DE3823010A1 - Arrangement for reading out data - Google Patents

Arrangement for reading out data

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DE3823010A1 DE19883823010 DE3823010A DE3823010A1 DE 3823010 A1 DE3823010 A1 DE 3823010A1 DE 19883823010 DE19883823010 DE 19883823010 DE 3823010 A DE3823010 A DE 3823010A DE 3823010 A1 DE3823010 A1 DE 3823010A1
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    • G11B9/08—Recording or reproducing using a method not covered by one of the main groups G11B3/00 - G11B7/00; Record carriers therefor using electrostatic charge injection; Record carriers therefor

Abstract

Arrangement for reading out data in the form of an electrical charge distribution in a multilayered film (1), in which - a plurality of electrodes (5) are fitted opposite one another in a fixed position in relation to one another on a surface region of the multilayered film (1), - the electrodes (5) have regions (15) which are effective for information recording and form a plane parallel to the surface region of the multilayered film (1), - the electrodes (5) are relatively movable in a controlled manner parallel to the surface region of the multilayered film (1). Presented here is a version for electrophotography and the application as a RAM. If MNOS technology is used, pixel sizes of about 2 mu m and a grid spacing down to about 10 mu m are feasible, it being possible for the storage in the pixels to take place in analog form with a dynamic range up to about 10<3> or in digital form. <IMAGE>

Description

Aus der DE C2 30 18 529 ist eine Informations-Aufzeichnungs- und Wiedergabevorrichtung bekannt, welche elektrische Ladungsvertei­ lungen in einem mehrschichtigen Film benutzt. Dabei wird die MNOS- Technologie (Metall-Nitrid-Oxid-Semiconductor) angewendet, d. h. eine Metallelektrode tastet einen Mehrschichtfilm aus Si3N4, SiO2 und mono- oder polykristallinem n- oder p-Silizium ab, der auf ei­ nem Metallträger aufliegt. Durch (ortsabhängiges) Anlegen geeigne­ ter Spannungen zwischen Elektrode und Metallträger wird eine Daten wiedergebende Ladungsverteilung in dem Film als Verarmungsschicht im Si und dieser zugeordnete Ladungsansammlung im Si3N4 am Rand zum SiO2 erzeugt. From DE C2 30 18 529 an information recording and reproducing device is known which uses electrical charge distributions in a multilayer film. The MNOS technology (metal nitride oxide semiconductor) is used, ie a metal electrode scans a multilayer film made of Si 3 N 4 , SiO 2 and mono- or polycrystalline n- or p-silicon, which rests on a metal carrier . By (location-dependent) application of suitable voltages between the electrode and the metal carrier, a data-reflecting charge distribution in the film as a depletion layer in Si and the charge accumulation associated therewith in Si 3 N 4 at the edge of SiO 2 are generated.

Zum Auslesen der Daten wird mittels einer Wechselspannung zwischen Elektrode und Metallträger die Kapazität des Films, die durch die Verarmungsschicht beeinflußt wird, abgetastet.To read out the data, an alternating voltage is used between Electrode and metal support the capacity of the film by the Depletion layer is affected, scanned.

Die Fläche der Elektrode von 1,5 × 0,5 µm2 legt die Speicherdichte fest, bei digitaler Speicherung als Fläche pro Bit und bei analo­ ger Speicherung als Spurbreite und Grenzwellenlänge. Typische Elektronendichte in der Si3N4-Schicht ist dabei 103 Elektronen pro Elektrodenfläche. Es wird die Ausbildung als rotierende Scheibe mit bis zu zwei Abtastelektroden und die Verwendung von Siliconöl als Schmiermittel vorgeschlagen.The area of the electrode of 1.5 × 0.5 µm 2 defines the storage density, with digital storage as area per bit and with analog storage as track width and cut-off wavelength. A typical electron density in the Si 3 N 4 layer is 10 3 electrons per electrode area. The design as a rotating disk with up to two scanning electrodes and the use of silicone oil as a lubricant is proposed.

Mit einer Vielzahl fest auf einem derartigen Mehrschichtfilm auf­ gebrachter Steuerelektroden sind auch Speicherbausteine als MNOS- RAMs bekannt. Dies zeigen z. B. die DE-OS 24 20 370 und K. Goser, K. Knauer, "nonvolative CCD memory with MNOS storage capacitors", IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC 9, (1974), 148-150.With a variety firmly on such a multilayer film control electrodes are also memory modules as MNOS RAMs known. This is shown e.g. B. DE-OS 24 20 370 and K. Goser, K. Knauer, "Nonvolative CCD memory with MNOS storage capacitors", IEEE J. Solid-State Circuits, vol. SC 9, (1974), 148-150.

Aus R. S. Withers et al. IEEE EL. Dev. Lett. EDL-1 (1980), 42 ff. ist es bekannt, daß MNOS-RAM mit 30 dB analog speichern können und daß Licht im Zusammenwirken mit elektrischen Feldern zum Abspei­ chern genutzt werden kann.From R. S. Withers et al. IEEE EL. Dev. Lett. EDL-1 (1980), 42 ff. it is known that MNOS-RAM can store analog with 30 dB and that light in interaction with electrical fields for spitting can be used.

Aus der EP-A1 02 49 199 und EP-A2 02 49 214 ist ein elektrophoto­ graphisches Speichersystem bekannt, wobei die schon beschriebene Schichtfolge Si3N4, SiO2, Si über eine leitende n-dotierte Si- Schicht auf eine Al2O3-Einkristallschicht aufgebracht ist. Daten, insbesondere Bilder, werden gespeichert, indem auf die Oberfläche der Si3N4-Schicht durch eine Korona-Entladung Elektronen aufge­ bracht werden, so daß zwischen diesen und der n-Si-Schicht ein elektrisches Feld entsteht und durch Belichtung in der Si-Schicht erzeugte Photo-Elektron/Loch-Paare aus dieser abwandern, und zwar die Elektronen zur leitenden n-Si-Schicht, die positiven Löcher jedoch zur Si3N4-Grenzschicht am SiO2-Isolator, welchen die Löcher "durchtunneln". An electrophotographic memory system is known from EP-A1 02 49 199 and EP-A2 02 49 214, the layer sequence already described Si 3 N 4 , SiO 2 , Si via a conductive n-doped Si layer on an Al 2 O. 3 single crystal layer is applied. Data, in particular images, are stored by placing electrons on the surface of the Si 3 N 4 layer by means of a corona discharge, so that an electrical field is formed between them and the n-Si layer and by exposure in the Si -Layer-generated photo-electron / hole pairs migrate out of this, specifically the electrons to the conductive n-Si layer, but the positive holes to the Si 3 N 4 boundary layer on the SiO 2 insulator, which "tunnel" through the holes.

Auf der freien Oberfläche der Si3N4 Schicht entstehen den positi­ ven Löchern zugeordnete Elektronenüberschüsse. Zum Auslesen dient ein Elektronenstrahl, der an der Oberfläche Sekundärelektronen auslöst. Die gespeicherte Information eines Flächenelements (Pixel) ergibt sich aus der Zahl der nachgewiesenen Sekundär­ elektronen.On the free surface of the Si 3 N 4 layer, electron surpluses are assigned to the positive holes. An electron beam is used for reading, which triggers secondary electrons on the surface. The stored information of a surface element (pixel) results from the number of detected secondary electrons.

Eine solche Elektronenstrahlanordnung kann nur im Vakuum betrieben werden.Such an electron beam arrangement can only be operated in a vacuum will.

Es wird die Speicherung von Bildern mit Pixelgröße etwa 2 µm2 und mit 20 bis 2 × 104 Elektronen pro Pixel beschrieben.The storage of images with a pixel size of approximately 2 μm 2 and with 20 to 2 × 10 4 electrons per pixel is described.

Die US-C 42 42 433 gibt ein elektrophotographisches Medium hoher Empfindlichkeit und großer Speicherdauer an. Ein dabei verwendeter Film besteht aus einem Polyester-Träger, einer Widerstandsschicht aus InO und SnO, aus einer photoleitenden polykristallinen CdS- Schicht und einer darauf aufgebrachten dielektrischen Isolier­ schicht aus SiO2, Si3N4 oder dergleichen.US-C 42 42 433 specifies an electrophotographic medium of high sensitivity and long storage time. A film used here consists of a polyester support, a resistance layer made of InO and SnO, a photoconductive polycrystalline CdS layer and a dielectric insulating layer applied thereon made of SiO 2 , Si 3 N 4 or the like.

Zur Bildaufnahme wird mit einer Zwischenschicht aus einer leiten­ den Flüssigkeit auf die Aufnahmefläche des Films eine Metallplatte aufgebracht. Eine Spannung zwischen dieser Metallplatte und der Widerstandsschicht erzeugt ein elektrisches Feld, in dem abhängig von der durch den Polyester-Träger erfolgenden Belichtung ein La­ dungstransport durch die photoleitende Schicht erfolgt. Es wird dadurch eine belichtungsabhängige Ladungsverteilung auf der äu­ ßeren Oberfläche der dielektrischen Isolierschicht erzeugt, die nach Abschalten der Spannung und auch nach Entfernung der Metall­ platte und der Flüssigkeit lange Zeit stabil bleibt.An intermediate layer is used to guide the image the liquid onto the receiving surface of the film a metal plate upset. A tension between this metal plate and the Resistance layer creates an electric field in which dependent a La of the exposure through the polyester support manure is transported through the photoconductive layer. It will thereby an exposure-dependent charge distribution on the outside outer surface of the dielectric insulating layer, which after switching off the voltage and also after removing the metal plate and the liquid remains stable for a long time.

Die Ladungsverteilung kann mit einem in der Elektrophotographie üblichen Toner direkt als Schwärzungsverteilung gewonnen werden. Es wird auch vorgeschlagen, die Ladungsverteilung mit einem Elek­ tronenstrahl abzutasten. The charge distribution can be compared to that in electrophotography usual toners can be obtained directly as a density distribution. It is also suggested that the charge distribution with an elec to scan the ray beam.  

Die EP-A1 01 90 404 lehrt die Verwendung eines solchen Films zur thermisch gesteuerten Aufzeichnung von Daten.EP-A1 01 90 404 teaches the use of such a film thermally controlled recording of data.

Bei den bekannten Speichermethoden mit elektrischer Ladungsvertei­ lung in einem mehrschichtigen Film werden zum einen Teil die Daten bzw. Bildpunkte einzeln seriell abgetastet - mit einer bewegten Elektrode oder einem Elektronenstrahl. Das erfordert eine große Zeitdauer für das komplette Auslesen aller Daten, neben spezifi­ schen Schwächen wie Verschleiß oder Notwendigkeit eines Vakuums.In the known storage methods with electrical charge distribution In a multilayer film, data becomes part of it or pixels individually scanned serially - with a moving one Electrode or an electron beam. That requires a big one Time for the complete reading of all data, in addition to spec weaknesses such as wear or the need for a vacuum.

Der simultane Zugriff auf alle Elemente zeigt ebenfalls Nachteile. Die Speicherdichte eines MNOS-RAM ist wegen der erforderlichen fixierten ebenen Strukturen auf ein Bit pro Fläche einer Funk­ tionszelle eines IC (ca. 6 µ2 bei 1 M Bit RAM) beschränkt. Wird das elektrostatische Bild mit Toner sichtbar gemacht, dann sind Bild­ bearbeitungen, wie Maßstabsveränderungen, Kontrastaufbereitung usw. nicht direkt möglich, was bei einer Auslesung mit elektroni­ schen Signalen aber einfach zu realisieren ist.The simultaneous access to all elements also has disadvantages. The storage density of an MNOS-RAM is limited to one bit per area of a function cell of an IC (approx. 6 µ 2 with 1 M bit RAM) due to the required fixed flat structures. If the electrostatic image is made visible with toner, image processing, such as scale changes, contrast processing, etc., are not directly possible, but this can be easily achieved when reading out with electronic signals.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anordnung anzuge­ ben zum Auslesen von Daten, die als elektrische Ladungsverteilung in einem mehrschichtigen Film vorliegen, bei der elektrische Si­ gnale erzeugt werden, welche die volle Datenspeicherkapazität des Speichers ausnutzen kann, und die eine hohe Auslesegeschwindigkeit ermöglicht. Die Ladungsverteilung im Speicher soll durch das Aus­ lesen nicht gelöscht oder nachhaltig verändert werden, so daß eine Vielzahl von Auslesevorgängen möglich ist.It is an object of the present invention to provide an arrangement ben for reading out data as electrical charge distribution exist in a multilayer film in which electrical Si gnale are generated, which the full data storage capacity of the Can use memory, and the high readout speed enables. The charge distribution in the store is supposed to go out read not be deleted or permanently changed, so that a A large number of reading processes is possible.

Die Anordnung soll geeignet sein, mit einer großen Bandbreite lo­ kale Ladungsdichten proportional wiederzugeben und soll so als ge­ speicherte Daten sowohl digitale und analoge Daten als auch Bilder auslesen können. The arrangement should be suitable with a large bandwidth lo kale charge densities proportionally and should be as ge stored data both digital and analog data as well as images can read out.  

Die Bauelemente der Anordnung sollen zumindest bei vielen Ausfüh­ rungsformen der Erfindung auch beim Einlesen der Daten mitverwandt werden können und so einen sparsamen Aufbau der gesamten Speicher­ einheit ermöglichen.The components of the arrangement should at least be implemented in many cases Forms of the invention also related when reading the data can be and thus an economical construction of the entire memory enable unity.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Anordnung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.This problem is solved with a generic arrangement by the characterizing features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Un­ teransprüche 2 bis 10.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the Un claims 2 to 10.

Die Erfindung geht aus von der Erkenntnis, daß sich durch simulta­ ne Rasterverfahren mit gleichzeitiger Abtastung einer Vielzahl von Objektpunkten Vorteile aus Punkt-Rasterverfahren und Gesamtaufnah­ meverfahren vereinen lassen.The invention is based on the knowledge that simulta ne raster process with simultaneous scanning of a large number of Object points Advantages from point screening and overall view let me combine process.

Die Halbleiter-Produktionstechnik bietet die Möglichkeiten, geeig­ nete, gleichmäßig strukturierte Anordnungen genügend feiner Elek­ troden herzustellen, die auch gleichmäßig in einer Ebene liegen.The semiconductor production technology offers the possibilities nete, evenly structured arrangements of sufficiently fine elec treads that are evenly in one plane.

Pyramidenstumpfförmige Metallelektroden mit ca. 2 µm2 Deckfläche können so gut in einem Raster von z. B. 10 µm2 Elementfläche auf einem Halbleitersubstrat erzeugt werden.Truncated pyramid-shaped metal electrodes with approx. 2 µm 2 cover surface can so well in a grid of z. B. 10 microns 2 element area can be generated on a semiconductor substrate.

Aus C. A. Spindt et al. J. Appl. Phys. 47 (1976), 5248-5263 ist ein Verfahren zum Erzeugen von Metallkegeln mit Spitzenradien von 500 Angström bekannt, bei dem durch eine Apertur in einer überla­ gerten Schicht ein Metallkegel aufgedampft wird. Raster mit über 103 Spitzen werden beschrieben, nur die gezeigte Anwendung - Feld­ emmissionselektroden - beschränkt die realisierte Rasterdichte.From CA Spindt et al. J. Appl. Phys. 47 (1976), 5248-5263, a method for producing metal cones with peak radii of 500 angstroms is known, in which a metal cone is evaporated through an aperture in a superimposed layer. Grids with more than 10 3 peaks are described, only the application shown - field emission electrodes - limits the realized grid density.

Auch das LIGA-Verfahren, E. W. Becker, W. Ehrfeld, Phys. Bl. 44 (1988), 166 ff., das in einem Mehrstufenprozeß Lithographie mit Synchrotronstrahlen, Galvanoformung und Abformung anwendet, ist zur Erzeugung freistehender Strukturen im µm-Bereich geeignet, wobei auch säulenförmige Elektroden möglich sind. Das Verfahren erlaubt eine kostengünstige Vervielfältigung der Strukturen und zeigt das störungsfreie Auffüllen kleinster Zwischenräume.The LIGA process, E. W. Becker, W. Ehrfeld, Phys. Bl. 44 (1988), 166 ff., The lithography in a multi-stage process Synchrotron beams, electroforming and impressioning is suitable for creating free-standing structures in the µm range,  columnar electrodes are also possible. The procedure allows inexpensive duplication of structures and shows the trouble-free filling of the smallest gaps.

Die erfindungsgemäße Elektroden können als Gates von Feldeffekt­ transistoren ausgebildet sein, die dann unmittelbar eine erste Verstärkerstufe bilden.The electrodes according to the invention can be used as field effect gates transistors can be formed, which then immediately a first Form amplifier stage.

Zum Beispiel aus der Technik der CCD (Charge Coupled Devices) ist die In­ tegration von Verarbeitungsschaltungen auf dem gleichen Substrat bekannt. Die nahe Verwandtschaft der MNOS- und CCD-Technologie (K. Goser a. a. O.) sichert dabei eine einfache Übertragbarkeit.For example from the technology of the CCD (Charge Coupled Devices) is the In tegration of processing circuits on the same substrate known. The close relationship between MNOS and CCD technology (K. Goser a. a. O.) ensures easy portability.

Die Furchen zwischen den Elektroden können mit einem Isoliermate­ rial aufgefüllt werden, so daß die Vielfach-Elektroden-Anordnung eine sehr gut ebene Oberfläche erhält.The furrows between the electrodes can be done with an insulating mat rial be filled so that the multiple electrode arrangement gets a very good flat surface.

Mit einem eingebrachten Schmierfilm (vgl. US-C 42 42 433) aus ei­ ner dielektrischen Flüssigkeit, etwa einem Silikonöl, kann die Vielfach-Elektroden-Anordnung dann verschleißfrei und kontamina­ tionsfrei mit stabilem Abstand parallel zum mehrschichtigen Film dem Speichermedium, bewegt werden.With an introduced lubricating film (cf. US-C 42 42 433) from egg A dielectric liquid, such as a silicone oil, can Multiple electrode arrangement then wear-free and contaminated tion-free with a stable distance parallel to the multilayer film the storage medium.

Wenn die Vielfach-Elektroden-Anordnung etwa gleiche Abmessungen wie der genutzte Bereich des mehrschichtigen Films hat, dann sind für die Relativbewegung nur kleine Amplituden, etwa so groß wie der Elektrodenabstand im Raster erforderlich. Dann können Piezo- Antriebe hoher Geschwindigkeit und Genauigkeit vorteilhaft einge­ setzt werden.If the multiple electrode arrangement has approximately the same dimensions how the used area of the multilayer film has, then are only small amplitudes for the relative movement, approximately as large as the electrode spacing in the grid is required. Then piezo Drives of high speed and accuracy advantageously turned on be set.

Die Zahl der Elektroden, ihr Rasterabstand, lineare oder flächige Anordnung können beliebig der konkreten Aufgabenstellung für die Speicher-Lese-Einheit und der verfügbaren Datenverarbeitungskapa­ zität am Ausgang angepaßt werden. The number of electrodes, their grid spacing, linear or flat Any arrangement of the specific task for the arrangement Memory read unit and the available data processing capacity be adjusted at the output.  

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt. Es zeigtEmbodiments of the invention are shown in the drawing poses. It shows

Fig. 1 ein unmaßstäbliches schematisches Schnittbild eines mehrschichtigen Films zur Speicherung mittels elektri­ scher Ladungsverteilung mit einer erfindungsgemäßen be­ weglichen Vielfach-Elektroden-Anordnung zum Auslesen; Fig. 1 is an unscaled schematic sectional view of a multilayer film for storage by means of electrical charge distribution with an inventive movable multiple-electrode arrangement for reading;

Fig. 2 eine Skizze einer Elektrodenmatrix in einer Momentan­ stellung über einer Matrix von Speicherelementen; Fig. 2 shows a diagram of an electrode matrix in a present position on a matrix of memory elements;

Fig. 3 eine Skizze einer anderen Elektrodenmatrix, die nur eine Bewegung in einer Dimension erfordert; Figure 3 is a sketch of another electrode matrix that only requires movement in one dimension;

Fig. 4 schematisch eine erfindungsgemäße Anordnung in einem Ge­ rät zur Elektrophotographie. Fig. 4 shows schematically an arrangement according to the invention in a device for electrophotography.

Fig. 1 zeigt einen mehrschichtigen Film 1 als elektrostatischen Ladungsspeicher und eine Vielfach-Elektroden-Anordnung 2 mit einer Antriebseinheit 3, welche die Vielfach-Elektroden-Anordnung 2 über ein Kupplungsstück 11 zum Auslesen der Daten parallel zum mehr­ schichtigen Film 1 bewegen kann. Ein Schmierfilm 4 aus Silikonöl ist als Grenzschicht zwischen den beiden Hauptelementen 1 und 2 der Anordnung dargestellt. Fig. 1 shows a multilayer film 1 as the electrostatic charge storage and a multiple electrode assembly 2 with a driving unit 3 which can move the multiple electrode assembly 2 via a coupling piece 11 for reading the data in parallel with the more-layered film 1. A lubricating film 4 made of silicone oil is shown as an interface between the two main elements 1 and 2 of the arrangement.

Die Metall-Elektroden 5 in der Vielfach-Elektroden-Anordnung 2 bilden mit den Schichten von Nitrid (Si3N4) 6, Oxid (SiO2) 7 und Semiconductor (Si) 8 einen Vielfach-MNOS-Speicherkondensator, der mit Ausnahme der Ausführung mit vielen Metall-Elektroden 5 z. B. aus der DE-C2 30 18 529 im Prinzip bekannt ist.The metal electrodes 5 in the multiple electrode arrangement 2 form with the layers of nitride (Si 3 N 4 ) 6 , oxide (SiO 2 ) 7 and semiconductor (Si) 8 a multiple MNOS storage capacitor which, with the exception of the Version with many metal electrodes 5 z. B. is known in principle from DE-C2 30 18 529.

Die Form der Metall-Elektroden 5 ist Pyramidenstümpfen ähnlich. Sie sind auf einem Halbleiter-Substrat 9 aufgebracht, das auch nicht näher dargestellte Teile der Auswerteschaltung trägt. Die Zwischenräume zwischen den Metall-Elektroden 5 sind mit einem Isolator 10, z. B. SiO2, aufgefüllt. Entscheidendes Merkmal ist je­ doch die regelmäßige, geordnete Anordnung einer Vielzahl - Größen­ ordnung 102 und mehr - solcher Elektroden 5 in einer Ebene. Im einfachsten Fall sind die Elektroden 5 eindimensional in einer Reihe angeordnet.The shape of the metal electrodes 5 is similar to truncated pyramids. They are applied to a semiconductor substrate 9 which also carries parts of the evaluation circuit which are not shown in any more detail. The spaces between the metal electrodes 5 are with an insulator 10 , for. B. SiO 2 , filled. A crucial feature is the regular, orderly arrangement of a large number - sizes 10 2 and more - of such electrodes 5 in one plane. In the simplest case, the electrodes 5 are arranged one-dimensionally in a row.

Fig. 2 zeigt schematisch eine solche Anordnung mit einem zweidi­ mensionalen Raster 14. Über einem Feld des Speicherfilms 1 mit hellen 12 und dunklen 13 Pixeln sind in einem quadratischen, schachbrettartigen Raster 14 mit z. B. 25facher Fläche eines Pixels 12, 13 die Elektroden 5 angeordnet. Ihre wirksamen Elektro­ denspitzen 15 haben etwa die Fläche eines Pixels 12, 13. Zur voll­ ständigen Auslesung des Speichers bzw. zur kompletten Bildabta­ stung ist die gesamte Elektrodenanordnung 2 in zwei Dimensionen (x, y) nur um jeweils die Seitenlänge eines Elements des Rasters 14 zu verschieben. Dazu dienen die Antriebseinrichtungen 3 a, 3 b. Fig. 2 shows schematically such an arrangement with a two-dimensional grid 14th Over a field of the storage film 1 with light 12 and dark 13 pixels are in a square, checkered grid 14 with z. B. 25 times the area of a pixel 12, 13, the electrodes 5 are arranged. Their effective electrode tips 15 have approximately the area of a pixel 12, 13 . Stung for fully continuous readout of the memory or the complete Bildabta the entire electrode assembly 2 in two dimensions (x, y) is in each case the side length to move an element of the grid 14th The drive devices 3 a , 3 b serve this purpose.

Fig. 3 zeigt ein Schema einer Vielfach-Elektroden-Anordnung 2 über einem mehrschichtigen Film 1, bei der zur vollständigen Abtastung nur eine Bewegung in einer Dimension (x) mit einer Antriebsein­ richtung 3 a erforderlich ist. Die Anordnung der Elektrodenspitzen 15 im Raster der Vielfach-Elektroden-Anordnung 2 ist dabei ähnlich der Anordnung der einzelnen Druckpunkte bei hochauflösenden Ma­ trixdruckköpfen. Die in einer (x) Richtung nebeneinander angeord­ neten Rasterelemente 14 sind in der anderen (y) Richtung jeweils um die Kantenlänge der Elektrodenspitzen 15 versetzt. Nebeneinan­ der (x-Richtung) sind dann nur soviele Elektroden 5 erforderlich, wie ausreichen, daß die Summe ihrer Kantenlängen der Elektroden­ spitzen 15 gerade die Kantenlänge 16 in der anderen (y) Richtung der Rasterelemente ergibt. Erstreckt sich die Vielfach-Elektroden- Anordnung 2 dann in der anderen (y) Richtung über die ganze Breite der Speicherfläche auf dem mehrschichtigen Film 1, so genügt zum vollständigen Auslesen der gespeicherten Daten eine Relativbewe­ gung in einer (x) Richtung der Vielfach-Elektroden-Anordnung 2 ge­ genüber dem mehrschichtigen Film 1, erzeugt durch eine Antriebs­ einheit 3 a, die über ein Kupplungsstück 11 an der Vielfach-Elek­ troden-Anordnung 2 angreift. Fig. 3 shows a schematic of a multi-electrode arrangement 2 over a multilayer film 1 , in which only one movement in one dimension (x) with a Antriebsein device 3 a is required for complete scanning. The arrangement of the electrode tips 15 in the grid of the multiple electrode arrangement 2 is similar to the arrangement of the individual printing dots in high-resolution Ma trix printheads. The raster elements 14 arranged side by side in one (x) direction are offset in the other (y) direction by the edge length of the electrode tips 15 . Next to each other in the (x direction), only as many electrodes 5 are required as are sufficient for the sum of their edge lengths of the electrodes 15 to give just the edge length 16 in the other (y) direction of the grid elements. If the multiple electrode arrangement 2 then extends in the other (y) direction over the entire width of the storage area on the multilayer film 1 , a relative movement in one (x) direction of the multiple electrodes is sufficient for the complete readout of the stored data Arrangement 2 ge compared to the multilayer film 1 , generated by a drive unit 3 a , the electrode arrangement 2 engages via a coupling piece 11 on the multiple elec.

Bei geeigneter Ausführung der im Substrat 9 integrierten Schaltung ist es auch ohne weiteres möglich, Daten elektrostatisch einzule­ sen, wobei die Metall-Elektroden 5 gegenüber der Gegenelektrode 17 auf ein geeignetes Einlese-Potential gebracht werden, entsprechend z. B. DE-C2 30 18 529.With a suitable design of the circuit integrated in the substrate 9 , it is also readily possible to electrostatically input data, the metal electrodes 5 being brought to a suitable reading potential with respect to the counterelectrode 17 , corresponding to e.g. B. DE-C2 30 18 529.

Zum simultanen Einlesen auf alle Pixel 12, 13 der Speicherfläche des mehrschichtigen Films, also z. B. zur Elektrophotographie, ist es vorteilhaft, eine homogene Flächenelektrode 18 vorzusehen, die zum Einlesen statt der Vielfach-Elektroden-Anordnung 2 an den mehrschichtigen Film 1 angelegt wird. Fig. 4 zeigt ein Beispiel dafür.For simultaneous reading on all pixels 12, 13 of the storage area of the multilayer film, that is, for. B. for electrophotography, it is advantageous to provide a homogeneous surface electrode 18 which is applied to the multi-layer film 1 for reading instead of the multiple electrode arrangement 2 . Fig. 4 shows an example of this.

Ein mehrschichtiger Film 1 in lichtempfindlicher Ausführung, z. B. nach EP-A1 02 49 199 oder US-C 42 42 433 wird in einem Bereich, an dem eine Flächenelektrode 18 anliegt, von Licht 19, das mittels eines Objektivs 20 ein Bild ergibt, bestrahlt. Wird gleichzeitig zwischen der Flächenelektrode 18 und einer im mehrschichtigen Film 1 enthaltenen Gegenelektrode 17 (vgl. Fig. 1) ein geeignetes elek­ trisches Feld erzeugt, so wird das vom Licht 9 dargestellte Bild abgespeichert. Ein Aufrollmechanismus 21 a, b erlaubt es, verschie­ dene Flächenausschnitte des mehrschichtigen Films 1 zur Belichtung dem Bereich der Flächenelektrode 18 zuzuführen. Zugleich dient dieser Aufrollmechanismus 21 a, b dazu, die Flächenausschnitte mit gespeicherten Bildern der Vielfach-Elektroden-Anordnung 2, z. B. ausgeführt nach Fig. 3, zuzuführen und die Relativbewegung zum Auslesen zu erzeugen.A multilayer film 1 in a light-sensitive version, for. B. according to EP-A1 02 49 199 or US-C 42 42 433 is irradiated in a region on which a surface electrode 18 is applied by light 19 , which produces an image by means of a lens 20 . If a suitable electric field is generated simultaneously between the surface electrode 18 and a counter electrode 17 contained in the multilayer film 1 (see FIG. 1), the image represented by the light 9 is stored. A roll-up mechanism 21 a, b allows various surface sections of the multilayer film 1 to be supplied to the area of the surface electrode 18 for exposure. At the same time, this roll-up mechanism 21 a, b serves to cover the surface sections with stored images of the multiple electrode arrangement 2 , e.g. B. executed according to FIG. 3, and to generate the relative movement for reading.

Die Beispiele zeigen, daß das Wesen der Erfindung unabhängig ist von der konkreten Auswahl des Aufbaus des mehrschichtigen Films 1, des Verfahrens zum Einlesen der Daten, der Art der Daten, von De­ tails des Aufbaus der Vielfach-Elektroden-Anordnung 2 und von der Art der Erzeugung der Relativbewegung (Antriebseinheit 3, 21).The examples show that the essence of the invention is independent of the concrete selection of the structure of the multilayer film 1 , the method for reading in the data, the type of data, the details of the structure of the multiple electrode arrangement 2 and the type the generation of the relative movement (drive unit 3, 21 ).

Claims (13)

1. Anordnung zum Auslesen von als elektrische Ladungsverteilung in einem mehrschichtigen Film (1) vorliegenden Daten, da­ durch gekennzeichnet, daß
  • - eine Mehrzahl von Elektroden (5) in zueinander fester Lage einem Oberflächenbereich des mehrschichtigen Films (1) gegenüberlie­ gend angebracht ist,
  • - die Elektroden (5) zur Informationsaufnahme wirksame Bereiche (15) aufweisen, die eine Ebene parallel zum Oberflächenbereich des mehrschichtigen Films (1) bilden,
  • - die Elektroden (5) parallel zum Oberflächenbereich des mehr­ schichtigen Films (1) gesteuert relativ bewegbar sind.
1. Arrangement for reading out as electrical charge distribution in a multilayer film ( 1 ) existing data, characterized in that
  • - A plurality of electrodes ( 5 ) in a mutually fixed position a surface area of the multilayer film ( 1 ) is attached opposite lying,
  • the electrodes ( 5 ) have effective areas ( 15 ) for recording information, which form a plane parallel to the surface area of the multilayer film ( 1 ),
  • - The electrodes ( 5 ) are relatively movable parallel to the surface area of the multilayer film ( 1 ) in a controlled manner.
2. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5) ein lineares Array bilden. 2. Arrangement for reading out data according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 5 ) form a linear array. 3. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5) ein ebenes Raster bilden (Fig. 2, 3).3. Arrangement for reading out data according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 5 ) form a flat grid ( Fig. 2, 3). 4. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Daten ein elek­ trophotographisches Bild mit einer bestimmten Pixelfläche (12, 13) sind und die Elektroden (5) eine wirksame Fläche (15) aufweisen, die in der Größenordnung der Pixelfläche (12, 13) liegt (Fig. 2, 4).4. Arrangement for reading out data according to claim 1, characterized in that the data are an electrophotographic image with a certain pixel area ( 12, 13 ) and the electrodes ( 5 ) have an effective area ( 15 ), of the order of magnitude the pixel area ( 12, 13 ) lies ( Fig. 2, 4). 5. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Daten in einem bestimmten Flächenmuster mit Flächenelementen (12, 13) gespeichert sind und die Elektroden (5) eine wirksame Fläche (15) aufweisen, die in der Größenordnung der Fläche eines Flächenelements (12, 13) liegt.5. Arrangement for reading out data according to claim 1, characterized in that the data are stored in a specific surface pattern with surface elements ( 12, 13 ) and the electrodes ( 5 ) have an effective area ( 15 ) which is of the order of magnitude Surface of a surface element ( 12, 13 ) lies. 6. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 5, da­ durch gekenzeichnet, daß die Daten digital ge­ speichert sind.6. Arrangement for reading out data according to claim 5, there characterized by that the data is digitally ge stores are. 7. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Daten analog ge­ speichert sind und jedes Flächenelement (12, 13) einen Dynamik- Umfang von der Größenordnung Eintausend erreicht.7. Arrangement for reading data according to claim 5, characterized in that the data are stored analog ge and each surface element ( 12, 13 ) reaches a dynamic range of the order of one thousand. 8. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5) als Mikro-Spitzen ausgebildet sind, so daß ihre wirksame Fläche (15) kleiner als ihre Grundfläche ist (Fig. 1, 2, 3).8. Arrangement for reading out data according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 5 ) are designed as micro tips, so that their effective area ( 15 ) is smaller than their base area ( Fig. 1, 2, 3) . 9. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß Zwischenräume zwi­ schen den Elektroden (5) mit Isolierstoff (10) ausgefüllt sind. 9. Arrangement for reading data according to claim 8, characterized in that gaps between the electrodes ( 5 ) are filled with insulating material ( 10 ). 10. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen dem mehr­ schichtigen Film (1) und den Elektroden (5) ein flüssiges Dielek­ trikum (4) eingebracht ist (Fig. 1).10. Arrangement for reading out data according to claim 1, characterized in that between the multilayer film ( 1 ) and the electrodes ( 5 ) a liquid dielectric ( 4 ) is introduced ( Fig. 1). 11. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5) zusammen mit Teilen einer Auswerteelektronik auf einem Halblei­ tersubstrat (9) aufgebracht sind (Fig. 1).11. Arrangement for reading out data according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 5 ) are applied together with parts of an evaluation electronics on a semiconductor substrate ( 9 ) ( Fig. 1). 12. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Elektroden (5) als Gate-Elektroden von Feldeffekttransistoren ausgebildet sind, die einen Teil der Auswerteelektronik bilden.12. An arrangement for reading data according to claim 1, characterized in that the electrodes ( 5 ) are designed as gate electrodes of field effect transistors which form part of the evaluation electronics. 13. Anordnung zum Auslesen von Daten nach Anspruch 1, ge­ kennzeichnet durch ihre Verwendbarkeit zur Durchführung von Speichervorgängen.13. Arrangement for reading out data according to claim 1, ge characterized by their usability for Execution of storage operations.
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