch die nichtlinaren Wechselwirkungen der elastischen Wellen nacheinander geliefert werden.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein Erläuterungsschema,

die Fig. 2a und 2b Formen von Signalen, die in der

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40 ~ 4 -

Vorrichtung nach der Erfindung verwendbar sind,

Fig. 3 eine Ausführungsform der Vorrichtung nach

der Erfindung, und

die Fig. 4 bis 8 Ausführungsvarianten dieser Vorrichtung.

In den verschiedenen Figuren tragen gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.

In dem Schema von Fig. 1 sind zwei elektromechanische Wandler T und T dargestellt, die unter der Einwirkung von elektrischen Signalen S. und S in zwei verschiedenen Richtungen elastische Wellen (die zur Vereinfachung ebenfalls mit S bzw. S bezeichnet sind) an der Oberfläche eines piezoelektrischen Materials aussenden.

Die Ausbreitungswege der Wellen S und S sind zu den Wandlern T und T im wesentlichen normal und definieren an ihrem Schnitt ABCD die Wechselwirkungszone der elastischen Wellen, die die Nutzfläche darstellt, wo das zu lesende Bild projiziert werden könnte, wie weiter unten näher erläutert.

Die Richtungen werden in bezug auf ein orthogonales x,y-Koordinatensystem definiert: die den Wandler T. tragende Achse

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bildet mit der y-Achse einen Winkel β und die den Wandler T tragende Achse bildet mit der x-Achse einen Winkel α .

Beispielsweise sind die von den Wandlern-T und T ausgesandten Signale die impulsform ig en Signale, die in den Fig. 2a und 2b dargestellt sind:

- das von dem Wandler T ausgesandte Signal S mit der Trägerfrequenz w , der Wellenzahl k und der Ausbreitungsgeschwindigkeit V. sowie der rechteckigen Hüllkurve mit der Amplitude A in einem als Zeitursprung angenommenen Zeitpunkt (Fig. 2a); und

- das von dem Wandler T ausgesandte Signal S mit der Trägerfrequenz w , der Wellenzahl k und der Aajsbreitungsgeschwindigkeit V_ sowie der rechteckigen Hüllkurve mit der Amplitude A in einem gegenüber dem Signal S. um θ verzögerten Zeitpunkt.

Der zentrale Punkt der Wechselwirkung der beiden Wellen ist durch den Schnitt der Geraden der Wellen gegeben, für deren Gleichungen gilt (in dem orthogonalen x,y-Koordinatensystem):

y sin β - χ cos β + NAt = 0 '

y cos α + χ sin α — V (t - θ) = O

Im Verlauf der Zeit beschreibt dieser Schnittpunkt eine Gerade y = ax + b, mit:

V sin α - V cos β

V. cos α + V sin β 1 2. ^v

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Die Position dieser Geraden in der Zone ABCD ist durch ihre Ordinate im Ursprung gegeben, für die gilt:

b = - θ

cos α + V sin β

Eine Abtastung entsprechend einem Raster von parallelen Zeilen ergibt sich durch Verändern von b, d.h. durch Verändern der Relatiwerzogerung θ der beiden Signale S und S .

Fig. 3 zeigt eine erste Ausfuhrungsform der Vorrichtung nach der Erfindung. Sie enthält ein piezoelektrisches Substrat 1, auf dem die beiden elektromechanischen Wandler T. und T angeordnet sind, die z.B. in herkömmlicher Weise aus zwei Elektroden in Form von interdigital angeordneten Kämmen bestehen, und in der Wechselwirkungszone, die durch die von den Wandlern T und T ausgesandten elastischen Wellen definiert ist, eine dielektrische Schicht 2 (beispielsweise Luft), die das Substrat 1 von einer photoleitenden und halbleitenden Schicht 3, beispielsweise aus Silicium, trennt. Die Vorrichtung hat außerdem Einrichtungen 4 zur Entnahme des aus der nichtlinearen Wechselwirkung hervorgegangenen Signals, die in Fig. 3 aus zwei Elektroden in Form von interdigitalen Kämmen bestehen, deren Zinken unter einem Winkel von 45 gegen die Zinken der Wandler T. und T ausgerichtet sind, welch letztere normal zueinander sind.

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Das zu lesende Bild wird auf die photoleitende Schicht 3 projiziert und erzeugt in dieser eine räumlich ungleichmäßige Leitfähigkeit, die die Amplitude des sich durch die nichtlineare Wechselwirkung ergebenden Signals moduliert.

Bekanntlich gilt für das sich durch die nichtlineare Wechselwirkung ergebende Signal S folgender Ausdruck:

S = K. A . A exp (ίφ)

wobei K ein Koeffizient ist, der die Wirksamkeit, der Wechselwirkung angibt und die oben angegebene Modulation ausdrückt, und wobei gilt:

Φ= (w +w ) t - (It +io.op

ι — id 1—2

Ω . t - Ί<* . OP

worin k und k die Wellenvektoren dar Wellen S. und S 12 1 2

sind. Sie haben als Komponenten im χ,ν-Koordinatensystem:

— cos β

^W1 ί ^2_

V
2

*2 \ W₂

sin β

sin α

cos α

Die Wechselwirkung enthält somit zwei Wechselwirkungsarten, nämlich die "Summen"-Wechselwirkung, die durch das Frequenz-Wellenvektor-Wertepaar:

Q= W₁ +W₂ κ"= K₁ +k₂

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gegeben ist, und die "Differenz"-Wechselwirkung, die durch das Wertepaar:

ω = W₁ - w₂ κ = IT₁ - Ίζ,

gegeben ist. Der Ort der Punkte gleicher Phase (mit 2ηττ) besteht aus einem Raster von parallelen Geraden, das eine Periodizität ρ hat, in der Richtung ί<Γ, so daß gilt:

2π

P =

In dem Fall, in welchem α = β = O gewählt wird, d.h.

zwei Wandler T₁ und T , die elastische Wellen in zueinander normalen Richtungen aussenden, wie in Fig. 3 gezeigt, und V = V und w = w , was zu k = k = k führt, ergibt sich für die Differenzwechselwirkung: Ω = O, | κ| = k"V2 und ρ = "T7~fn> d.h. ein Signal, das von der Zeit unabhängig ist (Q= O).

Im übrigen kann sich das Signal S nur dann ausbreiten, wenn eine Ausbreitungsmode mit einer Phasengeschwindigkeit existiert,

2w
die gleich ρ · —— ist. Diese Mode existiert im allgemeinen nicht und es muß das Signal dort, wo es erzeugt wird, durch irgendeine Art von Fühler (4 in Fig. 3) gewonnen werden, der die Entnahme eines Signals erlaubt, das eine Phasenmodulation mit der räumlichen Periode ρ darstellt, beispielsweise durch zwei Elektroden in Form von interdigital angeordneten Kämmen mit der Periode p. Das ist in Fig. 3 dargestellt.

Es sei angemerkt, daß das zu lesende Bild entweder direkt auf

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AS

— jar —

die· Seite des Photoleiters 3 oder auf der Seite des Substrats 1 projiziert werden kann, wenn, wie in dem vorliegenden Fall, die Schicht 3 nicht lichtdurchlässig ist, und daß die Elektroden des Fühlers 4 entweder an der Oberfläche des Substrats 1 oder an der Oberfläche des Halbleiters 3 angeordnet sein können. Die Elektroden können lichtdurchlässig oder wenigstens halblichtdurchlässig sein, um die Lichtinformation durchzulassen, oder aber lichtundurchlässig sein, entsprechend einer Betriebsweise, die der anhand von Fig. 8 beschriebenen nahekommt, wobei die Wahl so getroffen wird, daß der bestmögliche Empfang des Signals erreicht wird.

Für den Fall der Verwendung der Signale S und S zum Lesen des Bildes ist oben die Benutzung von Impulsen kurzer Dauer beschrieben worden. Zur Bildung eines Teilbildes aus einer Reihe von Zeilen ist es erforderlich, daß an jedem Wandler eine Impulsfolge mit einer Periode ausgesandt wird, die gleich der Abtastzeit einer Zeile ist und mit einer Vergrößerung der relativen Phasenverschiebung θ der Impulse, die den Übergang von einer Zeile zur anderen gestattet.

Im übrigen kann die Auflösung des Bildes durch die Dauer der Impulse S und S reguliert werden, wobei die Abmessung der Zone P von dieser Dauer abhängig ist.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsvariante der in Fig. 3 gezeigten

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AU

Vorrichtung, in der die Struktur aus interdigital angeordneten Kämmen durch Modifizierung der inneren Struktur des Halbleiters geschaffen wird, der die photoleitende Schicht 3 bildet.

In Fig. 4 sind auf der Höhe der Wechselwirkungszone ABCD von Fig. 1 das piezoelektrische Substrat 1 und der photoleitende Halbleiter 3 dargestellt, die durch eine dünne Luftschicht 2 getrennt sind. Das zu lesende Bild (Pfeile 5) wird auf die Seite des Substrats 1 projiziert.

In dem Halbleiter 3 werden Diodenstrukturen mit der Teilung — geschaffen, d.h., beispielsweise in P-leitendem Silicium, N-dotierte Streifen 30, die dem Substrat 1 gegenüberliegen. Das Signal wird dann durch Elektroden 43 und 41 in Form von interdigital angeordneten Kämmen mit der Teilung ρ abgenommen, die nur ohmsche Kontakte bilden, welche auf den Streifen 31 der P -dotierten Schicht 3 angebracht sind und in der Nähe der Streifen 30 auf der von dem Substrat 1 abgewandten Fläche des Halbleiters liegen.

Die Wirksamkeit der Vorrichtung kann gesteigert werden, indem zwischen jeder Diode "Wände" 32 in der Schicht 3 erzeugt werden, d.h. Zonen, die so dotiert sind, daß sich auf diese Weise eine Entkopplung der benachbarten Dioden ergibt.

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Die Fig. 5 bis 8 zeigen Varianten der Vorrichtung nach der Erfindung, in welchen die Entnahme des sich durch die nichtlineare Wechselwirkung ergebenden Signals S mittels einer räumlichen Modulation der Wechselwirkungszone erfolgt.

In Fig. 5 erfolgt die Modulation durch die der dielektrischen Schicht (Luft) 2, die den Photoleiter 3 von dem Substrat 1 trennt. Die Vorrichtung enthält dann das Substrat 1 , eine lichtdurchlässige Elektrode 40 auf der Fläche des Substrats 1, die zu der Schicht 3 entgegengesetzt ist (Seite der Pojektion des Bildes, Pfeile 5), und die photoleitende Schicht 3, deren dem Substrat gegenüberliegende Fläche gewellt ist, und zwar beispielsweise im wesentlichen sinusförmig, mit einer Periode, die gleich der Teilung ρ ist, und deren andere Fläche von einer Elektrode 42 bedeckt ist. Das Lesesignal S wird an den Klemmen der Elektroden 40 und 42 abgenommen.

In Fig. 6 ergibt sich die Modulation durch Dotierung der Halbleiterschicht 3 auf parallelen und transversalen Streifen 44, die sich über die gesamte Dicke der Schicht 3 erstrecken und einen gegenseitigen Abstand ρ haben. Es handelt sich beispielsweise um eine N -Dotierung, wenn die Schicht 3 P-leitend ist.

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Auch hier wird das Bild auf das Substrat 1 projiziert ( Pfeile 5) und das Lesesignal S wird an den beiden Elektroden 40 und 42 abgenommen, die auf den Außenflächen des Substrats 1 bzw. des Photoleiters 3 angeordnet sind.

In Fig. 7 erfolgt diese Modulation durch Modulation der inneren Struktur der Halbleiterschicht 3 durch PN- oder NP-Übergänge oder durch Schottky-Di öden oder aber durch MOS (Metall-Oxid-Halbleiter)-Strukturen. In der als Beispiel in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform besteht die Schicht 3 aus N-leitendem Silicium und enthält P-dotierte Streifen 45, deren gegenseitiger Abstand ρ beträgt (im Gegensatz zu der Ausführungsform von Fig. 4). Das Signal S wird an den durchgehenden Elektroden 40 und 42 abgenommen.

Schließlich erfolgt in Fig. 8 die Modulation mit Hilfe eines lichtundurchlässigen Gitters 45, das im übrigen die Aufgabe der Elektrode 40 der oben beschriebenen Ausführungsformen erfüllen kann, und das auf diejenige Fläche des Substrats aufgebracht ist, auf die das zu lesende Bild projiziert wird. Dieses Gitter 45 erzeugt einen Raster von Schattenstreifen 47 auf dem Photoleiter 3 mit einer Teilung p, die gleich der des Gitters ist. Wie zuvor, wird das sich durch die Wechselwirkung · ergebende Signal S an dem Gitter 46 und der durchgehenden Elektrode 42 abgenommen, die auf der oberen Fläche des Photoleiters 3 angeordnet ist.

Oben ist ein Lesen mit Impulsen kurzer Dauer beschrieben

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-geworden, das ein Signal liefert, welches die sequentielle Abtastung des Bildes Punkt für Punkt darstellt.

Es ist außerdem möglich, diesen Lesevorgang auszuführen, indem ein kurzer Impuls an einem der Wandler ausgesandt wird, während an dem anderen Wandler eine frequenz-, amplituden- oder phasencodierte lange Welle ausgesandt wird: man erhält dann in jedem Zeitpunkt ein Signal, welches einen Bildstreifen in der Wellenebene des Impulses darstellt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine codierte Welle mit langer Dauer an jedem Wandler auszusenden, so daß eine Transformation des vollständigen Bildes erhalten wird. Das Signal, das dann erhalten wird, stellt nicht mehr einen Punkt des Bildes dar, sondern die doppelte Summe (an der Wechselwirkungsoberfläche) der Augenblickswechselwirkungen. Die Vorrichtung benötigt dann einen Decodierer, um ein benutzbares Lesesignal abzugeben.

Im übrigen kann, wie oben bereits erwähnt, die erfindungsgemäße Struktur statt mit Hilfe von zwei getrennten Materialien (halbleitend-photoleitend einerseits und piezoelektrisch andererseits) auch mit Hilfe eines einzigen Substrats hergestellt werden, das gleichzeitig die beiden Eigenschaften hat, d.h. das gleichzeitig piezoelektrisch und halbleitend ist. So kann insbesondere die Struktur von Fig. 8 als ein einziges piezoelektrisches und halbleitendes Substrat benutzt werden, beispiels weise aus Cadmiumsulfid. Ebenso kann die Struktur von Fig.

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benutzt werden, wobei das einzige Substrat wie die Schicht 3 dotiert und von Kämmen 4 bedeckt ist. Schließlich kann die Struktur von Fig. 7 als einziges Substrat benutzt werden, das in der für die Schicht 3 gezeigten Weise dotiert ist, auf deren Oberfläche, auf der sich die elastischen Wellen ausbreiten, diese Zonen 45 durch einen einzigen Kamm miteinander verbunden sind und das Signal an diesem Kamm und der Elektrode 40 abgenommen wird.

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Claims

Patentansprüche:

j Vorrichtung zum zweidimensionalen Lesen von optischen Bildern unter Verwendung von elastischen Oberflächenwellen, mit einem ersten piezoelektrischen Medium, an dessen Oberfläche sich elastische Wellen ausbreiten können, und mit einem zweiten Medium, das sowohl halbleitend als auch photoleitend ist und in dem die elektrischen Felder, die den elastischen Wellen zugeordnet sind, nichtlineare Wechselwirkungen ei— zeugen können und auf das das Bild projiziert wird, das darin eine räumliche Änderung der Leitfähigkeit erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Medium wenigstens zwei elektromechanische Wandler trägt, die elastische Oberflächenwellen derselben Frequenz in zwei verschiedenen Richtungen aussenden, deren Schnitt eine Wechselwirkungsszone definiert _i wo die nichtlinearen Wechselwirkungen erzeugt werden, wobei die Intensität der Wechselwirkungen durch die räumliche Änderung der Leitfähigkeit moduliert wird und wobei die Wellen von dem einen bzw. dem anderen Wandler mit einer Periode, die wenigstens gleich der Zeit für die Abtastung der Wechselwirkungszone durch eine elastische Welle ist, und mit veränderlichen Relativverzögerungen ausgesandt werden, und daß Einrichtungen zur Entnahme der sich durch die nichtlineare Wechselwirkung ergebenden zeitlich stationären Signale vorgesehen sind und eine räumliche Periode aufweisen, die der dieser letztgenannten Signale entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Medien in ein und demselben Substrat vereinigt sind, das gleichzeitig halbleitend, photoleitend und piezoelektrisch ist .
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Medium aus einem piezoelektrischen Substrat besteht und daß das zweite Medium aus einem halbleitenden Material besteht, das in der Nähe derjenigen Fläche das Substrats angeordnet ist, die die Wandler trägt.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Wellen zwei Folgen von kurzen Impulsen sind, die durch den einen bzw. durch den anderen der beiden Wandler ausgesandt werden, und daß jeder der durch einen der Wandler ausgesandten Impulse auf einen von dem anderen Wandler ausgesandten Impuls in einer Zone trifft, die eine Leseelementarzone des Bildes darstellt und sich auf einer Geraden in Abhängigkeit von der Zeit verschiebt, die eine Abtastzeile des Bildes darstellt, wobei ein Teilbild aus im wesentlichen parallelen Zeilen durch die Änderung der Relatiwerzogerung zwischen den

durch jeden Wandler ausgesandten Impulsen erhalten

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wandler .. elastische Wellen "in" zwei im wesentlichen normalen Richtungen aussenden.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Substrat und dem Halbleitermaterial eine dünne dielektrische Schicht angeordnet ist, die aus Luft besteht.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 , 2, 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet,daß einer der Wandler eine Folge von kurzen Impulsen aussendet und daß der andere eine Folge von langen Wellen aussendet, wobei die Wechselwirkung jedes Impulses mit einer langen Welle ein Signal ergibt, das einen Streifen des Bildes darstellt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 , 2, 3, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandler jeweils eine Folge von langen Wellen aussenden, wobei die Wechselwirkung der beiden Wellen ein Signal ergibt, das die doppelte Summe der Augenblickswechselwirkungen auf der gesamten Wechselwirkungsfläche und infolgedessen eine Transformation des gesamten Bildes darstellt.

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9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 , 3, 4, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signal entnahm eeinrichtungen aus zwei Elektroden bestehen, die die Form von interdigital angeordneten Kämmen haben und entweder an der Oberfläche des Substrats gegenüber dem Halbleiter oder an der Oberfläche des Halbl eiters gegenüber dem Substrat angeordnet sind, wobei die !peilung der Kämme die räumliche Teilung des sich durch die nichtlineare Wechselwirkung ergebenden Signals ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalentnahmeeinrichtungen aus Dioden bestehen, die in dem halbleitenden Medium in Streifen gebildet sind, die im wesentlichen parallel und in regelmäßigem Abstand voneinander angeordnet sind, wobei dieser Abstand gleich der halben räumlichen Teilung des Signals ist, das sich durch die nichtlineare Wechselwirkung ergibt, und wobei die Dioden untereinander abwechselnd durch Elektroden in Form von interdigital angeordneten Kämmen verbunden sind.
11. Vorrichtung nach den Ansprüche 1,3, 4, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalentnahmeeinrichtungen eine im wesentlichen sinusförmige Wellung der Fläche des Halbleiters aufweisen, die dem Substrat gegenüberliegt, mit einer Periodizität, die gleich der räumlichen Teilung

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des Signals ist, das sich aus der nichtlinearen Wechselwirkung ergibt, und zwei Elektroden, die auf den Flächen des Substrats bzw. des Halbleitermaterials angeordnet sind, die sich nicht gegenüberliegen.
12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1, 3, 4, 5, 6, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmeeinrichtungen im wesentlichen parallele Streifen von Zonen enthalten, die mit einem Leitungstyp dotiert sind, der dem des Halbleiters entgegengesetzt ist, mit einer Periodizität, die gleich der räumlichen Teilung des Signals ist, das sich durch die nichtlineare Wechselwirkung ergibt, wobei sich die Streifen über die gesamte Dicke des Halbleiters'erstrecken, und zwei Elektroden, die auf den Flächen des Substrats bzw. des Halbleitermaterials angeordnet sind, die sich nicht gegenübei— liegen.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalentnahmeeinrichtungen Streifen geringer Dicke aufweisen, die mit einem Leitungstyp dotiert sind, der dem des Halbleiters entgegengesetzt ist, und mit dem Halbleiter Diodenstrukturen bilden, mit einer Periodizität, die gleich der räumlichen Teilung des Signals ist, das sich durch die nichtlineare Wechselwirkung ergibt, und zwei Elektroden, die auf den Flächen des piezoelektrischen Mediums bzw.des halbleitenden Mediums angeordnet sind, die sich nicht gegenüberliegen.

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14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß. die Signalentnahmeeinrichtungen eine erste Elektrode in Form eines Gitters von parallelen Streifen mit einer Periodizität, die gleich der räumlichen Teilung des Signals ist, das sich durch die nichtlineare Wechselwirkung ergibt, wobei das zu lesende Bild auf die Seite des Gitters projiziert wird und wobei der durch das Gitter erzeugte Schatten auf dem Halbleitermedium eine Modulation der Lichtintensität auf dem Halbleiter bewirkt, und eine zweite Elektrode aufweisen, die auf der Fläche des Halbleiters angebracht ist, die zu der entgegengesetzt ist, auf welcher der Schatten erzeugt wird.

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