DE3401074A1

DE3401074A1 - Festkoerper-bildaufnahme-vorrichtung

Info

Publication number: DE3401074A1
Application number: DE19843401074
Authority: DE
Inventors: Shigeo Tokio/Tokyo Suzuki
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1983-01-14
Filing date: 1984-01-13
Publication date: 1984-07-19
Also published as: US4597014A; FR2539568B1; GB2134349A; GB2134349B; GB8401077D0; FR2539568A1

Description

HOFFMANN -VlTLE VPARTNEk 3401074

PATENT- UND RECHTSANWÄLTE PATENTANWÄLTE DIPL.-ΙΝΘ. W. EITLE · DR. RER, NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ΙΝβ. W. LEHN DIPL.-ΙΝΘ. K. FOCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN · DR. RER. NAT. H-A. BRAUNS ■ DIPL.-ING. K. QORe DIPL₁-INa. K. KOHLMANN - RECHTSANWALT A. NETTE

39 694 q/sm _ 4 _

Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan

Festkörper-Bildaufnahme-Vorrichtung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Festkörper-Bildaufnahme-Vorrichtung. Bildaufnahmeröhren werden in ausgedehntem Maße als Bildaufnahmevorrichtungen verwendet. Zusätzlich zu den Bildaufnahmeröhren werden neuerlich BiIdflächensensoren bzw. Bildfeldsensoren verwendet. Die Bildflächensensoren umfassen MOS^-, CCD-, CPD- und BBD-Typen. Diese Elemente haben einen weiten Anwendungsbereich, weil sie im Vergleich mit den Bildaufnahmeröhren klein in der Größe, leicht im Gewicht, nahezu unbegrenzt haltbar während .10 der Lebensdauer und niedrig im Leistungsverbrauch sind.

Es gibt viele Fälle, in denen ein Flächenbildsensor benutzt wird, um eine optische Variation bzw. ein optisches Signal in ein elektrisches Signal, insbesondere ein Videosignal, umzuwandeln, wobei das Bild auf einem Fernsehmonitor in Abhängigkeit vom jeweiligen elektrischen Signal wiedergegeben wird oder das Videosignal mit einer VTR aufgezeichnet wird. In diesem Zusammenhang werden optische Signale oder Veränderungen in einem abgetasteten Bild in ein Videosignal umgewandelt. Um ein Stehbildvideosignal zu erzeugen, wird eine Belichtungszeit von 1/30 s oder 1/60 s verwendet. Das bedeutet, daß die Belichtungszeit des Flächenbildsensors fest auf 1/3 0 s oder 1/60 s festgelegt ist. Daher kann in dem Fall, wenn Bildaufnahmelicht stark in seiner Intensität ist, die Belichtung gesättigt sein. Das Ergebnis kann zu einer Uberstrahlung führen. Selbst wenn die Belichtung nicht gesättigt ist, kann eine vertikale Unscharfe bzw. Nachziehen auftreten.

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Diese Schwierigkeiten treten auch bei der Verwendung von gewöhnlichen Bildaufnahmeröhren auf. Dies liegt darin begründet, daß die Zeit für die Integration des Aufnahmelichtes für die Bildaufnahmeröhre in der zuvor beschriebenen Weise festgelegt ist. Daraus folgt, daß die Lichtmenge nicht ausreicht, wenn das Bild dunkel ist und übermäßig ist, wenn das Bild hell ist.

Eingedenk des Vorgenannten ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Festkörper-Bildaufnahme-Vorrichtung zu schaffen, in der zur Erzeugung eines Stehbildvideosignales mit einem Bildflächensensor keine überstrahlung oder vertikale Unscharfe auftritt.

Die vorliegende Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch das Vorsehen einer Festkörper-Bildaufnahme-Vorrichtung umfassend einen Bildflächensensor, Treiberschaltung für das Anlegen eines vertikalen Synchronisierungssignals sowie eines horizontalen Synchronisierungssignales an dem Bildsensor mit vorgegebenen Perioden, und eine Belichtungssteuerschaltung für das Anlegen eines Belichtungszeitsteuersignales an den Bildsensor, welches Signal zur Steuerung einer Belichtungszeit in Abhängigkeit von der Lichtintensität des gemessenen Bildaufnahmelichtes benutzt wird. Es ist außerdem eine Abtaste Stop-Schaltung für das Stoppen bzw. Unterbrechen des Anlegens der Synchronisierungssignale von der Treiberschaltung an den Flächenbildsensor vorgesehen, um die Abtastung des Flächenbildsensors für eine Zeitperiode zu stoppen, die von der Zeit vor dem Start der Belichtung bis 0 zum ersten Auftreten eines vertikalen Synchronisierungssignalimpulses verstreicht, der dem Belichtungszeitsteuersignal folgt.

Die vorgenannte Aufgabe der Erfindung wird auch durch das Vorsehen einer Stehbildaufzeichnungsvorrichtung gelöst,

die gemäß der Erfindung ein Flächenbildaufnahmelement, eine Treiberschaltung zum Anlegen eines vertikalen Synchronisierungssignales und eines horizontalen Synchronisierungs· signales mit vorgegebenen Perioden an das Bildaufnahmeelement, eine. Belichtungssteuerschaltung zum Anlegen eines Belichtungszeitsteuersignales an das Flächenbildaufnahmeelement, wobei das Belichtungszeitsteuersignal zur Steuerung der Belichtungszeit in Abhängigkeit von der Bildaufnahmelichtintensität verwendet wird, eine Aufzeichnungsvorrichtung zur Aufzeichnung eines durch das Bildaufzeichnungselement geschaffenen Videosignals sowie eine Stehbildsteuerschaltung zum Beenden der Operation der Treiberschaltung innerhalb der Belichtungszeit aufweist, wobei die Stehbildsteuerschaltung das Auslesen von Ladungen startet, die im Bildaufnahmeelement abgespeichert sind, in Synchronisation mit einem Impuls des vertikalen Synchronisierungssignales, der unmittelbar nach der Beendigung der Belichtungszeit auftritt, während sie gleichzeitig den Start der Aufzeichnungseinrichtung zur Aufzeichnung des Videosignales verursacht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1A und 1B Blockschaltbilder von zwei Ausführungsformen eines für die Erfindung verwendeten Flächenbildsensors,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Aufzeichnungsvorrichtung, 30

Fig. 3 Zeitabläufe für die erste Ausführungsform gemäß Fig. 2,

Fig. 4A und 4B schematische Schaltungen für zwei Ausführungsformen einer Abtaststoßschaltung für die Vor-

richtung gemäß Fig. 2,

Fig. 5 ein Zeitdiagranun für eine zweite erfindungsgemäße

Ausführungsform,
5

Fig. 6 ein Schaltungsschema mit einer Abtaststopschaltung für die zweite Ausführungsform, deren Arbeitsweise im Zusammenhang mit Fig. 5 beschrieben ist,
10

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 8 ein Schaltungsschema einer Stehbildsteuerschaltung aus der Vorrichtung gemäß Fig. 7 und

Fig. 9 ein Zweitdiagramm zur Beschreibung der Arbeitsweise der dritten Ausführungsform.

In den verschiedenen Figuren werden gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen oder Symbolen bezeichnet.

Fig. 1A zeigt eine Anordnung eines ersten Flächenbildsensors 10, der ein horizontales Schieberegister 1 aufweist,' " der horizontale Synchronisierungsimpulse erzeugt und an eine Photodiodenmatrix 2 anlegt, um nacheinander in der horizontalen Richtung Bildelemente, die den Bildelementen 6 in Fig. 1B entsprechen, zu lesen. 0_H1 und 0 „ bezeichnen Impulssignale, die zum Treiben des horizontalen Schieberegisters 1 in der horizontalen Richtung benützt werden (steuern). Der Flächenbildsensor 10 weist außerdem ein vertikales Schieberegister 4 auf, das zur aufeinanderfolgenden Auswahl von horizontalen Linien (Zeilen) von Bildelementen der Matrix 2 benützt wird. Außerdem ist eine Zwischenzeilen-

bzw. Zeilensprungschaltung 3 vorgesehen, ^ie eine Zwischenzeilenabtastung durchführt. In Fig. 1A sind mit F₁ und F~ Feldsteuersignale bezeichnet. 0 .. und 0 „ sind Impulssignale, die zur Auswahl der Zeilen in Abhängigkeit von den Signalen F₁ und F₂ benützt werden. 0... ist ein Impulssignal, das zur Rückkehr der vertikalen Abtastung jedes Bildfeldes in ihren Startpunkt (jede 16,7 ms) dient. Das Signal 0„. wird als "vertikales Synchronisierungssignal" bezeichnet. 0„. ist ein Impulssignal, das zur

rim

Rückkehr der horizontalen Abtastung in ihren Startpunkt bei jeder horizontalen Abtastperiode dient (jeweils jede 63,6 Mikrosekunden). Das Signal 0„. wird als "horizontales

nin

Synchronisierungssignal" bezeichnet. Das horizontale Schie- - beregister 1 und das vertikale Schieberegister 4 sind vom MOS-Typ.

Fig. 1B zeigt ein anderes Beispiel eines Flächenbildsensors, wie er in der Erfindung verwendet wird. Anstelle der Signale 0_T/1, 0„->m 0„. , 0„., F₁ und F₀ des Sensors nach Fig.

V I VZ ti 1 XiZ I Z

1 wird ein Übertragungsgatterimpulssignal 0 _G verwendet. Der Flächenbildsensor weist ein horizontales Schieberegister 5 und ein vertikales Schieberegister 7 auf, das mit CCDs, Bildelementen 6 und einem CCD-Typ-Ausgangspuffer ausgebildet bzw. ergänzt ist.

In jeder der vorbeschriebenen Flächenbildsensoren werden ähnlich der Abtastoperation einer Fernseheinrichtung die in den Bildelementen der Photodiodenmatrix 2 gespeicherten Signale nacheinander ausgelesen, um ein Videosignal für ein Bild zu bilden.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm mit einer Festkörper-Bildaufzeichnungsvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung. In dieser Vorrichtung sind auf der op-

tischen Achse eine Linse 14, eine Blende 9 und ein Flächenbildsensor 10 angeordnet. Die Vorrichtung umfaßt eine Treiberschaltung 13, die ein vertikales Synchronisierungssignal und ein horizontales Synchronisierungssignal von vorgegebenen Zeitperioden an den Flächenbildsensor 10 anlegt. Des weiteren ist eine Belichtungssteuerschaltung 11 vorgesehen, die ein Belichtungszeitsteuersignal an den Flächenbildsensor 10 anlegt, um die Belichtungszeit in Abhängigkeit von der Intensität des Aufnahmebildlichtes zu steuern. Mit 12 ist eine Abtaststopschaltung bezeichnet. Die Abtaststopschaltung 12 arbeitet derart/ daß sie das Anlegen der Synchronisierungssignale von der Treiberschaltung 13 an den Flächenbildsensor 10 zeitweilig unterbricht, um auf diese Weise die Abtastung während der Zeitperiode zu stoppen, die von dem Zeitaugenblick vor dem Start der Belichtung bis zum ersten Impuls des vertikalen Synchronisierungssignales verstreicht, welches unmittelbar nach dem übergang des Belichtungszeitsteuersignales in den inaktiven Zustand auftritt.

Die Abtaststopschaltung 12 kann die Abtastung beenden (1) in dem Zeitpunkt, wenn das Belichtungszeitsteuersignal startet oder (2) in dem Zeitpunkt, wenn das vertikale Synchronisierungssignal unmittelbar nach dem Betätigen ·..-des Auslöseknopfes startet. Die Abtastung kann bei jeder dieser beiden Zeiten gestoppt werden. Das Abtasten sollte jedoch erneut beim Auftreten des ersten Impulses des vertikalen Abtastsignales unmittelbar nach der Beendigung des Belichtungszeitsteuersignales gestartet werden.

Fig. 3 zeigt die zeitlichen Abläufe in der vorbeschriebenen Vorrichtung. Wenn immer ein Impuls des horizontalen Synchronisierungssignales 0„. erzeugt wird, werden Impul-

H xn

se der Signale 0„. und 0_TIO erzeugt. Ihre Zahl ist gleich

π I si/.

der Anzahl der Bildelemente 6 in der horizontalen Richtung im Flächenbildsensor 10. Ein Impuls des vertikalen Synchronisierungssignales 0 . (oder 0_Tr) wird für jedes Bildfeld erzeugt. Auf den Impuls des auf diese Weise erzeugten vertikalen Synchronisierungssignales 0_y. hin wird ein Impuls des Signals 0 .. für jede weitere Zeile von Bildelementen 6 erzeugt. Auf diese Weise wird das Abtasten eines Bildfeldes ausgeführt (Annahme eines ungradzahligen Feldes). Daraufhin wird der nächste Impuls des Synchronisierungssignales 0_V> erzeugt. Auf den Impuls des Signales 0_V. hin wird ein Impuls des Signales 0_V~ für jede weitere Zeile von Bildelementen erzeugt, die noch nicht abgetastet wurden, wodurch das Abtasten des nächsten Feldes ausgeführt wird (Annahme eines geradzahligen Feldes).

Während diese Abtastoperationen wiederholt ausgeführt werden, wird der Flächenbildsensor 10 angetrieben.

Wenn der Airslöseknopf während der vorbeschriebenen Operation nach unten gedrückt wird, wird ein Auslösesignal RE erzeugt.

Unmittelbar nach dem Erzeugen dieses Auslösesignales RE wird eine photometrische Operation mit einer nicht-dargestellten Lichtintensitätserfassungsvorrichtung ausgeführt, um eine Belichtungszeit t gemäß der Intensität des Aufnahme- bzw. Feldlichtes zu bestimmen. Danach wird der Ver-Schluß für die Dauer der Belichtungszeit geöffnet. Wenn der Verschluß geöffnet ist, wird ein Abtaststopsignal S erzeugt, welches eine für das Auftreten des ersten Impulses des horizontalen Signales nach Schließen des Verschlusses geeignete Dauer aufweist. Das Abtasten des Flächenbildsensors 10 wird durch das Abtaststopsignal S für eine Abtaststopperiode t ausgeführt. Beim nächsten Impuls des vertikalen Synchronisierungssignales 0_V. wird das Videosignal ausgelesen.

Die obige Beschreibung sieht eine Anwendung nur für den Fall vor, in dem die Vorrichtung einen Flächenbildsensor vom MOS-Typ verwendet. In dem Fall, in dem für die Vorrichtung ein Flächenbildsensor vom CCD-Typ mit einem Zwischenzeilenübertragungssystem verwendet wird, sollte nur das Impulssignal 0_m„ während der Abtaststopperiode t ge-

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stoppt werden.

Die Fig. 4A und 4B zeigen zwei Beispiele für den Abtaststopschaltkreis 12 gemäß Fig. 2. Die Schaltung in Fig. 4A ist in erster Linie zum Gebrauch mit einem Flächenbildsensor vom MOS-Typ gedacht, während die Schaltung gemäß Fig. 4B für den Flächenbildsensor vom Zwischenzeilen-(inter-line)CCD-Typ gedacht ist. In diesen Figuren bezeichnen die Bezugszeichen 19 und 27 D-Flip-Flops. 20, 21, 22, 23, 26, 30 und 31 sind UND-Gatter. 25 und 28 sind Inverter. 24 und 29 sind ODER-Gatter. Wenn Spannung an die Schaltung von Fig. 4B an eine Eingangsstufe angelegt wird, wird ein Kondensator, dessen eines Ende mit einem der Eingangsanschlüsse des ODER-Gatters 24 verbunden ist, kurzzeitig aufgeladen. Als Ergebnis fällt eine Spannung an einem Widerstand ab, der in Reihe mit dem Kondensator geschaltet ist. Der Spannungsabfall wird an das ODER-Gatter 24 als ein Hochpegelsignal angelegt und daraufhin an einen Reset-Anschluß der Flip-Flop-Schaltung 19 angelegt, um die Schaltung 19 zurückzusetzen. Nach einer bestimmten Zeitperiode, die durch die Zeitkonstante der Serienschaltung des Widerstandes und des Kondensators gegeben ist, wird der Stromfluß durch den Widerstand Null, so daß das eine Eingangssignal zum ODER-Gatter 24 auf den Niedrigpegelwert geändert wird. Die Flip-Flop-Schaltungen 27, 35 und 64, die im Detail später beschrieben werden, werden ebenfalls in der gleichen Weise wie im Zusammenhang mit der Flip-Flop-Schaltung 19 zurückgesetzt. Wie aus den Fig. 4A und 4B ersieht-

lieh ist, ist es bei Verwendung des Flächenbildsensors vom MOS-Typ notwendig, einige Impulssignale zu stoppen, während bei Verwendung des Flächenbildsensors vom CCD-Typ nur ein Impulssignal (0 ) gestoppt werden muß, so

TG
daß demzufolge der Betrieb in diesem Falle sehr einfach

ist.

Fig. 5 zeigt ein Zeitdiagramm für eine andere erfindungsgemäße Ausführungsform. In dieser Vorrichtung wird die Abtastung wie im oben beschriebenen zweiten Falle gestoppt. Wenn der Auslöseknopf gedrückt wird, wird das Auslösesignal RE auf Niedrigpegel gesetzt. Der Impuls des vertikalen Synchronisierungssignals (0... oder 0_TG) / welches als erstes nach diesem Zeitpunkt auftritt, wird erfaßt.

Gleichzeitig mit dem Auftreten des Impulses des vertikalen .Synchronisierungssignales wird die oben beschriebene Abtast-Stop-Operation ausgeführt. Xhnlich wie im oben beschriebenen Falle wird das Abtast-Stop-Signal in seinen nichtaktiven Zustand gesetzt, wenn ein Impuls des vertikalen Synchronisierungssignales als erstes nach der Beendigung des Belichtungszeitsteuersignales erzeugt wird. Dies bedeutet, daß die Periode für die das Abtast-Stop-Signal aktiv ist, die Abtast-Stop-Periode ist. Während dieser Zeit wird der Treiberimpuls zum Antreiben des Bildsensor gestoppt.

Die Schaltung gemäß Fig 6 arbeitet wie folgt: Nach Empfangen des Auslösesignales RE wird der Ausgang des NAND-Gatters 32, das zusammen mit dem NAND-Gatter 33 ein Flip-Flop bildet, auf hohen Pegel angehoben. Danach wird ein Impuls des vertikalen Synchronisierungssignales 0... (0m_r) ^an äie Schaltung angelegt, wonach beide Eingänge des NAND-Gatters 34 auf Niedrigpegel gesetzt werden. Dieses Niedrigpegel-

signal ändert den Zustand der Flip-Flop-Schaltung, die aus den NAND-Gattern 3 2 und 33 gebildet wird. Daher wird der Ausgang des NAND-Gatters 3 3 auf einen hohen Pegel angehoben. Dieses Hochpegelsignal ändert den Zustand des D-Flip-Flop 35, das durch eine Differenzierschaltung, die aus dem Kondensator 3 7 und den Widerstand 38 zusammengesetzt ist, auf einen Anfangszustand zurückgesetzt worden war. Als Ergebnis wird der Ausgang an einem invertierten Ausgangsabschluß des Flip-Flops 35 auf Niedrigpegel gesetzt und erzeugt so einen Impuls des Abtast-Stop-Signals S .

Der Pegel des Belichtungszeitsteuersignales S wird durch den Inverter 3 9 invertiert. Das so bearbeitete Signal S ändert den Zustand des D-Flip-Flops 42, das durch eine Differenzierschaltung, die aus dem Kondensator 40 und dem Widerstand 45 gebildet ist, im Zeitpunkt der Beendigung der Belichtung zurückgesetzt war, so daß das Ausgangssignal am nichtinvertierenden Ausgangsanschluß des Flip-Flops 42 auf einen hohen Pegel angehoben wird. Wenn dieses Hochpegelausgangssignal und ein Impuls des vertikalen Synchronisierungssignales 0 (0_ΤΓ) mit hohem Pegel an das UND-Gatter 43 angelegt werden, geht das Ausgangssignal des Gatters 43 auf einen hohen Pegel, das über die ODER-Gatter 36 an das Flip-Flop 35 angelegt wird und dieses zurücksetzt.

Als Ergebnis wird das Ausgangssignal am invertierenden Ausgangsanschluß dieses Flip-Flops auf einen hohen Pegel angehoben, so daß die Abtast-Stop-Periode beendet wird. Das Niedrigpegelausgangssignal am invertierenden Ausgangsanschluß ist das Abtast-Stop-Signal.

Fig. 7 zeigt ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, nämlich eine Stehbildaufzeichnungsvorrichtung. Die Vorrichtung gemäß Fig. 7 weist eine Blende 52, ein Objektiv bzw. Linse 53 und ein Bildaufnahmeelement

auf, die sämtlich auf der optischen Achse angeordnet sind. Als Bildaufnahmeelement 54 werden die zuvor beschriebenen Flächenbildsensoren oder anderen konventionelle Bildaufnahmeröhren verwendet. Die Vorrichtung weist außerdem eine Treiberschaltung 57 zum Anlegen eines vertikalen Synchronisierungssignales und eines horizontalen Synchronisierungssignales mit vorgegebenen Perioden an das Bildaufnahmeelement 54 auf. Des weiteren ist eine Belichtungssteuerschaltung 60 zum Anlegen eines Belichtungszeitsteuersignales S an das Bildaufnahmeelement 54 vorgesehen, um die Belichtungszeit entsprechend der Intensität des Bildaufnahmelichtes zu steuern. In Fig. 7 ist mit 51 ein aufzunehmendes Objekt bezeichnet.

Die Vorrichtung weist außerdem eine Aufzeichnungsvorrichtung 56 zur Aufzeichnung eines Videosignales VS auf, welches über eine Signalverarbeitungsschaltung 55 verarbeitet wird. Das Aufzeichnungsteil 56 kann ein Videobandrecorder oder ein Videoplattenrecorder sein. Die Vorrichtung weist außerdem eine Stehbildsteuerschaltung 58 auf. Die Schal- ** tung 58 dient zum Stoppen des Betriebs der Treiberschaltung 57 innerhalb der Belichtungszeit. Außerdem bewirkt die Schaltung 58, daß die im Bildaufnahmeelement 54 gespeicherte Ladung synchron mit einem Impuls des vertikalen Synchronisierungssignales ausgelesen wird, was unmittelbar nach dem Verstreichen der Belichtungszeit der Fall ist, wonach die Schaltung 5 8 in der Aufzeichnungsvorrichtung 56 das Starten der Aufzeichnung des Videosignales VS bewirkt. Der Aufzeichnungsbetrieb des Videosignales VS wird auf das 0 Aufzeichnungsstartsignal SS hin eingeleitet.

Fig. 8 zeigt ein besonderes Beispiel einer Stehbildsteuerschaltung 58. In der Schaltung 58 empfängt ein UND-Gatter 61 ein vertikales Synchronisierungssignal 0 .. oder 0 - von

der Synchronisierungssignalerzeugungsschaltung 59 und das Signal SV über einen Inverter 62 von der Belichtungssteuerschaltung 60. Die vertikalen Synchronisierungssignale 0_V1 und 0 2 weisen Impulse auf, die abwechselnd für jede weitere Zeile der Bildelemente in dem Bildaufnahmeelement 54 erzeugt werden. Dies bedeutet, daß ein Zeilensprungverfahren verwendet wird. Diese Signale werden durch ein vertikales Synchronisierungssignal 0_V in Fig. 8 dargestellt. Der Ausgang des UND-Gatters 61 ist mit der Treiberschaltung 57 verbunden.

Ein UND-Gatter 63 empfängt das vertikale Synchronisierungssignal 0 sowie ein nichtinvertiertes Ausgangssignal von einem D-Flip-Flop 64. Das Ausgangssignal des UND-Gatters 63 wird als ein Aufzeichnungsstartsignal SS an die Aufzeichnungsvorrichtung 56 angelegt. Der C-Eingangsanschluß (clear) des D-Flip-Flops 64 ist über einen Inverter 66 mit der Belichtungssteuerschaltung 60 verbunden. Der nichtinvertierenden Ausgangsanschluß des Flip-Flops 64 ist mit einem D-Eingangsanschluß eines D-Flip-Flops 67 verbunden. Der C-Eingangsanschluß des Flip-Flops 67 ist über einen Inverter 65 mit der Synchronisier-Signalerzeuger-Schaltung 59 verbunden.

Gemäß Fig. 8 empfängt ein ODER-Gatter 70 ein nichtinvertierendes A,usgangssignal vom D-Flip-Flop 67 und ein Signal von einer Differenzierschaltung, die sich aus einem Kondensator 68 und einem Widerstand 69 zusammensetzt. Das Ausgangssignal der Differenzierschaltung wird an den Rücksitzan-0 Schluß R des D-Flip-Flops 6 4 angelegt.

Fig. 9 zeigt die Zeitabläufe für den Betrieb der vorbeschriebenen Vorrichtung. Die Arbeitsweise ist folgendermaßen.

Wenn der Verschlußknopf betätigt wird, wird ein Verschlußsignal RE erzeugt. Unmittelbar danach wird eine photometrische Operation durch ein Photometer (nicht dargestellt) ausgeführt und eine Belichtungszeit t in Abhängigkeit von der Intensität des Aufnahmelichtes bestimmt. Während der Belichtungszeit t wird der Betrieb der Treiberschaltung 57 außer Kraft gesetzt bzw. unterbrochen. ,Daher wird während dieser Zeitperiode die gespeicherte Ladung des Bildaufnahmeelementes 54 nicht ausgelesen. Synchron mit dem ersten Impuls des vertikalen Synchronisierungssignales 0_V1 oder 0 _ wird jedoch unmittelbar nach Beendigung der Belichtungszeit t das Auslesen der gespeicherten Ladung des Bildaufnahmeelementes 54 gestartet. Gleichzeitig wird die Aufzeichnungsoperation des Videosignales VS, das von der Signalverarbeitungsschaltung 56 ausgegeben wird, durch die Aufzeichnungsvorrichtung 56 gestartet.

Wenn also der Verschlußknopf betätigt wird, ist ein richtiger Belichtungswert photometrisch gemessen worden. Das Belichtungszeitsteuersignal Sv weist einen hohen Pegelwert während der Belichtungszeit t auf, wodurch das öffnen der Blende 52 veranlaßt wird. Während der Belichtungszeit wird die Blende 52 in der offenen Stellung gehalten. Das Hochpegelsignal wird einem Inverter 62 zugeführt, welcher daher ein Niedrigpegelsignal erzeugt. In diesem Fall gibt das UND-Gatter 61 ein Niedrigpegelsignal ab. Daher wird der Betrieb der Treiberschaltung 57 außer Kraft gesetzt. Während der Belichtungszeit t ist daher die Treiberschaltung nicht in Tätigkeit. Daher wird das Auslesen der gespeicherten 0 Ladung des Bildaufnahmeelementes 54 nicht ausgeführt. Somit wird die Belichtung in Abhängigkeit von der Helligkeit des Objektes richtig durchgeführt.

Wenn auf der anderen Seite der Leistungsschalter eingeschaltet wird, gibt die Differenzierschaltung (68 und 69) einen Impuls ab, der über das ODER-Gatter 70 an den Rücksetzanschluß R des D-Flip-Flops 64 angelegt wird, um das Flip-Flop 64 zurückzusetzen, so daß das nichtinvertierende Ausgangssignal auf Niedrigpegel gesetzt wird.

Wenn das Belichtungszeitsteuersignal Sv von dem hohen Pegelwert in der zuvor beschriebenen Weise sich auf den Niedrigpegelwert ändert, wird das Niedrigpegelsignal durch den Inverter 66 in ein Hochpegelsignal umgewandelt. Daher wird der nichtinvertierende Ausgang des D-Flip-Flops 64 auf einen hohen Pegelwert angehoben. Dieser Zustand wird für eine Zeit unverändert aufrechterhalten. Daher wird das Hochpegelsignal an einen Eingangsanschluß des UND-Gatters 63 angelegt. Unmittelbar danach wird ein Impuls des vertikalen Synchronisierungssignales 0 (oder 0„- oder 0_V2) ^^er ^-^m folgenden als "vertikales Synchronisierungssignal a" bezeichnet wird, an den anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 63 durch die Synchronisiersignalerzeugerschaltung 59 angelegt. Daraufhin gibt das UND-Gatter 63 ein Hochpegelsignal ab. Dieses Hochpegelsignal wird als ein Aufzeichnungsstartsignal SS der Aufzeichnungsvorrichtung 56 zugeführt. Somit beginnt die Aufzeichnungsvorrichtung 56 ihren Betrieb synchron mit dem Auftreten des Impulses des vertikalen Synchronisiersignales a, was unmittelbar nach dem übergang des Belichtungszeitsteuersignales Sv in seinen nichtaktiven Zustand erfolgt.

0 Wenn das Belichtungszeitsteuersignal Sv in der vorbeschriebenen Weise auf den Niedrigpegelwert gesetzt wird, wird dieses Niedrigpegelsignal in ein Hochpegelsignal durch den Inverter 62 umgewandelt. Das Hochpegelsignal wird einem Eingangsanschluß des UND-Gatters 61 zugeführt. Unmittel-

bar danach wird ein Impuls des vertikalen Synchronisierung s signale s a an den anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 61 angelegt, wonach das Treibersignal zum Starten der Treiberschaltung 57 erzeugt wird, wonach das Auslesen der gespeicherten Ladung des Bildaufnahmeelementes 54 ausgeführt wird. Diese Leseoperation wird gleichzeitig mit dem Start der zuvor beschriebenen Aufzeichnungsoperation gestartet.

Wenn das vertikale Synchronisiersignal a inaktiv wird, wird das Ausgangssignal des Inverters 66 auf einen hohen Pegelwert angehoben. Dieses hohe Pegelsignal wird dem C-Eingangsanschluß des D-Flip-Flops 67 zugeführt. Als Ergebnis wird das nichtinvertierende Ausgangssignal der Schaltung 67 auf einen hohen Pegelwert angehoben. Dieses hohe Pegelsignal wird über das ODER-Gatter 70 dem D-Flip-Flop 64 zugeführt/ um dieses zurückzusetzen. Daher wird das nichtinvertierende Ausgangssignal der Schaltung 64 auf den Niedrigpegel gesetzt und das Ausgangssignal des UND-Gatters 63 ebenfalls auf den Niedrigpegel gesetzt. Demzufolge verschwindet das Aufzeichnungsstartsignal SS. Die oben beschriebene Schaltung wird zurückgestellt bzw. in die Anfangsstellung überführt und ist so bereit für eine nächste Betätigung des Verschlußknopfes.

Wie aus der vorgenannten Beschreibung hervorgeht, erhält man durch das Vorsehen eines Stehbildvideosignales durch Verwendung eines Flächenbildsensors ein Videosignal für eine gewünsche Belichtungszeit und damit für eine ausgewählte richtige Belichtung. Daher treten mit der Festkörperbildaufnahmevorrichtung keine Schwierigkeiten in bezug auf Uberstrahlung und vertikale Unscharfe (Nachziehen) auf.

Claims

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PATENT- UND RECHTSANWÄLTE

PATENTANWÄLTE DIPL.-INS. W. EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMANN · DIPL.-ΙΝβ. W. LEHN

DIPL.-INS. K. FDCHSLE · DR. PER. NAT. B. HANSEN - DR. RER. NAT. H -A. BRAUNS · DIPL.-INQ. K. GORQ

DIPL.-INQ. K: KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

39 694 g/sm

Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Tokyo / Japan

Festkörper-Bildaufnahme-Vorrichtung

Patentansprüche

ij Festkörperbildaufnahmevorrichtung, dadurch g e gekennzeichnet , daß ein Flächenbildsensor (10) eine Treiberschaltung (13) zum Anlegen eines vertikalen Synchronisiersignales und eines horizontalen Synchronisiersignales mit vorgegebenen Perioden dauern an den Flächenbildsensor vorgesehen ist, daß eine Belichtungssteuerschaltung zum Anlegen eines Belichtungszeitsteuersignales an den Flächenbildsensor zur Steuerung einer Belichtungszeit in Abhängigkeit von der Intensität des Bildaufnahmelichtes zum Zwecke der Belichtung des Flächenbildsensors vorhanden ist, und daß eine Abtaststopschaltung zum Stoppen der Wirkung der Synchronisiersignale der Treiberschaltung auf den Flächenbildsensor vorgesehen ist, um das Abtasten des Flächenbildsensors für eine Zeitperiode zu stoppen gerechnet von einem

Zeitpunkt vor dem Start der Belichtung bis zum Auftreten des ersten Impulses des vertikalen Synchronisiersignales nach dem Anlegen des Belichtungszeitsteuersignales.
2. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtaststopschaltung (12) eine Einrichtung zum Stoppen der Abtastung beginnend mit dem Anlegen des Belichtungszeitsteuersignales aufweist.
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3. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Abtaststopschaltung (12) eine Einrichtung zum Stoppen der Abtastung beginnend mit dem Auftreten des ersten Impulses des vertikalen Synchronisiersignales, welches der Betätigung des Auslöseknopfes folgt, aufweist.
4. Stehbildaufzeichnungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet , daß ein Bildaufnahmeelement vorgesehen ist, das eine Treiberschaltung (57) zur Bereitstellung eines vertikalen Synchronisiersignales und eines horizontales Synchronisiersignales mit vorgegebenen Periodendauern für das Bildaufnahmeelement vorhanden ist, daß eine Belichtungssteuerschaltung (60) zum Liefern eines Belichtungszeitsteuersignales für das Bildaufnahmeelernent vorgesehen ist, wobei das Belichtungszeitsteuersignal eine Belichtungszeit für das Bildaufnahmeelement in Abhängigkeit von der Intensität des Bildaufnahmelichtes steuert, daß eine Aufzeichnungsvorrichtung (56) zur Aufzeichnung eines Videosignales hervorgerufen durch das Bildaufnahmeelement vorhanden ist, und

daß eine Stehbildsteuerschaltung (58) zum Stoppen des Betriebes der Treiberschaltung (57) innerhalb der Belichtungszeit vorgesehen ist, wobei die Stehbildsteuerschaltung (58)

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eine Einrichtung zum Starten des Auslösens einer im
Bildaufnahmeelement gespeicherten Ladung synchron mit einem Impuls eines vertikalen Synchronisiersignales umfaßt, das unmittelbar nach Beendigung der Belichtungszeit auftritt und die gleichzeitig das Aufzeichnungselement veranlaßt, die Aufzeichnung des Videosignales zu beginnen.