DE2830911B2 - Festkörper-Farbbildaufnahmeeinrichtung - Google Patents
Festkörper-FarbbildaufnahmeeinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Festkörper-Farbbildaufnahmeeinrichtung
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Einrichtung erfordert eine Abbildungsplatte mit einem Auflösungsvermögen, das demjenigen
einer derzeit in der Fernsehtechnik verwendeten Bildaufnahmeröhre entspricht Sie benötigt daher
photoelektrische Wandlerelemente, welche eine Matrix von ungefähr 500 χ 500 Bildelementen bilden, Schalter
zur Auswahl von (x, yJ-Koordinaten, die den Bildelementen
entsprechen, und eine x-(Horizontal-)Abtastschaltung
sowie eine y-{Vertikal-)Abtastschaltung, die
die Schalter ein- und ausschalten und jeweils aus ungefähr 500 Stufen bestehen.
Dementsprechend nimmt eine Festkörper-Abbildungsvorrichtung üblicherweise einen Aufbau an, wie er
in Fig. 1 gezeigt. Sie ist in MOS-(Metall-Oxide-Semiconductor
= Metall-Oxid-HaIbIeiter-)LSI-(Large-Scale-Integration
= hochintegrierter) Schaltungstechnologie hergestellt, mit der sich eine hohe Integrationsdichte
verhältnismäßig einfach verwirklichen läßt. In F i g. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 eine Horizontalabtastschaltung
zur Auswahl von x-Lagen und das Bezugszeichen 2 eine Vertikalabtastschaltung zur Auswahl von
y-Lagen. Mit 3 ist ein Vertikalschalter-MOS-Transistor (im folgenden einfach »Vertikalschalter« genannt)
bezeichnet, der durch einen Abtastimpuls der Schaltung 2 ein- oder ausgeschaltet wird, mit 4 eine Photodiode
(photoelektrtsches Wandlerelement), die den Source-Anschtuß des Vertikalschalters 3 ausnützt, und mit 5
eine Vertikalsignal-Ausgangsleitung, an welche die Drains der Vertikalschalter 3 gemeinsam angeschlossen
sind. Bei 6 ist ein Horizontalschalter-MOS-Transistor (im folgenden einfach als »Horizontalschalter« bezeichnet)
gezeigt, der durch einen von der Horizontalabtastschaltung 1 kommenden Abtastimpuls ein- oder
ausgeschaltet wird, wobei der Drain-Anschluß dieses Schalters mit einer Horizontalsignalausgangsleitung 7
und seine Source mit der Vertikal-Signalausgangsleitung
5 verbunden ist. Mit 8 ist eine Spannungsquelle zur Erzeugung einer Vorspannung für die photoelektrische
Wandlerelemente (üblicherweise »Target-Spannungsversorgung« genannt), bezeichnet, die über einen
Widerstand 9 mit der Horizontalsignal-Ausgangsleitung 7 verbunden ist. Ein gemeinsames Merkmal von
Festkörper-Abbildungspiatten besteht darin, daß, da die
einzelnen Bildelemente getrennt sind und die Abtastung durch von außen aufgegebene Taktimpulse durchgeführt
wird, das Bildelement, dessen Signal gerade ausgelesen wird, leicht diskriminiert werden kann. Eine
Festkörper-Abbildungsvorrichtung ist deshalb sehr zweckmäßig für die Gewinnung von Farbsignalen aus
dem Grund, weil der Taktimpuls als ein Vorrücksignal dient und Signale für die einzelnen Bildelemente
getrennt werden können.
Will man eine Farbfernsehkamera unter Verwendung der Festkörper-Abbildungsvorrichtung der Fig. 1 aufbauen,
so werden im allgemeinen drei Abbildungsplatten zur Umwandlung von rotem (R), grünem (G) bzw.
blauem (B) Licht in elektrische Signale benöt·?· Eine
Fernsehkamera, die drei solche Festkörper-Abbüdungsplatten
verwendet, benötigt jedoch ein farbauflösendes
optisches System zur Auflösung von einfallendem Licht
in die drei Grundfarben Rot, Grün und Blau, eine spezielle Abbildungslinse usw. Dies bildet ein ernstes
Hindernis auf dem Weg zur Miniaturisierung der Kamera und der Verminderung ihrer Koste a.
Angesichts dieses Problems ist a:;r, der deutschen
Offenlegungsschrift 26 08 998 eine Farbbildaufnahmeeinrichtung bekannt, bei der, wie als Beispiel in F i g. 2
dargestellt, die eine Matrix von Abbildungs-Bildeleir.snten
bildenden photoelektrischen Wandlerelemente mit Farbfiltern R. G und B, die nur rotes, grünes bzw. blaues
Licht durchlassen und schachbrettartig angeordnet sind, in Korrespondenz gebracht sind, wobei Signale der drei
Grundfarben von der einzigen Abbildungsplatte hergeleitet
werden. Der Ausdruck »schachbrettartig« be- is
zeichnet ein Muster, bei welchem Farbfilter für R, G und B jeweils periodisch in vertikaler und horizontaler
Richtung angeordnet sind. Die Abstände in der Anordnung sind nicht auf die in der F i g. 2 gezeigten
beschränkt Bei dem in Fig.2 gezeigten Aufbau sind Filter für Grün (oder Filter, welche Signale zur
Bildhelligkeit übertragen) horizontal und vertikal auf der Abbildungsplatte in einer Weise angeordnet, daß sie
die Zwischenräume zwischen den Filtern für R und B ausfüllen. Deshalb läßt sich selbst bei kleiner Anzahl von
Bildelementen der Festkörper-Abbildungsplatte eine Festkörper-Farbabbildungsvorrichtung gewinnen, deren
Auflösung wenig verschlechtert ist. Das Ve fahren eignet sich hervorragend als System, bei welchem
Farbsignale von einer einzigen Festkörper-Abbildungsplatte abgeleitet werden.
Im Prinzip läßt sich eine Farbabbildungsvorrichtung realisieren, indem man die in F i g. 1 gezeigte Festkörper-Abbildungsvorrichtung
und wie in F i g. 2 schachbrettartig angeordnete Farbfilter miteinander kombiniert.
Bei einfacher Kombination wird jedoch ein Demodulator kompliziert, die Weiterverarbeitung der
Ausgangssignale ist schwierig und es läßt sich keine den Erwartungen entsprechende hohe Auflösung erreichen.
F i g. 1 zeigt nur den Prinzipaufbau zur Erläuterung der Wirkungsweise einer Festkörper-Abbildungsvorrichtung,
in Wirklichkeit ist aber entsprechend dem Wiedergabesystem einer Aufnahmeröhren-Vorrichtung
in vertikaler Richtung ein verschachteltes Abtasten erforderlich. Ferner Ist es zur Vermeidung eines
Kapazitätsnachhängens (unausgelesen zurückgelassene Ladungen) notwendig, ein Verschachtelungssystem
vorzusehen, bei welchem zwei Reihen von Bildelementen gleichzeitig ausgewählt werden (siehe offengelegte
japanische Patentanmeldung 51-57123). Im Falle so gleichzeitiger Auswahl von zwei Reihen von Bildelementen
ist es durch bloßes Verbessern der Vertikalabtastung und des Treibverfahrens der in F i g. 1 gezeigten
Festkörper-Abbildungsvorrichtung (vgl. offengelegte japanische Patentanmeldung 51-71 142) unmöglich zu
erreichen, daß die Farbsignale des die in F i g. 2 gezeigten Farbfilter verwendenden Systems in einer
Weise ausgelesen werden, daß sie für die einzelnen Bildelemente getrennt sind. Der Grund hierfür liegt
darin, daß die Signale der durch Verschachtelung gleichzeitig ausgewählten zwei Reihen von Bildelementen
gleichzeitig an die Vertikalsignal-Ausgangsleitung 5 geliefert werden, so daß beide Signale miteinander
mischen.
Bei der Erfindung Sind diese Nachteile vermieden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine FestkOrper-Farbabbildungsvorrichtung zu schaffen, bei
welcher zeitlich getrennte Farbsignale von Bildelementen für Rot, Grün und Blau erhalteu werden und welche
einem ein Kapazitätsnachhängen verhinderndem Verschachteln ohne Verminderung der Auflösung unterworfen
werden kann.
Gemä3 der im Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1 angegebenen Lösung dieser Aufgabe sind die
jeweils zur gleichen Farbe gehörigen Wandlerelemente jeder Matrixspalte an einen eigener) fjorizontalschalter
angeschlossen, und sämtliche »gleichfarbigen« Horizontalschalter sind ihrerseits mit einer zugehörigen
Bildsignal-Ausgangsleitung verbunden. Damit ist gewährleistet, daß in jeder Halbbild-Abtastung die
einzelnen Farbsignale am Matrixausgang getrennt vorliegen, womit die Voraussetzungen für eine verschachtelte
Abtastung ohne unerwünschte Farbmischung geschaffen sind
Aus der deutschen Offenlegungsschrift 26 09 731 ist eine Festkörper-Bildaufnahmeeinricfltung bekannt, die
äußerlich Ähnlichkeiten mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hat Die aus dieser Druckschrift bekannte
Einrichtung bezieht sich jedocft nicht auf eine
Farbbildverarbeitung, so daß dta der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bej dieser bekannten Vorrichtung
weder angesprochen noch gelöst ist. Ein verschachtelter Abtastbetrieb, wie ihn die erfindungsgem^ße
Schaltung ermöglicht, Ist be) dej Vorrichtung nach
dieser Druckschrift nicht vorgesehen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ausführungsfonnen der Erfindung werden im folgenden,
in Verbindung mit der Zeichnupa beschrieben. Auf dieser ist bzw. sind
Fig. 1 ein Schaltbild, welches (Jen Aufbau einer bekannten Festkörper-Abbildungsvorrichtung zeigt,
Fig.2 eine schematische Draufsicht, welche den
Aufbau einer bekannten Farbfilteran<irdnung zeigt,
F ί g. 3 ein Schaltbild, welches einf Ausfünrungsform
der Erfindung zeigt,
Flg.4 ein Impulsdiagramm zinl Erläuterung des
Arbeitens der Festkörper-Farbabbildiingsvorrichtung
der F ig. 3,
Fig.3 und 6 Schaltbilder, von denen jedes den wesentlichen Aufbau einer weiteren) Ausführungsform
der Erfindung zeigt,
FI g. 7 ein Schaltbild, welches β|ή Beispiel für den
konkreten Aufbau eines SchaltÄMchnitts in der Festkörper-Farbabbildungsvorrichtung der Erfindung
zeigt, und
F i g. 8 ein Blockschaltbild, eines Ausgangssignalverarbeitungssystems
bei der Erfindung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsformen beschrieben.
F i g. 3 ist ein Schaltbild, welches den Aufbau einer Abbildungsplatte, die den wesentlichen Teil der
Festkörper-Farbabbildungsvorrichtung gemäß der Erfindung bildet, zeigt Bezugszeichen IQ bezeichnet eine
Horizontalabtastschaltung, Bezugszeichen 11 eine Vertikalabtastschaltung.
Mit 12 ist ein Vertikalschalter (ein Vertikalschalter-MOS-Transistor) bezeichnet, welcher
durch die Abtastimpulse der Vertikalabtastschaltung ein- od°r ausgeschaltet wird. Mit 13 ist eines Photodiode
(photoelektrisches Wandlerelement) bezeichnet, welche den Sourceanschluß Hes Vertikalscjialters 13 ausnützt.
Die verschiedenen Dioden 13 haben zwar alle den gleichen Aufbau, die Diode 13Λ dient jedoch zum
Nachweisen des roten Lichts, die Diode 13G zum Nachweisen des grünen Lichts und die Diode 13Ö zum
Nachweisen des blauen Lichts, entsprechend der
eingangs beschriebenen (Fig. 2) Filteranordnung. (In
Fällen, wo die Aufbauten der Dioden auf diese Weise identisch gemacht sind, können die Dioden 13/?, 13G
und 13ß durch den gleichen Herstellungsprozeß ausgebildet werden, woraus sich der Vorteil einfacher
Fertigung ergibt. Wenn einer Kompliziertheit des Herstellungsprozesses nichts entgegensteht, können die
Aufbauten der Dioden 13/?, 13G und 13ß verschieden und von vornherein mit spezifischen Empfindlichkeiten
für Rot, Grün bzw. Blau ausgestattet sein.) Mit 14 ist eine Vertikalsignalausgangsleitung bezeichnet, an die die
Drains der Vertikalschalter 12 gemeinsam angeschlossen sind. Unter den Vertikalsignalausgangsleitungen 14
sind diejenigen 14a Signalausgangsleitungen für Grün, die Signale der Dioden 13G ableiten, diejenigen 146
Signalausgangsleitungen für Rot und Blau, die Signale der Dioden 13/? und 13ß ableiten. Bei 15 ist ein
Horizontalschalter (ein Horizontalschalter-MOS-Transistor) gezeigt, der durch einen Abtastimpuls der
Horizontalabtastschaltung 10 ein- oder ausgeschaltet wird. Der Horizontalschalter 15a ist ein MOS-Transistor
(im folgenden als »MOST« abgekürzt), welcher mit einem Ende an die Vertikalsignalausgangsleitung 14a
und mit dem anderen Ende an die Horizontalsignalausgangsleitung 16a angeschlossen ist, während der
Horizontalschalter 156 ein MOST ist, welcher an einem Ende mit der Vertikalsignalausgangsleitung 146 und am
anderen Ende mit der Horizontalsignalausgangsleitung 166 verbunden ist. 17 bezeichnet einen »Verschachte-Iungs«-Scha!ter
zur Durchführung des oben beschriebenen verschachtelten Abtastens. Die »Verschachtelungs«-Schalter
17 sind mit Anschlüssen 18-1 oder 18-2 verbunden, mit welchen Abtastimpulsausgabeleitungen
Oy], 0,2, 0,3. 0_,i, die an den einzelnen Stufen der
Vertikalabtastschaltung angeordnet sind, verbunden sind. F i g. 7 ist ein Schaltbild, welches den konkreten
Aufbau des Umschalters 17 der F i g. 3 zeigt. Der Umschalter 17 ist aus einer Flip-Flop-Schaltung 19 und
einem MOST 20 aufgebaut. Die Ausgänge der Flip-Flop-Schaltung 19 werden jedes Halbbild umgeschaltet.
F i g. 8 ist ein Blockschaltbild eines Ausgangssignalverarbeitungssystems der Festkörper-Abbildungsvorrichtung
der F i g. 3.
Die Arbeitsweise der in Fi g. 3 gezeigten Festkörper-Abbildungsvorrichtung
wird unter Bezugnahme auf das Zeitdiagramm der Fig.4 und das Blockschaltbild der
F i g. 8 erläutert. (Hier ist unter der Annahme, daß die Bauelemente P-Kanal-MOSTs sind, das Zeitdiagramm
mit negativen Logikimpulsen dargestellt, im Falle von
N-Kanal-MOSTs muß die Polarität umgekehrt werden.)
(i y und 0» stellen Taktimpulse dar, die zum Betreiben
der Vertikalabtastschaltung 11 bzw. der Horizontalabtastschaltung 10 verwendet werden. Abtastimpulsausgabeleitungen
Oyi, Ο,.2, Oj,3,... und OyM, sowie 0,i, 0,2, 0,3,
0,4,..- und 0xN liefern Vertikalabtastimpulse Vy1, Vy2,
Vy3,... und VySi, sowie Horizontalabtastimpulse Vx \,
Vx2, Vr3,... und V,/vauf der Basis der Taktimpulse.
Sei zunächst angenommen, daß die »Verschachte-Iungs«-Umschalter
17 auf den Anschlüssen 18-1 liegen, wobei in diesem Abtastzustand ein erstes Halbbild
erstellt wird. Diodengruppen in ersten und zweiten Reihen [13Ä(1, 1), 13G(I, 2), 13/?(1, 3),... 13G(I, N)]
und [13G(2, 1), 13ß(2, 2), 13G(2, 3),...13ß(2, N)]
werden durch den Abtastimpuls Vy\ an der ersten Stufe
der Vertikalabtastschaltung ausgewählt Die Horizontalimpulse 15 werden aufeinanderfolgend durch die
Abtastimpulse VxX, V12, Vx 3,... und Vx^ ein- und
ausgeschaltet. Signale für Grün 100 von den Dioden (2.
1), (1, 2), (2, 3) werden an die Signalausgangsleitung 16
geliefert. Andererseits werden Signale für Rot 101 und Signale für Blau 102 abwechselnd von den Dioden (1,1)
(2, 2), (1, 3) an die Signalausgangsleitung 166 geliefert. Nachfolgend werden Diodengruppen an dritten und
vierten Reihen [13/?(3, 1), 13G(3, 2), 13/?(3, 3),...
13G(3, N)] und [13G(4, 1), 13ß(4, 2), 13G(4 3), . .13ß(4, N)] durch den Abtastimpuls Vy2 an de
zweiten Stufe der Vertikalabtastschaltung ausgewählt Nach dem gleichen Vorgang wie oben werden die
Signale für Grün 100 an die Signalausgangsleitung 16i und die Signale für Rot 101 und die Signale für Blau 102
abwechselnd an die Signalausgangsleitung 166 geliefert Die Dioden an der (N—\)-ten und der M-ten Reihe
werden durch einen ähnlichen Vorgang ausgewählt, und damit ist das Abtasten des ersten Halbbildes beendet
(Hierbei ist M als geradzahlig angenommen. Wenn Ai ungeradzahlig ist, werden die Dioden an der (M- 2)-ten
und der (M- l)-ten Reihe ausgewählt.)
Als nächstes werden die »Verschachtelungsw-Um
schalter 17 auf die Anschlüsse 18-2 gelegt, und da: Abtasten des zweiten Halbbildes wird begonnen. Im
zweiten Halbbild werden dementsprechend die Dioden an der zweiten und dritten Reihe durch den Vertikalab
tastimpuls Ky2 und die Dioden an der vierten und
fünften Reihe durch den Abtastimpuls Vy3 ausgewählt
Die Dioden an der (Ά/—2)-ten und der fM— l)-ten Reihe
werden beim letzten Abtasten des zweiten Halbbildes ausgewählt. (M ist als geradzahlig angenommen. Wenr
jo M ungeradzahlig ist, werden die Dioden an dei
(M- l)-ten und der Λί-ten Reihe ausgewählt.) Auch
beim zweiten Halbbild werden wie beim ersten Halbbild die Signale für Grün 100 an die Signalausgangsleitung
16a und die Signale für Rot 101 und die Signale für Blai
102 abwechselnd an die Signalausgangsleitung 16Z geliefert. Das Abtasten eines Vollbilds ist über das erste
Halbbild und das zweite Halbbild beendet, worauf da« Abtasten des ersten Halbbildes des nächsten Vollbildes
beginnt.
Wie in F i g. 8 dargestellt, werden die von der Ausgangsicitung 166 her erhaltenen Signale 101 und 10:
synchron mittels synchron laufender Nachweisschaltungen unter Verwendung von Schaltsignalen 103 und 104
nachgewiesen, die durch eine Schaltimpulsgeneratorschaltung mit Bezug auf die Horizontaltaktimpulse 0
erzeugt werden. Auf diese Weise werden sie in Signale für Rot 101' und Signale für Blau 102' getrennt. Diese
Signale für Rot und für Blau und die über die Ausgangsleitung 16a gewonnenen Signale für Griir
werden durch Tiefpaßfilter (LPFs) geschickt unc danach durch drei Weiterverarbeitungsverstärker impulsgeformt.
Danach werden die impulsgeformten Signale beispielsweise in einen NTSC-(National Television
System Comittee-JKodierer geführt, um sie ir NTSC-Farbsignale umzuwandeln.
F i g. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform. Mit 15 (15c; 15<i 15e) ist ein Horizontalschalter bezeichnet
welcher an einer Seite mit einer Horizontalsignalaus gangsleitung 16 (16c; i6d, 16e) und an der anderen Seite
mit einer Vertikalsignalausgangsleitung 14 (14a 14d 14e) verbunden ist 108 bezeichnet eine Vorspannungs
quelle für die photoelektrischen Wandlerelemente welche über Widerstände 109 mit den Horizontalsignal
ausgangsleitungen 16 verbunden ist. Es wird ein Vorgang ähnlich dem in bezug auf Fig.3 erläuterten
durchgeführt, wobei die Horizontalsignalausgangsleitung
16c als Signalausgangsleitung für Grün, diejenige 16£/als Signalausgangsleitung für Rot und diejenige 16f
als Signalausgangsleitung für Blau dient. Bei dem eben betrachteten Aufbau ist die Anzahl der Signalausgangsleitungen,
verglichen mit derjenigen bei der Ausführungsform der F i g. 3, um 1 erhöht. Da jedoch die
Signale für Rot und die Signale für Blau über individuelle Ausgangsleitungen abgenommen werden,
nehmen schwimmende Kapazitäten als parasitäre Kapazitäten der Signalausgangsleitungen für Rot und
Blau auf die Hälfte, verglichen mit den entsprechenden schwimmenden Kapazitäten bei der Ausführungsform
der F i g. 3, ab, wodurch eine hohe Signalauslesegeschwindigkeit möglich ist. Ein weiterer Vorteil besteht
darin, daß die in der Umwandlung in Video-Signale bestehende Weiterverarbeitung erleichtert wird.
F i g. 6 zeigt eine dritte Ausführungsform. Mit 15 ist ein Horizontalschalter bezeichnet, welcher an einer
Seite mit einer Horizontalsignalausgangsleitung 16(16/; \6g, 16Λ, 16;) und an der anderen Seite mit einer
Vertikalsignalausgangsleitung 14 (14£ 14g; 14Λ, 14/)
verbunden ist. Wegen einer Betriebsweise, die der in Beziehung auf F i g. 3 erläuterten ähnlich ist, dienen die
Signalausgangsleitungen 16/ und i6g als Signalausgangsleitungen
für Grün, diejenige 16Λ als Signalausgangsleitung für Rot und diejenige 16; als Signalausgangsleitung
für Blau. Bei dem gerade beschriebenen Aufbau ist die Anzahl der Signalausgangsleitungen,
verglichen mit derjenigen der Ausführungsform der F i g. 5, wiederum um 1 erhöht. Die auf die Signalaus
gangsleitungen für Grün zurückgehenden parasitären Kapazitäten nehmen zusammen mit denen für Rot und
Blau auf die Hälfte ab, was den Vorteil mit sich bringt, daß die Signalauslesegeschwindigkeit hoch sein kann
und daß die in der Umwandlung in Video-Signale bestehende Weiterverarbeitung erleichtert ist.
Wie oben im einzelnen in Verbindung mit den Ausführungsformen beschrieben, sind bei der Festkörper-Abbildungsvorrichtung
gemäß der Erfindung eine Mehrzahl von Signalausgangsleitungen vorgesehen, und Farbsignale, die den betreffenden Elementen für Rot,
Grün und Blau entsprechen, werden bei schachbrettartiger Anordnung der Elemente von diesen abgeleitet,
wodurch sich eine Festkörper-Farbabbildungsvorrichtung gewinnen läßt, welche ein hohes Auflösungsvermögen
zeigt und bei welcher kein Kapazitätsnachhängen auftritt. Diese Wirkungen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sind im praktischen Gebrauch von großem Wert.
Obzwar vorstehende Beschreibung für MOS-Transistoren als Elementarbestandteile durchgeführt wurde,
so versteht sich doch, daß die Erfindung auch auf Festkörper-Farbabbildungsvorrichtungen anwendbar
ist, welche bipolare Transistoren, Sperrschicht-Feldeffekt-Transistoren,
CCD's (charge coupled devices = ladungsgekoppelte Vorrichtungen) usw. oder irgendwelche
Kombinationen dieser Elemente als Elementarbestandteile enthalten.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (8)
1. Festkörper-Farbbildaufnahmeeinrichtung mit einer Matrix aus fotoelektrischen Wandlerelementen,
in der Wandlerelemente für jede von drei verschiedenen Farben in Horizontal- und Vertikal-Richtung
zyklisch angeordnet sind, mit den einzelnen Wandlerelementen zugeordneten Vertikalschaltern
und mit jeweils vertikalen Gruppen von Vertikalschaltern verbundenen Horizontalschaltern,
ferner mit die Horizontal- und die Vertikalschalter steuernde Horizontal- und Vertikal-Abtastschaltungen
zum Ansteuern der einzelnen Wandlerelemente, sowie mit einer an die Horizontalschalter angeschlossenen
Ausgangsstufe zur Ableitung der Bildsignale auf mehreren den Farben zugeordneten
Ausgangsleitungen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vertikalschalter (12) jeder einzelnen Gruppe nur mit Wandlerelementen (13R, 135,\3G)
derselben Farbe verbunden sind und daß die mit diesen Gruppen und mit den Ausgangsleitungen
(16s, 166,- 16c, 164 16e; 16i t6g, 16Λ, \6i)
verbundenen Horizontalschalter (15a, 156; 15c, 154
15e; \5f, 15Λ, 15g; \5i) jeweils den entsprechenden
einzelnen Farben zugeordnet sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikalschalter (12) von MOS-Transistoren
gebildet sind und jedes Wandlerelement (13Λ, 13G, \3B) eine Photodiode umfaßt, die
den Source-Übergang des zugehörigen Transistors ausnützt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikal-Abtastschaltung
(11) jeweils zwei Matrixzeilen in für die beiden Halbbilder unterschiedlichen Kombinationen ansteuert.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste Ausgangsleitung (16a) einer ersten Farbe (G) und eine zweite Ausgangsleitung «o
(\%b) einer zweiten und einer dritten Farbe (R, B)
zugeordnet ist (F i g. 3).
5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Farbe (G, R, fljeine Ausgangsleitung
(16c, 16d, 16e) zugeordnet ist (F i g. 5). «
6. Einrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet,
daß zwei Ausgangsleitungen (16/, \6g) für zwei vertikale Gruppen von Wandlerelementen
(13G) einer ersten Farbe (G) und jeweils eine Ausgangsleitung (16Λ, \6i) für die Wandlerelemente
(13R) einer zweiten Farbe (R) und die Wandlerelemente
(i3B)einer dritten Farbe ^vorgesehen sind (F ig. 6).
7. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertikal-Abtastschaltung (11) eine
Gruppe von Umschaltern (17; 20) umfaßt, die während der Abtastung des einen Halbbildes jeweils
paarweise die erste und die zweite Matrixzeile, die dritte und die vierte Matrixzeile usw. mit dem
gleichen Abtastimpuls (Vy 1, Vy 2...) beaufschlagen und während der Abtastung des anderen Halbbildes
jeweils paarweise die zweite und die dritte Matrixzeile, die vierte und die fünfte Matrixzeile
usw. mit dem gleichen Abtastimpuls (KyI, Vy 2 ...)
beaufschlagen.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschalter von MOS-Transistoren
(20) gebildet sind, die von einer für jedes Halbbild umgesteuerten Flipflop-Schaltung (19) gesteuert
sind (F ig. 7).
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Families Citing this family (26)
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---|---|---|---|---|
JPS585627B2 (ja) * | 1977-08-10 | 1983-02-01 | 株式会社日立製作所 | 固体撮像装置 |
JPS5651184A (en) * | 1979-10-03 | 1981-05-08 | Hitachi Ltd | Color solid image pickup device |
US4237477A (en) * | 1979-10-22 | 1980-12-02 | Rca Corporation | Charge transfer imager |
JPS5690689A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-22 | Sony Corp | Signal processing circuit for dot-sequential image pickup output signal |
JPS56152382A (en) * | 1980-04-25 | 1981-11-25 | Hitachi Ltd | Solid image pickup element |
JPS57109488A (en) * | 1980-12-26 | 1982-07-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid color image pickup device |
JPS57121374A (en) * | 1981-01-21 | 1982-07-28 | Hitachi Ltd | Solid image pickup device |
JPS57131185A (en) * | 1981-02-06 | 1982-08-13 | Hitachi Ltd | Color image pickup device |
FR2503502B1 (fr) * | 1981-03-31 | 1985-07-05 | Thomson Csf | Dispositif d'analyse d'images en couleur utilisant le transfert de charges electriques et camera de television comportant un tel dispositif |
JPS57174987A (en) * | 1981-04-20 | 1982-10-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solid image pickup device |
FR2533056B1 (fr) * | 1982-09-14 | 1987-05-15 | Thomson Csf | Imageur a transfert de lignes et camera de television comportant un tel imageur |
FR2534435B1 (fr) * | 1982-10-08 | 1986-05-09 | Thomson Csf | Camera de television couleur monosenseur |
US4513313A (en) * | 1982-12-07 | 1985-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state imaging device |
JPS59171159A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-09-27 | Hitachi Ltd | 固体カラ−撮像装置 |
FR2548505B1 (fr) * | 1983-06-30 | 1986-01-24 | Thomson Csf | Camera de television en couleur, a imageur solide a transfert de lignes |
CA1269446C (en) * | 1984-12-28 | 1990-05-22 | CAMERA | |
JPS61189064A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 蓄積型イメ−ジセンサ− |
DE3615342A1 (de) * | 1985-05-08 | 1986-11-13 | Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-Ashigara, Kanagawa | Farbbildsensor |
JP2583485B2 (ja) * | 1985-07-16 | 1997-02-19 | オリンパス光学工業株式会社 | 二次元固体撮像装置 |
GB8530098D0 (en) * | 1985-12-06 | 1986-01-15 | Boudry M R | Image reproduction |
JPH0638662B2 (ja) * | 1986-02-05 | 1994-05-18 | 富士写真フイルム株式会社 | カラ−イメ−ジセンサ− |
US4807038A (en) * | 1988-03-14 | 1989-02-21 | General Electric Company | CID image sensor with parallel reading of all cells in each sensing array row |
DE3942200A1 (de) * | 1989-12-21 | 1991-06-27 | Philips Patentverwaltung | Anordnung zum auslesen einer sensormatrix |
JP4621653B2 (ja) * | 2003-01-16 | 2011-01-26 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | センサー素子の配列 |
JP2010010896A (ja) * | 2008-06-25 | 2010-01-14 | Panasonic Corp | 固体撮像装置 |
CN115190255A (zh) * | 2021-04-06 | 2022-10-14 | 群创光电股份有限公司 | 感测装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4117510A (en) * | 1974-09-25 | 1978-09-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid state color imaging apparatus |
US3971065A (en) * | 1975-03-05 | 1976-07-20 | Eastman Kodak Company | Color imaging array |
JPS5310433B2 (de) * | 1975-03-10 | 1978-04-13 | ||
US4001878A (en) * | 1975-11-19 | 1977-01-04 | Rca Corporation | Charge transfer color imagers |
JPS5914949B2 (ja) * | 1976-03-30 | 1984-04-06 | ソニー株式会社 | 信号処理装置 |
-
1977
- 1977-07-13 JP JP52082965A patent/JPS5853830B2/ja not_active Expired
-
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GB2037121A (en) | 1980-07-02 |
FR2397761A1 (fr) | 1979-02-09 |
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GB2037121B (en) | 1982-04-15 |
CA1139874A (en) | 1983-01-18 |
DE2857564C2 (de) | 1982-03-04 |
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