DE3223809A1 - Festkoerper-bildabtastvorrichtung - Google Patents
Festkoerper-bildabtastvorrichtungInfo
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Description
Festkörper-Bildabtastvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung
für das Abtasten von Bildern.
Bei einem (zweldimensionalen) BildUbertragungs-Flächen-. sensor war im Falle des NTSC-Systems eine Anzahl von
Zellen in der Längsrichtung eines Bildaufnahmebereichs gleich 245, nämlich ungefähr die Hälfte der Anzahl vun
Abtastzeilen, so daß die Anzahl von Bildelementen, die in den jeweiligen Zellen gleichzeitig gespeichert werden
konnten, entsprechend einem Teilbild gleich 245 war, da
jede Zelle den Photoempfang und die Übertragung ausführte; einem Teilbild entsprechende Bilder wurden dadurch erzielt,
daß eine Zwischenzeilen-^erschachtel.ung ausgeführt wurde, die das Auslesen einer dem einen Teilbild
entsprechenden Signalladung, die darauffolgende Bildaufnahme unter Bewegen der wirksamen Photoempfangsfläche
einer jeden Zelle und das nachfolgende Auslesen der dem einen Teilbild entsprechenden Größe umfaßt.
Ein derartiges System entspricht sehr gut dem NTSC-Fernsehsystem
und kann trotz tier geringen Anzahl von Zellen eine hinsichtlich des Auflösungsvermögens hervorragende
Bildqualität liefern.
A/25
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Andererseits wurden in den letzten Jahren auch Studien und Entwicklungsarbeiten hinsichtlich der Aufnahme von Bildern
unter Einsatz einer Bildabtastvorrichtung wie einer Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) statt des herkömmlichen
Silbersalzfilms unter der Bezeichnung "Videostandbildkamera" oder "Videophotografie" sowie hinsichtlich der
magnetischen Aufzeichnung der aufgenommenen Bilder ausgeführt. Wenn bei. einem derartigen System der herkömmliche
Bildübertragungs-Flächensensor eingesetzt wird, besteht
eine Unzulänglichkeit darin, daß bei dem Versuch der Aufzeichnung
eines Vollbilds für die Erzielung hoher Bildqualität das sich ergebende Bild aus zwei Teilbildern besteht,
die voneinander zeitlich geringfügig, nämlich um l/6o s hinsichtlich der Bestimmung der Fernsehsignalgeschwindigkeit
abweichen und bei der Aufnahme eines Bilds eines bewegten Objekts nur ein unansehnliches bzw. unscharfes
Bild erzielbar ist; falls zum Vermeiden dieser Erscheinung die Einzel-Teilbildaufzeichnung angewandt
wird, ist die Auflösung in der vertikalen Richtung auf ungefähr die Hälfte verringert.
Im Hinblick auf diese Unzulänglichkeit des Stands der
Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Festkörper-Bildabtastvorrichtung zu schaffen, die für eine Videostandbildkamera geeignet ist.
Ferner soll mit der Erfindung eine Festkörper-Bildabtastvorrichtung
geschaffen werden, mit der ein Bildsignal aus mehreren Teilbildsignalen von Bildern erzielbar ist, die
zum gleichen Zeitpunkt aufgenommen sind.
Weiterhin soll die erfindungsgemäße Festkörper-Bildabtastvorrichtung
sowohl für das Photografieren feststehender
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Bilder als auch für das Photografieren bewegter Bilder verwendbar sein.
Ferner soll mit der Erfindung eine für das Photografieren bewegter Bilder geeignete Festkörper-Bildabtastvorrichtung
geschaffen werden, die ein Teilbildsignal mit hoher Auflösung ergibt.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch den Aufbau einer Bildübertragungs-
Ladungskopplun&svorrichtung als erstes Ausfuhrungsbeispiel
der Festkörper-Bildabtastvorrichtung.
Fig. 2 ist eine schematische Ansicht eines Teilbereiches
der Ladungskopplungsvorrichtung gemäß dem ersten
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Ausführungsbeispiel.
Fig. 3 zeigt die Zustände innerer Potentiale der Ladungskopplungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 4 zeigt eine Ablauffolge bei der Verwendung der Bildabtastvorrichtung
gemäß dem ersuen Ausführungsbeispiel zum Aufnehmen eines feststehenden Bilds bzw.
zum Aufnehmen eines bewegten Bilds.
Fig. 5 ist ein Schaltbild einer Ansteuerungsschaltung der
Ladungskopplungsvorrichtung gemäß dem ersten Aus-•
führungsbeispiel.
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Fig. 6A ist ein Zeitdiagramm von Signalen an verschiedenen Teilen der Schältung nach Fig» 5 bei dem Aufnehmen
eines feststehenden Bilds.
5
5
Fig. 6b ist ein Zeitdiagramm von Signalen an verschiedenen Teilen der Schaltung nach Fig. 5 bei dem Aufnehmen
eines bewegten Bilds.
Fig. 7 zeigt schematisch den Aufbau einer Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung
als zweites Ausfuhrungsbeispiel der Festkörper-Bildabtastvorrichtung.
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht eines Teilbereiches
der Ladungskopplungsvorrichtung gemäß dem zweiten AusfUhrungsbeispiel.
Fig. 9 zeigt Zustände innerer Potentiale der Ladungskopplungsvi
spiel.
spiel.
lungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbei-
Fig. Io zeigt eine Ablauffolge bei der Verwendung der BlIdabtastvorrichtung
gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel zum Aufnehmen eines feststehenden Bilds bzw.
zum Aufnehmen eines bewegten Bilds.
Fig. 11 ist ein Schaltbild einer Ansteuerungsschaltung der Ladungskopplungsvorrichtung gemäß dem zweiten Aus-
fUhrungsbeispiel.
Fig. 12A ist ein Zeitdiagramm von Signalen an verschiedenen Teilen der Schaltung nach Flg. 11 bei dem Aufnehmen
eines feststehenden Bilds.
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Pig. 12B ist ein Zeitdiagramm von Signalen an verschiedenen Teilen der Schaltung nach Fig. 11 bei dem Aufnehmen
eines bewegten Bilds.
Die Flg. 1 zeigt den Aufbau einer Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung
als erstes Ausfuhrungsbeispiel der Festkörper-Bildabtastvorrichtung. In der Fig. 1 ist mit 1
ein Bildaufnahmebereich der Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung
(CCD) bezeichnet. In diesem Bildaufnahmebereich wird beispielsweise im Falle des NTSC-Systems
die Anzahl von Zellen in der Vertikalrichtung gleich-einer
Anzahl gewählt, die im wesentlichen gleich der Anzahl der Abtastzeilen ist, nämlich in der Größenordnung von 49o
liegt. D.h.·, diese Ladungskopplungsvorrichtung hat eine Zellenanzahl, die ungefähr doppelt so groß ist wie diejenige
bei den herkömmlichen Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtungen.
Die Anzahl der Zellen in Horizontalrichtung liegt gewöhnlich in der Größenordnung von 39o, 57o
oder 7°Ό, was .der Farbhilfsträgerfrequenz entspricht. Von
diesen Zellen sind in der Fig. 1 neun Elemente bzw. vier Elemente gezeigt. 2 ist eine Elektrode, die dazu dient, an
diesen Bildaufnahmebereich eine Spannung für den Lichtempfang und die Übertragung anzulegen. J5 ist ein Speicherbereich,
in dem die Anzahl der Zellen in der Vertikalrichtung ungefähr der Hälfte der Anzahl im Bildaufnahmebereich entspricht
und die Anzahl der Zellen in der Horizonuairichtung gleich
derjenigen in dem Bildaufnahmebereich ist. Dementsprechend hat dieser Speicherbereich eine Zellenanzahl, die im wesentlichen
gleich derjenigen der herkömmlichen Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung
ist. Mit 4 ist eine Elektrode bezeichnet, an die eine Spannung für das Übertragen von Ladung
angelegt wird. 5 ist ein Horizontalübertragungsregister, das als eine Reihe von LadungsUbertragungsbereichen aufge-
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baut ist, die eine Zellenanzahl hat, welche im wesentlichen
gleich der Zellenanzahl in der Horizontalriohtung in dem
Bildaufnahmebereicn oder dem Speicherbereich ist. Mit 6 ist
eine Elektrode zum Anlegen einer Spannung für das Übertragen
der Ladung in dem Horizontalübertragungsregister 5 bezeichnet. Mit 7 ist ein Verstärker für das Umsetzen der aus dem
Horizontal-Register 5 übertragenen Ladung in eine Ausgangsspannung
bezeichnet.
Es gibt verschiedenerlei Ladungsübertragungs-Verfahren, wie beispielsweise die Verfahren mit Einzelphasenansteuerung,
Zweiphasenansteuerung, Dreiphasenansteuerung, Vierphasen- !5 ansteuerung uswj bei dem Aufbau der Ladungskopplungsvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel kann irgend eines dieser Verfahren angewandt werden, wobei beispielsweise
das Einzelphasenansteuerunßs-Verfahren das in der US-PS
k 229 752 beschriebene sein kann.
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Die Fig. 2 ist eine schematische Draufsicht auf die Bildabtastvorrichtung
gemäß dem Ausführungsbeispiel. In der Fig. 2 sind mit 2o Kanalsperren zum Verhindern des Übertretens
von Ladung zwischen den Zellen in der Horizontalrichtung bezeichnet, während ein gestrichelter Abschnitt
21 ein Poly-Silizium-Elektroden-Abschnitt bzw. ein Abschnitt
einer Elektrode aus Poly-Silizium bzw. polykristallinem
Silizium in dem Bildaufnahmebereich ist; dieser Elektrodenabschnitt 21 hat einen ersLen Bereich I und
einen zweiten Bereich II, die sich voneinander hinsichtlich des Potentialzustands in dem Silizium unterscheiden.
Mit 22 ist eine in dem Silizium gebildete virtuelle bzw. Scheinelektrode bzw. ein Scheinelektrodenabschnitt bezeichnet,
in welchem in dem Silizium ein dritter Bereich III und ein vierter Bereich IV gebildet sind, die voneinander hin-
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sichtlich des Potentialzustands verschieden sind. Der erste bis vierte Bereich bilden eine Zelle in der Vertikalrichtung.
Abschnitte 24 und 25 sind jeweils gleichartig wie die
Abschnitte 21 bzw. 22 des Bildaufnahmebereichs aufgebaut. Die an den Abschnitten 24 und 25 gespeicherten Ladungsmengen
betragen jedoch ungefähr das Doppelte der an den Abschnitten
21 und 22 gespeicherten Mengen.
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Die Fig. 3 zeigt die Zustände innerer Potentiale der Ladungskopplungsvorrichtung mit dem in Fig. 2 gezeigten Aufbau.
Mit Jo sind die Poly-Silizium-Elektroden des Bildaufnahmebereichs
entsprechend dem Abschnitt 21 nach Fig. 2 bezeichnet. Alle Elektroden des Bildaufnahmebereichs sind miteinander
verbunden, wobei an die Elektroden eine Spannung für die Ladungsübertragung angelegt werden kann. Der Abschnitt unterhalb
diesen Elektroden ist gemäß der Beschreibung im Zusammenhang mit der Flg. 2 in einen ersten und einen zweiten
Potentialbereich aufgeteilt, von denen der erste Bereich I ein höheres Potential als der zweite Bereich II hat.
Die gestrichelten Linien in Fig. 3 zeigen die Zustände bei
hohem negativem Potential an den Elektroden 3o, während die ausgezogenen Linien die Potentiale in dem Falle zeigen,
daß die Potentiale der Elektroden J>o geringfügig negativ
oder positiv sind.
Das Potential an dem Scheinelektrodenabschnitt. 22 nach Fig.
2 ist so gewählt, daß gemäß der Darstellung in Fig. Z>
der dritte Bereich III ein geringfügig höheres Potential als der vierte Bereich IV hat. Das Potential an diesem Abschnitt
hängt nicht von der an die Elektroden 3o angelegten Spannung
ab, sondern wird ständig konstant gehalten. Demnach wird
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beim Anlegen einer vorbestimmten Spannung an die Poly-
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Silizium-Elektroden Ladung gespeichert, die aufeinanderfolgend durch das Anlegen einer impulsaruigen Spannung
übertragen wird.
In der Fig. 3 sind 32 Poly-Silizium-Elektroden des Speicherbereichs.
Die inneren Potentiale dieses Speicherbereichs sind im wesentlichen gleichartig zu denjenigen des Bildaufnahmebereichs
gebildet.
Ein erster bis vierter Bereich des Speicherbereichs ist entsprechend dem ersten bis vierten Potentialbereich des
Bildaufnahmebereichs als I', II1, III1 bzw. IV1 bezeichnet.
In der Fig. 3 ist 33 ein Horizontalübertragungsregister, dessen eine Seite mittels einer Kanalsperre abgeschlossen
ist. In der Fig. 3 bezeichnet 3^ den Potential zustand des
Kanalsperrenbereichs.
Anhand der Fig. 1 bis 3 wird nun die Ladungsbewegung beschrieben.
Die in dem Bildaufnahmebereich gespeicherte Ladung wird
2g durch das Anlegen einer Impulsspannung an die Elektroden
3o übertragen, so daß sie in den vierten Potentialbereich des Abschnitts 25 nach Fig. 2 gelangt. Wenn zu diesem Zeitpunkt an die Elektroden 3o ein geringfügig negatives oder
positives Potential angelegt wird, wird der durch die ausgezogenen Linien in Fig. 3 dargestellte Potentialzustand
herbeigeführt, so daß die Ladung aus dem vierten Bereich über den ersten Bereich in den zweiten Bereich eintritt.
Wenn dann an die Elektroden 3o ein hohes negatives Potential
angelegt wird, wird die Ladung aus dem zweiten Bereich II über den Bereich III' in denBereich IV1 übertragen. Wenn
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zu diesem Zeitpunkt an den Elektroden 32 des Speicherbereichs ein geringfügig negatives oder positives Potential
anliegt, haben die Potentiale der Bereiche I1 und II' einen
Abfall gegenüber dem Potential des Bereichs IV1, so daß die
Ladung aus dem Bei-eich IV1 zu dem Bereich II1 übertragen
wird. Wenn an die Elektroden 32 des Speicherbereichs wiederholt eine impulsartige Spannung angelegt wird, wird der
1P vorstehend beschriebene Übertragungsvorgang wiederholt und
die zu dem Speicherbereich übertragene Ladung zu dem Horizontalübertragungsregister
übertragen. Danach wird mittels eines gleichartigen Vorgangs auch in dem HorizontalUbertragungsregister
die Ladung ausgelesen. Der Aufbau des Horizontalübertragungsregisters ist im wesentlichen gleichartig
einem' mit 123 bezeichneten Übertragungsregister nach
Fig. 8, Jedoch ist die Vertikalrichtung mittels einer Kanalsperre abgeschlossen, so daß die Übertragung nur in der
Horizontalrichtung erfolgt.
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Anhand der Fig. Λ (a) und (b) wird nun die Betriebsweise
beim Betreiben der Bildabtastvorrichtung als tatsächliche Kamera beschrieben. Die Fig. 4 (a) zeigt die Betriebsbedingungen
beim Betreiben der Bildabtastvorrichtung als
Videostandbildkamera zur Erzielung von Standbildern, während
die Fig. h (b) die Bedingungen beim Betreiben der Bildabt astvorrichtung als herkömmliche Videokamera zum Erzielen
von fortlaufenden bzw. Laufbildern (bewegten Bildern) zeigt.
Ein Zustand (a-1) nach Fig. K (a) stellt einen Gesamtlöschzustand
dar, bei dem die dui-ch einen Dunkelstrom oder dergleichen
unmittelbar vor dem Belichtungsvorgang gespeicherte unerwünschte Ladung über eine Überstrahlungsschutz-Senke
(Drain) oder durch Betreiben der Ladungskopplungsvorrichtung 35
mit hoher Geschwindigkeit entladen wird. Dann wird ein nijsht
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gezeigter Verschluß betätigt, woraufhin der Zustand auf den Belichtungszustand, nämlich einen Speicherzustand (a-2)
des Bildaufnahmebereichs 1 wechselt.
Nach dem Schließen des Verschlußes wechselt der Zustand auf einen Zustand (a-3), bei dem Ladungen wie beispielsweise
in Zellen (1,1), (1,2), (1,5) und (1,4) nach Pig. I gespeicherte
Signalladungen zu Zellen 114,1,1, £4,2J,E4,3i
und L4,4l verschoben werden, die in den Zellen (2,1),
(2,2), (2,3) und (2,4) gespeicherten Signalladungen zu den Zellen (1,1), (1,2), (1,3) und (1,4) verschoben werden und
die in den anderen Bildelementen bzw. Bildelement-Zellen gespeicherten Signalladungen auf gleichartige Weise um die
einer Zelle entsprechende Strecke in der Vertikalrichtung verschoben werden, Dies wird aufeinanderfolgend wiederholt,
wodurch die Signalladungen als zeitlich serielle Signale in der Reihenfolge (1,1), (1,2), (1,3), (1,4);
(2,1), (2,2), (2,3) ..., (ö,3), (ö,4)j (9,1), (9,2), (9,3),
(y,4) aus dem Horizontalschieberegister bzw. Horizontalübertragungsregister
ausgegeben werden. In diesem Fall können die Signalladungen auch mit einer von der Auslese-
„_ frequenz verschiedenen Frequenz übertragen werden, bis sich
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die Signalladungen der Zellen (1,1) bis (4,4) aus den Zellen Cl,ll bis I4,4l herausbewegen.
Mittels des vorstehend beschriebenen Vorgangs kann für das
3Q Speichern ein Standbildsignal erzielt werden, das einem
einzelnenVollbild zum gleichen Zeitpunkt entspricht. Es
wird nun die Betriebsweise beim Betreiben dieser Bildabtastvorrichtung als Videokamera für die gewöhnliche fortlaufende
Photografie (Laufbildphotografie) beschrieben.
Ein Zustand (b-l) nach Fig. 4 (b) stellt den dem Zustand
(a-l) nach Fig. 4 (a) entsprechenden Gesamtlöschzustaud dar.
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Dieser Vorgang ist jedoch nicht unerläßlich, da im Falle "
eines bewegten Bilds selbst dann, wenn ein dem ersten Einzel Teilbild entsprechendes Signal Rauschen enthält, das Signal
lediglich einen Teil des ganzen darsuellt, und da dieser Teilbereich seitens des Aufzeichnungsgeräts so gestaltet
werden kann, daß das Signal nicht als Aufzeichnungssignal herangezogen wird. Ferner ist in diesem Fall kein Verschluß
erforderlich, während dagegen das Speichern und das Auslesen abwechselnd wiederholt werden, (b-2), (b-2)', ...
stellen Speicherzustände dar, wobei mittels des Apostrophs das zweite Teilbild bezeichnet ist. D.h., die bei (b-2) gespeicherte
Ladung wird bei (b-j5) ausgelesen und die bei
(b-2)1 gespeicherte Ladung wird bei (b-jj)' ausgelesen.
(b-4) ist ein Zustand, bei dem dxe in dem Bildaufnahmebereich gespeicherte Ladung zu dem Speicherbereich übertragen
wird.
Die Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel hat in der Vex-tikalrichtung 49o
Zellen im Bildaufnahmebereich und 245 Zellen im Speicherbereich,
so daß sie sich von dor herkömmlichen Bildilbertragungs-Ladungskopplungiivorrlohturig
hin:jlchtlich doa Betriebs
Vorgangs der Übertragung der Ladung aus dem Bildaufnahmebereich
zu dem Speicherbereich und des Zwischenzeilen-Verfahrens unterscheidet. Dieser BetriebsVorgang wird anhand
der Fig. 1 beschrieben.
Bei dem ersten Teilbild werden die in den Zellen (1,1), (1,2), (1,5) und (1,4) gespeicherten Ladungen zu den Zellen
C2ML [4,2l,L4,3] und L4,43 des Speicherbereichs 3 übertragen.
Darauf folgend werden gleichermaßen die Ladungen der Zellen (2,1), (2,2), (2,3) und (2,4) zu den Zellen
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£4,1], 14,2], [4,3] und 14,4.1 übertragen. Wenn die Gestaltung
so getroffen ist, daß zu diesem Zeitpunkt keine Impulsspannung an dem Speicherbereich angelegt wird, sondern die
vorangehend angelegte Spannung unverändert verbleibt, werden in diesen Zellen zwei Zeilen des Bildaufnahmebereichs
addiert. Darauf folgend erfolgt in dem Speicherbereich die Übertragung bzw. Verschiebung um eine Zeile, wonach aur
die vorangehend beschriebene Weise zwei Zeilen aus dem Bildaufnahmebereich übertragen werden. Wenn auf diese
Weise das erste Teilbild ausgelesen ist und danach das nächste Teilbild ausgelesen wird, wobei die Ladungskopplungsvorrichtung
so betrieben wird, daß die zu addierenden Zelleninhalte jeweils um eine Zeile verschoben werden,
nämlich (2,1) und (3,1), (4,1) und (5,1) addiert werden,
kann ein Signal unter Verschachtelung bzw. Zwischenzeilen-Zusammensetzung mit dem vorangehenden Teilbild erzielt
werden.
In der Fig. 5 ist eine Ansteuerungsschaltung der in den
Fig. 1 bis 3 gezeigten Ladungskopplungsvorrichtung gezeigt, während in der Fig. 6 Zeitdiagramme für diese Schaltung gezeigt
sind. Die Fig. 5 zeigt ein Beispiel für die Ansteuerungsschaltung der Ladungskopplungsvorrichtung gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel, die Fig. 6 A zeigt ein Zeitdiagramm für verschiedene Teile der Schaltung nach Fig. 5
bei dem Aufnehmen eines stehenden Bildes und die Fig. 6 B zeigt ein Zeitdiagramm für die verschiedenen Teile der
Schaltung nach Fig. 5 bei dem Aufnehmen eines bewegten
Bildes. Die Figuren sind derart zu verstehen, daß bei hohen Pegeln von Taktimpulsen ^11, Φγ■* und rf*u gemäß den Fig. 6A
und 6b an die betreffende Elektrode ein geringfügig negatives oder positives Potential angelegt wird, während bei
niedrigen Pegeln der Taktimpulse an die betreffende Elek-
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trode ein negatives Potential angelegt wird.
In der Fig. 5 ist 51 ein Startschalter; 52 bezeichnet eine
monostablle Kippstufe; 53 bezeichnet einen Taktoszillator,
der Taktimpulse mit einer vorbestimmten Frequenz erzeugt; 5^ ist ein Zähler; 55 ist ein Festspeicher, der entsprechend
dem Zählwert des Zählers die Taktimpulse φΛΛ, φΛ-τ und φΛ].
αϊ ι.? ι1*
erzeugt und der so programmiert ist, daß er die in den Fig.
6A und öB gezeigten Impulssignale erzeugt. 56 ist ein
Umschalter zum Umschalten zwischen Standbildaufnahme (S) und Laufbildaufnahme (M); 57 ist ein RS-Flip-Flop;
58 ist eine Verschluß-Treiberschaltung; 59 bis 6l sind
Ladungskopplungsvorrichtungs-Treiberschaltungen; mit 62 ist ein Verschluß bezeichnet, während mit 63 ein Objektiv
bezeichnet it.t.
Wenn der Startschalter 51 betätigt wird, erzeugt die monostabile
Kippstufe 52 einen Impuls SP, wodurch der Inhalt des Zählers 52I- gelöscht wird. Der Zähler 5^ führt entsprechend
den Taktimpulsen aus dem Taktoszillator 53 einen HochzählungsVorgang aus. Der Zählwert des Zählers 5^ wird
als Eingangssignal an den Festspeicher (ROM) 55 angelegt, der jeweils entsprechend der mittels des Umschalters 56
gewählten Aufnahmeart der Verschluß-Treiberschaltung 5Ö
und den Treiberschaltungen 59 und 6l Signale zuführt. Wenn der Umschalter 56 auf einen Kontakt S geschaltet ist, gibt
g0 der Festspeicher 55 Signale entsprechend dem Zeitdiagramm
in Fig. 6a ab. Wenn der Umschalter 56 auf einen Kontakt M
geschaltet ist, gibt der Festspeicher 55 Signale entsprechend dem Zeitdiagramm in Fig. 6B ab. D.h., in dem Festspeicher
55 sind eine Tabelle zum Aufnehmen eines feststehenden Bildes und eine Tabelle zum Aufnehmen eines bewegten Bilds
enthalten. Falls bei der Aufnahme des feststehenden Bildes
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bzw. Standbildaufnahme die ganze Signalladung einmal ausgelesen
ist, ist der Betriebsvorgang beendet, so daß. daher von dem Festspeicher 55 ein Abschlußsignal STP abgegeben
wird, um das Flip-Flop 57 zu setzen und dann den Zähler 54
in dessen Sperrzustand zu versetzen. Im Falle der Aufnahme des bewegten Bildes bzw. der Laufbildaufnahme wird gemäß
der Darstellung in Fig. 6b der gleiche Auslesevorgang wiederholt, so daß daher kein Abschlußsignal STP abgegeben
wird.
In der Fig. 6 ist VS ein Videoausgangssignal.
Anhand der Fig. 6A wird die Ansteuerung der Ladungskopplungsvorrichtung
bei der Standbildaufnahme beschrieben. Zur Vereinfachung ist angenommen, daß gemäß der Darstellung
in Fig. 1 der Bildaufnahmebereich der Ladungskopplungsvorrichtung neun Vertikal-Zellen und vier Horizontal-Zellen
aufweist. Zuerst werden die in dem Bildaufnohmebereich und
dem Speicherbereich gespeicherten Ladungen entladen.
An die Elektrode des Dildaufnahmebereichs 1 werden neun Taktimpulse φ., angelegt, so daß die Ladungen in dem BiIdaufnahmebereich
zu dem Speicherbereich 3 Übertragen werden.
Während die neun Taktimpulse φ., abgegeben werden, werden
vier Taktimpulse φ.-, an die Elektrode des Speicherbereichs
3.angelegt, so daß die Dunkelstromkomponente aus dem Speicherbereich
3 zu dem Horizontalübertragungsregister 5 übertragen wird. Darauffolgend werden vier Taktimpulse φ-~ an
die Elektrode 4 des Speicherbereichs 3 angelegt, so daß
die von dem Bildaufnahmebereich 1 zu dem Speicherbereich 3 übertragene Ladung zu dem Horizontalubertragungsregister
5 übertragen wird. Jedesmal dann, wenn ein Taktimpuls φ*-,
erzeugt wird, werden vier Taktimpulse φ, u an die Elektrode
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des HorizontalUbertragungsregisters 5 abgegeben, -wodurch
die Ladung aus dem Horizontalübertragungsregister 5 über den Verstärker 7 ausgegeben wird. Bei dem beschriebenen AusfUhrungsbeispiel
erfolgt der Löschvorgang an der Ladungskopplungsvorrichtung einmal fiir eine jede Zelle, jedoch
werden einige Löschvorgangszyklen notwendig, wenn ein großer Teil der Ladung zurückbleibt. Der Zustand wechselt
JO auf den Zustand (a-2); wenn dann von dem Festspeicher 55
ein Signal SD für das öffnen des Verschlußes abgegeben
wird, wird der Verschluß 62 geöffnet, so daß der Bildaufnahmebereich 1 mit dem Objektbild . belichtet wird. Nachdem
der Verschluß 62 für eine vorbestimmte Zeitdauer geöffnet war, wird er geschlossen, während inszwischen in den jeweiligen
Zellen des Bildaufnahmebereichs 1 jeweils eine der Helligkeit des Objektbilds entsprechende Ladung gespeichert
wird.
Nachdem der Verschluß geschlossen wurde, werden gleichzeitig vier Taktimpuläe ^,, und φ, ^ abgegeben, so daß die
Ladungen der Zellen (1,1) bis (1,4) nach Fig. 1 in die Zellen Cl,IJ bis [1,41 übertragen werden, aus den Zellen
(2,1) bis (2,4) zu den Zellen [2,1] bis Ϊ2,41 ....... aus
den Zellen (4,1) bis (4,4) zu den Zellen £4,17 bis [4,41,
aus den Zellen (5,1) bis (5,4) zu den Zellen (1,1) bis
(1,4), und aus den Zellen (y,l) bis (9,4) zu den
Zellen (5,1) bis (5,4) übertragen werden.
Danach werden von einem Zeitpunkt t,, an vier Taktimpulse jzf, j. abgegeben, so daß die unerwünschten Ladungen aus dem
Horizontalübertragungsregister 5 abgegeben werden. Zu einem Zeitpunkt t,2 werden die Taktimpulse jo,^ und jrf,, abgegeben,
so daß die in den Zellen (1,1) bis (1,4) während der Belichtung gespeicherten Ladungen in das Horizontalübertragungsregister
5 übertragen werden und von einem Zeitpunkt t,·.
DE 2262
an bei einem Impuls fi,u als Videoausgangssignal VS ausgegeben
werden.
Wenn dieser Vorgang neunmal wiederholt wurde, sind alle während dex· Belichtung in dem Bildaufnahmebereich 1 gespeicherten
Ladungen als Videoausgangssignal VS ausgegeben. Zu einem Zeitpunkt t,,- wird von dem Festspeicher
das Abschlußsignal STP abgegeben, woraufhin der Vorgang
der Ansteuerung der Ladungskopplungsvorrichtung beendet wird.
Die Betriebsweise während der Laufbildphotografie wird nun anhand der Fig. 6B beschrieben.
Zuerst wird der Startschalter 51 betätigt, so daß der
Zähler 5^ gelöscht wird. Während der Dauer des Zustande
(b-l) werden neun Taktimpulse ^11 abgegeben, so daß die
gesamte Ladung aus dem Bildaufnahmebereich 1 zu dem Speicherbereich
3 übertragen wird. Bei jedem zweiten Taktimpuls JZ^11 wird ein Taktimpuls fiy, abgegeben, wodurch die Ladung
aus dem Speicherbereich j5 zu dem Horizontalübertragungsregister
5 übertragen wird. Während der Periode (b-2) werden die Taktimpulse ^12. erzeugt, so daß die gesamten unerwünschten
Ladungen beseitigt werden. Ferner wird während der Periode (b-2) der Belichtungsvorgang an dem Bildaufnahmebereich
1 ausgeführt. Darauf folgend wird während der Periode (b-4) die in dem Bildaufnahmebereich 1 gespeicherte Signal-
ladung zu dem Speicherbereich 3 übertragen. Zu einem Zeitpunkt
tp. werden gleichzeitig der Ansteuerungs-Taktimpuls
φ.« für den Bildaufnahmebereich 1 und der Ansteuerungs-Taktimpuls
fiyy, für den Speicherbereich >
ausgegeben, wonach
bis zur Abgabe des Taktimpulses φΛ-, ein weiterer Taktimpuls
^
jrf., abgegeben wird, so daß daher die Ladungen der Zellen
-25- DE 2262
(1,1) bis (1,4) nach Fig. 1 und die Ladungen der Zellen
(2,1) bis (2,4) nach Fig. 1 in den Zellen [A,Ij bis C4,4j
zusammengefügt und gespeichert werden. Gleichermaßen werden die Ladungen der Zellen (2,1) bis (3,4) und (4,1) bis (4,4)
, , (7,1) bis (7,4) und (ö,l) bis (ö,4) in den Zellen
[4,13 bis C4,4] addiert und gespeichert. Während der
Periode (b-4) werden fünf Taktimpulse φ'.-^ abgegeben, so daß
daher die zusammengesetzten Ladungen aus den Zellen (1,1) bis (1,4) und (2,1) bis (2,4) in dem Horizontalübertragungsregister
bzw. Horizontalschieberegister 5 gespeichert werden, während die anderen zusammengefügten Ladungen in
den Zellen £1,1"3 bis U,4J, L2,U bis L2,4J und {3,Ij bis
.15 L5»43 des Speicherbereichs 3 gespeichert werden. Die nicht
mit anderen. Ladungen zusammengeführten Ladungen aus den Zellen (y,l) bis (y,4) werden in den Zellen [ 4,1 J bis Ϊ4,4]
gespeichert. Danach wechselt der Zustand auf die Auslese-Periode (b-2)1 für das erste Teilbild. Die Auslese-Periode
(b-2)1 entspricht gemäß den vorangehenden Ausführungen der Speicherungs-Periode für das zweite Teilb,ild, wobei
während dieser Periode das Einspeichern in den Bildaufnahmebereich 1 erfolgt. Hinsichtlich des Speicherbereichs 3 werdern
zuerst an die Elektrode des Horizontalübertragun6sregisters
Taktimpulse ^,^ angelegt, so daß die in dem Horizontalübertragungsregister
5 gespeicherten zusammengefügten Ladungen aus den Zellen (1,1) bis (1,4) und (2,1) bis (2,4)
ausgelesen werden. Darauf folgend werden die addierten Ladungen aus .den Zellen (3,1) bis (3,4) und (4,1) bis (4,4)
ausgelesen. Schließlich werden die Ladungen aus der Zelle (9,1) bis (9*4) ausgelesen. Dieses Signal wird jedoch nicht
als Videoausgangssignal VS verwendet.
Darauf'folgend wechselt der Zustand auf die zweite (b-4)-Periode,
so daß die Ladungen für das zweite Teilbild in den Speicherbereich 3 übertragen werden. Zu diesem Zeitpunkt
-26- DE 2262
wird ein von dem Betriebsvorgang bei der ersten Periode
(b-4) verschiedener Betriebsvorgang ausgeführt. Zu einem Zeitpunkt t^ wird nämlich ein Taktimpuls ^1, abgegeben,
so daß die Ladungen aus den Zellen (1,1) bis (1,4) zu den Zellen [4,l1 bis 14,43 übertragen werden. Darauf folgend
werden zu einem Zeitpunkt t^c die Ladungen aus dem Bildaufnahmebereich
Zeile für Zeile übertragen. Dann werden zu einem Zeitpunkt tp, Taktimpulse ^,. und φ.-, gleichzeitig
abgegeben, so daß die zusammengefügten Ladungen aus den Zellen (2,1) bis (2,4) und (3,1) bis (3,4) in den
Zellen C4,ll bis t4,43 gespeichert werden. Danach erfolgt
ein gleichartiger Betriebsvorgang, wodurch die Ladungen aus den Zellen (1,1) bis (1,4) in das Horizontalübertragungsregister
eingespeichert werden, die zusammengefaßten Ladungen aus den Zellen (2,1) bis (2,4) und (3,1) bis (3,4)
in die Zellen 1,1 bis 1,4 eingespeichert werden usw. und schließlich die zusammengefaßten Ladungen aus den Zellen
(0,1) bis (8,4) und (9,1) bis (9,4) in den Zellen L4.Π bis
£4,4 j eingespeichert werden. Dann werden die in dem Speicherbereich
3 gespeicherten Ladungen für das zweite Teilbild während der Periode (b-2) ausgelesen. Dabei werden
mittels der ersten vier Taktimpulse /zi, u die Ladungen aus
den Zellen (1,1) bis (1,4) ausgelesen, so daß diese daher
nicht als Videoausgangssignal herangezogen werden.
Die Betriebsvorgänge (b-2)—»-(b-4)—*- (b-2) '--*- (b-4) werden
gemäß der vorangehenden Beschreibung wiederholt.
Die Fig. 7 zeigt der Aufbau einer Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung
als zweites Ausführungsbeispiel der Festkörper-Bildabtastvorrichtung.
-27- DE 2262
In der Fig. 7 bezeichnet lol einen Bildaufnahmebereich der
Ladungskopplungsvorrichtung. Bei diesem Bildaufnahmebereich ist beispielsweise im Falle des NTSC-Systems die
Anzahl der Zellen in der vertikalen Richtung auf eine Anzahl gewählt, die im wesentlichen gleich der Anzahl der
Abtastzeilen ist, nämlich in der Größenordnung von 4yo liegt. D.h., diese Ladungskopplungsvorrichtung hat eine
Zellenanzahl, die ungefähr das Doppelte derjenigen der herkömmlichen Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung
ist. Als Zellenanzahl in der Horizontalrichtung im Bildaufnahmebereich
lol wird üblicherweise eine der Farbhilfsträgerfrequenz entsprechende Anzahl, nämlich eine Anzahl in
der Größenordnung von 39° oder 57o gewählt.
Bei dem Bildaufnahmebereich lol nach Fig. 7 ist ein Beispiel gezeigt, bei dem neun Elemente in der vertikalen Richtung
und vier Elemente in der horizontalen Richtung angeordnet sind. In der Fig. '{ ist Io2 eine Elektrode zum Anlegen einer
Spannung für den Lichtempfang und die Übertragung an diesen Bildaufnahmebereich.
In der Fig. 7 bezeichnet lo^ einen Speicherbereich, bei dem
in der vertikalen Richtung die Anzahl der Zellen ungefähr die Hälfte derjenigen bei dem Bildaufnahmebereich ist, während
in der' horizontalen Richtung die Anzahl der Zellen gleich derjenigen im Bildaufnahmebereich lol ist. Demgemäß
hat dieser Speicherbereich eine Zellenanzahl, die gleich derjenigen des Speicherbereichs der herkömmlichen Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung
ist.
Mit Io4 ist in der Fig. 7 eine Elektrode zum Anlegen einer
Spannung für die Ladungsübertragung an den Speicherbereich wie bei dem Bildaufnahmebereich bezeichnet.
-28- DE 2262
In der Fig. 7 ist Io5 ein HorizontalUbertragungsregister,
das einen Ladungsübertragungsbereich mit einer Reihe von
Zellen in einer Anzahl aufweist, die im wesentlichen gleich der Anzahl der Zellen des Bildaufnahmebereichs oder des
Speicherbereichs in der horizontalen Richtung ist.
Mit Io6 in Fig. 7 ist eine Elektrode für das Anlegen einer
Spannung für die Ladungsübertragung an das HorizontalUbertragungsregister
Io5 bezeichnet.
Io7 in Fig. 7 ist ein Verstärker zum Umsetzen der von dem
HorizontalUbertragungsregister Io5 her übertragenen Ladung
in eine Ausgangsspannung.
Diese Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung zeigt hinsichtlich des Aufbaus gegenüber dem herkömmlichen Ladungsübertragungs-Flächensensor
keine großen Unterschiede mit der Ausnahme, daß die Anzahl der Zellen des Bildaufnahmebereich in der vertikalen Richtung doppelt so groß
wie diejenige bei dem herkömmlichen Flächensensor ist. Ein großer Unterschied zwischen der Ladungskopplungsvorrichtung
und dem Flächensensor besteht jedoch darin, daß in der Ladungskopplungsvorrichtung zwischen dem Bildauf-
„_. nahmebereich lol und dem Speicherbereich lojü ein im wesentliehen
mit dem HorizontalUbertragungsregister Io5 identisches
zweites HorizontalUbertragungsregister lob angebracht ist. Mit Io9 ist eine Elektrode zum Anlegen einer
Spannung für das Übertragen der Ladung in dem zweiten Hori-
3Q zontalübertragungsregister bezeichnet, während Ho ein
Verstärker zum Umsetzen der übertragenen Ladung in eine Spannung ist.
Es gibt verschiedenerlei Ladungsübertragungs-Verfahren wie die Einzelphasenansteuerung, die Zweiphasenansteuerung, die
Dreiphasenansteuerung, die Vierphasenansteuerung usw., von
-29- DE 2262
denen jede anwendbar ist; zur Vereinfachung der Beschreibung werden jedoch nachstehend unter Bezugnahme auf die
Fig. 8 die Gestaltungen des zweiten HorizontalUbertragungsregisters
Io8 und des Speicherbereichs lo^ mit der Einzelphasenansteuerung
als Beispiel beschrieben.
Das hier genannte Einzelphasenansteuerungs-Verfahren ist in der US-PS 4 229 752 beschrieben, so daß hier die einzelnen
Schritte dieses Verfahrens nicht erläutert werden müssen.
In der Fig. b bezeichnet 12o eine Kanalsperre zum Verhindern
des Übertretens von Ladung zwischen den Zellen in der Hori-
zontalrichtung.
121 ist eine Poly-Silizium-Elektrode des Bildaufnahmebereichs
bzw. eine Elektrode aus polykristallinem Silizium, wobei der Abschnitt, an dem diese Elektrode angebracht ist, einen
Bereich A und einen Bereich B umfaßt, die voneinander hinsichtlich
des Potentialzustands in dem Silizium verschieden sind. 122 ist ein Abschnitt, in dem in dem Silizium eine
virtuelle bzw. Scheinelektrode gebildet ist. Der Abschnitt
122 umfaßt einen Bereich C und einen Bereich D, die von-25
einander hinsichtlich des Potentialzustands in dem Silizium verschieden sind.
In der vertikalen Richtung besteht eine Zelle aus diesen Bereichen A, B, C und D.
Mit 123 ist der Abschnitt des zweiten Horizontalübertragungsregisters
bezeichnet. In diesem Abschnitt hat eine Elektrode aus polykristallinem Silizium die Form von durch die Strichlierung
dargestellten Kammzähnen, wobei der Bereich unterhalb
-30- DE 2262
dieser Elektrode in Bereiche A1, B1 und A" aufgeteilt ist,
die sich hinsichtlich des Potentialzustands unterscheiden. Die Bereiche A' und A" sind hinsichtlich des Potentials
gleich, jedoch voneinander durch eine Kanalsperre getrennt. Bereiche C1 und D' sind auf das gleiche Potential wie der
Scheinelektroden-Abschnitt 122 des Bildaufnahmebereichs gelegt.
124 und 125 sind gleichartig wie die Abschnitte 121 bzw. 122 des Bildaufnahmebereichs aufgebaute Abschnitte.
Die in den Abschnitten 124 und 125 gespeicherten Ladungsmengen betragen ungefähr das Doppelte der in den Abschnitten
121 und 122 gespeicherten.
Die Fig. 9 zeigt die Zustände innerer Potentiale der Ladungskopplungsvorrichtung
mit dem in Fig. ti gezeigten Aufbau.
In der Fig. 9 sind mit 13o die dem Abschnitt 121 nach Fig.
ö entsprechenden Elektroden des Bildaufnahmebereichs bezeichnet,
die alle gemeinsam so geschaltet sind, daß an sie
eine Spannung für die Ladungsübertragung angelegt wird. Der Bereich unterhalb der Elektroden 1^o ist in die Bereiche
A und B gemäß der Beschreibung in Verbindung mit der Fig. aufgeteilt, wobei der Bereich A einen höheren Potentialzustand
als der Bereich B hat. Die gestrichelten Linien in
Fig. 9 zeigen den Zustand bei hohem negativen Potential
der Elektroden 13o, während die ausgezogenen Linien die
Potentiale bei einem geringfügig negativen oder positiven Potential der Elektroden 13o zeigen.
Das Potential des Scheinelektroden-Abschnitts 122 nach Fig. Ö ist in dem Bereich C geringfügig höher als im Bereich D,
wie es in Fig. 9 dargestellt ist. Das Potential in diesem
Abschnitt hängt nicht von der an die Elektroden 13o angelegten
Spannung ab, sondern isu ständig konstant gehalten. 35
Falls folglich an die Elektroden Ij5o eine vorbestimmte
-31- DE 2262
Spannung angelegt wird, wird Ladung gespeichert, während beim Anlegen einer impulsartigen Spannung an die Elektroden
13o Ladung übertragen wird, was jedoch nicht weiter erläutert werden muß.
In der Fig. 9 ist 131 die Elektrode des zweiten Horizontalübertragungsregisters.
Diese Elektrode ist von den anderen Elektroden gesondert, so daß an sie eine unabhängige Spannung
angelegt werden kann. Das innere Potential dieses zweiten Horizontalübertragungsregisters entspricht dem unterhalb
der Elektrode I31 in Fig. 9 gezeigten.
In der Fig. 9 sind die Elektroden des Speicherbereichs mit
132 bezeichnet. Die inneren Potentiale dieses Speicherbereichs sind denjenigen des Bildaufnahmebereichs gleichartig.
Mit 133 ist die Elektrode des ersten Horizontalübertragungsregisters
Io5 nach Fig. 7 bezeichnet. Das erste Horizontal-Übertragungsregister
ist,im Aufbau dem zweiten Horizontalübertragungsregister
gleichartig, unterscheidet sich von diesem jedoch darin, daß es an einer Seite mittels einer
Kanalsperre abgeschlossen ist. Mit 13^ ist der Potentialzustand
dieser Kanalsperre gezeigt. Nachstehend wird die Funktion der Ladungen in dem zweiten Horizontalübertragungsregiscer
beschrieben. Die in dem Dereich B des Bildaufnahmebereichs
gespeicherte Ladung wird in ihren Potentialen in den Bereichen A und B gemäß der Darstellung durch die gestrichelten
Linien in Fig. 9 durch das Anlegen einer Im-
pulsspannung mit negativem Potential an die Elektroden
angehoben und in den Potentialsenken-Bereich des Abschnitts 122 nach Fig. B übertragen. Wenn zu diesem Zeitpunkt an der
Elektrode 131 des zweiten HorizontalUbertragungsregisters
ein geringfügig negatives oder positives Potential angelegt . .
ist, nehmen die Potentiale der Bereiche A und B die durch
-32- . DE 2262
die ausgezogenen Linien in Fig. 9 dargestellten Potentialzustände an, so daß die Ladung aus dem Bereich D über den
Bereich Λ' in den Bereich B1 gelangt. Wenn darauf folgend
an die Elektrode I3I ein hohes negatives Potential angelegt
wird, nehmen die Potentiale der Bereiche A' und B' die durch die gestrichelten Linien gezeigten Zustände an,
so daß die Ladung aus dem Bereich B1 über den Bereich C'
(der ein durch die gestrichelte Linie dargestelltes vorbestimmtea Potential hat) zu dem Bereich D1 übertragen (der
ein durch die gestrichelte Linie dargestelltes vorbestimmtes Potential hat). Wenn zu diesem Zeitpunkt an die Elektroden
132 des Speicherbereichs eine geringfügig negative
oder positive Spannung angelegt wird, fallen gemäß der Darstellung
durch die ausgezogenen Linien die Potentiale von dem Bereich D1 zu den Bereichen A'" und B" hin ab, so daß
die Ladung aus dem Bereich D' über den Bereich A1" zu dem
Bereich B" übertragen wird.
Die auf diese Weise zu dem Bereich B" des Speicherbereichs übertragene Ladung wird über den Bereich C" zu dem Bereich
D" übertragen, da durch das Anlegen einer impulsartigen
üpanriung mit negativem Potential an die Elektroden 1J52 des
Speicherbereichs die Potentiale an den Bereichen A1" und
B" zu den mit den gestrichelten Linien dargestellten werden. Darauf folgend wird durch das Anlegen einer Impulsspannung
als Ansteuerungssignal an die Elektroden I32 die gespeicherte
Ladung in der Aufeinanderfolge B" —*-D" —^B" übertragen
und schließlich zu dem ersten Horizontalübertragungsregister
I05 übertragen, wonach sie über das erste Horizontalübertragungsregister Io5' ausgelesen werden kann. Der vorstehend
beschriebene Ladungsfluß zeigt, daß der Betriebsablauf völlig demjenigen bei der herkömmlichen Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung
gleichartig ist, das nicht das
-33- DE 2262
zweite Horizontalübertragungsregister hat.
Es wird nun der Ladungsfluß in dem Fall beschrieben, daß das Signal über das zweite HorizontalUbertragungsregister
ausgelesen wird.
Bei dem vorangehend beschriebenen Betriebsvorgang wurde die zu dem Bereich D1 übertragene Ladung durch das Anlegen
eines geringfügig negativen oder positiven Potentials an die Elektroden 132 des Speicherbereichs zu dem Speicherbereich
übertragen, jedoch wird an diese Elektroden eine
hohe negative Spannung angelegt, um die Potentiale der 15
Bereiche A'" und B" auf den durch die gestrichelten Linien gezeigten zu halten , und eine impulsartige Spannung an
die Elektrode 1^1 für das zweite HorizontalUbertragungsregister
angelegt, um die Potentiale der Bereich A" und B'
abwechselnd auf die durch die ausgezogenen Linien und die 20
durch die gestrichelten Linien dargestellten Zustände zu verschieben, wodurch die Ladung in dem Bereich D1 zu A"
—■*- B1 —*-C' —*-D' in der horizontalen Richtung übertragen
wird und über den Verstärker Ho nach Fig. 7 der Signalauslesevorgang
erfolgt.
25
25
Zum Beschreiben des Betriebsvorgangs beim Betreiben der
Bildabtastvorrichtung als tatsächliche Kamera wird nun auf die Fig. Io Bezug genommen.
Die Fig. Io (a) zeigt Betriebszustände beim Betreiben der
Bildabtastvorrichtung als Videostandbildkamera, während die Fig. Io (b) die Betriebszustände beim Betreiben der
Bildäbtastvorrichtung als Videokamera für die Aufnahme bewegter
Bilder zeigt.
-34- .;'. ..DE 22-62:-
Zunächst wird der Fall beschrieben, daß die Bildabtastvorrichtung
als Videostandbildkamera betrieben wird.
Ein Zustand (S-I) nach Fig. Io (a) stellt einen Gesamtlöschzustand
dar, bei dem die durch einen Dunkelstrom oder dergleichen gespeicherte Ladung unmittelbar vor dem Belichtungsvorgang
über eine Überstrahlungsschutz-Senke abgejQ leitet wird oder bei dem die Ladungskopplungsvorrichtung
mit einer hohen Geschwindigkeit betrieben wird, um die Ladung nach außen zu führen und zu beseitigen.
Danach wird der Verschluß geöffnet, wobei der Zustand auf den Belichtungszustand, nämlich einen Speicherzustand (St2)
des Bildaufnahmebereichs wechselt. Danach wechselt der Zustand auf einen Auslese-Zustand (S-j5) für das erste Teilbild
an dem HorizontalUbertragungsregister Io8.
Bei dem Zustand (S-2) wird der Verschluß nach einer vorbestimmten
Belichtungszejt geschlossen und in den jeweiligen,
in Fig. 7 gezeigten Zellen ein Bildsignal (eine Ladung) gespeichert, wonach bei dem Zustand (S-3) die in den Zellen
des Bildaufnahmebereichs gespeicherten Ladungen um jeweils zwei Zeilen in der Vertikalrichtung übertragen werden. D.h.,
bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 werden die in den Zellen (1,1) bis (1,4) gespeicherten Ladungen über das zweite
HorizontalUbertragungsregister Io8 zu den Zellen £4, Il bis
t4,4I des Speicherbereichs übertragen, während die in den
Zellen (2,1) bis (2,4) gespeicherten Ladungen in das zweite HorizontalUbertragungsregister Io8 übertragen werden.
Gleichermaßen werden die in den Zellen der anderen Zeilen gespeicherten Ladungen gleichfalls um zwei Zeilen verschoben.
Dadurch werden die in <l<m Abschnitten (.5,1) bis (3,4), (4,1)
bis (4,4), (5,1) bis (L),4), (6,1) bis (6,4), (7,1) bis (7,4),
(8,1) bis (8,4) und (y-, 1) bis (9,4) gespeicherten Ladungen
-35- DE 2262
jeweils zu den Abschnitten (1,1) bis (1,4), (2,1) bis (2,4), (3,1) bis (3,4), (4,1) bis (4,4), (5,1) bis (5,4), (6,1)
bis (6,4) und (7,1) bis (7,4) übertragen.
Nachdem die Ladungen auf diese Weise um zwei Zeilen verschoben wurden, werden die zu dem zweiten Horizontalübertragungsregister
loB übertragenen Ladungen über den Verstärker Ho nach außen abgegeben. Dadurch werden die auf
die vorangehend beschriebene Weise zu dem Horizontalübertragungsregister Io8 übertragenen gespeicherten Ladungen,
nämlich die während der Belichtung in den Zellen (2,1) bis (2,4) gespeicherten Ladungen in serieller Weise ausgegeben.
Danach werden die in den Zellen des Bildaufnahmebereichs
gespeicherten Ladungen erneut um zwei Zeilen verschoben. Dadurch werden die zu den Zellen bzw. dem Abschnitt (1,1)
bis (1,4) übertragenen Ladungen, nämlich die während der Belichtung in den Zellen ,(3,1) bis (3,4) gespeicherten
Ladungen über das Horizontalübertragungsregister zu den Zellen C4,Il bis L4,43 des Speicherbereichs verschoben,
während die zu den Zellen bzw. dem Abschnitt (2,1) bis (2,4) übertragenen Ladungen, nämlich die während der Belichtung
in den Zellen (4,1) bis (4,4) gespeicherten Ladungen zu dem Horizontalübertragungsregister Io8 übertragen werden.
Ferner werden zu diesem Zeitpunkt die zu den Zellen in einer jeweiligen Zeile des Speicherbereichs Io3 übertragenen Ladungen
um eine Zeile verschoben. Demzufolge werden die zu-
vor zu den Zellen C4,l3 bis E4,4] übertragenen Ladungen,
nämlich die während der Belichtung in den Zellen (1,1) bis (1,4) gespeicherten Ladungen zu den Zellen L 3,13 bis I3,4J
verschoben. Danach erfolgt erneut das Auslesen der zu dem Horizontalübertragungsregister übertragenen Ladungen, wodurch
die in das Horizontalübertragungsregister Io8 über-
-36- "* DE 2262
tragenen und gemäß der vorangehenden Beschreibung während
der Belichtung in den Zellen (4,1) bis (4,4) gespeicherten
Ladungen in serieller Weise ausgegeben werden. Danach erfolgt abwechselnd das Verschieben der in den Zellen des
Bildaufnahmebereichs lol gespeicherten Ladungen um zwei
Zeilen und das Verschieben der zu den Zellen des Speicherbereichs Ioj5 übertragenen Ladungen um eine Zeile sowie
]O das Auslesen der zu dem Horizontalübertragungsregister Io8
übertragenen Ladungen, wodurch von dem zweiten Horizontalübertragungsregister Io8 aufeinanderfolgend die während
der Belichtung in den Zellen (2,1) bis (2,4), (4,1) bis (4,4), (6,1) bis (6,4) und (8,1) bis (8,4) gespeicherten
Ladungen abgegeben werden. D.h., es'wird das Auslesen des ersten Teilbilds vorgenommen. Ferner werden die während
der Belichtung in den Zellen (1,1) bis (1,4), (3,1) bis (3,4), (5,1) bis (5,4) und (7, l) bis (7,4) gespeicherten
Ladungen jeweils zu den Zellen Cl,U bis L1,4],[2,13 bis
[2,4], [3,1] bis C 3,4] und C4,l] bis C4,4,l des Speicherbereichs
übertragen. Nachdem der erste Teilbild-Auslesevorgang auf diese Weise ausgeführt wurde, wechselt der
Zustand auf das Auslesen des zweiten Teilbilds, nämlich auf den Zustand (3-4). Bei dem Zustand (S-4) werden die
in die Zellen einer jeden Zeile des Speicherbereichs übertragenen Ladungen um eine Zeile verschoben, wonach die zu
dem ersten Horizontalübertragungsregister Io5 verschobenen Ladungen ausgelesen werden, wodurch von dem ersten Horizontalübertragungsregister
die während der Belichtung in den zellen (1,1) bis (1,4), (3,1) bis (3,4), (5,1) bis"(5,4),
(7,1) bis (7,4) und (y,l) bis (9,4) gespeicherten Ladungen abgegeben werden, so daß das Auslesen des zweiten Teilbilds
abgeschlossen wird.
-37- ■ DE 2262
Auf diese Weis« ist es mit der Festkörper-BildabtastVorrichtung
möglich, wie bei dem gewöhnlichen Fernseh-Betriebsvorgang die einem zum gleichen Zeitpunkt aufgezeichneten
Vollbild entsprechenden Bildsignale als Bildsignale des ersten Teilbilds und danach als Bildsignale des
eingeschobenen bzw. versetzten zweiten Teilbilds auszulesen. Dabei arbeitet das zweite Horizontalübertragungsregister
Io8 gleichzeitig als Horizontalübertragungs-Schieberegister und Paralleleingabe/Parallelausgabe-Schieberegister.
Es wird nun die Punktionsweise bei dem Betreiben der Bildabtastvorrichtung
als gewöhnliche Videokamera für die Abgäbe von Videosignalen für bewegte Bilder bzw. Laufbilder
beschrieben.
Ein Vorgang M-I nach Fig. Io (b) entspricht dem Vorgang S-I
nach Fig. Io (a). Dieser Vorgang ist jedoch nicht unerläßlich
bzw. nicht unbedingt erforderlich.
In diesem Fall ist kein Verschluß notwendig, während das Speichern und das Auslesen gleichzeitig wiederholt werden.
M-2, M-2', .... stellen Speicherzustände dar, wobei mit dem Apostroph
das zweite Teilbild bezeichnet ist. D.h., die bei dem Vorgang M-2 (für das erste Teilbild) gespeicherte Ladung
wird bei dem Vorgang M-3 ausgelesen, während die bei dem
Vorgang M-2T (für das zweite Teilbild) gespeicherte Ladung
bei dem Vorgang M-31 ausgelesen wird.
Der Vorgang M-4 stellt einen Vorgang dar, bei dem die in
dem Bildaufnahmebereich gespeicherten Ladungen zu dem
Speicherbereich verschoben werden.
-38- - - · DE 22*62
Die BildUbertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung gemäß
diesem zweiten AusfUhrungsbeispiel hat in der vertikalen Ricntung im Bildaufnahmebereich 49o Zellen und im Speicherbereich
?A'j Zellen, so daß sie sich von der herkömmlichen
Dlldübertragurigs-Ladungskopplungsvorrichtung hinsichtlich
des Ladungsübertragungsvorgang von dem Bildaufnahmebereich zu dem Speicherbereich und hinsichtlich des Zwischenzeilen-1^
bzw. Zeilensprung-Verfahrens unterscheidet. Dieser Vorgaig wird nachstehend anhand der Fig. 7 beschrieben.
Nachdem bei dem Vorgang M-2 die Belichtung und die Speicherung
erfolgten, werden zuerst bei dem Vorgang M-4 die
1^ in dem Bildaufnahmebereich gespeicherten Ladungen zu dem
Speicherbereich verschoben. Bei diesem Verschiebevorgang werden die in den Zellen, (1,1), (1*2), (1,3) und (1,4)
gespeicherten Ladungen über das zweite Horizontalübertragungsregister Io8 zu den Zellen 14,13, i.4,2 Ί, 14,33 und
C4,41 des Speicherabschnitts Ioj5 übertragen. Darauf folgend
werden die Ladungen aus den Zellen (2,1), (2,2), (2,3) und (2,4) gleichermaßen zu den Zellen t4,lJ, 14,21, t4,j5J und
14,41 übertragen. Zu diesem Zeitpunkt wird an den Speicherbereich
keine Impulsspannung angelegt, so daß die während
der Belichtung in den Zellen (1,1) bis (1,4) gespeicherten Ladungen in den Zellen t4,l3 bis C.4,4] festgehalten werden.
Dadurch werden die in zwei Zeilen des Bildaufnahmebereichs, nämlich den Zeilen (1,1) bis (1,4) und (2,1) bis (2,4) gespeicherten
Ladungen in den Zellen C4,1] bis L4,43 addiert.
Darauf folgend wird eine Zeile des Speicherbereichs verschoben, d.h., es werden die in den Zellen C4,13 bis C4,43
addierten Ladungen zu den Zellen [3,11 bis l3,43 übertragen
und es werden auf die vorangehend beschriebene Weise zwei Zeilen des Bildaufnahmobereichs, nämlich die während der
-39- DE 2262
Belichtung in den Zellen (3,1) bis (3,4) und (4,1) bis (4,4)
gespeicherten Ladungen wieder in die Zellen C 4,1"] bis "C4,4-l übertragen und dort addiert. Danach werden auf die gleiche
Weise der Vorgang des Verschiebens einer Zeile des Speicherbereichs und der Vorgang des Übertragens zweier Zeilen des
Bildaufnahmebereichs zu den Zellen [4,1I bis Ü4,4] und
des Addierens in diesen wiederholt, wodurch die zusammengefaßten Ladungen aus den Zellen (1,1) bis (1,4) und (2,1)
bis (2,4) zu den Zellen C1,1J bis Cl,41 des Speicherbereichs,
die zusammengefaßten Ladungen aus den Zellen (3,1) bis (3,4) und (4,1) bis (4,4) zu den Zellen C2,IJ bis [2,4J
übertragen werden, die zusammengefaßten Ladungen aus den Zellen (5,1) bis (5,4) und (6,1) bis (6,4) zu den Zellen
L 3, I^ bis C3,4.1 übertragen werden und die zusammengefaßten
Ladungen aus den Zellen (7,1) bis (7,4) und (8, 1) bis (8,4) zu den Zellen C4,lJ bis L4,4J übertragen werden.
Danach wechselt der Vorgang auf die Vorgänge M-21 und M-3,
wobei die Belichtungs-und Speicherungsvorgänge ausgeführt
werden, während zugleich die gemäß der vorangehenden Beschreibung in den Speicherbereich Io3 verschobenen Signale
Zeile für Zeile zu dem Horizontalübertragungsregister Io5
übertragen weiden und die zu dem Horizontalübertragungsregister
übertragenen Signale aus dem Horizontalübertragungsregister abgegeben werden. Dadurch erfolgt das Auslesen des
ersten Teilbilds.
Nachdem das Auslesen des ersten Teilbilds auf diese Weise abgeschlossen wurde, erfolgt bei M-4 das Übertragen der
in dem Bildaufnahmebereich lol gespeicherten Ladungen zu
dem Speicherbereich Io3 durch den Vorgang M-2'. Dies stellt
den Auslesevorgang für das zweite Teilbild dar, so daß da-35
her die Übertragung und die Addition zweier Zeilen des Bild-
-4 0- -'-- "DK 22*62
aufnahmebereichs erfolgt, während die Zellen um eine Zeile
verschoben werden, wenn die Ladungen aus dem Bildaufnahmebereich lol zu den Zellen 1"4,Il bis L4,4 J übertragen werden.
D.h., für das zweite Teilbild werden jeweils die in den Zellen (2,1) bis (2,4) und den Zellen (3,1) bis (3,4) gespeicherten Ladungen, die in den Zellen (4,1) bis (4,4)
und den Zellen (5,1) bis (5,4) gespeicherten Ladungen und
die in den Zellen (6,1) bis (6,4) und den Zellen (7,1) bis (7>4) p.oupelchcrten Ladungen zu den Zellen 1.4,1] bis (14,4J
übertrafen und in dienen addiert, wobei die Jeder Zelle des
Speicherbereichs zugeführten Ladungen übertragen und gespeichert werden. Danach werden durch den Vorgang M-31 die
in dem Speicherbereich Io3 gespeicherten Ladungen über das Horizontalübertragungsregister Io5 ausgegeben, wodurch das
Auslesen des zweiten Teilbilds abgeschlossen wird. Wenn zwei Zeilen der Bildaufnahmebereich-Zellen auf diese Weise
addiert werden, sind der Vorgang der ersten Übertragung und der Addition und der Vorgang der zweiten Übertragung und
der Addition um eine Zeile versetzt, wodurch ein mit dem ersten Teilbild verschachteltes bzw. verschränktes Signal
erzielbar ist und die Bildaufnahme wie bei einer Videokamera ausgeführt werden kann.
Dabei wird das zweite Ilorizontalübertragungsregister Io8
als ein Paralleleingabe/Parallelausgabe-Schieberegister eingesetzt, während es keine Horizontalübertragungsfunktion
hat.
Die Ladungen in den Zellen des Bildaufnahmebereichs werden für jeweils zwei Zeilen addiert und in den Zellen des Speicherbereichs
gespeichert, so daß daher die erforderliche 35
Speicherkapazität einer jeden Zelle des Speicherbereichs
-41 - DE 2262
ungefähr diedoppelte Speicherkapazität einer jeden Zelle
des Bildaufnahmebereichs ist. Sobald ferner die Anzahl der Zellen größer ist, deren Inhalt addiert wird, muß die
Speicherkapazität einer jeden Zelle des Speicherbereichs
dementsprechend größer gewählt werden. Falls jedoch die Bildabtastvorrichtung ausschließlich für die Aufnahme von
Standbildern eingesetzt wird, kann die Speicherkapazität IQ im Speicherbereich im wesentlichen gleich der Speicherkapazität
im Bildaufnahmebereich sein.
Die Fig. 11 zeigt ein Beispiel der Ansteuerungsschaltung bei dem zweiten Ausführungsbeispiel. In der Fig. 11 sind
hinsichtlich der Funktion den Elementen nach Fig. 5 gleichartige
Elemente mit den gleichen Bezugszeichen und einem Apostroph bezeichnet. Die Fig. 12A und 12B sind Zeitdiagramme
von Signalen an verschiedenen Teilen der Schaltung nach Fig. 11 bei der Standbildphotografie bzw. der Laufbildphotografie.
In der Fig. 12 stellen die hohen Pegel von Taktimpulsen /^,, ', /^1O* ^iV un<^ ^i 4' •'•'ür die Ansteuerung der
Ladungskopplungsvorrichtung den Zustand dar, bei dem an die betreffende Elektrode ein geringfügig negatives oder positives
Potential angelegt wird, während der niedrige Pegel dieser Taktimpulse zeigt, daß an die betreffende Elektrode
ein hohes negatives Potential angelegt wird. In der Fig. 11 ist 7o eine Ladungskopplungsvorrichtungs-Treiberschaltung
zur Abgabe der Taktimpulse 0,^ für die Ansteuerung des
zweiten Horizontalübertragungsregisters Io8, Die Funktionen
der verschiedenen Teile der Schaltung nach Fig. 11 sind im wesentlichen denjenigen der Teile der Schaltung nach Fig.
5 gleichartig, jedoch enthält der Festspeicher 55' Umsetzungstabellen für die Standbildphotografie und die Laufbildphotografie,
die in den Zeitdiagrammen in den Fig. 12A und 12B gezeigt sind.
j NAOHQEREIOHTJ
-42- DK 226?
Die Betriebsweise bei der Stahdbildphötografie wird nachstehend
anhand der Pig. 12A beschrieben.
Wenn der Startschalter 51' betätigt wird, wird ein Startimpuls SP1 abgegeben und der Zähler 541 gelöscht, woraufhin
der Zähler 54' die Ausgangstaktimpulse des Taktoszillators
53' hochzählt. Das Ausgangssignal des Zählers 5^'
liegt als Eingangssignal an dem Pestspeicher 55' an, der Signale entsprechend dem Zeitdiagramm in Pig. 12A abgibt,
da der Umschalter 56' auf den Kontakt S geschaltet ist.
Zuerst werden während der Periode (S-I) die Ladungen aus den jüweilip.en Zellen dor LadungskopplungMivorrlchtung
lb entfernt. Daher werden gemäß der Darstellung der
Taktimpulse ^1-,' Taktimpulse ^11' und ^12 mit einer Frequenz,
die doppelt so hoch ist wie diejenige der Taktimpulse )ί. ', an die Elektroden des Speicherbereichs als
geringfügig negatives oder positives Potential angelegt.
Daraufhin werden die Ladungen in den Zellen des Bildaufnahmebereichs
lol aus jeweils zwei Zellen in der Vertikalrichtung
addiert und zu den Zeilen ^es Speicherbereichs
übertragen. Die Ladungen werden aufeinanderfolgend mittels der Taktimpulse /zf,-,' aus dem Horizontalübertragungsregister
Io5 ausgelesen. Wenn das Löschen beendet ist, wechselt der Betriebsvorgang auf den Vorgang bzw. die Periode (S-2),
wobei der Verschluß 6j>' geöffnet wird, wodurch der Bildaufnahmebereich
lol belichtet wird und in einer jeden Zelle
desselben Ladung gespeichert wird. Darauf folgend wird der 30
Verschluß 63' geschlossen, woraufhin der Belichtungsvorgang
abgeschlossen ist und .der Betriebsablauf auf die Periode
(S-3) für das Auslesen des ersten Teilbilds übergeht. Zuerst werden bei einem geringfügig negativen oder positiven
Potential der Elektroden des Speicherbereichs Io3 zwei
Taktimpulse ^11' und jz$12 abgegeben, so daß die Ladungen
aus den-Zellen (1,1) bis (1,4) zu den Zellen t4,lJ bis
L4,4]übertragen werden, während die Ladungen aus den
Zellen (2,1) bis (2,4) zu dem zweiten Horizontalübertragungsregister Io8 übertragen werden. Bei diesem Zustand
erhalten die Elektroden des Speicherbereichs Ioj5 ein hohes
negatives Potential. D.h., zwischen dem zweiten Horizontalübertragungsregister
Io8 und dem Speicherbereich Ioj5 wird eine Pouentialsperre bzw. Kanalsperre gebildet. Durch vier
während dieses Zustands angelegte Taktimpulse φ^η werden
die wähx'end der Belichtung in den Zellen (2,1) bis (22,4) gespeicherten Ladungen über den Verstärker Ho aus dem
zweiten Horizontalübertragungsregister Io8 ausgelesen. Darauf folgend wird die Potentialsperre zwischen dem zweiten
Horizontalübertragungsregister Io8 und dem Speicherbereich Io3 beseitigt und es werden zwei Taktimpulse φ.,' und φ, ρ
abgegeben, wodurch die Ladungen aus den Zellen (3,1) bis (5,4) zu den Zellen [A,1J bis L4,4] übertragen werden und
die Ladungen aus den Zellen (4,1) bis (4,4) zu dem zweiten Horizontalübertragungsregister Io8 übertragen werden.
Diese Betriebsvorgänge werden wiederholt, wodurch die Ladungen aus den Zellen (2,l)bis (2,4), (4,1) bis (4,4), (6,1)
bxs (6,4), .... (8,1) bis (8,4) aufeinanderfolgend aus dem zweiten Horizontalübertragungsregister Io8 ausgelesen werden.
D.h., es wird ein Videoausgangssignal VSl für das erste Teilbild ausgelesen. Zu diesem Zeitpunkt werden mittels
der Taktimpulse ^, ' die während der Belichtung in den Zellen
1^
(1,1) bis (1,4) gespeicherten Ladungen zu dem Horizontalübertragungsregister
Io5 übertragen, während die Ladungen aus den anderen ungradzahligen Zeilen in dem Speicherbereich
Ioj5 gespeichert werden.
nachqereioht
DE 2262
Darauf folgend wechselt der Betriebsablauf auf die Periode (S-4) für das Auslesen des zweiten Teilbilds. Während der
Periode (S-2O wird durch vier Taktimpulse fi-,η', die bei jewells
einem Taktimpuls rf./ abgegeben werden, aus dem Horizontalübertragungsregister
Io5 über den Verstärker Io7 ein Videoausgangssignal VS2 für das zweite Teilbild ausgelesen.
D.h., es werden aufeinanderfolgend die während der Belichtung in den Zellen (1,1) bis (1,4), (3,1) bis (3,2Oj
.... und (9,1) bis (9,2O gespeicherten Ladungen ausgelesen.
Abschließend wird nach der Ausgabe der Ladung der Zelle (9,4) das Abschlußsignal STP1 abgegeben, so daß der
Zähler 54' seinen ZählVorgang beendet.
Anhand der Fig. 1-2B wird nun die Betriebszeitsteuerung bei
der Laufbildphotografie beschrieben.
Zuerst wird der Startimpuls SP* ausgegeben und damit die
2Q Löschungs-Periode (M-I) eingeleitet. Durch Taktimpulse
rf./ wird die Potentialsperre zwischen dem zweiten Horizontalübertragungsregister
Io8 und dem Speicherbereich lo^ aufgehoben, so daß die Ladungen aus dem Bildaufnahmebereich
lol aufeinanderfolgend zu dem Speicherbereich Io3 verschoben
werden.
Während der nachfolgenden Belichtungs-Periode (M-2) für das erste Teilbild werden die in dem Speicherbereich Io3 gespeicherten
Ladungen aufeinanderfolgend mittels der Taktimpulse rf,/ und rf./ über den Verstärker Io7 aus dem Horizontalübertragungsregister
Io5 ausgegeben.
Während der Übertragungs-Periode (M-4) werden zu gleichen
Zeiten neun Taktimpulse ^11' und /z$12 abgegeben und mittels
Taktimpulsen ]6,-,x die Potentialsperre zwischen dem zweiten
I NACHeERE1QHTl "^ ' °E
Horizontalübertragungsregister lob und dem Speicherbereich Io3 aufgehoben, wodurch über das zweite Hörizontalübertragungsregister
I08 Ladungen zu dem Speicherbereich I03 übertragen werden. Während erste und /,weite Impulse Pl und P2
der neun Taktimpulse ^11' und /zf.p ausgegeben werden, ist
die Potentialsperre aufgehoben, so daß daher die Ladungskombinationen aus den Zellen (1,1) und (2,1), (1,2) und
(2,2), (1,3) und (2,3), (1,2O und (2,4) nach Fig. 7 in
den Zellen £4,Ij bis Γ 4,43 zusammengeführt und gespeichert
werden. Danach werden auf gleichartige Weise addierte Ladungen aus den Zellen (3.1) und (4,1) in der Zelle [4,11
gespeichert und dann addierte Ladungen aus den Zellen (5,1) und (b,l) in der Zelle L4,ll gespeichert. Wenn die
Periode(M-4) abgeschlossen ist, sind die zusammengesetzten
Ladungen aus den Zellen (1,1) bis (1,4) und (2,1) bis (2,4) in dem Horizontalübertragungsregiater Io5 gespeichert, während
die zusammengefaßten Ladungen aus den Zellen (3,1) bis (3,4) und (4,1) bis (4,4) in den Zellen Cl,ll bis Ll,4*3
gespeichert sind. Danach folgen gleichartige Betriebsvorgänge. Die Ladungen aus den Zellen (y,l) bis (9,4) werden
in den Zellen [4,Il bis 14,41 gespeichert.
Dann wechselt der Betriebsablauf auf die Periode (M-21) des
Auslesens des ersten Teilbildsignals übex·. Diese Periode ist zugleich die Belichtungs-Periode (M-3) für das zweite Teilbildsignal.
Während dieser Periode werden die in dem Horizontalübertragungsregister
Io5 und dem Speicherbereich I03 gespeicherten Ladungen mittels der Takeimpulse JZi1-,' und
tf.u* ausgelesen. Die Ladungen werden als Videoausgangssignal
für das erste Teilbild verwendet, jedoch werden die während der Belichtung in die Zellen (9,1) bis (1J,4) eingespeicherten Ladungen nicht herangezogen, da sie nicht
zusammengesetzte bzw. addierte Ladungen darstellen.
j nachoereichtJ ~46 -
ID]·: 226 2
Darauf folgend tritt der Betriebsablauf in die Periode (M-2I-' )
für die Übertragung des zweiten Teilbilds ein. Der Unterschied
zwischen dem Betriebsablauf während der Periode (M-41) und dem Betriebsablauf während der Periode (M-4)
für die Übertragung des ersten Teilbilds besteht darin, daß sich die Erzeugungsphase der Taktimpulse φ* von derjenigen,
der Takuimpulse ^11' und jzLo unterscneidet. D.h.,
<·> während era Le Impulse Pl' der Taktitnpulse φ * und φ. ^
abgegeben werden, wird die Potentialsperre aufgehoben und es werden nur die Ladungen aus den Zellen (1,1) bis (1,4)
zu den Zellen C4,1J bis £4,4j übertrafen. Darauf folgend
• wird bei der Abgabe zweiter und dritter Impulse Pp' und P-,1
die Potentialsperre aufgehoben, während in den Zellen t'4, ll bis V4,4l die Ladungen aus den Zellen (2,1) bis (2,4)
und (3,1) bis (3,4) zusammengeführt und gespeichert werden.
Auf diese Weise sind beim Abschluß der Übertragungs-Periode (M-41) dxe während der Belichtung in die Zellen (1,1) bis
(1,4) eingespeicherten Ladungen zu dem Horizontalübertragungsrcßistex*
Io5 verschoben, während die während der Belichtung in die Zellen (2,1) bis (2,4) eingespeicherten
Ladungen mit den Ladungen aus den Zellen (j5,l) bis (3*4)
zusammengeführt und in den Zellen ΪΙ,ΙΪ bis ΐ. 1,4] gespeichert
sind. Die während der Belichtung in die Zellen (8,1) bis (8,4) und (9,1) bis (9,4) eingespeicherten zusammengeführten
Ladungen sind in den Zellen 114,1.1 bis
[4,4] gespeichert.
Darauf folgend wechselt der Ablauf auf die Periode (M-3')
des Auslesens des zweiten Teilbilds, in der auf die vorangehend beschriebene Weise mittels der Taktimpulse ^1-Z1 und
φ. ^ das Signal für das zweite Teilbild abgegeben wird.
Das erste Ausgangssigtial ist jedoch ein aus den während der Belichtung in die Zellen (l,l) bis (1,4) eingespeicherten
j NACHQEREtCHTl
-47- DE 2262
erzieltes Signal, so daß es sich hinsichtlich des Signalpegels
von den anderen, durch das Zusammenführen erzielten Signalen unterscheidet und daher nicht eingesetzt wird. Das
zweite Horizontalübertragungsregister I08 wird somit bei der Laui'bildphotografie nicht als Hozizontalübertragungsregister
sondern als Paralleleingabe/Parallelausgabe-Schieberegister eingesetzt, nämlich auf genau die gleiche Weise wie die
anderen Zellen.
Gemäß der vorangehenden Beschreibung werden bei der Festkörper-Bildabtastvorrichtung einem Vollbild entsprechende
Bildsignale mit hoher Qualität erzielt, wenn die Vorrichtung als. Videostandbildkamera für die Aufnahme feststehender
Bilder betrieben wird. Ferner können durch das Anbringen des zweiten Horizontalübertragungsregisters zwischen dem
Bildaufnahmebereich und dem Speicherbereich die zum gleichen
Zeitpunkt mittels des Bildaufnahmebereichs erzielten Bilder in der Form eines Vollbildsignals aus mehreren Teilbildern,·
nämlich einem ersten und einem zweiten Teilbild ausgegeben werden. Dementsprechend ist die Bildabtastvorrichtung zur
Aufnahme von Standbildern geeignet, wobei sie auch an das Fernseh-Zwischenzeilenverfahren angepaßt werden kann, so
daß die nachgeschaltete Signalverarbeitungsschaltung vereinfacht ist.
Im allgemeinen erfolgt die Zwischenzeilenabtastung bzw. Zeilensprungabtastung dadurch, daß während der Speicherungszeit
für ein jedes Teilbild der Taktpegelzustand umgeschaltet wird; der mit der Poly-Silizium-Elektrode abgedeckte
Bereich des Bildaufnahmebereichs hat jedoch geringe Empfindlichkeit, so daß daher die Zwischenzeilenwirkung schwierig
zu erzielen ist. Ferner ergeben sich bei diesem Pegelzustand Unterschiede hinsichtlich des Ausmaßes des erzeugten
DunkelStroms, was zu sehr schlechten Bildern führt. Bei der
Festkörper-Bildabtastvorrichtung gemäß den vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen werden jedoch die in ver»
tikal benachbarten Zellen gespeicherten Ladungen zusammengeführt und zu einem einem einzelnen Bildelement entsprechenden
Signal gestaltet, was die Möglichkeit ergibt, Bildsignale hoher Qualität mit starker Zwischenzeilen-bzw. Zeilensprungwirkung
zu erhalten, die darüber hinaus weniger von dem Dunkelstrom beeinflußbar sind.
Ferner werden die Signale für das erste und das zweite Teilbild dadurch erzielt, daß die Kombinationen für die Additionen
bzw. ZusammenfUhrungen verändert werden, was zu der Mög-
lichkeit führt, für bewegte Bilder Videosignale zu erhalten,
die dem Zwischenzeilen- bzw. Zeilensprung-Verfahren der Fernsehsignale
entsprechen, sowie die nachgeschaltete Signalverarbeitungsschaltung und die Aufzeichnungsschaltung zu vereinfachen.
Insbesondere kann dann, wenn das Aufzeichnen der erzielten Signale erwünscht ist, die IVestkörper-Bildabtastvorrichtung
in Verbindung mit einem herkömmlichen Fernsehsignal-Aufzeichnungsgerät eingesetzt werden, was außerordentlich
vorteilhaft ist.
Darüberhinaus kann die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß den Ausführungsbeispielen sowohl für die Standbildphotbgrafie
als auch für die Laufbildphotografie eingesetzt werden und bei jeder dieser beiden Aufnahmearten
Zeilensprung-Videosignale liefern. Dies führt zu einer beträchtlichen
Verringerung der Kosten der Bildabtastvorrichtung.
Wenn ferner das aufzunehmende Objekt nicht bewegt ist, ist es auch durch Umschalten des Taktpegelzustands für ein
jedes Teilbild und Bewegen des Bildelements in eine Zelle
3 22 3309
JnA
-49- DE 2262
für das.jeweilige Teilbild möglich, Signale zu entnehmen,
die zwei Bildern entsprechen.
Es wird eine Strahlungs-Abtastvorrichtung angegeben, die einen Strahlungssensor zum Erzeugen eines elektrischen
Signals, eine Speichereinrichtung zum Speichern eines elektrischen Signals, eine Ubertragungs- und Ausleseeinrichtung,
._ die zwischen dem Sensor und der Speichereinrichtung angeordnet
ist und die zum Übertragen eines elektrischen Signals von dem ,Sensor zu der Speichereinrichtung sowie .
zum Auslesen eines elektrischen Signals aus dem Sensor ausgebildet ist, und eine Ausleseeinrichtung zum Auslesen
^j- eines elektrischen Signals aus der Speichereinrichtung
'aufweist.
Claims (1)
- Patentansprüche1. Strahlungs-Abtastvorrichtung, gekennzeichnet durch eine Strahlungs-Aufnahmevorrichtung (101) zum Erzeugen
elektrischer Signale, die ein Muster empfangener Strahlung darstellen, eine Speichereinrichtung (103) zum Speichern der elektrischen Signale, eine Übertragungs- und Ausleseeinrichtung (108), die zwischen der Aufnahrneeinrichtung und der Speichereinrichtung angeordnet ist und die zum
Übertragen elektrischer' Signale aus der Aufnahmeeinrichtung zu der Speichereinrichtung sowie zum Auslesen der
elektrischen Signale aus der Aufnahmeeinrichtung ausgebildet ist, und eine Leseeinrichtung (105) zum Auslesen der elektrischen Signale aus der Speichereinrichtung.2. Strahlungs-Abtastvorrichtung mit Ladungskopplung, gekennzeichnet durch ein Strahlungs-Aufnahmefeld (101), das auf ein Strahlungsmuster durch Erzeugen eines elektrischen Ladungsmusters anspricht, ein Speicherfeld (103) zum Empfangen und zeitweiligen Speichern eines elektrischen Ladungsmusters, ein erstes Register (108), das zwischen dem Aufnahmefeld und dem Speicherfeld angeordnet ist und das zum Übertragen des elektrischen Ladungsmusters aus dem Aufnahmefeld zu dem Speicherfeld sowie zum Auslesen des elektri-A/22dresdner Bank (München) KIo. 3 939 8Ί4Bayer. Vorclnsbank (München) KIo 508 941Postscheck (München) Kto. Θ70-43-804-2- DE 2262sehen Ladungsmusters aus dem Aufnahmefeld ausgebildet ist, und ein zweites Register (105), das zum Auslesen des elektrischen Ladungsmusters aus dem Speicherfeld ausgebildet ist.3. Bild-Abtastvorrichtung mit Bildübertragung, ge-·
kennzeichnet durch ein zweidimensionales Bild-Aufnahmefeld (101), das auf ein StrahlungsbiIdmuster durch Erzeugen eines elektrischen Bildmuster-Signals anspricht, ein zweidimensionales Speicherfeld (103) zum Speichern eines elektrischen Signals, einen Übertragungs- und Ausleseabschnitt (108), der zwischen dem Aufnahmefeld und dem Speicherfeld angeordnet ist und der zum Übertragen des elektrischen
Signals aus dem Aufnahmefeld zu dem Speicherfeld sowie zum Auslesen des elektrischen Signals aus dem Aufnahmefeldausgebildet ist, und einen Ausleseabschnitt (105) zum Auslesen des elektrischen Signals aus dem Speicherfeld.4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da~ durch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung bzw. das Aufnahmefeld (101) Aufnahmeelemente in einer ersten Anzahl enthält, während die Speichereinrichtung bzw. das Speicherfeld (103) Speicherelemente in einer zweiten Anzahlenthält, die niedriger als die erste Anzahl ist.
255. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Anzahl annähernd gleich der Hälfte der ersten Anzahl ist.6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Aufnahmeelemente eine Speicherkapazität zum Speichern eines entsprechend einem empfangenen Strahlungsanteil erzeugten elektrischen Signals bzw. einer entsprechend einem empfangenen Strahlungsanteil erzeugten elektrischen Ladung hat, während jedes der Spei--3- DE 2262cherelemente eine Speicherkapazität zum Speichern eines elektrischen Signals bzw. einer elektrischen Ladung hat, wobei die Speicherkapazität eines Speicherelements größer als diejenige eines Aufnahmeelements ist.7. Bild-Abtastvorrichtung mit Ladungskopplung und Bildübertragung, gekennzeichnet durch ein zweidimensionales Bildaufnahmefeld (101), das auf ein Strahlungsbildmuster durch Erzeugen eines bildgemäßen elektrischen La- dungsmusters anspricht, ein zweidimensionales Speicherfeld (103) zum Speichern eines elektrischen Ladungsmusters, ein Paralleleingabe/Parallelausgabe- und Paralleleingabe/ Seriellausgabe-Register (108), das zwischen dem Aufnahmefeld und dem Speicherfeld angeordnet ist und das zum Übertragen eines elektrischen Ladungsmusters aus dem Aufnahmefeld zu dem Speicherfeld sowie zum Auslesen eines elektrischen Ladungsmusters aus dem Aufnahmefeld ausgebildet ist, und ein Paralleleingabe/SerJellausgabe-Register (105), das zum Auslesen eines elektrischen Ladungsrnusters aus dem Speicherfeld ausgebildet ist.8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmefeld (101) sowie das Speicherfeld (103) Jeweils eine Vielzahl von Zeilen und eine Vielzahl^a von Spalten haben, wobei die Anzahl der Zeilen des Speicherfelds geringer als die Anzahl der Zeilen des Aufnahmefelds ist.9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich-net, daß die Anzahl der Zeilen des Speicherfelds (103) annähernd gleich der Hälfte der Anzahl der Zeilen des Aufnahmefelds (101) ist.10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Spalten des Speicherfelds-4*: * "" "ÜI·: 2262gleich der Anzahl der Spalten des AufηahmefeIds ist.11. Vorrichtung nach einem der Anaprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmefeld (101) eine Vielzahl von Aufnahmeelementen enthält, die in Spalten und Zeilen entsprechend den Spalten und Zeilen des Aufnahmefelds angeordnet sind und von denen jedes eine Speicherkapazität zum Speichern einer entsprechend einem empfangenen Strahlungsanteil erzeugten elektrischen Ladung hat, und daß das Speicherfeld eine Vielzahl von■Speicherelementen enthält, die in Spalten und Zeilen entsprechend den Spalten und Zeilen des Aufnahmefelds angeordnet sind und von denen jedes eine Speicherkapazität zum Speichern einer elektrischen Ladung hat, wobei die Speicherkapazität eines Speicherelements größer als diejenige eines Aufnahmeelements ist.12. Vorrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Signals, das eine Bildpunktverteilung darstellt, gekennzeichnet durch eine Vielzahl eindimensionaler Bildaufnähmeanordnungen (101), die parallel zueinander angeordnet sind und von denen jede zum Erzeugen eines elektrischen Signals dient, das eine Linien-Bildzusammensetzung eines Teils eines Bilds darstellt, eine Vielzahl eindimensionaler Speicheranordnungen (103), die parallel zueinander angeordnet sind, einen Übertragungs- und Ausleseabschnitt (108), der zwischen den Aufnahmeanordnungen und den Speicheranordnungen angeordnet ist und der selektiv in verschiedenen Betriebsarten einschließlich einer ersten Betriebsart, bei der ein gewähltes Signal der Linien-Bildzusammensetzung-Signale von den Aufnahmeanordnungen zu den Speicheranordnungen übertragen wird, während ein zweites gewähltes Signal der Linien-Bildzusammensetzungs-Signale aus den Aufnahmeanordnungen ausgelesen wird, und einer zweiten Betriebsart betreibbar ist, bei der alle Linien--5- DE 2262Bildzusammensetzungs-Signale aus den Aufnahmeanordnungen zu den Speicheranordnungen übertragen werden, und einen Ausleseabschnitt (105) zum Auslegen der elektrischen Signale aus den Speicheranordnungen.13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungs- und Ausleseabschnitt (108) bei der ersten Betriebsart derart betreibbar ist, daß das Übertragen und das Auslesen der Linien-Bildzusammenset-1.0 zungs-Signale Linie für Linie abwechselnd erfolgt.14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungs- und Ausleseabschnitt (108) ein Paralleleingabe/Parallelausgabe- und Paralleleingabe/Seriellausgabe-Register aufweist, während der Ausleseabschnitt (105) ein Paralleleingabe/Seriellausgabe-Register aufweist.15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Speicheranordnungen(103) derart ausgebildet ist, daß sie ein aus einer gewählten Anzahl von Linien-Bildzusammensetzungs-Signalen zusammengesetztes elektrisches Signal speichert, wenn der Übertragungs- und Ausleseabschnitt (108) in der zweiten Betriebsart arbeitet.16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die gewählte Anzahl zwei ist.17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der eindimensionalen Speicheranordnungen (103) geringer als die Anzahl der eindimensionalen Aufnahmeanordnungen (101) ist.-6- DE 22621 H . Vci'f i rlilurif. nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der eindimensionalen Speicheranordnungen (103) annähernd gleich der Hälfte der Anzahl der eindimensionalen Aufnahmeanordnungen (101) ist.19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß jede der eindimensionalen Aufnahmeanordnungen (101) eine Vielzahl von Aufnahmeelementen enthält, von denen jedes eine vorbestimmte elektrische Speicherkapazität hat, während jede der eindimensionalen Speicheranordnungen (103) eine Vielzahl von Speicherelementen enthäLt, von denen jedes eine vorbestimmte elektrisch*; i'ipe i ehorkapa/. i ta I. hat, die größer alt; diejenige eines Aufnahmeelerne abs i^t.20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6, 11 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherkapazität eines Speicherelements annähernd gleich dem Doppelten derSpeicherkapazität eines Aufnahmeelements ist.
2021. System zum Erzeugen eines elektrischen Signals, da ο eine Bi Idpunktverte i lung darstellt, gekennzeichnet durch eine Vielzahl eindimensionaler ULIdaufnahmeanordnungen (101), die parallel zueinander angeordnet sind und von denen jede zum Erzeugen eines elektrischen Signals dient, das eine Linien-Bildzusammensetzung eines Teils eines Bilds darstellt, eine Vielzahl eindimensionaler
Speicheranordnungen (103), die parallel zueinander angeordnet sind, einen Übertragungs- und Ausleseabschnitt
(108), der zwischen den Aufnahmeanordnungen und den Speicheranordnungen angeordnet ist, einen Ausleseabschnitt (105) zum Auslesen elektrischer Signale aus den Speicheranordnungen und eine Steuereinrichtung (Fig.ll), mit der der Übertragungs- und Ausleseabschnitt derart steuerbarist, daß aus den Linien-Bildzusammensetzungs-Signalen ge--7- DE 2262wählte erste Signale von den Aufnahmeanordnungen zu den Speicheranordnungen übertragen werden und aus den Linien-Bildzusammensetzungs-Signalen gewählte zweite Signale aus den Aufnahmeanordnungen ausgelesen werden.22. System zum Erzeugen eines elektrischen Signals, das eine Bildpunktverteilung darstellt, gekennzeichnet durch eine Vielzahl eindimensionaler Bildaufnahmeanordnungen (101), die parallel zueinander angeordnet sind und von denen jede zum Erzeugen eines elektrischen Signals dient, das eine Linien-Bildzusammensetzung eines Teils eines Bildf> darstellt, eine Violzahl eindimensionaler Speicheranordnunp.en (103), üiv. parallel zueinander angeordnet sind, einen Übertragungs- und Ausleseabschnitt, der zwischen den Aufnahmeanordnungen und den Speicheranordnungen angeordnet ist, einen. Ausleseabschnitt (105) zum Auslesen elektrischer Signale aus den Speicheranordnungen und eine Steuereinrichtung (Fig. 11) zum Steuern des Übertragungs- und Ausleseabschnitts in der Weise, daß der Übertragungs- und Ausleseabschnitt in verschiedenen Betriebsarten einschließlich einer ersten Betriebsart, bei der aus den Linien-Bildzusammensetzungs-Signalen gewählte erste Signale von den Aufnahmeanordnungen zu den Speicheranordnungen übertragen werden und aus den Linien-Bildzusammensetzungs-Signalen gewählte zweite Signale aus den Aufnahmeanordnungen ausgelesen werden, und einer zweiten Betriebsart arbeitet, bei der alle Linien-Bildzusammensetzungs-Signale aus den Aufnahmeanordnungen zu denSpeicheranordnungen übertragen werden. 3023. Verfahren zum Erzeugen eines elektrischen Signals, das eine Bildpunktverteilung darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Vielzahl eindimensionaler Bildaufnahmeanordnungen, die parallel zueinander angeordnet sind und von denen jede zum Erzeugen eines elektri--M-- \)K 2262sehen Signals zur Angabe einer Linien-Bildzusammensetzung eines Teils eines Bilds dient, ein Bild aufgenommen wird, daß mittels eines Übertragungs- und Ausieseabschnitts ausgewählte erste Signale der Linien-Dildzusammensetzungs-Signale aus den Aufnahmeanordnungen zu Speicheranordnungen übertragen werden, während ausgewählte zweite Signale der Linien-Bildzusammensetzungs-Signale aus den Aufnahmeanordnungen ausgelesen werden, daß mittels einer Vielzahl der eindimensionalen Speieheranordnungen, die parallel zueinander angeordnet sind, die von dem Übertragungs- und Ausleseabi.chni tt aus den Aufnahrneanordnungen übertragenen Linien-Bildzusammense tzungs-Signale gespeichert werden und daß mittels eines Leseabschnitts die elektrischen Signale aus den Speicheranordnungen ausgelesen werden.
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DE3223809A1 true DE3223809A1 (de) | 1983-03-31 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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GB (1) | GB2109630B (de) |
NL (1) | NL191569C (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3320661A1 (de) * | 1982-06-09 | 1983-12-15 | Canon K.K., Tokyo | Bildaufnahme-einrichtung |
DE3323956C1 (de) * | 1983-07-02 | 1984-01-05 | Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH, 7770 Überlingen | Elektrooptisches Empfangssystem |
DE3408344A1 (de) * | 1983-03-07 | 1984-09-13 | Rca Corp., New York, N.Y. | Verfahren und vorrichtung zur verringerung des korns in mehrphasig getakteten ccd-bildwandlern |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58121873A (ja) * | 1982-01-14 | 1983-07-20 | Toshiba Corp | 固体撮像装置 |
US4551758A (en) * | 1982-06-09 | 1985-11-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pick-up device and system |
US5317455A (en) * | 1982-07-07 | 1994-05-31 | Canon Kabushiki Kaisha | Recording system which can record signals from two fields for the composition of one picture |
JPS5910081A (ja) * | 1982-07-07 | 1984-01-19 | Canon Inc | 記録装置 |
JPS5966277A (ja) * | 1982-10-07 | 1984-04-14 | Toshiba Corp | 固体イメ−ジセンサ |
JPS5984466A (ja) * | 1982-11-06 | 1984-05-16 | Canon Inc | 電荷転送デバイス |
JPS5984575A (ja) * | 1982-11-08 | 1984-05-16 | Hitachi Ltd | 固体撮像素子 |
FR2536176A1 (fr) * | 1982-11-15 | 1984-05-18 | Inst Nat Rech Inf Automat | Procede et appareil pour la mesure de charges impulsionnelles |
US4928137A (en) * | 1983-12-24 | 1990-05-22 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus having a low-resolution monitor means for reducing the amount of information in an image signal, and switching means for reducing power consumption in various operating modes |
US4740828A (en) * | 1983-12-24 | 1988-04-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus having a low-resolution monitor, means for reducing the amount of information in an image signal, and switching means for reducing power consumption in various operating modes |
US5070406A (en) * | 1983-12-24 | 1991-12-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Image sensing apparatus having a low-resolution monitor, means for reducing the amount of information in an image signal, and switching means for reducing power consumption in various operating modes |
JP2517544B2 (ja) * | 1985-07-08 | 1996-07-24 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
EP0244655B1 (de) * | 1986-04-07 | 1994-08-10 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Festkörper-Farbbildaufnahmegerät |
US4750041A (en) * | 1986-08-21 | 1988-06-07 | Eastman Kodak Company | Apparatus for merged field operation of an image sensor in a still video camera |
JPS6386974A (ja) * | 1986-09-30 | 1988-04-18 | Nec Corp | 電荷転送撮像素子とその駆動方法 |
JP2612694B2 (ja) * | 1987-02-06 | 1997-05-21 | キヤノン株式会社 | 撮像装置 |
US5757427A (en) * | 1993-04-23 | 1998-05-26 | Hamamatsu Photonics K.K. | Image pick-up apparatus having a charge coupled device with multiple electrodes, a buffer layer located below some of the electrodes |
US5440343A (en) * | 1994-02-28 | 1995-08-08 | Eastman Kodak Company | Motion/still electronic image sensing apparatus |
FR2735935B1 (fr) * | 1995-06-20 | 1997-08-22 | Matra Marconi Space France | Dispositif a couplage de charges adapte a l'acquisition rapide d'un signal lumineux et son application dans un lidar |
WO2002104007A2 (en) * | 2001-06-15 | 2002-12-27 | Dalsa Corporation | Image pick up device and camera provided therewith |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1529489A (en) * | 1975-11-28 | 1978-10-18 | Siemens Ag | Optoelectronic sensor arrangements |
DE3021602A1 (de) * | 1979-06-14 | 1980-12-18 | Philips Nv | Fernsehaufnahmeanordnung |
US4263623A (en) * | 1979-04-02 | 1981-04-21 | Eastman Kodak Company | Slow-frame video camera/recorder and image-sensing and signal processing device for use therewith |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL170480C (nl) * | 1971-03-19 | 1982-11-01 | Philips Nv | Opnemer voor het omzetten van een twee-dimensionaal fysisch patroon in een televisiesignaal. |
JPS5827712B2 (ja) * | 1975-12-25 | 1983-06-10 | 株式会社東芝 | コタイサツゾウソウチ |
JPS546424A (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-18 | Sony Corp | Signal processing method of solid pickup unit |
FR2420889A1 (fr) * | 1978-03-24 | 1979-10-19 | Thomson Csf | Dispositif pour la lecture d'une cible de prise de vues en rayonnement electromagnetique et ensemble constitue d'une cible de prise de vues et d'un tel dispositif de lecture |
US4229752A (en) * | 1978-05-16 | 1980-10-21 | Texas Instruments Incorporated | Virtual phase charge transfer device |
US4237383A (en) * | 1978-09-20 | 1980-12-02 | Rca Corporation | High speed loading of output register of CCD array system |
JPS5919666B2 (ja) * | 1978-12-27 | 1984-05-08 | 肇産業株式会社 | マトリツクスアレイカメラ |
-
1981
- 1981-09-17 JP JP56146587A patent/JPS5848455A/ja active Pending
-
1982
- 1982-06-18 US US06/390,054 patent/US4486783A/en not_active Expired - Lifetime
- 1982-06-25 DE DE3223809A patent/DE3223809C2/de not_active Expired
- 1982-07-07 NL NL8202748A patent/NL191569C/xx not_active IP Right Cessation
- 1982-07-09 FR FR8212095A patent/FR2513014B1/fr not_active Expired
- 1982-07-09 GB GB08219904A patent/GB2109630B/en not_active Expired
- 1982-08-06 CA CA000408870A patent/CA1200010A/en not_active Expired
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1529489A (en) * | 1975-11-28 | 1978-10-18 | Siemens Ag | Optoelectronic sensor arrangements |
US4263623A (en) * | 1979-04-02 | 1981-04-21 | Eastman Kodak Company | Slow-frame video camera/recorder and image-sensing and signal processing device for use therewith |
DE3021602A1 (de) * | 1979-06-14 | 1980-12-18 | Philips Nv | Fernsehaufnahmeanordnung |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3320661A1 (de) * | 1982-06-09 | 1983-12-15 | Canon K.K., Tokyo | Bildaufnahme-einrichtung |
DE3408344A1 (de) * | 1983-03-07 | 1984-09-13 | Rca Corp., New York, N.Y. | Verfahren und vorrichtung zur verringerung des korns in mehrphasig getakteten ccd-bildwandlern |
DE3323956C1 (de) * | 1983-07-02 | 1984-01-05 | Bodenseewerk Gerätetechnik GmbH, 7770 Überlingen | Elektrooptisches Empfangssystem |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2513014A1 (fr) | 1983-03-18 |
FR2513014B1 (fr) | 1985-07-05 |
NL191569C (nl) | 1995-09-19 |
GB2109630B (en) | 1985-09-04 |
GB2109630A (en) | 1983-06-02 |
DE3223809C2 (de) | 1987-02-26 |
NL8202748A (nl) | 1983-04-18 |
CA1200010A (en) | 1986-01-28 |
JPS5848455A (ja) | 1983-03-22 |
US4486783A (en) | 1984-12-04 |
NL191569B (nl) | 1995-05-16 |
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