DE3021602A1

DE3021602A1 - Fernsehaufnahmeanordnung

Info

Publication number: DE3021602A1
Application number: DE19803021602
Authority: DE
Inventors: Franciscus Herman Maria Bergen; Marnix Guillaume Collet; Leendert Johan Van De Polder
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1979-06-14
Filing date: 1980-06-09
Publication date: 1980-12-18
Also published as: IT1147748B; DE3021602C2; GB2052916B; NL7904654A; BR8003613A; FR2459592A1; GB2052916A; AU5917280A; FR2459592B1; ES492383A0; IT8067912A0; JPS564983A; JPS609395B2; ES8201359A1; US4319279A

Description

PHN .92+90 y ο 16.1.1980

Perns ehaufnahmeancirdTiung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehauf nähme anordnung mit in Reihen und Spalten vorgesehenen Informationsaufnahme— bzw. -speicherelementen und mit einer Steuerschaltung zum nacheinander reihenweisen Aus— lesen, der Information zu Ausgängen der Elementereihen, wobei ein Ausgang der Aufnahmeanordnung ein Bildsignal führt, das einem aus einem ersten und einem zweiten Teil— bild im Zeilensprungverfahren aufgebauten Bild entspricht. Eine derartige Aufnahmeanordnung ist in der niederländischen Offenlegungsschrift Nr. 78OO6IO beschrieben worden. Darin ist beschrieben, dass bei einer bestimmten Ausbildung der Aufnähmeanordnung und zwar als Ladungsinjektionsanordnung, ein Bildsignal im Zeilensprungverfahren erhalten werden kann, wenn die Elementereihen auf eine bestimmte Art und Weise ausgelesen werden. In dem ersten Teilbild werden die Elementereihen einzeln in der Folge 1, 2, 3 usw.bis η ausgelesen. In dem zweiten Teilbild werden die Elementereihen jeweils zweimal ausgelesen und zwar gleichzeitig und kombiniert, zunächst mit der vorhergehenden Reihe und danach mit der nachfolgenden Reihe. Dadurch wird in dem zweiten Teilbild ein Bildsignal erhalten, das aus der Information der Elementereihen 1+2, 2+3»■'~3~+h usw. bis (n-1 ) + η aufgebaut ist, wobei weiterhin eine Halbierung des Signalwertes durchgeführt ist. Es stellt sich heraus, dass durch die Signalmittelung in dem zweiten Teilbild Information erhalten wird, die zwischen den Reihen des ersten Teilbildes liegt, was einem Bild im Zeilensprungverfahren entspricht. Die Anforderung, dass , in der Aufnahmeanordnung die Elementereihen zweimal in den zweiten Teilbildern ausgelesen werden müssen, führt zu der Verwendung einer Aufnahmeanordnung mit einer nicht destruktiven Auslesung der Elementereihen. Diese nicht destruktive

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Auslesung gibt es bei Ladungsinjektionsanordnungen, die mit so'genannten Parallelinjektion betrieben werden, wobei die Funktionen der Signalladungsdetektion und —injektion getrennt sind. Bei Aufnahmeanordnungen, die mit Ladungs-Übertragungsanordnungen aufgebaut sind, findet eine destruktive Auslesung statt, wobei Signalladungsdetektion mit der Wiederherstellung einer Bezugsladung einhergeht. Bei derartigen Anordnungen kann die beschriebene Art und Weise der Auslesung mit einer wiederholten Auslesung der Elementereihen nicht angewandt werden.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Aufnahme— anordnung zu schaffen, in der die Elementereihen nacheinander ohne. Zeilensprungverfahren ausgelesen werden, während an dem Ausgang der Aufnahmeanordnung dennoch ein Bildsignal im Zeilensprungverfahren erhalten wird, unabhängig von einer etwaigen nicht destruktiven Auslesung der Elementereihen.

Eine erfindungsgemässe Aufnahmeanordnung weist dazu das Kennzeichen auf, dass sie mit einem Pufferregister ausgebildet ist, dessen Eingänge an die Ausgänge einer der Elementereihen bzw. nacheinander an die Ausgänge mehrerer Elementereihen anschliessbar sind und dessen Ausgänge mit dem Ausgang der Anordnung verbunden sind, welches Pufferregister mit einer Steuerschaltung verbunden ist, wodurch in jeder ersten Teilbilddauer des zeilenversprungenen Bildes jede aufgenommene Information einer Elementereihe unmittelbar und völlig weitergeschoben wird und in jeder zweiten Teilbilddauer des zeilenversprungenen Bildes jede aufgenommene Information einer Elementereihe zur Hälfte weitergeschoben und zur Hälfte in dem genannten Pufferspeicher festgehalten wird zur Hinzufügung zu der weiterzuschiebenden Hälfte der Information der nachfolgenden Elementereihe.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass durch Verwendung des Pufferspeichers erreicht werden kann, dass in dem ersten Teilbild die Informational der Elementereihen 1, 2, 3> ^ usw. und in dem zweiten Teilbild die

1+2 2+3 3+4

Informationen der Elementereihe , * usw. verfügbar werden.

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Zur Verwirklichung einer Fernsehaufnahmean-Ordnung, wobei die Elementereihen und das Pufferregister in einem einzigen Halbleiterkörper vorgesehen sind, weist die erfindungsgemässe Aufnahmeanordnung das Kennzeichen auf, dass das Pufferregister mit einer Halbleiterladungstransportanordnung ausgebildet ist, wobei zwischen jedem mit einem Ausgang der Elementereihe verbundenen Eingang und jedem Ausgang des Pufferregisters mindestens vier Pufferregisterstufen in Reihe vorhanden sind. Bei der Anzahl von mindestens vier Pufferregisterstufen soll die Eingangsstufe des Pufferregisters derart gebildet sein, dass Ladungstransport nach innen möglich ist, dass aber kein Ladungstransport zurück, nach aussen,

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auftreten kann. Dies lässt sich dadurch verwirklichen, dass in einem Teil des Halbieiterkörpers eines bestimmten Leitfähigkeitstyps, beispielsweise N-leitend, eine Zone höher dotierten Halbleitermaterials (n) unter den Steuerelektroden für die Registerstufen vorgesehen wird und dass dies unter der Steuerelektrode der Eingangsstufe nur zur Hälfte geschieht. Dadurch wird negative Ladung in die Eingangsstufe eingeführt werden können, während keine Rückfuhr möglich ist.

'" Eine Ausführungsform einer Aufnahmeanordnung, bei der keine spezifisch gebildete Eingangsstufe des Pufferregisters notwendig ist, weist das Kennzeichen auf, dass das Pufferregister fünf mit der Steuerschaltung verbundene Registerstufen in Reihe aufweist.

Eine Aufnähmeanordnung, mit der erreicht wird, dass eine Signalaufteilung in annähernd möglichst zwei gleichen Teile erfolgt, weist das Kennzeichen auf, dass von der Reihe von Pufferregisterstufen die zweite und die vierte gegenüber der mittleren, dritten Registerstufe symmetrisch ²^ ausgebildet sind.

Eine Aufnahmeanordnung, bei der das unterschiedliche Auslesen in aufeinanderfolgenden Teilbilddauern auf einfache Weise verwirklicht ist, weist das Kennzeichen auf, dass die Steuerschaltung für das Pufferregister mit Ein-" gangen zum Zuführen eines Horizontal-.und eines Vertikal— Synchronsignals ausgebildet ist, wobei der Eingang für das Horizontal-Synchronsignal über eine erste Verzögerungsanordnung und logische Tore mit Ausgängen der Steuerschaltung verbunden ist, von welchen Ausgängen einer mit einem Ein-3" gang einer zweiten Verzögerungsanordnung verbunden ist, von der Ausgänge mit Ausgängen der Steuerschaltung verbunden sind, wobei der Eingang für die Zufuhr des Vertikal-Synchronsignals über eine Frequenzteilerschaltung mit einem Teiler gleich zwei in Reihe mit einem logischen Tor, von

dem ein Eingang an einem Ausgang der zweiten Verzögerungsanordnung liegt, mit einem Ausgang der Steuerschaltung verbunden ist. -

Eine weitere einfache Ausführungsform weist das Kenn-

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zeichen auf, dass die erste Verzögerungsanordnung als ein Reihe-ein-, Parallel-aus-Schieberegister ausgebildet ist."

Eine andere weitere einfache Ausführungsform weist das Kennzeichen auf, dass die zweite Verzögerungsanordnung mit reihengeschalteten Flip-Flop-Schaltungen ausgebildet ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform.einer Fernsehaufnahmeanordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine in einem Halbleiterkörper integrierte Ausführungsform eines Pufferregisters, das nach der Erfindung in die Aufnahmeanordnung nach Fig. aufgenommen ist,

.'?·■" Fig. 3 einige horizontalfrequente Signale und ein Taktimpuls signal als Funktion der Zeit, die bei einer Aufnahmeanordnung nach Flg. 1 auftreten,

Fig. h ein teilbild- und bildfrequentes Signal, Fig. 5 ausgehend von den Signalen aus den Fig. 3 und k, Potentialverläufe und den Ladungstransport in dem und in

der Nähe von dem Pufferregister während einer ersten Fern- L' seh-Teilbilddauer,

Fig. 6 dasselbe wie in Fig. 5 für eine nachfolgende zweite Fernseh-Teilbilddauer,

-25. Fig. 7 ein Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung zur Steuerung des Pufferregisters,

Xn Fig. 1 ist eine Fernsehaufnahmeanordnung PBR dargestellt, die mit einem Informationsaufnahme- und -speicherteil PP, einem Pufferregister BR und einem Parallel-eln-, ³" Reine-aus-Schieberegister SR ausgebildet ist. Weiterhin können Steuerschaltungen PG, BG und RG für den Aufnahmeteil PG und die Register BR bzw. SR ebenfalls einen Teil der Aufnahmeanordnung PBR bilden bzw. einzeln ausgebildet sein. . Den Steuerschaltungen PG, BG und RG werden ein Horizontal-Synchronsignal HS und ein Vertikal—Synchronsignal VS zugeführt, welche Signale„Eingängen 1 und 2 abgegeben werden. Die Aufnahmeanordnung PBR ist mit einem Ausgang 3 zum Liefern eines Fernsehbildsignals versehen, welcher Ausgang

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3 mit dem Reihenausgang des Schieberegisters SR verbunden ist.

Der Aufnahmeteil PP der Aufnahmeanordnung PBR ist mit Reihen P1; P2; ... Pm von Elementen P1 1 , P12, PI3 ... Pin; P21 ... P2n; Pm1 , Pm2 ... Pmryaus gebildet, welche Elemente weiterhin in Spalten P11, P21 ... Pm1; P12 ... Pm2; Pin, P2n ... Pmn gegliedert sind. Der spezifische Aufbau der Elemente P11 ... Pmn und die Art und Weise, wie die aufgenommene Information den Elementen P11 ... Pmn entnommen wirdj ist für die Erfindung irrelevant. Der Aufnahmeteil PP kann beispielsweise als Ladungstransportanordnung (_charge transfer device, CTD) wirksam sein, die auf bekannte "Weise ein— oder mehrphasig aus der Steuerschaltung PG- gesteuert wird. Dabei erfolgt der Ladungstransport in der Spaltenrichtung, wobei ein Weiterschieben durch die folgenden Elemente hindurch bzw. über eine einzelne Transportleitung um die nachfolgenden Elemente herum erfolgt, wie dies in der DE-OS 27 35 651 der Anmelderin

beschrieben ist. Weiterhin kann in einer anderen Ausführungsform der Aufnahmeteil PP auf bekannte Weise mit einem Kreuz- stangensystem ausgebildet sein. Von Bedeutung ist nur, dass an den Ausgängen X1, X2 ... Xn des Aufnahmeteils PP unter Ansteuerung der Steuerschaltung PG nacheinander die Informationen verfügbar werden, die von den Elementereihen PT, P2 ... Pm herrühren, gegebenenfalls nachdem sie in einzelnen Speicherelementen gespeichert gewesen sind.

Nach der Erfindung werden die Ausgänge X1, X2, X3 Xn über das Pufferregister BR mit Paralleleingängen WT, W2, W3 ... Wn des Schieberegisters SR verbunden. Das Pufferregister BR ist mit fünf Reihen B1, B2, B3, Bk und B5 von Pufferregisterstufen B11 ... BTn, B21 ... B2n, B3I ... B3n, Bki ... B4n und B5I ... B5n ausgebildet. Dabei sind zwischen jedem Ausgang X1, ... Xn des Aufnahmeteils PP und jedem Eingang W1 ... Wn des Schieberegisters SR fünf Pufferregisterstufen, beispielsweise B11, B21 , B31, B4t und B5I zwischen dem Ausgang X1 und dem Eingang W1 in Reihe angeordnet. Die Reihen B1, B2, B3, Bk und B5 der Pufferregisterstufen werden auf noch näher zu beschreibende Art und

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Weise mit Hilfe von Signalen BS1, BS2, BS3, BS4 bzw. BS5 gesteuert, die von der Schaltung BG herrühren. Die Eingänge ¥1, ¥2, ¥3 ... ¥n des Schieberegisters SR sind mit Schieberegisterstufen R1, R2, R3 ... bzw. Rn verbunden. Unter Ansteuerung der Steuerschaltung RG werden in dem Schieberegister SR, das als ein- oder mehrphasig gesteuerte Ladungstransportanordnung ausgebildet sein kann, die parallel an den Eingängen ¥1, ¥2, ¥3 ... Wn aufgenommene Information sequentiell an dem Ausgang 3 abgegeben.

Ohne Verwendung des Pufferregisters BR mit der spezifischen Steuerung durch die Steuersignale BS1 ... BS5 würde das Ausgangssignal PS des Schieberegisters SR nacheinander die Information, die von den Aufnahmeelementen P11, P12 ... Pin; P21 ... P2n; Pm1 ... Pmn herrührt, enthalten.

¹^ Dies bedeutet, dass das Bildsignal PS bei Wiedergabe ein Bild ohne Zeilensprungverfahren ergeben würde, das je Zeilenraster aus einer Anzahl von m Zeilen aufgebaut ist. ¥ie noch näher beschrieben wird, wird durch Verwendung des Pufferregisters BR, bei ungeänderter Steuerung des Aufnahme-

■ teils PP, erreicht werden, dass das Bildsignal PS bei Wieder gabe ein zeilenversprungenes Bild ergeben wird, das aus zwei Fernsehteilbildern aufgebaut ist mit je m Zeilen, was ein Bild im Zeilensprungverfahren mit 2m Zeilen ergibt.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch das Pufferregister BR und zwar quer zu der Richtung der Reihen B1, B2, B3, Bk und B5 der Pufferregisterstufen, d.h. in der Richtung der Spalten. In der in Fig. 2 als Beispiel gegebenen Ausführungs form des Pufferregisters BR bildet dieses einen Teil der • Aufnahmeanordnung PBR zusammen mit dem Aufnahmeteil PP und

^" dem Schieberegister SR. Die Aufnahmeanordnung PBR ist mit einem Halbleiterkörper k ausgebildet, der beispielsweise aus P-leitendem Halbleitermaterial besteht. In dem Halbleiterkörper k ist eine Zone 5 aus entgegengesetztem, beispielsweise N-leitendem, Halbleitermaterial vorgesehen, von der ein Teil η höher dotiert ist. Über dem Körper k und die Zone 5 ist eine Isolierschicht 6 vorgesehen. Auf der isolierenden Schicht 6 sind durch eine isolierende Schicht 7 gegenüber einander isolierte Elektroden angeordnet, wobei

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durch Steuerung einer Steuerelektrode 8 die Informationszufuhr aus dem Aufnahmeteil PP zu dem Pufferregister BR erfolgt. Durch 9 ist eine Steuerelektrode für die Reihe B1 der Pufferregisterstufen BIT, B12, B13 ... Bin bezeichnet, welcher Steuerelektrode 9 das Steuersignal BS1 zugeführt wird. Die Reihe B2 der Pufferregisterstufen B21, B22, B23 ... B2n hat eine zweifach ausgebildete Steuerelektrode, von der durch 10 eine breite Elektrode und durch 11 eine schmale Elektrode bezeichnet ist. Die zweifache Ausbildung der Steuerelektrode (10, 11) ist aus Gründen der Anwendung einer spezifischen Technologie gemacht worden, bei der die Elektrode 10 aus hochohmigem und die Elektrode 11 aus niederohmigem Material hergestellt ist. Für die Daten für eine auf diese Weise als Pufferregister gebildete Halb— leiterladungstransportanordnung (4-7., 9-15) in bezug auf Werkstoff, Bemessung der Schichten, Elektroden usw. sei auf die eingangs genannte Offenlegungsschrift verwiesen.

Die Reihen B3 und B 5 der Pufferregisterstufen B31 ··· B3n und B51 ··· B5n sind wieder mit .einer einzigen Steuerelektrode 12 bzw. 13 ausgebildet, und die Reihe Bk der Pufferregisterstufen Bki ... B^n ist mit einer zweifachen Steuerr-.elektrode (^k, 15) ausgebildet. Die Breite der Elektroden 10 und 14 ist grosser als die der Elektroden 9, 12 und 13> was gemacht worden ist, weil die Pufferregisterstufen B21 . . . B2n und BkI . . .· B^n ini wesentlichen als Speicherstufen wirksam sind.

In Fig. 2 ist durch 16 eine Steuerelektrode bezeichnet, die einen Teil des Schieberegisters SR bildet. Da die Ausbildung des Schieberegisters SR als ein- oder mehrphasig gesteuerte Ladungstransportanordnung für die Erfindung irrelevant ist, wird darauf nicht weiter eingegangen, während für eine mögliche Ausbildung auf die eingangs genannte Offenlegungsschrift verwiesen wird.

In Fig. 3 sind einige horizontal-frequente Signale

" als Funktion der Zeit t dargestellt, die teilweise bei der Aufnahmeanordnung PBR aus Fig. 1 angegeben sind und zwar die Steuersignale BS1, BS2, BS3, BS4 und BS5 für die Reihen B1, B2, B3, B^ bzw. B5 der Pufferregisterstufen, die von der

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Steuerschaltung BG- abgegeben werden, von der eine detaillierte Ausbildung an Hand der Pig. 7 beschrieben wird. Durch RS ist ein Signal bezeichnet, das bei dem Schieberegister SR wirksam ist. Da für die Erläuterung der Wirkungsweise des Pufferregisters BR das Signal RS nur von Bedeutung ist zwischen zwei Zeitpunkten to und t13 und dabei

: einen positiven Wert aufweisen muss, ist nur dieser Signalteil durch gezogene Linien gezeichnet. Durch eine gestrichelte Linie wird angegeben, dass das Signal RS dort fürdie Erfindung irrelevante Werte aufweisen kann.

In Fig, 3 ist durch CS ein Taktimpulssignal angegeben, das bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 7 beschrieben wird. Durch HBS ist ein Signal bezeichnet, das das Horizontäl-Äustasts.ignal ist, wie dies in einer Fernsehnorm mit einer bestimmten Dauer zwischen den Zeitpunkten to und ti4 festgelegt ist. Durch HS ist ein Horizontal-Synchronsignal bezeichnet, das als Kamerasynchronsignal wirksam ist und .eine Dauer hat, die von der Earneraausbildung abhängig ist. Durch HSO, HSI, HS2, HS3, HS^, HS5, HS6 und HS7 sind Signale

2Q bezeichnet, die über eine bei Fig. 7 zu beschriebende Verzögerungsanordnung aus dem Signal HS abgeleitet sind.

In Fig. h ist durch VS ein Vertikal-Synchronsignal bezeichnet und durch VS/2 ein daraus abgeleitetes Signal mit der Bildfrequenz. Durch TV1 und TV2 sind zwei aufeinanderfolgende Teilbilddauern angegeben, die zusammen eine Bilddauer TP ergeben. Das bildfrequente Signal VS/2 ergibt, dass das Signal BS2 aus Fig. 3 in den ersten und zweiten Tealbilddauern TV1 und TV2 einen unterschiedlichen Verlauf hat. In der ersten Teilbilddauer TV1 hat das Signal BS2 einen abfallenden Impuls, an der Stelle, wo in der zweiten Teilbilddauer TV2 das Signal ungeändert weiter läuft (gestrichelt dargestellt). Bei den Signalen BS1 ... BS5 ist angegeben, dass diese einen von zwei Spannungswerten.zur Grosse von +6V und -4v aufweisen können, was zu der in Fig. 2 gegebenen Ausführungsform des Pufferregisters BR passt. Dabei wird vorausgesetzt, dass das Signal RS zwischen den Zeitpunkten tO und t13 ebenfalls den Wert +6V hat. Da für die Erläuterung der Erfindung die Spannungswerte

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der weiteren Signale nicht von Bedeutung sind, wird darauf nicht weiter eingegangen.

Xn den Fig. 5 und 6 sind zur Erläuterung der Wirkungsweise des Pufferregisters BR einige Potentialverlaufe dargestellt, wie diese unter den Elektroden 9> (1O> 11), 12, (14, 15) und 13 in Fig. 2, in der Zone 5 des Halbleiterkprpers h unter Ansteuerung der in Fig. 3 und h dargestellten Signale vorhanden sind. Einfachheitshalber sind in Fig. 5 und 6 die Elektroden 9', 10', 12·, 14' und 13' mit gleicher Breite dargestellt, wobei die Elektrode I6¹ mit einer Breite entsprechend der dreifachen Teilung der Elektroden 9', 1O¹, 12", 14' und 13' dargestellt ist. Weiterhin ist zur Erläuterung des Ladungstransportes unter den Elektroden 9', 10', 12', lh', 13' und 16* der Potentialverlauf mit dem positiven Wert unten und dem negativen Wert oben aufgetragen, wie durch U in Fig. 5 und 6 angegeben ist. Dabei wird bei dem Transport der negativen Ladung (in Fig. und 6 schraffiert angegeben), was zu der Wahl des N-leitenden Halbleitermaterials für die Zone 5 aus Fig. 2 gehört, diese Ladung zu dem an dieser Stelle am niedrigsten dargestellten Potential fliessen.

In Fig. 3 sind die Zeitpunkte ti bis einschllesslich t12 angegeben, die unmittelbar bevor eine Signaländerung in den Steuersignalen BS1, BS2, BS3, BS^, BS5 und RS auf-

tritt, auftreten. In Fig. 5 sind die Potentialverlaufe dargestellt, wie diese in der ersten Teilbilddauer T\S1 zu den Zeitpunkten ti bis einschliesslich tl2 auftreten. Dabei ergibt die positive Spannung +6v in einem Steuersignal von Fig. 3 den in Fig. 5 niedriger dargestellten Potentialwert.

Zu dem Zeitpunkt ti gilt, dass die schraffiert dargestellte negative Ladung unter den Elektroden 9" und 10' dazu aus dem Aufnahmeteil PP zugeführt ist. Daraufhin wird kurz nach dem Zeitpunkt ti an der Elektrode 9¹ die positive Spannung von +6V auf -A-V gebracht, wodurch die ganze Ladung unter die Elektrode 10' gebracht wird, was zu dem zu dem Zeitpunkt t2 in Fig. 5 dargestellten Potentialverlauf führt. Nach den Potentialverläufen ..zu den Zeitpunkten t3> t4 und t5 ergibt der Potentialverlauf zu dem Zeitpunkt t6, dass

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die ganze negative Ladung von der Elektrode 10· (Zeitpunkt t2) bis unter die Elektrode 1A-' transportiert worden ist. Kurz nach dem Zeitpunkt t7 tritt die Spannung +6V an den drei Elektroden Ik¹, 13¹ und 16· auf, wodurch die negative Ladung gleichmässig verteilt unter denselben vorhanden ist. Kurz nach den Zeitpunkten t8 und ±9 erfolgt ein weiterer Ladungstransport, wobei zu dem Zeitpunkt t10 die ganze negative Ladung unter der Elektrode 16· vornan-, den ist. Zu dem Zeitpunkt t13 aus Fig. 3 wird die Ladung an dieser Stellung festgehalten, und nach diesem Zeitpunkt

kann der weitere Ladungstransport in dem Schieberegister SR ■: auf bekannte Weise erfolgen.

Aus Fig. 5 geht hervor, dass in der ersten Teilbilddauer TV1 die von dem Aufnahmeteil PP herrührende Information unmittelbar und völlig in dem Pufferregister BR weitergeschoben wird. Dadurch wird das Schieberegister SR das Bildsignal PS mit in der ersten Teilbilddauer TV1 nacheinander den Informationen, die von den Elementereihen P1 , P2 . .■"." Pm herrühren, abgeben.

2" Für die in Fig. 6 dargestellten Potentialverläufe in der zweiten Teilbilddauer TV2 gilt, dass diese bis an den Zeitpunkt tk denen in Fig, 5 identisch sind. Kurz nach dem Zeitpunkt tk tritt in dem Signal BS2 aus Fig. 3 kein abfallender Impuls auf, sondern die positive Spannung +6V ist

"nach wie vor an der Elektrode 10' vorhanden. Die Folge ist, dass zu dem Zeitpunkt t5 die negative Ladung sich unter den drei Elektroden 10', 12' und Ik¹ befindet. Kurz nach dem Zeitpunkt t5 bekommt die Elektrode 12" die Spannung -kV aufgeprägt, wodurch die negative Ladung unter der Elektrode 12' wegfliesst und der bei dem Zeitpunkt t6 dargestellte Potentialverlauf und Ladungszustand entsteht. Es stellt sich heraus, dass die Ladung, die zu dem Zeitpunkt t2 unter der Elektrode 10' vorhanden ist, zu dem Zeitpunkt t6 halbiert ist und sich getrennt unter den Elektroden 10' und 1k' befindet. Die unter der Elektrode 10' befindliche (halbe) Ladung bleibt dort bis zum Zeitpunkt t9, und kurz nach dem Zeitpunkt t9 fängt ein Yeiterschieben an, wonach zu dem Zeitpunkt t12 die (halbe) Ladung sich unter der Elektrode

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λΚ* befindet. Die zu dem Zeitpunkt t6 unter der Elektrode 1 k~^x befindliche (halbe) Ladung wird kurz nach dem Zeitpunkt t7 zu der zu diesem Zeitpunkt und der Elektrode 16' befindlichen (halben) Ladung hinzugefügt, die kurz nach dem Zeitpunkt ti weg von der Elektrode 1^-' weitergeschoben ist. Es stellt sich heraus, dass in der zweiten Teilbilddauer TV2 die Ladungsinformation, die von einer Elementereihe, beispielsweise P2 herrührt, von dem Aufnahmeteil PP kurz nach dem Zeitpunkt t5 halbiert wird, wobei eine Hälfte zu der Ele.k-trode 16· weitergeschoben wird und dort zu der halben Ladungsinformation der vorhergehenden Elementereihe, hier die Reihe P1 hinzugefügt wird und die andere Hälfte unter der Elektrode 14' festgehalten wird, um bei der Verarbeitung der Ladungsinformation der nachfolgenden Elemente— reihe, hier die Reihe P3, zu der halben Ladungsinformation dieser Reihe hinzugefügt zu werden. Nach Weiterschieben in dem Schieberegister SR ist das Resultat, dass in dem Bildsignal PS in der zweiten Teilbilddauer TV2 nacheinander die Informationen, die von den Elementereihen

^ , i , , . . . usw. herrühren, auftreten.

Es stellt sich heraus, dass durch die Signalmittelung in dem zweiten Teilbild Information erhalten wird, die zwischen den Zeilen des ersten Teilbildes liegt, was einem Bild im

Zeilensprungverfahren entspricht. · ·

■ .

Aus der beschriebenen Wirkungsweise des mit fünf

Registerstufen in Reihe gegebenen Pufferregisters BR könnte abgeleitet werden, dass zum Durchführen der Ladungshalbierung und festhaltung (Zeitpunkt t6 aus Fig. 6) fünf Stufen

minimal vorhanden sein müssen. Dies ist jedoch nicht rich-30

tig, die minimale Anzahl von Stufen kann vier sein, wenn statt einer Steuerung an der Elektrode 9' eine technologische Anpassung des in Fig. 2 gegebenen Pufferregisters BR durchgeführt wird. Dabei kann die Elektrode 9 mit der Elektrode

10 verbunden werden, wobei die höher dotierte n-Schicht 35

sich nur unterhalb.der Elektroden 10, 12, il·, 13 und 16 erstreckt. Auf diese ¥eise ist eine Ventilwirkung erhalten worden, wodurch negative Ladung unter der Elektrode 8 über die Elektrode 9 zu der Elektrode 10 hinfliessen, nicht

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aber zurückfiiessen kann.

Zum Durchführen einer richtigen Ladungshalbierung kurz nach dem Zeitpunkt t5 in Fig.' 6 ist es erforderlich, dass die Konfiguration der (zweiten) Pufferregisterstufen B21, B22, B23 ... B2n und der (vierten) Pufferregisterstufen b41, b42, Β43 ... B4n (Fig. 1) gegenüber den mittleren (dritten) Pufferregisterstufen B31, B32, B33 .·. B3n möglichst symmetrisch ist. Bei dem Ladungstransport soll zum Weiterschieben oder zum Zurückschieben der Ladung kein Vorzug vorhanden sien. Ausserdem muss das Potential unter der Elektrode 12' durchaus nicht weniger positiv sein als unter den Elektroden 10' und Ik¹.

Aus dem Vorhergehenden geht hervor, dass das Zeilensprungverfahren auf einfache Weise dadurch erhalten werden kann, dass das Pufferregister BR mit vier oder fünf Registerstufen in Reihe verwendet wird, wobei die Steuerung derselben in den ersten und zweiten Teilbilddauern erfolgt nur mit dem Unterschied eines einzigen Impulses (tk, t5, t6) in einem der Steuersignale (BS2). Der beschriebene einfache Aufbau und die Steuerung ergeben ein Zeilensprungverfahren bei einer nur geringen Hinzufügung von Elementen.

In Fig. 7 ist eine detaillierte Ausführungsform der Steuerschaltung BG für das Pufferregister BR dargestellt zur Erzeugung der in Fig. 3 dargestellten Steuersignale BST, BS2, BS3, BS^ und BS5. Die Schaltungsanordnung BG ist mit zwei Eingängen 20 und 21 versehen, denen das Horizontal- und Vertikal—Synchronsignal HS bzw. VS zugeführt werden. Der Eingang 20 ist über einen Inverter 22 mit einem Ausgang 23 verbunden, der dadurch das in der Phase umgekehrte Signal HS führt, wobei gilt BS1 = HS. Einfachheitshalber sind in Fig. 7 keine Endverstärker dargestellt, so dass die obenstehend gegebene Beziehung für den Signalverlauf gilt, nicht aber für die Signalamplitude bzw. die Signalwerte.

Der Eingang 20 ist mit einem Eingang (D ) eines als Verzögerungsanordnung wirksamen Reihe-ein-, Parallel-aus-Schieberegisters 2k verbunden. Das Schieberegister 2k kann beispielsweise das "Signetics" Schieberegister 5k/7k Series "164" sein. Dieses Schieberegister ist·ein 8-Bit-

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Register, das mit 8 Ausgängen Q bis einschliesslich Q versehen ist, von denen die Ausgänge Q₁, Q_, CL- und Q für die weitere Signalverarbeitung benutzt werden. Das Schieberegister 2k ist mit einem TaktimpulsSignaleingang CP ver- sehen, der mit dem Ausgang eines das Taktimpulssignal CS liefernden Generators 25 verbunden ist. In Fig. 3 sind mit den Signalen HSO, HST bis einschliesslich HS7 die Signale an den Ausgängen Q_Q bis einschliesslich Q~ des Schieberegisters 2k aus Fig. 7 als Funktion der Zeit dargestellt.

Der Ausgang Q mit dem Signal HS1 aus Fig. 3 ist mit einem inversen Eingang eines UND-Tores 26 verbunden, von dem ein anderer Eingang mit dem Eingang 20 mit dem Signal HS verbunden ist. Der Ausgang Q bzw. Q_ mit den Signalen HS5 bzw. HS7 ist mit einem Eingang bzw. einem inversen Eingang eines UND-Tores 27 verbunden.- Die Ausgänge der Tore 2,6 und 27 sind mit Eingängen eines ODER-Tores 28 verbunden, dessen Ausgang mit einem Ausgang 29 der Steuerschaltung BG verbunden ist, der das Signal BS5 führt. Die logischen Tore 26, 27 und 28 ergeben eine Signalverarbeitung, wodurch der erste bzw. zweite ansteigende Impuls in dem Signal BS5 von den Signalen HS und HS1 (invers) bzw. HS5 und HS7 (invers) entsprechend der logischen Beziehung HS. HSI + HS5 . HS7 geliefert wird,

Der Ausgang des Tores 28 mit einem Eingang (.D₀) einer

" als Verzögerungsanordnung wirksamen mehrfachen D-Flip-Flop-Schaltung 3Q verbunden. Die Schaltungsanordnung 30 kann beispielsweise die "Signetes" Vierfache D-Flip-Flop-Schaltung mit Taktimpulsfreigabe 5k/7k Serie »379" sein. Ein Taktimpuls signal eingang CP der Schaltungsanordnung 30 ist mit

dem das Taktimpulssignal CS führenden Ausgang des Generators

. ä ——

25 verbunden. Ein (inverser) Taktimplusfreigabeeingang CE der Schaltungsanordnung 30 ist mit Masse verbunden. Der Q -Ausgang der Schaltungsanordnung 30 ist mit dem D^Eingang derselben und der Q -Ausgang ist mit dem D„-Eingang verbunden. Der inverse Q.-Ausgang der Schaltungsanordnung 30 ist mit einem Ausgang 31 der Steuerschaltung BG verbunden, die dadurch das in Fig. 3 dargestellte Signal BS^- führt. Das Signal BS4 ist aus dem Signal BS5 dadurch abgeleitet, dass

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dieses Signal über eine Taktimpulsdauer verzögert und in der Phase umgekehrt wird.

Der Q -Ausgang der Schaltungsanordnung 30 ist mit einem Ausgang 32 der Steuerschaltung BG verbunden, der dadurch das in Fig. 3 dargestellte Signal BS3 führt. Das Signal BS3 ist aus dem inversen Signal BS4 an dem Q -Ausgang dadurch abgeleitet, dass dieses Signal über eine Taktimpulsdauer verzögert wird.

Die abgeleiteten Signale BS1, BS3, BS^ und BS 5 sind

^ für jede Teilbilddauer gleich, was nicht gilt für das noch abzuleitende Signal BS2, das die in Fig, 3 dargestellte Änderung für erste Teilbilddauern TV1 und zweite Teilbilddauern TV2 hat. Der Eingang 21 mit dem Vertikal-Synchronsignal VS ist mit einem Taktimpulssignaleingang CP einer D-Flip-Flop-Schaltung 33 verbunden, die als Frequenzteilerschaltung mit einem Teiler gleich zwei wirksam ist. Dazu ist der Q-Ausgang der Schaltungsanordnung 33 mit dem D— Eingang verbunden. Der Q-Ausgang mit dem in Fig. k dargestellten bildfrequenten Signal VS/2 ist mit einem Eingang

"eines UND-Tores 3h verbunden, von dem ein inverser Eingang mit dem Qx--Ausgang des Schieberegisters Zk verbunden ist, der das Signal HS6 aus Fig. 3 führt. Der Ausgang des Tores 3k liegt an dem Eingang eines ODER-Tores 35t von dem ein anderer Eingang mit dem Q_-Ausgang der D-Flip-Flop-Schaltung 30 verbunden ist. Der Ausgang des Tores 35 ist mit Ausgang 36 der Steuerschaltung BG verbunden, der das Signal BS2 führt.

In der ersten Teilbilddauer TV1 hat das Signal VS/2 die logische 0 (Fig. 4), so dass das UND-Tor 3k gesperrt ist und an dem Ausgang die logische 0 führt. Dabei liefert die Schaltungsanordnung 30 das um eine Taktimpulsdauer verzögerte Signal BS3, das dabei in der Phase umgekehrt ist. Das Resultat ist, dass über das Tor 35 das in Fig. 3 für die erste Teilbilddauer TV1 gezeichnete Signal BS2 abgegeben

wird.

In der zweiten Teilbilddauer TV2 hat das Signal VS/2 die logische 1, wodurch das Tor 3k freigegeben wird und der Ausgang das inverse Signal HS6 führt. Dadurch ist in dem

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15-1-1980 ΛΎ Jn PHN 9^90

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Signal BS2 die logische 1 zwischen den Zeitpunkten tk und t6 aus Fig. 3 nach wie vor vorhanden, wenn an dem Q -Ausgang der Schaltungsanordnung 30 die logische 0 auftritt. Die logische 0 in dem inversen Signal HS6 beeinflusst das Signal BS2 mit dem abfallenden Impuls zu den Zeitpunkten t10, ti 1 und t12 nicht. Statt des Signals HS6 könnten auch die Signale HS5 und HS7 benutzt werden.

Falls es erwünscht ist, die beschriebene erste und zweite Teilbilddauer mit denen, die als solche in einer Femsehnorm festgelegt sind, zusammenfallen zu lassen, kann dies dadurch verwirklicht werden, dass die als Frequenzteilerschaltung wirksame Flip-Flop-Schaltung 33 mit einer Rückstellmöglichkeit versehen wird, die bildfrequent gesteuert wird.

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Claims

PHN 9^90 1/6 16.1.1980

PATENTANSPRÜCHE:

Iy Fernsehaufnahmeanordnung mit in Reihen

und Spalten angeordneten Informationsaufnahme- bzw. -speicherelementen und mit einer Steuerschaltung zxim nacheinander reihenweisen Auslesen der Information zu Ausgängen der Elementereihen, wobei ein Ausgang der Aufnahmeanordnung ein Bildsignal führt, das einem aus einem ersten und einem zweiten Teilbild im Zeilensprungverfahren aufgebauten Bild entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung mit einem Pufferregister ausgebildet ist, dessen Eingänge an

^ die Ausgänge einer der Elementereihen bzw. nacheinander an die Ausgänge mehrerer Elementereihen anschliessbar sind und dessen Ausgänge mit dem Ausgang der Anordnung verbunden sind, welches Pufferregister mit einer Steuerschaltung verbunden ist, wodurch in jeder ersten Teilbilddauer des zeilenversprungenen Bildes jede aufgenommene Information einer Elementereihe unmittelbar und völlig weitergeschoben wird und in jeder zweiten Teilbilddauer des zeilenversprungenen Bildes jede aufgenommene Information einer Elementereihe zur Hälfte weitergeschoben wird und zur Hälfte in dem genannten Pufferregister festgehalten wird zum Hinzufügen zu der weiterzuschiebenden Hälfte der Information der nachfolgenden Elementereihe.

2. Fernsehaufnahmeanordnung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass das Pufferregister mit einer

nc - .

Halbleiterladungstransportanordnung ausgebildet ist, wobei zwischen jedem mit einem Ausgang der Elementereihe verbundenen Eingang und jedem Ausgang des Pufferregisters mindestens vier Pufferregisterstufen in Reihe vorhanden sind.

3· Fernsehaufnahmeanordnung nach Anspruch 2,

___ dadurch gekennzeichnet, dass das Pufferregister fünf mit der Steuerschaltung verbundene Registerstufen in Reihe aufweist.

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ORIGINAL INSPECTED

PHN 9^90 i/Jt 16.1.1980

h. Fernsehaufnähmeanordnung nach Anspruch 3»

dadurch gekennzeichnet, dass von der Reihe von Pufferregisterstufen die zweite und vierte gegenüber der mittleren, dritten Registerstufe symmetrisch ausgebildet sind.

5· Fernsehaufnahmeanordnung nach eiiem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerschaltung für das Pufferregister mit Eingängen zum Zuführen eines Horizontal- und eines Vertikal-Synchron- signals ausgebildet ist, wobei der Eingang für das Horizontal—Synchronsignal über eine erste Verzögerungsanordnung und logische Tore mit Ausgängen der Steuerschaltung verbunden ist, von welchen Ausgängen einer mit einem Eingang einer zweiten Verzögerungsanordnung verbunden ist, von der Ausgänge mit Ausgängen der Steuerschaltung verbunden sind, wobei der Eingang für die Zufuhr des Vertikal-Synchronsignals über eine Frequenzteilerschaltung mit einem Teiler entsprechend zwei in Reihe mit einem logischen Tor, von dem ein Eingang an einem Ausgang der zweiten Verzögerungsanordnung liegt, mit einem Ausgang der Steuerschaltung verbunden ist.

6. Fernsehaufnahmeanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verzögerungsanordnung als ein Reihe-ein, Parallel-aus-Schieberegister ausgebildet ist.

7· Fernsehaufnahmeanordnung nach Anspruch 5 oder

6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Verzögerungsanordnung mit reihengeschalteten Flip-Flop-Schaltungen ausgebildet ist.

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