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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Farbfilter für einen
Farbbildwandler.
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Ein bekannter Farbdrucker reproduziert einen gut
ausgeglichenen Farbdruck durch Einteilen eines Farboriginals
(beispielsweise einen Farbnegativfilm) in eine Vielzahl von
Szenen und durch Regulierung der Größe der Einschiebung
eines Farbkorrekturfilters in den optischen Pfad
entsprechend zu jeder Szene. Zurn Einteilen eines
Farboriginals in eine Vielzahl von Szenen ist ein
Farbbildwandler zur Messung dreier Farbdichten des
Farboriginals an jedem seiner Punkte verwendet worden.
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Zum Lesen eines Farboriginals wird entweder ein
Dreibildabtaster oder ein Einzelbildwandler verwendet. Bei
dem ersten Verfahren werden drei Farben getrennt voneinander
gemessen, indem entsprechend drei Farbfilter für blau, grün
und rot auf der Lichtempfangsfläche eines jeden Bildwandlers
angeordnet werden. Bei dem letzteren Verfahren wird ein
Farbfilter mit einem Mosaikmuster aus blauen, grünen und
roten Farbbereichen auf der Empfangsfläche des Bildwandlers
angeordnet. Dies ist sehr kostenintensiv.
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Mit dem letzteren Einzelbildfarbbildwandler werden für jedes
Pixel drei Farbsignale gemischt und durch den Abtaster
gesammelt. Folglich wird die Signalverarbeitung, wie
Farbkorrektur, aufwendig und es ist notwendig, drei Farben
zur Speicherung der entsprechenden drei Farbsignale in einem
Speicher voneinander zu trennen. Weiterhin ist es
wünschenswert, eine unterschiedliche Ladungsspeicherzeit für
jede Farbe aufgrund des einfallenden Lichts zu bestimmen, um
den Dynamikbereich des Farbbildwandlers zu erweitern und ein
Signal mit geringem Rauschanteil zu erhalten.
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Um ein Farbsignal unabhängig für jede Farbe mittels eines
MOS-Farbbildwandlers zu lesen, ist es notwendig, für jede
Farbe horizontale und vertikale Signalleitungen
bereitzustellen. Bei dem bekannten Farbbildwandler wird ein
Farbfilter verwendet, dessen Farbbereiche für die jeweils
gleiche Farbe nicht in enger Beziehung zueinander angeordnet
sind, so daß drei horizontale und drei vertikale
Signalleitungen bereitzustellen sind, um jede
photoelektrische Wandlerzelle zu umgeben. Dies führt zu
einer komplizierten Verdrahtung und eine begrenzte
Lichtempfangsfläche für die photoelektrischen Wandlerzellen
aufgrund des notwendigen Verdrahtungsraums, wodurch ein
geringes Aperturverhältnis und folglich eine geringe
Empfindlichkeit entsteht.
Aufgaben der Erfindung
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Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Farbfilter für einen Farbbildwandler bereitzustellen, bei
dem die Anzahl der Verdrahtungen innerhalb der Matrix der
photoelektrischen Wandlerzellen reduziert ist und welcher
eine einfache Konstruktion aufweist.
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Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, einen Farbfilter für
einen Farbbildwandler bereitzustellen, bei dem die
Lichtempfangsfläche der photoelektrischen Wandlerzellen
durch Reduktion der Anzahl der Verdrahtungen vergrößert ist.
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Zur Lösung dieser Aufgaben wird bei einem Aspekt der
vorliegenden Erfindung ein Farbfilter mit Farbbereichen für
N (N ist eine ganze Zahl gleich 3 oder größer) Farben
bereitgestellt, wobei jeder dieser Farbbereiche L-förmig ist
und die L-förmigen Bereiche so miteinander verschachtelt
sind, daß die Anzahl der Farben in jeder Reihe und jeder
Spalte gleich (N-1) ist. Bei Verwendung dieses Farbfilters
sind (N-1) Signalleitungen für jede Reihe und Spalte
erforderlich. So ist die Anzahl der Verdrahtungen reduziert
und folglich die Fläche für die photoelektrischen
Wandlerzellen vergrößert. Gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der Erfindung werden rot, grün und blau für
die N-Farben verwendet und jeder Farbbereich ist L-förmig
(einschließlich eines invertierten L), welche in
gleichmäßiger Folge angeordnet sind.
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Durch getrenntes Messen dreier Farben durch Verwendung eines
Einzelbildfarbwandlers werden unvermeidlich
Farbregistrierungsfehler erzeugt, da eine Pixelgruppe aus
drei Pixeltypen gebildet ist, die Seite an Seite angeordnet
sind und wobei jeder Pixel einen anderen Punkt mißt. Zur
Lösung dieses Problems wird gemäß eines weiteren Aspekts der
Erfindung ein Farbbildwandler bereitgestellt, welcher Licht
durch ein Farbfilter mit verschiedenen Farbbereichen
durchläßt und dieses in eine Signalladung umwandelt, wobei
der Farbbildwandler eine Matrix aus photoelektrischen
Wandlerzellen und ein Farbfilter mit Farbbereichen von N (N
ist eine ganze Zahl gleich 3 oder größer) in diesen
angeordneten Farben aufweist, wobei jeder Farbbereich
L-förmig ist und die L-förmigen Gestalten miteinander so
verschachtelt sind, daß die Anzahl der Farben in jeder Reihe
und jeder Spalte gleich (N-1) ist. Weiterhin schließt eine
Pixelgruppe X x Y (X und Y sind ganze Zahlen gleich 3 oder
größer) photoelektrische Wandlerzellen ein und
Signalladungen der gleichen Farbe, die in den
photoelektrischen Wandlerzellen der Pixelgruppe gespeichert
sind, werden addiert und während des Auslesens eines Signals
von der Pixelgruppe aufgenommen. Gemäß der vorliegenden
Erfindung werden in photoelektrischen Wandlerzellen einer
gleichen Farbe gespeicherte Signalladungen während ihres
Lesens aufgenommen, um auf spezifische Addierer verzichten
zu können, die nach Lesen der Signalladungen verwendet
werden. Verschiedene Verfahren sind für eine solche Addition
angemessen. Gemäß eines Beispiels sind vertikale
MOS-Schalter entsprechend zur Anzahl der Farben für jede
Pixelgruppe vorgesehen, so daß die photoelektrischen
Wandlerzellen mit einer Source eines vertikalen
MOS-Schalters einer entsprechenden Farbe verbunden sind,
während mit derem Gate deren horizontale Signal leitungen
verbunden sind und mit dem Drain deren vertikale
Signalleitungen verbunden sind. Bei einer solchen Anordnung
werden im Fall einer einzelnen Pixelgruppe aus 3 x 3 Matrix
von Photoelektrischen Wandlerzellen von rot, grün und blauer
Farbe, beispielsweise nur eine einzelne Signalleitung für
jede Reihe und Spalte benötigt, wodurch die Anzahl der
Signalleitungen um eins im Vergleich zu dem Fall vermindert
ist, in dem ein vertikaler MOS-Schalter unabhängig für jede
photoelektrische Wandlerzelle vorgesehen ist.
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Die Farbkombination des Farbfilters ist durch rot, grün und
blau gebildet. Allerdings können spezifische Farben, wie
eine Fleischfarbe, hingezufügt werden. Weitere Beispiele
einer Farbkombination umfassen cyan, magentarot und gelb.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Farbfilter kann die Anzahl der
Verdrahtungen eines Farbbildwandlers reduziert werden.
Entsprechend kann die Lichtempfangsfläche einer jeden
photoelektrischen Zelle vergrößert werden und folglich wird
das Aperturverhältnis erhöht, um die Empfindlichkeit einer
jeden photoelektrischen Wandlerzelle zu verbessern.
Weiterhin weist gemäß des erfindungsgemäßen Farbfilters
jeder Farbbereich eine L-förmige Gestalt auf, so daß deren
Herstellung einfach ist und die Gefahr des Ablösens des
Filters vom Wandler gering ist. Zusätzlich sind
photoelektrische Wandlerzellen der gleichen Farbe
gleichmäßig auf dem Wandler verteilbar.
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Gemäß des erfindungsgemäßen Farbbildwandlers ist eine
einzelne Pixelgruppe aus X x Y Pixeln gebildet und
Signalladungen einer gleichen Farbe werden innerhalb der
Pixelgruppe addiert und so aufgenommen, daß
Farbregistrierungsfehler eliminiert werden können.
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Da weiterhin die Pixel einer Farbe Seite an Seite angeordnet
sind, wird die Verdrahtung zur Addition der Signalladungen
vereinfacht.
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Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter
Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert.
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Farbbildwandlers
mit abgenommenem Farbfilter gemäß der Erfindung;
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Fig. 2 eine vergrößerte Draufsicht auf einen Teil des
Farbfilters;
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Fig. 3 die Anordnung eines Farbbildwandlers gemäß der
Erfindung, bei dem eine einzelne Pixelgruppe aus X x Y
Pixeln gebildet ist;
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Fig. 4 ein Schaltungsdiagramm zur Darstellung eines
beispielhaften MOS-Farbbildwandlers gemäß der Erfindung, bei
dem Signalladungen einer Farbe innerhalb einer Pixelgruppe
addiert und aufgenommen werden; und
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Fig. 5 ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung der Zeitfolge
von Ladungsspeicherung und Signalauslesung.
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Fig. 1 zeigt einen Farbbildwandler. Auf einer
Lichtempfangsfläche eines IC-Chips 2 ist eine Vielzahl von
photoelektrischen Wandlerzellen 4 im Matrixformat
angeordnet. Ein Farbfilter 6 mit einer Vielzahl von
verschiedenen Farbbereichen in L-förmiger Gestalt ist auf
der Lichtempfangsfläche 3 angeordnet. Statt eine Anordnung
des Filters 6 könnte die Filtersubstanz direkt auf der
Lichtempfangsfläche 3 durch eine Photoätztechnik aufgebracht
werden.
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Fig. 2 zeigt eine vergrößerte, schematische Ansicht des
Farbfilters, wobei R einen Bereich zum selektiven
Durchlassen von rot, G einen Bereich zum selektiven
Durchlassen von grün und B einen Bereich zum selektiven
Durchlassen von blau kennzeichnen. Diese Farbbereiche können
durch Auftragen einer Farbsubstanz auf einer transparenten
Filterbasis unter Verwendung einer Photoätztechnik gebildet
werden. Dem Farbfilter fehlt jeweils eine Farbe für jede
Reihe und Spalte. Zum Beispiel fehlt rot in der ersten Reihe
und blau in der zweiten Reihe. Bei dieser Ausführungsform
kann der Farbbereich durch eine L-förmige Gestalt einteilig
über drei photoelektrische Wandlerzellen aufgetragen werden
oder er kann durch getrennte L-förmige Gestalt, von der
jedes Teil über einer der drei photoelektrischen
Wandlerzellen positioniert ist, gebildet werden.
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Fig. 3 zeigt die Anordnung eines Farbbildwandlers, bei dem
Signalladungen einer Farbe innerhalb einer Pixelgruppe
aufaddiert und aufgenommen werden. Der Farbbildwandler 10
ist durch eine Matrixanordnung von blauen Pixeln 11 zur
photoelektrischen Wandlung von blauem Licht in eine
Signalladung und zu deren Speicherung, grünen Pixeln 12 zur
photoelektrischen Wandlung von grünem Licht in eine
Signalladung und deren Speicherung und roten Pixeln 13 zur
photoelektrischen Wandlung von rotem Licht in eine
Signalladung und deren Speicherung gebildet. Diese Pixel
sind, wie oben beschrieben, aus photoelektrischen Zellen und
auf diesen angeordneten Farbbereichen gebildet. In der
Matrizenanordnung sind Pixel der gleichen Farbe in
L-förmiger Gestalt angeordnet. Um einen
Farbregistrierungsfehler zu eliminieren sind die Pixel in
Pixelgruppen 10a aufgeteilt. Bei dieser Ausführungsform
weist jede Pixelgruppe 10a drei Reihen und drei Spalten,
d.h. 3 x 3 = 9 Pixel auf. In Fig. 3 ist ein Pixel von einer
gestrichelten Linie und eine Pixelgruppe von einer
durchgehenden Linie umgeben.
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Fig. 4 zeigt ein Beispiel eines MOS-Farbbildwandlers mit
Verwendung der Pixelanordnung nach Fig. 3. Photoelektrische
Wandlerzellen sind durch jeweils äquivalente Photodioden
dargestellt. Photodioden 21 bis 47 sind beispielhaft
dargestellt. Diese Photodioden wandeln einfallendes Licht in
Signalladungen um und speichern diese in ungeerdeten
(floating) Kondensatoren. Photodioden 21, 22, 24, 25, 33,
36, 39, 40 und 45 werden für blau, Photodioden 23, 26, 27,
29, 30, 32, 41, 42 und 44 für grün und Photodioden 28, 31,
34, 35, 37, 38, 43, 46 und 47 für rot verwendet. Die
Photodioden 21 bis 23, 27 bis 29 und 33 bis 35 bilden eine
Pixelgruppe in der ersten Reihe und ersten Spalte. Zur
Addition von Signalladungen der gleichen Farbe innerhalb der
Pixelgruppe sind drei vertikale MOS-Schalter 51 bis 53
vorgesehen. Blauempfindliche Photodioden 21, 22 und 33 sind
mit dem für blau zuständigen, vertikalen MOS-Schalter 51
verbunden. Wird der vertikale MOS-Schalter 51 für die blaue
Farbe eingeschaltet, werden zur gleichen Zeit drei
Signalladungen von einer vertikalen Leitung 61 für die blaue
Farbe aufgenommen, welche mit dem Drain verbunden ist, um
die Signalladungen innerhalb der Pixelgruppe zu addieren.
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Grünempfindliche Photodioden 23, 27 und 29 sind mit der
Source des vertikalen MCS-Schalters 52 für die grüne Farbe
verbunden. Wird dieser eingeschaltet, werden zur gleichen
Zeit drei Signalladungen von einer vertikalen Leitung 63 für
eine grüne Farbe aufgenommen, um die Signalladungen zu
addieren. In ähnlicher Weise werden beim Einschalten des
MOS-Schalters 53 für die rote Farbe drei Signalladungen
addiert und von einer vertikalen Leitung 62 für die rote
Farbe aufgenommen.
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Eine Pixelgruppe in der ersten Reihe und der zweiten Spalte
ist durch die Photodioden 24 bis 26, 30 bis 32 und 36 bis 38
gebildet. Zur Addition von Signalladungen einer Farbe und
deren Aufnahme sind drei vertikale MOS-Schalter 54 bis 56
vorgesehen. Die vertikalen Leitungen 64 bis 66 sind in Serie
mit den Drains der vertikalen MOS-Schalter 54 bis 56
verschaltet. Eine Pixelgruppe der zweiten Reihe und der
ersten Spalte ist durch die Photodioden 39 bis 41, 42 bis 44
und 45 bis 47 gebildet. Zur Addition von Signalladungen
einer Farbe und deren Aufnahme sind drei vertikale
MOS-Schalter 57 bis 59 vorgesehen. Vertikale Leitungen 61
bis 63 sind mit den vertikalen MOS-Schaltern 57 bis 59
verschaltet.
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In der Photodiodenmatrix ist eine vertikale Leitung und eine
horizontale Leitung für jede Reihe und Spalte vorgesehen.
Insbesondere ist eine horizontale Leitung 71 für eine blaue
Farbe in der ersten Reihe, eine horizontale Leitung 72 für
eine grüne Farbe in der zweiten Reihe und eine horizontale
Leitung 73 für eine rote Farbe in der dritten Reihe
angeordnet. In ähnlicher Weise sind eine horizontale Leitung
74 für eine blaue Farbe in der vierten Reihe, eine
horizontale Leitung 75 für eine grüne Farbe in der fünften
Reihe und eine horizontale Leitung 76 für eine rote Farbe in
der sechsten Reihe angeordnet. Diese Signalleitungen sind
durch Auftragen von Aluminium gebildet. Da eine einzelne
Signalleitung für jede Reihe und jede Spalte ausreichend
ist, wird die Verdrahtung vereinfacht und außerdem die
Lichtempfangsfläche einer Photodiode wird um den Grad
vergrößert, der dem Grad der Verringerung der Anzahl der
Verdrahtungen entspricht.
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Die Vertikalabtasteinrichtung 80 ist aus einem vertikalen
Abtastschieberegister 81 für eine blaue Farbe, einem
vertikalen Abtastschieberegister 82 für eine grüne Farbe
und einem vetikalen Abtastschieberegister 83 für eine rote
Farbe gebildet. Die horizontale Leitung 71 für die blaue
Farbe ist mit einem ersten Ausgabeanschluß D1 des vertikalen
Abtastschieberegisters 81 für die blaue Farbe verbunden. Die
horizontale Leitung 74 für die blaue Farbe ist mit einem
zweiten Ausgabeanschluß D2 verbunden. Die horizontale
Leitung 72 für die grüne Farbe ist mit einem ersten
Ausgabeanschluß D1 des vertikalen Abtastschieberegisters 82
für die grüne Farbe verbunden und die horizontale Leitung 75
für die grüne Farbe ist mit einem zweiten Ausgabeanschluß D2
verbunden. Weiterhin ist die horizontale Leitung 73 für die
rote Farbe mit dem ersten Ausgabeanschluß D1 des vertikalen
Abtastschieberegisters 83 für die rote Farbe und die
horizontale Leitung 76 für die rote Farbe mit dem zweiten
Ausgabeanschluß D2 verbunden.
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Die vertikalen Leitungen 61 bis 66 sind seriell mit den
Sourcen der horizontalen MOS-Schalter 85 bis 90 verschaltet.
Die horizontalen MOS-Schalter 85 bis 87 werden zum Aufnehmen
der drei Farbsignale von den Pixelgruppen der ersten Zeile
verwendet, wobei deren Gates mit einem ersten
Ausgabeanschluß F1 eines horizontalen Abtastschieberegisters
91 verbunden ist. Die horizontalen MOS-Schalter 88 bis 90
werden zur Aufnahme der drei Farbsignale von den
Pixelgruppen der zweiten Zeile verwendet, wobei deren Gates
mit dem zweiten Ausgabeanschluß F2 des horizontalen
Abtastschieberegisters 91 verbunden sind.
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Eine Ausgabeleitung 93 für blaue Farbe ist mit den Drains
der horizontalen MCS-Schalter 85 und 88 der blauen Farbe
und eine Ausgabeleitung 94 für rote Farbe mit den Drains der
horizontalen MOS-Schalter 86 und 89 für rote Farbe
verbunden. Ahnlich ist eine Ausgabeleitung 95 für grüne
Farbe mit den horizontalen MOS-Schaltern 87 und 90 für grüne
Farbe verbunden. Angeschlossen an der Ausgabeleitung 93 für
blaue Farbe sind: ein MOS-Schalter 97 zum Aufnehmen von
effektiven Signalen und ein MOS-Schalter 98 zum Entleeren
gelesener Signale während des periodischen Betriebs des
Farbbildwandlers 10. Ähnlich sind zwei MOS-Schalter 99 und
100 mit der Ausgabeleitung 94 für rote Farbe verbunden und
zwei MCS-Schalter 101 und 102 sind mit einer Ausgabeleitung
95 für grüne Farbe verbunden. Die Drains der MCS-Schalter
97, 99 und 101 zur Aufnahme von effektiven Signalen sind mit
einer einzelnen Ausgabeleitung 103 verbunden, während die
Drains der MCS-Schalter 98, 100 und 102 zum Ausleeren
unnötiger Signale mit einer einzelnen Rücksetzleitung 104
verbunden sind.
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Der Betrieb der vertikalen Abtasteinrichtung 80 und des
horizontalen Abtastschieberegisters 91 ist durch eine
Steuereinrichtung 106 gesteuert, um jede Pixelgruppe
abzutasten und jedes Signal aufzunehmen. Der Farbbildwandler
10 wird für eine vorbestimmte Periode betrieben und es ist
notwendig, unnötige Signale zu entleeren und nur effektive
Signale aufzunehmen. Zu diesem Zweck gibt die
Steuereinrichtung 106 EB, ER und EG-Signale zur Verwendung
zum Entleeren unnötiger Signale aus, um die MCS-Schalter 98,
100 und 102 einzuschalten, und die Steuereinrichtung gibt
Signale TSB, TSR und TSG zum Aufnehmen effektiver Signale
aus, um die MCS-Schalter 97, 99 und 101 einzuschalten. Der
Steuereinrichtung 106 wird weiterhin ein Startsignal für
eine Hauptabtastung eingegeben und ein Signal zum Setzen der
Ladungsspeicherzeit für jede Farbe. Bezugszeichen 107
kennzeichnet einen Impulsgenerator.
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Eine Überlagerung der Farbsignale ist bei der
Ausführungsform nach Fig. 4 nicht erlaubt. Allerdings kann
eine Überlagerung durchgeführt werden, indem für jede Farbe
ein horizontales Abtastschieberegister und eine
Ausgabeleitung 103 für jede Farbe unabhängig bereitgestellt
werden.
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Im folgenden wird der Betrieb der in Fig. 4 dargestellten
Ausführungsform unter Bezug auf Fig. 5 beschrieben. Zur
Vergrößerung des Dynamikbereichs und zum Erhalt eine Signals
mit einem geringen Rauschanteil wird die Ladungsspeicherzeit
für jede Farbe so bestimmt, daß der maximale Ausgabewert der
photoelektrischen Wandlereinrichtung nahe bei dessen
Sättigungswert ist. Der Wert wird in der Steuereinrichtung
106 gesetzt. Diese betreibt den Farbbildwandler 10 für eine
vorbestimmte Zeitperiode in einer Normalabtastung, um
seguentiell die drei Farbsignale aufzunehmen. Die während
der normalen Abtastung ausgelesenen Signale werden nicht
gebraucht, so daß sie über die Rücksetzleitung 104 abgeführt
werden. Insbesondere aktiviert die Steuereinrichtung 106 die
vertikale Abtasteinrichtung 80 und das horizontale
Abtastschieberegister 91 und gibt Signale EB, EG oder ER für
ein zu lesendes Farbsignal aus, um dadurch die MCS-Schalter
98, 100 oder 102 einzuschalten, so daß ein ausgelesenes
Signal zur Rucksetzleitung 104 abgeführt wird.
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Wird ein Farboriginal in die Leseposition gebracht, wird die
Steuereinrichtung 106 mit einem Auslesestartsignal versorgt.
Bei Empfang dieses Auslesestartsignals startet eine
Hauptabtastung synchron mit einem vertikalen Synchronsignal
für ein zuerst zu lesendes Farbsignal. Bei dieser
Ausführungsform wird ein blaues Farbsignal zuerst gelesen,
so daß die Hauptabtastung zum Zeitpunkt t1 startet.
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Zum Zeitpunkt t1, zu dem die Hauptabtastung startet, gibt
die Steuereinrichtung 106 das Signal EB zum Einschalten des
MOS-Schalters 98 aus. Gleichzeitig führt die
Steuereinrichtung 106 einen Schiebeimpuls 108 dem vertikalen
Schieberegister 81 für die blaue Farbe und einen
Schiebeimpuls 109 dem horizontalen Abtastschieberegister 81
zu. Die Steuereinrichtung 106 führt einen Taktimpuls dem
horizontalen Abtastschieberegister 91 zu, um eine
Horizontalabtastung einmal durchzuführen. Jedesmal, wenn
eine Horizontalabtastung durchgeführt worden ist, wird ein
Taktimpuls 110 der vertikalen Abtasteinrichtung 80 zur
Durchführung einer Vertikalabtastung zugeführt.
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Wenn ein Schiebeimpuls 108 dem vertikalen
Abtastschieberegister 81 für die blaue Farbe eingegeben
wird, ist der erste Ausgabeanschluß D1 auf hohem Pegel.
Gleichzeitig ist der erste Ausgabeanschluß F1 des
horizontalen Abtastschieberegisters 91 auf hohem Pegel, so
daß die vertikalen und horizontalen MCS-Schalter 51 und 85
eingeschaltet werden, um die in den blauen Photodioden 21,
22 und 33 in der ersten Reihe und ersten Spalte
gespeicherten Signalladungen zu addieren und diese von der
Ausgabeleitung 93 für blaue Farbe aufzunehmen. Diese blauen
Farbsignale werden nicht benötigt, so daß sie über den
MCS-Schalter 98 an die Rücksetzleitung 104 ausgegeben
werden.
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Nach Beendigung des Abtastens der Pixelgruppe in der ersten
Reihe und ersten Spalte wird das horizontale
Abtastschieberegister 91 durch einen Taktimpuls 111
verschoben, so daß der zweite Ausgabeanschluß F2 auf hohem
Pegel ist, um ein blaues Farbsignal von der Pixelgruppe der
ersten Reihe und zweiten Spalte auszulesen. In diesem Fall
schalten die vertikalen und horizontalen MCS-Schalter 54 und
88 ein, um die in den blauen Photodioden 24, 25 und 36
gespeicherten Signalladungen zu addieren und diese von der
Ausgabeleitung 93 für blaue Farbe aufzunehmen, welche selbst
über den MCS-Schalter 98 zur Rücksetzleitung 104 entleert
wird.
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Nachdem die blauen Farbsignale für die Pixelgruppen in der
ersten Reihe durch einmaliges Abtasten des horizontalen
Abtastschieberegisters 91 gelesen sind, führt die
Steuereinrichtung einen Taktimpuls 110 der vertikalen
Abtasteinrichtung 80 zu, so daß nur der zweite
Ausgabeanschluß D2 des vertikalen Abtastschieberegisters 82
für blaue Farbe auf hohem Pegel ist. Unter dieser Bedingung
wird das horizontale Abtastschieberegister 91 einmal ähnlich
zum obigen Fall abgetastet, um in den blauen Farbpixeln
innerhalb der gleichen Pixelgruppe in der zweiten Reihe
gespeicherte Signalladungen zu addieren und diese
aufzunehmen, um diese an die Rücksetzleitung 104 abzugeben.
In ähnlicher Weise werden blaue Farbsignale der dritten und
folgenden Spalten seguentiell durch Abtasten entsprechender
Pixel gelesen. Das Lesen der blauen Farbsignale wird während
der Zeit t1 bis t2 durchgeführt. Folglich werden die blauen
Farbpixel 11 des Bildwandlers 10 in Einheiten von einer
Pixelgruppe sequentiell zurückgesetzt, um sofort danach die
Ladungsspeicherung für die blauen Farbpixel 11 zu beginnen.
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Nach Rücksetzen der blauen Farbpixel 11 zum Zeitpunkt t2
werden die grünen Farbpixel 12 zum Rücksetzen initiiert. In
diesem Fall führt die Steuereinrichtung 106 einen
Schiebeimpuls 112 dem vertikalen Abtastschieberegister 82
der grünen Farbe und einen Schiebeimpuls 109 dem
horizontalen Abtastschieberegister 91 zu, um grüne
Farbsignale zu addieren und diese für jede Pixelgruppe in
einer ähnlichen, wie oben beschriebenen Weise zu lesen.
Das Lesen grüner Farbsignale wird während der Zeit t2 bis t3
durchgeführt, wobei grüne Farbpixel 12 für jede Pixelgruppe
zum Beginn der Ladungsspeicherung sequentiell zurückgesetzt
werden. Nach Rücksetzen der grünen Farbpixel 12 wird der
MOS-Schalter 100 eingeschaltet, um die roten Farbpixel 13
während der Zeit t3 bis t4 zurückzusetzen.
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Die Ladungsspeicherung der blauen Farbe endet zum Zeitpunkt
t5. Signalladungen, die in den blauen Farbpixeln 11
gespeichert sind, werden addiert und sequentiell in
Einheiten von einer Pixelgruppe unter Verwendung des
vertikalen Abtastschieberegisters 81 und des horizontalen
Abtastschieberegisters 91 für die blaue Farbe gelesen.
Während des Lesens der blauen Farbsignale gibt die
Steuereinrichtung 106 ein Signal TSB aus, um den
MCS-Schalter 97 einzuschalten, so daß blaue Farbsignale, die
für jede Pixelgruppe sequentiell addiert wurden, von der
Ausgabeleitung 103 aufgenommen und zu einer nicht
dargestellten Signalverarbeitungsschaltung übermittelt
werden. Die Signalverarbeitungsschaltung führt in
wohlbekannter Weise eine digitale Umwandlung, logarithmische
Umwandlung, Farbkorrektur und dgl. durch, um erhaltene
Dichtesignale an einen nicht dargestellten Mikrocomputer zu
übermitteln. Ein Lesen der blauen Farbsignale wird während
der Zeit t5 bis t6 durchgeführt.
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Ist die Ladungsauslesung für grüne Farbe zum Zeitpunkt t7
beendet, werden in den grünen Farbpixeln 12 gespeicherte
Signalladungen addiert und sequentiell in Einheiten einer
Pixelgruppe unter Verwendung des vertikalen
Abtastschieberegisters 82 und des horizontalen
Abtastschieberegisters 91 für grüne Farbe ausgelesen. Die
ausgelesenen Ladungen werden über den MCS-Schalter 101 im
eingeschalteten Zustand an die Ausgabeleitung 103
übermittelt. Ein Lesen der grünen Farbsignale wird während
der Zeit t7 bis t8 durchgeführt.
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Ist die Ladungsauslesung der roten Farbe zum Zeitpunkt t9
beendet, werden in den roten Farbpixeln 13 gespeicherte
Signalladungen addiert und sequentiell in Einheiten einer
Pixelgruppe unter Verwendung des vertikalen Schieberegisters
83 und des horizontalen Schieberegisters 91 für rote Farbe
gelesen. Die ausgelesenen Ladungen werden über den
MOS-Schalter 99 im eingeschalteten Zustand an die
Ausgabeleitung 103 übermittelt. Ein Auslesen der roten
Farbsignale wird während der Zeit t9 bis t10 durchgeführt.
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Mit der obigen Prozedur wird die Hauptabtastung während der
Zeit t1 bis t10 durchgeführt, während der effektive blaue,
grüne und rote Farbsignale sequentiell gelesen werden. Nach
der Hauptabtastung treibt die Steuereinrichtung 106 den
Bildwandler für eine vorbestimmte Periode und entleert
die ausgelesenen Signale zur Rücksetzleitung 104.
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In der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein
Rücksetzen bei der Hauptabtastung unabhängig für jede Farbe
durchgeführt. Allerdings ist unter der Bedingung, daß ein
Rücksetzsignal von der Steuereinrichtung ausgegeben und zur
gleichen Zeit den Gates der MOS-Schalter 98, 100 und 102
zugeführt wird, ein Rücksetzen der entsprechenden Farbpixel
zur gleichen Zeit möglich. Weiterhin ist es zur Bestimmung
der Ladungsspeicherzeit von Voteil, eine Vorabtastung vor
der Hauptabtastung durchzuführen, um die Menge des
einfallenden Lichts für jede Farbe zu überprüfen und
automatisch die Ladungsspeicherzeit entsprechend zur Menge
des einfallenden Lichts zu bestimmen.
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In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist eine einzelne
Signalleitung für jede Reihe und für jede Spalte vorgesehen.
Allerdings können auch zwei Signalleitungen unabhängig für
zwei Farbphotodioden in jeder Reihe und jeder Spalte
vorgesehen sein, so daß vertikale MOS-Schalter, die
unabhängig für jede Photodiode vorgesehen sind, jeder mit
zwei Signalleitungen (horizontale und vertikale
Signalleitung) verbunden ist.
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Insbesondere sind horizontale Leitungen für blaue und grüne
Farbe für die erste Reihe, horizontale Leitungen für die
rote und grüne Farbe für die zweite Reihe und horizontale
Leitungen für die rote und blaue Farbe für die dritte Reihe
vorgesehen sind. Zwei horizontale Leitungen für die gleiche
Farbe sind miteinander verschaltet, um diese mit dem ersten
Ausgabeanschluß D1 eines jeden vertikalen
Abtastschieberegisters 81 bis 83 zu verbinden. Ähnlich sind
zwei vertikale Leitungen für jede Spalte und zwei vertikale
Leitungen der gleichen Farbe innerhalb der gleichen
Pixelgruppe miteinander verbunden, um diese mit jedem der
horizontalen MOS-Schalter für die entsprechenden Farben zu
verbinden.
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Das Farbfilter gemäß der Erfindung ist nicht nur in den
Fällen anwendbar, in denen in den photoelektrischen
Wandlerzellen gespeicherte Signalladungen innerhalb der
gleichen Pixelgruppe für jede Farbe addiert und aufgenommen
werden, sondern auch in dem Fall, in dem Signalladungen
nicht addiert, sondern eine Signalladung in jeder
photoelektrischen Wandlerzelle separat aufgenommen wird.
Weiterhin ist die Erfindung ebenfalls anwendbar auf
Bildwandler des CCD-Typs.