DE3788393T2 - Photoelektrischer Umformer. - Google Patents

Photoelektrischer Umformer.

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DE3788393T2
DE3788393T2 DE87307897T DE3788393T DE3788393T2 DE 3788393 T2 DE3788393 T2 DE 3788393T2 DE 87307897 T DE87307897 T DE 87307897T DE 3788393 T DE3788393 T DE 3788393T DE 3788393 T2 DE3788393 T2 DE 3788393T2
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Description

    Allgemeiner Stand der Technik Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung betrifft einen photoelektrischen Umformer. Ein Ausführungsbeispiel des Umformers enthält eine Vielzahl von photoelektrischen Wandlerzellen, die jeweils einen Transistor mit einem Steuerelektrodenbereich aufweisen, worin das Potential des Steuerelektrodenbereichs eines jeden Transistors gesteuert wird, um Ladungsträger in dem Steuerelektrodenbereich in Abhängigkeit von einfallendem Licht zu speichern, um die gespeicherte Spannung zu lesen und um die gespeicherten Ladungsträger zu beseitigen. Ein Ausführungsbeispiel des photoelektrischen Umformers ist dazu gedacht, einen genauen Spitzenwertnachweis zu erbringen.
    • Zum Stand der Technik
  • Fig. 1A ist eine schematische Aufsicht auf ein Beispiel einer photoelektrischen Wandlerzelle, die beschrieben ist in der EP-A-0226338, die gemäß Artikel 54 (3) EPC zum Stand der Technik gehört. Fig. 1B ist eine Ansicht in Querschnitt längs der Linie A-A in Fig. 1A, und Fig. 1C ist ein äquivalentes Schaltbild der Zelle.
  • In diesen Figuren trägt ein n-Siliziumsubstrat 1 eine n&supmin;-epitaktische Schicht 3, auf die eine p-Basiszone geformt ist, auf die n&spplus;-Emitterzonen 5 und 5' aufgebracht sind. Die Emitterzonen 5 und 5' sind mit Emitterelektroden 8 bzw. 8' verbunden.
  • In diesem Beispiel bilden eine isolierende Zone 14 und die tieferliegende n&spplus;-Zone 15 eine Bauelemente-Trennzone 2, die benachbarte photoelektrische Wandlerzellen voneinander trennt.
  • Auf die p-Basiszone 4 ist ein Oxidfilm 6 aufgebracht, auf dem eine Kapazitätselektrode 7 mit einem Isolierfilm 16 aufgeformt ist. Der Film 16 trägt einen Lichtschutzfilm 17, der die Zone, auf die die Kondensator- und Emitterelektrode geformt sind, gegen Lichteinfall schützt, wobei der Hauptabschnitt der p-Basiszone 4 eine lichtempfindliche Oberfläche aufweist. Auf den Lichtschutzfilm 17 und den Abschnitt des Isolationsfilms 16, der die lichtempfindliche Außenschicht bildet, ist ein schützender Isolationsfilm 18 aufgetragen.
  • Zur grundlegenden Arbeitsweise wird zunächst angenommen, daß die p-Basiszone 4, die die Basis eines bipolaren Transistors ist, sich in ihrem Anfangszustand mit negativem Potential befindet. Wenn Licht auf die lichtempfindliche Außenfläche dieser p-Basiszone 4 fällt, werden elektronen-positive Löcherpaare gebildet, von denen die positiven Löcher in der p-Basiszone 4 gespeichert werden, wodurch sich das Potential der p-Basiszone 4 zum Positiven hin ändert (Speicherbetrieb).
  • Danach wird ein positiver Lese-Spannungsimpuls an die Kondensatorelektrode 7 gelegt, und es wird ein Lesesignal, nämlich Lichtdaten, die der Änderung des Basispotentials während des Speichervorganges entsprechen, von den Emitterelektroden 8 und 8' in einem Gleitzustand (Lesevorgang) ausgegeben. Zu dieser Zeit sinkt die Menge in der p-Basiszone 4 gespeicherten Ladung virtuell nicht, so daß ein nicht-löschendes Lesen möglich ist.
  • Um die in der p-Basiszone 4 gespeicherten positiven Löcher zu beseitigen, wird die Emitterelektrode 8 mit Masse verbunden, und eine positive Auffrischungs-Impulsspannung wird an die Kondensatorelektrode 7 angelegt. Dadurch wird die p-Basiszone 4 relativ zu den n&spplus;-Emitterzonen 5 und 5' positiv vorgespannt, um dadurch die gespeicherten positiven Löcher zu beseitigen. Wenn der Auffrischungsimpuls abfällt, kehrt die p-Basiszone 4 zu ihrem ursprünglichen Zustand mit negativen Potential (Auffrischungsvorgang) zurück. Danach werden die Speicher-, Lese- und Auffrischungsvorgänge in gleicher Weise wiederholt.
  • Eine solche photoelektrische Wandlerzelle mit zwei Emittern ermöglicht es einem Signal, von einem der beiden Emitter gelesen zu werden, so daß der Mittelwert oder Spitzenwert in einfacher Weise abgegriffen werden kann, indem ein Signal verwendet wird, wobei Lichtmessung und/oder Spitzenwertnachweis in paralleler Form mit dem Signal lesen erfolgen kann.
  • Fig. 2 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel eines photoelektrischen Umformers darstellt, der die in der zuvor genannten Europäischen Patentanmeldung EP-A-0226338 beschriebenen Zellen verwendet. In Fig. 2 sind photoelektrische Wandlerzellen S1 bis Sn mit zwei Emittern in einer Zeile angeordnet. Emitterelektroden 8 sind über Vertikalleitungen L1 bis Ln und über Transistoren T1 bis Tn mit einer Ausgangsleitung 101 verbunden. Betreffende Signale werden seriell in die Ausgangsleitung 101 gelesen, von Verstärkern verstärkt und nach außen als ein Ausgangssignal VO ausgegeben. Andererseits sind die Emitterelektroden 8' mit einer gemeinsamen Leitung 102 verbunden, so daß die Spitzenwerte Vp betreffender Signale auf der gemeinsamen Leitung 102 auftreten. Die Verwendung von Spitzenwerten Vp erlaubt es, die Verstärkung des Signalausgabeverstärkers zu justieren und die jeweilige Speicherdauer in den photoelektrischen Wandlerzellen einzustellen. Des weiteren ist Spitzenwertnachweis gleichzeitig mit dem Lesen der Emitterelektroden 8 möglich, so daß der Bildaufnahmevorgang schneller erfolgt.
  • Bei herkömmlichen photoelektrischen Umformern jedoch sind im Ausgangssignal Rauschanteile enthalten, auf Grund eines Dunkelstromes in der photoelektrischen Wandlerzelle, so daß bei diesem Wandler das Problem besteht, daß der Spitzenwert Vp nicht genau mit dem Spitzensignal in der photoelektrischen Wandlerzelle übereinstimmt.
  • Die EP-A-0132076 offenbart einen photoelektrischen Wandler, bei dem eine Zelle einen bipolaren Transistor enthält, in dem Ladungen in der Basis abhängig vom einfallenden Licht gespeichert werden. Das Basispotential wird von einer Steuerelektrode, die kapazitiv angekoppelt ist, gesteuert.
  • Die US-A-3946151 offenbart einen Bildsensor, der eine regelmäßige Anordnung von Photodioden aufweist. Bestimmte Photodioden werden in einem Dunkelzustand gehalten, um ein Vergleichssignal zu gewinnen, damit Nadelimpulsstörungen aus dem Lichtdaten beseitigt werden können, die von den belichteten Photodioden gelesen werden. Während des Bildauslesens werden Bildsignale von belichteten Photodioden erzeugt, die ersten Eingängen einer Serie von Differenzverstärkern zugeführt werden, und Nadelimpuls-Störsignale aus den Photodioden im Dunkelzustand werden für zweite Eingänge der Differenzverstärker vorgesehen.
    • Zusammenfassung der Erfindung
  • Nach der vorliegenden Erfindung ist eine photoelektrische Wandlerzelle gemäß Anspruch 1 vorgesehen. Die restlichen Ansprüche enthalten wahlweise und bevorzugte Merkmale.
  • In einem Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung wird der Nachweis des Durchschnittswertes oder Spitzenwertes unter Bezug auf das Vorstehende durch ein zweites Mittel ausgeführt, welches mit dem ersten Emitter des gegen Lichteinfall geschützten Elements gekoppelt ist. Durch Verwendung des Dunkelsignals aus dem gegen Lichteinfall geschützten Element werden Störanteile auf Grund des Dunkelsignals aus dem Spitzensignal beseitigt, das aus den belichteten Elementen gewonnen ist, wodurch ein genauer Nachweis des Spitzenwertes möglich ist.
  • Eine photoelektrische Wandlerzelle, die gegen Lichteinfall geschützt ist und eine lichtdurchlässige Wandlerzelle, die nicht gegen Lichteinfall geschützt ist, werden hiernach als Lichtgeschützt-Bit bzw. Offen-Bit bezeichnet.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Fig. 1A ist eine schematische Aufsicht auf ein Beispiel einer photoelektrischen Wandlerzelle, die in der EP-A-0226338 beschrieben ist.
  • Fig. 1B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A gemäß Fig. 1A;
  • Fig. 1C ist ein äquivalentes Schaltbild der Zelle;
  • Fig. 2 ist ein Schaltbild, das ein Beispiel eines herkömmlichen photoelektrischen Umformers darstellt;
  • Fig. 3A ist eine schematische Aufsicht auf eine photoelektrische Wandlerzelle, die in einem Ausführungsbeispiel eines photoelektrischen Umformers nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
  • Fig. 3B ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 3A;
  • Fig. 3C ist ein äquivalentes Schaltbild der Zelle gemäß Fig. 3A;
  • Fig. 4 ist ein Schaltbild des ersten Ausführungsbeispiels eines photoelektrischen Umformers nach dieser Erfindung;
  • Fig. 5 ist ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung; und
  • Fig. 6 ist ein Schema eines Beispiels eines Bildaufnehmers, der das obige Ausführungsbeispiel verwendet.
    • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
  • Ausführungsbeispiele dieser Erfindung werden nun genauer anhand der bei liegenden Zeichnungen beschrieben. Jetzt wird zuerst der Aufbau und das Arbeitsprinzip einer photoelektrischen Wandlerzelle, wie sie in den Ausführungsbeispielen verwendet wird, beschrieben.
  • Fig. 3 A ist eine schematische Aufsicht auf eine photoelektrische Wandlerzelle, wie sie in einem Ausführungsbeispiel eines photoelektrischen Umformers nach dieser Erfindung verwendet wird. Fig. 3B ist ein Querschnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 3A. Fig. 3C ist ein äquivalentes Schaltbild dieser Zelle. Gleiche Bezugszeichen werden zur Bezeichnung gleicher Zonen und Teile in den Fig. 1 bis 3 verwendet. In Fig. 3 hat eine n&supmin;-epitaktische Schicht 3, eine p-Basiszone 4, die darauf aufgebracht ist und die ihrerseits darauf aufgeformte n&spplus;-Emitterzonen 5 und 5' besitzt.
  • Auf die p-Basiszone 4 aufgebracht ist ein Oxidfilm 6, auf den eine Kondensatorelektrode 7 aufgebracht ist. Auf die n&supmin;-epitaktische Schicht 3 ist ein Oxidfilm 6 aufgebracht, auf dem eine Rücksetz-MOS-Tansistor-Gate-Elektrode 22 geformt ist. Die Kondentsator- und Gateelektroden 7 und 22 sind aus polykristallinem Silizium gebildet. p&spplus;-Zonen 20 und 21, die die Source- und Drainzonen des Rücksetz-MOS-Transistors darstellen, sind in einer sich selbst ausrichtenden Weise mit p&spplus;-Zone 20 gebildet, die sich an die p-Basiszone 4 anschließen sowie an p&spplus;-Zone 21, die mit einer Al-Elektrode 28 verbunden ist.
  • Auf einen Oxidfilm 6 ist eine zwischengeschichtete Isolierschicht 25 aufgebracht, durch die die Emitterelektroden 8 und 8' mit n&spplus;-Zonen 5 bzw. 5' verbunden sind. Auf den Oxidfilm 6 ist ein Kollektorelektrode 24 aufgebracht, die durch n&spplus;-Zone 23 mit der n&supmin;-epitaktischen Schicht verbunden ist und die die Kollektorzone bildet. Des weiteren bedeckt eine Oberflächenpassivierung 26 die Isolierschicht 25, die Emitterelektroden 8 und 8' und die Kollektorelektrode 24.
  • Bei der gegen Lichteinfall geschützten photoelektrischen Wandlerzelle hat eine zwischenisolierende Schicht 25 eine Isolationsschicht, die darauf geformt ist, auf der eine gegen Lichteinfall schützende Schicht gebildet ist. Eine Oberflächenpassivierung bedeckt die Isolierschicht 25, die Emitter- und Kollektorelektroden.
  • Die Arbeitsweise der photoelektrischen Wandlerzelle mit einem solchen Aufbau ist prinzipiell die gleiche, wie bei herkömmlicher Art, mit der Ausnahme, daß der Rücksetz-MOS-Transistor vorgesehen ist, wodurch ein Auffrischungsvorgang mit höherer Geschwindigkeit als bei herkömmlicher Art möglich ist. Wenn nämlich eine gewünschte Spannung an die Elektrode 28 des Rücksetz-MOS-Transistors angelegt ist und der Auffrischungsvorgang ausgeführt wird, wird zuerst der Rücksetz-MOS-Transistor leitend geschaltet, wodurch das Potential der p- Basiszone 4 konstant gehalten wird, unabhängig von der Speicherspannung. Danach wird ein Auffrischungsimpuls an die Kondensatorelektrode 7 angelegt, um dadurch die in der p-Basiszone 4 gespeicherten Ladungsträger mit hoher Geschwindigkeit zu entfernen.
  • Fig. 4 ist ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispieles eines photoelektrischen Umformers nach dieser Erfindung. In Fig. 4 sind das Licht-geschützt-Bit S1 und die Offen-Bits S2-Sn angeordnet, die jeweils die obige photoelektrische Wandlerzelle enthalten.
  • Die Kondensatorelektroden 7 der zugehörigen Bits sind gemeinsam mit einem Anschluß 103 verbunden, durch den eine konstante positive Spannung an den Kollektorelektroden 24 anliegt. Die Elektroden 28 des Rücksetz-MOS-Transistors sind mit Gate- Elektroden 22 mit Masse verbunden, wobei die Elektroden 22 einen gemeinsamen Anschluß 105 haben.
  • Die Emitterelektroden 8' der betreffenden Bits sind mit zugehörigen vertikalen Leitungen L1- Ln verbunden, die über Transistoren Ta1-Tan an zugehörige elektrische Ladespeicherkondensatoren C1- Cn geschaltet sind und über zugehörige Transistoren T1-Tn mit einer Ausgangssignalleitung 101 verbunden sind. Die Ausgangsleitung 101 ist über einen Rücksetztransistor Ts1 mit Masse verbunden und auch mit einem Verstärker 109. Die Gate-Elektroden der Transistoren T1-Tn sind an parallele Ausgangsanschlüsse einer Abtastschaltung angeschlossen und werden der Reihe nach nach Vorgabe durch die Abtastschaltung leitend geschaltet.
  • Die vertikalen Leitungen L1-Ln sind über zugehörige Transistoren Tb1-Tbn mit Masse verbunden, deren Gate-Elektroden gemeinsam an einen Anschluß 104 geschaltet sind. Die Emitterelektrode 8 des Licht-geschützt-Bits S1 ist mit einer Leitung 107 verbunden, die über einen Transistor Ts2 mit Masse und mit einem Verstärker 110 verbunden ist.
  • Die zugehörigen Emitterelektroden 8 der Offen-Bits S2-S2n sind gemeinsam an eine Leitung 108 angeschlossen, die über einen Transistor Ts3 mit Masse verbunden und ebenfalls an einen Verstärker 111 angeschlossen ist.
  • Die betreffenden Gate-Elektroden der Transistoren Ts2 und Ts3 sind mit einem Anschluß 104 verbunden. Der Ausgangsanschluß des Verstärkers 110 und des Verstärkers 111 sind mit Eingangsanschlüssen eines Differenzverstärkers 112 verbunden. Die Arbeitsweise dieses Ausführungsbeispiels wird nun beschrieben.
    • Auffrischungsvorgang
  • Zuerst wird an den Anschluß 105 ein Signal Φres angelegt, um die zugehörigen Rücksetz-MOS- Transistoren der Bits leitend zu schalten, um dadurch die p-Basiszonen 4 aller Bits auf konstantem Potential zu halten. Danach wird an Anschluß 104 ein Signal Φvrs angelegt, um die Transistoren Tb1- Tbn, Ts2 und Ts3 leitend zu schalten, um dadurch die Emitterelektroden aller Bits mit Masse zu verbinden. Ein Auffrischungsimpuls Φr wird dann an Anschlüsse 103 angelegt, um die in der p-Basiszone 4 gespeicherten Ladungsträger in der zuvor beschriebenen Weise zu beseitigen. Angemerkt sei, daß die Rücksetz-MOS-Transistoren vor diesem Schritt nicht-leitend geschaltet werden sollten.
    • Speichervorgang
  • Nach der abfallenden Flanke des Auffrischungsimpulses Φr wird begonnen, die Ladungsträger, die der Belichtung mit den betreffenden Lichtstrahlen entsprechen, in den zugehörigen p-Basiszonen 4 der Offen-Bits zu speichern.
    • Lesevorgang
  • Wenn danach eine Speicherdauer T, die von einer Steuereinheit 304 bestimmt ist, vergangen ist, werden zuerst die Transistoren Tb1-Tbn, Ts2 und Ts3 nicht-leitend geschaltet, und die Emitterelektroden 8 und 8' der betreffenden Bits werden gleitend gehalten.
  • Danach wird ein Signal Φt an Anschluß 106 gelegt, um Transistoren Tal bis Tan leitend zu schalten, und ein Leseimpuls wird an Anschluß 103 angelegt. Die Speicherzeit T dauert von der abfallenden Flanke des Impulses Φr bis zur ansteigenden Flanke des Leseimpulses Φt. Dabei wird ein Dunkelsignal aus dem Licht-geschützt-Bit auf die Vertikalleitung L1 gelesen und im Kondensator C1 gespeichert, und aus den betreffenden Offen-Bits werden Signale auf die zugehörigen Vertikalleitungen L2-Ln gelesen und in den- zugehörigen Kondensatoren C2-Cn gespeichert.
  • Danach werden die-Transistoren Ta1-Tan nichtleitend geschaltet, und die Transistoren T1-Tn werden dann der Reihe nach von der Abtastschaltung leitend geschaltet, um Signale seriell auf die Ausgangssignalleitung 101 zu lesen, um dadurch ,die Signale über den Verstärker 109 auszugeben. Jedesmal, wenn ein Signal zu dieser Zeit ausgegeben wird, schaltet Signal Φhrs den Transistor Ts1 leitend, um die verbleibenden Ladungen auf Ausgangsleitung 101 aufzufrischen.
    • Spitzenwertnachweis
  • Parallel zu dem obigen Lesevorgang wird der Spitzenwertnachweis ausgeführt. Wenn ein Leseimpuls an Anschluß 103 während eines Lesevorgangs anliegt, wird ein Dunkelsignal aus dem Licht-geschützt-Bit auf Leitung 107 gelesen, und Signale werden aus den Offen-Bit-Leitungen auf die Leitungen 108 gelesen. Die Verstärker 110 und 111 geben folglich ein Dunkelsignal Vd bzw. ein Spitzensignal Vp aus, und Differenzverstärker 112 ermittelt die Differenz Vp-Vd zwischen diesen Signalen, um so ein Spitzenwertsignal zu bestimmen, das frei von Störanteilen aufgrund des Dunkelsignales ist.
  • Fig. 5 ist ein Schaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels nach der Erfindung. Für gleiche Schaltblöcke oder Bauteile werden gleiche Bezugszeichen im ersten und im zweiten Ausführungsbeispiel verwendet.
  • In Fig. 5 ist die Emitterelektrode 8' des Licht-geschützt-Bits S1 mit einem Ladungsspeicherkondensator C1 verbunden und eine Leitung 107 über eine Vertikalleitung L1 und einen Transistor Tal. Folglich wird ein Dunkelsignal aus dem Licht-geschützt-Bit wie in anderen Offen-Bits im Kondensator C1 während des Lesevorgangs gespeichert und vom Verstärker 110 verstärkt und als Dunkelsignal Vd ausgegeben.
  • Die Emitterelektrode 8 des Licht-geschützt- Bits S1 ist mit einer Leitung 108 gemeinsam mit betreffenden Emitterelektroden 8 der Offen-Bits S2-Sn verbunden.
  • Da wie oben erwähnte der Schaltungsaufbau der Emitterelektroden 8 und 8' des Licht-geschützt-Bit S1 mit den der Offen-Bits S2-Sn gleich ist, fällt die Basis-Parasitär-Kapazität des Licht-geschützt- Bit S1 gleich aus wie die der Offen-Bits, und da die Emitterelektroden 8 aller Bits mit Leitung 108 verbunden sind, ist der Umfang der Rückkopplung von den Emitterelektroden 8 für alle Bits gleich.
  • Auch wenn die Speicherzeit und die Temperatur sich ändern, wird letztlich keine relative Schwankung im ausgegebenen Signal zwischen dem Licht-geschützt-Bit S1 und den Offen-Bits S2-Sn auftreten. Ein Dunkelsignal vom Licht-geschützt-Bit S1 wird folglich einen stabilen Bezug bei dem Spitzenwertnachweis haben, und die Ermittlung der Differenz Vp-Vd zwischen beiden Signalen durch den Differenzverstärker 112 erzeugt einen weit genaueren Spitzennachweis, verglichen mit dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Während die obigen betreffenden Ausführungsbeispiele für einen Zeilensensor beschrieben wurden, können natürlich Flächensensoren bei ähnlichem Aufbau ähnliche Wirkungen zeigen. Während im obigen Ausführungsbeispiel nur ein einzelnes Lichtgeschützt-Bit zur Benutzung dargestellt ist, können eine Vielzahl von Licht-geschützt-Bits je nach Bedarf verwendet werden.
  • Fig. 6 ist ein schematisches Beispiel einer Bildaufnahmevorrichtung, in der das obige Ausführungsbeispiel verwendet wird. In Fig. 6 kann eine Bildaufnahmevorrichtung 301 in gleicher Weise wie jedes der obigen Ausführungsbeispiele aufgebaut sein. Das Ausgangssignal VO der Bildaufnahmevorrichtung 301 wird einer Verarbeitung unterzogen, wie Verstärkungseinstellung durch eine Signalverarbeitungsschaltung 302 und Ausgabe als Standardfernsehsignal, wie beispielsweise ein NTSC- Signal.
  • Eine Ansteuerung 303 liefert verschiedene Impulse Φan eine Bildaufnahmevorrichtung 301 und arbeitet gesteuert von Steuereinheit 304. Das Spitzenwert-Nachweissignal, das von einem Differenzverstärker 112 der Bildaufnahmevorrichtung 301 ausgegeben wird, gelangt in die Steuereinheit 304, die die Verstärkung der Signalverarbeitungsschaltung 302 einstellt, die Speicherzeit der Bildaufnahmevorrichtung 301 und eine Belichtungssteuerung 305, so daß ein von der Bildaufnahmevorrichtung 301 gebildeter Signalpegel optimiert wird.
  • Wie zuvor beschrieben, sind die vorliegenden Ausführungsbeispiele zum genauen Spitzenwertnachweis und zum Liefern einer zweckmäßigen Bildaufnahme in der Lage.
  • Wie zuvor beschrieben, verwendet der photoelektrische Umformer nach der Erfindung ein Dunkelsignal aus einer photoelektrischen Wandlerzelle, die gegen Lichteinfall geschützt ist, um Störanteile aus dem Spitzensignal aufgrund eines Signals aus der photoelektrischen Wandlerzelle zu beseitigen und um dadurch einen genauen Nachweis des Spitzenwertes zu ermöglichen.

Claims (17)

1. Photoelektrischer Wandler mit:
einer Vielzahl von Photowandlerelementen (S2 bis Sn), die belichtet werden, und mit wenigstens einem Photowandlerelement (S1), das gegen Lichteinfall geschützt ist, wobei jedes Photowandlerelement (S1 bis Sn) über einen Transisitor mit einer Basis (7), einem Kollektor (24) sowie einem erstem und einem zweiten Emitter (8, 8') verfügt;
ersten Ausgabemitteln (101, 109), die verbunden sind zum Empfang von Photowandler-Ausgangssignalen aus dem zweiten Emitter (8') der Elemente (S2 bis Sn), die belichtet werden; und mit
zweiten Ausgabemitteln (110, 111, 112), die ein Signal ausgeben, das der Differenz zwischen einem Ausgangssignal der ersten Emitter (8) der Elemente (S2 bis Sn), die belichtet werden, und einem Ausgangssignal eines bestimmten der Emitter (8, 8') des gegen Lichteinfall geschützten Elements (S1), entspricht.
2. Wandler nach Anspruch 1, der des weiteren erste Kondensatoren (C2 bis Cn) enthält, die die jeweiligen Ausgangssignale der zweiten Emitter (8') der Elemente (S2 bis Sn), die belichtet werden, akkumulieren.
3. Wandler nach Anspruch 2, der des weiteren Auslesemittel (T1 bis Tn) enthält, die die in den ersten Kondensatoren (C2 bis Cn) akkumulierten Ausgangssignale in einer vorbestimmten Reihenfolge auslesen.
4. Wandler nach Anspruch 3, der des weiteren eine Signalaufbereitungsschaltung (302) enthält, die ein von den Auslesemitteln (T1 bis Tn) ausgelesenes Signal aufbereiten.
5. Wandler nach Anspruch 4, der des weiteren Mittel (304) zur Verstärkungsregelung enthält, die die Verstärkung der Signalaufbereitungsschaltung (302) entsprechend dem Ausgangssignal von den zweiten Ausgabemitteln (110, 111, 112) einstellt.
6. Wandler nach einem der Ansprüche 2 bis 5, der des weiteren einen zweiten Kondensator (C1) enthält, der ein Ausgangssignal des zweiten Emitters (8') des gegen Lichteinfall geschützten Elements (S1) akkumuliert.
7. Wandler nach Anspruch 6, sofern von einem der Ansprüche 3 bis 5 abhängig, dessen Auslesemittel (T1 bis Tn) außerdem die im zweiten Kondensator (C1) akkumulierten Ausgangssignale auslesen.
8. Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem der erste Emitter (8) der bestimmte Emitter des gegen Lichteinfall geschützten Elements (S1) ist.
9. Wandler nach Anspruch 8, dessen zweite Ausgabemittel (110, 111, 112) einerseits mit einem ersten Anschluß versehen sind, der Ausgangssignale der ersten Emitter (8) der belichteten Elemente (S2 bis Sn) empfängt, und andererseits mit einem zweiten Anschluß versehen sind, der das Ausgangssignal des ersten Emitters (8) des gegen Lichteinfall geschützten Elements (S1) empfängt, und die ein aus den am ersten und am zweiten Anschluß empfangenen Signalen gebildetes Differenzsignal ausgeben.
10. Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen ersten Ausgabemittel (101, 109) verbunden sind, um ein Ausgangssignal vom zweiten Emitter (8') des gegen Lichteinfall geschützten Elements (S1) zu empfangen.
11. Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der zweite Emitter (8') der bestimmte Emitter des gegen Lichteinfall geschützten Elements ist.
12. Wandler nach Anspruch 11, bei dem die Ausgangssignale der ersten Emitter (8) der belichteten Elemente (S2 bis Sn) mit dem Ausgangssignal des ersten Emitters (8) des gegen Lichteinfall geschützten Elements (S1) zusammengeführt sind.
13. Wandler nach Anspruch 11 oder 12, dessen zweite Ausgabemittel (110, 111, 112) einerseits mit einem ersten Anschluß versehen sind, der Ausgangssignale der ersten Emitter (8) empfängt, und andererseits mit einem zweiten Anschluß versehen sind, der das Ausgangssignal des zweiten Emitters (8') des gegen Lichteinfall geschützten Elements (S1) empfängt, und die ein aus den am ersten und am zweiten Anschluß empfangenen Signalen gebildetes Differenzsignal ausgeben.
14. Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche, dessen zweite Ausgabemittel (110, 111, 112) einen Differenzverstärker (112) enthalten.
15. Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Steuerung (304), die eine Ladungsakkumulation in der Basis des belichteten Photowandlerelements (S2 bis Sn) in Intervallen steuert.
16. Wandler nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einer Belichtungssteuerung (305), die eine auf die Vielzahl von belichteten Photowandlerelementen (S2 bis Sn) einfallende Lichtmenge begrenzt.
17. Wandler nach Anspruch 16 mit Mitteln (304) zur Steuerung der von der Belichtungssteuerung (305) vorgesehenen Menge einfallenden Lichts abhängig von dem Ausgangssignal der zweiten Ausgabemittel (110, 111, 112).
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