DE3337484A1

DE3337484A1 - Bildaufnahmeanordnung

Info

Publication number: DE3337484A1
Application number: DE19833337484
Authority: DE
Inventors: Toshio Kato; Takao Tokyo Kinoshita; Akihiko Yokohama Kanagawa Tojo
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1982-10-15
Filing date: 1983-10-14
Publication date: 1984-04-19
Also published as: JPS5969965A; JPH0416949B2; DE3337484C2; US4635122A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufnahmevorrichtung der Vollbildübertragungs-Ausführung und eine Bildaufnahmeanordnung, bei der diese Bildaufnahmevorrichtung benutzt wird und die für eine Standbildaufnahme geeignet ist.

Im allgemeinen sind zum Erzielen eines Standbilds, das für das Norm-Fernsehsystem geeignet ist, unter Verwendung einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung Videosignale mit dem sogenannten Halsbild-Zeilensprung erforderlich»

Mit einer Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) der Vollbildübertragungs-Ausführung wurde herkömmlicherweise ein solches Verfahren des Auslesens als unmöglich betrachtet. In Fig. 1 der Zeichnung ist die Gestaltung einer VoIlbi ldübertragungs-Ladungskopplungsvorrichturig nach dem Stand der Technik gezeigt, wobei mit 1 ein Bildaufnahme-

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feld bezeichnet ist, mit 2 ein Speicherfeld bezeichnet ist, mit 3 ein Horizontalübertragungs-Register als Registervorrichtung bezeichnet ist, mit 4 ein Ausgangsverstärker bezeichnet ist und mit 5 ein Signalausgangsanschluß bezeichnet ist.

Mit PS ist eine Zelle bezeichnet,· wobei eine Vielzahl solcher Zellen in Zeilen und Spalten angeordnet sind, um dadurch jeweils das Bildaufnahmefeld 1 und das Speicherfeld 2 zu bilden. Jede Zelle PS hat die Funktion einer Ladungsübertragung in der gemäß der Figur senkrechten Richtung sowie in dem Horizontalübertragungs-Schieberegister 3 auch die Funktion einer horizontalen Übertragung.

Mit 0. bis (^ „ sind Übertragungstaktsignale für das Bildaufnahmefeld, das Speicherfeld bzw. das Horizontalübertragungsregister bezeichnet.

Der Bereich außerhalb des Bildaufnahmefelds, nämlich der striehliert dargestellte Bereich ist gegenüber Licht abgeschirmt.

Bei der derart aufgebauten Ladungskopplungsvorrichtung nach dem Stand der Technik wird die auf das Bildaufnahme-, feld fallende Bildinformation mittels der jeweiligen Zellen abgetastet und als Ladungsinformation gesammelt.

Danach wird durch Zuführen der Taktsignale φ ₁ bis φ die Ladungsinformation aus dem Bildaufnahmefeld unverändert unter hoher Geschwindigkeit zu dem Speicherfeld übertragen und für eine geeignete Zeitdauer ausgelesen .

D.h., nach dem zeilenweisen Übertragen der Informationen

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aus dem Speicherfeld zu dem Register 3 werden diese Zeileninformationen für eine Horizontal-Abtastperiode mittels der Taktsignale <ft' ausgelesen, wodurch aufeinanderfolgend Abtastzeilensignale erzielt werden, die den Norm-Fernsehsignalen entsprechen. Da jedoch bei dem Norm-Fernsehsystem eine Verschachtelung zu 2:1 vorgenommen wird, werden zur Wiedergabe hinsichtlich des ersten und des zweiten Halbbilds an dem Bildschirm unterschiedliche Stellen abgetastet. Falls daher nicht Videosignale für zwei Halbbilder erzielt werden, die bei der Abbildung gegeneinander verschachtelt sind, werden

Probleme insofern hervorgerufen, als bei der Wiedergabe ein verschwommenes Bild auftritt, das Auflösungsvermögen verringert ist usw.
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Bei der herkömmlichen Vollbildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung mit dem Aufbau gemäß der Darstellung in Fig. 1 ist es jedoch unmöglich, einzeln für sich die Halbbilder mit ungeradzahligen Nummern und die HaIbbilder mit geradzahligen Nummern in dem abzubildenden Schirmbild auszulesen.

In Anbetracht dieser Probleme bei der Technologie nach dem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Bildaufnahmeanordnung zu schaffen, bei. der ein Standbild unter hoher Auflösung abgebildet werden kann, was dadurch erfolgen soll, daß für ein Speicherfeld einer Ladungskopplungsvorrichtung der Vollbildübertragungs-Ausführung eine neuartige Gestaltung angewandt werden soll.

Ferner soll mit der Erfindung eine Vollbildübertragungs-Bildaufnahmevorrichtung geschaffen werden, die preiswert ist und einen zuverlässigen Betrieb gewährleistet und bei der ein Standbild unter hohem Auflösungsvermögen

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durch Anwenden einer einfachen Gestaltung abgebildet werden kann, welche eine Verbesserung der Ausbeute ermöglicht; ferner soll eine Bildaufnahmeanordnung geschaffen werden, bei der diese Vorrichtung verwendet wird.

Weiterhin wird mit der Erfindung eine Bildaufnahmeanordnung geschaffen werden, bei der eine Vollbildübertragungs-Bildaufnahmevorrichtung verwendet wird, bei welcher hinsichtlich des Auslesens von Informationen aus Zellen in einem Speicherfeld trotz einer Steigerung der Anzahl der Zellen in der Horizontalrichtung der Übertragungswirkungsgrad angehoben ist und das Abrufen und Speichern der Signale auf einfache Weise erfolgt.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine Darstellung, die den Aufbau einer Vollbildübertragungs-Bildaufnahmevorrichtung
nach dem Stand der Technik zeigt.

Fig. 2 ist eine schematische Ansicht, die den Aufbau einer Vollbildübertragungs-Bildaufηahmevorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel · der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeanordnung zeigt.

Fig. 3 ist eine schematische Darstellung, die ein Bildaufnahme-, Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Schaltungssystem zeigt, bei dem die Bildaufnahmeanordnung verwendet wird.

Fig. 4 ist ein Zeitdiagramm für eine Standbild-Aufnahme unter Verwendung des in Fig. 3 gezeigten Schaltungssystems.

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Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm für eine Laufbild-Aufnahme unter Verwendung des in Fig. 3 gezeigten Schaltungssystems.

Fig. 6 ist eine schematische Darstellung, die die Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der · ; Bildaufnahmeanordnung zeigt.

Fig. 7 ist eine Darstellung, die den Aufbau eines Hauptteils der in Fig. 6 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung zeigt.

Fig. 8 ist eine Darstellung, die Potentialzustände bei dem in Fig. 7 gezeigten Aufbau zeigt.

Fig. 9 ist eine schematische Darstellung der Gestaltung der Vollbildübertragungs-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Bildaufnahmeanordnung.

Fig. 10 ist eine Darstellung einer Ausführungsform· eines Farbauszugsfilters.

Fig. 11 ist eine schematische Darstellung einer Bildaufnahme-, Aufzeichnungs- und Wiedergabe-Einrichtung, bei der die in Fig. 9 gezeigte Bildaufnahmevorrichtung verwendet wird.

Fig. 12 zeigt ein Elektroden-Leitermuster nahe der Grenze zwischen einem Bildaufnahmefeld und einem Speicherfeld der in Fig. 9 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung.

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Fig. 13 ist eine schematische Darstellung, die Potentiale in einem Querschnitt längs einer Linie a-a' in Fig. 12 zeigt.

Fig. 14 zeigt ein Elektroden-Leitermuster nahe der Grenze zwischen dem Speicherfeld und einem Horizontal-Schieberegister der in Fig. 9 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung.

Fig. 15 ist ein Zeitdiagramm für eine Standbild-Betriebsart der in Fig. 11 gezeigten Einrichtung.

Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm für eine Laufbild-Betriebsart der in Fig. 11 gezeigten Einrichtung gemäß einem ersten Beispiel.

Fig. 17 ist ein Zeitdiagramm einer Laufbild-Betriebsart

der in Fig. 11 gezeigten Einrichtung gemäß einem zweiten Beispiel.

Die Fig. 2 ist eine Darstellung zur Beschreibung der Gestaltung der Bildaufnahmeanordnung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, wobei die gleichen Elemente wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Anzahl von Zellen in der Horizontalrichtung eines Speicherfelds 2 ist doppelt so groß wie die Anzahl fotoelektrischer Wandlerzellen in der Horizontalrichtung eines Bildaufnahmefelds 1. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist zwar die Anzahl der Zellen in der Vertikalrichtung des Speicherfelds 2 die Hälfte der Anzahl der Zellen in der Vertikalrichtung des Bildaufnahmefelds 1, jedoch kann allgemein die Anzahl der Zellen in der Horizontalrichtung des Speicherfelds doppelt so groß wie die Anzahl derjenigen des BiIdaufnahmefeIds oder größer sein und die Anzahl der Zellen in der Vertikalrichtung halb so

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groß wie die Anzahl derjenigen des Bildaufnahmefelds oder größer sein.

Die jeweiligen LadungssammeIzeilen des Speicherfelds sind in der Form einer Matrix in Zeilen- und Spaltenrichtung angeordnet, wobei jede Spalte in der Spaltenrichtung Ladungsübertragungs- bzw. Ladungsverschiebefunktion hat. ■ d' ₂₀ ist . ein Taktsignal zum Verschieben der Ladungen in von rechts in Fig. 2 her gezählt geradzahlig numerierten Spalten- (geradzahligen Spalten) im Speicherfeld 2 in der Spaltenrichtung. Φ 21 ^is^ ^{ein Takt}signal zum Verschieben der Ladungen in von rechts in Fig. 2 gezählt ungeradzahlig numerierten Spalten (ungeradzahligen Spalten) im Speicherfeld 2 in der Spaltenrichtung.

Mit 6 ist ein Schaltglied als Schaltvorrichtung der Bildaufnahmeanordnung bezeichnet, das eine Zellenanzahl hat, die gleich der Anzahl der Zellen in der Horizontälrichtung des Speicherfelds ist. Jede Zelle ist mit einer (nicht gezeigten) Elektrode versehen. Wenn an diese Elektroden jeweils eine Spannung niedrigen Pegels angelegt wird,, wird eine Potentialschwelle mit einem vorbestimmten Pegel gebildet.

Jede Zelle des Schaltglieds 6 entspricht einer jeweiligen Zelle des Speicherfelds 2 in der Horizontalrichtung,

D.h. , Zellen X des Schaltglieds 6 entsprechen den geradzahligen Spalten des Speicherfelds, während Zellen Y den ungeradzahligen Spalten entsprechen. Wenn daher die Potentiale der Zellen Y höher und die Potentiale der Zellen X niedriger sind, können Ladungspakete (Ladungen) aus dem Bildaufnahmefeld zu den geradzahligen Spalten, jedoch nicht zu den ungeradzahligen Spalten übertragen werden.

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Auf diese Weise wird durch Zuführen von Schaltsteuersignalen SGl und SG2 zu den Elektroden der jeweiligen Zellen X und Y des Schaltglieds 6 jeweils die Verschiebung der Ladungen aus dem Bildaufnahmefeld zu dem Speicherfeld selektiv gesteuert.

Die Fig. 3 ist eine Blockdarstelluhg eines Bildaufnahme-Auf zeichnungs- und Wiedergabe-Systems, bei dem die Bildaufnahmeanordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel verwendet wird. In der Fig. 3 bildet ein Signalgenerator 7, der durch die Bedienung eines Bildaufnahme-Auslöseschalters 8 in Betrieb gesetzt wird, entsprechend jeweils einer Standbild-Betriebsart (S) oder einer Laufbild-Betriebsart (M), zwischen denen mittels eines Betriebsartwählschalters 9 umgeschaltet wird, Zeitsteuersignale gemäß der Darstellung in Fig. 4 bzw. 5.

Die über den Ausgangsanschluß 5 der Bildaufnahmevorrichtung erhaltenen Videosignale werden in einem Prozessor der Signalverarbeitung wie dem Abfragen und Speichern, der y -Korrektur, der Apertur-Korrektur usw. unterzogen. Danach werden die Signale mittels einer Aufzeichnungseinheit 11 für die Modulation usw. und eines Aufzeichnungskopfs 12 auf einem Aufzeichnungsmaterial 13 aufgezeichnet.

Dabei kann das Ausgangssignal des Prozessors 10 direkt mittels eines Überwachungs-Fernsehgeräts 16 überwacht werden.

Mit 14 ist ein Wiedergabekopf bezeichnet; ein von diesem Kopf aufgenommenes Signal wird mittels einer Wiedergabeeinheit 15 in geeigneter Weise demoduliert, wonach es gleichfalls mittels des Fernsehgeräts 16 überwacht werden kann.

Die Fig. 4 ist ein Diagramm, die ein Beispiel für die

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Ausgabe-Zeitsteuerung des Signalgerierato.rs 7 bei dem in Fig. 3 gezeigten Aufbau zeigt. In dem Diagramm sind die Impulse der Taktsignale Y^, </'2ο' V^/%21 ^und 9 ^ 3 sowie der Schaltsteuersignale SGl und SG2 derart gestaltet, daß sie bei einem höheren Pegel den Potentialpegel für Elektronen in der Bildaufnahmevorrichtung senken und bei einem niedrigeren Pegel den Potentialpegel anheben. Wenn nach dem Umschalten des Betriebsartwählschalters 9 auf die Standbildaufnahme-Betriebsart S der Bildaufnahme-Auslöseschalter 8 betätigt wird, werden zuerst die Taktsignale φ_Λ, φ> , φ _?1 und φ ~ mit hoher Geschwindigkeit bzw. hoher Frequenz zugeführt und die Schaltsteuersignale SGl und SG2 gemeinsam eingeschaltet, um dadurch unnütze Ladungen abzuleiten (Periode (4-1)).

Als nächstes werden nach dem Ablaufen einer vorbestimmten Sammelzeitdauer T₁ „ (Periode (4-2)) die Ladungen aus dem Bildaufnahmefeld 1 durch die Taktsignale Cp. zeilenweise nach unten gemäß Fig. 2 verschoben. 20

Die Schaltsteuersignale SGl und SG2 werden jeweils so zugeführt, daß für die zu verschiebenden Informationen aus den jeweiligen Zeilen die Zellen X des Schaltglieds 6 für die Informationen aus den Zeilen mit ungeradzahligen Nummern geöffnet werden und die Zellen Y des Schaltglieds. 6 für die Informationen aus den Zeilen mit. geradzahligen Nummern geöffnet werden. Zugleich werden auch entsprechend den Verschiebungen der ungeradzahligen Zeilen bzw. der geradzahligen Zeilen abwechselnd die Taktsignale φ _pn bzw. φ _ gemäß der Darstellung in Fig. 4 zugeführt. Auf diese Weise werden die Informationen aus den ungeradzahligen Zeilen des BildaufnahmefeIds in den geradzahligen Spalten des Speicherfelds gespeichert, während die Informationen aus den geradzahligen Zeilen gesondert in den ungeradzahligen Spalten gespeichert werden (Periode

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(4-3)). In der Fig. 2 ist ein Zustand gezeigt, bei dem die Informationen für ein Vollbild aus dem Bildaufnahmefeld auf diese Weise gesondert j η das Speicherfeld übertragen wurden. In der Fig. 2 entsprechen jeweils mit einem Apostroph versehene Bezugszeichen den Informationen aus einer jeweiligen Zelle des Bildaufnahmefelds mit dem gleichen Bezugszeichen ohne Apostroph.

Als nächstes werden in einer Periode (4-4) von den durch den vorstehend beschriebenen Vorgang in dem Speicherfeld 2 gespeicherten Informationen mittels der Taktsignale ^p_n und φ~ die in den geradzahligen Spalten gespeicherten Informationen ausgelesen.

Danach werden in einer Periode (4-5) aufeinanderfolgend mittels der Taktsignale φ _p1 und φ „ die in den ungeradzahligen Spalten des Speicherfelds gespeicherten Informationen ausgelesen. Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist es bei der Bildaufnahmeanordnung möglich, die Signale für ein Vollbild als Signale für zwei verschachtelte Halbbilder auszulesen.

Die Fig. 5 ist _t ein Zeitdiagramm von Ausgangs impulsen des Signalgenerators in dem Fall, daß der Betriebsartwählschalter 9 auf die Laufbildaufnahme-Betriebsart M umgeschaltet ist. Nach Fig. 5 werden in einer Periode (5-1) auf gleichartige Weise wie bei der Steuerung nach Fig. 4 die Informationen aus den geradzahligen Zeilen des Bildaufnahmefelds in den geradzahligen Spalten und die Informationen aus den geradzahligen Zeilen in den ungeradzahligen Spalten gesammelt. In einer Periode (5-2) werden durch jeweils gleichzeitiges zeilenweises Verschieben der Informationen in den geradzahligen Spalten und der Informationen in den ungeradzahligen Spalten die Ladungssignale aus beiden Spalten in einer jeweiligen Zelle

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des Register 3 addiert. Diese addierten Informationen werden dann durch Ansteuerung des Registers 3 mittels des Taktsignals φ~ ausgelesen.

Durch Wiederholen dieser Ablauffolge werden jeweils gleichzeitig für zwei Zeilen die Informationen aus den ungeradzahligen Zeilen und die .Informationen aus den geradzahligen Zeilen· des Bildaufnahmefelds addiert und als Einzelzeilen-Informationen ausgelesen. In diesem Fall sind die in der Periode (5-2) addierten und ausgelesenen Zeilenkombinationen (Al bis A4) und (Bl bis B4), (Cl bis CA) und (Dl bis D4), (El bis E4) und (Fl bis F4) sowie (Gl bis G4) und (Hl bis H4) nach Fig. 2.

Danach werden durch erneutes Übertragen der Informationen aus dem Bildaufnahmefeld in das Speicherfeld in einer Periode (5-3) die während der Zeitdauer von der Periode (5-1) bis zu der Periode (5-3) in dem Bi Id aufnahme feld gebildeten Ladungen auf die gleiche Weise wie während der Periode (5-1) in dem Speicherfeld verteilt und gesammelt ..

Danach werden in einer Periode (5-4) diese gesammelten Informationen unter Addieren abgelesen. Dabei wird die Kombination der zu addierenden Informationen durch Verschieben der Taktsignale ψ?Q ^und Φ 21 ^{um einen Im}P^uls verändert.

Da nämlich gemäß Fig. 5 ein Impuls des Taktsignals

φ p_O vor einem Impuls des Taktsignals φ _?1 abgegeben wird, werden als Einzelzeilen-Informationen die Informationen aus den jeweiligen Zellen (Al bis A4) des Bildaufnahmefelds unverändert ohne Addition ausgelesen, während die Informationen aus den Zellen (Bl bis B4) und (Cl

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bis C4), (Dl bis D4) und (El bis E4) sowie (Fl bis F4) und (Gl bis G4) jeweils addiert und als Einzelzeilen-Informationen ausgelesen werden. Schließlich werden Informationen aus den Zellen (Hl bis H4) als Einzelzeilen-Informationen ausgelesen.

Daher besteht eine Verschachtelung zwischen dem in der Periode (5-2) auszulesenden Signal und dem in der Periode - (5-4) auszulesenden Signal.

Darüberhinaus wird auch die Empfindlichkeit der Bildaufnahmevorrichtung verbessert, da die Ladungsinformationen aus zwei Zeilen addiert werden. Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist es bei der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeanordnung möglich, auf einfache Weise bei der kontinuierlichen Aufnahme die verschachtelten Bildsignale mit hoher Empfindlichkeit zu erhalten. .

Zusätzlich hat die erfindungsgemäße Vollbildübertragungs-Bildaufnahmevorrichtung ein größeres Aperturverhältnis des Bildaufnahmefelds als eine BiIdaufnahmevorrichtung der X-Y-Adressierungs-MOS-Ausführung oder dergleichen, so daß daher die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt, daß ein Standbildsignal mit beachtlicher Helligkeit und hoher Auflösung erzielt wird.

Die Fig. 6 ist eine Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bildaufηahmeanordnung bzw. Bildaufnahmevorrichtung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 das Schaltglied 6 zwischen dem Bildaufnahmefeld 1 und dem Speicherfeld 2 weggelassen. Die gleichen Elemente wie die in Fig. 2 gezeigten sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

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Die Fig. 7 ist eine schematische Darstellung einer Elektrodenanordnung des Hauptteils bei dem zweiten Ausführungsbeispiel, bei welchem ein Beispiel für eine Einzel phasen-Ansteuerung veranschaulicht ist. In der Fig. 7 sind mit CS Kanalsperren bezeichnet, während ^mit PSl eine Poly-Silicium-Elektrode (aus polykristallinem Silicium) für das Zuführen des Taktsignals ^₁ zu dem Bildaufnahmefeld 1 bezeichnet ist. Diese Elektrode überdeckt die Oberflächen von .Bereichen A und B mit unterschiedlichen Potentialpegeln im Halbleiter-Substrat.

Mit PS2O und PS21 sind jeweils Elektroden bezeichnet, die die Oberflächen von Bereichen A¹ und B¹ mit unterschiedlichen Potentialpegeln im Speicherfeld bedecken. Diese Elektroden dienen dazu, die Taktsignale φ _?0 und ψ ₉₁ an die geradzahligen Spalten bzw. die ungeradzahligen Spalten anzulegen.

Bereiche C und D des Bildaufnahmefelds und Bereiche c und D' des Speicherfelds sind jeweils virtuelle bzw. Scheinelektrodenbereiche, die jeweils einen festen Potentialpegel haben und in dem Halbleitersubstrat durch Ionenimplantation oder dergleichen gebildet sind. Ein solcher Scheinelektroden-Aufbau ist beispielsweise in der JP-OS 11394/1980 beschrieben.

Potentialpegel P(A), P(B), P(C), P(D), P(A¹), P(B¹), P(C) und P(D¹) der Elektronen in den jeweiligen Bereichen A, B, C, D, A¹, B¹, C und D¹ erfüllen beispielsweise die folgenden Bedingungen:

P(A)=P(A¹), P(B)=P(B¹), P(C)=P(C), P(D)=P(D¹).

Wenn andererseits an die Elektroden PSl, PS20 und PS21 Signale niedrigen Pegels angelegt werden, so gilt:

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P(A) > P(B)> P(C)> P(D) und

)>- P(D¹)

Wenn im Gegensatz dazu an die Elektroden PSl, PS2O und PS21 Signale hohen Pegels angelegt werden, so gilt:

P(C) > P(D) > P(A)> P(B) und
P(C¹) > P(D')>

Die Flg. 8 zeigt schematisch die Zustände dieser Potentialpegel, wobei mit der ausgezogenen Linie der Zustand beim Anlegen von Signalen niedrigen Pegels an die jeweiligen Elektroden und mit der gestrichelten Linie der Zustand beim Anlegen von Signalen hohen Pegels gezeigt ist. Die Scheinelektrodenbereiche C, D, C und D' werden immer auf einem festen Potential gehalten.

Wenn daher beispielsweise das Taktsignal <ft ₁ auf den niedrigen Pegel abfällt, nachdem es zuerst auf den hohen , 20 Pegel angehoben war, werden an dieser Abfallflanke die hauptsächlich im Bereich B gesammelten Ladungen zu dem Bereich D übertragen, wie es in Fig. 8 gezeigt ist. D.h. , an der Abfallflanke des Taktsignals an der jeweiligen Elektrode werden die Ladungen vom Bereich B zum Bereich D oder vom Bereich B¹ zum Bereich D¹ übertragen.,

Durch Anheben der jeweiligen Elektrode auf den hohen Pegel werden die in dem Bereich D oder D¹ gesammelten Ladungen zu dem Bereich B oder B' übertragen. D.h., an der Anstiegsflanke des Taktsignals werden die Ladungen vom Bereich D zum Bereich B oder vom Bereich D¹ zum Bereich B¹ übertragen.

Die Bildaufnahmevorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeanordnung

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hat den vors Lebend bosfhriebenen Aufbau; daher hat die Vorrichtung die Wirkung, daß die Informationen aus den Jeweiligen »ilen der, U i. 1 d.iui nnhrnefc? 1 ds abwoohse lud auf die ungerad/.ah] igen Spalten und die geradzahligen Spalten des Speicherfelds dadurch aufgeteilt werden, dci 13 statt des Anbringens des Schaltglieds 6 gemäß der Darstellung in Fig. 2 abwechselnd· synchron mit dem Taktsignal ^₁ die Taktsignale ^₂₀ und φ ₂₁ zugeführt werden.

Die Fig. 9 ist eine erläuternde Darstellung, die den Aufbau eines dritten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeanordnung zeigt, wobei die gleichen Elemente wie die in den Fig. 1 bis 8 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der Zellen des Speicherfelds 2 in der Horizontalrichtung doppelt so groß wie die Anzahl der Zellen des Bi Id aufnahme fei ds 1 in der Horizontalrichtung, während die Anzahl der Zellen des Speicherfelds 2 in der Vertikalrichtung gleich der Hälfte _t 20 der Anzahl der Zellen des Bildaufnahmefelds 1 in der Vertikalrichtung ist.

Bei dem in Fig. 9 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Bildaufnahmefeld 1 aus Bildelementen in 8 Zeilen χ 4 Spalten und das Speicherfeld 2 aus Bildelementen, in 4 Zeilen χ 8 Spalten, obzwar natürlich die tatsächliche Anzahl der Bildzellen weitaus größer ist als diese Anzahl. Mit 31 bis 33 sind jeweils ein erstes bis drittes Horizontal-Schieberegister bezeichnet. Jedes Horizontal-Schieberegister wird mittels des im Nachfolgenden beschriebenen Signalgenerators 7 so gesteuert, daß die Ladungen aus einer vorbestimmten Spalte des Speicherfelds 2 ausgelesen werden. Die Anzahl der Horizontal-Schieberegister kann ?.wei, vier oder größer sein. Mit T- ist ein Schaltglied bezeichnet, das zwischen dem Speicherfeld 2 und dem

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Horizontal-Schieberegister 31 angebracht ist; mit T
ist ein Schaltglied bezeichnet, das zwischen den Schieberegistern 31 und 32 angebracht ist; mit T_Q ist ein Schaltglied bezeichnet, das zwischen den Registern 32 und 33 angebracht ist. Mit 41 bis 43 sind Ausgangsverstärker zum Umsetzen der aus den Horizontal-Schieberegistern 31 bis 33 ausgelesenen Ladungssignale in Spannungssignale und deren Auslesen bezeichnet. Mit 0 ist ein Verteilungsabschnitt als Verteilungsvorrichtung zum richtigen Aufteilen der Ladungen aus den Zellen des Speicherfelds 2 auf die Horizontal-Schieberegister bezeichnet.

Mit Φ-\oc\ siⁿd Schiebeimpulse zum vertikalen Verschieben der Ladungen der in der Fig. 9 von rechts her gezählt ersten, vierten, fünften und achten Spalte des Speicherfelds 2 bezeichnet (wobei diese Spalten nachstehend als 201, 204, 205 bzw. 208 bezeichnet werden). Gleichermaßen sind mit φ ₁₂₁ Schiebeimpulse für das vertikale Verschieben der Ladungen der in der Fig. 9 von rechts her gezählt zweiten, dritten, sechsten und siebenten Spalte bezeichnet (welche nachstehend als 202, 203, 206 bzw. 207. bezeichnet werden); mit φ „ sind Schaltimpulse für das Steuern der Schaltglieder T₁ bis T und des Verteilungsabschnitts 0 bezeichnet; Mit <^_Q1 bis φ

O X

sind Schiebeimpulse für das horizontale Verschieben, der Ladungen in den jeweiligen Horizontal-Schieberegistern 31 bis 33 bezeichnet. Diese Impulssignale werden von dem Signalgenerator 7 zugeführt, der im folgenden beschrieben wird.

Auf der Oberfläche des Bildaufnahmefelds 1 ist ein Farbauszugsfilter wie beispielsweise gemäß der Darstellung in Fig. 10 aufgebracht.

In der Fig. 10 sind mit R, B und G jeweils Farbfilter

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für das Durchlassen von Rotlicht, Blaulicht bzw. Grünlicht bezeichnet. Jedes dieser Farbfilter ist so angeordnet, daß es das Farblicht entsprechend einer jeweiligen Spalte des Bildaufnahmefelds einleitet. Hinsichtlich, des Farbmusters des Farbauszugsfilters besteht natürlich keine Einschränkung auf dieses Muster gemäß Fig. 10.

Die Fig. 11 ist eine Darstellung, die den Aufbau einer Bildaufnahme-, Aufzelchnungs- und Wiedergabe-Einrichtung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeanordnung zeigt, wobei die gleichen Elemente wie die in Fxg. 3 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Der Signalgenerator 7, der durch die Bedienung des Bildaufnahme-Auslöseschalters 8 in Betrieb gesetzt wird, gibt entsprechend der Einstellung des Betriebsart-Wählschalters 9 auf die Standbild-Betriebsart S oder die Laufbild-Betriebsart M Signale mit den gemäß der Darstellung in Fig. 12 bzw. in Fig. 13 und 14 ab. Nachdem für Videosignale Vout 31 bis Vout 33, die aus den Ausgangsanschlüssen der Bildaufnahmevorrichtung erhalten werden, in dem Prozessor 10 die Signalverarbeitung durch Abfragen und Speichern, ^ -Korrektur, Apertur-Korrektur usw. ausgeführt wurde, werden diese Signale über die Aufzeichnungseinheit 11 für die Modulation und dergleichen und den Aufzeichnungskopf 12 auf dem Aufzeichnungsmaterial. 13 aufgezeichnet. Mit LS ist ein optisches Abbildungssystem bezeichnet, das von einem aufzunehmenden Objekt reflektiertes Licht auf das Bildaufnahmefeld 1 richtet, um dadurch ein Bild zu erzeugen.

Die Fig. 12 ist eine schematische Darstellung eines Elektrodenmusters nahe der Grenze zwischen dem Bildaufnahmefeld 1 und dem Speicherfeld 2 der in Fig. 9 gezeigten Vorrichtung, wobei ein Beispiel für die Einzelphasen-Ansteuerung dargestellt ist. Wie schon erläutert wurde,

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sind mit CS die Kanalsperren bezeichnet, während mit

PSl die Poly-Silicium-Elektrode für das Zuführen der

Taktsignale bzw. Impulse <jb ₁ zum Bildaufnahmefeld 1 bezeichnet ist, welche die Oberflächen der Bereiche A und B im Halbleitersubstrat bedeckt, die voneinander verschiedene Potentialpegel haben.

Weiterhin bedecken die Elektroden PS12O und PS121 die Oberflächen der Bereiche A¹ und B¹ im Speicherfeld, die voneinander verschiedene Potentialpegel haben. Diese Elektroden dienen zum Anlegen der Taktsignale bzw. Impulse ^uncl ^121 ^an ^^ie J^ewei^1:i-g^en Spalten des Speicherfelds 2.

Die Bereiche C und D des Bildaufnahmefelds und die Bereiche C¹ und D¹ im Speicherfeld sind die virtuellen bzw. Scheinelektrodenbereiche, die jeweils einen festen Potentialpegel haben, welche in dem Halbleitersubstrat durch Ionenimplantation oder dergleichen gebildet sind.
. 20

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine jeweilige Zelle durch . die Bereiche A, B, C und D oder A¹, B¹, C und D¹ gebildet.

Die Potentialpegel P(A), P(B), P(C), P(D), P(A¹), P(B'), P(C) und P(D¹) der Elektronen in den jeweiligen Bereichen A, B, C, D, A¹, B¹, C und D¹ entsprechen den gleichen Bedingungen wie die Potentialpegel bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 12 ist jede Zelle des Speicherfelds 2 so angeschlossen, daß gleichzeitig gemeinsame Spannungen an jeweils zwei vorbestimmte benachbarte Zellen angelegt werden. D.h., die Elektroden PS120 und PS121 sind jeweils zwei vorbestimmten benachbarten

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Zellen zugeordnet. Alle Elektroden PS12O und alle Elektroden PS121 sind jeweils miteinander verbunden.

Da die Elektroden für das Steuern der Potentiale der jeweiligen Zelle vergrößert werden können, erlaubt diese Gestaltung daher eine einfache Herstellung der Vorrichtung. Ferner ist auch das Leitermuster vereinfacht. Auf diese Weise kann die Ausbeute bei der Herstellung verbessert werden.

Ferner sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Zellen des Sp*eicherfelds zu einem Teil in der Weise angeordnet, daß sie gegenüber den übrigen Zellen vertikal versetzt sind; daher können in dem Fall, daß die Elektroden PS120 und PS121 einzeln angeschlossen werden, die Elektroden der gleichen Gruppe horizontal miteinander verbunden werden. Infolgedessen ist es beispielsweise möglich, die Elektroden PS120 mit einem horizontalen kammförmigen Leitermuster zu verbinden, das an der rechten Seite in Fig. 12 eine gemeinsame Verbindung hat. Andererseits können durch Anordnen der Elektroden PS121 in den .Lücken dieses Kamm-Leitermusters die Elektroden mit einem kammförmigen Leitermuster zusammengeschaltet werden, das die gemeinsame Verbindung an der linken Seite hat. Auf diese Weise kann der Prozeß zur Herstellung der Vorrichtung vereinfacht werden.

Die Fig. 13 ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt längs einer Linie a-a¹ in Fig. 12 zeigt, um die Zustände der Potentialpegel zu veranschaulichen, wobei die ausgezogene Linie den Zustand beim Anlegen von Signalen niedrigen Pegels an die jeweiligen Elektroden zeigt, während die gestrichelte Linie den Zustand beim Anlegen von Signalen hohen Pegels an die Elektroden zeigt. Die jeweiligen Scheinelektrodenbereiche C, D,

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C und D' werden immer auf einem festen Potential gehalten.

In der Fig. 13 ist mit IL eine Isolierschicht wie eine SiOp-Schicht (Siliciumdioxid-Schicht) bezeichnet; mit SB ist ein Halbleitersubstrat wie ein Si-Substrat (SiIicium-Substrat) bezeichnet. Mit VE ist eine Scheinelektrode bezeichnet; mit Α1Γ20 und A1121 sind Aluminiumleiter für das Anlegen der Impulse ^₁₂₀ ^und Φ \?\ ^{an die Elek}~ troden PS120 bzw. PS121 bezeichnet.

Wenn daher beispielsweise die Taktsignale Φ . oder

<^"p₀ und (j) _{1 pi} auf den niedrigen Pegel abfallen, nachdem sie erst auf den hohen Pegel angehoben sind, werden an dieser Abfallflanke die hauptsächlich in dem Bereich B gesammelten Ladungen zu dem Bereich D übertragen, wie es in der Fig. 13 gezeigt ist. D.h., an den Abfallflanken der Taktsignale an der jeweiligen Elektrode werden die Ladungen vom Bereich B zum Bereich D oder vom Bereich B¹ zum Bereich D¹ verlagert.

Ferner werden durch das Ansteigen des Signals an der jeweiligen Elektrode auf den hohen Pegel die Ladungen aus dem Bereich D oder D¹ zu dem Bereich B oder B¹ übertragen. D.h., an der Anstiegsflanke des Taktsignals· -werden die Ladungen vom Bereich D zum Bereich B oder vom Bereich D¹ zum Bereich B¹ verlagert.

Die Bildaufnahmevorrichtung gemäß diesem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeanordnung ist auf die vorstehend beschriebene Weise gestaltet. Daher

werden durch abwechselndes Zuführen der Taktsignale φ p₀ und <f> ₁₂₁ synchron mit dem Taktsignal φ . die Informationen aus den jeweiligen Zeilen des Bildaufnahmefelds nach Fig. 12 auf die vorbest j mmten Spalten des Speicherfelds aufgeteilt.

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Die Fig. 14 zeigt ein Beispiel für die Elektrodenanordnung bei einem Elektrodenmuster nahe der Grenze zwischen den Horizontal-Schieberegistern 31 bis 33 und dem Speicherfeld 2 der in Fig. 9 gezeigten Bildaufnahmevorrichtung, wobei die gleichen Elemente wie die in Fig. 12 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind.

Falls an die jeweiligen Elektroden gleiche Spannungen angelegt werden, erfüllen Potentialpegel P(A"), P(B"), P(C"), P(D"), P(A¹"), P(B¹"), P(C") und P(D"¹) der Elektroden in Bereichen A", B", C", A", A¹", B¹", C¹" und D¹" den folgenden Gleichungen:

P(A) = P(A") = P(A¹")

P(B) = P(B") = P(B¹")

P(C) = P(C") = P(C")

P(D) = P(D") = P(D¹")

Eine einzelne Zelle ist jeweils durch die Kombination A", B", C" und D" oder durch die Kombination A¹", B"¹, C" und D"'gebildet.

Falls gemäß der Darstellung in Fig. 14 das Speicher feld und mehrere Horizontal-Schieberegister miteinander verbun-· den sind, ist der Verteilungsabschnitt 0 vorgesehen, wobei die Zellen nahe der Grenze zwischen dem Speicherfeld und den Horizontal-Schieberegistern vertikal versetzt und in diesem Verteilungsabschnitt 0 angeordnet sind; bei der Aufteilung der Ladungen aus den jeweiligen Z.ellen des Speicherfelds auf die jeweiligen Horizontal-Schieberegister ist es daher nicht erforderlich, Elektroden jeweils gleicher Gruppen auf dreidimensionale Weise zu überqueren; dadurch wird die Vorrichtung unempfindlich gegenüber Störungen, während auch der Herstellungsprozeß

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vereinfacht wird. D.h., der Verteilungsabschnitt O wird durch die unterste Zeile des Speicherfelds und das Schaltglied bzw. die Schaltglied-Elektrode T. oder dergleichen gebildet. Dieser Abschnitt 0 setzt die vertikal in das Speicherfeld übertragenen Ladungen einer Vielzahl von Spalten in der gleichen Zeile mit der gleichen Zeitsteuerung in zeitlich serielle Signale für eine einzelne Spalte durch Anwenden vorbestimmter unterschiedlicher Verzögerungszeiten für jeweils vorbestimmte Spalten um, wodurch diese Signale aufeinanderfolgend in die Horizontal-Schieberegister eingespeichert werden. D.h., dieser Verteilungsabschnitt 0 ist eine Parallel/Seriell-Umsetzvorrichtung zum seriellen Übertragen der parallel verschobenen Ladungen.

Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Parallel/Seriell-Umsetzung mittels des Schaltglieds bzw. der Schaltelektrode T. in dem Verteilungsabschnitt. Der Verteilungsabschnitt kann jedoch durch Gestalten der Vorrichtung in der Weise gebildet werden, daß die Längen der Vertikal-Übertragungskanäle der jeweiligen Spalten des Speicherfelds. 2 auf einfache Weise auf Werte eingestellt werden, die voneinander geringfügig verschieden sind, und daß die Informationen für mehrere Spalten in die Zellen einer Spalte eingeleitet werden. Die erfindungsgemäße. Bildaufnahmeanordnung beinhaltet diese Gestaltung.

Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Zellen des Speicherfelds 2 zu einem Teil gegenüber den anderen Zellen vertikal versetzt; der Aufbau des Verteilungsabschnitts ist jedoch nicht auf diesen Aufbau des Speicherfelds beschränkt. Beispielsweise kann ein Aufbau des Speicherfelds gemäß der Darstellung in Fig. 14 verwendet werden.

E₃ wird nun die Funktionsweise beschrieben.

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Fig. 15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für die Ausgabe-Zeitsteuerung des Signalgenerators 7 bei der in Fig. 11 gezeigten Einrichtung zeigt. Nach Fig. 15 werden gemäß der vorangehenden Beschreibung die Impulse φ , φ ₁₂₀. ^121' ^ 31 ^bis ^33 ^und ^t ^{in der Weise} gebüdet, daß bei hohem Pegel der Impulse für die Elektronen die Potentialpegel der jeweiligen; Bildelemente in der Bildaufnahmevorrichtung abgesenkt werden und bei niedrigem Pegel der Impulse die Potentialpegel angehoben werden. Wenn der Bildaufnahme-Auslöseschalter 8 betätigt wird, werden zuerst die Impulse ^₁* ^i?0' ^121' ^T ^und ^ ^? bis Φ mit hoher .Geschwindigkeit bzw. hoher Frequenz zugeführt, um dadurch unnötige Ladungen abzuleiten .

Danach werden nach dem Ablauf einer vorbestimmten Sammelzeit T-. _T (Periode (4-0)) die Ladungen aus dem Abbildungsfeld 1 Zeile für Zeile mittels der Impulse ώ « in der Periode (4-1) unter hoher Geschwindigkeit nach unten gemäß Fig. 9 verschoben.

Aus den Informationen der dabei jeweils zu verschiebenden Zeilen werden die Informationen für die Zeilen mit ungeraden Nummern auf die vorstehend beschriebene Weise durch die Impulse φ ₁ _Q zu den Spalten 201, 204, 205 und. 208 übertragen, während die Informationen für die Zeilen mit geradzahligen Nummern durch das Anlegen der Impulse

φ ₁₂ zu den Spalten 202, 203, 206 und 207 übertragen und gesammelt werden. Auf diese Weise werden die Inforrnationen für ein Vollbild an dem Bildaufnahmefeld aufgeteilt und zu dem Speicherfeld verlegt. Dieser Zustand ist in der Fig. 9 dargestellt.

Bei diesem Zustand werden die Ladungen der untersten Zeile des Speicherfelds nach Fig. 9 in Senken 301,

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305, 334, 338, 342 und 346 nach Fig. 14 gesammelt.

Die in diesen jeweiligen Senken gesammelten Ladungen werden als den Ladungen B3, A3, A2, B2, Bl und Al nach Fig. 9 entsprechend angesehen.

Da das in Fig. 10 gezeigte Streifen-Farbauszugfilter angebracht ist, stellen B3 und A3 Ladungen, die "Grün"
entsprechen, A2 und ·Β2 Ladungen, die "Blau" entsprechen, und Bl und Al Ladungen dar, die "Rot" entsprechen.

Als nächstes werden aus den durch den vorstehend beschriebenen Vorgang in dem Speicherfeld 2 gesammelten Informationen mittels der Impulse ^ipn» 9^31 ^bis Φ 33 ^und ^_T die in den Spalten 205, 204 und 201 gesammelten Informationen ausgelesen.

D.h., in einer Periode (4-2) werden die Ladungen aus den Senken 305, 338 und 346 aufeinanderfolgend erst durch das Zuführen von drei Impulsen φ „ vertikal versetzt und schließlich jeweils in Senken 317, 313 bzw. 309 gesammelt.

Als nächstes werden die in den Senken 317, 313 und 309 gesammelten Ladungen horizontal nach links gemäß Fig.

14 dadurch verschoben, daß in einer Periode (4-3) als Impulse (f> _. bis φ „_ Impulse hoher Frequenz zugeführt werden, während der Impuls φ _T auf dem niedrigen Pegel gehalten wird. Die Gesamtdauer der Perioden (4-2) und (4-3) wird beispielsweise auf eine Horizontalperiode IH eingestellt. Auf diese Weise wird in der Periode (4-3) das Signal für die erste Zeile der in der Periode (4-0) in dem Bildaufnahmefeld 1 gesammelten Bildelemente ausgelesen.

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Durch das Anlegen eines einzelnen Impulses ^? in dieser Periode (4-3) werden die Ladungen aus Senken 325, 329 und 350 nach Fig. 14 in den Senken 305, 338 bzw. 346 gesammelt.
5

Daher werden in einer Periode (4-4) gleichermaßen wie in der Periode (4-2) durch Zuführen von drei Impulsen ώ _T die Ladungen aus den Senken 305, 338 und 346 in den Horizontal-Schieberegistern 33, 32 bzw. 31 gesammelt.

In einer folgenden Periode (4-5) werden durch das Wiederholen ' der gleichen Ablauffolge die Ladungen aus den Spalten 205, 204, 201 usw., nämlich nur die den Zeilen mit ungeradzahligen Nummern im Bildaufnahmefeld 1 entsprechenden Ladungen aufeinanderfolgend ausgelesen. Die Gesamtdauer dieser Perioden (4-1) bis (4-5) wird so gewählt, daß sie gerade einer Vertikalperiode entspricht. Als nächstes werden in einer einzelnen Vertikalperiode (4-6) mittels der Impulse ^ 121' ^T ^und ^ 31 ^bis (β „„ auf gleiche Weise aufeinanderfolgend Zeile für Zeile die Ladungen aus den Spalten 206, 203, 202 usw. ausgelesen.

Auf die vorstehend beschriebene Weise werden bei der Standbild-Betriebsart des dritten Ausführungsbeispiels. der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeanordnung die in dem Bildaufnahmefeld gleichzeitig erzeugten Signale für zwei Halbbilder aufeinanderfolgend ein Halbbild nach dem anderen verschachtelt und ausgelesen, so daß es daher möglich ist,ein Standbildsignal mit hoher Auflösung und einer verhältnismäßig niedrigen Frequenz, jedoch ohne verschwommene Darstellung zu erhalten.

In der Fig. 16 ist ein Zeitdiagramm der Ausgangsimpulse des Signalgenerators in dem Fall gezeigt, daß der in

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Fig. 11 gezeigte Betriebsartwählschalter 9 auf die Laufbildaufnahme-Betriebsart M geschaltet ist. In einer Periode (9-1) nach Fig. 16 werden gleichermaßen wie in der Periode (4-1) nach Fig. 15 die Informationen aus den Zeilen mit ungeradzahligen Nummern in dem Bildaufnahmefeld in den Spalten 201, 204, 205 und 208 gesammelt, während die Informationen aus den Zeilen mit den geradzahligen Nummern in den Spalten 202, 203, 206 und 207 gesammelt werden. In einer Periode (9-2) werden jeweils die Ladungen aus den Senken 305 und 301, 338 und 334 sowie 346 und 342 dadurch addiert, daß zuerst ein Impuls (p .._.. angelegt wird. D.h., es werden die Ladungen für B3 und A3, A2 und B2 sowie Al und Bl nach Fig. 9 addiert, wonach dann drei Impulse φ „ angelegt werden, um die Ladungen in die Schieberegister 33 bis 31 aufzunehmen.

Als nächstes werden in einer Periode (9-3) diese Ladungen durch Anlegen der Impulse O O₁ bis φ „„ horizontal verschoben, während durch Anlegen jeweils eines Einzelimpulses der Impulse Ψ-\oQ ^und ^ 121 ^{die Ladun}S^{en D3} und 03, D2 und C2 sowie Dl und Cl nach Fig. 9 addiert werden. Danach wird diese Ablauffolge wiederholt, um ein Halbbildsignal zu erhalten. Die Gesamtdauer der Perioden (9-1) bis (9-3) wird auf eine Vertikalperiode, eingestellt.

Danach werden in einer Periode (9-4) wieder die Informationen aus dem Bildaufnahmefeld zum Speicherfeld übertragen, so daß die Ladungssignale, die während den Perioden (9-2) und (9-3) in dem Bildaufnahmefeld gebildet wurden, . auf die gleiche Weise wie in der Periode (9-1) aufgeteilt und gesammelt werden.

Dann werden in einer Periode (9-5) diese gesammelten

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Informationen addiert und ausgelesen. Hierbei wird jedoch die Kombination der zu addierenden Ladungsinformationen dadurch verändert, daß die Impulse 9^i?n ^unc* ^ ^um

einen Impuls verschoben werden.
5

D.h., es .wird abweichend gegenüber der Periode (9-2) kein vorhergehender Einzelimpuls· bei den Impulsen
φ . abgegeben, so daß die Ladungen Al bis A3 des Bildaufnahmefelds unverändert ohne Addition ausgelesen werden, während die Ladungen Bl bis B3 und Cl bis C3, Dl bis D3 und El bis E3 sowie Fl bis F3 und Gl bis G3 jeweils addiert und als Einzelzeilen-Information ausgelesen werden. Abschließend werden die Ladungen Hl bis H3 als Einzelzeilen-Information ausgelesen.

Daher besteht eine gegenseitige Verschachtelung zwischen den in den Perioden (9-2) und (9-3) ausgelesenen Signalen und den in der Periode (9-5) ausgelesenen Signalen. Da ferner die Informationen von zwei Zeilen addiert werden, wird auch die Empfindlichkeit der Vorrichtung verbessert.

Die Fig. 17 ist ein Diagramm, das eine zweite Art der Zeitsteuerung für das Auslesen der Signale bei der Laufbild-Betriebsart zeigt.

Bei dieser Ausführungsart erfolgt der AusleseVorgang an der Grenze zwischen dem Bildaufnahmefeld und dem Speicherfeld, wenn die Ladungssignale für die Zeilen mit geradzahligen und ungeradzahligen Nummern addiert werden.

Die Ladungen, die in dem Bildaufnahmefeld in einer Periode (10-1) gesammelt werden, werden in einer Periode (10-2) durch die Impulse 'Z- _t φ und '£ _{1 ?1} zum Speicherfeld 2 übertragen. Hierbei werden die addierten Ladungen

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auf nahezu gleichartige Weise zu jeweils einem Paar von Spalten des Speicherfelds dadurch übertragen, daß für jeweils zwei Impulse φ . jeweils gleichzeitig ein Impuls φ ₁₂₀ und ώ .^χ angelegt wird. Durch das erste Anlegen des jeweils einzelnen Impulses ft _?r) und

ψ ₁₂₁ in einer Periode (10-3) werden die Ladungen aus den Spalten 206 und 205 zusammengefaßt und in der Senke 305 nach Fig. 14 addiert, die Ladungen aus den Spalten 204 und 203 in der Senke 338 zusammengefaßt und addiert und die Ladungen aus den Spalten 202 und 201 in der Senke 346 zusammengefaßt und addiert. Danach werden diese Ladungen durch Anlegen des Impulses <φ ~ zu den Horizontal-Registern 31 bis 33 übertragen und im weiteren durch Anlegen der Impulse φ „. bis ^qq horizontal ausgelesen. Hiernach wird durch Anlegen jeweils eines Impulses ^ ion ^und Φ pi ^fur J^ede Horizontalperiode IH der gleiche Auslesevorgang wiederholt, wodurch die addierten Ausgangssignale aufeinanderfolgend ausgelesen werden.

Wenn als nächstes in einer Periode (10-5) wieder die in dejn Bildaufnahmefeld während der Perioden (10-3 )und und (10-4) gesammelten Ladungen vertikal verschoben werden, werden abweichend von der Periode (10-2) die Erzeugungszeiten für die Impulse φ _{1 ?}„ und ^ .„ um einen einzigen Impuls ώ ₁ vorverschoben, so daß die Kombination der nahe der Grenze zwischen dem Bildaufnahmefeld und dem Speicherfeld zu kombinierten Ladungen um eine Zeile verschoben wird, wodurch die Verschachtelung bzw. der Zeilensprung erreicht wird.

Danach wird in einer Periode (10-6) der Auslesevorgang auf die gleiche Weise wie in den Perioden (10-3) und (10-4) ausgeführt.
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Da gemäß der vorangehenden Beschreibung die addierten Ausgangssignale in der Weise gesteuert werden, daß sie zuerst aufgeteilt und dann in einer jeweiligen Zelle zusammengefaßt werden, ergeben die Ladungen selbst bei einer kleinen Kapazität der jeweiligen Zelle des Speicherfelds keinen Überlauf in dem Speicherfeld.

Ferner sind bei dem dritten Ausführungsbeispiel mehrere Horizontal-Schieberegister -vorgesehen, während zwischen dem Speicherfeld und den Horizontal-Schieberegistern ein V<?rte ilungsabschnitt zum Aufteilen der Informationen einer vorbestimmten Spalte des Speicherfelds auf die jeweils vorbestimmten entsprechenden Horizontal-Schieberegister vorgesehen ist. Daher kann die Horizontal-Auslesefrequenz herabgesetzt werden, was eine Verbesserung des Übertragungswirkungsgrads ergibt und bewirkt, daß die Signalverarbeitung leicht ausgeführt werden kann.

Zusätzlich sind bei dem Ausführungsbeispiel bzw. der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeanordnung Elektroden für das jeweilige gemeinsame Steuern von jeweils zwei bestimmten benachbarten Zellen des Speicherfelds vorgesehen, v/ährend für das Erzeugen der Steuersignale zum Verteilen der Signale aus vorbestimmten Zellen des Bildaufnahmefelds auf entsprechende Zellen des Speicherfelds ein Signalgenerator vorgesehen ist. Daher ist es möglich, eine Bildaufnahmeariordnung zu erhalten, mit der die zuerst einmal gebildeten Informationen für ein Vollbild als verschachtelte Signale für zwei Halbbilder aufgeteilt und zusammengefaßt werden können.

üarüberhinaus sind bei der Bildaufnahmevorrichtung der VoIIbi1dübertragungü-Ausführung bestimmte Zellen des Speieherfelds unter vertikaler Versetzung gegenüber den anderen Zellen angeordnet, während der Signalgenerator

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für das Zuführen voneinander unabhängiger Steuersignale zu jeweils den bestimmten Zellen und den anderen Zellen ausgebildet ist. Auf diese Weise können aus dem einmaligen Bildaufnahmesignal die gegeneinander verschachtelten Signale für zwei Halbbilder erzielt werden, während zugleich auch bei der Aufnahme eines Laufbilds die Signale für jeweilige Halbbilder gegeneinander verschachtelt werden können. In diesem Fall wird zusätzlich eine Bildaufnahmeanordnung geschaffen, bei der die Empfindlichkeit verbessert ist.

Weiterhin ist bei der Bildaufnahmeanordnung eine Vollbildübertragungs-Bildaufnahmevorrichtung vorgesehen, die ein Bildaufnahmefeld, ein Speicherfeld mit Zellen, bei der die Anzahl der Horizontal-Zellen das Doppelte der Anzahl der Zellen des Bildaufnahmefelds oder größer ist, mehrere Horizontal-Schieberegister zum Auslesen der Informationen aus den Zellen des Speicherfelds und einen Verteilungsabschnitt hat, der zwischen dem Speicherfeld und den Horizontal-Schieberegistern angebracht ist und zum Aufteilen der Informationen aus vorbestimmten Zellen des Speicherfelds auf die jeweiligen Horizontal-Schieberegister dient. Ferner ist auch ein Signalgenerator zum Steuern des Verteilungsabschnittes in der Weise vorgesehen, daß die Informationen bestimmter Vertikal-, Zellen des Speicherfelds entsprechenden Horizontal-Schieberegistern zugeordnet werden. Daher kann die Horizontal-Übertragungsfrequenz herabgesetzt werden, wobei die Signale auf einfache V/eise abgerufen und gespeichert werden können. Da darüberhinaus die Taktimpulsfrequenz herabgesetzt wird, kann auch an dem Leistungsverbrauch des Signalgenerators gespart werden.

Es wird eine Vollbildübertragungs-Bi1daufnahmeanordnung angegeben, die ein Bildaufnahme feld und ein Speicherfeld

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hat, von denen jedes aus einer Vielzahl von Zellen in Zeilen und Spalten besteht, wobei die Anzahl der Zellen des Speicherfelds in der Horizontalrichtung doppelt so groß wie die Anzahl der Zellen des Bildaufnahmefelds in der Horizontalrichtung oder größer ist. Diese Bildaufnahmeanordnung hat eine Schaltvorrichtung zum selektiven Übertragen von Informationen aus .einer jeweiligen Spalte des Bildaufnahmefelds zu einer von bestimmten mehreren Spalten des Speicherfelds.
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, -35-.

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Claims

' Patentansprüche

(j). Bildaufnahmeanordnung mit einem Bildaufnahmefeld, das aus einer Vielzahl fotoelektrischer Wandlerzellen besteht, die Zeilen und Spalten bilden, einem Speicherfeld, das aus einerVielzahl von Ladungssammelzellen besteht, die Zeilen und Spalten bilden, und das gegenüber Licht abgeschirmt ist, und einer Registervorrichtung zum aufeinanderfolgenden Auslesen der Ladungen einer jeweiligen Zeile des Speicherfelds, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Spalten des durch die Vielzahl der Ladungssammelzellen gebildeten Speicherfelds (2) das Doppelte der Anzahl der Spalten des durch die Vielzahl der fotoelektrischen Wandlerzellen gebildeten Bildaufnahmefeids (1) oder größer ist.
2. Bildaufnahmeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der Zeilen des Speicherfelds (2) ungefähr die Hälfte der Anzahl der Zeilen des Bildaufnahmefelds (1) ist.
3. Bildaufnahmeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Bildaufnahmefeld

A/22

Dresdner Bnnk (Miinrhon) Kto. 3939 ΪΜ4

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Iwischer* rMunchpi» KIo 570 4;) B(M

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(1) und dem Speicherfeld (2) angeordnete Schaltvorrichtung (6) zum selektiven Verlegen der Ladungen einer vorbestimmten Spalte des Bildaufnahmefelds zu einer vorbestimmten Spalte des Speicherfelds.
4. Bildaufnahmeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Registervorichtung (31 bis 33) · mehrere Horizontal-Schieberegister aufweist.
5. Bildaufnahmeanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Horizontal-Schieberegister (31 bis 33) jeweils zum Auslesen der Ladungen einer vorbestimmten Spalte des Speicherfelds (2) dient.
6. Bildaufnahmeanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine Verteilervorrichtung (0, Tl bis T3) zum Zuteilen der Ladungen einer jeweiligen Spalte des Speicherfelds (2) zu dem jeweiligen Horizontal-Schieberegister (31 bis 33).
1. Bildaufnahmeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Elektroden (PS120, PS121), die jeweils für jeweils zwei vorbestimmte benachbarte Zellen des Speicherfelds (2) gemeinsam vorgesehen sind, voneinander getrennt sind und die Potentiale der jeweiligen Zellen steuern (Fig. 12).
8. Bildaufnahmeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zellen des Speicherfelds (2) zum Teil vertikal gegenüber den anderen Zellen versetzt sind (Fig. 12).
9. Bildaufnahmeanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch einen Signalgenerator

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(7) zum Erzeugen von Steuersignalen für das Verteilen der Ladungen einer vorbestimmten Spalte des BiIdaufηahmefelds (1) auf eine vorbestimmte Spalte des Speicherfelds (2).