DE3021602C2 - Fernsehaufnahmeanordnung - Google Patents

Description

eine Bildaufnahmeeinrichtung bekannt, die eine Matrix aus x— y-adressierten fotoelektrischen Wandlerelemenien aufweist Der Zeilensprung zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Matrixzeilen wird durch Halbbildsignale realisiert, die während der Vertikalansteuerung jeweils eine ganze Matrixzeile ansteuern.

Aus der DE-OS 27 35 651 ist weiterhin eine Bildwiedergabeanordnung bekannt, die einen Puffer zur zeitweiligen Speicherung der Ladungsspeicherinformation einer Matrixzeile vor der Einführung in ein Schieberegister enthält, in diesem Puffer werden die Ladungsspeicherinformationen in der Reihenfolge ihres Auslesens aus der Matrix ohne Umordnung für das Zeilensprungverfahren gespeichert.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Aufnahmeanordnung 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.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Anordnung nach dem Gattungsbegriff durch die Merkmale des Kennzeichens des Hauptanspruchs gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß durch Verwendung des Pufferspeichers erreicht werden kann, daß in dem ersten Teilbild die Informationen der Elementereihen 1, 2, 3, 4 usw. und in dem zweiten Teilbild die Informationen der Elementereihe

2 + 3

3_+_4 2

usw. verfügbar werden.

Zur Verwirklichung einer Fernsehaufnahmeanordnung, wobei die Elementereihen und das Pufferregister in einem einzigen Halbleiterkörper vorgesehen sind, weist die erfindungsgemäße Aufnahmeanordnung das Kennzeichen auf, daß das Pufferregister mit einer HaIbleiterladungstransportanordnung ausgebildet ist, wobei /wischen jedem mit einem Ausgang der Elementcreihe 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, auftreten kann. Dies läßt sich dadurch verwirklichen, daß in einem Teil des Halbleitcrkörpcrs eines bestimmten Leitfähigkeitstyps, beispielsweise N-Ieitend, eine Zone höher dotierten Halbleitermaterials (η) unter den Steuerclcktroden für die Registerstufen vorgesehen wird und daß dies unter der Steuerelektrode der Hingangss'.ufe nur zur Hälfte geschieht. Dadurch wird negative Ladung in die Eingangsstufc eingeführt werden können, während keine Rückfuhr möglich ist

Eine Ausführungsform einer Aufnahmeanordnung, bei der keine spezifisch gebildete Eingangsstufc des Pufferregisters notwendig ist, weist das Kennzeichen ;iuf, daß das Pufferregistcr fünf mit der Steuerschaltung verbundene Registerstufen in Reihe aufweist.

Eine Aufnahmeanordnung, 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 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 Eingängen zum Zuführen eines Horizontal- und eines Vertikal-Synchronsignals ausgebildet ist, wobei der Eingang für das Hcrizontal-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 gleich zwei in Reihe mit einem logischen Tor, von dem ein Eingang an einem Ausgang der zweiten Verzögerungsanordnung Hegt, mit einem Ausgang der Steuerschaltung verbunden ist.

Eine weitere einfache Ausführungsform weist das Kennzeichen 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 Verzögerungsan-Ordnung mit reihengeschalteten Flip-Flop-Schaltungen ausgebildet ist.

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

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

F i g. 2 einen Schnitt durch eine in einem Halbleiterkörper integrierte Ausführungsform eines Pufferregi-

is sters, das nach der Erfindung in die Aufnahmeanordnung nach F i g. 1 aufgenommen ist,

F i g. 3 einige horizontalfrequente Signale und ein Taktimpulssignal als Funktion der Zeit, die bei einer Aufnahmeanordnung nach F i g. 1 auftreten,

F i g. 4 ein teilbild- und bildfrequentes Signal,

F i g. 5 ausgehend von den Signalen aus den F i g. 3 und 4, Potentialverläufe und den Ladungstransport in dem und in der Nähe von dem Pufferregister während einer ersten Fernseh-Teilbilddauer,

F i g. 6 dasselbe wie in F i g. 5 für eine nachfolgende zweite Fernseh-Teilbilddauer,

F i g. 7 ein Ausführungsbeispiel einer Steuerschaltung zur Steuerung des Pufferregisters.

In Fig. 1 ist eine Fernsehaufnahmeanordnung PBR dargestellt, die mit einem Informationsaufnahme- und -speicherteil PP, einem Pufferregister BR und einem Parallel-ein-, Reihe-aus-Schieberegister SR ausgebildet ist. Weiterhin können Steuerschaltungen PC, 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

bo werden. Die Aufnahmeanordnung PBR ist mit einem Ausgang 3 zum Liefern eines Fernsehbildsignals versehen, welcher Ausgang 3 mit dem Reihenausgang des Schieocregisters SR verbunden ist.

Der Aufnahmeteil PPder Aufnahmeanordnung FBR ist mit Reihen P\\P2;...Pm von Elementen Pt 1, P12, P13,... P In; P2\... P2n; Pm\,Pml...Pmn ausgebildet, welche Elemente weiterhin in Spalten Pll, P21 ... Pm 1; P12 ... Pm2; Pin, P2n ... Pmn gegliedert sind.

Der spezifische Aufbau der Elemente Pll... Pmn und die Art und Weise, wie die aufgenommene Information den Elementen P11... Pmn entnommen wird, 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 wird. Weiterhin kann in einer anderen Ausführungsform der Aufnahmeteil PP auf bekannte Weise mit einem Kreuzstangensystem ausgebildet sein. Von Bedeutung ist nur, daß an den Ausgängen X I, X2 ... Xn des Aufnahmeteüs PP unter Ansteuerung der Steuerschaltung PG nacheinander die Informationen verfügbar werden, die von den Elementereihen Pi, P2... Pm herrühren, gegebenenfalls nachdem sie in einzelnen Speicherelementen gespeichert gewesen sind.

Nach der Erfindung werden die Ausgänge Xi, X2, Xi ... Xn über das Pufferregister BR mit Paralleleingängen VVI, W2, W 3 ...Wn des Schieberegisters SÄ verbunden. Das Pufferregister BR ist mit fünf Reihen B1, B 2, B 3, BA und BS von Pufferregisterstufen B 11 ...Bin, B2i . ..B2n,B3i ...Bin, BAi ... S 4/7 und B51 ... BSn ausgebildet Dabei sind zwischen jedem Ausgang Xi,... Xn des Aufnahmeteüs PPund jedem Eingang WI ... Wn des Schieberegisters SÄ fünf Pufferregisterstufen, beispielsweise Bit, B2i, B3i, BAi und S 51 zwischen dem Ausgang X i und dem Eingang Wl in Reihe angeordnet. Die Reihen B 1, B2, S3, BA und B 5 der Pufferregisterstufen werden auf noch näher zu beschreibende Art und Weise mit Hilfe von Signalen BS1, BS2, BS3, BSA bzw. BSS gesteuert, die von der Schaltung BG herrühren. Die Eingänge Wl, W2, W3 ...Wn des Schieberegisters SÄ sind mit Schieberegisterstufen Al, Ä2, A3 ... bzw. Rn verbunden. Unter Ansteuerung der Steuerschaltung RG werden in dem Schieberegister SÄ, das als ein- oder mehrphasig gesteuerte Ladungstransportanordnung ausgebildet sein kann, die parallel an den Eingängen Wl, W2, W3 ... Wn aufgenommene Information sequentiell an dem Ausgang 3 abgegeben.

Ohne Verwendung des Pufferregisters BR mit der spezifischen Steuerung durch die Steuersignale SS1... BS 5 würde das Ausgangssignal PS des Schieberegisters SÄ nacheinander die Information, die von den Aufnahmeelementen Pll, P12... Pin; P21 ... P2n; PmI ... Pmn herrührt, enthalten. 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 Wie noch näher beschrieben wird, wird durch Verwendung des Pufferregisters BR, bei ungeänderter Steuerung des Aufnahmeteüs PP, erreicht werden, daß das Bildsignal PS bei Wiedergabe ein zeilenversprungenes Bild ergeben wird, das aus zwei Fernsehteilbildern aufgebaut ist mit je m Zei- eo len, was ein Bild im Zeilensprungverfahren mit 2 m Zeilen ergibt

Fig.2 zeigt einen Schnitt durch das Pufferregister BR und zwar quer zu der Richtung der Reihen Bi, B 2, Bi, BA und 55 der Pufferregisterstufen, d.h. in der Richtung der Spalten. In der in F i g. 2 als Beispiel gegebenen Ausführungsform des Pufferregisters BR bildet dieses einen Teil der Aufnahmeanordnung PBR zusammen mit dem Aufnahmeteil PPund dem Schieberegister SÄ. Die Aufnahmeanordnung PBR ist mit einem Halbleiterkörper 4 ausgebildet, der beispielsweise aus P-Icitendem Halbleitermaterial besteht. In dem Halbleiterkörper 4 ist eine Zone 5 aus entgegengesetztem, beispielsweise N-Ieitendem, Halbleitermaterial vorgesehen, von der ein Teil η höher dotiert ist. Über dem Körper 4 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 durch Steuerung einer Steuerelektrode 8 die Informationszufuhr aus dem Aufnahmeteil PP zu dem Pufferregistcr BR erfolgt. Durch 9 ist eine Steuerelektrode für die Reihe B I der Pufferregisterstufen SIl, B 12, B 13 ... SIn bezeichnet, welcher Steuerelektrode 9 das Steuersignal BS1 zugeführt wird. Die Reihe Ö2 der Pufferrcgistcrstufen S 21. /J 22, S 23 ...Bin 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 Halbleiterladungstransportanordnung (4—7, 9—15) in bezug auf Werkstoff, Bemessung der Schichten, Elektroden usw. sei auf die eingangs genannte Offenlegungsschrift verwiesen.

Die Reihen S3 und Ö5 der Pufferregisterstufen S31 ...Bin und B 51... B 5n sind wieder mit einer einzigen Steuerelektrode 12 bzw. 13 ausgebildet, und die Reihe BA der Pufferregisterstufen B41 ... S 4/7 ist mit einer zweifachen Steuerelektrode (14, 15) ausgebildet. Die Breite der Elektroden 10 und 14 ist größer als die der Elektroden 9, 12 und 13, was gemacht worden ist, weil die Pufferregisterstufen B21 ... S2/7 und B41 ... BAn im wesentlichen als Speicherstufen wirksam sind.

In Fig. 2 ist durch 16 eine Steuerelektrode bezeichnet, die einen Teil des Schieberegisters SÄ bildet. Da die Ausbildung des Schieberegisters SÄ 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 F i g. 3 sind einige horizontal-frequente Signale als Funktion der Zeit f dargestellt, die teilweise bei der Aufnahmeanordnung PßÄ aus F i g. 1 angegeben sind und zwar die Steuersignale BSi, BS2, SS3, BS4 und SS 5 für die Reihen B 1, S 2, S3. S 4 bzw. 85 der Pufferregisterstufen, die von der Steuerschaltung BG abgegeben werden, von der eine detaillierte Ausbildung an Hand der F i g. 7 beschrieben wird. Durch ÄS ist ein Signal bezeichnet, das bei dem Schieberegister SÄ wirksam ist. Da für die Erläuterung der Wirkungsweise des Pufferregisters SÄ das Signal ÄS nur von Bedeutung ist zwischen zwei Zeitpunkten 10 und 113 und dabei einen positiven Wert aufweisen muß, ist nur dieser Signalteil durch gezogene Linien gezeichnet Durch eine gestrichelte Linie wird angegeben, daß das Signal ÄS dort für die Erfindung irrelevante Werte aufweisen kann.

In F i g. 3 ist durch CS ein Taktimpulssignal angegeben, das bei der Schaltungsanordnung nach F i g. 7 beschrieben wird. Durch HBS ist ein Signal bezeichnet, das das Horizontal-Austastsignal ist wie dies in einer Fernsehnorm mit einer bestimmten Dauer zwischen den Zeitpunkten 10 und 114 festgelegt ist Durch HS ist ein

Horizontal-Synchronsignal bezeichnet, das als Kamerasynchronsignal wirksam ist und eine Dauer hat, die von der Kamerausbildung abhängig ist. Durch HSO, HSI, HS2, HS3, HS4, HS5, HS6 und HS7 sind Signale bezeichnet, die über eine bei F i g. 7 zu beschreibende Verzögerungsanordnung aus dem Signal HS abgeleitet sind.

In Fig.4 ist durch VS ein Vertikal-Synchronsignal bezeichnet und durch VS/2 ein daraus abgeleitetes Signal mit der Bildfrequenz. Durch TVi und TV2 sind zwei aufeinanderfolgende Teilbilddauern angegeben, die zusammen eine Bilddauer TP ergeben. Das bildfrequente Signal VS/2 ergibt, daß das Signal BS 2 aus Fig.3 in den ersten und zweiten Teilbilddauern TVX und TV 2 einen unterschiedlichen Verlauf hat. In der ersten Teiibiiddauer TVi hai das Signa! SS 2 einen abfallenden Impuls, an der Stelle, wo in der zweiten Teil-MIc .lauer TV2 das Signal ungeändert weiter läuft (gestrichelt dargestellt). Bei den Signalen BS1 ... ßS 5 ist angegeben, daß diese einen von zwei Spannungswerten /ur Größe von +6 V und —4 V aufweisen können, was zu der in Fig.2 gegebenen Ausführungsform des Pufferregisters BR paßt. Dabei wird vorausgesetzt, daß das Signal RS zwischen den Zeitpunkten iO und 113 ebenfalls den Wert +6V hat. Da für die Erläuterung der Erfindung die Spannungswerte der weiteren Signale nicht von Bedeutung sind, wird darauf nicht weiter eingegangen.

In den F i g. 5 und 6 sind zur Erläuterung der Wirkungsweise des Pufferregisters BR einige Potentialverläufe dargestellt, wie diese unter den Elektroden 9, (10, 11), 12, (14, 15) und 13 in Fig.2, in der Zone 5 des Halbleiterkörpers 4 unter Ansteuerung der in Fig. 3 und 4 dargestellten Signale vorhanden sind. Einfachhcitshalber sind in Fig. 5 und 6 die Elektroden 9', 10', 12', 14' und 13' mit gleicher Breite dargestellt, wobei die Elektrode 16' mit einer Breite entsprechend der dreifachen Teilung der Elektroden 9', 10', 12', 14' und 13' dargestellt ist. Weiterhin ist zur Erläuterung des Ladungstransportes unter den Elektroden 9', 10', 12', 14', 13' und 16' der Potentialverlauf mit dem positiven Wert unten und dem negativen Wert oben aufgetragen, wie durch U in F i g. 5 und 6 angegeben ist. Dabei wird bei dem Transport der negativen Ladung (in F i g. 5 und 6 schraffiert angegeben), was zu der Wahl des N-Ieitenden Halbleitermaterials für die Zone 5 aus Fig. 2 gehört, diese Ladung zu dem an dieser Stelle am niedrigsten dargestellten Potential fließen.

In F i g. 3 sind die Zeitpunkte 11 bis einschließlich /12 angegeben, die unmittelbar bevor eine Signaländerung in den Steuersignalen BSi, BS2, BS3, BS4, BS5 und RSauftritt, auftreten. In F i g. 5 sind die Potentialveriäufe dargestellt, wie diese in der ersten Teilbilddauer TV1 /u den Zeitpunkten t1 bis einschließlich I 12 auftreten. Dabei ergibt die positive Spannung +6V in einem Steuersignal von F i g. 3 den in F i g. 5 niedriger dargestellten Potentialwert. Zu dem Zeitpunkt /1 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 f 1 an der Elektrode 9' die positive Spannung von +6 V auf —4 V gebracht, wodurch die ganze Ladung unter die Elektrode 10' gebracht wird, was zu dem zu dem Zeitpunkt 12 in F i g. 5 dargestellten Potentialverlauf führt. Nach den Potentialverläufen zu den Zeitpunkten 13,14 und t 5 ergibt der Potentialverlauf zu dem Zeitpunkt 16, daß die ganze negative Ladung von der Elektrode 10' iZeitDunkt t 2) bis unter die Elektrode 14' transportiert worden ist. Kurz nach dem Zeitpunkt f 7 tritt die Spannung + 6V an den drei Elektroden 14', 13' und 16' auf, wodurch die negative Ladung gleichmäßig verteilt unter denselben vorhanden ist. Kurz nach den Zeitpunkten f 8 und ί 9 erfolgt ein weiterer Ladungstransport, wobei zu dem Zeitpunkt 110 die ganze negative Ladung unter der Elektrode 16' vorhanden ist. Zu dem Zeitpunkt f 13 aus Fig.3 wird die Ladung an dieser Stelle festgehalten, und nach diesem Zeitpunkt kann der weitere Ladungs-

ίο transport in dem Schieberegister SR auf bekannte Weise erfolgen.

Aus F i g. 5 geht hervor, daß in der ersten Teilbilddauer TV1 die von dem Aufnahmeteil PP herrührende Information unmittelbar und völlig in dem Pufferregister

is BR weitergeschoben wird. Dadurch wird das Schieberegister SR das Bildsignal PS mit in der ersten Teübüddauer TV1 nacheinander den Informationen, die von den Elementereihen Pi,P2... pm herrühren, abgeben. Für die in F i g. 6 dargestellten Potentialverläufe in der zweiten Teilbilddauer TV 2 gilt, das diese bis an den Zeitpunkt / 4 denen in F i g. 5 identisch sind. Kurz nach dem Zeitpunkt tA tritt in dem Signal öS2 aus Fig.3 kein abfallender Impuls auf, sondern die positive Spannung + 6 V ist nach wie vor an der Elektrode 10' vor- handen. Die Folge ist, daß zu dem Zeitpunkt r5 die negative Ladung sich unter den drei Elektroden 10', 12' und 14' befindet. Kurz nach dem Zeitpunkt f 5 bekommt die Elektrode 12' die Spannung —4 V aufgeprägt, wodurch die negative Ladung unter der Elektrode 12' weg- fließt und der bei dem Zeitpunkt f 6 dargestellte Potentialverlauf und Ladungszustand entsteht. Es stellt sich heraus, daß die Ladung, die zu dem Zeitpunkt 12 unter der Elektrode 10' vorhanden ist, zu dem Zeitpunkt 16 halbiert ist und sich getrennt unter den Elektroden 10' und 14' befindet. Die unter der Elektrode 10' befindliche (halbe) Ladung bleibt dort bis zum Zeitpunkt f9, und kurz nach dem Zeitpunkt 19 fängt ein Weiterschieben an, wonach zu dem Zeitpunkt 112 die (halbe) Ladung sich unter der Elektrode 14' befindet. Die zu dem Zeit-

4ü punkt r 6 unter der Elektrode 14' befindliche (halbe) Ladung wird kurz nach dem Zeitpunkt f7 zu der zu diesem Zeitpunkt und der Elektrode 16' befindlichen (halben) Ladung hinzugefügt, die kurz nach dem Zeitpunkt ί 1 weg von der Elektrode 14' 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 15 halbiert wird, wobei eine Hälfte zu der Elektrode 16' weitergeschoben wird

so und dort zu der halben Ladungsinformation der vorhergehenden Elementereihe, hier die Reihe P1 hinzugefügt wird und die andere Häifte unter der Elektrode 14' festgehalten wird, um bei der Verarbeitung der Ladungsinformation der nachfolgenden Elementereihe, hier die Reihe P 3. zu der halber 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

Pl + Pl Pl + Pi F3 + P4

... 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 /6 aus Fig.6) fünf Stufen minimal vorhanden sein müssen. Dies ist jedoch nicht richtig, die minimale Anzahl von Stufen kann vier sein, wenn statt einer Steuerung an der Elektrode Ψ 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 sich nur unterhalb der Elektroden 10,12,14,13 und 16 erstreckt Auf diese Weise ist eine Ventilwirkung erhalten worden, wodurch negative Ladung unter der Elektrode 8 über die Elektrode 9 zu der Elektrode 10 hinfließen, nicht aber zurückfließen kann.

Zum Durchführen einer richtigen Ladungshalbierung kurz nach dem Zeitpunkt 15 in F i g. 6 ist es erforderlich, daß die Konfiguration der (zweiten) Pufferregisterstufen B 21, B 21, B 23... B 2n und der (vierten) Pufferregisterstufen 041, B 42, B 43 ... BAn (Fig. 1) gegenüber den mittleren (dritten) Pufferregisterstufen S 31, 032, 033 ... Bin möglichst symmetrisch ist. Bei dem Ladungstransport soll zum Weiterschieben oder zum Zurückschieben der Ladung kein Vorzug vorhanden sein. Außerdem muß das Potential unter der Elektrode 12' durchaus nicht weniger positiv sein als unter den Elektroden IC und 14'.

Aus dem Vorhergehenden geht hervor, daß das Zeilensprungverfahren auf einfache Weise dadurch erhalten werden kann, daß das Pufferregister VR 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 (t 4, ί 5,16) in einem der Steuersignale (BS 2). Der beschriebene einfache Aufbau und die Steuerung ergeben ein Zeilensprungverfahren bei einer nur geringen Hinzufügung von Elementen.

In F i g. 7 ist eine detaillierte Ausführungsform der Steuerschaltung BG für das Pufferregister BR dargestellt zur Erzeugung der in F i g. 3 dargestellten Steuersignale BSI, ÄS2, BS3, BS4 und BS5. Die Schaltungsanordnung BG ist mit zwei Eingingen 20 und 21 versehen, denen das Horizontal- und Vertiko-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 - TTS. Einfachheitshalber sind in F i g. 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 24 verbunden. Das Schieberegister 24 kann beispielsweise das »Signetics« Schieberegister 54/74 Series »164« sein. Dieses Schieberegister ist ein 8-Bit-Register, das mit 8 Ausgängen Qb bis einschließlich Qi versehen ist, von denen die Ausgänge Qu Qs, Qe, und Qi für die weitere Signalverarbeitung benutzt werden. Das Schieberegister 24 ist mit einem Taktimpulssignaleingang CP versehen, der mit dem Ausgang eines das Taktimpulssignal CS liefernden Generators 25 verbunden ist In F i g. 3 sind mit den Signalen HSO, HS 1 bis einschließlich HS 7 die Signale an den Ausgängen Qb bis einschließlich Qi des Schieberegisters 24 aus F i g. 7 als Funktion der Zeit dargestellt. Der Ausgang Qt mit dem Signal HS 1 aus F i g. 3 ist mit einem inversen Eingang eines UND-Tores 26 verbunden, von dem ein anderer Eingang mit dem Eingang 20 mit dein Signal HS verbunden ist. Der Ausgang Qs bzw. Q₁ mit den Signalen HS 5 bzw. HS 7 ist mit einem Eingang bzw. einem inversen Eingang eines UND-Tores 27 verbunden. Die Ausgänge der Tore 26 und 27 sind mit Eingängen eines ODER-Tores 28 verbunden, dessen Ausgang mit einem Ausgang 29 der Steuerschaltung BG verbunden ist, der das Signal SS 5 führt. Die logischen Tore 26, 27 und 28 ergeben eine Signalverarbeitung, wodurch

ίο der erste bzw. zweite ansteigende Impuls in dem Signal 0S5 von den Signalen HS und HS 1 (invers) bzw. HS 5 und HS 7 (invers) entsprechend der logischen Beziehung HS ■ HSl + HS 5 · ΤΤ5Ί geliefert wird.

Der Ausgang des Tores 28 mit einem Eingang (Dn) einer als Verzögerungsanordnung wirksamen mehrfachen D-Flip-Flop-Schaltung 30 verbunden. Die Schaltungsanordnung 30 kann beispielsweise die »Signetcs« Vierfache D-Flip-Flop-Schaltung mit Taktimpulsfreigabe 54/74 Serie »379« sein. Ein Taktimpulssignaleingang CPder Schaltungsanordnung 30 ist mit dem das Taktimpulssignal CS führenden Ausgang des Generators 25 verbunden. Ein (inverser) Taktimpulsfreigabeeingang ÜEder Schaltungsanordnung 30 ist mit Masse verbunden. Der Qü-Ausgang der Schaltungsanordnung 30 ist mit dem Di-Eingang derselben und der Qi-Ausgang ist mit dem DrEingang verbunden. Der inverse QVAusgang der Schaltungsanordnung 30 ist mit einem Ausgang 31 der Steuerschaltung BG verbunden, die dadurch das in Fig.3 dargestellte Signal ÖS4 führt. Das Signal ßS4 ist aus dem Signal ßS5 dadurch abgeleitet, daß dieses Signal über eine Taktimpulsdauer verzögert und in der Phase umgekehrt wird.

Der Qi-Ausgang der Schaltungsanordnung 30 ist mit einem Ausgang 32 der Steuerschaltung BG verbunden, der dadurch das in F i g. 3 dargestellte Signal BS 3 führt. Das Signal ÖS3 ist aus dem inversen Signal ßS4 an dem Qo-Ausgang dadurch abgeleitet, daß dieses Signal über eine Taktimpulsdauer verzögert wird.

Die abgeleiteten Signale ßSl, ßS3, ßS4 und ßS5 sind für jede Teilbilddauer gleich, was nicht gilt für das noch abzuleitende Signal ßS2, das die in F i g. 3 dargestellte Änderung für erste Teübilddauern 7Vl und zweite Teilbilddauern TV 2 hat. Der Eingang 21 mit dem Vertikal-Synchronsignal VS is' mit einem Taktimpulssignaleingang CPeiner D-Flip-Flop-Schaltung33 verbunden, die als Frequenzteilerschaltung mil 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 F i g. 4 dargestellten bildfrequenten Signal VS/2 ist mit einem Eingang eines UND-Tores 34 verbunden, von dem ein inverser Eingang mit dem Qb-Ausgang des Schieberegisters 24 verbunden ist. der das Signal HS6 aus Fig.3 führt. Der Ausgang des Tores 34 liegt an dem Eingang eines ODER-Tores 35, von dem ein anderer Eingang mit dem QVAusgang der D-Flip-Flop-Schaltung 30 verbunden ist. Der Ausgang des Tores 35 ist mit Ausgang 36 der Steuerschaltung BG verbunden, der das Signal ßS2 führt.

In der ersten Teilbilddauer TVi hat das Signal VS/2 die logische 0 (F i g. 4), so daß das UND-Tor 34 gesperrt ist und an dem Ausgang die logische 0 führt. Dabei liefert die Schaltungsanordnung 30 das um eine Taktimpulsdauer verzögerte Signal ßS3, das dabei in der Phase umgekehrt ist. Das Resultat ist, daß über das Tor 35 das in F i g. 3 für die erste Teilbilddauer TV1 gezeichnete Signal ßS 2 abgegeben wird.
In der zweiten Teilbilddauer 7V2 hat das Signal VS/2

Π

die logische 1, wodurch das Tor 34 freigegeben wird und der Ausgang das inverse Signal WS6 führt. Dadurch ist indem Signal ßS2die ligische 1 zwischen den Zeitpunkten 14 und 16 aus F i g. 3 nach wie vor vorhanden, wenn an dem CVAusgang der Schaltungsanordnung 30 die logische 0 auftritt. Die logische 0 in dem inversen Signal HSe beeinflußt das Signal BS2 mit dem abfallenden Impuls zu den Zeitpunkten 110, t Ii 1 und /12 nicht. Statt des Signals HS6 könnten auch die Signale HS5 und /75 7 benutzt werden.

Falls es erwünscht ist, die beschriebene erste und /weite Teilbilddauer mit denen, die als solche in einer Fernsehnorm festgelegt sind, zusammenfallen zu lassen, kann dies dadurch verwirklicht werden, daß die als Frequenztcilerschaltung wirksame Flip-Flop-Schaltung 33 mit einer Rückstellrnög'ichkcit versehen wird, die büdfrequent gesteuert wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

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Claims (7)

1 2 Schieberegister ausgebildet ist Patentansprüche: 7. Fernsehaufnahmeanordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ver-

1. Fernsehaufnahmeanordnung mit in Reihen und zögerungsanordnung (30) mit reihengeschalteten Spalten angeordneten Informationsaufnahme- und s Flip-Flop-Schaltungen ausgebildet ist speicherelementen und mit einer Steuerschaltung

zum nacheinander reihenweisen Auslesen der Infor-

mation zu Ausgingen der Elementespalten, und mit einem Pufferregister zwischen den Ausgängen der

Elementespalten und einem Ausgangsschieberegi- io Die Erfindung bezieht sich auf eine Femsehaufnahster, wobei der Ausgang der Aufnahmeanordnung meanordnung mit in Reihen und Spalten vorgesehenen ein Bildsignal führt, das einem aus einem ersten und Informationsaufnahme- bzw. -speicherelementen nach einem zweiten Teilbild im Zeilensprungverfahren dem Oberbegriff des Hauptanspruchs, aufgebauten Bild entspricht, dadurch gekenn- Eine derartige Aufnahmeanordnung ist in der niederzeichnet, daß das Pufferregister (BR) mit einer 15 ländischen Offenlegungsschrift 78 00 610 beschrieben Steuerschaltung (BG) verbunden ist, durch die in je- worden. Darin ist beschrieben, daß bei einer bestimmten der ersten Teilbilddauer des Zsilensprung-Pildes je- Ausbildung der Aufnahmeanordnung, und zwar als Lade aufgenommene Informationsladung einer EIe- dungsinjektionsanordnung, ein Bildsignal im Zeilenmeniereihe (P 1, P2,... Pm) unmittelbar, und voll- sprungverfahren erhalten werden kann, wenn die EIesändig weitergeschoben wird und in jeder zweiten 20 mentereihen auf eine bestimmte Art und Weise ausgele-Teilbilddauer des Zeilensprung-Bildes jede aufge- sen werden. In dem ersten Teilbiid werden die Elemennommene Informationsladung einer Elementereihe tereihen einzeln in der Folge 1,2,3 usw. bis η ausgelesen. (Pi, P2,... Pm) zur Hälfte weitergeschoben wird In dem zweiten Teilbild werden die Elementereihen je- und zur Hälfte in dem genannten Pufferregister (BR) weils zweimal ausgelesen, und zwar gleichzeitig und festgehalten wird zum Addieren zu der weiterzu- 25 kombiniert, zunächst mit der vorhergehenden Reihe schiebenden Hälfte der Informationsladung der und danach mit der nachfolgenden Reihe. Dadurch wird nachfolgenden Elementereihe. in dem zweiten Teilbild ein Bildsignal erhalten, das aus

2. Fernsehaufnahmeanordnung nach Anspruch 1, der Information der Elementereihen 1 +2,2 + 3,3 + 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Pufferregister usw. bis (n — 1) + η aufgebaut ist, wobei weiterhin eine (BR) mit einer Halbleiterladungstransportanord- 30 Halbierung des Signalwertes durchgeführt ist. Es stellt nung ausgebildet ist, wobei zwischen jedem mit ei- sich heraus, daß durch die Signalmittelung in dem zweinem Ausgang (X) der Elementereihe verbundenen ten Teilbild Information erhalten wird, die zwischen den Eingang und jedem Ausgang des Pufferregisters Rtihen des ersten Teilbildes liegt, was einem Bild im (BR)mindestens vier Pufferregisterstufen (B) in Rei- Zeilensprungverfahren entspricht. Die Anforderung, he vorhanden sind. 35 daß in der Aufnahmeanordnung die Elemeniereihen

3. Fernsehaufnahmeanordnung nach Anspruch 2, zweimal in den zweiten Teilbildern ausgelesen werden dadurch gekennzeichnet, daß das Pufferregister müssen, führt zu der Verwendung einer Aufnahmean-(BR) fünf mit der Steuerschaltung (BC) verbundene Ordnung mit einer nicht destruktiven Auslesung der EIe-Registerstufen (B) in Reihe aufweist. mentereihen. Diese nicht destruktive Auslesung gibt es

4. Fernsehaufnahmeanordnung nach Anspruch 3, 40 bei Ladungsinjektionsanordnungen, die mit sogenanndadurch gekennzeichnet, daß von der Reihe von ten Parallelinjektion betrieben werden, wobei die Funk-Pufferregisterstufen (B) die zweite (B 2) und vierte tionen der Signalladungsdetektion und -injektion ge-(B4) gegenüber der mittleren, dritten (B 3) Register- trennt sind. Bei Aufnahmeanordnungen, die mit Lastufe symmetrisch ausgebildet sind. dungsübertragungsanordnungen aufgebaut sind, findet

5. Fernsehaufnahmeanordnung nach einem der 45 eine destruktive Auslesung statt, wobei Signalladungsvorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, detektion mit der Wiederherstellung einer Bezugsladaß die Steuerschaltung (BG) für das Pufferegister dung einhergeht. Bei derartigen Anordnungen kann die (BR)mh Eingängen (20 bzw. 21) zum Zuführen eines beschriebene Art und Weise der Auslesung mit einer Horizontal- (HS) und eines Vertikal-Synchronsi- wiederholten Auslcsung der Elementereihen nicht angnals (VS)ausgebildet ist, wobei der Eingang (20) für 50 gewandt werden.

das Horizontal-Synchronsignal (HS) über eine erste Aus »IEEE Transactions on Electron Devices« ED-20. Verzögerungsanordnung (24) und logische Tore (26, Nr. 6 (1973), Seite 535-541, insbesondere F i g. 2c mit 27, 28, 34, 35) mit Ausgängen (29, 36) der Steuer- zugehöriger Beschreibung, aus der US-PS 39 32 775, schaltung (BG) verbunden ist, von welchen Ausgän- insbesondere F i g. 4 mit zugehöriger Beschreibung und gen einer (29) mit einem Eingang einer zweiten Ver- 55 aus »Elektroniker« Nr. 3 (1978), Seite 7-15, insbesonzögerungsanordnung (30) verbunden ist, von der dere Bild 14 mit zugehöriger Beschreibung sind Anord-Ausgänge mit Ausgängen (31, 32) der Steuerschal- nungen zur Realisierung des Zeilensprungverfahrens tung (BG) verbunden sind, wobei der Eingang (21) bei bildorganisierten CCD-Sensoren bekannt, bei denen für die Zufuhr des Vertikal-Synchronsignals (VS) ebenfalls ein Speicherteil zum Speichern der auszulcüber eine Frequenzteilerschaltung (33) mit einem 60 senden Information vorgesehen ist. Die dort beschrie-Teiler entsprechend zwei in Reihe mit einem logi- benen Speicherteile nehmen jedoch das gesamte Teilschen Tor (35), von dem ein Eingang an einem Aus- bild ohne Umordnung einzelner Zeilen auf. So wird beigang der zweiten Verzögerungsanordnung (30) liegt, spieisweise bei der Anordnung nach »Elektroniker«, mit einem Ausgang (36) der Steuerschaltung (BG) Nr. 3 (1978), Seite 7-15, bei CCD-Sensoren nach dem verbunden ist. ₆₅ Zwischenspaltenprinzip jedem CCD- Element zwei BiId-

6. Fernsehaufnahmeanordnung nach Anspruch 5, punkte zugeordnet, die abwechselnd ausgelesen werdadurch gekennzeichnet, daß die erste Verzöge- den.

rungsanordnung (24) als ein Reihe-ein, Parallel-aus- Aus der DE-PS 28 34 761 ist eine Steuerschaltung für