DE68904945T2 - Belegleser. - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine photoempfindliche Vorrichtung des Typs, der das Lesen eines Dokumentes erlaubt, d. h. der es erlaubt, ein Bild eines Gegenstandes oder eines Dokumentes zu bilden und dieses Bild in elektrische Signale umzuwandeln, um z. B. dasselbe wiederzugeben oder zu übertragen.
• Es ist bekannt, insbesondere auf dem Gebiet der Radiologie, ein Bild mit Hilfe eines photoempfindlichen Detektors vom Oberflächentyp, wie einem solchen mit photoempfindlichen Matrixelementen, in elektrische Signale umzuwandeln. Die photoempfindliche Matrix weist ein Gitter aus Zeilenleitern und ein Gitter aus Spaltenleitern auf. An jeder Überkreuzung eines Zeilenleiters mit einem Spaltenleiter ist eine photoempfindliche Schaltung angeordnet, die im Verlauf der Beschreibung als photoempfindlicher Punkt bezeichnet wird. Die photoempfindlichen Punkte sind so gleichmäßig in Zeilen und Spalten organisiert. Jeder photoempfindliche Punkt ist zwischen einen Zeilenleiter und einen Spaltenleiter geschaltet.
• Die Anzahl photoempfindlicher Punkte innerhalb einer vorgegebenen Fläche bestimmt die Auflösung des Bildes. Es ist möglich, Matrixanordnungen photoempfindlicher Elemente großer Kapazität zu realisieren, z. B. mit 2000 x 2000 photoempfindlichen Punkten, um ein Bild zu erhalten, dessen Abmessungen in der Größenordnung 40 cm x 40 cm sind. Jeder photoempfindliche Punkt weist ein photoempfindliches Element auf, wie eine Photodiode, einen Phototransistor, einen Photoleiter, die auf Photonen sichtbaren Lichts oder solche nahe dem sichtbaren Licht empfindlich sind.
• Diese Lichtphotonen werden in elektrische Ladung umgewandelt, und diese elektrische Ladung wird in einer elektrischen Kapazität angesammelt, die eine Speicherkapazität bildet, die z. B. durch die Kapazität des photoempfindlichen Elements selbst gebildet sein kann. Eine Lesevorrichtung erlaubt es, den elektrischen Zustand der Speicherkapazität abzufragen und die das Signal bildende elektrische Ladung an einen Signalverstärker zu überführen.
• Ein Beispiel für eine photoempfindliche Matrix, die durch eine Technik mit Abscheidung dünner Schichten realisiert ist, wird durch das französische Patent Nr. 86 00716 gegeben, das unter Nr. 2 593 343 veröffentlicht ist. Dieses französische Patent beschreibt einerseits die detaillierte Funktion einer photoempfindlichen Matrix, bei der jeder photoempfindliche Punkt durch eine mit einer Kapazität in Reihe liegende Photodiode gebildet wird; es beschreibt andererseits ein Herstellverfahren einer solchen Matrix und die Art, auf einem Substrat elektrisch leitende, durchsichtige oder nichtdurchsichtige Schichten mit halbleitenden Schichten und isolierenden Schichten abzuwechseln, um die gewünschte Struktur des photoempfindlichen Punkts zu erhalten.
• Eines der Ziele der vorliegenden Erfindung ist es, die Verwendung derartiger photoempfindlicher Matrixanordnungen auf dem Gebiet der Bürotechnik zu erlauben, insbesondere zum Lesen eines Dokuments, insbesondere hinsichtlich der Wiedergabe oder der Übertragung eines solchen.
• Jedoch ist es zu beachten, daß eine relativ bedeutende Anzahl verschiedener Strukturen photoempfindlicher Punkte bekannt ist, daß aber unabhängig von der Art der verwendeten photoempfindlichen Punkte eine photoempfindliche Matrix großer Abmessung ein relativ komplexes und damit teures Element darstellt, wodurch es besonders interessant ist, eine derartige photoempfindliche Matrix bei ihrer Anwendung rentabel zu machen.
• In dieser Hinsicht zeigt die Erfindung, wie eine photoempfindliche Matrix in einer Vorrichtung verwendet werden kann, die mindestens zwei Funktionen ausfüllen kann, die bisher durch verschiedene und voneinander getrennte Geräte ausgeführt wurden. Daraus folgt nicht nur eine verbesserte Rentabilität der photoempfindlichen Matrix, sondern auch eine Verringerung des Platzbedarfs an Ausrüstungen, wie auch eine mögliche Ausweitung des Anwendungsfeldes dank möglicher Wechselwirkungen verschiedener Funktionen, die in ein und derselben Ausrüstung vereinigt sind.
• Gemäß der Erfindung ist eine photoempfindliche Vorrichtung mit einer Matrix photoempfindlicher Punkte, einer Lichtquelle, wobei die photoempfindliche Matrix ein Gitter aus Zeilenleitern und ein Gitter aus Spaltenleitern aufweist, mit einer photoempfindlichen Fläche, die durch mehrere Elementarflächen gebildet wird, von denen jede einen photoempfindlichen Punkt aufweist, wobei jeder photoempfindliche Punkt zwischen einen Zeilenleiter und einen Spaltenleiter geschaltet ist, wobei die Lichtquelle Lichtstrahlung erzeugt, die dazu dient, ein Dokument zu beleuchten, das über der photoempfindlichen Fläche angeordnet ist, um das Lesen des Dokuments zu erlauben, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einerseits einen optischen Griffel aufweist, der Lichtstrahlung aussendet und es erlaubt, mindestens eine Elementarfläche zu beleuchten, und daß sie andererseits Mittel aufweist, um die Zeilenleiter und die Spaltenleiter festzustellen, zwischen die der photoempfindliche Punkt ist, der in der vom optischen Griffel beleuchteten Elementarfläche angeordnet ist, was auch die Verwendung dieser photoempfindlichen Vorrichtung zum Schreiben zuläßt.
• Die Erfindung wird durch Lesen der folgenden Beschreibung und die beigefügten Figuren besser verstanden werden, und andere Wirkungen und Vorteile, die sie nach sie zieht, werden erkennbar werden, wobei die Beschreibung beispielhaft, nicht beschränkend, erfolgt, und wobei die Figuren folgendes zeigen:
• - Fig. 1 zeigt schematisch und teilweise eine erfindungsgemäße photoempfindliche Anordnung und veranschaulicht, wie sie insbesondere für eine Funktion "Dokumentenleser" und eine Funktion "Graphiktablett" sorgen kann;
• - Fig. 2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsform des photoempfindlichen Detektors, insbesondere, was die Position einer die Funktion "Dokumentenleser" unterstützenden Lichtquelle betrifft;
• - Fig. 3 zeig schematisch eine photoempfindliche Matrix, die es erlaubt, die Funktion "Dokumentenleser" und die Funktion "Graphiktablett" zu gewährleisten;
• - Fig. 4A bis 4C stellen Signale dar, die für die Funktion der in Fig. 3 dargestellten photoempfindlichen Matrix im Fall der Funktion "Dokumentenleser" erläuternd sind;
• - die Fig. 5A bis 5L stellen Signale dar, die für die Funktion der photoempfindlichen Matrix im Rahmen der Funktion "Graphiktablett" erläuternd sind;
• - Fig. 6A und 6B sind Längsschnitte in zwei zueinander senkrechten Richtungen, die schematisch, als nichtbeschränkendes Beispiel, eine Ausführungsform der in Fig. 3 dargestellten photoempfindlichen Matrix darstellen;
• - Fig. 7 veranschaulicht durch eine perspektivischen Ansicht schematisch eine zweite Ausführungsform der photoempfindlichen Matrix.
• Fig. 1 zeigt teilweise und schematisch eine erfindungsgemäße photoempfindliche Vorrichtung 1.
• Die photoempfindliche Vorrichtung 1 weist eine photoempfindliche Matrix 2 auf; die letztere wird durch ein Substrat 3 repräsentiert, das mehrere photoempfindliche Punkte P1, P2, ... Pn trägt, von denen jeder mindestens ein photoempfindliches Element aufweist, wie es im Verlauf der auf Fig. 3 bezogenen Beschreibung weiter erläutert wird.
• Von Substrat 3 abgewandt liegt das Ende der photoempfindlichen Punkte P1 bis Pn im wesentlichen in ein und derselben Ebene, die in Fig. 1 durch eine mit 5 bezeichnete gestrichelte Linie symbolisch angegeben ist, welche Ebene eine photoempfindliche Fläche 5 repräsentiert, die sich in einer Ebene senkrecht zu der der Figur erstreckt. Die photoempfindliche Fläche 5 ist in eine Mehrzahl von n gleicher Elementarflächen Se1 bis Sen unterteilt, von denen jede einen photoempfindlichen Punkt P1 bis Pn enthält. Es ist zu beachten, daß in der Darstellung von Fig. 1 die Proportionen zwischen den verschiedenen Abmessungen nicht maßstabsgerecht sind, um eine höhere Deutlichkeit der Figur zu erzielen: so kann eine Seite einer Elementarfläche Se1 bis Sen eine Länge l1 der Größenordnung 200 Mikrometer aufweisen, während die Höhe h eines photoempfindlichen Punktes P1 bis Pn über dem Substrat 3 in der Größenordnung von nur einigen Mikrometern ist; das Substrat 3 kann selbst z. B. eine Dicke E in der Größenordnung von 2 bis 3 mm aufweisen, insbesondere dann, wenn das Substrat aus Glas ist, um durchsichtig zu sein, wie es bei dieser Version der Erfindung erforderlich ist.
• Auf dem Substrat, d. h. entgegengesetzt zu den photoempfindlichen Punkten P1 bis Pn ist eine Lichtquelle 7 vom Oberflächentyp angeordnet, deren Oberfläche sich in einer Ebene senkrecht zu derjenigen der Figur erstreckt und die Lichtstrahlung liefert, für die die photoempfindlichen Punkte P1 bis Pn empfindlich sind. Der (durch Pfeile repräsentierte) Lichtfluß wird von einer Seite 8 der Lichtquelle 7 in relativ gleichmäßiger Weise über die gesamte Oberfläche 8 ausgestrahlt. Die Lichtquelle 7 kann zu diesem Zweck z. B. Fluoreszenzröhren enthalten, und die Oberfläche 8 kann durch eine ideal streuende Trennwand gebildet sein, wie sie für sich herkömmlich ist.
• Es ist ferner bemerkt, daß die photoempfindlichen Punkte P1 bis Pn aktive Flächen Sa1 bis San aufweisen (die in einer Ebene senkrecht zu derjenigen der Figur angeordnet sind und in der letzteren durch die Länge l2 ihrer Seite versinnbildlicht sind), die ausreichend dünn dafür sind, daß sie das von der Lichtquelle 7 emittierte Licht in ausreichender Menge durchlassen, um einen zu lesenden Gegenstand 10 oder ein Dokument zu beleuchten, das gegen die photoempfindliche Fläche 5 gelegt ist. Tatsächlich ist in dem in der Fig. 1 dargestellten, nichtbeschränkenden Beispiel das Dokument 10 gegen einen durchsichtigen Schirm 9 aus z. B. Glas oder Kunststoff gelegt, der im wesentlichen eine mechanische Schutzfunktion gegenüber der photoempfindlichen Fläche 5 erfüllt. In der Praxis ist zu beachten, daß es erforderlich ist, daß die aktive Fläche Sa1 bis San eines photoempfindlichen Punktes P1 bis Pn höchstens 90 % der Elementarfläche Se1 bis Sen betragen soll, daß das von der Lichtquelle 7 emittierte Licht eine zu analysierende Vorderseite 11 des Dokuments 10 beleuchtet und von dieser richtig verteilt wird. Das Licht wird von der Vorderseite 11 des Dokuments 10 reflektiert, wodurch das von der zu analysierenden Vorderseite 11 herkommende Licht das Bild dieser letzteren enthält und die photoempfindlichen Punkte P1 bis Pn der Matrix 2 beleuchtet.
• Bei dieser Version des photoempfindlichen Detektors 1 ist die Lichtquelle 7 in bezug auf die Matrix 2 dem Dokument gegenüberliegend angeordnet, und damit die photoempfindlichen Punkte P1 bis Pn nur auf das vom zu analysierenden Dokument 10 herrührende Licht ansprechen, ist ein undurchsichtiger Schutzschirm 12 zwischen dem Substrat 3 und jedem der photoempfindlichen Punkte P1 bis Pn angeordnet.
• Gemäß einem Merkmal der Erfindung weist die photoempfindliche Vorrichtung 1 ferner einen optischen Griffel 15 auf, der ein Lichtbündel 16 aussendet, auf das die photoempfindlichen Punkte P1 bis Pn ansprechen. Da der optische Griffel 15 ein Lichtsender ist, kann eine (nicht dargestellte) Bedienperson, die den optischen Griffel 15 hält, mit Hilfe des optischen Griffels 15 die photoempfindliche Fläche 5 beleuchten und so eine gegebene Zone (die von einer oder mehreren zusammenhängenden elementaren Flächen Se1 bis Sen gebildet wird) zu einem gegebenen Zeitpunkt angeben. Die Bedienperson kann so aufeinanderfolgend verschiedene Zonen auf der photoempfindlichen Fläche 5 angeben, um z. B. feststehende Markierungen zu bilden, die voneinander beabstandet sind; die Bedienperson kann die photoempfindliche Fläche 5 auch so beleuchten, daß auf diese eine Kurve mit beliebigem Verlauf geschrieben wird.
• Die Beleuchtung einer Elementarfläche Se1 bis Sen wird von dem in dieser elementaren Fläche enthaltenen photoempfindlichen Punkt P1 bis Pn erfaßt, der ein Signal ausgibt, das es erlaubt, ihn zu lokalisieren. Das Lokalisieren einer Folge benachbarter, photoempfindlicher Punkte P1 bis Pn erlaubt es, eine Kurve nachzubilden, wie er auf der photoempfindlichen Fläche 5 mit Hilfe des optischen Griffels 15 gezeichnet wurde.
• Die erfindungsgemäße photoempfindliche Vorrichtung 1 kann ferner eine dritte Funtion liefern, die eine Anzeigefunktion ist. Zu diesem Zweck kann die Lichtquelle 7 z. B. durch eine Anzeigevorrichtung gebildet sein, die über ihre Vorderseite 8 ein Bild projiziert, das durch die photoempfindliche Matrix 2 hindurch gesehen wird, d. h. durch die photoempfindliche Fläche 5 hindurch. Versuche haben gezeigt, daß das Bild, das unter diesen Bedingungen projiziert wird, durch die photoempfindliche Fläche 5 bei richtigen Bedingungen sichtbar ist, wenn die aktive Fläche Sa1 bis San der photoempfindlichen Punkte P1 bis Pn im wesentlichen gleich oder kleiner 50 % einer Elementarfläche Se1 bis Sen ist.
• Die Lichtquelle 7 oder die Leuchtvorrichtung, die bei dieser Version ferner eine Anzeigevorrichtung repräsentiert, kann z. B. durch ein Panel mit (nicht dargestellten) Elektrolumineszenzdioden gebildet sein, die in Zeilen und Spalten gemäß einer Matrixanordnung angeordnet sind und deren Funktion für sich bekannt ist: in der Funktion zum Lesen des Dokumentes 10 werden alle Elektrolumineszenzdioden aktiviert und liefern Licht; für die Funktion als Graphiktablett, d. h. mit dem optischen Griffel 15, werden alle Elektroluminszenzdioden gelöscht, und die Leuchtvorrichtung 7 erzeugt keinerlei Licht. In der Funktion mit Anzeige, d. h. beim Projizieren eines Bildes durch die photoempfindliche Fläche 5 hindurch, wird das matrixförmige Gitter der Elektrolumineszenzdioden in herkömmlicher Weise angesteuert, um das gewünschte Bild zu erzeugen; es ist zu beachten, daß es im letzteren Fall besonders interessant sein kann, den optischen Griffel 15 zu verwenden, um z. B. Markierungen zu setzen oder eine Kurve auf dem durch die Leuchtvorrichtung 7 projizierten Bild zu zeichnen.
• Es ist zu beachten, daß bei dieser Konfiguration die Leuchtvorrichtung 7 der Funktion zum Lesen von Dokumenten und der Funktion zum Anzeigen von Bildern gemeinsam ist. Selbstverständlich kann die Leuchtvorrichtung 7 ein anderer Typ sein, um gleichzeitig die Funktion einer Lichtquelle und die Funktion einer Anzeigevorrichtung zu erfüllen; z. B. kann sie durch eine Anzeigevorrichtung vom Plasmatyp in für sich herkömmlicher Weise ersetzt werden.
• Es ist auch möglich, die Bildanzeigefunktion dadurch hinzuzufügen, daß eine herkömmliche Flüssigkristallanzeigevorrichtung verwendet wird, die durch ein gepunktetes Rechteck 20 repräsentiert ist und zwischen die photoempfindliche Matrix 2 und die Leuchtvorrichtung 7 eingefügt ist, die in diesem Fall lediglich eine Lichtquelle bildet. Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 20 wird durch (nicht dargestellte) herkömmliche Mittel so gesteuert, daß entweder das von der Leuchtvorrichtung 7 emittierte Licht zu allen Punkten der Fläche 8 durchgelassen wird (Funktion als Dokumentenleser) oder daß die Steuerung so erfolgt, daß das Licht nur zu vorbestimmten Punkten durchgelassen wird, um ein Bild aufzubauen, das durch die photoempfindliche Fläche 5 so betrachtet werden kann, wie dies vorstehend erwähnt wurde.
• Die Flüssigkristallanzeigevorrichtung 20 weist zwei Trennwände oder Substrate 21, 22 als Träger von (nicht dargestellten) Elektroden in üblicher Weise auf, zwischen denen ein Volumen 23 ausgebildet ist, das mit dem Flüssigkristall gefüllt ist. Um die Realisierung der photoempfindlichen Vorrichtung 1 zu vereinfachen, kann das zur photoempfindlichen Matrix 2 gehörende Substrat 3 zugleich die Trennwand oder das Substrat 21 der Flüssigkristallanzeigevorrichtung 20 bilden.
• Fig. 2 zeigt eine andere Version der Erfindung, bei der das zu analysierende Dokument 10a von durchsichtiger oder halbdurchsichtiger Art ist, wie z. B. ein Röntgenfilm. In diesem Fall wird das Dokument 10a oder der Film auf den Schirm oder das Schutzfenster 9 gelegt, d. h. oberhalb der photoempfindlichen Fläche 5 angeordnet. Das Lesen des Dokumentes 10a erfolgt mit Hilfe einer Lichtquelle 25 vom Oberflächentyp, die oberhalb des Dokumentes 10a angeordnet ist, wobei das letztere auf diese Weise zwischen der photoempfindlichen Fläche 5 und dieser zweiten Lichtquelle 25 angeordnet ist; die photoempfindlichen Punkt P1 bis Pn erfassen jeweils das im wesentlichen von der dem analysierten Dokument 10a gegenüberstehenden Fläche herkommende Licht, wobei das leuchtende Bild dieses Dokuments diesmal durch Transmission von Licht und nicht durch Reflexion gebildet wird, wie im Fall des vorangehenden Beispiels. Bei dieser Konfiguration ist es, um die Funktionen des Dokumentenlesens und des Graphiktabletts zu gewährleisten, nicht erforderlich, die Leuchtvorrichtung 7 anzuordnen, und zwar weder als Lichtquelle, noch als Anzeigevorrichtung, noch ist es erforderlich, eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung 20 anzuordnen. Jedoch können diese Elemente beibehalten werden.
• Die zweite Lichtquelle 25 kann vom zum analysierenden Dokument 10a in solcher Weise beabstandet sein, daß der Zugang für den (in Fig. 2 nicht dargestellten) optischen Griffel 15 freigelassen wird. Es ist ferner zu beachten, daß im Fall eines Dokumentes, wie eines Röntgenfilms, der optische Griffel 15 dazu dienen kann, Markierungen durch Doppelbelichtung des Bildes selbst zu setzen, und daß zu diesem Zweck die Leuchtvorrichtung 7, die insoweit als Lichtquelle wirkt, verwendet werden kann, um das Bild des Dokumentes 10a zu beleuchten, wobei ein minimaler Einfluß auf die photoempfindlichen Punkte P1 bis Pn ausgeübt wird.
• Fig. 3 zeigt teilweise das elektrische Schaltbild der erfindungsgemäßen photoempfindlichen Vorrichtung 1, und sie veranschaulicht insbesondere als nichtbeschränkendes Beispiel die photoempfindliche Matrix 2 und die Struktur der photoempfindlichen Punkte, die sie trägt; diese Struktur ist insbesondere dahingehend interessant, daß sie den Betrieb der Matrix sowohl in der Funktion "Dokumentenleser" als auch in der Funktion "Graphiktablett" zuläßt.
• Die Matrix 2 weist mehrere photoempfindliche Punkt P1, P2, ... P9 auf, die in Zeilen und Spalten angeordnet sind und die jeweils durch ein erstes bzw. ein zweites Element Da, Db gebildet werden, die miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei mindestens eines dieser zwei Elemente Da, Db photoempfindlich ist. Beim beschriebenen, nichtbeschränkenden Beispiel, wie es in Fig. 3 dargestellt ist, werden das erste und das zweite Element Da, Db jeweils durch eine Diode gebildet, wobei die Dioden Da, Db gegeneinander gerichtet in Reihe geschaltet sind, d. h. mit in Bezug zueinander entgegengesetzten Leitungsrichtungen; eine derartige Schaltung der photoempfindlichen Punkte ist in einer französischen Patentanmeldung mit der Nr. 86 14058 beschrieben, die sie am 9. Oktober 1986 im Namen von THOMSEN-CSF hinterlegt wurde. Diese Patentanmeldung bezieht sich auf eine photoempfindliche Festkörpervorrichtung, die eine photoempfindliche Matrix aufweist, bei der die photoempfindlichen Punkte auf dieselbe Weise gebildet sind, wie oben erwähnt, und diese Patentanmeldung beschreibt die Funktion derartiger photoempfindlicher Punkte im einzelnen, und sie beschreibt ferner ein Leseverfahren und ein Herstellverfahren einer Matrix mit derartigen photoempfindlichen Punkten. Außerdem ist diese französische Patentanmeldung Nr. 86 14058 so anzusehen, daß sie Teil der vorliegenden Beschreibung bildet.
• Beim beschriebenen, nichtbeschränkenden Beispiel ist die Anzahl photoempfindlicher Punkte P1 bis P9 gemäß einer 3 x 3-Matrixanordnung auf 9 beschränkt, um Fig. 3 zu vereinfachen, jedoch kann gemäß dem Geist der Erfindung diese Matrixanordnung eine viel größere Kapazität aufweisen, z. B. mit mehreren Millionen Punkten, wie dies vorstehend erwähnt wurde.
• Die Matrix 2 weist Zeilenleiter L1 bis L3 und Spaltenleiter F1 bis F3 auf, wobei die Anzahl jedes Typs dieser Leiter angesichts des Beispiels von Fig. 3 auf 3 beschränkt ist, wo nur 9 photoempfindliche Punkte P1 bis P9 dargestellt sind.
• In der Praxis sind in einer für sich bekannten, jedoch nicht erforderlichen Weise, die photoempfindlichen Punkte P1 bis P9 jeweils an der Schnittstelle eines Zeilenleiters L1 bis L3 mit einem Spaltenleiter F1 bis F3 gebildet. Jeder photoempfindliche Punkt P1 bis P9 weist ein erstes Ende 10 auf, das mit einem Zeilenleiter L1 bis L3 verbunden ist, und er weist ein zweites Ende 11 auf, das mit einem Spaltenleiter F1 bis F3 verbunden ist. Für jeden photoempfindlichen Punkt P1 bis P9 bildet der Verbindungspunkt zwischen der ersten Diode Da und der zweiten Diode Db eine Zone A, in der Ladungen gespeichert werden können, wie sie von mindestens einer der zwei Dioden Da, Db erzeugt wurden; die Ladungsmenge ist proportional zur Beleuchtung des photoempfindlichen Punktes, d. h. des oder der photoempfindlichen Elemente, die er aufweist.
• Die zwei Dioden Da, Db können photoempfindliche Elemente sein, gemäß einem Merkmal der Erfindung ist es jedoch ausreichend, daß lediglich eine dieser zwei Dioden Da, Db photoempfindlich ist, um die zwei vorgesehenen Betriebsarten zu erlauben, d. h. die Funktion als Dokumentenleser und die Funktion als Graphiktablett. Wie es deutlich aus der im Verlauf der Beschreibung erläuterten Funktion hervorgeht, ist diejenige der Dioden Da oder Db, die zwingenderweise photoempfindlich ist, diejenige, die während einer Beleuchtung der photoempfindlichen Punkte P1 bis P9 in Rückwärtsrichtung vorgespannt ist.
• Beim nichtbeschränkenden Beispiel der Erfindung sind die erste und die zweite Diode Da, Db für jeden photoempfindlichen Punkt P1 bis P9 Photodioden, und sie sind so geschaltet, daß ihre jeweilige Anode 10 bzw. 11 jeweils mit einer Zeile L1 bis L3 bzw. einer Spalte F1 bis F3 verbunden ist. Gemäß dem Geist der Erfindung können die Photodioden Da, Db jedoch in derjenigen Leitungsrichtung geschaltet sein, die der in Fig. 3 dargestellten entgegengesetzt ist.
• Es ist ferner zu beachten, daß unter dem Begriff Diode nicht nur eine halbleitende Diode zu verstehen ist, sondern eventuell auch ein Transistor oder Phototransistor z. B. vom NIPIN- oder PINIP-Typ, solange die Basis dieses Transistors schwimmend ist, d. h. nicht angeschlossen ist.
• Ferner ist zu beachten, daß, wie dies deutlich auch aus der in der oben zitierten französischen Patentanmeldung Nr. 86 14058 beschriebenen Funktion hervorgeht, wie auch aus den Erläuterungen, die der vorliegenden Beschreibung folgen, diejenige der zwei Dioden Da, Db, die notwendigerweise photoempfindlich ist, immer in Rückwärtsrichtung vorgespannt ist, damit sie immer dazu in der Lage ist, Photoladungen zu erzeugen, wenn sie beleuchtet wird. Infolgedessen kann die Funktion eines derartigen photoempfindlichen Elementes durch ein anderes photoempfindliches Element als eine Photodiode gewährleistet werden, und dieses photoempfindliche Element kann z. B. durch einen Photowiderstand gebildet sein.
• Andererseits ist zu beachten, daß dann, wenn angenommen wird (wie dies in Fig. 3 dargestellt ist), daß das erste und das zweite Element Da, Db jedes photoempfindlichen Punktes P1 bis P9 durch Dioden Da, Db gebildet wird, wobei die zweite Diode Db diejenige ist, die zwingenderweise photoempfindlich ist, die durch die zweite Diode Da gewährleistete Funktion diejenige eines Schalters oder Unterbrechers ist, der dann, wenn die erste Diode Da in Vorwärtsrichtung vorgespannt ist, "durchlässig" ist (was heißt, daß er einen kleinen Widerstand aufweist) , und der dann, wenn die zweite Diode Da in Rückwärtsrichtung vorgespannt ist, "offen" ist (das heißt, daß er einen sehr hohen Widerstand aufweist).
• Die Funktion der Matrix 2 im Rahmen der Funktion "Dokumentenleser" entspricht der im vorstehend genannten französischen Patentanmeldung Nr. 86 14058 beschriebenen Funktion und erfordert insbesondere, daß für jeden photoempfindlichen Punkt P1 bis P9 während der Beleuchtung derselben durch das vom zu lesenden Dokument 10, 10a herrührende Licht die zwei Dioden Da, Db in Rückwärtsrichtung vorgespannt sind; dies wird dadurch erzielt, daß die Spaltenleiter F1 bis F3 auf ein gegebenes Potential oder die Bezugsspannung VR gelegt werden und daß anschließend an jeden der Zeilenleiter L1 bis L3 ein Spannungsimpuls in bezug auf die Spaltenbezugsspannung VR angelegt wird; dieser Impuls ist unter Berücksichtigung der Schaltungsrichtung der Dioden Da, Db in dem in Fig. 3 dargestellten, nichtbeschränkenden Beispiel ein positiver Impuls.
• Nachfolgend wird beispielhaft und nichtbeschränkend eine mögliche Schaltung angezeigt (andere Anordnungen sind möglich, um die gewünschte Funktion zu erhalten). Jeder Spaltenleiter F1 bis F3 ist mit dem negativen Anschluß "-" eines Verstärkers GF1 bis GF3 verbunden, der als Integrierer geschaltet ist; ein Integrierkondensator CF1 bis CF3 ist zwischen den negativen Eingang "-" des Verstärkers GF1 bis GF3 und den Ausgang OF1 bis OF3 dieses Verstärkers geschaltet. Der zweite positive Eingang ''+'' jedes Verstärkers GF1 bis GF3 ist mit dem vorstehend erwähnten Bezugspotential VR verbunden, das z. B. das Massepotential sein kann, wie in Fig. 3 dargestellt. Jeder Verstärker/Integrierer GF1 bis GF3 weist ferner einen Schalter IF1 bis IF3 auf, der Nullrückstellschalter genannt wird und der parallel zum Integrierkondensator CF1 bis CF3 geschaltet ist; die Nullrückstellschalter IF1 bis IF3 werden durch MOS-Transistoren gebildet, die von Nullrückstellsignalen V.RAZ gesteuert werden. Der Nullrückstellschalter IF1 bis IF3 eines gegebenen Verstärker/Intergrierers GF1 bis GF3 wird "geschlossen", d. h. "durchlassend" gehalten, um den Integrierkondensator CF1 bis CF3 kurzzuschließen, außer während eines Leseablaufs des photoempfindliches Punkts P1 bis P9, der mit diesem Verstärker verbunden ist. Die Ausgänge OF1 bis OF3 der Verstärker GF1 bis GF3 sind mit einem Analogdaten- Erfassungsregister 32 verbunden, das Spalten-Erfassungsregister genannt wird und das z. B. von einem Schieberegister mit parallelen Eingängen EF1 bis EF3 und einem seriellen Ausgangs SF1 z. B. vom CCD(Charge Coupled Device)-Typ gebildet wird.
• Das Anschlußschema der Spaltenleiter F1 bis F3, das soeben beschrieben wurde, ist ein herkömmliches Schema, das eine Lesevorrichtung repräsentiert und das es erlaubt, Ladungen zu erfassen, die beim Auslesen der photoempfindlichen Punkte P1 bis P9 über die Spaltenleiter fließen.
• Demgegenüber erlaubt es eine etwas größere Komplexität als beim bisherigen Stand der Technik hinsichtlich der Verbindungen der Leitungen F1 bis F3, dieselbe Struktur der photoempfindlichen Punkte P1 bis P9 für zwei Funktionsarten zu verwenden (Dokumentenleser und Graphik-Tablett).
• Beim nichtbeschränkenden Beispiel der Beschreibung müssen die Zeilenleiter L1 bis L3 nicht nur mit einer Adressiervorrichtung (die insbesondere ein Zeilenschieberegister 46 und einen Impulsgenerator 42 aufweist) verbunden sein, die es erlaubt, aufeinanderfolgend einen positiven Impuls an jeden Zeilenleiter L1 bis L3 für die Funktion als Dokumentenleser zu legen, sondern die Zeilenleiter L1 bis L3 müssen auch mit Mitteln verbunden sein, die es hinsichtlich jedes photoempfindlichen Punkts P1 bis P9 erlauben, eine der zwei Dioden Da, Db in Vorwärtsrichtung vorzuspannen und die andere in Rückwärtsrichtung vorzuspannen (für die Funktion in der Graphiktablett-Betriebsart), und mit Mitteln, die es andererseits erlauben, zu erkennen, mit welchem Zeilenleiter L1 bis L3 ein photoempfindlicher Punkt P1 bis P9 verbunden ist, der vom optischen Griffel 15 beleuchtet wird; dabei wird der Spaltenleiter F1 bis F3, mit dem der so beleuchtete photoempfindliche Punkt verbunden ist, mit Hilfe der Verstärker/Integrierer GF1 bis GF3 erkannt.
• Jeder der Zeilenleiter L1 bis L3 ist mit dem negativen Eingang "-" eines Verstärker/Integrierers GL1 bis GL3 vom selben Typ wie die Verstärker/Integrierer verbunden, die mit den Spalten F1 bis F3 verbunden sind; d. h. daß das Potential, an das jeder Spaltenleiter L1 bis L3 gelegt ist, dem Potential des zweiten Eingangs oder des positiven Eingangs ''+'' des Verstärkers GL1 bis GL3 entspricht. Für jeden Verstärker GL1 bis GL3 ist ein Integrierkondensator CL1 bis CL3 zwischen den negativen Eingang "-" und den Ausgang OL1 bis OL3 dieses Verstärkers geschaltet. Parallel zu jedem der Integrierkondensatoren CL1 bis CL3 liegt ein Nullrückstellschalter IL1 bis IL3; diese Schalter werden z. B. durch MOS-Transistoren gebildet, die von zweiten Nullrückstellsignalen V2.RAZ gesteuert werden. Diese zweiten Nullrückstellsignale V2.RAZ dienen dazu, die Integrierkondensatoren CL1 bis CL3 und CF1 bis CF3 während einer vorgegebenen Phase in der Funktion der "Graphiktablett"-Betriebsart kurzzuschließen, und sie werden auch an die in Verstärkern GF1 bis GF3 der Spaltenleiter F1 bis F3 vorhandenen Integrierkondensatoren gelegt; zu diesem Zweck werden die mit den Verstärkern GF1 bis GF3 verschalteten Schalter IF1 bis IF3 von den ersten Nullrückstellsignalen V.RAZ oder von den zweiten Nullrückstellsignalen V2.RAZ über ODER-Schaltungen 37 gesteuert. Die Ausgänge OL1 bis OL3 der Verstärker GL1 bis GL3 sind mit Eingängen EL1 bis EL3 eines zweiten Erfassungsregister 33 verbunden, das Zeilenerfassungsregister genannt wird und z. B. von einem Schieberegister vom Typ mit parallelem Eingang und seriellem Ausgang SOL gebildet wird. Beim nichtbeschränkenden, beschriebenen Beispiel weisen die Spalten- und Zeilenerfassungsregister 32, 33 jeweils einen Steuereingang 34, 35 auf, denen die jeweiligen Ladesteuerbefehle SC1, SC2 zugeführt werden, wenn es erwünscht ist, in diese Register 32, 33 die Signale zu schreiben, die an ihren Eingängen EF1 bis EF3 und EL1 bis EL3 anliegen.
• Die in den Erfassungsregistern 32, 33 enthaltenen Informationen werden an (nicht dargestellte) Hauptspeicher übertragen, die für sich herkömmlich sind, und diese Informationen werden anschließend in herkömmlicher Weise verarbeitet, um ein Bild zu rekonstruieren, das auf der photoempfindlichen Fläche 5 der Matrix ausgebildet wurde, entweder in der Betriebsart als Dokumentenleser (in diesem Fall allein für das Spaltenerfassungsregister 32) oder für die Betriebsart als Graphiktablett. Das Ausgeben der in den Erfassungsregistern 32, 33 enthaltenen Signale wird unter Steuerung durch Übertragungsimpulse oder -signale ST bewirkt, die an einen Übertragungssteuereingang 38, 39 gelegt werden, wie ihn das Spaltenerfassungsregister 32 und das Zeilenerfassungsregister 33 jeweils aufweisen; diese Übertragungsimpulse ST werden von ein und demselben Übertragungsimpulsgenerator 40 geliefert, um eine bekannte Phasenbeziehung für das Ausgeben der Signale der zwei Erfassungsregister 32, 33 festzulegen, um kenntlich zu machen, zwischen welchen Zeilenleiter L1 bis L3 und welchen Spaltenleiter F1 bis F3 ein photoempfindlicher Punkt P1 bis P9 geschaltet ist, der zu einem gegebenen Zeitpunkt vom optischen Griffel 15 (in Fig. 1 dargestellt) beleuchtet wurde.
• Das Potential einer Zeile L1 bis L3 entspricht dem Potential, das an den positiven Eingang "+" des Verstärkers GL1 bis GL3 gelegt wird, mit dem der Zeilenleiter verbunden ist. Der positive Eingang "+" jedes Verstärkers GL1 bis GL3 kann entweder mit einem Zeilenimpulsgenerator 42 verbunden sein, der Impulse SL mit einer in bezug auf Masse positiven Spannung liefert, oder mit einer Gleichspannungsquelle 45, die eine positive Spannung in bezug auf Masse liefert, d. h. in bezug auf das Potential der Spalten F1 bis F3. Zu diesem Zweck ist jeder positive Eingang "+" der Verstärker GL1 bis GL3 einerseits mit dem Zeilenimpulsgenerator 42 über einen Zeilenimpulsschalter IL1 bis IL3 verbunden, und andererseits mit der Gleichspannungsquelle 45 über einen anderen Schalter IV1 bis IV4 verbunden; hinsichtlich eines Verstärkers GL1 bis GL3 wird nur der eine oder der andere dieser Schalter zu einem jeweiligen Zeitpunkt "durchlassend" geschaltet.
• Die Schalter IL1 bis IL3 werden von MOS-Transistoren gebildet und werden jeweils durch ein Ausgangssignal U1, U2, U3 eines Zeilenschieberegisters 46 gesteuert, um die Zeilenleiter L1, L2, L3 aufeinanderfolgend mit dem Zeilenimpulsgenerator 42 zu verbinden, welcher Ablauf unter Steuerung durch die Zeilenschiebesignale SDL erfolgt, die an einen Schiebesteuereingang 47 des Schieberegisters 46 gelegt werden.
• Die anderen Schalter IV1 bis IV5, die in gleicher Weise mit den positiven Eingängen "+" der Verstärker GL1 bis GL3 verbunden sind, sind ebenfalls MOS-Transistoren, und sie werden gleichzeitig von einem Gleichspannungssignal VSG gesteuert, das gleichzeitig erstellt wird, wenn die Funktion "Graphiktablett" eingerichtet wird.
• Wenn bei dieser Konfiguration die Funktion "Dokumentenleser" läuft, wird eine vom Zeilenimpulsgenerator 42 gelieferte Impulsspannung SL an den positiven Eingang des Verstärkers GL1 gegeben, und dieser positive Impuls findet sich am negativen Anschluß "-" dieses Verstärkers wieder, d. h. auf der Zeilenleiter L1, so daß der Impuls SL an alle photoempfindlichen Punkte P1 bis P3 geliefert wird, die mit diesem Zeilenleiter verbunden sind. Wie es im einzelnen in Fig. 4, bezogen auf die Funktion in der Betriebsart als Dokumentenleser, erläutert ist, folgt aus der Anwendung dieses Zeilenimpulses SL eine Injektion von Ladungsträgern in jeden der Spaltenleiter F1 bis F3, welche Ladungen jeweils den in den Zonen A der photoempfindlichen Punkte P1 bis P3 gespeicherten Ladungen entsprechen. Die Signale, die von diesen Ladungen gebildet werden, sind am Ausgang der Verstärker GF1 bis GF3 in Form einer Spannung vorhanden, und diese Signale werden in die Spaltenerfassungsregister 32 eingebracht. Die mit den Verstärkern GF1 bis GF3 verschalteten Integrierkondensatoren CF1 bis CF3 werden anschließend kurzgeschlossen, und der Zeilenpulsgenerator 42 wird mit einem folgenden Zeilenleiter L2 verbunden, an den ebenfalls ein Zeilenpuls SL angelegt wird, der dazu führt, daß in jeden der Spaltenleiter F1 bis F3 ein Ladesignal injiziert wird, das den im Punkt A der photoempfindlichen Punkte P4 bis P6 angesammelten Ladungen entspricht. Nachdem das Spaltenerfassungsregister 32 vorab geleert und die Ladungen, die es enthielt, zu einem Hauptspeicher übertragen wurden, wie dies vorstehend erwähnt wurde, kann das Spaltenerfassungsregister 32 erneut durch Ladungen geladen werden, die am Punkt A der photoempfindlichen Punkt P4, P5, P6 vorhanden sind, wie beim vorstehenden Beispiel; derselbe Zyklus wird für den dritten Zeilenleiter L3 wiederhergestellt, und dies erfolgt weiter, bis das Auslesen aller photoempfindlichen Punkte aller Zeilen der Matrix erfolgt ist; nachdem die dem gesamten Bild des zu lesenden Dokuments entsprechenden Signale am Ausgang SF1 des Spaltenerfassungsregisters 32 ausgegeben worden sind, können sie in einem Hauptspeicher gespeichert werden.
• Für die Funktion in der Graphiktablett-Betriebsart sind alle mit den positiven Anschlüssen "+" der Zeilenverstärker GL1 bis GL3 verbundenen Schalter IL1 bis IL3 im offenen Zustand, und die Gleichspannungsschalter IV1 bis IV3 sind alle im geschlossenen Zustand, d. h. daß alle positiven Anschlüsse "+" der Zeilenverstärker GL1 bis GL3 mit der positiven Polarität V+ der Gleichspannung verbunden sind, die von der Gleichspannungsquelle 45 ausgegeben wird. Unter diesen Bedingungen sind alle ersten Dioden Da in Vorwärtsrichtung vorgespannt, d. h. daß sich an verschiedenen Punkten A eine Spannung findet, die bis auf die Schwellenspannung der Diode Da dieselbe ist wie die Spannung, die von der Gleichspannungsquelle 45 geliefert wird. Demgegenüber bleibt die zweite Diode Db jedes photoemppfindlichen Punktes P1 bis P9 in Rückwärtsrichtung vorgepannt, und sie erzeugt, wenn sie beleuchtet wird, Ladungen, die auf dem Zeilenleiter und dem Spaltenleiter fließen, zwischen die der photoempfindliche Punkt P1 bis P9 geschaltet ist, der in der Elementarfläche Se1 bis Sen liegt, die vom optischen Griffel 15 beleuchtet wird. Wenn z. B. der optische Griffel die Elementarfläche Se6 beleuchtet, d. h. den photoempfindlichen Punkt P6, befindet sich die Zone A dieses letzteren auf einem positiven Potential, das dem nahe kommt, das von der Gleichspannungsquelle 45 geliefert wird. Daher ist die zweite photoempfindliche Diode Db in Rückwärtsrichtung vorgespannt und liefert Ladungen, und ein durch einen Pfeil 50 repräsentierter Strom fließt in der Leitung L2 und der Spalte F3, indem er durch den photoempfindlichen Punkt P6 läuft, d. h. indem er durch die Dioden Da, Db des letzteren läuft. Daraus folgt eine Änderung der Ausgangsspannung OF3 des dritten Spaltenverstärkers GF3 (Verringerung der Spannung) und gleichzeitig eine Änderung der Ausgangsspannung OL2 des zweiten Zeilenverstärkers GL2 (Erhöhung der Spannung); diese Spannungsänderungen bilden Signale, die es erlauben, den zweiten Zeilenleiter L3 und den dritten Spaltenleiter F3 von den anderen Zeilenleitern und den anderen Spaltenleitern zu unterscheiden und dadurch die Elementarfläche Se6 zu bestimmen, die durch den optischen Griffel 15 angezeigt oder beleuchtet wurde. Wenn angenommen wird, daß das vom optischen Griffel 15 (in Fig. 1 dargestellt) gelieferte Lichtbündel 16 gleichzeitig mehrere zusammenhängende Elementarfläche beleuchtet, werden gleichzeitig Signale von zusammenhängenden Zeilenleitern und von zusammenhängenden Spaltenleitern geliefert, wodurch es möglich ist, eine zentrale beleuchtete Zone zu bestimmen.
• Für den Fall, daß auf die photoempfindliche Fläche 5 eine Kurve geschrieben wird, sind es aufeinanderfolgend mehrere photoempfindliche Punkte P1 bis P9, die beleuchtet werden, jedoch gilt für jeden von ihnen, daß einzig zwischen dem Zeilenleiter L1 bis L3 und dem Spaltenleiter F1 bis F3, zwischen denen der photoempfindliche Punkt angeschlossen ist, eine Gleichzeitigkeit der ausgegebenen Signale besteht. Diese Gleichzeitigkeit muß beim Erfassen und beim Übertragen dieser Signale zu den Hauptspeichern einer (nicht dargestellten) Verarbeitungszentraleinheit beachtet oder gekennzeichnet werden. Auch werden einerseits die am Ausgang OL1 bis OL3 aller Zeilenverstärker GL1 bis GL3 vorhandenen Werte und andererseits die am Ausgang OF1 bis OF3 aller Spaltenverstärker GF1 bis GF3 vorhandenen Werte gleichzeitig in das Zeilenerfassungsregister 33 für die Zeilenverstärker GL1 bis GL3 und in das Spaltenerfassungsregister 32 für die Spaltenverstärker GF1 bis GF3 geladen. Nachdem dieser Ladeablauf ausgeführt wurde, werden alle Integrierkondensatoren CL1 bis CL3 und CF1 bis CF3 entladen, d. h. durch die Nullrückstellschalter kurzgeschlossen, die ihrerseits durch die zweiten Rückstellsignale V2.RAZ gesteuert werden. Alle Zeilen- und Spaltenverstärker GL1 bis GL3 und GF1 bis GF3 sind anschließend erneut dazu bereit, den Strom zu integrieren, der unter Umständen in den Zeilenleiter L1 bis L3 oder den Spaltenleiter F1 bis F3 injiziert wird, an die die Verstärker angeschlossen sind; es wird daran erinnert, daß der Strom, der zu einem bestimmten Zeitpunkt gleichzeitig durch einen Zeilenleiter L1 bis L3 und einen Spaltenleiter F1 bis F3 fließt, der Photoladung entspricht, die von der zweiten Diode Db am photoempfindlichen Punkt P1 bis P9 erzeugt wird, der in diesem gegebenen Augenblick beleuchtet wird und der an der Schnittstelle dieses Zeilenleiters und dieses Spaltenleiters angeordnet ist, und somit ergibt gewissermaßen das Erkennen der Zeilenleiter L1 bis L3 die Koordinate "Y" und das Erkennen des Spaltenleiters die Koordinate "X".
• Während der Zeit, in der die Zeilen- und die Spaltenverstärker GL1 bis G3 und GF1 bis GF3 dazu in der Lage sind, den Strom zu integrieren, der in sie injiziert wird, können die Daten oder die Signale, die in den Erfassungsregistern 32, 33 enthalten sind, in die Hauptspeicher übertragen werden: dies wird dadurch erzielt, daß gleichzeitig an die zwei Erfassungsregister 32, 33 dieselben Übertragungssteuerimpulse ST angelegt werden, die vom Übertragungssignalgenerator 40 erzeugt werden. Diese Übertragungssignale ST werden mit einer Frequenz von z. B. 1 MHz ausgegeben: unter diesen Bedingungen wird, wenn angenommen wird, daß die Matrix 2 z. B. eine Matrix mit 4 Millionen photoempfindlichen Punkten ist, die mit Hilfe von 2000 Zeilenleitern und 2000 Spaltenleitern gebildet werden die gleichzeitige Übertragung der 2000 im Zeilenerfassungsregister 33 gespeicherten Daten und der 2000 im Spaltenerfassungsregister 32 gespeicherten Daten in einer Zeit von 2 Millisekunden bewirkt. Wenn die Seiten einer Elementarfläche Se1 bis Se9 dieselbe Länge 11 der Größenordnung von z. B. 100 Mikrometern aufweisen und wenn andererseits die Verschiebegeschwindigkeit eines Lichtbündels auf der photoempfindlichen Oberfläche 5 in der Größenordnung 3 bis 4 cm pro Sekunde liegt, ist die Zeit, die zwischen dem Beginn der Beleuchtung eines Oberflächenelements Se1 bis Se9 und dem Zeitpunkt verstreicht, zu dem diese Elementarfläche ganz beleuchtet wurde, viel größer als die oben erwähnte Datenübertragungszeit, so daß die Erfassung der Daten für ein komplettes Bild der photoempfindlichen Oberfläche 5 während der Zeit ausgeführt werden kann, die dazu erforderlich ist, eine elementare Fläche zu überqueren.
• Bei dem in Fig. 3 dargestellten, nichtbeschränkenden Beispiel sind die aktiven Flächen Sa1 bis Sa9 der photoempfindlichen Punkte P1 bis P9 viel kleiner als die Elementarflächen Se1 bis Se9. Durch den Begriff viel kleiner soll definiert sein, daß diese aktiven Flächen Sa1 bis Sa9 viel kleiner sind als die Elementarflächen Se1 bis Se9, nicht nur, um Kurzschlüsse zwischen benachbarten photoempfindlichen Punkten zu vermeiden, wie dies in der Praxis der Fall ist, sondern ausreichend klein, um darüber hinaus eine Lichtmenge durchzulassen, die dazu ausreicht, das zu analysierende Dokument 10, 10a zu beleuchten oder um ein Bild mit zufriedenstellenden Bedingungen zu projizieren, wie dies unter Bezugnahme auf Fig. 1 erklärt wurde; die aktive Fläche Sa1 bis Sa9 eines photoempfindlichen Punktes P1 bis P9 entspricht dem Querschnitt des photoempfindlichen Elements, das der letztere aufweist, d. h. allgemein der Überkreuzungsfläche den Zeilenleitern L1 bis L3 und den Spaltenleitern F1 bis F3, die durch die Breite dieser Leiter gegeben ist.
• Die Fig. 4a bis 4c veranschaulichen die Funktion der photoempfindlichen Matrix 2 in der Dokumentenleser-Betriebsart, die unter Bezugnahme auf Fig. 3 erklärt wurde.
• Fig. 4a zeigt das Anlegen eines vom Zeilenimpulsgenerator 42 ausgegebenen Zeilenimpulses SL an den ersten Zeilenleiter L1, um insbesondere die Funktion des zweiten photoempfindlichen Punktes P2 zu veranschaulichen;
• - Fig. 4b veranschaulicht Änderungen des Potentials VA in der Zone A des zweiten photoempfindlichen Punktes P2, der an der Schnittstelle des Zeilenleiters L1 mit dem Spaltenleiter F2 liegt;
• - Fig. 4c veranschaulicht die zeitliche Beziehung zwischen den vom photoempfindlichen Punkt P2 gelieferten Ladungen Q und dem Anlegen der Zeilenimpulse SL. Es ist zu beachten, daß in Fig. 4c nur Ladungen dargestellt sind, wie sie durch Beleuchtung erzeugt werden, und keine Ladungen dargestellt sind, die auf den Spaltenleitern F1 bis F3 ausschließlich wegen Änderungen der Spannungen fließen, die an die photoempfindlichen Punkte gelegt werden.
• In Fig. 4a beginnt zu einem Zeitpunkt t0 ein Zeilenimpuls SL, der eine Amplitude V0 einnimmt, welche Amplitude V0 bis zu einem Zeitpunkt t3 beibehalten wird. Fig. 4b zeigt, daß mit dem Beginn des Impulses SL die Spannung Va in der Zone A ab dem Zeitpunkt t0 anwächst, um zu einem dem Zeitpunkt t3 vorangehenden Zeitpunkt t2 einen Wert zu erreichen, der im wesentlichen dem Wert V0 entspricht. Fig. 4c zeigt, daß eine Ladung Q2 auf der Spalte F2 fließt, welche Ladung vom zweiten photoempfindlichen Punkt P2 zu einem zwischen dem Zeitpunkt t0 und dem Zeitpunkt t2 liegenden Zeitpunkt t1 erzeugt wird; dieser Zeitpunkt t1 entspricht dem Augenblick, zu dem die erste Diode Da in Vorspannung in Vorwärtsrichtung übergeht. Zum Zeitpunkt t3 geht der an den Zeilenleiter L1 gelegte Spannungsimpuls SL (Fig. 4a) vom Wert V0 auf Null, so daß die zwei Dioden Da und Db in Rückwärtsrichtung vorgespannt sind und sich wie Kapazitäten verhalten; es ist zu beachten, daß die Spannung Va am Punkt A (Fig. 4b) über einen Wert V1 geführt wird, der im wesentlichen der Hälfte von V0 entspricht, was bestärkt, daß die zwei Dioden Da und Db in Rückwärtsrichtung vorgespannt sind. Ebenfalls können ab dem Zeitpunkt t3 Ladungen in der Zone A gespeichert werden, die durch das Beleuchten des photoempfindlichen Punktes P2 erzeugt werden. Das Ansammeln der Ladungen führt zu einer Verringerung der Spannung VA in der Zone A (wie in Fig. 4b dargestellt). Zum Zeitpunkt t4 erzeugt ein an den ersten Zeilenleiter L1 gelegter zweiter Zeilenimpuls SL eine Änderung der Spannung VA (Fig. 4b): die Spannung VA wächst an, um zu einem Zeitpunkt t5 einen Wert Vd zu erreichen, bei dem die erste Diode Da in die Vorwärtsrichtung zurückkehrt, woraus die Injektion einer zweiten Ladung Q auf der zweiten Spalte F2 resultiert; dieser Zyklus wird auf dieselbe Weise wiederholt, solange das Lesen eines Dokumentes andauert. Ein ähnlicher Betrieb wird für alle photoempfindlichen Punkte P1 bis P9 der photoempfindlichen Matrix 2 durch das Anlegen der Zeilenimpulse SL an jeden der Zeilenleiter L1 bis L3 der Reihe nach erhalten, was während der Zeit T1 erfolgt, die zwischen zwei Impulsen des Zeilensignals SL erfolgt, die an denselben Zeilenleiter gelegt werden.
• Die Fig. 5a bis 5l veranschaulichen die Funktion der photoempfindlichen Matrix 2 im Fall einer Funktion als Graphiktabletts.
• Wenn angenommen wird, daß ab einem Zeitpunkt t0 nur ein photoempfindlicher Punkt beleuchtet wird, z. B. der zweite photoempfindliche Punkt P2, ist diese Beleuchtung in Fig. 5a durch einen Auftastimpuls dargestellt, der zum Zeitpunkt t0 beginnt. Die Fig. 5b und 5f zeigen jeweils, daß zum Zeitpunkt t0 das Fließen eines Stromes I über den ersten Zeilenleiter L1 und den zweiten Spaltenleiter F2 beginnt; die Fig. 5c, 5d, 5e, 5g zeigen, daß kein Strom auf den anderen Zeilenleitern und Spaltenleitern fließt, da nur der zweite photoempfindliche Punkt P2 beleuchtet wird. Fig. 5h veranschaulicht eine Änderung der Ausgangsspannung V.OL1, die am Ausgang des ersten Zeilenverstärkers GL1 durch die Stromintegration IL1 erzeugt wird; und Fig. 5i zeigt eine Änderung der Ausgangsspannung V.OF2, die am Ausgang des zweiten Spaltenverstärkers GF2 durch den Spaltenstrom IF2 erzeugt wird.
• Fig. 5j zeigt, daß zu einem Augenblick t2 das Ladesteuersignal SC an die Erfassungsregister 32, 33 gelegt wird, um in diese letzteren die Signale einzulesen, die den Ausgangsspannungen der Verstärker GL 1 bis GL3 und GF1 bis GF3 entsprechen. Da nur der zweite photoempfindliche Punkt P2 beleuchtet wird, werden nur die Ausgangsspannungen V.OL1 und V.OF2 (Fig. 5h und 5j) verändert, die jeweils dem ersten Zeilenverstärker GL1 und dem zweiten Spaltenverstärker GF2 entsprechen; die so eingelesenen Signale sind die Spannungsniveaus VS1, VS2, die die Ausgangsspannungen V.OL1 und V.OF2 (Fig. 5h und 5i) zum Zeitpunkt t2 aufweisen.
• Fig. 5k veranschaulicht das Anlegen des zweiten Nullrückstellsignals V2.RAZ zu einem Zeitpunkt t3, der auf das Ende des Ladesteuersignals SC folgt; das zweite Nullrückstellsignal V2.RAZ dient dazu, alle Integrierkondensatoren CL2 bis CL3 und CF1 bis CF3 rückzustellen, um alle integrierenden Zeilen- und Spalten-Verstärker GL1 bis GL3 und GF1 bis GF3 für eine Integration eines möglichen Stroms auf einer Zeile oder Spalte im Verlauf eines folgenden Zyklus vorzubereiten. Der folgende Zyklus beginnt zu einem Zeitpunkt t4, entsprechend dem Ende des Signals V2.RAZ, ab dem die oben beschriebenen Abläufe wiederholt werden. Es ist erkennbar, daß der Betrieb der integrierenden Verstärker GL1 bis GL3, von denen jeder mit einem Zeilenleiter L1 bis L3 verbunden ist, und der Spaltenverstärker GF1 bis GF3, von denen jeder mit einem Spaltenleiter F1 bis F3 verbunden ist, eine Stromdetektorfunktion erfüllt.
• Wenn angenommen wird, daß die Funktion in der Graphiktablett- Betriebsart bereits vor dem ersten Zeitpunkt t0 begonnen hat, hat der soeben beschriebene Funktionsablauf bereits stattgefunden, d. h. daß die Daten bereits in die Erfassungsregister 32, 33 übertragen wurden. Die Daten oder Signale, die in den Erfassungsregistern 32, 33 enthalten sind, werden während einer Übertragungszeitspanne T2 in die Hauptspeicher übertragen, die zwischen dem Ende eines Ladesteuersignals SC und dem Beginn des folgenden Ladesteuersignals SC liegt, wie in Fig. 5j dargestellt. Dieses Übertragen der in den Erfassungsregistern 32, 33 enthaltenen Daten wird dadurch ausgeführt, daß während der Übertragungszeitspanne T2 die Übertragungsimpulse ST (in Fig. 5l dargestellt) gleichzeitig an die zwei Erfassungsregister 32, 33 gelegt werden.
• Die Fig. 6a und 6b sind Längsschnitte in zwei zueinander senkrechten Richtungen, die beispielhaft, nichtbeschränkend und schematisch eine erste Realisierungsform einer erfindungsgemäßen photoempfindlichen Matrix 2 zeigen.
• Die photoempfindliche Matrix 2 wird auf einem durchsichtigen Substrat 3, z. B. aus Glas oder auch aus Quarz, ausgebildet. Auf dem Substrat 3 ist eine Schicht 61 aus einem elektrisch leitenden Material aufgebracht, das für Licht undurchsichtig sein kann, z. B. aus Chrom oder Molybdän. Diese leitende Schicht 61 ist geätzt, um die Spaltenleiter F1 bis F3 zu bilden. Es ist zu beachten, daß die Spaltenleiter dann, wenn sie undurchsichtig sind, die in Fig. 1 dargestellten Schutzschirme 12 bilden können, die zwischen dem Substrat und den photoempfindlichen Punkten P1 bis Pn angeordnet sind. Die leitende Schicht 61 wird nach dem Ätzen mit einem Stapel aus mehreren halbleitenden Schichten 62, 63, 64, 65, 66 überdeckt, um die ersten und die zweiten Dioden Da und Db zu bilden, die übereinander angeordnet sind; diese zwei Dioden Da, Db sind beim beschriebenen, nichtbeschränkenden Beispiel alle beide Photodioden: Es befindet sich zunächst oberhalb der leitenden Schicht 61 eine Schicht 62 aus wasserstoffdotiertem amorphem Silizium, das mit einem Störstoff vom p-Typ dotiert ist; dann befindet sich über den Schicht 62 aus p-dotiertem Silizium eine Schicht 63 aus eigenleitenden, wasserstoffdotierten amorphen Silizium; ferner befindet sich über der Schicht 63 aus eigenleitendem amorphen Silizium eine Schicht 64 aus wasserstoffdotiertem amorphen Silizium, die mit einem Störstoff vom n-Typ dotiert ist, z. B. mit Phosphor. So sind die halbleitenden Schichten aufgebracht, von denen ausgehend die zweiten Dioden Db gebildet werden; die dritte halbleitende Schicht 64, die aus mit einem Störstoff vom n-Typ dotiertem wasser- stoffdotiertem amorphem Silizium gebildet ist, ist auch den ersten Dioden Da gemeinsam. Ferner befindet sich oberhalb dieser dritten halbleitenden Schicht 64 aus n-dotiertem Silizium eine Schicht 65 aus eigenleitendem, wasserstoffdotierten amorphen Silizium, und schließlich ist eine Schicht 66 aus wasserstoffdotiertem amorphem Silizium aufgebracht, die mit einem Störstoff vom p-Typ dotiert ist, z. B. mit Bor. Die fünf halbleitenden Schichten 62, 63, 64, 65, 66 sind anschließend gemäß einem Inselmuster geätzt. Über der letzten Schicht 66 aus p-dotiertem amorphen Silizium ist eine Schicht 67 aus einem elektrisch isolierenden und durchsichtigen Material aufgebracht, z. B. aus Siliziumnitrid. In herkömmlicher Weise sind Öffnungen in dieser letzten isolierenden Schicht 67 über den ersten Dioden Da ausgespart, um diese letzteren in Kontakt mit einer Schicht 70 aus einem elektrisch leitenden und durchsichtigen Material zu bringen, z. B. aus Indium-Zinn-Oxid (ITO), wobei diese leitende Schicht 70 geätzt wird, um die Zeilenleiter L1 bis L3 zu bilden.
• Ferner kann über der Schicht 70, nachdem diese letztere geätzt wurde, um die Zeilenleiter L1 bis L3 zu bilden, eine isolierende, durchsichtige Schicht 71 aus z. B. Siliziumnitrid aufgebracht werden, deren Rolle darin besteht, einen mechanischen Schutz zu bewirken, und die es so unter Umständen erlaubt, das Fenster oder den durchsichtigen Schutzschirm 9 zu ersetzen, der über der photoempfindlichen Schicht 5 (in Fig. 1 dargestellt) angeordnet ist.
• Ferner ist es möglich, das Substrat 3 der photoempfindlichen Matrix 2 dazu zu verwenden, eine der Trennwände, z. B. die erste Trennwand 21 der in Fig. 1 dargestellten Flüssigkristallanzeigevorrichtung 20, zu bilden. Zu diesem Zweck reicht es aus, eine elektrisch leitende und durchsichtige Schicht 73 aus z. B. Indium-Zinn-Oxid (ITO) auf einer Fläche 72 des Substrates 3 aufzubringen, die den Dioden Da, Db gegenüberliegt; diese leitende, durchsichtige Schicht bildet z. B. die durchgehende Oberflächenelektrode, wie sie eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung in herkömmlicher Weise aufweist.
• Fig. 7 ist eine perspektivische Darstellung, die schematisch und teilweise die photoempfindliche Matrix 2 in einer anderen Ausführungsform zeigt. Diese neue Ausführungsform bietet den Vorteil gegenüber der in den Fig. 6a, 6b dargestellten Ausführungsform, daß sie weniger Maskier- und Ätzabläufe erfordert.
• In dem in Fig. 7 dargestellten, nichtbeschränkenden Beispiel wurde die elektrisch leitende Schicht 61 auf dem Substrat 3 aufgebracht und dann geätzt, um die Spaltenleiter F1, F2 zu bilden. Auf den Spaltenleitern werden anschließend die fünf halbleitenden Schichten 61 bis 65 ausgebildet, die einen Stapel 60 bilden, der dazu bestimmt ist, die übereinandergesetzten Dioden Da und Db zu bilden. Anschließend wird über dem Stapel 60 der halbleitenden Schichten direkt die elektrisch leitende obere, durchsichtige Schicht 70 aufgebracht, die dazu bestimmt ist, so geätzt zu werden, daß sie die Zeilenleiter L1 bis L3 bildet. Anschließend werden die elektrisch leitende obere Schicht 70 und der Stapel 60 der halbleitenden Schichten gleichzeitig geätzt, damit der Stapel 60 nach dem Ätzen Bänder 60a bildet, die unter den Zeilenleitern L1, L2 angeordnet sind, was dieselbe Form und dieselbe Fläche wie bei den Leitern L1, L2 zur Folge hat. Bei dieser Ausführungsform, bei der der Stapel 60 der halbleitenden Schichten nicht in Form von Inseln, sondern auf dieselbe Weise wie die Zeilenleiter L1, L2 geätzt wird, sind die so hergestellten photoempfindlichen Punkte P1, P2, P4, P5 an den Schnittstellen der Zeilenleiter L1, L2 mit den Spaltenleitern F1, F2 angeordnet. Die aktive Fläche Sa1, Sa2, Sa4, Sa5 (wie sie in Fig. 7 durch eine schraffierte Fläche dargestellt sind) der photoempfindlichen Punkte P1, P2, P4, P5 wird alleine durch die Schnittfläche der Zeilenleiter und der Spaltenleiter L1, L2, F1, F2 gebildet. D. h. daß die überlagerten Dioden Da und Db nur zwischen den Überkreuzungsflächen der Zeilen- und Spaltenleiter ausgebildet sind, insbesondere weil nur in dem unter den aktiven Flächen Sa1, Sa2, Sa4, Sa5 ausgebildeten Volumen ein ausreichendes elektrisches Feld errichtet wird. Daher ist der durch die Zonen Z, die zwischen zwei benachbarten photoempfindlichen Punkten liegen und unter demselben Zeilenleiter angeordnet sind (z. B. die photoempfindlichen Punkte P1 und P2), gebildete Widerstand groß, und diese photoempfindlichen Punkte sind nicht kurzgeschlossen. Selbstverständlich ist diese Technik durch die Tatsache ermöglicht, daß die aktiven Flächen Sa1 bis Sa9 eine Oberfläche aufweisen, die "deutlich kleiner" ist als die Oberfläche einer Elementarfläche Se1 bis Se9.

Claims (23)

1. Photoempfindliche Vorrichtung mit mindestens einer Lichtquelle (7, 25), einer photoempfindlichen Matrix (2), einer Adressiervorrichtung (46, 42) und einer Lesevorrichtung (32), welche photoempfindliche Matrix ein Gitter aus Zeilenleitern (L1 bis L3) und ein Gitter aus Spaltenleitern (F1 bis F3) aufweist, wobei die photoempfindliche Matrix (2) eine photoempfindliche Fläche (5) aufweist, die durch mehrere Elementarflächen (Se1 bis Se9) gebildet wird, von denen jede einen photoempfindlichen Punkt (P1 bis P9) aufweist, wobei jeder photoempfindliche Punkt zwischen einen Zeilenleiter (L1 bis L3) und einen Spaltenleiter (F1 bis F3) geschaltet ist, wobei die Lichtquelle (7, 25) Lichtstrahlung erzeugt, die dazu dient, ein Dokument (10, 10a) zu beleuchten, das über der photoempfindlichen Fläche (5) angeordnet ist, um das Lesen des Dokuments zu erlauben, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner einerseits einen optischen Griffel (15) aufweist, der Lichtstrahlung (16) aussendet und es erlaubt, mindestens eine Elementarfläche (Se1 bis Se9) zu beleuchten, und daß sie andererseits Mittel (Da, Db, GL1 bis GL3, GF1 bis GF3, 45, 33) aufweist, um die Zeilenleiter (L1 bis L3) und die Spaltenleiter (F1 bis F3) voneinander zu unterscheiden, zwischen die der photoempfindliche Punkt (P1 bis P9) geschaltet ist, der in der vom optischen Griffel (15) beleuchteten Elementarfläche (Se1 bis Se9) angeordnet ist, was auch die Verwendung dieser photoempfindlichen Vorrichtung zum Schreiben zuläßt.

2. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder photoempfindliche Punkt (P1 bis P9) zwei in Reihe geschaltete Elemente (Da, Db) aufweist, wobei ein erstes Element (Da) durch ein Schaltmittel gebildet wird und das zweite Element (Db) photoempfindlich ist.

3. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Element (Da), das die Schalteinrichtung bildet, eine Diode ist.

4. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Diode (Da), die das Schaltmittel bildet, eine Photodiode ist.

5. Photoempfindliche Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 e Element (Db) von einer photoempfindlichen Diode gebildet wird.

6. Photoempfindliche Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Element (Db) ein Photowiderstand ist.

7. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (45, IV1 bis IV3) aufweist, um die das Schaltelement bildende Diode (Da) in Vorwärtsrichtung vorzuspannen.

8. Photoempfindliche Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder photoempfindliche Punkt (P1 bis P9) zwei mit entgegengesetzten Leitungsrichtungen in Reihe geschaltete Dioden (Da, Db) aufweist, wobei mindestens eine der zwei Dioden photoempfindlich ist.

9. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie Mittel (45, IV1 bis IV3) aufweist, um die zwei Dioden (Da, Db) jedes photoempfindlichen Punkts (P1 bis P9) so vorzuspannen, daß eine erste Diode (Da) in Vorwärtsrichtung und die zweite Diode (Db) in Rückwärtsrichtung vorgespannt ist, wobei mindestens die zweite Diode (Db) photoempfindlich ist.

10. Photoempfindliche Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die photoempfindlichen Punkte (P1 bis P9) eine aktive Fläche (Sa1 bis Sa9) aufweisen, die deutlich größer ist als eine Elementarfläche (Se1 bis Se9).

11. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Flächen (Sa1 bis Sa9) gleich oder kleiner etwa 90 % einer Elementarfläche (Se1 bis Se9) sind.

12. Photoempfindliche Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (7) unter der photoempfindlichen Matrix (2), dem Dokument (10) entgegengesetzt, angeordnet ist.

13. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine lichtundurchlässige Abschirmung (12) zwischen die Lichtquelle (7) und die photoempfindlichen Punkte (P1 bis P9) eingefügt ist.

14. Photoempfindliche Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Anzeigevorrichtung (7, 20) aufweist, die unter der photoempfindlichen Matrix (2) angeordnet ist, um ein Bild zu projizieren, das durch die photoempfindliche Matrix (2) hindurch sichtbar ist.

15. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (20) vom Flüssigkristalltyp ist.

16. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkristallanzeigevorrichtung (20) zwischen der photoempfindlichen Matrix (2) und der Lichtquelle (7) angeordnet ist.

17. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung (7) ferner eine Lichtquelle bildet.

18. Photoempfindliche Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtquelle (25) über der photoempfindlichen Fläche (5) angeordnet ist.

19. Photoempfindliche Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die photoempfindliche Matrix (2) ein Substrat (3) aufweist, auf dem Spaltenleiter (F1 bis F3) ausgebildet sind, und daß die zwei Dioden (Da, Db) eines photoempfindlichen Punkts (P1 bis P9) ausgehend von einem Stapel (60) aus fünf halbleitenden Schichten (62, 63, 64, 65, 66) übereinandergeordnet ausgebildet sind, wobei die dritte Schicht (64) oder mittlere Schicht den beiden Dioden (Da, Db) gemeinsam ist.

20. Photoempfindliche Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die photoempfindliche Matrix (2) ein Substrat (3) aufweist, das einen Stapel (60) halbleitender Schichten trägt, die zwischen den Spaltenleitern (F1 bis F3) und den Zeilenleitern (L1 bis L3) angeordnet sind, welcher Stapel (60) halbleitender Schichten so geätzt ist, daß er Bänder (60a) bildet, von denen jedes unter jedem Zeilenleiter (L1 bis L3) angeordnet ist und die durch eine gleichzeitige Ätzung der Zeilenleiter (L1 bis L3) und des Stapels (60) halbleitender Schichten erhalten wurden.

21. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Fläche (Sa1) eines photoempfindlichen Punkts (P1 bis P9) gleich oder kleiner etwa 50 % einer elementaren Fläche (Se1 bis Se9) ist.

22. Photoempfindliche Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die photoempfindliche Matrix (2) ein durchsichtiges Substrat (3) aufweist, das ferner eine Trennwand (21) einer Anzeigevorrichtung (20) bildet.

23. Photoempfindliche Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die photoempfindliche Matrix (2) ein Substrat (3) aufweist, das einen Stapel (60) halbleitender Schichten trägt, die zwischen Spaltenleitern (F1 bis F3) und Zeilenleitern (L1 bis L3) angeordnet sind, und daß eine isolierende und durchsichtige Schicht (71) dem Substrat entgegengesetzt angeordnet ist, um einen mechanischen Schutzschirm (9) zu bilden.