DE3344082A1 - Bildaufnahme-einrichtung - Google Patents
Bildaufnahme-einrichtungInfo
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Landscapes
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Description
Γ> Λ* O " "" ** Dipl.-Ing. H.Tiedtke
_ 2 _ ■ Dipl.-Ing. R. Kinne
Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K. Grams Dipl.-Chem. Dr. B. Struif
Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2
Tel.: 089-539653 Telex: 5-24845 tipat Telecopier:
O 89-537377 cable: Germaniapatent München
6. Dezember 1983 DE 3518
Canon Kabushiki Kaisha Tokyo, Japan
Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildaufnahme-Einrichtung,
bei der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen verwendet werden.
Bei herkömmlichen Einrichtungen dieser Art werden üblicherweise Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen mit X-Y-Adressierung
verwendet, wie Metalloxidhalbleiter-Vorrichtungen, Ladungskopplungsvorrichtungen
für das Zwischenzeilen-Verfahren, Ladungskopplungsvorrichtungen mit Vollbildübertragung
oder dergleichen.
Hiervon haben die Ladungskopplungsvorrichtungen (CCD) mit
Bildübertragung einen sehr einfachen Aufbau verglichen mit demjenigen der Vorrichtungen in Metalloxidhalbleiter- oder
Zwischenzeilen-Ausführung, da in einem Bildaufnahmeteil
kein Vertikalübertragungsregister erforderlich ist. Daher ist es möglich, eine große Anzahl von florizontal-Bi ldelementen
zu integrieren, die der Hörizontal-Richtung auf einem
Fernsehbildschirm entsprechen. Die Fig. 1 zeigt eine
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derartige Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung, die einen Bildwandlerteil 1 für die fotoelektrische Wandlung,
einen Speicherteil 2 als Speicherabschnitt für das zeitweilige
Speichern der Ladungen aus dem Bildwandlerteil, ein Horizontal-Schieberegister 3 zum Übertragen der Speicherladungen
aus dem Speicherteil entsprechend der Fernsehsynchronisierung und einen Ausgangsverstärker 4 zum Auslesen der
Ladungen als Spannungssignal aufweist. An dieser Ladungs-
_kopplungsvorrichtung wird ein für die ^Erzeugung von Farb-Signalen
erforderliches Farbtrennungsfilter angekittet oder angeschichtet. Die Flg. 2 zeigt ein Beispiel für ein derartiges
Filter. Nachstehend wird nun eine herkömmliche Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung beschrieben,
bei der ein Rot/Grün/Blau- bzw. RGB-Streifenverfahren angewandt wird, dem eine sehr hervorragende Farbreproduzierbarkeit
zugesprochen wird.
Falls ein Filter für das Streifenverfahren verwendet wird
und die Anzahl der Bildelemente in der Horizontalrichtung ungefähr 580 beträgt, ist die Horizontal-Übertragungsfrequenz
gleich 10,7 MHz. Wenn Ladungskopplungsvorrichtungen mit dieser Anzahl der Elemente verwendet werden, wird in
manchen Fällen ein Leuchtdichtesignal auf gewöhnliche Weise dadurch erzielt, daß das Ausgangssignal der Ladungskopplungsvorrichtung
unverändert über ein Hoch- und Niederfrequenzfilter bzw. Bandpassfilter (für ungefähr 3 MHz) geleitet
wird, während Farbsignale dadurch abgeleitet werden, daß mittels jeweiliger Abfrage/Halteschaltungen eine Farbsignal-Trennung
mit der Wiederkehrfrequenz 3,58 MHz der RGB-Signale ausgeführt wird.
Da die Abfragefrequenz 3,58 MHz beträgt und bei dieser Ausführungsform
die Komponenten des Signalbands bis zu deren Nyquist-Frequenz reproduziert werden können, besteht in
diesem Fall keine Schwierigkeit hinsichtlich der Farbsignale, obwohl für das NTSC-System ein Frequenzband von 500 kHz
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benötigt wird. Hinsichtlich des Leuchtdichtesignals wird zwar kein Problem hervorgerufen, falls die Farbe eines Obiektbilds
einem achromatischen Wert naheliegt, jedoch wird im Falle eines Obiektbilds mit hoher Farbsättigung die Abfragefrequenz
zu 3,58 MHz (Nyquist-Frequenz = 1,8 MHz), so daß eine starke Faltungsverzerrung (Umfaltstörung) auftreten
könnte, die eine merkliche Verschlechterung der Bildqualität hervorruft. Zum Beheben dieses Mangels ist es erforderlich,
die Anzahl der Horizontal-_Bilde lemente auf ungefähr
770 zu wählen und die Ladungskopplungsvorrichtung mit einer Frequenz von 14 MHz anzusteuern. Mit einer solchen
Ladungskopplungsvorrichtung, die 14 MHz verarbeiten kann, wird auch im Falle des vorstehend genannten besonderen Objektbilds
die Abfragefrequenz zu ungefähr 4,77 MHz (Nyquistfrequenz
=2,4 MHz), was eine starke Verringerung der Faltungsverzerrung (Umfaltstörung) ermöglicht; daher werden
bei gewöhnlichen Bildempfangseinrichtungen keine Schwierigkeiten hervorgerufen.
Bei der Ansteuerung der Ladungskopplungsvorrichtung mit
14 MHz entstehen jedoch an dem Horizontal-Schieberegister, dem Ausgangsverstärker, dem integrierten Taktgenerator und
der Farbtrennungs-Abfrage/Halteschaltung die nachstehend
aufgeführten Schwierigkeiten.
Als erstes muß zum Herausziehen der Farbsignale R für Rot, G für Grün und B für Blau aus dem Ausgangssignal der Ladungskopplungsvorrichtung
bzw. des Bildwandlers die Periode des der gültigen Signalkomponente des 14-MHz-Signals
entsprechenden Teils eine bestimmte Länge haben. Falls das Ansteuerungs-Impulssignal ein Tastverhältnis von 501 hat,
hat zwar rechnerisch die Signalkomponente die Dauer von 1/2 χ 14,318 MHz = 35 ns, jedoch sind die auf die Bauelemente
der Treiberschaltung zurückzuführenden Anstiegs- und Abfallzeiten ingesamt zu ungefähr 10 ns anzunehmen, so daß
der restliche Teil tatsächlich ungefähr 25 ns beträgt. Falls
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ferner die Anstiegsflanken und die Abfa 1Iflanken des Taktsignals
sehr steil sind, wird die Periode für den Teil des gültigen Signals weiter verkürzt, da wegen einer Erwärmung
des Schieberegisters der Dunkelstrom ansteigt. Zieht man auch noch den Frequenzgang des Ausgangsverstärkers in Betracht,
so wird die Periode für das gültige Signal weiter zusätzlich verkürzt. Es wird bei der Ansteuerung der Ladungskopplungsvorrichtung
mit 14 MHz die Periode für die Signalkomponente stark verkürzt, wobei, noch Schwankungen
IQ der Abfrageimpulse hinzukommen, die auf Abweichungen der
Elemente in dem Taktgeneratorteil oder auf Temperaturschwankungen beruhen; daher ergibt sich der Nachteil, daß
die Signaltrennung schwierig ist.
Weiterhin besteht ein Nachteil insofern, als es gegenwärtig ziemlich schwierig ist, in der Ladungskopplungsvorrichtung
770 Elemente als Horizontal-Schieberegister eines Bildwandlers
in einer Größe von beispielsweise 12,7 mm (1/2 Zoll)
zu integrieren.
Das über das Filter gemäß der Darstellung in Fig. 2 und das optische Filter auf die Bildaufnahmevorrichtung fallende
Licht wird mittels des Farbstreifenfilters und der Bildaufnahmevorrichtung
räumlich aufgeteilt. In diesem Fall erfährt jedoch die Raumfrequenzkomponente des einfallenden
Lichts, die nicht unterhalb der Hälfte der räumlichen Abfragefrequenz
liegt, welche nach der Anzahl der Bildelemente der Bildaufnahmevorrichtung und den Teilungsabstand
des Farbstreifenfilters zu bestimmen ist, gemäß der vorangehenden
Beschreibung eine Faltungsverzerrung bzw. eine Umfaltstörung. Dieser Gesichtspunkt wird nachstehend in Einzelheiten
anhand der Fig. 3A, 3B und 3C beschrieben, in welchen auf der Abszisse die Frequenz aufgetragen ist und
auf der Ordinate der Signalpegel dargestellt ist.
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Wenn bei dem Auslesen des an der Bildaufnahmevorrichtung aufgeteilten einfallenden Lichts durch die fotoelektrische
Umsetzung oder dergleichen als Bildaufnahmesignale aus der Bildaufnahmevorrichtung aus diesen Bildaufnahmesignalen nur
das Rotsignal R-(oder nur das Grünsignal G oder das Blau-:
j signal B) betrachtet wird, ist seine Wiederkehrfrequenz ' *'
gleich einem Drittel der Auslesefrequenz. Nimmt man an, daß
diese Wiederkehrfrequenz gleich f. ist, so entsprechen die
Grundfrequenzband-Komponente und die S.eitenband-Komponente.
des einfallenden Lichts aufgrund der Aufteilung der Darstellung
in Fig. 3A, in welcher der gestrichelt dargestellte Teil als Umfaltstörungskomponente bezeichnet wird. Wenn
diese Signale durch ein Tiefpaßfilter mit einer Kennlinie
gemäß der Darstellung in Fig. 3B durchgelassen werden, bleibt wegen des Mischens mit der Grundfrequenzband-Komponente
diese Umfaltstörungskomponente erhalten, so daß diese Störungskomponente bei der Wiedergabe eine beträchtliche
Verschlechterung der Bildqualität verursacht. Eines von Verfahren zur Verringerung einer solchen Faltungsverzerrung
ist in der JP-OS.-'-No. 120281/81 offenbart. Falls nämlich gemäß
der Darstellung in Fig. 3C bei der Aufnahme eines achromatischen
Farbobjektbilds das Farbtrennungsfilter so gestaltet
wird, daß die Pegel der von der Bildaufnahmevorrichtung abgegebenen Punktefolgesignale das Verhältnis
1:1:1 haben, werden die Seitenbandkomponenten ausgeschieden, was eine Verringerung der Faltungsverzerrung bzw·.
Umfaltstörung ermöglicht.
Nach diesem Verfahren ist es zumindest, für ein achromatisches
Farbbild möglich, die Umfalt störung zu verringern.
Hs ist natürlich möglich, diese Wirkung auch für ein Bild !
mit hoher Farbsättigung zu erzielen; dieser Gesichtspunkt kann jedoch vernachlässigt werden, da das menschliche Emp-'
finden für die Lichtwirkung bzw. den Leuchtfaktor hinsichtf lieh der Farbe im hohen Bandbereich geringer ist.
BAD ORIGiNAL :■'*
3 3 4 4 U ύ
-7- I)Ii 3Sl 8
Bei dem vorstehend angeführten Fall bewirkt jedoch eine auf
Unterschieden hinsichtlich der Objekte und der Aufnahmestellen
beruhende Änderung der Färb temperatür der Aufnahmelichtquelle,
daß die Pegel der Punktefolgesignale nicht mehr ausgeglichen sind, was zu dem Auftreten der Umfaltstörung
führt. Die Fig. 4 zeigt die spektralen Energieverteilungen
bei Farbtemperaturen von beispielsweise 32000K und 60000K.
Die Fig. 5 veranschaulicht die Mängel im Falle der Auslegung
des Farbtrennfilters in der Weise#, daß die Punktefolgesignal-Ausgangspegel
bei beispielsweise 32000K konstant werden. Falls das Filter so gewählt ist, daß bei der Farbtemperatur
32000K die Pegel der Signale R, G und B zu "1 : 1 : 1" werden, wird gemäß der Darstellung in Fig. 5 bei
600O0K der Pegel im langwelligen Bereich, nämlich im Bereich
des Rotsignals R schwächer, während der Pegel im Bereich des Blausignals B stärker wird, so daß gemäß der Darstellung
in Fig. 5 der Vektor des Seitenbands nach "Cyan" hin abgelenkt wird, was das Auftreten der Umfaltstörung hervorruft.
Da ferner die Bildaufnahmevorrichtung im allgemeinen eine hohe Empfindlichkeit für Infrarotstrahlen hat und mit dem
Lichtwirkungsgrad Unterschiede aufweist, wird in dem optischen Einfallichtweg zur Bildaufnahmevorrichtung ein Infrarot-Sperrfilter
angebracht, um derartige Unterschiede zu unterdrücken. Bei der Herstellung entstehende Änderungen
der Dicken dieser Infrarot-Sperrfilter verursachen jedoch
Schwankungen hinsichtlich der spektralen Empfindlichkeitskennlinien dieser Filter, was Schwankungen hinsichtlich
des Pegels des Rotsignals R hervorrufen kann.
Als Verfahren zum Ausschalten dieser Unzulänglichkeit ist das folgende Verfahren bekannt:
Es ist nämlich ein Verfahren bekannt, bei dem ein mechanisches Filter zur Farbtemperatur-Korrektur oder -Kompensa-
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tion eingesetzt wird. Nach diesem Verfahren werden beispielsweise Farbtemperatur-Korrekturfilter hauptsächlich
für Tageslicht, Fluoreszenzlampen-Licht und Metallfadenlampen-Licht vorbereitet und diese Korrekturfilter entsprechend
dem Aufnahmeort gewechselt. Mängel dieses Verfahrens liegen darin, daß verschiedene Arten von Korrekturfiltern
benötigt werden und das völlige Verhindern von Umfaltstörungen unmöglich ist, da die Pegel der Punktefolgesignale
nur grob ausgeglichen werden.
Weiterhin besteht bei den herkömmlichen Bildaufnahmevorrichtungen
ein Mangel insofern, als das Rauschen so stark ist, daß das Signal/Störungs-Verhältnis bzw. der Störabstand
des Bilds schlecht ist. Beispielsweise wird bei einer Fernsehkamera mit einer Bildaufnahmeröhre in Dreielektrodenausführung
gemäß der JP-OS No. 51395/80 ein Hochfrequenzband-Leuchtdichtesignal
durch Addieren der Signale R, G und B erzielt.'D.h., durch die Abtastung mit den Elektronen-strahlen
werden die Ausgangssignale R; G und B der drei Elektroden zu den in Fig. 6 gezeigten Signalen R, G und B,
während zum Erzielen eines Leuchtdichtesignals Y die jeweiligen Farbsignale zusammengesetzt werden. Da in diesem
Fall das in der Bildaufnahmeröhre hervorgerufene Rauschen
gleichmäßig sowohl im Bereich der Signalkomponente als auch im Bereich der ungültigen Komponente auftritt, wird das
Rauschen an dem zusammengesetzten Leuchtdichtesigna 1 auf
ungefähr das ΥΤ-fache gesteigert, was den Nachteil ergibt,
daß der Störabstand um die diesem gesteigerten Rauschen
entsprechende Größe schlechter wird.
Ferner besteht bei Bildaufnahmevorrichtungen die Tendenz, zur Miniaturisierung und zum Herabsetzen des elektrischen
Leistungsverbrauchs die Speisespannung für die Signalverarbeitungseinrichtung
herabzusetzen, wobei gegenwärtig im allgemeinen eine Speisespannung von 5 V verwendet wird. Zum
Erzeugen eines Videosignals mit hervorragender Bildqualität
BAD
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unter Verwendung einer derartig niedrigen Speisespannung
ist es erforderlich, den Signalpegel richtig aufzubereiten
und äquivalent den Dynamikbereich der SignalverarbeLtungseinrichtung
zu erweitern. Allgemein ist als Verfahren zum Erweitern des Dynamikbereichs bei der Videosignal-Aufbereitung
die Verwendung einer Schaltung zum nichtlinearen
Komprimieren des hohen Leuchtdichtesignals unter der Bezeichnung Kniekennlinien-Schaltung bekannt. Falls jedoch
an dem aus der Bildaufnahmevorrichtung, ausgelesenen Signal
diese Kniekennl-inien-Schaltung unverändert angewandt wird,
entstehen die Nachteile, daß bei dem Leuchtdichtesignal die Umfaltstörung zunimmt, während bei den Farbsignalen
eine Abweichung von dem Weißabgleich auftritt, so daß die Bildqualität beträchtlich verschlechtert wird.
Die Fig. 7A und 7B sind grafische Darstellungen zur Erläuterung
der Mängel bei den herkömmlichen Technologien.
Nachstehend wird nun die Fig. 7A beschrieben. In manchen Fällen unterscheiden sich die Ausgangspegel der jeweiligen
Farbsignale der Bildaufnahmevorrichtung in Abhängigkeit von der Farbtemperatur der Lichtquelle bei der Aufnahme,
wie es vorangehend beschrieben wurde. Als Beispiel wird hier angenommen, daß ein achromatisches Farbobjekt aufgenommen
wird und daß hierbei die Pegel der Signale R und G gleich sind, während der Pegel des Signals B geringfügig
niedriger als die Pegel der Signale R und G ist. D.h., es wird angenommen, daß die jeweiligen Signalpegel den durch
die ausgezogenen Linien in Fig. 7A dargestellten Kennlinien R, G bzw. B bei einer Zunahme der Lichtmenge entsprechen.
Wenn dabei der Sättigungspegel mit V„AT dargestellt ist,
erreichen die Farbsignale R und G die Sättigung bei einer bei a angegebenen Lichtmenge, während das Signal B die Sättigung
bei einer bei b dargestellten Lichtmenge erreicht,
da die Sättigungspegel für die Signale R, G und B im allgemeinen identisch sind. Wenn hierbei zum Erweitern des Dyna-
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mikbereichs der Schaltung die jeweiligen Signale R, G und B der Verarbeitung mit der Kniekennlinie bei einem vorbestimmten
Signalpegel VKNpp unterzogen werden, werden sie
zu Signalen R1, G1 und B1 gemäß der Darstellung durch die
gestrichelten Linien. Wenn als nächstes der Weißabgleich, nämlich der Pegelausgleich dieser Signale R1, G1 und B1
ausgeführt wird, stimmen gemäß der Darstellung in Fig. 7B in dem Bereich oberhalb des Pegels VKf,pp die Pegel der Signale
R' und G1 nicht mit dem Pegel eines Signals d/B' über-βΐ·η
(wobei dj ein Koeffizient für den Pegelausgleich ist).
(Mit Vwr ist ein Weißabschneidepegel bezeichnet und es wird
in der Schaltung dasjenige Signal abgeschnitten, das diesen Pegel übersteigt.)
Infolgedessen ist bei den Signalpegeln in dem strichlierten Bereich in Fig. 7B der Leuchtdichtesignal-Pegel nicht angepaßt,
so daß die Umfaltstörung hervorgerufen wird. Ferner besteht der Nachteil, daß der Weißabgleich der Farbsignale
nicht erzielbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bildaufnahme-Einrichtung
zu schaffen, mit der die vorstehend beschriebenen verschiedenen Unzulänglichkeiten der herkömmlichen
Technologien ausgeschaltet werden können.
Hierzu soll mit der Erfindung eine Bildaufnahme-Einrichtung geschaffen werden, bei. der eine Abfrage/Halteschaltung für
die Farbtrennung vereinfacht oder weggelassen werden kann.
Weiterhin soll mit der Erfindung eine Bildaufnahme-Einrichtung geschaffen werden, bei der die Farbtrennung bei einem
Bildwandler mit einer Vielzahl von !!lementen in Horizontalrichtung
genau ausgeführt werden kann.
Ferner soll die erfindungsgemäße Bildaufnahme-Einrichtung
mit einer Signalverarbeitungsschaltung ausgestattet sein,
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mit der der Punktfolgesignal-Pegel leicht einstellbar ist.
Weiterhin soll die erfindungsgemäße Bildaufnahme-Einrichtung
derart ansteuerbar sein, daß nur wenig Rauschen zusätzlich eingeführt wird.
Erfindungsgemäß weist: die Bildaufnahme-Einrichtung einen
Speicherteil zum Speichern von Signalen, mehrere Ausleseteile zum Auslesen der Signale aus den] Speicherteil, eine
Pegeleinstelleinrichtung zum wechselseitigen Abgleichen der mittels der mehreren Ausleseteile ausgelesenen Signale
und eine Folgesteuereinrichtung zum seriellen Verarbeiten der aus den Ausleseteilen kommenden Signale, deren Pegel
gegeneinander mittels der Pegeleinstelleinrichtung abgeglichen worden sind, und zur Ausgabe eines seriellen Signals
auf.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Darstellung, die den Aufbau einer herkömmlichen
Bi1dübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung
zeigt.
Fig. 2 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Wiederholungs-Farbfilters
für Rot, Grün und Blau zeigt.
Fig. 3A, 3B und 3C sind grafische Darstellungen zur Erläuterung
von Umfaltstörungen.
Fig. 4 ist- eine grafische Darstellung, die auf Unterschieden
von Aufnahmelichtquellen beruhende spektrale
Energieverteilungen zeigt.
Fig. 5 ist eine grafische Darstellung zur Erläuterung von Umfaltstörungen, die auf dem Fehlabgleich von Pegeln
von Punktefolgesignalen beruhen.
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Fig. 6 ist eine Darstellung zur Erläuterung des Zusammensetzens
eines LeuchtdLchtesignals nach einem herkömmlichen Verfahren.
Fig. 7A und 7B sind grafische Darstellungen für die Erläuterung von Problemen bei der Anwendung einer"Kniekennlinie
nach einem herkömmlichen Verfahren.
Fig. 8A ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau
einer Ladungskopplungs-Bildaufnahmevorrichtung zeigt, die für die Verwendung in der erfindungsgemäßen
Bildaufnahme-Einrichtung geeignet ist.
Fig. 8B ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Verfahrens für das Verteilen von Horizontalzeilen-Signalen.
Fig. 8C ist ein Schaltbild einer Signalverarbeitungsschaltung
der erfindungsgemäßen Bildaufnahme-Einrichtung
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
Fig. 8D zeigt Zeitdiagramme von Taktsignalen.
Fig. 9 ist eine schematische Darstellung, die den Aufbau einer zweiten Ausführungsform der Bildaufnahmevorrichtung
zeigt, die für die Anwendung bei der erfindungsgemäßen
Bildaufnahme-Einrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel geeignet ist.
Flg.10 ist eine schematische Darstellung zur Erläuterung
eines Verfahrens zur Übertragung jeweiliger Farbsignale zu Horizontal-Schieberegistern.
Fig.11 ist ein Schaltbild der Bildaufnahme-Einrichtung
gemäß einem Ausführungsbeispicl.
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J ö 4 4 U ö
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Fig.12 ist eine grafische Darstellung zur Erläuterung eines
Verfahrens für das Zusammensetzen eines Leuchtdichtesignals
mittels der in Fig. 11 gezeigten Einrichtung.
Fig. 13 ist eine Darstellung, die ein weiteres Ausführungsbeispiel der Bildaufnahme-Hinrichtung zeigt.
Fig.14 und 15 sind Schaltbilder weiterer Ausführungsbeispiele
der Bildaufnahme-Einrichtung, bei welchen jeweils eine Kniekennlinien-Schaltung eingesetzt
ist.
Fig.16 ist ein Schaltbild eines nächsten Ausführungsbeispiels
der erfindungsgemäßen Bildaufnahme-Einrichtung.
Fig.17 ist eine Darstellung zum Erläutern eines Verfahrens
für das Zusammensetzen eines Lcuchtdichtesignals mittels der in Fig. 16 gezeigten Einrichtung.
Fig. 18 ist eine Darstellung zur Erläuterung von Abfragephasen für Farbsignale |bei. dem in Fig. 16 gezeigten
Ausführungsbeispiel.
Die erfindungsgemäße Bildaufnahme-Einrichtung wird nachstehend
anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird zum Ausschalten der eingangs beschriebenen Unzulänglichkeiten statt einer herkömmlichen
Ladungskopplungsvorrichtung mit einem einzigen Horizontal-Schiebereg is tor eine Ladungskopplungsvorriehtung
bzw. ein Bildwandler mit zwei Horizontal-Schieberegistern als Ausleseübertragungswege gemäß der Darstellung in Fig.
8A verwendet, wobei die Horizontalübertragungsfrequenz auf
die Hälfte herabgesetzt wird, wodurch die eingangs genannten
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Probleme grundlegend gelöst, werden. D.h., die Ilorizontalübertragungsfrequenz
wird dadurch auf die Hälfte verringert, daß mittels einer in Fig. 8C gezeigten Taktgeneratorschaltung
46 die Ladungen von Bildelementen in der Horizontalrichtung der beiden Horizontal-Schieber'egister· mit einer
Periode für jeweils ein Bildelement übertragen werden. In der Fig. 8A ist mit 1 ein Bildwandlerteil bezeichnet, während
mit 2 ein Speicherteil als Speicherungsabschnitt bezeichnet ist.
In diesem Fall ist zwar bei diesem Ausführungsbeispiel der Bildübertragungs-Bildwandler beschrieben, jedoch kann die
vorstehend erläuterte Gestaltung natürlich im wesentlichen auf gleichartige Weise auch bei einem Zwischenzeilen-Bildwandler
angewandt werden. Falls an dem Bildwandler nach Fig. 8A mit diesem Aufbau das in Fig. 2 gezeigte Farbfilter
angebracht wird und diese Einrichtung mittels der nachstehend beschriebenen Taktgeneratorschaltung 46 nach Fig. 8C
angesteuert wird, werden an Ausgängen-S1 und S2 eines ersten bzw. zweiten Schieberegisters 31 und 32 als Ausleseteile
die in Fig. 8B gezeigten Ausgangssignale R für Rot, G für Grün und B für Blau mit unterschiedlichen Phasen erzielt.
Die Taktgeneratorschaltung 46 dient zur Ansteuerung des Bildwandlers sowie auch als Steuereinrichtung für das
Steuern der Verteilung der Ladungen auf das erste bzw. zweite Schieberegister.
Die Fig. 8C ist ein Schaltbild einer Signalverarbeitungsschaltung
zum Erzeugen von Leuchtdichtesignalen Y, (R-Y) und (B-Y) aus den Ausgangssignalen S1 und S2 dieses ersten
und zweiten Schieberegisters. Rs wird nun der Fall betrachtet, daß die beiden Schieberegister 31 und 32 mit gleicher
Phase angesteuert werden. Nachdem die Ausgangssignale SI
und S2 der Schieberegister jeweils mittels Verstärkern 5
bzw. 6 verstärkt worden sind, wird das-Ausgangssignal .des
Verstärkers 5 mittels einer Verzögcrungsschaltung 7 um nur
O O 4 4 U O £
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ein vorbestimmtes Phasenausmaß verzögert, so daß es zu der
räumlichen Abfragefolge gemäß der Darstellung in Fig. 8D zurückgeführt wird.
Das Verzögerungsausmaß der Verzögerungsschaltung 7 wird auf die Hälfte der Taktzyklen der Schieberegister 31 und 32 gewählt.
Nachdem die Ausgangssignale der Verzö&erungsschaltung 7
und des Verstärkers 6 mittels einer Pegelhalteschaltung
bzw. Klemmschaltung 8 im Pegel festgelegt worden sind, werden sie in Abfrage/Halteschaltungen 90 für die Rotkomponente
R, 91 für die Grünkomponente G und 92 für die Blaukomponente B eingegeben. Danach werden sie jeweils mit Hilfe von
Abfrageimpulsen RSW, GSW bzw. BSW gemäß der Darstellung in
Fig. 8C abgefragt und gespeichert.
Die Abfrageimpulse RSW, GSW und BSW werden von der Taktgeneratorschaltung
46 abgegeben.
Mittels dieser Abfrage/Halteschaltungen 90 und 92 werden
die Zeiten der Punktefolgen-Farbsignale miteinander in Übereinstimmung gebracht, während die Pegel der Ausgangssignale
der Schaltungen 90 und 92 im weiteren mittels Regelverstärkerschaltungen
93 und 94, die jeweils als Pegeleinstelleinrichtung dienen, in der Weise eingestellt werden,
daß sie gleich dem Pegel des Signals G sind. Danach werden die Signale wieder in einer Schaltstufe 95 als Folgesteuereinrichtung
den Punktefolgen-Verarbeitungen unterzogen, wodurch ein Signal Y zusammengesetzt wird. Diese
Verarbeitungsvorgänge werden so ausgeführt, daß das Signal Y abgeleitet wird, ohne daß die Hochfrequenzkomponente verloren
geht.
Zusätzlich wird jedes dieser Signale R für Rot, G für Grün und B für Blau, deren Pegel abgeglichen worden sind, zu-
-16- DE 3518
sammeη mit diesem Signal Y in einen Prozessor 96 eingegeben,
in welchem geeignete Korrekturen ausgeführt werden.
Mit dem Aufbau gemäß der vorstehenden Beschreibung können die folgenden Wirkungen erzielt werden:
Als erstes kann der Aufbau der Abfrage/Halteschaltungen·für
die Farbtrennung vereinfacht werden.
Es ist möglich, die das schnelle Auslesen der Horizontal-Schieberegister
begleitende Verschlechterung des Störabstands zu verhindern und bei der Aussonderung der Farbsignale
aus dem Punktefolgensignal Ungenauigkeiten zu vermindern.
Die Ansteuerungsfrequenz für die Hörizontal-Schieberegister
kann beträchtlich herabgesetzt werden.
Da nur zwei Horizontal-SchieberegisteF verwendet werden,
ist im Vergleich zu dem Fall, daß für jede Farbe ein Horizontal-Schieberegister verwendet wird, der Aufbau stärker
vereinfacht.
Der Aufbau des Prozessors für die Ausgangssignale der BiIdaufnahmevorrichtungen
ist dadurch vereinfacht, daß das Wiederholungsmuster des Farbfilters mit dem Zyklus der Aufteilung
der Horizontalzeilen-Signale auf die beiden Schieberegister in Übereinstimmung sein kann; darüberhinaus ist
es möglich, eine hervorragende Farb-Reproduzierbarkeit herbeizuführen und eine Bildqualität mit hoher Auflösung und
hoher Empfindlichkeit zu erreichen.
Anhand der Fig. 9, die ein zweites Ausführungsbeispiel zeigt,
wird ein Beispiel der Bildaufnahme-Hinrichtung unter Ver-Wendung
der Bildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung (CCD) bzw. des Bildübertragungs-Bildwandlers beschrieben.
-17- DK 3Sl8
An dem Bildübertragungs-Bildwand1er nach Fig. 9 wird das
in Fig. 2 gezeigte Streifenfilter angebracht; die auf fotoelektrische
Weise in dem Bildwandlerteil 1 entsprechend dem
jeweiligen Farbfilter umgesetzten · Informationsladungen werden
mittels Ansteuerungsimpulsen 0J)T und 0pr während der
Vertikal-Rücklaufzeit der Fernsehsynchronisierung mit hoher
Geschwindigkeit zu dem Speicherteil 2 als Speicherungsabschnitt übertragen. Danach werden aus den in dem Speicherteil
2 gespeicherten Ladurigsinformationen bei jeder Vertikal-Übertragung
einer Horizon ta 1zeiIe die den jeweiligen
.Filterstreifen entsprechenden Informationen aufgeteilt und
zu Horizontal-Schieberegistern SR1, SR2 und SR3 als Ausleseteile übertragen.
D.h., es werden gemäß der Darstellung in Fig. TO bei diesem • Ausführungsbeispiel die Informationen einer Horizontalzeile
des Speicherteils 2 entsprechend den jeweiligen Farbinformationen auf die Schieberegister SR1 bis SR3 aufgeteilt, so
daß von den Horizontal-Schieberegistern SRI, SR2. und SR3 jeweils die Signale R, G bzw. B abgegeben werden. Somit
bilden die Schieberegister SR1, SR2 und SR3 eine Trennungseinrichtung zum Trennen der Farjbsignale.
Die Fig. 11 ist ein Blockschaltbild einer Signalverarbeitungsschaltung
für die aus dem vorstehend beschriebenen Bildwandler ausgelesenen Signale. Gemäß der vorangehenden
Beschreibung wird ein Filter beispielsweise gemäß der Darstellung
in Fig. 2 an der Oberfläche einer (bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine Ladungskopplungsvorrichtung gebildete)
Bildaufnahmevorrichtung 10 angekittet, welche mittels einer integrierten Taktgeneratorschaltung 30 als
Steuereinrichtung und einer Troiberstufc 20 so angesteuert wird, daß als Ausgangssignale Sl bis S3 einzeln die dem
Farbtrennfilter entsprechenden Signale R, G und B erzielt werden. Diese Signale werden mit Pegelhalte- bzw. Klemmschaltungen
40 zu Gleichspannungssignalen umgesetzt, die
-18- I)I- 35 1 8
hoi dem nächsten Schritt in Vorstärkungsregelschaltungen
50 als Pegeleinstelleinrichtung eingegeben werden, in welcher mittels Pegelabgleichsignalen die Pegel der Signale
R, G und B so eingestellt werden, daß sie gleich sind. Es ist vorteilhafter, als Klemmschaltungen Rückführungs-Klemmschaltungen
zu verwenden, die es erlauben, die Gleichspannungspotentiale der Hingangssigna 1c eines Schaltglieds 60
zu den Klemmschaltungen zurückzuführen. Diese Verstärkungsregelung erlaubt es, bei dem Zusammensetzen des Leuchtdichtesignals
die Umfaltstörungen auf ein Mindestmaß herabzusetzen.
Die Ausgangssignale dieser Verstärkungsregelschaltungen
50 bzw. dieser Pcgeleinstel!einrichtung gelangen
dann bei der nächsten Stufe über das Schaltglied 60 als Folgesteuereinrichtung für das erfindungsgemäße Erzeugen
des Leuchtdichtesignals, wonach sie in eine Prozessor/Codierer-Schaltung
70 eingegeben werden, in der Schaltungen zur Signalverarbeitung wie zur Gammakorrektur, zur Weißbegrenzung
oder dergleichen sowie eine Schaltung zum Umsetzen in ein NTSC-Signal integriert sind.
Die Funktionsweise des Schaltglieds f>0 wird nun anhand der
Fig. 12 beschrieben. Tn der Fig. 12 stellen Sl, S2 und S3 die Ausgangssignale des Bildwandlers nach Fig. 9 dar. Bei
diesem Beispiel wird angenommen, daß die Ansteuerungsimpulse für die Horizontal-Schieberegister dreiphasige Ansteuerungsimpulse
sind, deren Phasen gegeneinander entsprechend
den in Fig. 12 gezeigten Signalkurvenformen verschoben s ind.
Wenn diese Signale Sl, S2 und S3 unter Verwendung der Schaltimpulse
von Steuersignalen SW-R, SW-G und SW-B des Schaltglieds herausgezogen werden und diese ho rausgezogenen Signale addiert
werden, wird das Leuchtdichtesignal Y gemäß der Darstellung
in Fig. 12 erzielt. D.h., as "wird das gleiche Sigrial
Y wie bei der räumlichen Abtastung durch das I-'arbtrennfilter
erzielt, so daß das-Auflösungsvermögen beträchtlich
3344Ü82
-H)- Di- 35 18
verbessert ist. Auf dio.se Weise worden dadurch, daß durch
das Schalten als Leuchtdichtesigna 1 nur die notwendigen Teile herausgezogen werden und diese für das Hrzeugen des
Leuchtdichtesignals addiert werden, keine Rauschsignale
hinzugefügt, so daß folglich das Signa1/S torungs-Verhältnis
bzw. der Störabstand nicht verschlechtert wird.
In der Fig. 11 ist. mit 55 eine Weißabgleichschaltung bezeichnet;
um die Pegel der Signale R, .G und B des I.euchtdichtesignals
im wesentlichen miteinander in Obereinstimmung zu bringen, können irgendwelche beliebigen Schaltungen
verwendet werden. Obzwar im allgemeinen für den Weißabgleich
bzw. Weißausgleich der Farbsignale Informationen von 5 bis
6 Bit benötigt werden, ist dies bei diesem Ausführungsbeispiel
in die Prozessor/Codierer-Schaltung eingebaut. Wenn bei dieser Gestaltung als Farbfilter ein Komplementärfarbenfilter
verwendet wird, ist es möglich, die Schaltung gesondert als Leuchtdichte-System und Farb-System zu betrachten,
woraus sich eine einfache Schaltung ergibt.
Als weitere Ausführungsform ist in der Fig. 13 ein Blockschaltbild
gezeigt, bei dem die Hörizontal-Schieberegister
des Bildwandlers nach Fig. 9 mit Impulsen gleicher Phase angesteuert werden.
In diesem Fall werden dann, wenn das Zusammensetzen des Leuchtdichtesignals durch die Folgesteuerungs-Verarbeitung
mittels des Schaltens ausgeführt wird, um die Signale R, G und B mit der räumlichen Abtastung durch das Farbtrennfi1-ter
in Übereinstimmung zu. bringen, die Signale G und B mittels
Verzögerungsschaltungen 42 bzw. 43 gegenüber dem Signal
R verzögert. Als Verzögerungsschaltungen können gewöhnliche
Verzögerungsleitungen oder Abfrage/Halteschaltungen
verwendet werden. Falls gemäß der vorangehenden Beschreibung
die Ansteuerungsverfahrcn hinsichtlich des jeweiligen
Horizontal-Schieberegisters unterschiedlich sind, wird eine
.-2O- DE 3518
Schaltungseiiirichtung zum Zurückführen auf den vorherigen
Raumabtastzustand erforderlich. Diese Schaltungseinrichtungen können an irgendeiner beliebigen Stelle vor der Einrichtung
für das Zusammensetzen des Leuchtdichtesignals angeordnet werden.
In der Fig. 14 ist das Schaltbild einer Ausführungsform mit
einer Kniekennlinien-Schaltung als Hinrichtung zum nichtlinearen Komprimieren für das Vergrößern des Dynamikbereichs
der Schaltungsanordnung gezeigt. Falls wie bei diesem Ausführungsbeispiel
eine Kniekennlinien-Schaltung 65 eingesetzt wird, nachdem die Pegel der Signale R, G und B miteinander
in Übereinstimmung gebracht worden sind, werden keine Unzuträglichkeiten hinsichtlich des Leuchtdichtesignals
und der Farbsignale hervorgerufen, da gemäß der Darstellung in Fig. 7B in dem Bereich der Signalpegel unterhalb
des Weißabschneidepcgels Vw~, nämlich im Bereich des
genutzten Signalpegels die Signal pegel R', G' und <* B' identisch
sind. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 ist
ein Beispiel dargestellt, bei welchem die Kniekennlinien-Schaltung
65 als Folgestufe zum Schaltglied 60 eingefügt ist; andererseits ist die Fig. 15 ein Schaltbild, das ein
Beispiel zeigt, bei welchem Kniekenn Linien-Schaltungen 65 als Folgestufen der Verstärkungsregelschaltungen 50 eingesetzt
sind. Der Aufbau bei dem in Fig. 14 gezeigten Beispiel ist einfacher als der in Fig. 15 gezeigte, da in ersterem
Fall als Kniekennlinien-Schaltung nur ein einziges System verwendet wird.
Ciemäß der vorstehenden Beschreibung wird bei diesem Ausführungsbeispiel
nach dem Anpassen dor Pegel der Ausgangssignale der Bildaufnahmevorrichtung das Leuchtdichtesignal
dadurch zusammengesetzt, daß die Folgeverarbeitung der Signalkomponenten
mittels des Schaltvorgangs erfolgt, so daß die folgenden Wirkungen erzielt werden:
-2 1- I)P. 35 18
Kirstens wird der Aufhau vereinfacht, da es nicht erforderlich
ist, ein Farbtemperatur-Korrektur!"i 1 tor zu verwenden.
Zweitens ermöglicht die Pege!anpassung der jeweiligen Farbsignale
für das Erzeugen des Lcucht dichtes ignals eine beträchtliche
Verringerung der Umfaitstörung, wodurch ein
Hochband-Videosigna 1 erzielt wird.
Drittens wird das Leuchtdichtesignal d.urch das Einschalten
IQ allein der gültigen Komponenten eines jeden Parbsignals und
durch das Ausführen der Punktefolge-Verarbeitung an diesen
zusammengesetzt; dadurch wird der Störabstand verbessert.
Da ferner die Kniekennlinie nach der Pegelanpassung der jeweiligen
Farbsignale angewandt wird, wird ein Videosignal mit einem breiten Dynamikbereich und ohne ein falsches Signal
erzielt.
Dieses Ausführungsbeispiel wurde zwar-als Anwendungsfall
der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung beschrieben, jedoch
kann auch die Bildaufnahmevorrichtung eine Bildaufnahmeröhre
irgendeiner Art sein; ferner ist es möglich, statt des Verfahrens zur Ausgabe unter Verwendung der drei Horizontal-Schieberegister
irgendwelche anderen Verfahren zu bilden, bei denen mehrere Ausgänge verwendet werden.
In der Fig. 16 ist ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels
der Signalverarbeitungseinrichtung zum
Verarbeiten der aus dem vorstehend beschriebenen Bildwandler
ausgelesenen Signale gezeigt. Das in Fig. 2 gezeigte Farbfilter wird an die Fläche der Bildaufnahmevorrichtung
10 angekittet, die mittels der Treiberstufe 20 für das firzeugen
der Impulse aufgrund der Taktimpulse aus der Takt-■ generatorschaltung 30 so angesteuert wird, daß die dem Farbtrennfilter
entsprechenden Farbsignale R für Rot, G für Grün und B für Blau einzeln bzw. gesondert als Ausgangssig-
-22- DIi 3518
nale SI bis S3 erzielt werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden in diesem Fall die Horizontal-Schieberegister SRI, SR2 und SR.3 in der Weise
angesteuert, daß die Phase von Ansteuerungsimpulsen 0-.. für
das Schieberegister SRI gegenüber den Phasen von Ansteuerungsimpulsen
0„j und 0«, für die Schieberegister SR2 und
SR3 um 180 verschoben ist ; daher entsprechen ihre Farbsignale den bei S1, S2 und S3 in Fig. J7 gezeigten. In der
Fig- 17 geben die strich 1ierten Abschnitte jeweils die gültigen
Signalkomponenten an. In Abfrage/Ha 1tescha Itungen als nächste Stufe erhalten diese Farbsignale Signalkurvenformen
mit periodischen Breiten, die ungefähr TOOI der Ansteuerungsimpuls-Zyklen
angenähert sind. Das Signal S1 "wird mittels Abfrage/Halteimpulsen P1 gesteuert, während die Signale
S2 und S3 mittels Abfrage/Halteimpulsen P2 gesteuert
werden, so daß die Phasendifferenz zwischen einem Ausgangssignal
SI' lind Ausgangssignalen S2 ' und S3' der Abfrage/
Halteschaltungen 400 auf 180° gehalten wird. Obzwar aus diesen Signalen mittels Steuerimpulsen PW1, PW7 und Pw~
Ln dem Schaltglied 60 als Folgesteuereinrichtung ein Punktefolgesignal
Sn erzeugt wird, ist es erforderlich, die Phasen
der in diesem Signal S~ enthaltenen Farbsignale R, G
und B mit den räumlichen Abtastphasen des Farbtrennfilters
in Übereinstimmung zu bringen. Zu diesem Zweck werden die Zeiten der Schaltimpulse PW1 , P^- und P^., gemäß der Darstellung
in Fig. 17 festgelegt, nämlich der Impuls PW1 im wesentlichen
in die Mitte des Signals SI ' gelegt, während die Impulse Pw_ und I>, in die Signal interval Ie der Signa-1e
S2' und S3' gelegt werden. Auf diese Weise wird durch Steuern der Abfrage/Haltezeit und der Schaltzeit das von ■
dem Schaltglied 60 abgegebene Ausgangssignal S.,, welches
zu dem Leuchtdichtesignal wird, in ein Punktefolgesignal
umgesetzt, in welchem jedes Farbsignal eine ausreichende
Raumfrequcnzkomponente gemäß der Darstellung in Fig. 17 hat,
so daß dadurch ein hohes Auflösungsvermögen erzielbar ist.
O ύ U■'■: 1J Ö /
-23- I)Ii 35 18
Da ferner nur die notwendigen Teile als Leuchtdichtesignal
herausgezogen und geschaltet werden, tritt die Verschlechterung des Störabstands wie im Falle eines herkömmlichen
Beispiels nicht auf.
Ferner wird gemäß der vorstehenden Beschreibung in die Signalkomponente
kein Rauschen eingemischt, da die Tastverhältnisse der Ausgangssignale S1', S2' und S3' aus den
mehreren Registern 50? sind und zugleich zwischen deren
Phasen Gleichphasigkeit oder Gegenphasigkeit besteht.
Da darüberhinaus mindestens zwei Ausgangssignale mehrerer
Register gegenphasig sind, falls das Leuchtdichtesignal durch die Punktefolge-Verarbeitung dieser Register-Ausgangssignale
erzeugt wird, ist es möglich, auf einfache Weise das breitbandige Leuchtdichtesignal entsprechend der räumlichen
Abtastphase zu erzeugen.
Nimmt man nämlich an, daß alle Ausgangssignale der mehreren Register die gleiche Phase haben, falls nicht Verzögerungseinrichtungen gemäß dem in Fig. 13 gezeigten Ausführungsbeispiel vorliegen, so ist es nicht möglich, das Leuchtdichtesignal
mit der räumlichen Abtastphase gemäß den vorstehenden Ausführungen zu bilden. lirfindungsgemäß ist es
jedoch möglich, mittels der Schal timpulse PW1 bis Pw, das
breitbandige Signal ohne die Verwendung derartiger Verzögerungseinrichtungen
zu erzielen.
Es ist natürlich möglich, dieses vorstehend beschriebene Verfahren gleichermaßen wie im Falle der Verwendung der
drei Horizontal-Schieberegister auch in dem Fall anzuwenden, daß nur zwei Horizontal-Schieberegister vorgesehen
sind, oder in Fällen, bei denen vier oder mehr Horizontal-Schieberegister vorgesehen sind. Die Ausgangssignale SI1,
S2' und S3' der Abfrage/Halteschaltungen 400 werden mit
Tiefpaßfiltern 600 als nächste Stufe auf die Komponente
-24- . L)E 3518
des Signalbands von ungefähr 1 MIIz begrenzt, das für die Farbsignale notwendig ist.
Andererseits sind die räumlichen Abtästphasen (an der Mitte der Empfindlichkeit bzw. der Aufnahme) der Signale Sl', S2 '
und S3' in der Fig. 18 gezeigt. Bei dieser Darstellung geben
die mit ausgezogenen Linien dargestellten Pfeile den jeweiligen Phasenzusammenhang bei der Ausgabe der Abfrage/
Halteschaltungen 400 an, während die durch die gestrichelten
Linien dargestellten Pfeile die idealen Phasen (Lagen) darstellen, welche mit den räumlichen Abtastphasen des Farbtrennfliters
übereinstimmen. Daher müssen gemäß der Darstellung in Fig. 18 jeweils die Signale SI' und S2' mit Verzögerungszeiten
TDL1 und TDL2 abgeglichen werden. Für diesen Zweck sind Verzögerungsschaltungen 700 gemäß der Darstellung
in Fig. 16 vorgesehen. Das Leuchtdichtesignal Y und die Farbsignale R, G und B, die auf die vorstehend beschriebene
Weise erzielt werden, werden einer Prozessor/Codierer-Schaltung 900 eingegeben, die aus Rinstellschaltungen zur
Gammakorrektur, Weißpegelbegrenzung und Schwarzpegelbegrenzung, einem Farbmodulator und dergleichen besteht, wodurch
das NTSC-Signal erzielt wird.
Obgleich bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die Ausgangssignale der Abfrage/Halteschaltungen 400
direkt an das Schaltglied 60 abgegeben werden, kann durch das Einsetzen von Pegelanpassungsschaltungen für das Angleichen
der jeweiligen Signalpegel vor dem Schaltglied wie im Falle des Ausführungsbeispiels nach Fig. 11 die Umfaltstörung
bei dem Leuchtdichtesignal sehr verringert werden
.
Falls die Ansteuerungsfrequenz der Horizontal-Schieberegister
hoch ist, können auch die Vcrzögcrungsschaltungen 700
weggelassen werden. Nimmt man nämlich an, daß die räumliche Abtastfrequenz des Farbtrennfilters beispielsweise in der
ύ Ο <+1 U ο Z
-25- I)H 3518
Größenordnung von 14 MHz liegt, so entspricht die Abtastfrequenz
für ein jedes Farbsignal ungefähr 4,8 MHz und es ergeben sich bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispiel Verzögerungszeiten TDU von 35 ns und TDI,2 von
ns, so daß selbst dann keine Schwierigkeiten entstehen,
wenn sie in Anbetracht·, der Farbauf 1 ösung von ungefähr 500
kHz bis 1 MHz bei den i-'arbs i gna 1 en vernachlässigt werden.
Weiterhin ist es möglich, die Verzögerungseigenschaften
auf gleichwertige Weise statt durch die Verzögerungsschaltungen 700 durch eine geringfügige Änderung der Abschneide-Kennlinien
der Tiefpaßfilter 600 zu erzielen.
Es ist natürlich auch möglich, die Verzögerungsschaltungen 700 in den Signalwegen vor den Tiefpaßfiltern 600 anzubrin-8er1·
Gemäß der vorstehenden Beschreibung ist es durch die gegenphasige Ansteuerung von mindestens 2 Ilorizontal-Sch ieberegistern
aus mehreren Horizontal-Schieberegistern möglich, die folgenden Wirkungen zu erzielen:
Da erstens in die Ausgangssignale der Horizontal-Schieberegister kaum ein Einstreuungsrauschen aufgrund der kapazitiven
Kopplung der Ansteuerungsimpulse eingemischt wird, tritt kein auf diesem Rauschen beruhendes Modulationsrauschen
auf.
Zweitens kann dann, wenn das Punktefolge-Leuchtdichtesignal
durch aufeinanderfolgendes Schalten und Ausgeben der jewciligen
Register-Ausgangssignale erzeugt wird, die Punktefolge-Verarbeitung
entsprechend der räumlichen Abtastung ohne Verwendung von Verzögerungsscha1tungen oder dergleichen
ausgeführt werden, was eine Vereinfachung des Aufbaus
ermöglicht.
■
-26- ■DE 3518
Drittens liegt eine Wirkung insofern vor, als die zeitliche Genauigkeit der Abfrage/Halteimpulse im einzelnen die gleiche
wie bei gewöhnlichen Impulsen oder dergleichen sein kann.
Da ferner die Farbsignale aus Tastverhältnissen von ungefähr
10 0a der Ansteuerungsimpuls-Zyk1 en erzeugt werden können,
kann das Niederfrequenz-Rauschen verringert werden. Darüberhinaus wird der Störabstand dadurch verbessert, daß
das Leuchtdichtesignal durch das SchaLten der gültigen Komponenten
der jeweiligen Farbsigna Ic erzeugt wird.
Es wird eine Bi ldaufnahme-Einrichtung geschaffen, die einen
Bildwandler zum Umsetzen eines optischen Bilds in elektrisehe Informationen, mehrere Auslescübcrtragungswege zum Aufteilen
der Informationen für eine llorizontalzeile des Bildwandlers und zu deren Auslesen, eine Steuereinrichtung zum
Verteilen der Informationen für die eine llorizontalzeile
unter einer vorbestimmten Periode für-jeden Übertragungsweg,
cine Einstelleinrichtung zum Einstellen der Pegel der Ausgangssignaie
aus den jeweiligen Auslese-Übertragungswegen, eine Folgesteuereinrichtung zum aufeinanderfolgenden Umschalten
zwischen den Ausgangssignalen für die jeweiligen Farbsignale, die mittels der Einstelleinrichtung abgeglichen
sind, und zum Ausführen einer seriellen Verarbeitung derselben, und eine in Verbindung mit der Folgesteuereinrichtung
vorgesehene Komprimiereinrichtung zum Komprimieren der mittels der Hinstell einrichtung gesteuerten Pegel der
jeweiligen I-'arbsignalc auf nichtlincare Weise aufweist.
Claims (1)
- Tedtke -. BuHLiNG -Pellmann - Grams - Stru.fDipl.-Ing. R. Kinne Dipl.-Ing. R Grupe Dipl.-Ing. B. Pellmann Dipl.-Ing. K Grams Dipl.-Chem. Dr. B. StruifBavariaring 4, Postfach 8000 München 2Tel.: 089-539653 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapatent IV(>. Dezember 1983 I)E 3518PatentanspruchBildaufnahme-Einrichtung mit einem Speicherteil zum Speichern von Signalen und mehreren Ausleseteilen zum Auslesen der Signale aus dem Speicherteil, gekennzeichnet durch eine Pegeleinstelleinrichtung (93, 94; 50) zum wechselseitigen Abgleichen der Pegel der mittels der mehreren Ausleseteile (31, 32; SR1, SR2, SR3) ausgelesenen Signale und eine Folgesteuereinrichtung (95;; 60) zum seriellen Verarbeiten der hinsichtlich der Pegel mittels der Pegeleinstelleinrichtung wechselseitig abgeglichenen Signale.aus den Ausleseteilen und zum Ausgeben eines seriellen Signals,A/25
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57214412A JPS59104880A (ja) | 1982-12-07 | 1982-12-07 | 撮像装置 |
JP58033978A JPS59158691A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | 撮像装置 |
JP58033979A JPS59158692A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | 撮像装置 |
JP58033980A JPS59158693A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | 撮像装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3344082A1 true DE3344082A1 (de) | 1984-06-07 |
DE3344082C2 DE3344082C2 (de) | 1989-12-28 |
Family
ID=27459876
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833344082 Granted DE3344082A1 (de) | 1982-12-07 | 1983-12-06 | Bildaufnahme-einrichtung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4935808A (de) |
DE (1) | DE3344082A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0247562A1 (de) * | 1986-05-26 | 1987-12-02 | Sony Corporation | Farbfilteranordnung für ladungsgekoppelte Bildabtaster |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2797393B2 (ja) * | 1989-04-10 | 1998-09-17 | キヤノン株式会社 | 記録再生装置 |
JP2873046B2 (ja) * | 1990-05-01 | 1999-03-24 | チノン株式会社 | 画像信号処理装置 |
JP3408316B2 (ja) * | 1994-04-18 | 2003-05-19 | 日本フィリップス株式会社 | ニー回路 |
US5963251A (en) * | 1997-02-03 | 1999-10-05 | Trw Inc. | Frame transfer readout correction |
JP4024057B2 (ja) * | 2002-03-06 | 2007-12-19 | 富士フイルム株式会社 | デジタルカメラ |
JP4283704B2 (ja) * | 2004-02-25 | 2009-06-24 | 富士フイルム株式会社 | 撮影装置 |
JP2006101479A (ja) * | 2004-09-02 | 2006-04-13 | Canon Inc | 固体撮像装置及びそれを用いたカメラ |
US8717474B2 (en) * | 2009-12-04 | 2014-05-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging apparatus and method for driving the same |
JP5871531B2 (ja) | 2011-09-08 | 2016-03-01 | キヤノン株式会社 | 撮像装置、撮像システム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4001878A (en) * | 1975-11-19 | 1977-01-04 | Rca Corporation | Charge transfer color imagers |
DE3048538A1 (de) * | 1979-12-24 | 1981-09-17 | Sony Corp., Tokyo | "signalverarbeitungsschaltung in festkoerpertechnik fuer eine fernsehkamera" |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5911308B2 (ja) * | 1975-10-31 | 1984-03-14 | ソニー株式会社 | カラ−コタイサツゾウソウチ |
JPS53139428A (en) * | 1977-05-11 | 1978-12-05 | Sony Corp | Solid state pickup device |
JPS5432021A (en) * | 1977-08-17 | 1979-03-09 | Hitachi Ltd | Sodid state color television camera |
JPS5551395A (en) * | 1978-10-09 | 1980-04-15 | Sharp Corp | Electronic apparatus |
JPS5935550B2 (ja) * | 1979-03-12 | 1984-08-29 | 日本ビクター株式会社 | カラ−テレビジヨン信号発生装置 |
JPS56120281A (en) * | 1980-02-27 | 1981-09-21 | Sony Corp | Color image sensor |
JPS56158577A (en) * | 1980-05-10 | 1981-12-07 | Victor Co Of Japan Ltd | Solid state image pickup element |
US4438457A (en) * | 1981-07-20 | 1984-03-20 | Xerox Corporation | High resolution imager employing staggered sensor structure |
JPS5883488A (ja) * | 1981-11-13 | 1983-05-19 | Hitachi Ltd | ビデオカメラの信号処理回路 |
JPS58100590A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-15 | Sony Corp | サンプリング出力の合成方法 |
JPS5997291A (ja) * | 1982-11-26 | 1984-06-05 | Canon Inc | 撮像装置 |
US4513313A (en) * | 1982-12-07 | 1985-04-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Solid state imaging device |
US4814861A (en) * | 1985-07-10 | 1989-03-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Signal processing apparatus with independent gain control for chrominance and color signals |
-
1983
- 1983-12-06 DE DE19833344082 patent/DE3344082A1/de active Granted
-
1988
- 1988-09-14 US US07/246,025 patent/US4935808A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4001878A (en) * | 1975-11-19 | 1977-01-04 | Rca Corporation | Charge transfer color imagers |
DE3048538A1 (de) * | 1979-12-24 | 1981-09-17 | Sony Corp., Tokyo | "signalverarbeitungsschaltung in festkoerpertechnik fuer eine fernsehkamera" |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JP 120 281-81 * |
JP 51395-80 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0247562A1 (de) * | 1986-05-26 | 1987-12-02 | Sony Corporation | Farbfilteranordnung für ladungsgekoppelte Bildabtaster |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3344082C2 (de) | 1989-12-28 |
US4935808A (en) | 1990-06-19 |
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