DE3546212C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Bildaufnahmeanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der EP-A1-01 06 042 ist eine derartige Bildaufnahme­ anordnung bekannt, bei der die einzelnen Aufnahmeelemente matrixförmig angeordnet sind und Photodioden enthalten. Das Auslesen des Bildsensors erfolgt mittels Ausgabeschal­ tungen, die aufeinanderfolgend die Ladungen der auf un­ geradzahligen Zeilen bzw. auf geradzahligen Zeilen ange­ ordneten Photodioden unter Steuerung durch einen Synchroni­ sationsimpulsgenerator an zwei Ausgangsleitungen abgeben. Mit diesen Ausgangsleitungen sind zwei Subtrahierschaltungen verbunden, die die Differenz zwischen den Ausgangssignalen in geradzahligen bzw. in ungeradzahligen Feldern bilden und die erfaßten Differenzen abwechselnd weiterleiten.

Allerdings werden beim Auslesen der Signale der Bildelemente die Ladungen der Photodioden gelöscht, so daß kein mehr­ faches Lesen der Bildelemente möglich ist. Dies begründet Beschränkungen hinsichtlich der Möglichkeit der raschen Bildung korrelierter Signale unter Heranziehung der Bild­ signale nur weniger Zeilen.

Ein ähnlicher Festkörper-Bildsensor ist auch aus der DE-OS 33 32 446 bekannt, bei dem die Bildelemente aus jeweils einem MOS-Transistor und einer Photodiode gebildet sind. Um eine Belichtungszeitsteuerung zu erreichen, werden dort die Bildelemente während jeder Vollbildperiode zweimal abgetastet, während für eine Vertikalkonturenakzentuierung die Bildelemente nur während einer Halbbildperiode belichtet werden. In letzterem Fall werden dann vertikal untereinander­ liegende Bildelemente gleichzeitig abgetastet und die auf zwei parallelen Signalleseleitungen gleichzeitig auf­ tretenden Bildsignale an einen Differenzverstärker ange­ legt, der die Differenz zwischen den Bildsignalen erfaßt und ein entsprechendes Ausgangssignal erzeugt, das zum eigentlichen Bildsignal hinzuaddiert wird. Auch hier werden die Ladungen der Bildelemente beim Lesen des Bildsensors gelöscht, so daß keine Mehrfachausnutzung der einzelnen Bildsignale zur raschen Erzielung korrelierter Signale möglich ist.

Darüber hinaus offenbaren die DE-OS 33 45 189 und "IEEE Transactions on Electron Devices", Vol. ED-26, Nr. 12, Dezember 1979, S. 1970 bis 1977 den Einsatz von statischen Induktionstransistoren (SIT) bei Festkörper-Bildaufnahme­ anordnungen. Um Löcher, die nach dem Verarmungsprinzip arbeitende SIT-Bildsensoren im pn-Übergang oder in der p-Schicht so lange speichern, bis diese durch Rekombina­ tionsvorgänge verschwinden, möglichst rasch abzuführen, wird bei jedem Abtastzyklus ein Regeneriervorgang durchge­ führt, bei dem die gespeicherten Löcher durch Anlegen entsprechender Spannungen abgeleitet werden. Über die Art des Auslesens mehrerer Zeilen zur Erzeugung vollständiger Bilder ist diesen Druckschriften allerdings nichts näheres entnehmbar.

Ferner beschreibt die DE-OS 33 09 949 einen Bildsensor, bei dem zunächst durch homogene Belichtung der Bildaufnahme­ fläche die Bildsignale der einzelnen Bildelemente erfaßt und hinsichtlich ihrer Toleranzabweichung vom eigentlichen Sollwert überprüft werden. Für stark abweichende Bildpunkt­ signale werden Korrekturwertsignale erzeugt und diese in einem Festwertspeicher abgespeichert, so daß eine Vergleichmäßigung des Empfindlichkeitsprofils der korri­ gierbaren Bildelemente erzielbar ist.

Anstelle von CCD- oder MOS-Sensoren, die keine Auflösung bieten, wurde bereits eine Bildaufnahmeanordnung vorge­ schlagen (japanische Offenlegungsschriften Nr. 1 50 878/1981, 1 57 073/1981 und 1 65 473/1981), bei der die bei Lichtbestrahlung erzeugte Ladung in einer Steuerelektrode (z. B. der Basis eines bipolaren Transistors oder dem Gate eines elektro­ statischen Induktionstransistors SIT oder eines MOS-Tran­ sistors) gespeichert wird. Die gespeicherte Ladung wird unter Ladungsverstärkung unter Heranziehung der Verstärkungs­ funktion jeder Zelle ausgelesen. Mit dieser Anordnung werden zwar hohe Ausgangsleistung, großer dynamischer Bereich, geringes Rauschen und eine hohe Auflösung erzielt, jedoch basiert die Anordnung auf einer aufwendigen X-Y-Adres­ sierung. Zusätzlich besitzt jede Zelle einen Grundaufbau, bei dem ein Verstärkungselement wie etwa ein bipolarer Transistor oder ein SIT-Transistor mit einer herkömmlichen MOS-Zelle gekoppelt ist. Diese Faktoren begrenzen die Auslösungsverbesserung. Bei einer solchen Anordnung muß die Verdrahtungsbreite für die X-Y-Adressierung auf ein Mindestmaß verringert werden, um ein ausreichendes Öffnungs­ verhältnis des Elements zu gewährleisten. Daher ist die Verdrahtungskapazität gering und die Verstärkung des Bild­ erfassungselements begrenzt.

Wie in Fig. 15A gezeigt, wird bei einer herkömmlichen Kantenkompensationsschaltung ein in Fig. 15B gezeigtes kantenbetontes Signal unter Verwendung von 1H-Verzögerungs­ leitungen 60 und 61, Addiergliedern 63, 65 und 66, einer Koeffizientenschaltung 64 und eines Pegeleinstellwider­ stands 67 erhalten. In Fig. 15B veranschaulichen die Kurven a bis d die Signalverläufe in ungeradzahligen Feldern, die Kurve d′ das Ausgangssignal des Addierglieds 65 in geradzahligen Feldern, die Kurve d″ ein Kantensignal eines Rahmenbilds bzw. Vollbilds und die Kurve e″ ein kantenbetontes Signal eines Rahmen- bzw. Vollbilds. Dieses System ist allerdings aufgrund der beiden Verzögerungs­ leitungen kostenintensiv und besitzt zudem komplexen Schal­ tungsaufbau.

Ist bei der Herstellung herkömmlicher fotoelektrischer Umsetzeinrichtungen Staub oder dergleichen vorhanden, so werden in den entsprechenden Abschnitten weiße oder schwarze Fehlstellen erzeugt, wodurch die Bildqualität beeinträchtigt ist. Im Zusammenhang mit diesem Problem wurden bereits unterschiedliche Fehlstellen-Korrekturver­ fahren vorgeschlagen. Beispielsweise werden die fehlerhaften Bildelementstellen jeder fotoelektrischen Umsetzeinrichtung erfaßt und in einem Festwertspeicher gespeichert. Beim Auslesen des Signals wird ein Korrektursignal zum Ersatz des entsprechenden Signals erzeugt, wodurch eine Korrektur des fehlerhaften Bildelementsignals erreicht wird. Bei diesem Verfahren wird jedoch eine 1H-Verzögerungsleitung zur Durchführung der erwähnten Korrektur benötigt, so daß der Schaltungsaufbau komplex ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildaufnahme­ anordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 derart auszugestalten, daß sich rasch korrelierte Signale unter Zuhilfenahme weniger Zeilen erzeugen lassen.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeeinrichtung ist somit ein nichtzerstörendes Lesen der Bildelementsignale möglich, so daß sich aufgrund der sich bei jeder Horizontal­ abtastung teilweise überlappenden Zeilen korrelierte Bild­ signale aus gewünschten Zeilen, die jeweils mehrfach abtast­ bar sind, erzeugen lassen. Dieser Vorgang kann sehr rasch erfolgen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die erfindungsgemäße Bildaufnahmeanordnung ist bei Bildeingabe­ geräten, Werk- bzw. Arbeitsstationen, digitalen Kopier­ geräten, Wortprozessoren, Balkencode-Lesegeräten und Ob­ jekterfassungseinrichtungen für automatische Scharfein­ stellung mit fotoelektrischer Umwandlung für Kameras, Videokameras, 8-mm-Laufbildkameras und dergleichen anwendbar.

Die Kompensation fehlerhafter Bildelemente kann somit mit einfachem Aufbau durchgeführt werden. Zusätzlich wird durch Ersetzen der fehlerhaften Bildelemente durch Signale benachbarter Bildelementleitungen mit hoher vertikaler Korrelation die Bildqualität verbessert. Auch das kanten­ korrigierte Signal kann bei einfachem Aufbau erzeugt werden. Zusätzlich ist das Einschließen bzw. Auftreten falscher Signale selten, da das kantenkorrigierte Signal benach­ barter Bildelementleitungen mit hoher vertikaler Korrelation abgeleitet wird. Die Konstruktion der Kantensignal-Erzeu­ gung und der fotoelektrischen Umsetzeinrichtung kann noch weiter vereinfacht werden, wenn die Anordnung einen Schalter zum Schalten der Ausgangsleitungen der fotoelektrischen Umsetzeinrichtung umfaßt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1A eine Draufsicht auf eine Foto­ sensor-Zelle bei einem Ausfüh­ rungsbeispiel der Bildaufnahmeanordnung,

Fig. 1B einen Querschnitt durch die Zelle,

Fig. 2 ein Äquivalenzschaltbild der Zelle,

Fig. 3A ein Schaubild zur Veranschau­ lichung der Auslesespannung und der Auslesezeit als Funk­ tion der Speicherspannung,

Fig. 3B ein Schaubild zur Veranschau­ lichung der Auslesezeit als Funktion der Vorspannung,

Fig. 4A ein Äquivalenzschaltbild wäh­ rend eines Auffrisch- bzw. Erneuerungsvorgangs,

Fig. 4B als Schaubild die Basisspan­ nung als Funktion der Auf­ frisch- bzw. Erneuerungszeit,

Fig. 5 ein Schaltbild einer fotoelek­ trischen Bildsensor-Umsetzein­ richtung,

Fig. 6 ein Schaltbild zur Erläuterung des Ansteuerungsverfahrens der in Fig. 5 gezeigten Umsetzein­ richtung,

Fig. 7 ein Blockschaltbild eines Aus­ führungsbeispiels der Bildaufnahme­ anordnung,

Fig. 8A ein Blockschaltbild des Aufbaus eines zweiten Ausführungsbei­ spiels der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeanordnung,

Fig. 8B an entsprechenden Punkten der in Fig. 8A gezeigten Schal­ tung auftretende Signalverläufe,

Fig. 9 ein Diagramm zur Erläuterung des Ansteuerungsverfahrens bei dem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 10 ein Blockschaltbild des Auf­ baus einer Schalterschaltung,

Fig. 11 eine Tabelle zur Erläuterung des Betriebs der Schalterschal­ tung gemäß Fig. 10,

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines drit­ ten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bildaufnahme­ anordnung,

Fig. 13 eine Tabelle zur Veranschau­ lichung des Ansteuerungsver­ fahrens für eine Schalterschal­ tung,

Fig. 14 ein Blockschaltbild eines vier­ ten Ausführungsbeispiels,

Fig. 15A ein Blockschaltbild einer her­ kömmlichen Kantenkompensations­ schaltung und

Fig. 15B an entsprechenden Teilen der in Fig. 15A gezeigten Schaltung auftretende Signalverläufe.

Fig. 1A und 1B stellen Diagramme zur Erläuterung des Grundaufbaus einer Fotosensor-Zelle (fotoelektrisches Umsetzelement) und ihres Betriebs für eine fotoelektrische Umsetzeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel dar.

Fig. 1A zeigt eine Draufsicht auf eine Fotosensor- Zelle 100 als ein fotoelektrisches Umsetzelement, während Fig. 1B einen entlang einer Linie A-A′ in Fig. 1A aufgenommenen Querschnitt des Aufbaus gemäß Fig. 1A und Fig. 2 ein Äquivalenzschaltbild für diesen Aufbau darstellen. Gleiche Teile sind in den Fig. 1A, 1B und 2 mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In Fig. 1 ist eine Draufsicht auf ein System mit auf­ gereihter Anordnung dargestellt. Zur Verbesserung der Horizontalauflösung kann jedoch auch eine Anordnung mit Bildelementverschiebung (-versetzung) eingesetzt werden.

Die in Fig. 1A und 1B gezeigte Fotosensor-Zelle umfaßt einen Passivierungsfilm 2, der aus einem PSG-Film oder dergleichen auf einem Siliziumsubstrat 1 besteht und zur Erzielung einer n⁻- oder n⁺-Leitung mit einem Do­ tiermaterial wie etwa Phosphor (P), Antimon (Sb) oder Arsen (As) dotiert ist, einen isolierenden Oxidfilm 3, der aus einem Siliziumoxidfilm (SiO₂) besteht, einen Isolationsbereich 4 zum elektrischen Isolieren benachbarter Fotosensor-Zellen, der aus isolierenden Filmen oder aus Polysiliziumfilmen aus SiO₂ oder Si₃N₄ besteht, eine epitaktisch aufgebrachte n⁻-Region 5 mit geringer Dotierungskonzentration, eine p-leitende Region 6, die als Basis eines bipolaren Transistors dient und durch Dotieren mit einer Verunreinigung, d. h. einem Dotiermaterial mittels einer Dotierungs­ material-Diffusionstechnik oder einer Ionenimplanta­ tionstechnik ausgebildet wurde, eine n⁺-leitende Re­ gion 7, die als Emitter eines mittels einer Dotie­ rungsmaterial-Diffusionstechnik oder einer Ionenim­ plantationstechnik hergestellt ist, eine aus leiten­ dem Material wie etwa Al, Al-Si, Al-Cu-Si oder der­ gleichen bestehende Verdrahtung 8 für das externe Aus­ lesen von Signalen, eine Elektrode 9 zum Anlegen von Impulsen an die nicht auf festes Potential gelegte (floa­ ting) p-leitende Region 6, eine Verdrahtung 10 für die Elektrode 9, eine n⁺-leitende Region 11 mit hoher Dotierungskonzentration, die zur Erzielung einer ohm­ schen Kontaktierung mittels einer Dotierungs-Diffu­ sionstechnik oder dergleichen auf der Rückseite des Substrats 1 ausgebildet wurde, und eine aus leitendem Material wie etwa Aluminium bestehende Elektrode 12 zum Anlegen eines Substratpotentials und Bereitstellen eines Kollektorpotentials für den bipolaren Transi­ stor.

Ein in Fig. 1A gezeigter Kontakt 19 verbindet die n⁺- leitende Region 7 mit der Verdrahtung 8. Die Kreuzung zwischen der Verdrahtung 8 und der Verdrah­ tung 10 weist einen Doppelverdrahtungsaufbau auf und ist mittels eines aus Isoliermaterial wie etwa SiO₂ bestehenden Isolierbereichs isoliert. Damit ist eine zweischichtige Metallverdrahtungsstruktur erreicht.

Ein in der Äquivalenzschaltung in Fig. 2 dargestellter Kondensator Cox 13 besitzt einen aus der Elektrode 9, dem Isolierfilm 3 und der p-leitenden Region 6 be­ stehenden MOS-Aufbau. Ein bipolarer Transistor 14 be­ steht aus der n⁺-leitenden Region 7 als Emitter, der p-leitenden Region 6 als Basis, wobei die n⁻-leitende Region 5 geringe Dotierungskonzentration besitzt, und der n⁻- oder n⁺-leitenden Region 1 als Kollektor. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist, ist die p-lei­ tende Region 6 eine floatende, d. h. schwebendes Potential besitzende Region.

Die zweite in Fig. 2 dargestelle Äquivalenzschaltung wird durch eine Basis-Emitter-Übergangskapazität Cbe 15, eine Basis-Emitter-pn-Übergangsdiode Dbe 16, eine Basis-Kollektor-Übergangskapazität Cbc 17, eine Basis­ Kollektor-pn-Übergangsdiode Dbc 18 und Stromquellen 19 und 20 gebildet.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1A, 1B und 2 wird nach­ folgend der grundsätzliche Betrieb der Fotosensor-Zelle beschrieben.

Der Grundbetrieb der Fotosensor-Zelle umfaßt einen Ladungsspeichervorgang bei Lichteinfall, einen Aus­ lesevorgang und einen Auffrischvorgang. Während des Ladungsspeichervorgangs ist der Emitter über die Ver­ drahtung 8 auf Massepotential gelegt, während der Kol­ lektor über die Verdrahtung 12 auf positives Poten­ tial vorgespannt ist. Die Basis ist durch Anlegen einer positiven Impulsspannung über die Verdrahtung 10 an den Kondensator Cox 13 auf negatives Potential gelegt, d. h. bezüglich der Emitter-Region 7 in Sperrichtung vorgespannt.

Unter Bezugnahme auf den Auffrischvorgang wird das Vorspannen der Basis 6 auf negatives Potential durch Anlegen eines Impulses an den Kondensator Cox 13 näher beschrieben.

Fällt Licht 20 auf die in Fig. 1B gezeigte Fotosen­ sor-Zelle ein, so werden in dem Halbleiter Elektron- Loch-Paare erzeugt. Da die n-leitende Region 1 auf negatives Potential vorgespannt ist, bewegen sich die Elektronen zur Seite der bzw. in Richtung auf die n- leitende Region 1. Andererseits werden die Löcher in der p-leitenden Region 6 gespeichert. Bei dieser Spei­ cherung der Löcher in der p-leitenden Region 6 ver­ ändert sich das Potential der p-leitenden Region 6 allmählich in Richtung auf ein positives Potential.

Wie aus den Fig. 1A und 1B ersichtlich ist, ist die untere Lichtempfangsfläche jeder Zelle größtenteils durch eine p-leitende Region und teilweise durch die n⁺-leitende Region 7 belegt. Naturgemäß vergrößert sich die Konzentration der fotoelektrisch erzeugten Elektron-Loch-Paare in Richtung zur Oberfläche. Es werden daher in der p-leitenden Region 6 viele Elek­ tron-Loch-Paare durch die Lichtbestrahlung gebildet. Wenn die durch Fotoerregung in der p-leitenden Zone gebildeten Elektronen ohne Rekombination sich bewe­ gen können und durch die n-leitende Region absorbiert werden, bleiben die in der p-leitenden Region 6 er­ regten bzw. gebildeten Löcher gespeichert und bringen die p-leitende Region 6 auf positives Potential. Ist die Verunreinigungskonzentration in der p-leitenden Region 6 gleichmäßig, bewegen sich die fotoelektrisch erregten Elektronen zum pn⁻-Übergang zwischen der p- leitenden Region 6 und der n⁻-leitenden Region 5. Hier­ nach werden die Elektronen in dem n-leitenden Kollek­ tor-Bereich 1 aufgrund von durch ein an die n⁻-lei­ tende Region angelegtes starkes elektrisches Feld her­ vorgerufene Drifterscheinungen absorbiert. Hierbei ist zu bemerken, daß die Elektronen in der p-leitenden Region 6 allein durch Diffusion übertragen bzw. bewegt werden können. Falls jedoch die Verunreinigungskon­ zentration der p-leitenden Basis derart gesteuert ist, daß es sich von der Oberfläche nach innen zu vergrö­ ßert, entsteht aufgrund der Verunreinigungskonzentra­ tionsdifferenz in der Basis ein vom Basisinneren zur Oberfläche gerichtetes elektrisches Feld, das wie folgt beschrieben werden kann:

Ed = (1/WB) × (kT/q) × ln (NAs/NAi),

wobei WB die Tiefe der p-leitenden Region 6 von der Lichtempfangsfläche,
K die Boltzmann-Konstante,
T die absolute Temperatur,
q die Einheitsladung,
NAs die Oberflächen-Verunreinigungskonzentration der p-leitenden Basisregion und
NAi die Verunreinigungskonzentration an der Grenzfläche zwischen der p-leitenden Region 6 und der n⁻-leitenden Region 5 hohen Widerstands bezeichnen.

Unter der Annahme, daß NAs/NAi größer als 3, erfolgt die Übertragung bzw. der Transport der Elektronen in der p-leitenden Region 6 durch Drift statt durch Dif­ fusion. Um effektiv in der p-leitenden Region foto­ erregte bzw. fotoelektrisch gebildete Ladungsträger als Signal zu erhalten, verringert sich die Verunrei­ nigungskonzentration der p-leitenden Region 6 vorzugs­ weise von der Lichtempfangsoberfläche nach innen. Ist die p-leitende Region 6 durch Diffusion erzeugt, so verringert sich die Verunreinigungskonzentration von der Oberfläche nach innen.

Ein Abschnitt der Sensorzelle unterhalb der Lichtem­ pfangsoberfläche ist teilweise durch die n⁺-leitende Region 7 besetzt. Da die Tiefe der n⁺-leitenden Regi­ on 7 normalerweise um 0,2 bis 0,3 µm oder weniger be­ trägt, ist der Anteil des durch die n⁺-leitenden Re­ gion 7 absorbierten Lichts nicht sehr groß und stellt kein Problem dar. Das Vorhandensein der n⁺-leitenden Region 7 kann jedoch für Licht mit kurzen Wellenlän­ gen, insbesondere für blaues Licht die Empfindlich­ keit verringern. Die Verunreinigungskonzentration der n⁺-leitenden Region 7 ist normalerweise auf ungefähr 1 × 10²⁰ cm^-3 oder mehr festgelegt. Der Diffusions­ abstand bzw. die Diffusionslänge von Löchern in der n⁺-leitenden Region 7, die in hoher Konzentration mit einer Verunreinigung dotiert ist, beträgt 0,15 bis 0,2 µm. Um daher Löcher, die in der n⁺-leitenden Re­ gion 7 fotoelektrisch freigesetzt sind, effektiv in die p-leitende Region 6 fließen zu lassen, besitzt die n⁺-leitende Region 7 ebenfalls vorzugsweise einen Aufbau, bei dem die Verunreinigungskonzentration von der Lichtempfangsoberfläche nach innen abnimmt. Ver­ läuft die Verunreinigungskonzentration der n⁺-leitenden Region 7 wie zuvor beschrieben, so entsteht ein von der Lichtempfangsoberfläche nach innen gerichtetes starkes elektrisches Drift-Feld, so daß in der n⁺- leitenden Region 7 die fotoelektrisch erzeugten Löcher unmittelbar in die p-leitende Region 6 fließen.

Nehmen die Verunreinigungskonzentration der n⁺-leiten­ den Region 7 und der p-leitenden Region 6 von der Lichtempfangsfläche nach innen ab, dienen alle in der n⁺-leitenden Region 7 und der p-leitenden Region 6 an der Lichtempfangs-Oberflächenseite der Sensorzelle fotoerregten bzw. fotoelektrisch gebildeten Ladungs­ träger zur Erzeugung eines Fotosignals. Ist die n⁺- leitende Region 7 durch Verunreinigungsdiffusion von einem Siliziumoxidfilm oder einem Polysiliziumfilm, der mit As oder P mit hoher Konzentration dotiert ist, gebildet, läßt sich eine n⁺-leitende Region mit dem vorstehend beschriebenen vorzugsweisen Verunrei­ nigungskonzentrationsprofil ausbilden.

Auf die Speicherung der Löcher hin verändert sich das Basispotential zum bzw. in Richtung auf das Emitter­ potential und dann auf den Massepegel, wo es begrenzt wird. Genauer gesagt, ist die Basis-Emitter-Strecke in Vorwärtsrichtung vorgespannt und auf eine Spannung begrenzt, bei der die in der Basis gespeicherten Lö­ cher in den Emitter zu fließen beginnen. Das Sätti­ gungspotential der Fotosensor-Zelle ist annäherungs­ weise durch die Potentialdifferenz zwischen dem Masse­ potential und dem Vorspannpotential gegeben, das zur anfänglichen Vorspannung der p-leitenden Region 6 auf ein negatives Potential diente. Wenn die n⁺-leitende Region nicht auf Massepotential gelegt ist und die Ladung aufgrund eines Fotoeingangs bzw. eines Licht­ einfalls im potentialungebundenen Zustand (floating state) gespeichert wird, kann die p-leitende Region 6 die Ladung auf einem Potential speichern, das im wesentlichen mit demjenigen der n-leitenden Region 1 übereinstimmt.

Bei einem MOS-Sensor treten aufgrund von Veränderungen der parasitären Kapazität eines MOS-Schalttransistors für externes Auslesen starkes Rauschen mit festem Mu­ ster sowie aufgrund hoher Verdrahtungskapazität oder einer Ausgangskapazität starkes Zufallsrauschen auf, so daß kein zufriedenes S/N-Verhältnis, d. h. kein großer Störabstand erzielbar ist. Demgegenüber wird bei der Fotosensor-Zelle mit dem in den Fig. 1A, 1B und 2 gezeigten Aufbau die in der p-leitenden Region 6 gespeicherte Spannung extern ausgelesen. Da diese Spannung relativ hoch ist, sind das Rauschen mit fe­ stem Muster oder das Zufallsrauschen aufgrund einer Ausgangskapazität verglichen mit der hohen Spannung verringert. Damit lassen sich Signale mit einem her­ vorragenden S/N-Verhältnis, d. h. einem sehr gutem Stör­ abstand erzielen.

Ein weiterer Vorteil der Fotosensor-Zelle mit vorste­ hend beschriebenem Aufbau ist das Vorsehen bzw. die Möglichkeit nichtzerstörenden Auslesens der in der p-leitenden Region 6 gespeicherten Löcher aufgrund der geringen Rekombinationsrate zwischen Elektronen und Löchern in dieser Region 6. Wird eine an die Elek­ trode 9 während des Auslesens angelegte Spannung VR wieder auf 0 V zurückgesetzt, ist das Potential der p-leitenden Region 6 wieder wie vor dem Anlegen der Spannung VR in Sperrichtung vorgespannt. Damit bleibt die vor der Lichtbestrahlung erzeugte gespeicherte Spannung VR aufrechterhalten, bis eine weitere Licht­ bestrahlung erfolgt. Wird eine Fotosensor-Zelle mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau zur Bildung einer fotoelektrischen Umsetzeinrichtung herangezogen, so kann eine neue Systemfunktion bereitgestellt werden.

Die Zeitspanne, während der die Speicherladung Vp in der p-leitenden Region 6 gespeichert werden kann, ist sehr lang. Die maximale Speicherzeit ist hierbei durch den Dunkelstrom begrenzt, der thermisch in einer Ver­ armungsschicht am Übergang erzeugt wird. Dies rührt daher, daß die Fotosensor-Zelle durch einen thermisch erzeugten Dunkelstrom gesättigt ist. Allerdings ist bei der Fotosensor-Zelle mit vorstehend beschriebenem Aufbau die Region der Verarmungsschicht durch die n⁻-leitende Region 5 mit geringer Verunreinigungskon­ zentration etwa in der Größenordnung 10¹² cm^-3 bis 10¹⁴ cm^-3 gebildet und hat daher sehr gutes kristal­ lines Gefüge, so daß verglichen mit einem MOS- oder CCD-Sensor lediglich eine geringe Anzahl von Elektron- Loch-Paaren thermisch erzeugt wird. Daher ist der Dun­ kelstrom geringer als bei anderen herkömmlichen Ein­ richtungen. Die vorstehend beschriebene Fotosensor- Zelle zeigt daher geringes Rauschen.

Nachfolgend wird der Auffrischvorgang für die in der p-leitenden Region 6 gespeicherte Ladung beschrieben.

Wie zuvor beschrieben, wird die in der p-leitenden Region 6 gespeicherte Ladung bei der vorstehend be­ schriebenen Fotosensor-Zelle aufrechterhalten, bis sie ausgelesen wird. Um eine neue optische Informa­ tion eingeben zu können, ist daher ein Auffrischvor­ gang zum Löschen der vorhergehenden Ladung erforder­ lich. Gleichzeitig muß das Potential der potentialun­ gebundenen (nicht kontaktierten) p-leitenden Region 6 auf ein vorbestimmtes negatives Potential geladen, d. h. gebracht werden.

Bei einer Fotosensor-Zelle mit vorstehend beschriebe­ nem Aufbau erfolgt der Auffrischvorgang wie im Falle des Auslesevorgangs durch Anlegen einer positiven Span­ nung über die Verdrahtung 10 an die Elektrode 9. Der Emitter ist über die Verdrahtung 8 auf Massepotential gelegt. Der Kollektor ist über die Elektrode 12 auf Massepotential oder ein positives Potential festge­ legt.

Der Ladungsspeichervorgang, der Auslesevorgang und der Auffrischvorgang für die Fotosensor-Zelle mit vor­ stehend beschriebener Grundgestaltung erfolgen in vor­ stehend beschriebener Weise.

Fig. 3A zeigt als Schaubild die Auslesespannung und die Auslesezeit als Funktion der Speicherspannung. Fig. 3B stellt als Schaubild die Auslesezeit als Funk­ tion der Vorspannung dar.

Fig. 4A ist ein Äquivalenzschaltbild für den Auffrisch­ vorgang, während Fig. 4B grafisch die Basisspannung als Funktion der Auffrischzeit zeigt.

Wie zuvor beschrieben, ist die Grundstruktur der Foto­ sensor-Zelle mit vorstehend beschriebenem Aufbau ein­ facher als derjenige, der in den japanischen Offenle­ gungsschriften Nr. 1 50 878/1981, 1 57 073/1981 und 1 65 473/1981 offenbart ist. Dieser Aufbau erlaubt Anwen­ dungen für hohe Auflösung, die in naher Zukunft aus­ führbar sein werden, während gleichzeitig die Vorteile herkömmlicher Gestaltungen wie etwa niedriges Rauschen, hohe Ausgangsleistung, großer dynamischer Bereich und nichtzerstörendes Auslesen beibehalten bleiben.

Nachfolgend wird ein Ausführungs­ beispiel einer fotoelektrischen Umsetzeinrichtung mit zwei Fotosensor-Zellanordnungen beschrieben.

In Fig. 5 ist der Aufbau einer Schaltung der fotoelek­ trischen Umsetzeinrichtung mit einer zweidimensionalen Anordnung (Matrix) von Fotosensor-Grundzellen darge­ stellt.

Die Einrichtung umfaßt durch gestrichelte Linien um­ gebene Fotosensor-Grundzellen 30 (der Kollektor des bipolaren Transistors ist mit dem Substrat und der Substratelektrode verbunden), Horizontalleitungen 31, 31′, 31″ ... zum Anlegen von Ausleseimpulsen und Auf­ frischimpulsen, ein Vertikalschieberegister 32 zum Erzeugen von Ausleseimpulsen, MOS-Puffertransistoren 33, 33′, 33″ ... zwischen dem Vertikalschieberegister 32 und den Horizontalleitungen 31, 31′, 31″ ..., einen Anschluß 34 zum Anlegen von Impulsen an die Gates der Transistoren 33, 33′, 33″ ..., MOS-Puffertransistoren 35, 35′, 35″ ... zum Zuführen von Auffrischimpulsen, einen Anschluß 36 zum Anlegen von Impulsen an die Gates der MOS-Puffertransistoren 35, 35′, 35″ ..., ein Ver­ tikalschieberegister 52 zum Zuführen von Auffrisch­ impulsen, Vertikalleitungen 38, 38′, 38″ ... und 51, 51′, 52″ ... zum Auslesen gespeicherter Spannungen aus den Fotosensor-Codezellen 30, ein Horizontalschie­ beregister 39 zum Erzeugen von Impulsen zur Auswahl entsprechender Vertikalleitungen, Tor-MOS-Transisto­ ren 40, 40′, 40″ ... und 49, 49′, 49″ ... zum Akti­ vieren oder Inaktivieren der entsprechenden Vertikal­ leitungen, Ausgangsleitungen 49 und 51 zum Auslesen der gespeicherten Spannungen an einen Verstärkerab­ schnitt, MOS-Transistoren 42 und 53 zum Auffrischen der auf einer Ausgangsleitung gespeicherten Ladung, Anschlüsse 43 und 54 zum Anlegen von Auffrischimpulsen an die MOS-Transistoren 42 und 53, Transistoren (z. B. bipolare Transistoren, MOS-, FET-, J-FET-Transistoren) zum Verstärken von Ausgangssignalen, Anschlüsse 46 und 57 zum Verbinden der Transistoren 44 und 55 und von Lastwiderständen 45 und 56 mit einer Spannungs­ quelle, Ausgangsanschlüssen 47 und 58 als Ausgabeein­ richtung, MOS-Transistoren 48, 48′, 48″ ... und 50, 50′, 50″ ... zum Auffrischen der auf den Vertikallei­ tungen 38, 38′, 38″ ... und 51, 51′, 52″ ... gespei­ cherten Ladungen, und einen Anschluß 49 zum Zuführen von Impulsen zu den Gates der MOS-Transistoren 48, 49′, 48″ und 50, 50′, 50″ ...

Die erfindungsgemäße Bildaufnahmeanordnung weist eine Takttreibereinrichtung CKD zum Zuführen von Taktimpul­ sen zu den entsprechenden Abschnitten 32, 34, 36, 39, 43, 49 und 54 der fotoelektrischen Umsetzeinrichtung und einen Taktgenerator CKG zum Zuführen von Taktim­ pulsen zu der Takttreibereinrichtung CKD auf. Die Takttreibereinrichtung CKD und der Taktgenerator CKG bilden die Steuereinrichtung.

Fig. 6 zeigt als Schaubild die Steuerung der Bildaufnahme­ anordnung durch die Steuereinrichtung. In unge­ radzahligen Feldern bilden die Zeilendaten l 1 und l 2 eine n 1-Horizontalabtastzeile, die Zeilendaten l 3 und l 4 eine n 2-Horizontalabtastzeile und Zeilendaten l 5 und l 6 die n 3-Horizontalabtastzeile. In geradzahligen Feldern bilden Zeilendaten l 2 und l 3 eine m 1-Horizon­ talabtastzeile, Zeilendaten l 4 und l 5 die m 2-Horizon­ talabtastzeile und Zeilendaten l 6 und l 7 die m 3-Hori­ zontalabtastzeile.

Die Zeilendaten zweier Horizontalzeilen werden gleich­ zeitig ausgelesen. Die ausgelesenen Daten werden über die Ausgangsanschlüsse 47 und 58 erzeugt bzw. abge­ geben.

Fig. 7 zeigt den Aufbau der erfindungsgemäßen Bild­ aufnahmeanordnung. Diese umfaßt eine fotoelektrische Umsetzeinrichtung 100, wie sie in Fig. 5 gezeigt ist, eine Schalterschaltung 68 zum Eingeben bzw. Anlegen von 2-Zeilensignalen von der fotoelek­ trischen Umsetzeinrichtung 100 an unterschiedliche Anschlüsse 72 und 73 für jedes Feld, ein Subtrahier­ glied 69, einen Pegeleinstellwiderstand 70 und ein Addierglied 71. Dieses Ausführungsbeispiel ist auch bei einem herkömmlichen X-Y-Adressie­ rungs-MOS-Bildsensor anwendbar.

In einem ungeradzahligen Feld wird ein Rand- oder Kan­ tensignal durch Subtrahieren des Ausgangssignals am Anschluß 47 vom Ausgangssignal am Anschluß 58 gebil­ det. Nach Einstellung des Pegels des Kantensignals mittels des Widerstands 70 wird dieses über das Ad­ dierglied 71 zum ursprünglichen Signal hinzuaddiert, um ein kantenkorrigiertes Videosignal zu erhalten. In einem geradzahligen Feld wird das Ausgangssignal am Anschluß 58 von demjenigen am Anschluß 47 zur Aus­ bildung eines Kantensignals abgezogen. Nach Einstel­ lung des Pegels des Kantensignals über den Widerstand 70 wird dieses über das Addierglied 71 zum ursprüng­ lichen Signal hinzuaddiert.

Die Takttreibereinrichtung CKD schaltet die Schalter­ schaltung 68 für jedes Feld um. Gemäß dem ersten Aus­ führungsbeispiel der Bildaufnahmean­ ordnung kann die Kantenkorrektur ohne Verwendung einer Verzögerungsschaltung erfolgen, so daß eine sehr ein­ fache Schaltung vorliegt. In Fig. 7 ist mit APC ein Kantensignal-Erzeugungsblock als Verarbeitungseinrich­ tung oder Kantensignal-Erzeugungseinrichtung be­ zeichnet.

In Fig. 8A ist als Blockschaltbild ein zweites Aus­ führungsbeispiel der Bildaufnahmeanordnung dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel gelangt eine fotoelek­ trische Umsetzeinrichtung zum Einsatz, die gleichzei­ tig Zeileninformationen auf drei Horizontalzeilen liest.

In Fig. 8A sind diejenigen Teile, die mit den in Fig. 5 gezeigten Abschnitten übereinstimmen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gemäß Fig. 8A steuert eine Takttreiberschaltung CKD eine Schalterschaltung 101.

In Fig. 8B sind die Verläufe von an entsprechenden Stellen der in Fig. 8A gezeigten Schaltung auftreten­ den Signale gezeigt. Die Kurven a bis d zeigen die Signalverläufe in ungeradzahligen Feldern, d′ den Aus­ gangssignalverlauf für ein Addierglied 65 in einem geradzahligen Feld und d″ ein Kantensignal in einem Rahmen- bzw. Vollbild.

Fig. 9 zeigt als Diagramm die Verdrahtung der Ausgangs­ leitungen der fotoelektrischen Umsetzeinrichtung 100 und die Auslesemethode seitens der Takttreiberschal­ tung CKD.

Bei diesem Ausführungsbeispiel liest die Takttreiber­ schaltung CKD in einem ungeradzahligen Feld gleich­ zeitig die Leitungen l 1 bis l 3 als die n 1-Horizontal­ abtastzeile, Leitungen l 3 bis l 5 als die n 2-Horizon­ talabtastzeile, Leitungen l 5 bis l 7 als die n 3-Hori­ zontalabtastzeile und Leitungen l 7 bis l 9 als die n 4- Horizontalabtastzeile aus.

Andererseits liest die Takttreiberschaltung CKD in einem geradzahligen Feld gleichzeitig die Leitungen l 2 bis l 4 als die m 1-Horizontalabtastzeile, die Lei­ tungen l 4 bis l 6 als die m 2-Horizontalabtastzeile und die Leitungen l 6 bis l 8 als die m 3-Horizontalabtast­ zeile aus.

Nachstehend wird das angewendete Verfahren beschrie­ ben. Bekanntlich tritt ein fehlerhaftes Signal selten an einem Kantenbereich auf. Die Empfindlichkeit wird daher bei Durchführung einer Vertikalkorrelationsver­ arbeitung verbessert. Zusätzlich ist eine Kantenkor­ rektur leicht durchzuführen.

Fig. 10 zeigt die Schalterschaltung 101 zum Herstel­ len einer Korrespondenz zwischen Ausgangsanschlüssen 1, 2 und 3 als Ausgabeeinrichtung der fotoelektri­ schen Umsetzeinrichtung 100 und Ausgangssignalen a, b und c in Fig. 8A. Die Schalterschaltung 101 hat einen Innenaufbau, wie er in Fig. 10 dargestellt ist.

Die Takttreiberschaltung CKD schaltet die Ausgänge an Zeitpunkten, die für jedes Feld und jede Leitung wesentlich unterschiedlich sind, wie dies in Fig. 11 dargestellt ist.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel die Schalterschal­ tung 101 wie in Fig. 8A gezeigt angeordnet ist, muß eine Kantenkompensationsschaltung lediglich für eine Kombination aus den Ausgängen a, b und c eingesetzt werden, wie dies in Fig. 8A gezeigt ist. Der Gesamt­ aufbau ist folglich vereinfacht.

In Fig. 12 ist ein Blockschaltbild eines dritten Aus­ führungsbeispiels dargestellt. Die Bildaufnahmeanordnung weist Addierglieder 74, 76, 78 und 83, Gewichtsschal­ tungen 75 und 79, einen Pegeleinstellwiderstand 77, eine Schalterschaltung 80, eine Intensitätssignal- Verarbeitungsschaltung 81 als Verarbeitungseinrich­ tung und eine Farbsignal-Verarbeitungsschaltung 82 als Verarbeitungseinrichtung auf.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel eine Kantenkorrektur ohne Verwendung von Verzögerungsleitungen oder dergleichen durchgeführt, weshalb der Aufbau der Schalterschaltung 80 vereinfacht werden kann. Zusätzlich wird nur eine Reihe der Elemente 75 bis 79 benötigt, so daß auch die Verdrahtung der fotoelektrischen Umsetzeinrich­ tung 100 vereinfacht ist.

Fig. 13 zeigt ein Verfahren zum Steuern des Schalt­ betriebs der Schalterschaltung 80. Wie in Fig. 13 dar­ gestellt, wird bei gleichzeitigem Auslesen dreier Horizontalzeilen die mittlere Horizontalzeile als ur­ sprüngliches Signal behandelt bzw. bewertet und das obere und das untere Zeilensignal um 1 H verzögert bzw. beschleunigt, d. h. vorverlegt.

Wie vorstehend beschrieben, wird bei den Ausführungsbeispielen eine Mehrzahl von Lei­ tungen einer fotoelektrischen Umsetzeinrichtung zum bildmäßigen Lesen eines optischen Bilds gleichzeitig ausgelesen und die Signale auf den mehreren Leitungen zur Erzeugung eines kantenkorrigierten Signals ver­ arbeitet. Damit ist das Signalverarbeitungssystem sehr einfach aufgebaut.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist eine Schalterschaltung zum Verändern der Kombina­ tion mehrerer Zeilensignale bei deren Zuführung zu einer Verarbeitungsschaltung vorgesehen. Daher wird lediglich eine einzige Verarbeitungsschaltung benö­ tigt, deren Aufbau sehr einfach ist. Weiterhin sind die Verbindungen bzw. die Verbindungsführung in der fotoelektrischen Umsetzeinrichtung vereinfacht.

Wird eine fotoelektrische Umsetzeinrichtung eingesetzt, die für ein nichtzerstörendes Auslesen geeignet ist, können drei oder mehr Horizontalzeilen gleichzeitig ausgelesen werden. Zugleich können die Signale bei jeder Horizontalabtastung in einem teilweise überlap­ penden Zustand ausgelesen werden, wodurch die Verti­ kalkorrelation verbessert ist. Ein Kantensignal zweiter oder höherer Ordnung kann daher erreicht werden. Die Schalterschaltung kann in die fotoelektrische Umsetz­ einrichtung eingegliedert werden.

Wie zuvor beschrieben, kann mit den beschriebenen Aus­ führungsbeispielen ein kantenkorrigiertes Signal mit einfachem Aufbau ausgebildet werden. Da der vertikale Korrelationsabstand gering ist, ist das Einschließen bzw. Auftreten eines falschen Signals selten. Da das Gerät eine Schalterschaltung zum Schalten der Ausgangs­ leitungen der fotoelektrischen Umsetzeinrichtung auf­ weist, ist der Aufbau der Kantensignal-Erzeugungsein­ richtung und der fotoelektrischen Umsetzeinrichtung vereinfacht.

Fig. 14 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel. Bei diesem Ausführungsbeispiel läßt sich ein fehlerhaftes Bildelement in einer fotoelektrischen Umsetzeinrich­ tung korrigieren. In Fig. 14 sind mit gleichen Bezugs­ zeichen gleiche Elemente wie in Fig. 13 bezeichnet.

Die in Fig. 14 dargestellte Bildaufnahmeanordnung umfaßt ein Addierglied 84, eine Gewichtsschaltung 85, einen Schalter 86 als Schalteinrichtung, ein Subtrahierglied 87 und einen die Position fehlerhafter Bildelemente speichernden Festwertspeicher 88. Die Teile 84 bis 87, 66, 67 usw. bilden eine Verarbeitungseinrich­ tung.

Die Schalterschaltung 101 setzt die drei über die Aus­ gangsanschlüsse 1, 2 und 3 der fotoelektrischen Umsetzeinrichtung 100 ausgelesenen Horizontalzeilen­ signale wie in dem in Fig. 11 gezeigten Fall zur Er­ zeugung von Signalen a, b und c um. Das Signal b stellt ein Signal auf der Steuerleitung der drei gleichzei­ tig von der fotoelektrischen Umsetzeinrichtung aus­ gelesenen Horizontalzeilen dar und enthält einen Signalausfall bei einer vorbestimmten Bildelement­ stelle.

Die Position des fehlerhaften Bildelements ist zuvor im Festwertspeicher 88 gepeichert, der durch ein Syn­ chronisationssignal des Taktgenerators CKG getrieben bzw. angesteuert wird. Der Schalter 86 wird an der Position des fehlerhaften Bildelements von der x- auf die y-Stellung umgeschaltet. Das Signal b wird durch ein Mittelwertsignal der Signale a und c interpoliert. Das Addierglied 84 und die Gewichtsschaltung 85 dienen zum Erzeugen eines bzw. des Mittelwertsignals. Das Mittelwertsignal wird zur Erzeugung eines Kantensignals d einer Subtraktion durch das Subtrahierglied 87 un­ terzogen. Die übrigen Abläufe stimmen mit denjenigen überein, wie sie zuvor bis hin zu Fig. 13 beschrie­ ben wurden. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Korrektur eines fehlerhaften Bildelements ohne Ver­ wendung einer Verzögerungsleitung durchgeführt werden, so daß der Schaltungsaufbau einfach und die Bildqua­ lität verbessert ist. Weiterhin kann die Herstellungs­ ausbeute der fotoelektrischen Umsetzeinrichtung ver­ bessert werden. Der Signalausfall des Signals b kann auch direkt erfaßt und der Schalter 86 ermittelt bzw. umgeschaltet werden.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen kann folg­ lich ein fehlerhaftes Bildelement mittels einer ein­ fachen Schaltung korrigiert und durch das Signal eines benachbarten Bildelements mit hoher Korrelation er­ setzt werden.

Claims (9)

1. Bildaufnahmeanordnung mit einer photoelektrischen Umsetzeinrichtung, die aus einer Mehrzahl von in Zeilen- und Spaltenrichtung angeordneten photoelektrischen Umsetz­ elementen besteht, einer Steuereinrichtung zum gleichzei­ tigen Auslesen von Signalen von mehreren vorbestimmten Zeilen bei jeder Horizontalabtastung und einer Signalver­ arbeitungseinrichtung zum Verarbeiten der gleichzeitig von den mehreren vorbestimmten Zeilen ausgelesenen Signale für die Erzeugung eines korrelierten Signals, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrischen Umsetzelemente (30) ein nichtzerstörendes Auslesen erlauben, und daß jeder Satz der vorbestimmten Zeilen derart gewählt ist, daß er sich mit den anderen Sätzen teilweise überlappt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die photoelektrische Umsetzeinrichtung (100) eine Mehrzahl von Ausgabeeinrichtungen (47, 58; 1, 2, 3) zum unabhängigen Auslesen der Signale über mehrere Lei­ tungen aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines Horizontalzeilen­ signals unter Heranziehung der Signale auf mehreren gleich­ zeitig durch die Steuereinrichtung (CKG, CKD) ausgelesenen Leitungen.

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Fehlstellenkorrektureinrichtung (86, 88) zum Verarbeiten der Signale auf den mehreren Leitungen derart, daß ein fehler- oder fehlstellenkorri­ giertes Signal ausbildbar ist.

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsein­ richtung (APC) ein Kantenkorrektursignal erzeugt.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung ein Fehlerkorrektur­ signal erzeugt.

7. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungseinrichtung die gleiche Anzahl von Eingabeeinrichtungen wie Ausgabeeinrichtungen aufweist und daß die Eingabeeinrichtungen eine jeweilige Verbindung mit den Ausgabeeinrichtungen erlauben.

8. Anordnung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zwischen den mehreren Ausgabeeinrichtungen und den mehreren Eingabeeinrichtungen angeordnete Schaltereinrichtung (68; 80; 101) zum Umschalten der Zuordnung der Verbindung zwi­ schen den Ausgabeeinrichtungen und den Eingabeeinrichtungen bei jeder Horizontalabtastung.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsein­ richtung zur Erzeugung des korrelierten Signals die Signale auf drei benachbarten Zeilen verarbeitet und daß die Steu­ ereinrichtung die Signale auf den drei benachbarten Zeilen bei jeder Horizontalabtastung gleichzeitig ausliest, wobei sich die Sätze aus jeweils drei Zeilen jeweils teilweise miteinander überlappen.