DE3605310A1

DE3605310A1 - Bildsensor und bildaufnahmeeinrichtung

Info

Publication number: DE3605310A1
Application number: DE19863605310
Authority: DE
Inventors: Takao Tokio/Tokyo Kinoshita; Akira Yokohama Kanagawa Suga; Akihiko Tojo
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1985-02-22
Filing date: 1986-02-19
Publication date: 1986-09-04
Also published as: US4870495A; DE3605310C2; DE3645044C2

Description

Bildsensor und Bildaufnahmeeinrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bildsensor und eine Bildaufnahmeeinrichtung, die für das Aufzeichnen von Stehbildern geeignet sind.

Bei herkömmlichen Bildaufnahmeeinrichtungen bestehen für die Bildsensoren verschiedenerlei Einschränkungen, damit Bildaufnahme-Ausgangssignale erhalten werden können, die mit einem Normfernsehsignal synchron sind. Da beispielsweise die Bildaufnahme fortgesetzt in jeweils 1/60 Sekunden ausgeführt werden muß, ist bei einem Bildsensor mit Ladungskopplung ein Speicherteil als Pufferspeicher erforderlich. Hierdurch ergibt sich daher eine Vergrößerung der Ausmaße des Sensors, eine Verschlechterung der Herstellungsausbeute und eine Steigerung der Kosten. Im Gegensatz dazu besteht in der letzten Zeit eine zunehmende Nachfrage nach einer Stehbildaufnahme mittels eines Festkörper-Bildsensors, wobei auch ein hohes Auflösungsvermögen verlangt wird, das mit demjenigen bei der Stehbildaufnahme mit einem Silbersalzfilia vergleichbar ist.

-6- DE 5590

Es ist nach dem gegenwärtigen Stand der Technik außerordentlich schwierig, ein derart hohes Auflösungsvermögen zu erzielen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bildsensor und eine Bildaufnahmeeinrichtung zur Stehbildaufnahme zu schaffen, bei denen ein hohes Auflösungsvermögen erreicht wird.

Ferner sollen mit der Erfindung ein Bildsensor und eine Bildaufnahmeeinrichtung geschaffen werden, bei denen ein Moire-Muster schwach ist.

. _-. Weiterhin sollen mit der Erfindung ein Bildsensor und Ib

eine Bildaufnahmeeinrichtung geschaffen werden, bei denen kaum Schwankungen der Empfindlichkeit auftreten.

Ferner soll der erfindungsgemäße Bildsensor bzw. die

erfindungsgemäße Bildaufnahmeeinrichtung hohe Empfind-20

lichkeit haben.

Weiterhin soll mit der Erfindung ein Bildsensor geschaffen werden, bei dem unter einfacher Gestaltung ein Moire-Muster in Vertikalrichtuhg verhindert ist.
25

Zur Lösung der Aufgabe hat ein erfindungsgemäßer Bildsensor gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von in Zeilen- und Spaltenrichtung aufgereihten Bildelementen

zum Aufnehmen von Bildlicht sowie Ladungsschieberegister, 30

die durch die Bildelemente der gleichen Spalte gebildet sind und die so gestaltet sind, daß die Empfindlichkeitszentren der Bildelemente jeweils benachbarter Zeilen mäanderförmig bzw. schlangenförmig um jeweils das Ausmaß eines halben Bildelements in der Horizontalrichtung gegeneinander versetzt sind, wodurch ein hohes Auflösungs-

ί tf ft *

^DE "1605310

vermögen erzielbar ist und die Moire-Erscheinungen gering sind.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung hat ein Bildsensor eine Vielzahl von Ladungsübertragungsvorrichtungen, die parallel angeordnet sind und jeweils fotoelektrische Wandlerfunktion haben, zickzackförmige Trennvorrichtungen für das gegenseitige Absondern der Ladungsübertragungsvorrichtungen, wobei durch die Trennvorrichtungen die Breite einer jeden dieser Ladungsübertragungsvorrichtungen auf periodische Weise verändert ist, jeweils an den verhältnismäßig schmalen Bereichen der Ladungsübertragungsvorrichtungen angebrachte erste

Elektroden und jeweils in der Mitte der relativ breiten 15

Bereiche der Ladungsübertragungsvorrichtungen angebrachte zweite Elektroden; daher ist selbst dann, wenn durch die in einem jeweils in dem breiten Bereich ausgebildeten Bildelement angebrachte zweite Elektrode eine Empfindlichkeitsänderung auftritt, deren Einwirkung gering.

Gemäß einem nächsten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat ein Bildsensor eine Vielzahl von Bildelementen für die Aufnahme von Bildlicht, die in Zeilen- und Spaltenrichtung aufgereiht sind, wobei die jeweiligen Bildele-25

mente in bezug auf die benachbarten Zeilen um das Ausmaß eines halben Teilungsabstands gegeneinander versetzt sind, sowie den jeweiligen Bildelenenten zugeordnete Farbfilter, die in der Horizontalrichtung wiederholt für jeweils drei Farben aufgereiht sind und die jeweils in Vertikalrichtung um drei halbe Teilungsabstände in bezug auf die benachbarten Zeilen gegeneinander versetzt sind. Daher wird hinsichtlich der Spaltenrichtung eine wechselseitige Interpolation der Farbartsignale erzielt, so daß

die Entstehung von Pseuso-Farbartsignalen weniger wahr-35

scheinlich ist.

-8- DE 5590

Bei einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmeeinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel sind Ladungsübertragungskanäle mit einer Vielzahl von Zellen und Obertragungselektroden sowie eine Signalquelle vorgesehen, die den Obertragungselektroden mehrmalig Übertragungssignale zuführt, um die Ladungen einer Einzelzelle durch den Öbertragungskanal zu befördern; auf diese Weise kann die Dicke einer jeweiligen Elektrode verringert und damit die Empfindlichkeit verbessert werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung hat der erfindungsgemäße Bildsensor zickzackförmige Trennvorrichtungen für das gegenseitige Absondern jeweiliger Ladungsübertra-

,_ güngsvorrichtungen, erste Elektroden für das Aufteilen 15

der Ladungsübertragungsvorrichtungen in eine Vielzahl von Bildelementen und zweite Elektroden zum Steuern des Innenpotentials in dem im wesentlichen mittigen Bereich eines jeden dieser Bildelemente. Daher treten kaum Empfindlichkeitsabweichungen der Bildelemente auf und es kann mittels der Ladungsübertragungsvorrichtungen bei einfachem Aufbau ein hohes Auflösungsvermögen erreicht werden.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsge-25

mäßen Bildaufnahmevorrichtung ist ein Bildsensor vorgesehen, der eine Vielzahl von in Zeilen- und Spaltenrichtung aufgereihten Bildelementen zur Aufnahme von Bildlicht sowie Ladungsschieberegister aufweist, die durch die

Bildelemente der gleichen Spalte gebildet sind und die 30

derart gestaltet sind, = daß die Empfindlichkeitszentren

der Bildelemente jeweils benachbarter Zeilen mäanderförmig um jeweils das Ausmaß eines halben Bildelements in der Horizontalrichtung gegeneinander versetzt sind. Ferner ist ein vor dem Bildsensor angebrachtes optisches 35

Tiefpaßfilter vorgesehen, das zur Staffelung bzw. gegen-

-9- DE 5590

seitigen Versetzung des Bildlichts in der Vertikalrichtung in bezug auf die Zeilenrichtung ausgebildet ist. Daher können mit dem optischen Tiefpaßfilter bei einfachem Aufbau Moire-Erscheinungen sowohl in Horizontalrichtung als auch in Vertikalrichtung des Bildsensors verhindert werden.

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

Fig. 1 zeigt den grundlegenden Aufbau eines erfindungsgemäßen Bildsensors.

Fig. 2 zeigt den grundlegenden Aufbau einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmeeinrichtung.

Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bildsensors.
20

Fig. 4 ist eine Darstellung der Betriebszeitsteuerung bei dem ersten Ausführungsbeispiel.

Fig. 5 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfin-25

dungsgemäßeη Bildsensors.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel für ein Farbfilter, das für das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel geeignet ist.
30

Fig. 7 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bildsensors.

Fig. 8 zeigt ein Beispiel eines Farbfilters, das für das 35

in Fig. 7 gezeigte Ausführungsbeispiel geeignet

-10- DE 5590

ist.

Fig. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des erfinc dungsgemäßen Bildsensors.

Fig. 10 zeigt ein Beispiel für ein Farbfilter, das für das in Fig. 9 gezeigte vierte Ausführungsbeispiel geeignet ist.

Fig. 11 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bildsensors.

Fig. 12 zeigt ein Elektrodenmuster für einen Hauptteil bei dem fünften Ausführungsbeispiel.

Fig. 13 zeigt ein Beispiel für die Gestaltung einer Bildaufnahmeeinrichtung mit dem Bildsensor nach Fig. 11.

Fig. 14A und 14B zeigen Beispiele für die Gestaltung von

optischen Tiefpaßfiltern OLPF.

Fig. 15 zeigt ein Beispiel für ein Farbfilter, welches

für das in den Fig. 7 und 8 gezeigte Ausführungs-25

beispiel geeignet ist.

Die Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der Gestaltung eines erfindungsgemäßen Bildsensorelements bzw.

Bildsensors 8 mit einem Abbildungs- bzw. Bildaufnahmeteil 30

1, einem Horizontalschieberegister 2, einem Ausgangsverstärker 3 und einem Ausgangsanschluß 4.

Gemäß der Darstellung besteht ein Merkmal des Bildsensors 8 darin, daß kein Speicherteil als Pufferspeicher vorgesehen ist.

-II- DE 5590

Die Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die Gestaltung einer erfindungsgemäßen Bildaufnahmeeinrichtung. Das Licht von einem Objekt wird auf dem Bildsensor 8 über ein optisches g Bildaufnahmesystem 5, ein optisches Tiefpaßfilter OKPF, einen Belichtungsmechanismus 7, der als Lichtabschirmvorrichtung dient und eine Irisblende und einen Verschluß enthält, und ein Farbauszugsfilter CSF abgebildet. Ein Taktgenerator 9 dient als Signalquelle und erzeugt verschiedenartige Taktimpulse. Die Ausgangssignale des Taktgenerators 9 werden auf geeignete Weise mittels einer als Steuereinrichtung dienenden Treiberschaltung verstärkt und danach dem Bildsensor 8 zugeführt. Der Taktgenerator 9 und die Treiberschaltung 10 bilden eine Steuereinrichtung.

Bei dieser Gestaltung werden von dem Bildsensor 8 zeitlich aufeinanderfolgende Farbsignale R für Rot, G für Grün und B für Blau abgegeben, was nachfolgend erläutert ^Wird·

Die Tastverhältnisse bzw. Einschaltverhältnisse dieser zeitlich aufeinanderfolgenden Farbsignale werden mittels einer Abfrage/Haiteschaltung 11 vergrößert, wodurch hin- __ sichtlich einer jeweiligen Farbe das Abfragen und Halten erleichtert wird, das nachfolgend vorgenommen wird.

Mit einer Schwarzpegel-Nachziehkorrekturschaltung 12 wird ein elektrisches Signal, das einem (nicht gezeigten)

Schwarzpegel-Meßabschnitt bzw. Schwarzpegelteil des BiId-30

sensors 8 entspricht, in der Weise festgehalten, daß dessen Pegel zu einem vorbestimmten Bezugsschwarzpegel wird.

Da der gegenüber Licht abgeschirmte Schwarzpegelteil an 35

dem Ende des Horizontalschieberegisters für den Bildauf-

nahmeteil ausgebildet ist, wird ein über die Abfrage/Halteschaltung 11 erhaltenes Videosignal während der Horizontalaustastperiode direkt oder unter Gegenkopplung festgehalten, so daß dessen Pegel der Bezugsschwarzpegel wird. Auf diese Weise kann ein Dunkelstrom kompensiert werden.

Mit 13 bis 15 sind Abfrage/Halteschaltungen für das Ab- _ fragen und Halten hinsichtlich einer jeweiligen Farbe bezeichnet. Mit diesen Abfrage/Halteschaltungen werden die punkteseriellen Farbsignale mit der der Farbwiederholungsperiode des Farbfilters entsprechenden Periode und in Phase zur jeweiligen Farbe abgefragt.

Mit 16 bis 19 sind jeweils Tiefpaßfilter bezeichnet. Das Tiefpaßfilter 16 hat eine Grenzfrequenz von beispielsweise ungefähr 3 MHz. Die Tiefpaßfilter 17 bis 19 haben Grenzfrequenzen von beispielsweise ungefähr 500 kHz.

An den jeweils aus den Tiefpaßfiltern 16 bis 19 erhaltenen Signalen werden jeweils mittels Aufbereitungsschaltungen bzw. Prozessoren 20 bis 23 verschiedenartige Korrekturen wie die Gammakorrektur, die Iveißpegelbegrenzung, die Aperturkompensation und dergleichen ausgeführt.
*

Aus den jeweils durch die Prozessoren 20 bis 23 abgeleiteten Signalen Y, B, G und R bildet eine Matrixschaitung 24 Leuchtdichtesignale wie beispielsweise Signale Y, R-Y

und B-Y sowie ein Farbdifferenzsignal. Aus diesen Leucht-30

dichtesignalen und dem Farbdifferenzsignal bildet ein Codierer 25 ein Fernsehnormsignal wie ein NTSC-Signal. Das Fernsehnormsignal wird mittels einer Aufzeichnungsvorrichtung 26 aufgezeichnet.

Der Belichtungsmechanismus 7 wird mittels einer Beiich-

i to - . - ί* P * *

-13- "'DE 5590

tungssteuerschaltung 27 gesteuert.

Die Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein Elektrodenzuster _K des Bildaufnahmeteils 1 des erfindungsgemäßen Bildsensors 8. Bei diesem Ausführungsbeispiel hat der Bildaufr.ahseteil 1 Ladungskopplungs- bzw. CCD-Struktur.

Ia der Fig. 3 sind mit CS Kanalsperren bzw. Kanaltrennbereiche bezeichnet, die zum gegenseitigen Absondern von

Ladungsübertragungskanälen CHO₅ CHl, CH2,.. dienea. Mit CB und CW sind Potentialsteuerbereiche bezeichnet. Auf den Oberflächen der Bereiche CB und CW ist über einer

Isolierschicht eine Steuerelektrode PE1 oder PE2 ausgebildet. Die Steuerelektrode PEl hat eine derartige Dicke, 15

daß bei einer Frequenz, die nicht höher als ungefähr 1GÖ kHz ist, ihr Widerstand ausreichend klein ist. Bei der Verwendung von polykristallinen* Silicium bzw. Poly-Silicium hat die Steuerelektrode PE1 eine Dicke \^ron ungefähr 50 nm oder darüber. Andererseits hat die Steuerelektrode PE2 eine derartige Dicke, daß bei einer Frequenz, die nicht höher als einige MHz ist, ihr Widerstandswert klein ist. Bei der Verwendung von Poly-Silicium hat die Steuerelektrode PE2 eine Dicke von nicht weniger als ungefähr

300 nm. Mit VB und VW sind Festpotentialbereiche bezeich-25

net, deren Potentialpegel festgelegt sind. Die Potentiale in diesen Bereichen werden nicht durch die Spannung an der Steuerelektrode PE1 oder PE2 über den Bereichen CB und CW beeinflußt.

In den Bereichen CB, CW₂ VB und VK werden im voraus durch Ionenimplantation oder dergleichen jeweilige Potentiale ausgebildet. Nimmt man an_s daß die Potentialpegel der Bereiche in bezug auf Elektronen jeweils P(CB), P(CW),

P(VB) bzw. P(YK) sindj wird bei dem Anlegen einer Span-35

nung niedrigen Pegels an die Steuerelektrode PE1 oder PE2

-14- DE 55.

die Bedingung P(CB) > P(CW) > P(VB) > P(VW) erfüllt. Wenn im Gegensatz dazu eine Spannung hohen Pegels angelegt wird, wird die Bedingung P(VB) > P(VW) > P(CB) > P(CW) erfüllt.

Daher werden durch das abwechselnde Anlegen von Spannungen hohen und niedrigen Pegels an die Steuerelektrode PEl die Ladungen in den Ladungsübertragungskanälen CHO, CHl, CH2 usw. nach unten gemäß Fig. 3 bewegt.

Andererseits werden durch das Anlegen einer Rekombinationsspannung, die höher als die vorstehend genannte Spannung hohen Pegels ist, an die Steuerelektrode PE2 aus den Ladungen in dem unteren Teil des Bereichs CW die eine vorbestimmte Menge übersteigenden Ladungen an der Grenzfläche mit den Löchern bzw. Mangelelektronen rekombiniert und damit gelöscht bzw. beseitigt. Im Gegensatz dazu werden durch das Anlegen einer Spannung niedrigen Pegels an die Steuerelektrode PE2 die Löcher in der Zone nahe der Grenzfläche gebunden. Auf diese Weise werden durch das abwechselnde Anlegen der Spannung niedrigen Pegels und der Rekombinationsspannung an die Steuerelektrode PE2 überschüssige Ladungen in einer jeweiligen Bildaufnahmezelle bzw. einem Bildelement PC beseitigt, so daß dadurch 25

das Auftreten eines "Oberstrahlens" verhindert wird.

Vor den jeweiligen Ladungsübertragungskanälen CHO, CHl, CH2, usw. sind jeweils Streifenfilter R für Rot, G für Grün, B für Blau, R für Rot usw. angeordnet. Dieses Filtermuster wiederholt sich in der Horizontalrichtung.

Die Fig. 4 ist eine Darstellung, die Beispiele für Steuerimpulse zeigt, welche dem Bildsensor 8 aus der Treiberschaltung 10 zugeführt werden. Mit ^_DP1, Φ_Ό-ρ₇ und

^CJj sind Impulse bezeichnet, die den Steuerelektroden PEl

-15- DE 5590

und PE2 bzw. dem Horizontalschieberegister 2 zugeführt werden. Mit gL™ ist ein Impuls zum Steuern der Belichtungssteuerschaltung 27 bezeichnet-

Nach Fig. 4 hat während der Bildspeicherperiode der Impuls φς,γ den niedrigen Pegel, liobei der Belichtungsmechanismus 7 eine vorbestimmte Belichtung des Bildsensors herbeiführt. Als Impulse Φ·ρ·ρ7 ^w^^rd ^giⁿ Wechselspannungssignal aus der Rekombinationsspannung und der Spannung niedrigen Pegels mit verhältnismäßig hoher Frequenz (von beispielsweise 2 MHz) zugeführt. Daher werden auf die vorstehend beschriebene Weise die in einem jeweiligen niidel6Kient PC erzeugten überschüssigen Ladungen schnell beseitigt.

Nach dem Ende der Bildspeicherperiode nimmt die Bildaufnahmeeinrichtung für eine Vertikalaustastperiode VBLK einen Wartezustand ein, um die Synchronisierung mit der Aufzeichnungsvorrichtung zu erzielen. Vor dem darauffölgenden Auslesen des in dem Bildaufnahmeteil gespeicherten Bildsignals wird der Impuls φ~-γ auf den hohen Pegel geschaltet. Dadurch wird der Belichtungsmechanismus derart betätigtj daß der Lichteinfall auf den Bildsensor unterbrochen wird. Die Vorderflanke des Impulses p'-_T wird in Anbetracht der Ansprechzeitverzögerung bis zur tatsächlichen Lichtabschirmung auf einen Zeitpunkt eingestellt, der um eine kurze Zeitspanne LT vor dem Zeitpunkt des Beginns des Auslesens liegt.

Zu Beginn des Auslesens werden vier Impulse ^pp-i zugeführt. Auf diese Weise werden die Potentialpegel der Bereiche CB und CW viermal angehoben und abgesenkt, so daß die in den jeweiligen Bildelementen PC gespeicherten

Ladungen um einen Abschnitt nach unten gemäß Fig. 3 35

versetzt v/erden. Daher werden die Ladungen der Bildele-

-16- DE 5590

mente einer Zeile in jedem der Ladungsübertragungskanäle CHO, CHI, CH2 usw. jeweils in die entsprechenden Übertragungszellen des Horizontalschieberegisters 2 eingespeichert. Danach werden die Ladungen für eine einzelne Horizontalabtastperiode mittels der Impulse $~_H aus dem Horizontalschieberegister 2 ausgelesen.

Das Bildsignal für ein einzelnes Bild wird dadurch erhal-,Q ten, daß während einer einzelnen Vertikalabtastperiode auf die vorstehend beschriebene Weise das gleichzeitige Obertragen der Ladungen der Bildelemente in einem jeweiligen Ladungsübertragungskanal um eine jeweils einer Zeile entsprechende Strecke wiederholt wird. Dieses Bildsignal wird durch die verschiedenartigen Aufbereitungsschaltungen nach Fig. 2 übertragen und mittels der Aufzeichnungsvorrichtung 26 aufgezeichnet.

In dem Bildsensor 8 gemäß dem Ausführungsbeispiel sind

die Bildelemente in den benachbarten Übertragungskanälen 20

gegeneinander in der Vertikalrichtung um das Ausmaß eines halben Teilungsabstands versetzt, während zugleich die

I HIpI l 11*1 I I ( 111·A-- I I h Vf I I %' I I IIIIJUMI \\p ( ! i f It ΙίΜΙψΓ 1 lld I M lir ti Il ΐ i ·1

elemente in den benachbarten Übertragungskanälen einander

_ in der Horizontalrichtung überlappen. Daher werden fol-25

gende Wirkungen erzielt:

Da bei dem Auslesen einer Horizontalabtastlinie für eine Zeile gleichzeitig die Bildelemente zweier Zeilen ausgelesen werden, die vertikal um den halben Teilungsabstand versetzt sind, ist das Auflösungsvermögen in der Horizontalrichtung verbessert.

Da die Empfindlichkeitsverteilungen der jeweiligen Bildelemente in den benachbarten Übertragungskanälen einander 35

horizontal überlappen, ist die Modulationsübertragungs-

-ι?- ^DE553%05310

funktion (MTF) bzw. Modulationsverstärkung verbessert.

Da die Bildelemente statt des einfachen Aufreihens der (- Bildelemente in der Horizontalrichtung so angeordnet sind, daß sie jeweils in der Vertikalrichtung um den halben Teilungsabstand versetzt sind, kann leicht eine hohe Integrationsdichte erreicht werden.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 gezeigten Ausführungsbeispiel werden auch folgende Wirkungen erreicht:

Falls eine derartige Anordnung der Bildelemente in der Ladungskopplungsstruktur verwendet wird, wird ein Teil des Übertragungskanals verengt und der Obertragungswirkungsgrad verschlechtert, wodurch der Nachteil entsteht, daß die Ladungen nicht mit hoher Geschwindigkeit übertragen iv'erden können. Bei dem Ausführungsbeispiel wird jedoch der Bildaufnahmeteil während des Auslesens gegen Licht abgeschirmt, so daß daher nicht die Erfordernis besteht, wie im Falle einer Vollbildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung die Ladungen aus dem Bildaufnahmeteil Mit hoher Geschwindigkeit in einen Speicherteil oder dergleichen zu verschieben. Weiterhin besteht nicht die

Erfordernis, wie im Falle einer Zwischenzeilen-Ladungs-25

kopplungsvorrichtung in dem Bildaufnahmeteil einen Kanal als Speicher vorzusehen; daher ist im Vergleich zu diesem das Öffnungsverhältnis verbessert. Ferner wird ein hohes Auflösungsvermögen erreicht.

Andererseits werden bei dem Ausführungsbeispiel zum Übertragen der Ladung eines einzelnen Bildelements in einem jeweiligen Übertragungskanal an die Obertragungs- bzw. Steuerelektroden mehrere Impulse angelegt und somit die

Übertragung mehrfach vorgenommen, so daß die Ladungsüber-85

tragung zuverlässig ausgeführt werden kann. Diese mehr-

-18- DE 5590

fachen Übertragungsvorgänge können vorgenommen werden, da bei der Übertragung im Bildaufnahmeteil keine hohe Geschwindigkeit erforderlich ist.

Ferner können mit dem Bildsensor gemäß dem Ausführungsbeispiel folgende Mängel von Bildsensoren mit Einzelphasenansteuerung behoben werden:

. _n Bei dem herkömmlichen Bildsensor für die Einzelphasenansteuerung hat jedes einzelne Bildelement einen von einer durchsichtigen Übertragungselektrode abgedeckten Bereich und einen anderen Bereich, so daß entsprechend den Durchlaßeigenschaften der Übertragungselektrode eine Empfindlichkeitsabweichung auftritt. Insbesondere entsteht der Nachteil, daß die Empfindlichkeitsabweichungen bei den jeweiligen Farben unterschiedlich sind und daher PseudoFarbartsignale hervorgerufen werden. Bei dem Ausführungsbeispiel wird jedoch zum Ausschalten dieser Mängel die Dicke der Übertragungs- bzw. Steuerelektrode PE-I aus Poly-Silicium weitaus dünner als bei dem herkömmlichen Büdsensor gewählt, so daß die Einwirkung der durch die Übertragungselektrode hervorgerufenen Empfindlichkeitsabweichung ziemlich gering ist. Da ferner auch die Steuer-

_n_ elektrode PE2 im wesentlichen in der Mitte des Bildele-25

ments angeordnet wird, ist die Auswirkung der Empfindlichkeitsabweichung gleichfalls gering. Wenn die Obertragungselektrode in dem Bildaufnahmeteil auf die vorstehend beschriebene Weise dünn ausgebildet wird, steigt der

Widerstand der Elektrode an. Daher wäre bei dem herkömm-30

liehen Bildsensor die Ansprechgeschwindigkeit bei hoher Frequenz verringert und der Übertragungswirkungsgrad verschlechtert, weil die Übertragung mit hoher Geschwindigkeit erforderlich ist. Bei dem Ausführungsbeispiel kann jedoch eine derart dünne Elektrode ausgebildet werden. Beispielsweise kann die Übertragungs- bzw.

-19- DE 55'SO

Steuerelektrode mit einer derartigen Dicke (von beispielsweise 50 nm) ausgebildet werden, daß die Elektrode einen ausreichend geringen Widerstandswert bei einer g Frequenz hat, die nicht höher als 100 kHz ist.

Die Fig. 5 zeigt ein ziveites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bildsensors. Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind die jeweiligen Übertragungskanäle im Bildaufnahmeteil bei jeder zweiten Zeile um einen halben Teilungsabstand in der Horizontalrichtung gegeneinander versetzt. In der Fig. 5 sind gleiche Teile und Elemente wie die in den Fig. 1 bis 4 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Bei dieser Gestaltung ist es schwierig, die Ladungen vertikal mit hoher Geschwindigkeit zu übertragen; hierdurch entsteht jedoch kein Problem, da keine schnelle Übertragung erforderlich ist, wenn wie bei der erfindungsgemäßen Bildaufnahmeeinrichtung der Bildaufnahmeteil während des Auslesens gegen Licht abgeschirmt wird.

Ferner kann bei dem zeilenweisen Versetzen der Bildelemente PC ura das Ausmaß eines halben Teilungsabstands ein

_o_ noch höheres Auflösungsvermögen erreicht werden, wenn 25

unter Verwendung der Signale für zwei benachbarte Zeilen ein Vertikalkorrelationsprozess ausgeführt wird.

Weiterhin ist auch ohne Vertikalkorrelationsprozess das wahrnehmbare Auflösungsvermögen verbessert.

Andererseits sind im Vergleich zu dem Elektrodenmuster nach Fig. 3 die Muster der Elektroden PE1 und PE2 vereinfacht, so daß die Herstellung einfacher wird.

Die Fig. 6 zeigt ein Beispiel für die Anordnung von

-20- DE 5590

Farbfiltern, die vor dem in Fig. 5 gezeigten Bildsensor angeordnet werden, wobei mit OP ein Lichtabschirmbereich bezeichnet ist. Jeweils ein Farbfilter stimmt mit einem jeweiligen Bildelement überein. In der Horizontalrichtung sind wiederholt Farbfilter dreier Arten beispielsweise in der Aufeinanderfolge R, G, B, R, G, ... angeordnet. Die Farbfilter für die in der Vertikalrichtung benachbarten Zeilen sind um das Ausmaß von 3/2 Teilungsabständeη ge-

_ geneinander versetzt. Daher entsteht hinsichtlich der benachbarten Zeilen in der Vertikalrichtung zwischen den Farbfiltern eine gegenseitige räumliche Interpolation. Infolgedessen kann mit dem Vertikalkorrelationsprozess das Auflösungsvermögen eines Leuchtdichtesignals verbes-

, _ sert werden.
15

Die Fig. 7 zeigt ein Beispiel für ein Elektrodenmuster des Bildaufnahmeteils bei einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bildsensors. In der Fig. 7

sind gleiche Teile und Elemente wie die in den Fig. 1 bis 20

6 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Das dritte Ausführungsbeispiel stellt eine Abwandlung der in Fig. 5 gezeigten Anordnung dar. Die Empfindlichkeitsverteilungen von in der Horizontalrichtung benachbarten

Bildelementen überlappen in der Horizontalrichtung und 25

der Vertikalrichtung, so daß ähnlich wie bei der in Fig.

3 gezeigten Anordnung die Modulationsverstärkung bzw. Modulationsübertragungsfunktion (MTF) verbessert ist und Pseudosignale verringert werden.

Die Fig. 8 zeigt ein Farbfiltermuster, das für das in Fig. 7 gezeigte Elektrodenmuster geeignet ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Filter in Hinsicht auf die in der Vertikalrichtung benachbarten Zeilen um

das Ausmaß von 3/2 Teilungsabständen gegeneinander ver-35

setzt. Daher wird gleichermaßen wie bei den in Fig. 6 ge-

-21- DE 5590

zeigten Filtern ebenfalls ein hohes Auflösungsvermögen erreicht; ferner ist das Muster der Farbfilter vereinfacht, was eine einfachere Herstellung ergibt. Bei diesem g dritten Ausführungsbeispiel können im Vergleich zu dem zweiten Ausführungsbeispiel die Farbartsignale leichter voneinander getrennt werden. D.h., bei dem zweiten Ausführungsbeispiel müssen die Farbauszugszeiten der Farbauszugseinrichtung wie der in Fig. 2 gezeigten Abfrage/ Halteschaltungen 13 bis 15 und dergleichen für eine jede zxveite Zeile umgeschaltet werden. Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel tritt dieses Problem aber nicht auf, da das von. dem gleichen Farbfilter durchgelassene Licht vom gleichen Übertragungskanal aufgenommen wird.

Die Fig. 9 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Bildsensors. Bei diesem Ausführungsbeispiel verlaufen in einem Bildaufnahmeteil einer Vollbildübertragungs-Ladungskopplungsvorrichtung für die herkömmliche Einzelphasenansteuerung die Kanaltrennbereiche CS mäanderförmig bzw. zickzackförmig. Auf gleichartige Weise wie bei dein in Fig. 7 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht hinsichtlich der in der Horizontalrichtung benachbarten Bildelemente eine Überlappung der Empfindlich-„_ keitsverteilungen in der Horizor.talrichtung und in der Vertikalrichtung_s wobei bezüglich der in der Vertikalrichtung benachbarten Zeilen die Ernpfindlichkeitszentren gegeneinander jeweils um das Ausmaß von 3/2 Teilungsabständen versetzt sind. Ferner werden die zugehörigen

Farbfilter gemäß der Darstellung in Fig. 10 gestaltet. 30

Diese Filter haben zx^ar grundlegend die gleiche Form wie die in Fig. 8 gezeigten, jedoch werden statt der Filter R, G und B bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 10 Filter Ye für Gelb, G für Grün und Cy für Cyan verwendet.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 dient die Elek-

-22- DE 5590

trode PE2 dazu, über eine Isolierschicht Spannung an einen Teil des Bereichs VB anzulegen, wobei abwechselnd die Rekombinationsspannung und die Spannung niedrigen c Pegels angelegt wird. Hierdurch können überschüssige Ladungen beseitigt werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 bzw. 10 kann die Elektrode PE1 aus Poly-Silicium oder dergleichen sehr dünn wie z.B. mit der Dicke 50 nm ausgebildet werden, so daß gemäß den vorangehenden Ausführungen die Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Empfindlichkeitsabweichung gering ist.

Die Elektrode PE2 wird als Elektrode mit niedrigem Widerstandswert wie beispielsweise mit polykristallinem bzw. Poly-Silicium, Silicid oder dergleichen in einer Dicke von beispielsweise 300 nm ausgebildet. Daher entsteht durch die Elektrode PE2 eine geringe Empfindlichkeitsabweichung bzw. -änderung. Da aber bei diesem Ausführungs-20

beispiel die Elektrode PE2 mit der geringen Durchlässigkeit im mittleren Bereich des Bildelements PC angeordnet ist, besteht zumindest hinsichtlich der Vertikalrichtung eine geringere Wahrscheinlichkeit des Auftretens der

Empfindlichkeitsabweichung.
25

Da ferner die Elektrode PEI an einer Seite in der oberen Hälfte des Bildelements PC angeordnet ist, die zu der unteren Hälfte symmetrisch ist, tritt keine Empfindlichkeitsabweichung in der Horizontalrichtung auf, so daß 30

eine Paarbildung, Beeinträchtigung oder dergleichen kaum auftritt.

Bei diesen Gestaltungen des zweiten bis vierten Ausführungsbeispiels kann ein Farbbild ohne Moire erzielt wer^ö ^v

den. Die Fig. 11 zeigt eine Gesamtgestaltung eines Bild-

-25- DE 5590

sensors, die für den Bildsensor gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel geeignet ist. Mit 2a bis 2c sind Horizontalschieberegister bezeichnet, die jeweils zum Übertragen _r der Ladungen aus dem Bildaufnahmeteil 1 dienen, welche dem Licht gleicher Farbe entsprechen.

Mit 1a ist ein Verteilungsteil zum Verteilen der Ladungen aus einer Zeile des Bildaufnahmeteils 1 auf die Horizontalschieberegister 2a bis 2c bezeichnet; mit 3a bis 3c sind jeweils Ausgangsverstärker für die Horizontalschieberegister 2a bis 2c bezeichnet; mit 4a bis 4c sind jeweils Ausgangsanschlüsse der Ausgangsverstärker 3a bis 3c bezeichnet· Für die Verteilung der Ladungen in dem

, _ Verteilungsteil la können verschiedenartige Verfahren in Betracht gezogen werden,, von denen als Beispiel eines in der Fig. 12 veranschaulicht ist.

In der Fig. 12 ist mit PEI' eine Elektrode bezeichnet, an

die die gleichen Spannungen wie an die Elektrode PEI 20

angelegt werden. Die Elektrode PE1' ist mit Poly-Silicium in einer Dicke von ungefähr 300 nm gebildet. Mit PG ist eine Gate- bzw. Schaltelektrode bezeichnet. Ober Isolierschichten auf Bereichen CB und CW in den Horizontalschie-

__ beregistern 2a bis 2c sind jeweils Öbertragungselektroden 25

PSH ausgebildet. Den Öbertragungselektroden PSH der Horizontalschieberegister 2a bis 2c werden die Impulse $-„ gemeinsam zugeführt. Die Schaltelektroden PG und die Übertragungselektroden PSH der Horizontalschieberegister

2a bis 2c werden gleichfalls aus Poly-Silicium in einer 30

Dicke von ungefähr 300 nm gebildet. Durch das Anlegen

eines Impulses an die Elektroden PEI und PE1· werden bei der Anordnung gemäß Fig. 12 die Ladungssignale aus der untersten Zeile des Bildaufnahmeteils 1 derart übertragen., daß die Signale Cy,, G und Ye jeweils in Bereiche 35

102, 101 bzw. 100 in dem Verteilungsteil la versetzt

-24- DE 5590

werden.

Danach werden durch das Anlegen eines Impulses an die c Elektrode PG die Ladungen aus den Bereichen 100 bis 102 jeweils in einen Bereich 103, den Bereich 102 und einen Bereich 104 versetzt. Durch das Anlegen eines weiteren Impulses an die Elektrode PG werden die Ladungen aus den Bereichen 103, 102 und 104 in die Bereiche 102 und 104 bzw. einen Bereich 105 versetzt. Durch das weitere Anlegen eines einzelnen Impulses an die Elektrode PG werden die Ladungen aus den Bereichen 102, 104 und 105 zu den Bereichen 104 und 105 bzw. einem Bereich 106 übertragen.

Bei diesem Zustand sind die Signale aus der untersten

Zeile des Bildaufnahmeteils 1 jeweils entsprechend der Farbe auf die Horizontalschieberegister 2a bis 2c verteilt und in diese eingespeichert.

Danach werden durch das Anlegen des Impulses ^_c„ an die 5n

Übertragungselektroden PSH der Horizontalschieberegister 2a bis 2c die Signale aus den Bereichen 104 bis 106 durch den ersten Impuls in Bereiche 107 bis 109 verschoben. Auf die vorstehend beschriebene Weise werden die Ladungen

aufeinanderfolgend übertragen- Bei diesem Ausführungsbei-25

spiel werden die Elektroden des Verteilungsteils und der Horizontalschieberegister in einer derartigen Dicke ausgebildet, daß Steuerimpulse mit einigen MHz angelegt werden können. Auf diese Weise können selbst bei der

dünnen Ausbildung der Elektroden des Bildaufnahmeteils 30

die Ladungen mit hoher Geschwindigkeit horizontal ausgelesen werden.

Die Fig. 13 zeigt ein Beispiel für die Gestaltung einer

Bildaufnahmeeinrichtung mit dem in Fig. 11 gezeigten 35

Bildsensor, wobei gleiche Teile und Elemente wie die in

-25- DE 5590

ι ■ 3&0531Q

Fig. 2 gezeigten mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Die über die Ausgangsanschlüsse 4a bis 4c abgegebenen jeweiligen Farbartsignale werden direkt in c die Tiefpaßfilter 17 bis 19 eingegeben und entsprechend aufbereitet.

Mittels eines Umschalters 28 werden die Signale aus den Ausgangsanschlüssen 4a bis 4c selektiv unter Zeitsteuerung für die jeweiligen Bildelemente angewählt und in ein punkteserielles Signal umgesetzt. Danach werden die Signale in ein Tiefpaßfilter 29 eingegeben, in dem Schaltstörsignale unterdrückt werden. Das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 29 ivird mittels einer IH-Verzögerungsschaltung 30 verzögert und dann in eine Addierschaltung 31 eingegeben. In der Addierschaltung 31 wird das verzögerte Äusgangssignal mit dem Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 29 addiert.

Mit den Horizontalschieberegistern 2a bis 2c werden die 20

Ladungen zu Zeiten ausgelesen_s die bei jeder Horizontalperiode 1H um eine Zeitspanne verzögert sind_s welche 3/2 Teilungsabständen der Bildelemente entspricht. Daher werden als Ausgangssignal der Addierschaltung 31 die Signale Cy₅ Ye und G mit einem Auflösungsvermögen abgegeben, das durch die Vertikalkorrelation verdoppelt ist. Auf diese Weise kann nach dem Ausscheiden von Hochfrequenzkomponenten aus dem Ausgangssignal der Addierschaltung 31 mittels des Tiefpaßfilters 16 durch dessen Aus-

_OA gangssignal ein Leuchtdichte^ignal hohen Auflösungsvermö-30

gens erzielt werden.

Die Addierschaltung 31 kann durch ein Schaltglied ersetzt werden, das entsprechend dem halben Teilungsabstand der

Bildelemente geschaltet wird.
35

-26- DE 5590

Mit dieser Gestaltung nach Fig. 13 können die Farbartsignale Ye, G und Cy, deren Pegel im wesentlichen miteinander übereinstimmen, in weiteren Teilungsabständen der Hälfte der Teilungsabstände der Farbfilter wiedergegeben werden. Damit kann bezüglich eines Schwarz/ Weißobjekts das Auflösungsvermögen auf ungefähr das sechsfache desjenigen einer herkömmlichen Einrichtung verbessert werden.

Nachdem bei diesem Ausführungsbeispiel durch das Umschalten des Umschalters 28 das Y-Signal gebildet worden ist, wird es mittels der IH-Verzögerungsschaltung 30 und der Addierschaltung 31 dem Vertikalkorrelationsprozess unterzogen, wodurch das Auflösungsvermögen gesteigert wird.

Das Auflösungsvermögen wird jedoch auch auf ausreichende Weise dadurch gesteigert, daß nur eines der Signale herangezogen wird.

Die Fig. 14A und 14B zeigen Beispiele der Gestaltung von optischen Tiefpaßfiltern OLPF. Die Fig. 14A zeigt ein Beispiel, bei dem eine doppeltbrechende Kristallplatte verwendet wird. Die Fig. 14B zeigt ein Beispiel, bei dem ein Beugungsgitter verwendet wird.

In einem jeden dieser Fälle ist das optische Tiefpaßfilter derart gestaltet, daß das Bild um die Hälfte eines Bildelemente-Teilungsabstands vertikal versetzt wird.

Bei diesen Ausführungsbeispielen ist es nicht erforderlich, ein weiteres optisches Tiefpaßfilter OLPF einzusetzen, welches das Bild in der Horizontalrichtung versetzt. Die Moire-Erscheinungen in horizontaler und vertikaler Richtung können allein dadurch vermindert werden, daß nur das optische Tiefpaßfilter für die Vertikalrichtung vorgesehen wird.

-2⁷~ DE 5590

Dieser Gesichtspunkt wird ausführlich anhand der Fig. 15 an einem Beispiel mit einem Bildsensor gemäß dem in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsbeispiel erläutert. Aus g den über das optische Tiefpaßfilter OLPF erhaltenen Bildern wird das auf einem Bildelement PCI des Bildsensors abgebildete Bild zugleich auch auf einem Bildelement PC2 abgebildet. Daher wird die dem Bildelemente-Teilungsabstand in der Vertikalrichtung entsprechende Hochfrequenzkomponente des Objektbilds verringert und eine durch eine dieser Frequenz nahegelegene Komponente des Bilds verursachte Moire-Erscheinung unterdrückt. Ferner besteht bei dem Bildsensor gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung eine horizontale Überlappung der Empfindlichkeitsverteilung der jeweiligen Bildelemente mit der Empfindlichkeitsverteilung der jeweils in der Horizontalrichtung benachbarten Bildelemente soxöe ferner eine Überlappung in der Vertikalrichtung. Daher wird durch die Versetzung des Objektbilds in der Vertikalrichtung auch die dem horizontalen Bildelemente-Teilungsabstand des Objektbilds entsprechende Hochfrequenzkomponente unscharf bzw. verwischt und vermindert.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann mit dem opti-

__ sehen Tiefpaßfilter für die Vertikalrichtung die Wirkung 25

eines räumlichen Tiefpaßfilters in horizontaler und vertikaler Richtung erzielt werden. Auf diese Weise kann durch eine außerordentlich einfache Gestaltung ein Bild hoher Qualität mit geringen Pseudo-Signalen erhalten

v/erden.
30

Ein Bildsensor hat eine Vielzahl von Bildelementen für die Aufnahme von Bildlicht, die in Zeilen- und Spaltenrichtung aufgereiht sind. Die jeweiligen Bildelemente

sind in bezug auf die benachbarten Zeilen gegeneinander 35

um einen halben Teilungsabstand versetzt. Den jeweiligen

-28- DE 5S90

Bildelementen sind Farbfilter zugeordnet. Diese Farbfilter sind in bezug auf die vertikal benachbarten Zeilen gegeneinander um 180° phasenverschoben. Ein jedes BiIdg element weist mindestens eine Obertragungselektrode auf, die aus polykristallinem Silicum in einer Dicke von nicht mehr als 30 nm gebildet ist. Eine Bildaufnahmeeinrichtung enthält eine Signalquelle, die zum Übertragen der Ladungen eines einzelnen Bildelements den Übertragungselektroden mehrmalig Obertragungssignale zuführt, einen Verschluß zur Lichtabschirmung des Bildsensors und eine Steuerschaltung, mit der die von dem Bildsensor aufgenommene Bildinformation für eine Vollbildperiode ausgelesen wird, der Bildsensor über eine Bildaufnahmeperiode be-

, _ lichtet wird und mittels des Verschlusses ein Bildaufnahlo

meteil zumindest während der Ausleseperiode gegen Licht abgeschirmt wird. Auf diese Weise werden ein einfacher Bildsensor mit guter Ausbeute sowie eine Bildaufnahmeeinrichtung mit diesem Bildsensor erzielt.

Claims

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE - QruPJS, .... .... %

Pellmann - Urams - Οτ&υίΡ .·..·.:.. ^: ^ Γ

η. G. ι

Dipl.-lng. R. Kinne

3605310 Dipl.-lng. R Grupe

Dipl.-lng. B. Pellmann Dipl.-lng. K. Grams Dipl.-Chem Dr. B. Struif

Bavariaring 4, Postfach 202403 8000 München 2 Tel.: 089-5396 53 Telex: 5-24 845 tipat Telecopier: 0 89-537377 cable: Germaniapaient München

19. Februar 1986 DE 5590

Patentansprüche

1 . Bildsensor, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Bildelementen (PC) für die Aufnahme von Bildlicht, die in Zeilen- und Spaltenrichtung aufgereiht sind, und Ladungsschieberegister (CH), die jeweils durch die Bildelemente der gleichen Spalte gebildet und so gestaltet sind, daß die Empfindlichkeitszentren der Bildelemente jeweils benachbarter Zeilen mäanderförmig jeweils um das Ausmaß *% eines halben Bildelements in Horizontalrichtung versetzt A^ sind.
2. Bildsensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vor dem Bildsensor (8) angeordnete Farbfiltervorrichtung (CSF) mit einer Vielzahl von Farbfilterelementen, von denen jeweils ein Farbfilterelement für eine bestimmte Einzelfarbe mit einem jeweiligen Ladungsschieberegister (CH) übereinstimmt.
3. Bildsensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfiltervorrichtung (CSF) durch wiederholte Anordnungen von Farbfilterelementen mehrerer Arten gebildet ist.

Dresdner Bank (Manchem Kto. 3339SU Deutsche Bank (München) Kto. 2861060 Postscheckamt iWincheo) Kto 670-43-804

3005310

-2- DE 55
4. Bildsensor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine vor dem Bildsensor (8) angeordnete Farbfiltervorrichtung (CSF) mit einer Vielzahl von Farbfilterelementen, von

π denen jeweils ein Farbfilterelement für eine vorbestimmte Einzelfarbe mit einem jeweiligen Bildelement (PC) übereinstimmt.
5. Bildsensor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbfiltervorrichtung (CSF) durch in der Zeilenrichtung unter einer vorbestimmten Periode wiederholte Anordnungen aus Farbfilterelementen mehrerer Arten gebildet ist, wobei zwischen jeweils benachbarten Zeilen die Wiederholungsphase um 180° versetzt ist.
6. Bildsensor, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von

Bildelementen (PC) zur Aufnahme von Bildlicht, die in Zeilen- und Spaltenrichtung aufgereiht sind, wobei jeweilige Bildelemente benachbarter Zeilen gegeneinander um das Ausmaß des halben Teilungsabstands versetzt sind, und den jeweiligen Bildelementen zugeordnete Farbfilter, die durch in der Horizontalrichtung wiederholte Anordnungen von Filtern für drei Farben gebildet sind, welche gegeneinander in den in Vertikalrichtung benachbarten Zeilen jeweils um das Ausmaß von drei halben Teilungsabständen versetzt sind.
7. Bildaufnahmeeinrichtung, gekennzeichnet durch Ladungsübertragungskanäle (CH) mit einer Vielzahl von Zellen

(PC) und mit Obertragungselektroden (PE) und eine Signal-30

quelle (9, 10), die zum Obertragen von Ladungen einer einzelnen Zelle über den Ladungsübertragungskanal den Obertragungselektroden mehrmalig Obertragungssignale zuführt.
8. Bildsensor, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von

C ö ο

-3- DE 5590

Ladungsiibertragungsvorrichtungen (CH), die parallel angeordnet sind und jeweils fotoelektrische Kandierfunktion haben, zickzackförmige Trennvorrichtungen (CS) zum gegenseitigen Absondern der Ladungsübertragungsvorrichtungen in der Weise, daß sich die Breite einer jeden der Ladungskopplungsvorrichtungen periodisch verändert, erste Elektroden (PE1), die an verhältnismäßig schmalen Bereichen der Ladungsübertragungsvorrichtungen angebracht sind, und zweite Elektroden (PE2), die jeweils in der Mitte eines verhältnismäßig breiten Bereichs der jeweiligen Ladungsübertragungsvorrichtung angebracht sind.
9. Bildsensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ladungsübertragungsvorrichtungen (CH) Bereiche 15

(CB, CW), deren Innenpotential mittels der ersten oder zweiten Elektroden (PEl, PE2) steuerbar ist, und Bereiche (VB, VW) aufweist, deren Innenpotential nicht mittels der ersten oder zweiten Elektroden steuerbar ist.
10. Bildsensor, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von

Ladungsübertragungsvorrichtungen (CH), die parallel angeordnet sind und jeweils fotoelektrische Wandlerfunktion haben, zickzackförmige Trennvorrichtungen (CS) für das gegenseitige Absondern der Ladungsübertragungsvorrichtun-

gen, erste Elektroden (PEl) für das Aufteilen der jeweiligen Ladungsübertragungsvorrichtungen in eine Vielzahl von Bildelementen (PC) und zweite Elektroden (PE2) zus jeweiligen Steuern des Innenpotentials des im wesentlichen mittigen Bereichs eines" jeden der Bildelemente.
11. Bildsensor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsübertragungsvorrichtungen (CH) Bereiche (CB, CW), deren Innenpotential mittels der ersten oder

zweiten Elektroden (PEl, PE2) steuerbar ist, und Bereiche 35

(VB, VW) aufweist, deren Innenpotential nicht mittels der

-4- DE 5590

ersten oder zweiten Elektroden steuerbar ist.
12. Bildsensor nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und die zweiten Elektroden (PEl, PE2) aus polykristallinem Silicium in einer Dicke von nicht mehr als 30 nm gebildet sind.
13. Bildaufnahmeeinrichtung, gekennzeichnet durch einen Bildsensor (8) mit einer Vielzahl von Bildelementen (PC)

für die Aufnahme von Bildlicht, die in Zeilen- und Spaltenrichtung aufgereiht sind, und Ladungsschieberegister (CH), die jeweils durch die Bildelemente der gleichen Spalte gebildet und so gestaltet sind, daß die Empfind-, _. lichkeitszentren der Bildelemente jeweils benachbarter

Zeilen jeweils um das Ausmaß eines halben Bildelements in Horizontalrichtung gegeneinander versetzt sind, und ein vor dem Bildsensor angeordnetes optisches Tiefpaßfilter (OLPF), das derart aufgebaut ist, daß es das Bildlicht

- nur in der zur Zeilenrichtung senkrechten Richtung gegen-20

seitig versetzt.
14. Bildaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Tiefpaßfilter (OLPF) auf

dem Bildsensor (8) Doppelbilder erzeugt, die in bezug auf 25

die Zeilenrichtung in der Vertikalrichtung jeweils um die Hälfte des Zeilenteilungsabstands gegeneinander versetzt sind.
15. Bildaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Tiefpaßfilter (OLPF) durch eine Kristallplatte gebildet ist.
16. Bildaufnahmeeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch

gekennzeichnet, daß das optische Tiefpaßfilter (OLPF) 35

durch ein Beugungsgitter gebildet ist.