NL8200719A - Foto-aftastinrichting. - Google Patents

Description

it • *4» ·. ‘ . * ’ VO 3130

Betr.: Fot o-aftastinrichting.

De uitvinding heeft in het algemeen "betrekking op een foto-aftastinrichting en meer in het "bijzonder op een foto-aftastinrichting ten gehruike "bij facsimilestelsels, optische symboolherkenningsstelsels en dergelijke.

5 Er is een facsimilezender "bekend, waarbij informatie uit een ori gineel of dokument wordt uitgelezen door middel van een foto-aftastin-richting of beeldaftastinrichting, die in nauw kontakt met het dokument is opgesteld. Door gebruik te maken van een lineaire beeldaftastinridating van het kontakttype is het onnodig de afmetingen van het dokument 10 optisch te reduceren, waardoor kan worden bespaard aan een anders vereist optisch stelsel.

Typische voorbeelden van een dergelijke beeldaftastinrichting vindt men in de Amerikaanse octrooischriften 4.227.078, 233.506 en andere. In fig. 1 van de tekening vindt men een perspektivisch aanzicht 15 van een lineaire beeldaftastinrichting van het kontakttype, waarin 1 een origineel of dokument, k een verlichtingslichtbron en 8 in het alge-' meen een foto-aftastinrichting aanduidt. Een pijl 2 stelt de richting voor, waarin het dokument 1 wordt afgetast.

Een bekende constructie van een lineaire beeldaftastinrichting 20 van het kontakttype, waarin optische vezels 9 worden gebruikt voor het opnemen van beeldinformatie, vindt men in fig. 2a en 2b van de tekening en wel respectievelijk in een schematische doorsnede en een bovenaanzicht.

In deze figuren is 1 een dokument, b een verlichtingslichtbron, 8 een grondplaat of substraat, 10 foto-aftastinrichtingen, 11 geïntegreerde 25 ketens voor het aandrijven van de foto-aftastelementen 10 en 13 een roteerbare rol. Voorts tonen de fig. 2c en 2d respectievelijk in een schematische doorsnede en in bovenaanzicht een bekende constructie van een lineaire beeldaftastinrichting van het kontakttype,. waarin in plaats van de optische vezels fotodioden 10 als informatie-uitleeselementen worden 30 gebruikt, welke fotodioden bestemd zijn om in direkt kontakt met het dokument te worden opgesteld. In deze figuren is 15 een substraat, 11 geïntegreerde ketens voor het aandrijven van de foto-aftastelementen 10 en 13 een roteerbare rol. In het geval van de in fig. 2c en 2d afgeheelde beeldaftastconstructie bevinden zich in de substraat 15 licht-overdragen-35 de vensters 14, welke tussen de fotodioden 10 gecentreerd ten opzichte 82 0 0 7 1 9 - 2 - ft # daarvan zijn opgesteld om het dokument 1 te belichten met licht, dat afkomstig is uit een lichtbron U.

Fig. 3 toont een bij wijze van voorbeeld gekozen opbouw van een aftastketen, die in combinatie met de in fig. 2a - 2d weergegeven line-5 aire beeldaftast inrichting wordt gebruikt. Zoals uit fig. 3 blijkt, omvat elk van de geïntegreerde affcastketens 11 MOS-transistoren 16, welke als poorten voor het kiezen van de fotodioden dienen, en een schuifregis-ter 17 om deze poorten 16 sequentieel aan te drijven. De fotodiode is in deze figuur weergegeven door een vervangingsketen, aangegeven door 10 een cirkel 10, waarbij wordt aangenomen, dat deze een fotostroombron 18 voor het leveren van een stroom, die in afhankelijkheid van de hoeveelheid invallend licht varieert, en een equivalente capaciteit 19 omvat.

Met 20 is een bron aangegeven, die aan de fotodiode 10 een voorspanning aanlegt.

15 De foto-elektrische omzetting en de informatie-uitlezing geschie den op een wijze, zoals later zal worden beschreven. Onmiddellijk nadat beeldinformatie uit een dokument is af genomen, worden de ketenpunten 22 op aardpotentiaal ingesteld door kiestransistoren 16 tengevolge waarvan de condensatoren 19 door de voorspanningsbron 20 worden geladen tot de 20 voorspanning V^. Daarna worden de transistoren uitgeschakeld, waardoor de ketenpunten 22 zich niet meer op aardpotentiaal bevinden. In deze toestand worden de condensatoren 19 via de fotostroombronnen 18 ontladen.

Op deze wijze worden opgewekte dragers in de condensatoren 19 opgeslagen. De signalen, welke hoeveelheden dragers voorstellen, die in de afzonder-25 lijke condensatoren 19 zijn opgeslagen, kunnen via een gemeenschappelijke lijn 12 sequentieel worden uitgelezen wanneer de MOS-transistoren 16 sequentieel worden ingeschakeld onder bestuur van de schuifregisters 17, 17' en 17”· Het aftaststelsel van dit type vereist een aantal transistoren 16, overeenkomende met het aantal beeldelementen, dat door de foto-30 dioden wordt voorgesteld, evenals een overeenkomstig aantal aandrijftrap-pen 17 voor het aandrijven van de fotodioden. In het geval, dat de beeld-aftastinriehting van het kontakttype, bijvoorbeeld 1760 beeldelementen (fodod'ioden) omvat zijn 22 geïntegreerde ketens nodig wanneer wordt verondersteld, dat een enkele geïntegreerde aftastketen wordt toegewezen 35 aan 80 af te tasten beeldelementen, tengevolge waarvan de beeldaftast-inrichting zeer duur wordt. Voorts bedraagt het aantal penkontakten, dat voor elk van de geïntegreerde aftastketens nodig is, in zijn totaal onge- 8200719 .

- 3 - veer 90 met 80 pennen voor aansluiting met de beeldelementen of fotodio-den en ongeveer tien pennen voor aansluiting op de voedingsbron en dergelijke. Onder deze omstandigheden zullen, vanneer de 22 geïntegreerde ketens in de enkele beeldaftastinrichting van het kontakttype moeten wor-5 den ondergebracht, zoals boven is vermeld, 19S0 (=90 x 22) verbindingen nodig zijn. Een dergelijke grote dichtheid van de verbindingen, welke voor de geïntegreerde-ketenpakketten nodig zijn, vereist bijzonder gecompliceerde en zeer geraffineerde vervaardigingsmethoden, waarbij zich grote moeilijkheden voordoen bij een realisatie van de beeldaftastinrich-10 ting voor praktische toepassingen. Men zal zich een dergelijke situatie goed voor ogen kunnen stellen wanneer men rekening houdt met het feit, dat het aantal verbindingen, dat bij een gebruikelijk geïntegreerd-keten-pakket nodig is, ten hoogste twintig bedraagt.

De uitvinding beoogt nu te voorzien in een verbeterde foto-aftast-15 inrichting, waarbij zich de tekortkomingen van de bekende foto-aftast-inrichtingen niet voordoen en waarbij de aftasting met een aanmerkelijk gereduceerd aantal elementen in een eenvoudige en goedkope opbouw kan plaats vinden.

Daartoe voorziet de uitvinding in een foto-aftastinrichting, welke 20 is voorzien van een stelsel, bestaande uit een aantal eenheidsbeeldele-menten, die elk bestaan uit een serieverbinding van een fotogeleiderfilm en een diode of een combinatie van een fotodiode en een diode, die in serie met de fotodiode in tegengestelde gelijkrichtrichting is verbonden, waarbij het aantal eenheidsbeeldelementen in tenminste twee groepen is 25 gesplitst, waarbij de eenheidsbeeldelementen, die tot de respectieve groepen behoren, zijn verbonden met overeenkomstige kolombedradingsge-leiders (of rijbedradingsgeleiders), die bij de respectieve groepen behoren, terwijl de eenheidsbeeldelementen, die tot de verschillende groepen behoren, en zich in dezelfde posities in de verschillende groepen ten 30 opzichte van elkaar bevinden, tezamen met respectieve rijbedradingsgeleiders (of kolambedradingsgeleiders) zijn verbonden. De foto-aftastinrichting is voorzien van organen om aan de kolombedradingsgeleider (of rijbedradingsgeleider), welke is verbonden met het beeldelement waaruit een signaal moet worden afgelezen, een spanning aan te leggen, welke 35 spanning dient om de diode van het uit te lezen beeldelement in de door-laatrichting voor te spannen, terwijl aan de kolombedradingsgeleiders (of rijbedradingsgeleiders), welke zijn verbonden met de eenheidsbeeld- 8200719

, I

- U - ' elementen, waaruit geen signalen behoeven te worden uitgelezen, geen voorspanning in de doorlaatrichting wordt aangelegd, en organen voor de rijbedradingsgeleider (of kolombedradingsgeleider), welke met het uit te lezen eenheidsbeeldelement is verbonden, de diode van het via een capaci-5 teit uit te lezen beeldelement te aarden of in de doorlaatrichting voor te spannen, waardoor elektrische ladingen, welke zijn opgeslagen in knooppunten, die zich respectievelijk bevinden tussen de fotogeleider-films en de dioden, of tussen de fotodioden en de dioden, als informatie-signalen worden uitgelezen.

10 De uitvinding zal onderstaand nader worden toegelicht onder ver wijzing naar de tekening. Daarbij toont : fig. 1 een lineaire beeldaftastinrichting van het kontakttype in schematisch perspektivisch aanzicht; fig. 2a en 2b een bekende lineaire beeldaftastinrichting van het 15' kontakttype, respektievelijk in zij-aanzicht en bovenaanzicht; fig. 2c en 2d een andere, bekende lineaire beeldaftastinrichting van het kontakttype in respektievelijk zij-aanzicht en bovenaanzicht; fig. 3 een schakeling van een bekende lineaire aftastinrichting van het kontakttype; 20 fig. en !+b respektievelijk een bovenaanzicht en in doorsnede een bij wijze van voorbeeld gekozen uitvoeringsvorm van een matrix-aangedreven foto-aftastinrichting volgens de uitvinding, waarbij gebruik wordt gemaakt van een diodestelselplaatje; fig. 5a en 5b respektievelijk in bovenaanzicht en in doorsnede 25 een andere bij wijze van voorbeeld gekozen uitvoeringsvorm van een matrix-aangedreven foto-aftastinrichting volgens de uitvinding, waarbij amorfe silicium dioden worden toegepast; fig. 6a en 6b afbeeldingen ter illustratie van vervangings-schema’s van eenheidsbeeldelement en; 30 fig. 6c en 6d vervangingsschema’s ter illustratie van de werking van een beeldelement; fig. 6e en 6f vervangingsschema’s ter illustratie van de werking van een beeldelement, welke plaats vindt wanneer een ladingssignaal wordt uitgelezen; 35 fig. Ta en 7b schema's ter illustratie van verbindingen van beeld elementen in matrix-configuraties; fig. 8 een schema van een bij wijze van voorbeeld gekozen uitvoe- 8200719 * » - 5 - ringsvorm van een aftastketen van een foto-aftastinrichting volgens de uitvinding; fig. 9a - 9e vervangingsschema's ter illustratie van de principiële ver Icing van een lineaire aftastinrichting volgens de uitvinding; 5 fig. 10 een tijddiagram ter illustratie van de aftastverking van een lineaire foto-aftastinrichting volgens de uitvinding; fig. 11 een schema van een spanningsuitleesketen; fig. 12 een signaalgolfvormdiagram ter illustratie van de werking van de in fig. 11 afgeheelde keten; 10 fig. 13 in gedeeltelijk hovenaanzicht een ophouw van een hij wijze van voorbeeld gekozen uitvoeringsvorm van een foto-aftastinrichting volgens de uitvinding, waarbij gebruik wordt gemaakt van een diode-stelselplaatj e; fig. 1V een doorsnede van de inrichting volgens fig. 13; 15 fig. 15 een bovenaanzicht ter illustratie van de ophouw van een diodestelsel, dat in de foto-aftastinrichting wordt toegepast; fig. 16 een doorsnede van het diodestelsel; fig. 17 een blokschema ter illustratie van een schakeling van een geïntegreerde-aftastketen; en 20 fig. 18 een schakeling ter illustratie van een hij wijze van voor beeld gekozen concrete uitvoering van de geïntegreerde keten.

Volgens de uitvinding worden alle beeldelementen geklasseerd of gesplitst in een aantal groepen, waarbij de aftasting op een groepbasis geschiedt, waardoor de aftastketen aanmerkelijk wordt vereenvoudigd.

25 Volgens de uitvinding is het mogelijk het aantal geïntegreerde aftast-ketens te*‘verlagen, terwijl het aantal verbindingspennen op een zeer sterke wijze kan worden gereduceerd, waardoor een lineaire beeldaftast-inrichting van het kontakttype kan worden gerealiseerd, welke bijzonder excellent is ten aanzien van de vervaardigingskosten en het aanpassings-30 vermogen voor massafabrikage.

Fig. Ua en Vb tonen, evenals de fig. 5a en 5b, bij wijze van voorbeeld gekozen uitvoeringsvormen van een foto-aftastinrichting volgens de uitvinding, waarbij de fig. ka. en 5a bovenaanzichten van de aftastinrichtingen en de fig. Vb en 5b doorsneden daarvan tonen. In fig. Vb is 8 35 een glazen substraat, 9 optische vezels voor het voeren van optische beeldinformatie, 10 een fotodiodestelsel voor foto-aftasting (d.w.z. aftasting via foto-elektrische omzetting) en 25 een diodestelsel om te be- 8200719 - 6 - letten, dat overspreken tussen naast elkaar gelegen beeldelementen optreedt, doordat signaalstramen op een geschikte wijze worden bestuurd.

Van elke diode van het diodestelsel 25 is êên uiteinde met de overeenkomstige fotodiode van het fotodiodestelsel 10 verbonden, terwijl de an-5 dere uiteinden van de dioden van het diodestelsel 25 zijn gegroepeerd tot een aantal groepen, waarbij de andere uiteinden van de dioden gemeenschappelijk met elkaar zijn verbonden, als aangegeven bij 26-1, 26-2, ... 26-n in fig. ka en via respektievelijk bedradingsgeleiders 27 met een geïntegreerde aft astketen 23 zijn verbonden. De andere uiteinden 10 van de fotodioden 10, die niet met de dioden van het stelsel 25 zijn verbonden, zijn zodanig verbonden, dat "de andere uiteinden van de fotodioden, welke tot verschillende groepen van de dioden 25 behoren, en zich in dezelfde posities in de groepen ten opzichte van elkaar bevinden, tezamen met respektieve bedradingsgeleiders 28 zijn verbonden, die naar 15 een andere aftastketen 2k leiden. Hierna zullen de diodegroepen, zoals de groep 26, worden betiteld als de dioderijen, terwijl de dioden, die zich in de relatief identieke posities in de verschillende groepen bevinden, respektievelijk zullen worden betiteld als de diodekolommen. Voorts zal de geïntegreerde keten 23 worden betiteld als de geïntegreer-20 de rij-aftastketen, terwijl de geïntegreerde keten 2k de geïntegreerde kolomaftastketen zal worden genoemd. De weergegeven foto-aftastinrichting kan derhalve worden betiteld als een matrix-aangedreven aftastinrichting, waarbij het uitlezen geschiedt door de rij- en de kolomdioden een-vooreen af te tasten. Het uitlezen zal in het kort worden toegelicht onder 25 verwijzing naar fig. ka. Eerst wordt de dioderij 26-1 via een bedradings-geleider 27-1 gekozen en de bedradingsgeleiders 28-1.tot 28-5 worden een-voor-een sequentieel bekrachtigd. Derhalve worden de bdj'de dioderij 26-1 behorende fotodioden een-voor-een sequentieel afgetast. Vervolgens wordt de fotorij 26-2 via een bedradingsgeleider 27-2 gekozen en worden 30 de bedradingsgeleiders 28-1 tot 28-5 een-voor-een sequentieel bekrachtigd. Derhalve worden alle fotodioden van het fotodiodestelsel 10 sequentieel afgetast. De in fig. ka en kb afgebeelde aftastinrichting wordt gerealiseerd door de geïntegreerde keten van het diodestelsel, vervaardigd volgens een gebruikelijk silicium-IC-vervaardigingsproces te pakketteren.

35 In het geval van de in fig. 5a en 5b afgebeelde, bij wijze van voorbeeld gekozen uitvoeringsvorm daarentegen wordt het diodestelsel 29, overeenkomende met het in fig. ka afgebeelde stelsel 25 gerealiseerd met een 8200719 - 7 - proces,.dat in hoofdzaak overeenkomt met het proces voor het vervaardigen van de fotodioden 10 en vel op een meer eenvoudige wijze dan voor dié, weergegeven'in fig. ba.. In de fig. 5a en 5b zijn 30 gemeenschappelijke elektroden of gebieden met eenzelfde geleidingstype (n of p) voor de in-5 dividuele groepen van dioden 29. In het eerste geval worden tussen de gemeenschappelijke elektroden 30 en de dioden 29 respektieve metaal-halfge-leiderjuncties gevormd of worden in de dioden 29 PK- of p-i-n-juncties gevormd voor het mededelen van een gelijkrichtfunctie of -vermogen. In het laatste geval-worden PK-juncties of pin-juncties tussen de gebieden 10 30 en de fotodioden 29 gevormd om een gelijkrichting te verkrijgen.

Vervolgens zal de grondgedachte van het bedrijfsmechanisme van het matrix-gedreven uitleesstelsel volgens de uitvinding nader worden beschreven.

Eerst zal het bedrijf smechanisme van een eenheidsbeeldelement 15 worden toegelicht.

Het kenmerkende van het bedrijfsprincipe is gelegen in het feit, dat de foto-elektrisch opgewekte elektrische ladingen worden opgeslagen in knooppunten, die zich tussen de dioden en de fotogeleidende films bevinden, die tegenover elkaar zijn opgesteld, of tussen de dioden en de 20 fotodioden, die eveneens tegenover elkaar zijn opgesteld, welke knooppunten elektrisch zijn geïsoleerd ten opzichte van de omgeving (d.w.z. andere ketendelen), waarbij de dioden slechts worden ingeschakeld bij het uitlezen van de signalen teneinde daardoor de signaalladingen uit de knooppunten te onttrekken. Wanneer dit principe in een matrixstelsel moet 25 worden gerealiseerd, zullen een voedingsbron om de dioden in de keer-richting voor te spannen teneinde overspreken te beletten, en andere relevante ketenelementen nodig zijn.

De fig. 6a en 6b tonen vervangingsschema's van eenheidsbeeldelement en,. de fig. 6c en 6d in vervangingsschema's werkingen van de beeld-30 elementen waarin een signaal is opgeslagen, en fig. 6e en 6f vervangings-schema's ter illustratie van de werking van de beeldelementen, welke plaats vindt bij het uitlezen van de signaallading. In dit verband wordt erop gewezen, dat de fig. 6a, 6c en 6e afbeeldingen zijn van het eenheidsbeeldelement, bestaande uit een serieverbinding van een diode en een fo-35 togeleidende dunne film, terwijl de fig. 6b, 6d en 6f betrekking hebben op een eenheidsbeeldelement, dat bestaat uit een anti-serieverbinding van een diode en een fotodiode. In deze figuren stellen gedeelten, aange- 82 0 0 7 1 9 t - 8 - duid met a, de diode voor, terwijl gedeelten, aangeduid .met b, overeenkomen met de fotodioden of fotogeleiders (fot©geleidende films).

Wanneer de signaallading wordt opgeslagen, worden, de "beide uiteinden van de eenheidsbeeldelementen geaard (zie'.fig. 6c en 6d). Aange-5 zien op bet terugstelmoment (d.w.z. op het tijdstip van de voorgaande uitlezing) een positieve lading aan het knooppunt A is toegevoerd, zijn alle dioden in de keerrichting voorgespannen en verkeren deze in een stroomafknijptoestand wanneer de "beide uiteinden van het "beeldelement zijn geaard. In deze toestand is het knooppunt A elektrisch volledig ge-10 Isoleerd ten opzichte van de omgeving of andere ketenelementen, behoudens wat betreft donkerstramen en capacitieve lekstromen van de diode en de fotogeleidende film (of fotodiode). De lading, welke in het knooppunt A is opgeslagen, kan slechts worden onttrokken via de foto-elektrisch opgewekte stroom of fotostroom (I , ), waardoor informatie omtrent de licht- ph 15 intensiteit in het knooppunt A in de vorm van de grootte van de lading wordt opgeslagen.

Wanneer de initiële ladingswaarde in het knooppunt A wordt voorgesteld door Vq, wordt de potentiaal Y&, welke in het knooppunt A aanwezig is na het verstrijken van de opzameltijd t, als volgt uitgedrukt : I . . t ph 20 Y = V - -— ^ a v0 C + C, a d waarbij C de capaciteit van de fotogeleidende film of de fotodiode voor-

cL

stelt en de capaciteit van de diode voorstelt.

De initiële ladingswaarde of potentiaal wordt bepaald door de waarde van de potentiaal V op hét terugstelmoment. D.w.z., dat 25 \ - VT - Va waarbij V^, de spanning voorstelt, die aan het boveneind van het beeldelement wordt aangelegd op het terugstelmoment, en Y^ de spanningsval in de doorlaatrichting over de diode voorstelt.

Wanneer het boveneind van het beeldelement daarna wordt geaard, 30 wordt de diode uitgeschakeld, waarbij de lading over de capaciteiten C en wordt verdeeld. De initiële waarde kan derhalve worden bepaald overeenkomstig de volgende uitdrukking :

C

V * --- Y - V

0 C + CL t α a d 8200719 .-9-

Voor het uitlezen wordt de spanning aan het boveneind van het beeldelement aangelegd cm de diode in te schakelen, waardoor het knooppunt A opnieuw wordt geladen. Een geïntegreerde waarde Q van een stroom (l), die tijdens dit proces vloeit, bevat de optische signaallading j. I ,Ts, zoals blijkt uit de onderstaande vergelijking : \ - ƒ ** · ΤΤΓ <°dvt + V·^1 ad * waarbij T de opzamelduur voorstelt, s

Hierna zal een toelichting worden gegeven op een werkwijze om de optisch geladen signalen een-voor-een uit de in het matrixstelsel aanwe-10 zige beeldelementen uit te lezen.

In fig. 7a is de toestand aangegeven, waarin het beeldelement, dat zich bevindt bij (x, y » 1, 1) in de keten wordt gekozen,, waarbij de bovenbeschreven beeldelementen in het matrix-gedreven stelsel zijn opgenomen. In deze figuur zijn C^, ai de parasitaire capaciteiten 15 van de rijbedradingsgeleiders. Ih deze toestand zal niet slechts het beeldelement in (1, 1), doch ook het beeldelement in (2, 1) gelijktijdig worden gekozen. Om een dergelijke situatie uit te sluiten, is de rijbe-dradingsgeleider, welke geen deel neemt aan de uit te voeren uitlezing, verbonden met de keervoorspanningsbron V^, als aangegeven in fig. 7b.

20 Op deze wijze kan de diode van het beeldelement in (2, 1) worden uitgeschakeld. In dit verband wordt erop gewezen, dat een soortgelijk probleem zich niet voordoet in het geval van de andere beeldelementen in (1, 2) en (2, 2), omdat de bijbehorende dioden sterk in de keerrichting zijn voorgespannen.

25 De fig. 7a en Tb tonen een matrix van twee rijen en twee kolommen als een voorbeeld van de matrixconfiguratie teneinde de toelichting op de werking daarvan te vereenvoudigen. In dit geval, een groep van beeldelementen (1, 1), (2, 1) en een andere groep beeldelementen (1, 2), (2, 2) respektievelijk behorende bij de dioderijen 26-1 en 26-2 van fig. 2a* 30 Fig. 8 toont bij wijze van voorbeeld een schakeling voor een line aire aftastinrichting van het kontakttype, weergegeven in fig. Ua en 5a. Met 10 is de fotodiode in een vervangingsschakeling aangegeven, waarbij 18 een fotostroombron en 19 een equivalente capaciteit aangeeft. Met 23 is een geïntegreerde aftastketen aangegeven, terwijl 31 een schakelaar 35 met twee aansluitingen aanduideh, welke is opgebouwd uit twee MOS-tran- 8200719 % * -10 - sistoren. Om het "beeldelement te kiezen wordt de’blokkeerdiode 25' zodanig in de doorlaatrichting voorgespannen, dat de diode 10 met de voor-spanningsbron 20 wordt verbonden, terwijl de fotodiode 10 wordt geaard wanneer het bijbehorende beeldelement niet wordt gekozen. In fig. 8 is 5 de toestand aangegeven waarbij de kolotm 27’ door de schakelaar 31' wordt gekozen. Met 17 is een aandrijf inrichting aangegeven, welke dient om deze schakelaars een-voor-een te kiezen. Hiertoe kan bijvoorbeeld gebruik worden gemaakt van een dynamisch schuifregister met twee fazen. Met 2k is de geïntegreerde rij-aftastketen aangegeven, terwijl 32 een schake-. 10 laar met twee aansluitingen toont, welke is opgebouwd uit een paar M0S-transistoren en welke dient om de bijbehorende rijbedradingsgeleider 28 met de uitgangslijn 12 in de kiesmodus en met de keer spanningsbron 33 in de niet-kiesmodus te verbinden. In fig. 8 is de toestand aangegeven, waarbij de rijbedradingsgeleider 28' wordt gekozen. Het signaal van het beeld-15 element 10' kan naar de uitgangslijn 12 worden uitgelezen via een route, welke is aangegeven door een dikke, getrokken lijn. De rijbedradingsgeleider 28 bestaat uit twee laagmetallisaties. In plaatsen, waarin de be-dradingsgeleiders elkaar snijden, zoals aangegeven bij 28”, worden tussen de elkaar snijdende geleiders capaciteiten gevormd. Deze capaciteiten 20 zijn in het algemeen voorgesteld door een parasitaire capaciteit 51 in fig. 8. Zoals later meer gedetailleerd zal worden besproken, leidt de parasitaire capaciteit tot het optreden van een uitgangsgelijkspanning,''. welke groter is dan de signaaluitgangsspanning op de uitgangslijn 12, waardoor het lastig is de daaropvolgende signaalbehandelingen, zoals in-25 tegratie, versterking en dergelijke uit te voeren. Met het oog op het opheffen van de storende uitgangsgelijkspanning zijn een condensator 51’ met een capaciteit, gelijk aan die van de parasitaire capaciteit 51} een spanningsbron 33' voor het leveren van een spanning met dezelfde absolute waarde als die van de voorspanning 33, doch met omgekeerde polari-30 text, een schakelaar 36’ om de spanningsbron 33' met de uitgangslijn te verbinden, onmiddellijk voor het uitlezen van het signaal, en de condensatoren 51"T met een capaciteit, gelijk aan de parasitaire capaciteiten van andere beeldelementen, met elkaar verbonden op een wijze, als aangegeven in fig. 8. De uitgangsketen kan worden gerealiseerd in de vorm van 35 of een spanningsuitleesketen, als in het algemeen aangeduid met 3k, of een stroomuitleesketen, in het algemeen aangeduid met 35· De spanningsuitleesketen 3^ is zodanig uitgevoerd, dat de spanning op de uitgangs- 8200719 - 11 - lijn 12, welke wordt vergroot in afhankelijkheid van de in de condensator 19 van de fotodiode opgeslagen signaallading, via een versterker met grote ingangsimpedantie aan de uitgangsklem 39 wordt toegevoerd. Ha het uitlezen blijft de aftastschakelaar in dezelfde toestand, terwijl het beeld-5 element 10' door de schakelaar 36 wordt teruggesteld. Met andere woorden wordt aan het beeldelement de voorspanning 20 aangelegd om het beeldelement in de initiële toestand daarvan terug te brengen. In het geval, dat de aftastinrichting wordt gebruikt voor het uitlezen van een dokument met een A4-afmeting (een breedte van 21 cm) en een resolutie van acht 10 regels/mm, zal de signaallading, die in het beeldelement 10' is opgeslagen, niet meer bedragen dan ongeveer 1,7 PC, zelfs bij verzadiging. Anderzijds hebben de capaciteiten van de condensatoren 51» 51’ en 51"» die de belastingen vormen, een waarde van ongeveer 100 pP. Dientengevolge heeft de spanning, die op de uitgangslijn 12 optreedt, een waarde van 15 17 mV, wanneer wordt aangenomen, dat de voorafgaande signaallading naar deze condensatoren 51» 51’ en 51" is overgedragen.

De stroomuitleesketen 35 bestaat uit een stroomintegrator h2, een integratiecondensator U1, een capaciteitterugstelschakelaar U3, een steekproefschakelaar 52, een signaalvasthoudcondensator k6 en een ver-20 sterker ^7 met grote ingangsimpedantie. De gehele in het beeldelement 10’ opgeslagen lading Qg wordt aan de stroomuitleesketen 35 tpegevoerd in de vorm van een stroom en in de integratiecondensator U1 (capaciteit: C_) opgeslagen. Aan de uitgang van de integrator k2 treedt een spanning -Qg/ Qp in afhankelijkheid van de in de capaciteit Ui opgeslagen signaallading 25 Qg op. Wanneer bijvoorbeeld wordt aangenomen, dat de capaciteit een waarde van 1 pF heeft, bedraagt de signaalspanning ongeveer 1,7 V bij verzadiging, zoals in het geval van de bovenbeschreven spanningsuitlees-keten. De daaropvolgende steekproef-vasthoudketen dient om aan het eind van de integratie steekproeven te nemen van de spanning -Qg/Cj, en de 30 steekproefspanning vast te houden tot het volgende steekproefmoment.

Yervolgens zal het bedrijfsmechanisme van het matrix-gedreven uitleesstelsel meer in concreto worden beschreven onder vend.jzing naar de in de fig. 9a - 9e weergegeven vervangingsschema's en het in fig. 10 aangegeven tijddiagram. Eerst wordt onder verwijzing naar fig. 9a êén 35 uiteinde van de diode 25 verbonden met de voorspanningsbron 20, terwijl het eind van de capaciteit 19 tegenover de diode 25 over de schakelaar 36 of de weerstand Uo wordt geaard. Dientengevolge wordt de diode 25 in de 8200719 - 12 - doorlaatr ichting voorgespannen om te worden ingeschakeld, waardoor de videovoorspanning 20 in de capaciteit 19 van de fotodiode 10.wordt opgeslagen. Vervolgens wordt de schakelaar 32 cangelegd om daardoor een verbinding tot stand te brengen met een voedingsbron 33 (fig. 9b). De diode 5 15 wordt dan in de keerrichting voorgespannen om de stroom te blokkeren.

De diode kan dan op een equivalente wijze als capaciteit worden gebruikt, als aangegeven door 25’. In deze toestand is het knooppunt 5T tussen de capaciteiten 25’ en 19 volledig geïsoleerd ten opzichte van de andere keteneamponenten behoudens wat betreft de fotostroombron 18. Derhalve 10 wordt, aangezien de lading van het knooppunt 57 via de fotostroombron 18 wordt af gevoerd in afhankelijkheid van een invallend lichtsignaal, een overeenkomstige foto-elekbrisch opgewekte lading in het knooppunt 57 opgeslagen. Wanneer de foto-elektrisch opgewekte lading in de opslagtoe-stand wordt gehouden voor het uitlezen van andere beeldelementen, wordt 15 de schakelaar 31 omgelegd om het ketenpunt 58 te aarden, als aangegeven in fig. 9c, of wordt de schakelaar 32 bovendien omgelegd teneinde daardoor het ketenpunt 59 met de belastingseondensator 51 of met de belas-tingsweerstand !+0 te verbinden, waarbij het ketenpunt 58 wordt geaard, als aangegeven in fig. 9d. In elk geval is het nodig de diode 25 uit 20 te schakelen tijdens de periode gedurende welke de opgeslagen signaal-lading in het knooppunt 57 wordt vastgehouden teneinde daardoor het optreden van overspreken met andere beeldelementen te beletten. Ondertussen moet de diode 25 worden ingeschakeld onmiddellijk voordat de uitle-zing plaats vindt. Deze toestand is weergegeven in fig. 9f. Op dat mo-25 ment wordt, ofschoon de rijbedradingsgeleider 28 met de spanningsbron is verbonden cm de diode 25 in de keerrichting voor te spannen, de kolombe-dradingsgeleider 58 met de spanningsbron 20 verbonden om de diode 25 in de doorlaatrichting voor te spannen, terwijl de capaciteit 19 volledig wordt ontladen voor het opslaan van de signaallading, zodat praktisch geen 30 spanningsval optreedt. In deze toestand dient de diode 25 te worden ingeschakeld onder invloed van de voorspanning in de doorlaatrichting. Onder deze omstandigheden is het nodig om te voorkomen, dat de diode 25 wordt 0 ingeschakeld door de spanning van de voedingsbron 33 op een adekwate wijze te vergroten. Wanneer de opgeslagen signaallading wordt voorgesteld . 35 door Qg (coulomb), de waarde van de condensator 19 wordt voorgesteld door

Ca, de capaciteitswaarde van de diode 25 door en de spanningsval, welke optreedt wanneer de diode 25 in de doorlaatrichting wordt voorgespannen, 8200719

V

- 13 - door Vd, wordt de doorlaatspanning V, die over de diode wordt aangelegd, gegeven door de volgende vergelijking : 4, - C (V - V)

7 = —§-S—5-a. ..........................MY

v c + c. v ' a d

Opdat de spanning V niet positief is, moet worden voldaan aan de 5 volgende voorwaarde. D.w.z., dat VS > V°a + Td ..........................(2)

In het geval van een aftastinrichting, waarbij de fotogeleidende dunne film uit amorf silicium (Si) "bestaat en welke inrichting een aftast-breedte van 220 mm en een resolutie van 8 regels/mm heeft, is de maxima-10 le waarde van Qg ongeveer 1,7 pC en is de waarde van <?a ongeveer 0,17 pF. "Wanneer derhalve de diode 25 uit een silicium-(Si)-diode bestaat, dient de spanning groter te zijn dan 10,5 V, omdat = 0,5 V. Het uitlezen van het signaal geschiedt door het ketenpunt 58 met de voorspanningsbron 20 te verbinden en het ketenpunt 59 met de uitgangslijn 12 te verbinden.

15 Op dat moment neemt, aangezien de spanningsbron 33 via de parasitaire capaciteit 51 met de uitgangslijn 12 is gekoppeld, de spanning op de uitgangslijn toe.

Derhalve wordt de spanningsbron 33 in het ene geval via de schakelaar 32 met de diode 25 verbonden en in het andere geval via de para-20 sitaire capaciteit 51 met de uitgangslijn verbonden. Om deze twee gevallen op een duidelijke wijze aan te geven, toont elk van de fig. 9d en 9e twee gescheiden voedingsbronnen 33· Het increment in de uitgangs spanning heeft een significant grote waarde vergeleken met de intrinsieke signaal-component, waardoor zich derhalve moeilijkheden voordoen bij de daarop-25 volgende signaalverwerking, zoals boven reeds is vermeld. Om deze moeilijkheden te vermijden, wordt het increment in de uitgangsspanning opgeheven door middel van de capaciteit 511 en de spanningsbron 33', zoals boven onder verwijzing naar fig. 8 is toegelicht.

Fig. 10 toont een tijddiagram ter illustratie van de aandrijf-30 werking van de in fig. 8 weergegeven keten, waarbij ter vereenvoudiging van de toelichting is aangenomen, dat de matrix is opgebouwd uit drie kolommen en vier rijen. In fig. 10 stellen Y^, Yg en Y^ pulsspanningen voor, die aan de kolombedradingsgeleiders 27 worden aangelegd, waarbij L het aardpotentiaalniveau aangeeft en H het niveau van de voorspanning 35 20 aangeeft, welke spanning aan de fotodiode of de fotogeleidende dunne 8200719

\ V

- lU - film wordt aangelegd. De voorspanning 20 wordt sequentieel aan de groepen fotodioden of fotogeleidende dunne films, die met de respektieve kolcmbedradingsgeleiders zijn verbonden, aangelegd, zoals blijkt uit de golfvormen ,. Yg en Y^. Anderzijds worden puls spanningen X^,. X^, X^ en 5 X^, aangegeven in fig. 10, aan de respectieve rijbedradingsgeleiders 28 aangelegd, waardoor alle rijen X^, ... worden af getast gedurende de periode waarin een van de kolembedradingsgeleiders Y^ zich op bet H-ni-veau bevindt. Opgemerkt wordt, dat de schakelaar 32 naar de voedingsbron 33 wordt omgelegd in responsie op het L-niveau, terwijl de schakelaar 32 10 naar de uitgangslijn 12 wordt omgelegd in responsie op het H-niveau. Onmiddellijk na het uitlezen wordt de vrijgeefschakelaar 36 gesloten om de bijbehorende fotodiode terug te stellen op het tijdstip, voorgesteld door CLR in fig. 10. Veranderingen in de potentiaal V^, die in het ketenpunt 57 van de fotodiode, gelegen in het snijpunt tussen de eerste kolom en 15 de tweede rij, optreden, zijn eveneens in fig. 10 aangegeven. Het blijkt, dat gedurende een periode van t^ - t^ de fotodiode wordt uitgelezen en teruggesteld, terwijl de signaallading in de fotodiode wordt opgeslagen gedurende een periode van t^ - t^, welke wordt gevolgd door een periode van t^ - t^ gedurende welke de signaallading opnieuw wordt uitgelezen 20 en de fotodiode wordt teruggesteld. Een gestippelde kromme 60 stelt de toestand voor, waarin geen optisch ingangssignaal aanwezig is. Anderzijds komt een getrokken kromme 61 overeen met het geval, waarin een optisch ingangssignaal aanwezig is en de spanning V^ progressief wordt verlaagd tengevolge van het opslaan van de signaallading. Verder ondergaat, omdat 25 de verbindingstoestand van de fotogeleider varieert met het verstrijken van de tijd, zoals boven onder verwijzing naar fig. 9a - 9e is toegelicht, de spanning V^, aangegeven in fig. 10, overeenkomstige variaties. Evenwel wordt opgemerkt, dat de lading, die in het knooppunt 57 is opgeslagen, slechts die variaties ondergaat, welke worden veroorzaakt door 30 de fotostroom zolang als aan de voorwaarde voor de voedingsspanning V,,, Ώ bepaald door de vergelijking (2), wordt voldaan. In fig. 10 stelt de golfvorm V^ de spanning in het ketenpunt 59 voor, waarbij is aangenomen, dat van de bovengenoemde spanningsuitleesmethode gebruik wordt gemaakt zonder dat de weerstand ^0 wordt toegepast. De verkregen uitgangsspan-35 ning is aangegeven met V^..

Thans zal onder verwijzing naar de fig. 11 en 12 de stroomuitlees-keten worden beschreven, welke het mogelijk maakt, dat een hogere uit- 8200719

- Y

- 15 - gangsspanning wordt verkregen dan bij de spanningsuitleesketen. Onder verwijzing naar bet tijddiagram, weergegeven in fig. 12, worden, wanneer puls signalen S^, 3^2"9 S32"»5 S52’ S3 6’ en Sh3 zich op het H-niveau bevinden, de schakelaars 32, 32f, 32", 32"r, 52r, 36’ en 1(-3 5 respectievelijk op de hierna te beschrijven wijze ingeschakeld. Eerst wordt de schakelaar 32 omgelegd naar de uitgangslijn en tegelijkertijd wordt de schakelaar 36T uitgeschakeld, waardoor de spanningssignaalkom-ponent van de in de diodecapaciteit 19 opgeslagen lading, als aangegeven door het gearceerde gebied van 7^, aan de uitgangslijn 12 wordt toe-10 gevoerd. In dit geval treedt, mits de parasitaire capaciteit 15", welke een gevolg is van de dubbele of tweelaags bedrading, gelijk is aan de dummycapaciteit 51", de som van de capaciteit 25' en 29' van andere beeldelementen, die met het ketenpunt 59 zijn verbonden, gelijk is aan de dummycapaciteit 51" en de absolute waarden van de spanningen 33 en 15 33f aan elkaar gelijk zijn, slechts de signaalkoraponent bij de klem 12 op en vindt een afvoer plaats over een helastingsweerstand R, die in fig. 11 met lt-0 is aangeduid, teneinde tenslotte een waarde van 0 7 aan te nemen. Ondertussen wordt de terugstelschakelaar b3 van de integrator 1(2 geopend, waardoor de condensator M wordt geladen door de stroom, die 20 over de helastingsweerstand R (U2) vloeit. Aangezien de integratiever-sterker k2 een negatieve terugkoppeling over de condensator U1 vertoont, neemt de minus (-)-ingangsklem U0' van de versterker b2 dezelfde potentiaal aan als de plus (+)-ingangsklem (d.w.z. aardpotentiaal). Derhalve lijkt het of de stroom I over de weerstand R naar aarde wordt gevoerd.

25 In verband met de zeer grote impedantie van de ingangsklem 1(0’ vloeit evenwel de gehele stroom in werkelijkheid naar de condensator Ui om deze laatste te laden. Deze stroom is in fig. 12 met I aangegeven. Aangezien de gehele signaallading Qg, die uit de fotodiodecapaciteit 19 wordt afgevoerd, de helastingsweerstand R(l(2) passeert, stelt de geïntegreerde 30 waarde van de stroom I (aangegeven door het gearceerde oppervlak) de signaallading Qg voor. Wanneer de waarde van de integratiecondensator Ui wordt voorgesteld door C^,, neemt de spanning, welke op de uitgangs-klem 53 optreedt, een waarde aan, gegeven door Q /C. Op het moment waar-op deze uitgangsspanning wordt gestabiliseerd, wordt de spanning onder 35 tempering van de steekproefpuls S^ naar een vasthoudcondensator k6 overgedragen. De spanning, welke op de condensator b6 optreedt, wordt ontvangen door de versterker UT met grote ingangsimpedantie, hetgeen 8200719 - 16.- ertoe leidt, dat op de uitgangsklem van de versterker 1+7 een signaal V^g, zoals vastgehouden (zie fig. 12'.), optreedt.

Fig. 13 en ll+ tonen respektievelijk in een gedeeltelijk bovenaanzicht en in doorsnede een bijvoorbeeld gekozen ophouw van een aftast-5 inrichting volgens de uitvinding. In de figuren is 1 een door de aftast-inrichting uit te lezen dokument, 8 een glazen substraat, 9 optische vezels, 10 fotogeleidende films, die de functie van fotodioden kunnen vervullen, 25 het diodestelsel, 62 transparante nesa-elektroden, die op de belichte zijde van de fotodioden zijn aangebracht, 63 Al-bedrading.

10 voor de kolcsmaftasting, 6k Al-bedrading voor de rij-aftasting, 65 een dunne isolatiefilm voor de meer laags bedrading, 66 verhogingen voor het verbinden en elektrisch aansluiten van het diodestelsel 25, 68 en 68’ doorgaande openingen in de isolatiefilm 65 om draden of geleiders 28 met de kolomaftastbedrading 63 te verbinden, en 70 doorgaande openingen om 15 het diodestelsel 25 met de geleiders 27 te verbinden. In de eerste plaats zal in het kort een methode voor het vervaardigen van een aft ast inrichting met de bovengenoemde opbouw worden beschreven. Als eerste stap wordt over het gehele oppervlak van de glazen substraat een transparante elektrode 62 gevormd. De transparante elektrode kan worden gevormd door 20 ITO (tin oxyde-bevattend indium) of Su02 met een dikte van ongeveer 1000 2 of half-transparant Ta door radiofrequent spetteren neer te slaan. Daarna worden een Ni-Cr-laag met' een dikte van 1+50 2 en een Al-laag met een dikte van 0,8 ^um, door opdampen in vacuo aangebracht. Vervolgens worden de ITO- en Al-lagen door etsen verwijderd en wel zodanig, dat pa-25 tronen van de transparante nesa-elektroden 62 en de kolomaftastbedrading 63 worden gevormd. Daarna wordt de Al-laag slechts in gebieden, aangegeven met 72, verwijderd. Vervolgens wordt amorf silicium met een dikte van ongeveer 2 ƒurn door radiofrequent spetteren aangebracht teneinde daardoor de fotogeleidende films 10 slechts in de gebieden, aangegeven met 10, te 30 vormen door gebruik te maken van een dienovereenkomstig masker. Vervolgens wordt Al met een dikte van ongeveer 0,8 ^um op de film 10 aangebracht, behalve wat betreft de gebieden, die zich aan de rechterzijde van de fotodioden bevinden. Daarna worden de gebieden ter rechterzijde van de fotodioden met een fotolak bekleed en vervolgens wordt het Al-patroon, 35 dat zich op en ter linkerzijde van de fotodioden bevindt, door fotolithografie zodanig verwijderd, dat de patronen 27 en 26 worden gevormd. Over het gehele oppervlak van de aftastinrichting wordt een polyimide - isola- 8200719 - 17 - tiefilm (bijvoorbeeld poly-imide-iso-indro-kinasoline-dion) met een dikte van ongeveer h ^um aangebraebt. Daarna worden in de poly-imide-film door fotolithografie doorgaande openingen 70, 69 en 68 gevormd op plaatsen, waar verbindingen met de diode 25 en de tweelaags bedrading 5 28 tot stand moeten worden gebracht. Tenslotte wordt Cr en Cu met een dikte van respectievelijk 0,07 ^um en 0,05 ^um door opdampen in vacuo aangebracht teneinde daardoor de vrije verhogingen 66 voor verbinding met het diodéplaatje 25 en de vrije dubbele laagsbedrading 67 door een belichting-ontwikkelproces onder gebruik van dienovereenkomstige foto— 10 lakmaskers te vormen. In deze toestand wordt Cu met een dikte van 5 ^um aangebracht, tevolgd door het aanbrengen van Fb met een dikte van 3 yrum, waarna Su met een dikte van 5 /Um wordt aangebracht, alles door plateren. Vervolgens worden, nadat de fotolak is verwijderd, de neerslagen van Cu met een dikte van 0,5 /Um en Cr met een dikte van 0,07 /Um geëtst onder 15 gebruik van het bovengenoemde patroon als masker. Op deze wijze wordt het voltooide patroon verkregen. Tenslotte wordt het diodestelsel 25 met het voltooide aftaststelsel verbonden op een wijze, als aangegeven in fig. 13 «x 1¼.

Ofschoon dit voor de duidelijkheid in de figuren niet is weer-20 gegeven, wordt erop gewezen, dat aan de rechterzijde van de fotodioden 10 een tweelaagsbedrading wordt gevormd voor het toevoeren van de diode-isolatiespanning.

In de fig. 15 en 16, welke respectievelijk in bovenaanzicht en in doorsnede de opbouw van een diodestelsel tonen, dat bij een aftast-25 inrichting volgens de uitvinding wordt toegepast, is 72 een halfgeleider-substraat van het n-type, 73 een diffusielaag van het p-type en 7^ een diffusielaag van het n-type, waarbij een junctie tussen de lagen 73 en Jk een van de dioden vormt. Door tussen de substraat J2 en de diffusielaag 73 van het p-type een voorspanning in de keerrichting aan te leggen, 30 kan overspreken, dat anders kan optreden tengevolge van diffusie van dragers naar en uit de dioden, worden onderdrukt. Met 75 is een thermisch geoxydeerde film voor isolatie met een dikte van 1 ^um aangegeven, terwijl 78 een isolatiefilm van PSG (fosforhoudend glas) met een dikte van 0,8 ^um, 77 elektroden van de Al-bedrading, 78 een SiOg-isolatiefilm, 35 die via een CVD-proces is aangebracht, 79 Al-elektroden voor het verbinden van aansluitingen, en 80 soldeerlichamen voor verbinding met de substraat aangeeft, die elk bestaan uit een stapel van Cr, Cr-Cu, Cu-Su 8200719 a - 18 - en Fb-Su, in deze volgorde gelamelleerd, beschouwd vanaf de onderzijde, die door opdampen en plateren zijn gevormd. In fig. 15 geven 81, 81', 81"', enz.aansluitingen aan, die met de fotodioden zijn verbonden, 82 aansluitingen, die met rij-aftastgeleiders zijn verbonden, en 83 een 5 klem om een spanning aan .de substraat J2 toe te voeren. Er wordt opnieuw op gewezen, dat de voorspanning in de keerrichting tussen de klemmen 83 en 82 wordt aangelegd om een bevredigende isolatie van de diode te verkrijgen.

Fig. 17 toont een schema van de geïntegreerde aftastketen, die 10 in de aftastinrichting volgens de uitvinding wordt toegepast. Er wordt op gewezen, dat dezelfde geïntegreerde keten wordt gebruikt voor zowel de kolomaftasting als de rij-aftasting. Met 17 is een dynamisch sehuif-register met twee fazen aangegeven, dat voorzien is van uitgangsklemmen i X^, ... en welk register bestemd is voor het leveren van uitgangs-15 pulsen op de klemmen X^, ... X^ in synchronisme met tweefaze-klokpuls- signalen 0^ en 0g in responsie op een aan een klem 87 toegevoerd start sig-? 7. naai. De symbolen X^, ... X^ geven uitgangsklemmen aan, waarop signalen optreden, welke komplementair zijn aan die, welke op de klemmen X^, ... xn optreden. De uitgangssignalen, die uit de uitgangsklenmen Xl en X, 20 worden afgenomen, worden via een NOF-keten 90-en een invertor 91 toegevoerd aan de poort elektroden van MOS-transistorschakelaars 92~eh 93 en-----—_ wei met ten opzichte van elkaar tegengestelde polariteiten en zonder overlapping, waardoor een signaal, dat aan een ingangsklem 9^· wordt toegevoerd, naar een klem 95 of een klem $6 wordt overgedragen. De klem 96 25 is verbonden met een resistieve belastingsketen 35 of een capacitieve belastingsketen 3^, die zich in de geïntegreerde keten bevindt. Deze belast ingsketens 3^· en 35 bezitten respectieve uitgangsklemmen ^8 en 39· De werking van de geïntegreerde keten is boven reeds beschreven.

Fig. 18 toont een concrete ketenconfiguratie van de schakeling, 30 weergegeven in fig. 17, welke wordt gerealiseerd door een proces met n-kanalen. Voor het verkrijgen van een gering energieverbruik en werking met grote snelheid, worden MOS-transistoren van het onttrekkingstype en versterkingstype door elkaar toegepast. De MOS-transistoren van het onttrekkingstype zijn geïdentificeerd door lijnen,'die in respektieve 35 kanaalgebieden zijn aangebracht. De condensatoren M en b6 zijn eveneens in de vorm van een MOS-condensator gerealiseerd. Een MOS-transistor 100, die als een stroomr-bron voor de versterkers k2, V7 en i+3 van het MOS-type 8200719 » - 19 - dient, is gevormd in een P-put teneinde het daardoor mogelijk te maken, dat een negatieve spanning wordt aangelegd aan een klem. 9» hetgeen op zijn beurt betekent, dat de dynamische gebieden van deze versterkers worden vergroot. Een klem 98 is verbonden met een voedingsbron voor de 5 bovenbeschreven versterks en het schuifregister.

Zoals nit het bovenstaande moge blijken, kan de foto-aftast-inrichting met een aandrijfschema volgens de uitvinding, de aftastver-king uitvoeren met een sterk gereduceerd aantal elementen vergeleken met de tot nu toe bekende aftast inrichting van het sequentiële aandrijftype, 10 en verkrijgt men volgens de uitvinding een bijzonder hoog vervaardidings-rendement en geringe vervaardigingskosten.

8200719

Claims (3)

9 - 20 - CONCLUSIES :

1. Fot o-aft ast inricht ing gekenmerkt door een stelsel,, bestaande uit een aantal eenheidsbeeldelementen, die elk bestaan uit een serieverbin-ding van een fotogeleidende film en een diode of een kcmbinatie van een fotodiode en een diode, welke in serie met de fotodiode in tegengestelde 5 gelijkrichtrichting is verbonden, waarbij het aantal eenheidsbeeldele-menten in tenminste twee groepen is ondergebracht, waarbij de eenheids-beeldelementen, die tot de respektieve groepen behoren, zijn verbonden met een overeenkomstige eerste groep van bedradingsgeleiders, die res-pektievelijk met de groepen samenwerken, terwijl de eenheidsbeeldele-10 menten, die tot de andere groepen behoren, en zich op dezelfde plaatsen in de verschillende groepen-ten opzichte van elkaar bevinden, tezamen met een respektieve tweede groep van bedradingsgeleiders zijn verbonden, voorzien van organen om aan de eerste groep van bedradingsgeleiders, die met het beeldelement zijn verbonden, waaruit een signaal moet worden af-15 gelezen, een spanning aan te leggen, welke spanning dient om de diode van het uit te lezen beeldelement in de doorlaatrichting voor te spannen, terwijl aan de eerste groep van bedradingsgeleiders, welke zijn verbonden met de eenheidsbeeldelementen waaruit geen signalen moeten worden uitgelezen, geen voor spanning in de_ doorlaat ri ebt ing wordt aangelegd, en 20 organen voor een van de tweede groep van bedradingsgeleiders, verbonden met het uit te lezen eenheidsbeeldelement, om de diode van dit uit te lezen beeldelement over een capaciteit te aarden of in de doorlaatrich-ting voor te spannen, waarbij elektrische ladingen, welke zijn opgeslagen in knooppunten, welke zich bevinden tussen de fotogeleidende films en de 25 dioden of tussen de fotodioden en de dioden, sequentieel als signalen worden uitgelezen.

2. Foto-aftastinrichting volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de eenheidsbeeldelementen volgens een éên-dimensionaalstelsel zijn gerangschikt, waarbij elke groep wordt gevormd door de eenheidsbeeldele- 30 menten, die bij elkaar zijn gelegen.

3· Foto-aftastinrichting volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat de in een van de tweede groep bedradingsgeleiders aanwezige parasitaire capaciteit gelijk wordt gemaakt aan de capaciteit, welke is gekoppeld met een van de tweede groep van bedradingsgeleiders via welke de 35 uitlezing moet plaats vinden, terwijl een spanning, welke wordt aangelegd 8200719 * r » , -Slaan een van de tweede bedradingsgeleiders via welke geen uitlezing plaats vindt, gelijk wordt gemaakt aan de absolute waarde van de spanning, die via de condensator voor uitlezing aan een van de tweede groep bedradings-geleiders wordt aangelegd, doch welke spanning een polariteit heeft, te-5 gengesteld aan die van de laatstgenoemde spanning. « 8200719