DE3533922A1

DE3533922A1 - Festkoerper-bildabtastvorrichtung

Info

Publication number: DE3533922A1
Application number: DE19853533922
Authority: DE
Inventors: Junichi Nagano Nakamura
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1984-09-28
Filing date: 1985-09-24
Publication date: 1986-04-10
Also published as: JPS6181087A; DE3533922C2; US4678938A

Description

43-2, Hatagaya, 2-chome, Shibuya-ku, Tokyo, 151 Japan.

L I

Festkörper- Bildabtastvorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung, welche als Bildabtastelemente statische Induktionstransistoren verwendet, die eine derartige Vielseitigkeit aufweisen, daß sie als fotoelektrische Wandler, Verstärkungselemente und Schaltelemente verwendet werden können.

Bekannte Festkörper-Bildabtastvorrichtungen, welche weitverbreitet sind, verwenden Ladungsübertragungsvorrichtungen, wie beispielsweise ladungsgekoppelte Vorrichtungen (CCDs charge-coupled devices) oder MOS-Transistoren. Derartige bekannte Bildabtastvorrichtungen weisen jedoch folgende Schwierigkeit auf: beim Transport von Ladungen kann es zu unerwünschten Lecks kommen; die Lichtempfindlichkeit ist unerwünscht gering; und es ist nicht möglich, den Integrationsgrad zu erhöhen.

Es sind neue Festkörper- Bildabtastvorrichtungen vorgeschlagen worden, welche statische Induktionstransistoren

Cl)MMItRZBANK HAMBURG22/5822<·(BLZ20Ü400OU)S W.I.F.T -COOI: COBADh HH POSTGIRO HAMBURG 225058-208(BLZ20010020)

verwenden (nachfolgend einfach als "SITs" bezeichnet) , um die voranstehend geschilderten Probleme zu überwinden. Beispielsweise beschreibt das offengelegte japanische Patent Nr. 15229/1980 eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung, in welcher SITs in einer Matrix angeordnet sind, und die Source-, Drain- und Gateanschlüsse jedes der SITs sind jeweils mit einer Zeilenleitung, einer Spaltenleitung und einer Löschleitung verbunden.

Eine andere Art konventioneller Festkörper-Bildabtastvorrichtung verwendet normalerweise AUS-geschaltete SITs, welche AUS sind, wenn die Gate Vorspannung Null ist. Diese Art von Festkörper-Bildabtastvorrichtung macht es in vorteilhafter Weise möglich, ein spikeförmiges Signal mit einer großen Amplitude zu erhalten, da ein Signal innerhalb des Ladungsinjektionsbereiches gelesen wird. Bei dieser Vorrichtung ist jedoch der praktisch verfügbare Bereich der Gate-Potentiale der SITs zum Zeitpunkt des Lesens ungünstig eng, also der Bereich von der positiven Pinch-Off-Spannung, bei welcher ein SIT sich EIN zu schalten beginnt, bis zu der Gate-Spannung, an welcher Ladungsinjektion vom Gate zu der Source stattfindet, und diese Tatsache bedingt einen ungünstig engen Bereich verarbeitbarer einfallender Lichtmenge. Dies hat zur Folge, daß der Belichtungs-Sättigungsgrad ungünstig klein ist.

Um dieses Problem zu lösen, wurde eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung entwickelt, welche normalerweise EIN geschaltete SITs verwendet, welche EIN geschaltet sind, wenn die Gate Vorspannung Null ist. Fig. l(A) ist eine Schnittansicht eines SITs, welcher ein Bildelement in einer Festkörper-Bildabtastvorrichtung darstellt, die normalerweise EIN geschaltete SITs verwendet, und die

Vorrichtung ist in der japanischen Patentanmeldeschrift Nr. 165237/1983 (japanische Offenlegungsschrift Nr. 58781/ 1985) offenbart, welche von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung beim japanischen Patentamt eingereicht ist, und in der U.S.-Patenanmeldung Serial No. 647 169, welche von derselben Anmelderin beim Patent- und Markenamt des U.S. Departement of Commerce eingereicht wurde. Fig. l(B) zeigt den allgemeinen Schaltungsaufbau einer Ausführungsform der bekannten Vorrichtung, und Fig. l(C) zeigt die zum Betrieb der in Fig. l(B) dargestellten Vorrichtung verwendeten Signalformen.

Wie in Fig. l(A) dargestellt ist, enthält ein SIT ein η Siliziumsubstrat 1, welches ein Drain darstellt. Eine η Siliziumepitaxieschicht 2 mit einer geringen Verunreinigungsdichte läßt man auf das Substrat 1 aufwachsen. Dann läßt man einen π -Source Bereich 3 und ρ -Gate Bereiche 4, 4 auf der Oberfläche der Epitaxieschicht 2 durch thermische Diffusion oder eine andere ähnliche Methode aufwachsen. Eine Isolatorfilmschicht 5, beispielsweise SiO„, wird auf jedem Gate-Bereich 4 niedergeschlagen, und eine Gate-Elektrode 6 wird auf dem Isolatorfilm 5 niedergeschlagen, wodurch ein Kondensator 7 durch den Isolatorfilm 5 und die Gate-Elektrode 6 gebildet wird.

Bezugsziffer 8 bezeichnet einen Gate Anschluß, welcher mit beiden Gate-Elektroden 6, 6 verbunden ist. Die Bezugsziffer 9 stellt einen Isolatorbereich dar, welcher beispielsweise aus einem vergrabenen Isolator besteht, durch welchen SIT-Einheiten voneinander isoliert werden, die jeweils Bildelemente darstellen. Die ^"-Epitaxieschicht 2 bildet den Channel-Bereich des SITs. Da der SIT ein normalerweise EIN geschalteter SIT ist, kann die Entfernung W zwischen den Gate Bereichen 4, 4 relativ groß gemacht werden. Es wird darauf hingewiesen, daß es auch möglich

ist, den Bereich 9, welcher die auszubildenden Bildelemente isoliert, als eine n-diffundierte Schicht anstelle eines Isolators auszubilden.

Wie in Fig. 1"(-B) gezeigt ist, ist die Festkörper- Bildabtastvorrichtung so angeordnet, daß die normalerweise EIN geschalteten SITs 20 _±±, 2Q₁₂, ..., 20 _mn>. welche jeweils den voranstehend beschriebenen Aufbau aufweisen, als Matrix angeordnet sind, und Signale werden nach dem X-Y Adressierverfahren gelesen. Im einzelnen ist der Drain jedes SITs, welches ein Bildelement darstellt, geerdet, und die jeweiligen Gate-Anschlüsse der SITs, welche entlang Linien angeordnet sind, die sich in der Richtung der X-Achse erstrecken, sind mit jeweiligen

Zeilenleitungen 21 ,, 21 „ 21 verbunden. Dagegen

sind die jeweiligen Sources der SITs, welche entlang Linien angeordnet sind, die sich in Richtung der Y-Achse erstrecken, mit jeweiligen Spaltenleitungen 22 ., 22 „, ..., 22 verbunden, welche gemeinsam mit einer Videoleitung 24 über jeweilige Transistoren 23 -, 23 „, ...,

23 zur Spaltenauswahl verbunden sind. Eine Videospannung V„ ist über einen Lastwiderstand 25 an die Videoleitung

24 angeschlossen.

Die Zeilenleitungen 21 ., 21 „, ..., 21 sind mit einer vertikalen Abtastschaltung 26 verbunden, so daß Signale ΦηΛ, 0po> ■··> 0p jeweils an diese Zeilenleitungen angelegt werden. Andererseits sind die jeweiligen Gate-Anschlüsse der Spaltenwahltransistoren 23 * , 23 „, ..., 23 mit einer horizontalen Abtastschaltung 27 verbunden, so daß Signale 0e-i > 0ς?> 0c jeweils an diese Gate-Anschlüsse angelegt werden.

Nachfolgend werden das vertikale Abtastsignal 0p und das horizontale Abtastsignal 0_ς auf der Grundlage der Signalformaufstellung von Fig. l(C) geschildert. Jedes

der Signale 0_G1, 0_G2· ···» ^weist eine Spannung V,„

mit

einer relativ kleinen Amplitude und eine Spannung V,_R mit einer größeren Amplitude als das erste Signal auf und ist so gesetzt, daß das Signal $„ den Wert von V,„ während einer horizontalen Abtastperiode t,, während einer Zeilenlinie annimmt und den Wert von V.p während einer Austastperiode t_R, an, daß heißt während eines Zeitabschnittes zwischen einer abgeschlossenen horizontalen Abtastung einer Zeile bis zum Beginn der horizontalen Abtastung der nächstfolgenden Zeile. Die horizontalen Abtastsignale 0_S1, 0_S2,..., welche an die jeweiligen Gate-Anschlüsse der Spaltenwahltransistoren angelegt werden, sind zur Auswahl der zugehörigen Spaltenleitungen verwendete Signale. Der niedrige Pegel der Signale wird auf einen Spannungswert gesetzt, bei welchem die Spaltenwahltransistoren AUS geschaltet sind, während der hohe Pegel der Signale auf einen Spannungswert gesetzt wird, bei welchem diese Transistoren EIN geschaltet sind.

Fig. 2 ist ein Schaltungsdiagramm eines Bildelementes zur Beschreibung der Betriebsweise jedes Bildelementes. Die Bezugsziffer 20 bezeichnet einen SIT, der normalerweise EIN geschalteten Art, welcher einen geerdeten Drain 1, ein Gate 4, einen zwischen dem Gate 4 und einem Gate Anschluß 8 ausgebildeten Kondensator 7, und eine Source 3 umfaßt. Gate 4 und der Drain 1 des SITs bilden zusammen eine p-n Übergangsdiode Dp aus, wie durch die gestrichelte Linie angedeutet. Die Spannungs-Stromcharakteristik der Diode Dp, das heißt die Beziehung zwischen dem GatePotential Vp und dem Gate-Drain Strom Ip ist so, wie in Fig. 3(A) dargestellt. Wenn die Spannung Vp über der Diode Dp die vorgegebene Schwellenspannung 0_ß des p-n Übergangs überschreitet, fließt ein Strom in Vorwärtsrichtung.

Der zwischen der Source und dem Drain des SITs fließende Strom Ip. bestimmt sich nach der Gate-Spannung V Bei einem typischen normalerweise EIN-geschalteten SIT ist Ip. proportional der Exponentialfunktion von V„ und zeigt daher einen charakteristischen Verlauf, wie er in Fig. 3(B) angegeben ist.

Als nächstes werden in Bezug auf Fig. 4 Änderungen des Gate-Potentials beim Anlegen des Signals 0„ über die Kapazität 7 an das Gate 4 des in Fig. 2 dargestellten SITs beschrieben. Wenn das Signal 0_G zum Zeitpunkt t. den Wert V,_R annimmt, wird die Kapazität 7 schnell bis zu einem Spannungswert (V,_R - 0„) geladen. Demzufolge nimmt die Gatespannung V„ den gleichen Wert an wie 0_ß.

Wird dann das Signal 0_ß gleich 0 Volt zum Zeitpunkt tp, so wird die Diode D„ umgekehrt vorgespannt und daher fließt kein Strom I„. Daher wird die Spannung (V,„ - 0_ß) über der Kapazität 7 aufrechterhalten und V„ = -V,_R + 0_ß. Daraufhin wird infolge der Bestrahlung mit Licht eine Ladung Q. gesammelt, bis zu einem Zeitpunkt t₃, bei welchem das Signal_/aC auf den Wert V-, angehoben wird, und daher steigt V„ um A^r - Qi /C„ an, um gleich -V/-_R / + /lVp zu werden.

Wird V/„ zum Zeitpunkt to angelegt, so steigt die Gate-Spannung V„ auf -V/p. +Xr⁺ A^Q ⁺ ^i/G"^¹^ ^zu di^esem Zeitpunkt der Spaltenwahltransistor 23 EIN geschaltet, in Reaktion auf das Signal ^₅, so fließt ein wie in Fig. 3(B) dargestellter Strom Ip₁₁ durch den SIT. Dieser Strom Ip₁₁ bewirkt einen Spannungsabfall V = I_ni " R. über den Lastwiderstand (dessen Widerstandswert durch R. gegeben ist) 25, wodurch ein Ausgangssignal V = V„ - !„. " R. auf der Videoleitung 24 erzeugt wird. Da sich der Strom Ip... mit jdV„ ändert, kann ein zur einfallenden Lichtmenge korrespondierendes Signal ausgelesen werden.

In Fig. 4 wird, wenn das Signal ^„ wieder zu einem Zeitpunkt t- den Wert V/p erreicht, das Gate-Potential Vp gleich ^_R. Daher wird die bis dahin angesammelte Ladung Q, gelöscht. Wird zum Zeitpunkt t,- das Signal jzC gleich 0 Volt, so wird das Gate-Potential V„ auf den Wert V„

b b

= -V/p + /d wieder zurückgesetzt, und es beginnt die Ansammlung von Ladung für das nächste Feld.

Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, ist der Wert der Spannung V/_R des Signals /f„, welches eine relativ große Amplitude aufweist, so ausgesucht, daß er die Bedingung V/_ ^ V/_R - ^ V_ erfüllt, aus der Bedingung, daß das Gate-Potential zum Zeitpunkt t«, nämlich V_ß = -V/_R + /r> + Δ^η ⁺ V/g kleiner ist als of _R, das heißt, daß -V/p + /r + Δ^ω ⁺ Vf/n ^/r i^st» ^s0 daß ^zum Zeitpunkt der Wahl der Zeile kein Gate-Strom fließt.

Als nächstes wird auf der Grundlage der prinzipiellen Betriebsweise eines voranstehend beschriebenen Bildelementes die Betriebsweise der in Fig. l(B) gezeigten Festkörper-Bildabt astvorrichtung erläutert.

Wird in Reaktion auf den Betrieb der vertikalen Abtastschaltung 26 das Signal $n« zu V/», so werden die mit der Zeilenleitung 21 ₁ verbundenen SITs ausgewählt, und wenn die Spaltenwahltransistoren 23 ^, 23 „> ···» 23 nacheinander EIN geschaltet werden durch die zugehörigen

Signale /c*, /co' "'"' 'Sn' ^^^e ^^us9^an9^ssi9^na^-^e der horizontalen Abtastschaltung 27 sind, werden optische Signale nacheinander von den SITs 20 .., 20 .„> ···. 20 . über die Videoleitung 24 ausgegeben. Dann werden diese SITs wieder zurückgesetzt, wenn das Signal /_r1 den hohen Pegel annimmt.

Wenn dann das Signal /,p gleich V/_ß wird, werden die

/_ß

mit der zweiten Zeilenleitung 21 „ verbundenen SITs ausgewählt, und optische Signale werden aufeinander folgend von den SITs 20 ₂₁, 20 ₂₂, .... 20 _2n in Reaktion auf die horizontalen Abtastsignale /c^, /on> ···»Xsn ^aus9^e~ lesen. Danach werden diese SITs wieder zurückgesetzt. Daraufhin werden optische Signale aufeinander folgend von den jeweiligen Bildelementen auf eine ähnliche Weise wie voranstehend beschrieben ausgelesen, und es wird daher ein Videosignal für ein Feld erhalten.

Es ist experimentell bestätigt worden, daß die voranstehend beschriebene Betriebsweise glatt vonstatten geht. Bei der in Fig. l(A) dargestellten Anordnung wird der Gate-Drain-Strom entsprechend klein, infolge des Widerstands der Epitaxieschicht 2, wenn die Entfernung Ip_n zwischen jedem Gate-Bereich 4 und dem Drain 1 groß ist, so daß das Gate-Potential unvollständig zurückgesetzt werden kann. Aus diesem Grunde wird die Entfernung 1„- vorzugsweise auf einen relativ kleinen Wert gesetzt, beispielsweise 1 bis 3 pm, und zwar die nennenswerte Entfernung. Der Austastzeitraum t_R, beträgt 12 ps im Falle des NTSC-Standard-Fernsehsystems, und das Gate-Potential kann ausreichend unter den voranstehend beschriebenen Bedingungen innerhalb dieses Zeitraums zurückgesetzt werden.

Die voranstehend beschriebene Ausführungsform der bekannten Vorrichtung, welche in der genannten Patentanmeldung bechrieben ist, wird bei einer Fernsehkamera angewendet, welche dauernd Bilder aufnimmt. Die voranstehend beschriebene Patentanmeldung offenbart eine weitere Ausführungsform, welche geeignet für eine sogenannte elektronische Kamera verwendet werden kann, welche Bilder Bild für Bild aufnimmt.

Fig. 5(A) zeigt die Schaltungsanordnung der zweiten Aus-

führungsform der bekannten Vorrichtung, während Fig. 5(B) ein Signalformdiagramm der verwendeten Signale zeigt, um die Betriebsweise zu beschreiben. Die grundsätzliche Anordnung dieser Ausführungsform ist die gleiche wie die der Ausführungsform, welche in Fig. l(B) dargestellt ist. Die erstere unterscheidet sich jedoch geringfügig von der letzteren darin, daß die gemeinsam verbundenen Drains 1 der SITs 20 ^, 20 .„, ...,20 , welche jeweilige Bildelemente darstellen, mit einer Rücksetzschaltung 40 verbunden sind, so daß ein Reset-Signal ^L an den Drain 1 jedes SITs angelegt wird.

In Fig. 5(B) stellt das Bezugszeichen ^L ein Rücksetzsignal dar, welches dem Drain 1 jedes SITs zugeführt wird. Das Rücksetzsignal ^_R nimmt einen negativen Spannungswert (-V_R) nur während eines Zeitraumes an, wenn es das Gate-Potential jedes SITs zurücksetzt, und nimmt während des anderen Zeitraums den Wert von 0 Volt an. Die vertikalen Abtastsignale /_G1, /ro' "'" ^{werclen nur} auf einen hohen Pegel V/» angehoben, wenn die zugehörigen Zeilenleitungen 21 ., 2I₂. ··· abgetastet werden, und nimmt den Wert von 0 Volt in dem anderen Zeitraum an. Die horizontalen Abtastsignale fic*> /s2' """ bewirken die Spaltenauswahl. Das Bezugszeichen SH bezeichnet den Öffnungs- und Verschließbetrieb eines Verschlusses einer elektronischen Kamera, während Y_n den Verlauf des Gate-Potentials darstellt.

Nachstehend wird die Betriebsweise der vorgenannten Vorrichtung auf der Grundlage des Signalformdiagramms von Fig. 5(B) geschildert. Wird das Rücksetzsignal ^r, zum Zeitpunkt t* eine negative Spannung (-Vp), so fließt ein Strom zwischen den Gates und Drains sämtlicher SITs.

Daher wird das Gate-Potential V„ zurückgesetzt auf -V„ +

- 10 -

1}

Danach wird der Verschluß zu einem Zeitpunkt t„ geöffnet, um eine Bestrahlung mit Licht zu ermöglichen. Daher steigt das Gate-Potential Vg auf -V_R + ^ + /Wr,. Dann nimmt das vertikale Abtastsignal /„* einen hohen Pegel V/„ zu einem Zeitpunkt to an. Demzufolge steigt das Gate-Potential V„ der mit der Zeilenleitung 2.1 _Λ verbundenen SITs

b -L

auf einen Wert -V₀ + /_D + /[M_n + Vy_n, und beim EIN-Schalten der Spalten-Transistoren in Reaktion auf die horizontalen Abtastsignale /a«> /$?' '""' /sn ^wera"^{en au}f~ einanderf olgend Signale von den zugehörigen SITs 20 ,.,. , 20 .„, ..., 20 _ln ausgelesen.

Dann wird zu einem Zeipunkt t. das Signal /„,von V/„ auf 0 Volt geändert und das Signal /„„auf den hohen Pegel V/„ angehoben, wodurch aufeinanderfolgend Signale von den jeweiligen SITs 20 „., 20 „„, ... ausgelesen werden. Daraufhin werden jeweils Signale von den SITs

20 „„, 20 „„, ..., 20 auf ähnliche Weise wie voran-31 j c mn

stehend beschrieben ausgelesen, wodurch ein Videosignal für ein Bild erhalten wird. Nimmt zu einem Zeitpunkt t_R das Rücksetzsignal /_ß einen negativen Spannungswert (-V_n) an, so fließt ein Strom zwischen den Gates und Drains sämtlicher SITs. Dies hat zur Folge, daß all die Gate-Potentiale V„, welche durch die Bestrahlung mit Licht angehoben wurden, auf -V_R + fi- zurückgesetzt werden, wodurch eine Lichteinstrahlung für das nächste Bild erfolgen kann.

Fig. 6(A) zeigt eine durch teilweise Modifizierung der Ausführungsform der bekannten Festkörper-Bildabtastvorrichtung, die in Fig. l(B) dargestellt ist, erhaltene Vorrichtung. Die zum Betrieb jedes SITs in Fig. l(B) verwendete Schaltung verwendet die sogenannte geerdete Drain-Anordnung, bei welcher der Drain geerdet ist und eine positive Spannung an die Source angelegt wird, um

das Ausgangssignal auszulesen, in ähnlicher Weise wie bei der zweiten voranstehend beschriebenen Ausführungsform Jedoch verwendet die in Fig. 6(A) dargestellte bekannte Vorrichtung die sogenannte Source-Folger-Anordnung, bei welcher eine positive Spannung an den Drain angelegt wird und die Source durch einen Lastwiderstand geerdet ist.

Da eine positive Spannung an die Drain-Seite angelegt wird, ist es in diesem Fall erforderlich, um jeweils das Gate-Potential zurückzusetzen, jeweil Rücksetztransistoren 50 *, 50 ρ, ...,50 für die Spaltenleitungen 22 *, 22 ₂, ..., 22 bereit zu stellen, an welche die jeweiligen Quellen der SITs angeschlossen sind, um diese Spaltenleitungen zu erden. Die Bezugsziffer 51 bezeichnet eine Rücksetzsteuerschaltung, welche Rücksetzimpulse an die jeweiligen Gates der voranstehend beschriebenen Rücksetztransistoren abgibt. Die jeweiligen Drains der Bildelemente sind gemeinsam auf dem Substrat verbunden, und eine positive Drain-Spannung V_n ist an die Drains angelegt.

Die Auswahl der Abtastsignale /_G1, /ro> ··■ ^una"

^₅₂, ... welche jeweils an die Zeilen- und Spaltenleitungen angelegt werden, erfolgt ähnlich wie bei der bekannten Vorrichtung, die in Fig. l(C) dargestellt ist und ist selbst in Fig. 6(B) dargestellt. Die Anordnung unterscheidet sich von der in Fig. l(C) dargestellten Vorrichtung nur darin, daß vor dem Anlegen einer Spannung mit einer Amplitude V /_R zum Zeitpunkt t₁, wenn die Zeilenauswahlsignale ^p₁, /p_?I ... zurückgesetzt werden, die Rücksetztransistoren 50 ., 50 „. ···. 50 , deren Drains jeweils mit den Spaltenleitungen 22 <., 22 _?, ... verbunden sind, EIN geschaltet werden in Reaktion auf den Rücksetzimpuls ^_R, wodurch die Spaltenleitungen geerdet werden.

'is

Zum Rücksetzzeitpunkt t.. erhalten sämtliche Sources der SITs auf allen Spaltenleitungen, welche mit einer ausgewählten Zeilenleitung verbunden ist, Erdpotential und das Potential V/_R wird an die Gates der SITs angelegt. Demzufolge fließt ein Strom in Vorwärtsrichtung zur Erde durch die Spaltenleitungen und die Rücksetztransistoren und bewirkt das Rücksetzen des Gate Potentials. Die Änderungen des Gate-Potentials sind in Fig. 6(C) dargestellt.

Bei der in Fig. l(B) dargestellten bekannten Vorrichtung wird das Gate-Potential mit einem vorwärts gerichteten Strom zurückgesetzt, welcher vom Gate zum geerdeten Drain jedes SITs fließt. Andererseits wird bei dieser vorbekannten Vorrichtung das Gate-Potential zurückgesetzt mit einem vorwärts gerichteten Strom, welcher von dem Gate zur Source fließt, welche mit jeder der Spaltenleitungen 22 ., 22 ρ, ... verbunden ist, welche über die zugehörigen Rücksetztransistoren 50 ., 50 „, ... geerdet sind. Die Betriebsweise dieser vorbekannten Vorrichtung im Bezug auf die anderen Aspekte ist vollständig gleich der Betriebsweise der zuerst beschriebenen bekannten Vorrichtung.

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist, wenn der Spannungsabfall zwischen Drain und Source jedes der Rücksetztransistoren 50 ., 50 ρ, ... zum Zeitpunkt des Rücksetzens des Gate-Potentials groß ist, die zum Zurücksetzen des Gate-Potentials erforderliche Zeit entsprechend vergrößert. Daher muß der Widerstand der Rücksetztransistoren in EIN geschaltetem Zustand minimalisiert werden. Hierzu ist es erforderlich, daß jeder Rücksetztransistor ein genügend großes Verhältnis von Gate-Breite zur Gate-Länge aufweist.

Wie voranstehend beschrieben hat die Festkörper-Bild-

abtastvorrichtung, welche von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, zahlreiche Vorteile. Jedoch weist bei dieser Vorrichtung das Ausgangssignal jedes Bildelementes einen Offset- oder Dunkel-Ausgangssignalanteil auf, wie bei konventionellen Festkörper-Bildabtastvorrichtungen, welche SITs verwenden. Bei diesen konventionellen Festkörper-Bildabtastvorrichtungen muß daher das Offset- oder Dunkelausgangssignal aufgehoben werden. Fig. 7(A) zeigt die allgemeine Schaltungsanordnung einer bekannten Festkörper-Bildabtastvorrichtung, welche SITs verwendet und mit einer Vorrichtung zur Kompensation des Offset- und Dunkelausgangssignals ausgerüstet ist, wogegen Fig. 7(B) die Signalformen der Vorrichtung zeigt.

In Fig. 7(A) bezeichnet die Bezugsziffer 61 eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung mit SIT-Bildabtastelementen 62. Die Vorrichtung 61 umfaßt Licht-abgeschirmte Bildelemente 63 auf der ersten Bit Leitung, eine vertikale Abtastschaltung 64, Spaltenwahltransistoren 65, eine horizontale Abtastschaltung 66, eine Videoleitung 67, einen Lastwiderstand 68 und eine Videostromversorgung 69. Da funktionale Glieder jeder der Schaltungen ähnlich sind wie bei den voranstehend beschriebenen Ausführungsformen der bekannten Vorrichtung ist deren Beschreibung ausgelassen.

Mit der Bezugsziffer 70 ist ein Wechselschalter bezeichnet, welcher mit der Videoleitung 67 verbunden ist. Der Schalter 70 bewirkt eine Wechselschaltung, so daß das Offset- oder Dunkelsignal, welches in dem Videoausgangssignal V. enthalten ist, das in Fig. 7(B) dargestellt ist, in einer Sample-and-hold-Schaltung 71 gehalten wird. Genauer gesagt bewirkt der Schalter 70 eine Wechselschaltung auf eine solche Weise, daß das Ausgangssignal jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente auf der ersten Bit-

Leitung in der Sample-and-hold-Schaltung 71 während einer horizontalen Abtastperiode t,, gehalten wird, und das Videoausgangssignal der zweiten Bitleitung und die der darauffolgenden Bitleitungen werden an eine Differenzverstärkerschaltung 72 gegeben. Der Schaltung 72 werden das Ausgangssignal der lichtabgeschirmten Bildelemente und die Videoausgangssignale der zweiten Bitleitung und der darauffolgenden Bitleitungen zugeführt und sie gibt ein Signal ab, welches die Differenz zwischen diesen Signalen repräsentiert. Das in Fig. 7(B) dargestellte Videoausgangssignal V„ stellt Bildelementausgangssignale von der Differenzverstärkerschaltung 72 dar, welche diese nach Eliminierung jeglicher Offset- und Dunkelausgangssignale abgibt.

Die voranstehend beschriebene Festkörper-Bildabtastvorrichtung weist jedoch folgenden Nachteil auf. Beispielsweise in einem Zustand, in welchem die Umgebungstemperatur relativ hoch ist, oder in einem Zustand, in welchem die Vorrichtung mit einem Verschluß ausgerüstet und die Umgebung relativ dunkel und die zur Integration erforderliche Zeit demzufolge vergrößert ist, wird das Dunkelsignal entsprechend vergrößert, und daher ist der Dynamikbereich (Sättigungsausgangssignal gegenüber dem Dunkelsignal) unerwünscht verringert.

Unter Berücksichtigung des voranstehend beschriebenen Nachteils der konventionellen Festkörper-Bildabtastvorrichtung liegt daher der vorliegenden Erfindung hauptsächlich die Aufgabe zugrunde, eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche es ermöglicht, ein Videoausgangssignal zu erhalten, welches kein Offset- oder Dunkelsignal aufweist, ohne den Dynamikbereich zu verringern.

Zur Lösung der Aufgabe stellt die Erfindung eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung mit folgenden Merkmalen zur Verfügung: Zeilenleitungen, an die jeweils Zeilenauswahl-Steuersignale angelegt werden; Spaltenleitungen, an welche jeweils Spaltenauswahlsteuersignale angelegt werden; mehrere normalerweise EIN geschaltete statische Induktionstransistoren, welche jeweils Bildelemente darstellen, wobei jeder der Transistoren eine erste Hauptelektrode aufweist, welche mit einer jeweils korrespondierenden Spaltenleitung verbunden ist, eine zweite Hauptelektrode, welche gemeinsam mit den jeweiligen zweiten Hauptelektroden der anderen Transistoren verbunden ist, einen Kanalbereich, welcher zwischen diesen Hauptelektroden und dem Gate-Bereich angeordnet ist; eine Kapazität, die zwischen dem Gate-Bereich jedes der Transistoren und der jeweils korrespondierenden Zeilenleitung angeschlossen ist; und eine Vorrichtung, um den Gate Bereich umgekehrt vorzuspannen, wenn ein Signal von jedem der Bildelemente ausgelesen wird. Bei dieser Vorrichtung sind einige der Bildelemente vom Licht abgeschirmt, um als lichtabgeschirmte Bildelemente zu dienen, und es wird eine automatische Steuerschleife bereitgestellt, welche die Spannungspegel jedes der Zeilenauswahlsignale nach dem Ausgangssignal des korrespondierenden lichtabgeschirmten Bildelementes steuert, wobei der Spannungspegel jedes Zeilenauswahlsignals automatisch auf eine derartige Weise gesteuert wird, daß das Ausgangssignal des zugehörigen lichtabgeschirmten Bildelementes zu 0 wird.

Aufgrund der voranstehend beschriebenen Anordnung wird in vorteilhafter Weise ein Videoausgangssignal erhalten, welches kein Offset- oder Dunkelsignal aufweist, ohne den Dynamikbereich zu verringern, welchen ursprünglich jedes SIT-Bildabtastelement aufweist.

ί9

Die voranstehenden und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung näher in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen erläutert. 5

Die Fig. 1 bis 6 zeigen zusammen eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung, welche von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung früher veröffentlicht wurde.

Es zeigen:

Fig. l(A) eine Schnittansicht eines SITs, welches ein Bildelement einer Ausführungsform der vorbekannten Vorrichtung darstellt; 15

Fig. l(B) die allgemeine Schaltungsanordnung der Ausführungsform der vorbekannten Vorrichtung;

Fig. l(C) eine Aufstellung der Signalformen, welche die Betriebsweise der Ausführungsform dar

stellen ;

Fig. 2 einen Schaltplan eines Bildelementes der bekannten Vorrichtung;
25

Fig. 3(A) und 3(B) jeweils den Zusammenhang von V„ und I„ bzw. V_n und I_n eines SITs, welcher ein

b b U

Bildelement der bekannten Vorrichtung darstellt;

Fig. 4 eine Aufstellung von Signalformen zur Erläuterung der in Fig. 2 dargestellten Schaltung;

Fig. 5(A) die allgemeine Schaltungsanordnung einer anderen Ausführungsform der vorbekannten Vorrichtung;

JtO

Fig. 5(B) eine Aufstellung von Signalformen zur Erläuterung der in Fig. 5(A) dargestellten Ausführungsform ;

Fig. 6(A) den allgemeinen Schaltungsaufbau einer weiteren

Ausführungsform der vorbekannten Vorrichtung;

Fig. 6(B) eine Aufstellung der Signalformen zur Erläuterung der Betriebsweise der in Fig. 6(A) dargestellten Ausführungsform; und

Fig. 6(C) Änderungen des Gate Potentials der Ausführungsform von Fig. 6(A).

Fig. 7(A) die allgemeine Schaltungsanordnung einer weiteren konventionellen SIT-Festkörper-Bildabtastvorrichtung; und

Fig. 7(B) eine Aufstellung von Signalformen zur Erläuterung der Betriebsweise der konventionellen

Vorrichtung von Fig. 7(A).

Die Fig. 8 bis 16 zeigen zusammen die Festkörper-Bildabtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. 25

Es zeigen:

Fig. 8 den grundsätzlichen Schaltungsaufbau der erfindungsgemäßen Festkorper-Bildabtastvorrichtung;

Fig. 9 den allgemeinen Schaltungsaufbau einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 10 ein Diagramm des in der Vorrichtung auftretenden Offsets;

Fig. 11 eine Darstellung des Dunkelausgangssignals, welches in der Vorrichtung auftreten kann;

Fig. 12 eine Aufstellung von Signalformen zur Darstellung der Betriebsweise des Eliminierens des in der

Vorrichtung auftretenden Offsets;

Fig. 13 eine Aufstellung von Signalformen zur Erläuterung der Betriebsweise des Eliminierens des in der Vorrichtung auftretenden Dunkelausgangssignals;

Fig. 14 den allgemeinen Schaltungsaufbau einer weiteren

Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 15 den funktionalen Zusammenhang zwischen V„ und Ip. der Festkörper-Bildabtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 16 die funktionale Abhängigkeit von V» und I_Q der bekannten Festkörper-Bildabtastvorrichtung.

Ausführungsformen der Festkörper-Bildabtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 8 zeigt den grundsätzlichen Sehaltungsaufbau der FestkÖrper-Bildabtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Bezugsziffer 80 bezeichnet eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung mit Bildabtastelementen 81, von denen jedes ein Bildelement darstellt. Jedes Element besteht beispielsweise aus den voranstehend beschriebenen SITs, von der Art, welche normalerweise EIN geschaltet ist, wie sie von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung offenbart sind, und einer Kapazität. Der SIT umfaßt

eine erste Hauptelektrode, eine zweite Hauptelektrode, welche gemeinsam mit den zweiten Hauptelektroden der anderen SITs verbunden ist, einen zwischen diesen Hauptelektroden angeordneten Kanalbereich, und einen Gate-Bereich, während die Kapazität in dem Gate-Bereich bereitgestellt wird. Die Bildelemente, welche die Bildabtastelemente 81 darstellen, sind in einer Matrix angeordnet: Hierbei ist m die Nummer jeder der Zeilenleitungen (nicht dargestellt); und ji die Nummer jeder der Spaltenleitungen (nicht dargestellt). Optische Signale werden jeweils von den Bildelementen mit der X-Y Adressiermethode ausgelesen. Die Bezugsziffer 82 stellt lichtabgeschirmte Bildelemente dar, welche dadurch erhalten werden, daß die in der ersten Bit-Position jeder der Zeilenleitungen bereitgestellten Bildelemente abgeschirmt werden. Es wird darauf hingewiesen, daß ji lichtabgeschirmte Bildelemente 82 auf der ersten Zeilenleitung angeordnet sein können.

Die Bezugsziffer 83 bezeichnet eine vertikale Abtastschaltung, an welche £ Zeilenleitungen angeschlossen sind, so daß jeweils Signale /_G1> ^g?' '""' ^G ^an diese Zeilenleitungen angelegt werden. Spaltenwahltransistoren §4 sind jeweils mit den entsprechenden Spaltenleitungen verbunden. Eine horizontale Abtastschaltung 85 legt Signale ^Sl' ^S2' "'"' /sn ^{an zu}9^enö'^rige Spaltenwahltransistoren an. Mit der Bezugsziffer 86 ist eine Videoleitung bezeichnet, an welche ein Ausgangsanschluß £7 und eine Videostromversorgung 88 angeschlossen sind, mit der ein Lastwiderstand verbunden ist.

An die Videoleitung 86 ist weiterhin ein Nachweisabschnitt 89 zum Eliminieren jeglicher Offset- und Dunkelausgangssignale angeschlossen, welche in den Bildelementausgangs-35

Signalen der Vorrichtung 80 enthalten sein können. Der Nachweisabschnitt 89 besteht aus einer Sample-and-hold Schaltung oder einer Integrierschaltung und einem Komparator (die beide nicht dargestellt sind). Eine Steuerschaltung 90 ist an die Ausgangsseite des Nachweisabschnitts 89 über den Komparator angeschlossen und die vertikale Abtastschaltung 83 ist mit der Steuerschaltung 90 verbunden.

Die Anordnung ist so getroffen, daß das Ausgangssignal jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente 82 von der Sample-and-hold-Schaltung aufgenommen und gehalten oder aber durch die Integrierschaltung integriert wird, während das Ausgangssignal der Sample-and-hold-Schaltung oder der Integrierschaltung mit einer festlegbaren Referenzspannung in dem Komparator verglichen wird, und die an die vertikale Abtastschaltung 83 angelegte Versorgungsspannung wird auf der Grundlage des Ausgangssignals des !Comparators gesteuert.

Es wird darauf hingewiesen, daß der Komparator in dem Nachweisabschnitt 89 durch einen Differenzverstärker ersetzt werden kann, welcher ein Ausgangssignal liefert, das proportional zur Differenz zwischen Ausgangssignal des lichtabgeschirmten Bildelementes und der Referenzspannung ist. Die Verwendung eines derartigen Referenzverstärkers ermöglicht eine gewünschte automatische Steuerung auf einfache Weise. Die Benutzung eines Komparators oder eines Referenzverstärkers in dem Nachweisabschnitt erfolgt auf die gleiche Weise wie bei anderen, nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen.

Nachstehend wird eine Beschreibung der grundsätzlichen Betriebsweise der Festkörper-Bildabtastvorrichtung mit 35

der voranstehend genannten Schaltungsanordnung gegeben. Wird in Reaktion auf den Betrieb der vertikalen Abtastschaltung 83 das vertikale Abtastsignal /p* zu V ,„, so werden die mit der ersten Zeilenleitung verbundenen SITs ausgewählt, und die Spaltenwahltransistoren 84 werden aufeinanderfolgend EIN geschaltet durch die zugehörigen Signale ^c-] > /m . ---Zq > welche Ausgangssignal der horizontalen Abtastschaltung 85 sind. Zu diesem Zeitpunkt wird das Ausgangssignal jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente 82 an die Sample-and-hold-Schaltung oder die Integrierschaltung in dem Nachweisabschnitt 89 angelegt, und das Ausgangssignal dieser Schaltungen wird mit der Referenzspannung in dem Komparator verglichen, dessen Ausgangssignal dann an die Steuerschaltung 90 abgegeben wird. Die Steuerschaltung 90 versorgt die vertikale Abtastschaltung 83 mit einem Steuersignal, welches auf der Grundlage des Ausgangssignals des !Comparators gebildet wird, wodurch die Versorgungsspannung gesteuert wird, die an die vertikale Abtastschaltung 83 angelegt wird. Die Versorgungsspannung wird automatisch gesteuert, bis das Ausgangssignal des Komparators zu 0 wird.

Wie voranstehend beschrieben wird das Ausgangssignal der lichtabgeschirmten Bildelemente durch den Nachweisabschnitt geleitet, welcher aus der Sample-and-hold-Schaltung oder der Integrierschaltung und dem Komparator besteht, und wird dann an die Steuerschaltung 90 angelegt, wo es in ein Steuersignal umgewandelt wird, welches die Versorgungsspannung der vertikalen Abtastschaltung 83 steuert. Daher bilden der Nachweisabschnitt 89, die Steuerschaltung 90 und die vertikale Abtastschaltung 83 zusammen eine automatische Regelschleife, welche die Versorgungsspannung der vertikalen Abtastschaltung 83 steuert, bis das Ausgangssignal des Komparators in dem Nachweisabschnitt

89 zu O wird, wodurch die Eliminierung jedes Offset- und Dunkelausgangssignals gestattet wird, welche in dem Bildelementausgangssignal der Festkörper-Bildabtastvorrichtung 80 vorhanden sein können. Das Verfahren zur Eliminierung der Offset- und Dunkelausgangssignale durch Steuerung der Versorgungsspannung der vertikalen Abtastschaltung 83 wird nachstehend noch im einzelnen beschrieben .

Fig. 9 zeigt die allgemeine Schaltungsauslegung einer Ausführungsform der Festkörper-Bildabtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung; Fig. 10 zeigt den Offset, welcher in dem Bildelementausgangssignal der Festkörper-Bildabtastvorrichtung enthalten sein kann; und Fig.

zeigt das Dunkelausgangssignal, welches in dem Bildelementausgangssignal der Festkörper-Bildabtastvorrichtung vorliegen kann.

In Fig. 9 bezeichnet die Bezugsziffer 100 eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung aus SITs der normalerweise EIN geschalteten Art, beispielsweise derer, welche von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung offenbart worden ist. In der Vorrichtung 100 sind Bildelemente 101 ,,.,,

101 ₁₂ ■^■'"mn ^^{n e}^^ner M^atri^x angeordnet, und das

Auslesen der Signale von den jeweiligen Bildelementen erfolgt durch die X-Y Adressiermethode. Im einzelnen ist der Drain jedes SITs, welches ein Bildelement darstellt, geerdet, und die jeweiligen Gate-Anschlüsse der SITs, welche entlang sich in Richtung der X-Achse erstreckender Linien angeordnet sind, sind mit jeweiligen Zeilenleitungen 102 ₁, 102 ₂, ..., 102 verbunden. Das erste SIT der in jeder der Zeilen angeordneten SITs, also der Bildelemente 101.., 101 „„ , ..., 101 , , ist

11 c\ ' ml

jeweils abgeschirmt, um als lichtabgeschirmtes Bildelement 35

zu dienen. Die jeweiligen Sources der sich entlang der Richtung der Y-Achse erstreckenden Linien angeordneten SITs sind mit jeweiligen Spaltenleitungen 103 ,. , 103 ₂» .... 103 verbunden, welche wiederum gemeinsam mit einer Videoleitung 105 über jeweilige Spaltenwahltransistoren 104 ., 104 ₂, ..., 104 verbunden sind. Eine Videospannung (V„) 107 ist an die Videoleitung 105 über einen Lastwiderstand 106 angelegt. Weiterhin ist die Videoleitung 105 mit einem Ausgangsanschluß 108 versehen.

Die Zeilenleitungen 102 ^, 102 ₂, ... 102 _m sind mit einer vertikalen Abtastschaltung 109 verbunden, so daß Signale /_r1· /λ_?, ..., /ρ jeweils an diese Zeilenleitungen angelegt werden. Andererseits sind die jeweiligen Gate Anschlüsse der Spaltenwahltransistoren 104 ., 104 „. ..., 104 mit einer horizontalen Abtastschaltung 110 verbunden, so daß Signale ^ςι> /c?> ···> /c jeweils an diese Gate Anschlüsse angelegt werden.

Eine Sample-and-hold-Schaltung 111 ist mit der Videoleitung 105 und dem Anschlußpunkt zwischen dem Gate Anschluß des die erste Spalte auswählenden Transistors

104 . und der horizontalen Abtastschaltung 110 verbunden. Die Sample-and-hold-Schaltung 111 nimmt ein Videoausgangssignal auf und hält es, welches über die Videoleitung

105 geliefert wird, und gibt es an einen Eingangsanschluß eines Komparators 112 ab. Der andere Eingangsanschluß des Komparators 112 wird mit einer festlegbaren Referenzspannung V _f von einer Referenzspannungsversorgung 113 versorgt.

Eine Steuerschaltung 114 empfängt das Ausgangssignal vom Komparator 112 und gibt ein Steuersignal zum Steuern der Versorgungsspannung ab, welche an die vertikale Abtastschaltung 109 angelegt wird, auf der Grundlage des Ausgangssignals des Komparators 112. Es wird darauf hinge-

-erdaß die Pegelsteuerung der Versorgungsspannung nachstehend noch beschrieben wird.

Als nächstes wird die Betriebsweise der Festkörper-Bildabtastvorrichtung IDO von Fig. 9 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung werden die SITs ausgewählt, welche mit der ersten Zeilenleitung 102 . verbunden sind, wenn das Signal /_G1 auf den Wert V ,„ in Folge des Betriebs der vertikalen Abtastschaltung 109 angehoben wird. Dann werden die Spaltenwahltransistoren 104 ₁, 104 ₂, ..., 104 _n aufeinanderfolgend EIN geschaltet durch die jeweiligen Signale /c^i feo> · · ■· ι $q > welche Ausgangssignal der horizontalen Abtastschaltung 110 sind. In Reaktion auf diesen Vorgang werden optische Signale nacheinander folgend von den jeweiligen Bildelementen 101 _1±, 101 ₁₂,..., 101 _ln über die Videoleitung 105 abgegeben. In diesem Fall wird das Ausgangssignal des ersten lichtabgeschirmten Bildelementes 101 -,. zuerst aufgenommen und gehalten durch die Schaltung 111. Im einzelnen wird, wenn das Signal ^. den Spaltenwahltransistor 104 . zum EIN schalten veranlaßt, das Signal ^, gleichzeitig auch an die Sample-and-hold-Schaltung 111 gegeben. Dies führt dazu, daß das Gate in der Schaltung 111 für einen Zeitraum geöffnet ist, in welchem das Signal ^₅₁ daran angelegt ist. Wenn dieses Gate offen ist, ist demzufolge das Ausgangssignal des lichtabgeschirmten Bildelementes 101 ^₁ Eingangsgröße für die Sample-and- hold-Schaltung 111, und das Ausgangssignal der Schaltung 111 ist Eingangsgröße für den Komparator 112, wo es mit der Referenzspannung V _f verglichen wird. Das Ausgangssignal des Komparators 112 ist an die Steuerschaltung 114 zurückgeführt, und das Steuersignal der Steuerschaltung 114 steuert die Versorgungsspannung der vertikalen Abtastschaltung 109 auf eine solche Weise, daß das Ausgangssignal vom Komparator 112 zu 0 wird.

Wird das Ausgangssignal des Komparators 112 Null als Ergebnis der voranstehend beschriebenen Steuerung der Versorgungsspannung, so werden das Offset- und Dunkelausgangssignal der Festkörper-Bildabtastvorrichtung 100 eliminiert. Daraufhin werden optische Signale nacheinander als Ausgangsgrößen auf die Videoleitung 105 von den Bildelementen 101 ₁₂, 101 ₁₃ 101 . gegeben, welche

sich an das erste lichtabgeschirmte Bildelement 101 .. anschließen. Dann werden diese Bildelemente zurückgesetzt, wenn das Signal ^V₅₁ auf einen hohen Pegel V ,„ angehoben wird.

Daher steuert die Steuerschaltung 114 die Versorgungsspannung der vertikalen Abtastschaltung 109 auf der Grund- lage des Ausgangssignals der lichtabgeschirmten Bildelemente 101 ^₁, wenn Bildelementsignale von den mit der ersten Zeilenleitung 102 .. verbundenen SITs ausgelesen werden, und die Steuerschaltung 114 führt fortwährend diese Steuerung aus, die bei der ersten Zeilenleitung ausgeführt wurde, in Bezug auf die lichtabgeschirmten Bildelemente 101 ₂₁, 101 „., .... 101 -, welche jeweils mit den Zeilenleitungen 102 ₀ , 102 ~, ..., 102 verbunden

C.O IT)

sind, die sich an die erste Zeilenleitung 102 ., anschliessen. In anderen Worten wird der Steuerschaltung 114 gestattet, wenn es möglich ist, charakteristische Variationen der SITs zu vernachlässigen, welche jeweils die Bildelemente 101 ^₁, 101 ₁₂, .... 101 _mn darstellen, den Steuerbetrieb für jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente 101 „., 101 ₃₁, ..., 101 , auszulassen, welche jeweils mit den sich an die erste Zeilenleitung anschliessenden Leitungen verbunden sind.

Wenn Bildelementsignale an all den SITs ausgelesen worden sind, die mit der ersten Zeilenleitung verbunden sind, so wird das Signal j/_G2 zu Vjn- Das führt dazu, daß die '

mit der zweiten Zeilenleitung 102 ₂ verbundenen Bildelemente ausgewählt werden, und es werden optische Signale aufeinanderfolgend von den Bildelementen 101 „-ι. 101 ?2' ..., 101 _? in Reaktion auf die jeweiligen horizontalen Abtastsignale /^₁, /co> ···» /c ausgelesen. Diese Bildelemente werden dann zurückgesetzt. Daraufhin werden auf ähnliche Weise wie voranstehend beschrieben optische Signale aufeinanderfolgend von den Bildelementen ausgelesen, welche an jede der verbleibenden Zeilenleitungen angeschlossen sind, und es wird dadurch ein Videosignal für jedes Feld erhalten.

Es wird darauf hingewiesen, daß es auch möglich ist, obwohl diese Ausführungsform eine Anordnung zeigt, bei welcher die Offset- und Dunkelausgangssignale der Festkörper-Bildabtastvorrichtung 100 mit Hilfe des Ausgangssignals der-lichtabgeschirmten Bildelemente der ersten Zeilenleitung eliminiert werden, die Steuerung für jede der Zeilenleitungen zu bewirken, und zwar durch Verwendung des Ausgangssignals jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente 101 ^₁, 101 _21> ..., 101 ₁ und Versorgung der vertikalen Abtastschaltung 109 mit einem Steuersignal für jede der zugehörigen Zeilenleitungen 102 ,, 102 „, 101 ₃, ..., 102 von der Steuerschaltung 114 aus.

Nachstehend erfolgt eine Schilderung einer Vorrichtung zum Eliminieren der Offset- und Dunkelausgangssignale auf der Grundlage des Steuersignals. Die Beschreibung erfolgt zunächst unter Bezug auf die Eliminierung des Offsetsignals, welches in dem Bildelementausgangssignal des Festkörper-Bildabtastgerätes 100 vorliegen kann. Bei dieser Beschreibung werden die Fig. 1 bis 4 wieder verwendet.

Wird nun angenommen, daß das Referenzzeichen I_n, von

Fig. 10 den durch ein lichtabgeschirmtes Bildelement fließenden Drain-Strom repräsentiert, wenn ein vertikales Abtastsignal ^p wie in Fig. l(C) angelegt wird, korrespondiert dieser Drain-Strom I₀, zu dem in dem Bildelementausgangssignal enthaltenen Offsetsignal. Ein derartiger Offset wird durch ungeeignetes Setzen der Spannungen V,_R und V,„ für das vertikale Abtastsignal ^„ hervorgerufen. Genauer gesagt bilden, wie in Fig. 2 dargestellt, das Gate 4 und der Drain 1 des SITs zusammen eine Diode Dp mit einem p-n Übergang, und die Spannungs-ZStromcharakteristik der Diode Dp ist so, daß, wenn die Spannung Vp über der Diode Dp die festliegende Schwellenspannung fr> des p-n Übergangs überschreitet, ein Strom in Vorwärtsrichtung fließt (vgl. Fig. 3). Der zwischen der Source und dem Drain des SITs fließende Strom I_Q wird durch die Gate-Spannung V„ festgelegt. Es wurde bereits darauf hingewiesen, daß der Drain-Strom I_Q proportional zur Exponentialfunktion der Gate-Spannung Vp bei einem normalerweise EIN geschalteten SIT ist.

Die Änderungen des Gate-Potentials, welche durch Anlegen des Signals φ~ an das Gate 4 des in Fig. 2 dargestellten SITs über den Kondensator 7 hervorgerufen werden, sind so wie bereits unter Bezug auf Fig. 4 beschrieben. Nimmt das Signal rf_G den Wert Vi_R zum Zeitpunkt t. an, so fließt ein Strom in Vorwärtsrichtung durch die Diode Dp über den Kondensator 7 und bewirkt derart deren schnelle Aufladung auf eine Spannung (V /_R - ^L). Dadurch wird die Gate-Spannung Vp zu ^_R. Wenn dann zum Zeitpunkt t„ das Signal tf~ zu 0 Volt wird, so hat die Diode D„ eine umgekehrte Vorspannung und es fließt daher kein Strom Ig. Daher wird die Spannung (V/_D - /_D) über dem Kondensator

β) π 'ο

7 aufrechterhalten und die Gate-Spannung Vp wird gleich -V/_R + ^g. Darauf wird die Ladung Q. durch die Bestrahlung mit Licht angesammelt, bis zum Zeitpunkt t₃, wenn die

Spannung V /ρ des Signals ^„ angelegt wird. Dadurch steigt die Gate-Spannung V„ um Δ^η = Q-i/Cg und wird zu -V ,_R +^d⁺ Δ^ρ. Wenn die Spannung V/p zum Zeitpunkt t« angelegt wird, wird die Gate-Spannung Vp weiter angehoben und wird zu -V^_R + /_B + AV_G + ^g-

Wenn in diesem Zustand der Spaltenwahltransistor 23 EIN geschaltet wird in Reaktion auf das Signal ^,, so fließt ein wie in Fig. 3(B) dargestellter Strom I_n. durch den SIT. Der Strom I₀₁ bewirkt einen Spannungsabfall V = I_n- " R. über dem Lastwiderstand 25 (der Lastwiderstand ist durch R. dargestellt), wodurch auf der Videoleitung 24 (vgl. Fig. 2) ein Ausgangssignal V = Vg - I_n. ' R, erzeugt wird. Da der Strom I_n. sich mit 4V„ ändert, kann ein zur Menge des einfallenden Lichts korrespondierendes Signal ausgelesen werden. Wenn das Signal ^p wieder zum Zeitpunkt t. gleich V,_R wird, wird das Gate-Potential V„ gleich φ~ < ^und di^e bis dahin angesammelte Ladung Q. wird gelöscht. Wird zum Zeitpunkt t~ das Signals oL gleich 0 Volt, so wird das Gate-Potential Vp wieder auf -V/p + /n zurückgesetzt, und das Ansammeln von Ladungen für das nächste Feld wird begonnen.

Wie aus der voranstehenden Beschreibung hervorgeht, wird die Spannung V/_R des vertikalen Abtastsignals tf~, welche eine relativ große Amplitude aufweist, so ausgewählt, daß sie einen solchen Wert annimmt, daß der Drain-Strom I._nö, welcher zur Gate-Spannung Vp = -V/p + ^_R des SITs korrespondiert, genügend klein ist, so daß der SIT AUS schaltet. Andererseits wird die Spannung V/p des Signals ^P mit relativ kleiner Amplitude so ausgesucht, daß sie die Beziehung V/„ < V/_R - ^V„ erfüllt, aus der Bedingung daß das Gate-Potential zum Zeitpunkt t-,, also Vp = -V<_R ⁺ h ^{+ 4v}G ⁺ Vg ^{kleiner als} h ^ist· ^also "V ⁺ /β

+ AVg + V/„ <^ /rf".,, so daß zum Zeitpunkt der Zeilenwahl

kein Gate-Strom fließt.

Dementsprechend ist nicht zu befürchten, daß irgendein Offset erzeugt wird, wie klar aus Punkt _a_ in Fig. 10 hervorgeht, durch Justieren und geeignetes Einstellen der Spannungen V /_R und V/„ in der Weise, daß der Drain-Strom Ip. gleich 0 ist während der Zeit, in der die Gate-Spannung Vp gleich -V/p ⁺ rfa ⁺ ^₁Zg ist.

Im folgenden wird eine Beschreibung einer Vorrichtung zum Eliminieren eines Dunkelausgangssignals gegeben, welches in dem Ausgangssignals des Bildelementes der Festkörper-Bildabtastvorrichtung 100 enthalten sein kann. Unter Bezug auf Fig. 11 wird angenommen, daß die Spannungen V/_R und V/p wie voranstehend beschrieben geeignet eingestellt sind und daß das Ausgangssignals des Bildelements daher keinen Offset enthält. Ist die Gate-Spannung V_ des lichtabgeschirmten Bildelementes auf eine Spannung V^o(R ⁺ ^R ⁺ ^ofr ⁺ ^^G' DUNKEL^ durch thermisch angeregte Löcher angehoben, so fließt ein zu dieser Gate-Spannung korrespondierender Drain Strom I_n,, , wobei dieser Strom zum Dunkel-Ausgangssignal korrespondiert. Um dieses Dunkel-Ausgangssignal zu eliminieren, ist es nur erforderlich, die Spannungen V/_R und V/-, derart einzustellen, daß der

Drain-Strom I_n, der zu der Gate-Spannung V„ = "i-V/_R +

^B ^{+ V}zfe ⁺ ^^VG^{; DUNKEL}J korrespondiert, 0 wird (vgl. den Punkt £ in Fig. 11).

Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, ist es zur Eliminierung eines Offset- oder Dunkelausgangssignals ausreichend, die Spannungen V #_R und V/_ des vertikalen Abtastsignals ^L automatisch in Übei-einstimmung mit dem Ausgangssignal jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente zu steuern.
35

Fig. 12 zeigt Signalformen beim Steuerbetrieb der Spannung V/_D der in Fig. 9 dargestellten Ausführungsform. Wie aus der Figur deutlich wird, ist es nur erforderlich, die Spannung V/_R so zu steuern, daß sie den Wert V/n, = Vj_n + ÄVj_o in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente des Festkörper-Bildabtastgerätes 100 annimmt.

Fig. 13 zeigt die Signalformen im Betrieb der Steuerung der Spannung V/„ dieser Ausführungsform. Aus der Figur wird deutlich, daß es ausreichend ist, die Spannung V/„ gemäß V /», = V_n + 4^Vp in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente des Festkörper-Bildabtastgerätes 100 zu steuern. 15

Fig. 14 zeigt die grundsätzliche Schaltungsanordnung einer weiteren Ausführungsform der Festköfper-Bildabtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 14 bezeichnet die Bezugsziffer 200 eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung aus SITs des normalerweise EIN geschalteten Typs, beispielsweise denen, welche von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung offenbart und voranstehend beschrieben worden sind. In der Vorrichtung sind Bildelemente 201 ^, 201 ₁₂, ..., 2Ό1 in einer Matrix angeordnet, und Signale werden von diesen Bildelementen nach dem X-Y Adressierverfahren ausgelesen. Im einzelnen besteht jedes Bildelement aus einem SIT, dessen Drain geerdet ist. Die Gate Anschlüsse der entlang Linien, welche sich in der Richtung der X-Achse erstrecken, angeordneten SITs sind jeweils mit Zeilenleitungen 202 ., 202 2> ■■·, 202 verbunden. Von diesen Bildelementen sind die, welche mit der ersten Zeilenleitung verbunden sind, also die Bildelemente 201 ^, 201 _12> ..., 201 ^j gegen Licht abgeschirmt und bilden derart jeweils licht-

- 3-f -

abgeschirmte Bildelemente. Die Sources der SITs, welche entlang Linien angeordnet sind, die sich in Richtung der Y-Achse erstrekken, sind jeweils angeschlossen an Spaltenleitungen 203 ., 203 „, ..., 203 , die gemeinsam über jeweilige Spaltenwahltransistoren 204 ., 204 „, ..., 204 mit einer Videoleitung 205 verbunden sind. Über einen Lastwiderstand 206 wird eine Videospannung (Vo) 207 an die Videoleitung 205 angelegt. Weiterhin weist die Videoleitung 205 einen Ausgangsanschluß 208 auf.

Die Zeilenleitungen 202 ₁, 202 ₂, ..., 202 sind derart an eine vertikale Abtastschaltung 209 angeschlossen, daß Signale /_G1, /no' ···» /ß jeweils an diese Leitungen angelegt werden. Andererseits sind die jeweiligen Gate-Anschlüsse der Spaltenwahltransistoren 204 ,. , 204 _?, ..., 204 jeweils mit einer horizontalen Abtastschaltung 210 derart verbunden, daß Signale /„,, ^c?> ···· /ς jeweils an diese Gate-Anschlüsse angelegt werden.

Eine Integrierschaltung 211 ist an die Videoleitung und die erste Zeilenleitung 202 ^ angeschlossen. Die Integrierschaitung 211 integriert ein über die Videoleitung 205 an sie angelegtes Videoausgangssignal und schickt ihr Ausgangssignal zu einem der Eingangsanschlüsse eines Komparators 212. An den anderen Eingangsanschluß des Komparators 212 ist als Eingangsgröße eine festlegbare Referenzspannung V ^ von einer Referenzstromversorgung 213 gelegt. Ein Steuerschaltkreis 214 empfängt das Ausgangssignal vom Komparator 212 und liefert ein Steuersignal, welches die Versorgungsspannung steuert, die an die vertikale Abtastschaltung 209 gegeben wird, auf der Grundlage des Ausgangssignals vom Komparator 212.

Nachfolgend wird die Betriebsweise der Festkörper- Bildab-

- .32 -

tastvorrichtung 200 von Fig. 14 erläutert.

Wird durch den Betrieb der vertikalen Abtastschaltung 209 das Signal ^Tp₁ auf den Wert V,_ angehoben, so werden die mit der ersten Zeilenleitung 202 - verbundenen SITs ausgewählt, und die Integrierschaltung 211 wird in Betrieb gesetzt. Dann werden die Spaltenwahltransistoren 204 ,., 204 p, ..., 204 nacheinander EIN geschaltet in Reaktion auf die jeweiligen Signale /cm» /eo< ···« Xsn' ^^^e ^von der Horizontal-Abtastschaltung 210 abgegeben werden.

Zu diesem Zeitpunkt werden Signale nacheinander von den jeweiligen Bildelementen 201 *., 201 ₁₂> ..., 201 ,, durch die Videoleitung 205 abgegeben. In diesem Fall wird das Ausgangssignal des ersten lichabgeschirmten Bildelementes 201 .. zuerst an die Integrierschaltung 211 gegeben.

Dieses Ausgangssignal des lichtabgeschirmten Bildelementes wird in der Integrierschaltung 211 integriert und dann mit der Referenzspannung V _f durch den Komparator 212 verglichen. Das Ausgangssignal des !Comparators 212 ist zur Steuerschaltung 214 zurückgeführt und das Steuersignal von der Steuerschaltung 214 steuert die Versorgungsspannung der vertikalen Abtastschaltung 209 auf solche Weise, daß das Ausgangssignal des Komparators 212 Null wird. Wenn das Ausgangssignal des Komparators 212 infolge der voranstehend beschriebenen Regelung 0 wird, so sind das Offset- und Dunkelausgangssignal eliminiert, welche in dem Ausgangssignal des lichtabgeschirmten Bildelementes der Festkörper-Bildabtastvorrichtung 200 enthalten sind. Daraufhin werden optische Signale nacheinander von den jeweiligen Bildelementen 201 .„> 201 ₁₃, ···, 201 . über die Videoleitung 205 ausgegeben. Diese Bildelemente werden zurückgesetzt, wenn das Signal ^L. auf den hohen

Pegel V#_R angehoben wird.

Bei der voranstehend beschriebenen Betriebsweise steuert die Steuerschaltung 214 die Versorgungsspannung der vertikalen Abtastschaltung 209 auf der Grundlage des Ausgangssignals des lichtabgeschirmten Bildelementes 201 .., und die Steuerschaltung 214 führt diese Regelung kontinuierlich aus, welche auf der Grundlage des Ausgangssignals des ersten lichtabgeschirmten Bildelementes 201 _1? durchgeführt wurde, in Bezug auf die lichtabgeschirmten Bildelemente 201 ₁₂, 201 ₁₃, ..., 201 _ln, welche jeweils mit den aufeinanderfolgenden Spaltenleitungen 203 p, 203 „, ..., 203 verbunden sind. Mit anderen Worten

ό Π

ist eine derartige Anordnung getroffen, daß die Steuerschaltung 214 den Steuerbetrieb für jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente 201 ^₁ 201 ₁₂, ..., 201 ₁ auslassen kann, wenn es möglich ist, charakteristische Variationen unter den SITs zu vernachlässigen, welche jeweils die Bildelemente 202 _1±, 201 ₁₂, .... 201_mn darstellt. 20

Wenn das Signal /„p ^zu ^Vg wird, so werden die mit der zweiten Zeilenleitung 202 _? verbundenen Bildelemente ausgewählt, und es werden in Reaktion auf die jeweiligen horizontalen Abtastsignale /c^. /s2' '""' ^Sn ^οΡ*^^δ£:ηθ ■■· Signale nacheinander von den jeweiligen Bildelementen 2Ql _?1, 201 ^, ..., 201 ρ ausgelesen. Dann werden diese Bildelemente zurückgesetzt. Daraufhin werden optische Signale aufeinanderfolgend von den jeweiligen Bildelementen in einer entsprechenden Weise wie voranstehend beschrieben ausgelesen, wodurch ein Videosignal für ein Feld erhalten wird. Es wird darauf hingewiesen, daß es ebenfalls möglich ist, obwohl diee Ausführungsform eine Anordnung beschreibt, bei welcher das Offset- und Dunkelausgangssignal bezüglich der Festkörper-Bildabtastvorrichtung 200 mit Hilfe des 35

- ax -

Ausgangssignals des ersten lichtabgeschirmten Bildelementes eliminiert werden, die Spannungen Vy_n und Vj_D des verti-

ψ υ ψ η

kalen Abtastsignals tf_n unter Verwendung des Ausgangssignals jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente 201 .., 201 ₁₂, ..., 201 . und durch Versorgen der vertikalen Abtastschaltung 209 mit einem Steuersignal für jede der korrespondierenden Spaltenleitungen 203 ., 203 „. ■■■» 203 von der Steuerschaltung 214 zu steuern.

Wenn die Festkörper-Bildabtastvorrichtung 200 gemäß dieser Ausführungsform ein Offset- und ein Dunkelausgangssignal aufweist, können diese eliminiert werden, indem entweder die eine oder die andere der Spannungen V/_R und V ,_ des vertikalen Abtastsignals ^_n auf eine Weise wie voranstehend beschrieben gesteuert werden.

Als nächstes werden unter Bezug auf Fig. 15 und 16, welche charakteristische Darstellungen der Beziehung zwischen den Drain-Strom I_n und der Gate-Spannung V„ sind, "die Vorteile erläutert, welche aufgrund des Verfahrens zur Eliminierung des Offset- und Dunkelausgangssignals in der Festkörper-Biidabtastvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung erzielbar sind. Der Sättigungspegel der Festkörper-Bildabtastvorrichtung unter Verwendung von SITs wird an dem Punkt bestimmt, an welchem die Gate-Spannung Vg der bauteileigenen Schwellenspannung /_ß zwischen dem Gate 4 (p ) und dem Drain 1 (n ) gleich ist (vgl. Punkt Jd in Fig. 15).

Dementsprechend wird es in vorteilhafter Weise aufgrund des Eliminationsverfahrens für Offset- und Dunkelausgangssignale gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht, den Bereich der Wechsel in der Gate-Spannung bezüglich der einfallenden Lichtmenge, das heißt vom Punkt a zum

Punkt bi in Fig. 15, zu vergrößern. Im Gegensatz hierzu weist die in Fig. 7 dargestellte bekannte Festkörper-Bildabtastvorrichtung 61 einen ungünstig schmalen Bereich auf, nämlich von dem Punkt a^_ bis zum Punkt Jd von Fig.16. 5

Wie aus der voranstehenden Beschreibung deutlich wird, ermöglicht es die vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise, das Offset- und Dunkelausgangssignal zu eliminieren, ohne den dynamischen Bereich zu verkleinern, wogegen bei der bekannten Festkörper-Bildabtastvorrichtung eine unerwünschte Verringerung des Dynamikbereiches erfolgt.

Wird die vorliegende Erfindung bei einer Festkorper-Bildabtastvorrichtung verwendet, welche zusätzlich einen Verschluß aufweist, beispielsweise jener (vgl. Fig. 5 und 6), die von der Anmelderin der vorliegenden Erfindung veröffentlicht wurde, ist es in vorteilhafter Weise möglich, ein hervorragendes Bild zu erhalten, selbst wenn der Hintergrund der optischen Darstellung relativ dunkel und daher die zur Integration erforderliche Zeit relativ lang ist. Derartig wirksame Funktionen und Betriebsweisen für diese Art von Festkörper-Bildabtastvorrichtungen können mit konventionellen Festkörper-Bildabtastvorrichtungen nicht realisiert werden, welche Ladungstransportelemente'wie CCDs und BBDs, MOS-Transistoren oder ähnliches verwenden.

Die vorliegende Erfindung ist nicht notwendigerweise auf die voranstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, und verschiedene Änderungen und Modifikationen können vorgenommen werden. Obwohl bei den Ausführungsbeispielen das Eliminieren des Offset- oder Dunkelsignals durch die automatische Regelschleife auf derartige Weise durchgeführt wird, daß die Spannungen V/_R und V/„

jede für sich gesteuert werden, kann diese automatische Regelschleife die Spannungen V/„ und V /„ zur selben Zeit steuern.

Weiterhin erläutern die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen eine solche Anordnung, bei welcher die Source jedes normalerweise EIN geschalteten SITs, welche eine von dessen Hauptelektroden darstellt, mit der korrespondierenden Spaltenleitung verbunden ist, und deren Drain, der als die andere Hauptelektrode dient, ist gemeinsam mit den Drains der anderen SITs geerdet. Es kann jedoch die Art der Verbindung der voranstehend beschriebenen Hauptelektroden umgekehrt werden. Weiterhin ist es möglich, in einem Ein-Chip-Halbleiter die voranstehend beschriebenen grundsätzlichen funktionalen Glieder und Schaltkreise herzustellen, welche die Festkörper-Bildabtastvorrichtung gemäß der Erfindung ausmachen, das heißt die SIT-Bildabtastelemente, die Spaltenwahlschalter, die vertikalen und horizontalen Abtastschaltungen, den Lastwiderstand der Videostromversorgung, die Sample-andhold-Schaltung oder die Integrierschaltung, den Komparator und die Steuerschaltung, indem diese geeignet entsprechend dem Bedürfnis ausgewählt werden.

Weiterhin ist die Erfindung nicht notwendigerweise auf die voranstehend beschriebene Festkörper-Bildabtastvorrichtung beschränkt, welche normalerweise EIN geschaltete SITs verwendet, die in einer Matrix angeordnet sind. Die Erfindung kann nämlich auf eine sogenannte Zeilenbildsensorvorrichtung angewendet werden, bei welcher normalerweise EIN geschaltete SITs in einer einzelnen Linie oder mehreren Linien angeordnet sind. In einem derartigen Fall kann die Anordnung so getroffen werden, daß das eine Bildelement, welches das erste Bit darstellt,

gegen das Licht abgeschirmt ist, um als lichtabgeschirmtes Bildelement zu dienen, und das Ausgangssignal des lichtabgeschirmten Bildelementes wird Eingangssignal für die automatische Regelschleife gemäß der vorliegenden Erfindung, um eine Regelung auf derartige Weise zu bewirken, daß das Ausgangssignal des Komparators zu 0 wird.

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Claims

Festkörper-Bildabtastvorrichtung

Festkörper-Bildabtastvorrichtung mit Zeilenleitungen, an welche Zeilenauswahlsteuersignale jeweils angelegt werden; Spaltenleitungen, an welche Spaltenauswahlsteuersignale jeweils angelegt werden; mehrere statische Induktionstransistoren (SITs) des normalerweise EIN geschalteten Typs, welche jeweils Bildelemente darsteilen, wobei jeder der Transistoren eine erste Hauptelektrode umfaßt, welche mit der korrespondierenden Spaltenleitung verbunden ist, sowie eine zweite Hauptelektrode, welche gemeinsam mit den jeweiligen zweiten Elektroden der anderen Transistoren verbunden ist, einen zwischen den Hauptelektroden angeordneten Kanalbereich und einen Gatebereich; mit einer zwischen dem Gatebereich jedes der Transistoren und der korrespondierenden der Zeilenleitungen geschalteten Kapazität; und mit einer Vorrichtung zur umgekehrten Vorspannung des Gate-Bereiches, wenn ein Signal von jedem der Bildelemente ausgelesen wird, dadurch ge-

kennzeichnet, daß lichtabgeschirmte Bildelemente vorgesehen sind, welche jeweils von einigen der Bildelemente gebildet werden, und daß eine automatische Regelschleife vorgesehen ist, welche eine Regelung auf die Weise ausübt, daß das Ausgangssignal jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente zu 0 wird.
2. Festkörper-Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Regelschleife zur automatischen Regelung des Spannungspegels jedes der Spaltenwahlsteuersignale in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des korrespondierenden lichtabgeschirmten Bildelementes angeordnet ist.
3. Festkörper-Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Regelschleife einen Komparator enthält, welcher einen Vergleich zwischen dem Ausgangssignal jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente und einer Referenzspannung vornimmt.
4. Festkörper-Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die automatische Regelschleife einen Komparator umfaßt, welcher einen Vergleich zwischen dem Ausgangssignal jedes der lichtabgeschirmten Bildelemente und einer Referenzspannung vornimmt.
5. Festkörper-Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabgeschirmten Bildelemente durch die Bildelemente gebildet werden, welche mit einer gegebenen Zeilenleitung verbunden sind.

B. Festkörper-Bildabtastvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtabgeschirmten Bildelemente durch die Bildelemente gebildet werden, welche mit einer gegebenen Spaltenleitung verbunden sind .