DE4120623C2 - - Google Patents

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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N25/00Circuitry of solid-state image sensors [SSIS]; Control thereof
    • H04N25/70SSIS architectures; Circuits associated therewith
    • H04N25/71Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors
    • H04N25/72Charge-coupled device [CCD] sensors; Charge-transfer registers specially adapted for CCD sensors using frame transfer [FT]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Bildern, bei dem ein Bild eines Bildspeichers relativ zu einer Abbildungsoptik bewegt wird, der diskrete Bildpunkte bildende Halbleiterspeicher verwendet, von denen zumindest eine Speicherteilmenge bilddarstellender Ladungsträger taktweise in einen Auslesespeicher verschoben werden.The invention relates to a method for manufacturing of images in which an image of an image memory is relative is moved to an imaging optics, the discrete pixels forming semiconductor memory used, of which at least one Storage subset of image-forming charge carriers in cycles a readout memory are moved.

Eine Schmierbild- oder Streakkamera vermag schnelle Vor­ gänge zu registrieren, deren optische Kennzeichen sich entlang einer vorgegebenen Richtung ausbreiten. Die Kamera registriert entlang einer Achse eines einzigen Bildes die durch das Kenn­ zeichen bestimmte optische Information, während auf der dazu senkrechten Achse dieselbe optische Information zu aufeinander­ folgenden Zeiten dargestellt wird. Fig. 1 zeigt ein Bild mit ei­ ner Ortsachse und mit einer Zeitachse. Es werden zwei Punkte registriert, die sich mit den Geschwindigkeiten v₁, v₂ bewegen. Zur Zeit ta nehmen diese Punkte die oberhalb des Bildes B dar­ gestellten Positionen ein, während sie zum Zeitpunkt tb die un­ terhalb des Bildes B dargestellten Positionen erreicht haben. Das Bild B zeigt sämtliche Positionen zwischen ta und tb. Mit Hilfe des Bildes können aus den Steigungen der Geraden die Ge­ schwindigkeiten der Punkte ermittelt werden. Die Geschwindig­ keiten sind umgekehrt proportional zu den Steigungen der Gera­ den. Es können mechanische Ausbreitungsphänomene mit hoher Ortsauflösung direkt abgebildet werden.A smeared image or streak camera is able to register rapid processes, the optical characteristics of which spread along a specified direction. The camera registers the optical information determined by the character along an axis of a single image, while the same optical information is displayed at successive times on the perpendicular axis. Fig. 1 shows an image with egg ner local axis and with a time axis. There are registered two points that move at speeds v₁, v₂. At time t a , these points assume the positions shown above image B, while at time t b they have reached the positions shown below image B. Image B shows all positions between t a and t b . With the help of the picture, the speeds of the points can be determined from the slopes of the straight line. The speeds are inversely proportional to the slopes of the straight line. Mechanical propagation phenomena with high spatial resolution can be imaged directly.

Um zu erreichen, daß ein optisches Kennzeichen zeitabhän­ gig abgebildet werden kann, wird bei den bekannten Kameras das Kennzeichen eines Objekts durch einen Spalt auf dem Bildspei­ cher abgebildet. Fig. 2 erläutert das Prinzip, wonach ein beweg­ tes Objekt, falls es nicht ohnehin nur eine eindimensionale Struktur hat, mit Hilfe der Optik 1 auf einen Spalt abgebildet wird, der seinerseits mit einer Optik 2 auf dem Bildspeicher 6 abgebildet wird. Der Inhalt des Bildspeichers 6 bzw. die Auf­ nahme wird relativ zur Optik 2 bzw. relativ zu einer Abbil­ dungsoptik verschoben, so daß das Kennzeichen des bewegten Ob­ jekts orts- und zeitabhängig im Aufnahmebereich des Bildspei­ chers 6 abgebildet wird. Es können auch die Optik und der In­ halt des Bildspeichers 6 gleichzeitig relativ zueinander ver­ schoben werden.In order to achieve that an optical indicator can be mapped depending on the time, the indicator of an object is mapped by a gap on the image memory in the known cameras. Fig. 2 explains the principle that a moving object, if it does not have a one-dimensional structure anyway, is imaged with the aid of the optics 1 on a gap, which in turn is imaged with an optics 2 on the image memory 6 . The content of the image memory 6 or the acquisition is shifted relative to the optics 2 or relative to an image forming optics, so that the indicator of the moving object is location and time dependent in the recording area of the image memory 6 is mapped. The optics and the content of the image memory 6 can also be moved relative to one another at the same time.

Als Optiken können optische wie auch elektronenoptische Systeme verwendet werden. Als Bildspeicher werden Filme oder durch elektromagnetische Felder bewegte Elektronenbilder ver­ wendet. Da es für die Abbildung lediglich auf eine Relativbewe­ gung zwischen dem Abbild und der Registrierungsfläche ankommt, werden mechanische Kameras mit stehendem Abbild und bewegtem Film ebenso eingesetzt, wie Schmierbildkameras mit stehendem Film und bewegtem Abbild, das beispielsweise mit Drehspiegeln oder Polygonen verwirklicht wird. Anstelle von Film als Bild­ speicher kann in Verbindung mit einer elektrooptischen Kamera auch ein stehendes Elektronenbild oder ein durch elektromagne­ tische Felder bewegtes Elektronenbild mit feststehender Regi­ strierungsfläche verwendet werden. Die bekannten Verfahren eig­ nen sich von langsamen bis zu sehr hohen Schmierbildgeschwin­ digkeiten. Es können elektrooptisch Zeiten von unter einer Na­ nosekunde für das Vollbild erreicht werden. Derartige Schmier­ bildkameras sind jedoch extrem aufwendig und haben dementspre­ chend sehr hohe Herstellungskosten, die den Einsatz dieser Schmierbildkameras sehr zurückdrängen. Optical as well as electron optical can be used as optics Systems are used. Films or electron images moved by electromagnetic fields ver turns. Since it is only a relative movement for the illustration between the image and the registration area, become mechanical cameras with a stationary image and moving Film used as well as smear cameras with standing Film and moving image, for example with rotating mirrors or polygons is realized. Instead of film as an image memory can be used in conjunction with an electro-optical camera also a standing electron image or one by electromagnetic table fields moving electron image with fixed regi struction area can be used. The known methods from slow to very high smear pattern speeds skills. Electro-optical times of less than a Na nosecond for the full screen. Such lubrication However, cameras are extremely complex and have accordingly very high manufacturing costs, the use of this Push back smear cameras very much.  

Aus der DE 36 28 147 C1 ist ein Verfahren mit den eingangs genannten Verfahrensschritten bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird ein CCD-Bildaufnehmer eingesetzt, der in einen Bildspeicher und mindestens zwei Auslesespeicher unterteilt ist. Bei vorgegebener Größe des CCD-Bildaufnehmers bewirkt dessen zunehmende Unterteilung eine Verringerung der Bildgröße zugunsten einer Erhöhung der Bildfolgefrequenz. Aus den Auslesespeichern werden die zwischengespeicherten Bilder zur Weiterverarbeitung mit verringerter Bildrate ausgelesen.DE 36 28 147 C1 describes a method with the above known process steps known. In the known method a CCD image sensor is used, which is in a Image memory and at least two readout memories divided is. With a given size of the CCD image sensor, this causes increasing subdivision a reduction in image size in favor an increase in the frame rate. From the readout memories the cached images for further processing read out at a reduced frame rate.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den eingangs genannten Verfahrensschritten so zu verbessern, daß sich optisch nachweisbare Ausbreitungsphänomene selbst bei hoher Ortsauflösung direkt abbilden und zutreffend belichten lassen, ohne dabei den baulichen Aufwand in für mit bekannten Schmierbildkameras vergleichbaren Ausmaß hochtreiben zu müssen.In contrast, the invention is based on the object Process with the above-mentioned process steps improve that optically detectable propagation phenomena Map directly and apply even with high spatial resolution let exposed without the construction effort in with known lubrication cameras drive up comparable extent to have to.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Ladungsträger einer einzigen Zeile oder einer Zeilengruppe von Halbleiterspeichern in den Auslesespeicher verschoben werden, daß nach dem Verschieben die während einer Bildtaktperiode verbleibenden geladenen Halbleiterspeicher entladen werden, und daß die Belichtungszeit bildtaktbezogen gesteuert wird.This object is achieved in that the charge carriers a single row or a row group of semiconductor memories be moved to the readout memory that after shifting those remaining during an image clock period loaded semiconductor memory can be discharged, and that the exposure time is controlled in relation to the frame rate.

Das Verschieben bzw. Auslesen von Ladungsträgern einer Teilmenge der Halbleiterspeicher und das danach erfolgende Entladen der verbleibenden Halbleiterspeicher während einer Bildtaktperiode wird also in Verbindung mit einer bildtaktbezogenen Steuerung der Belichtungszeit durchgeführt. Jedes Speicherbild kann dabei zutreffend belichtet werden, so daß das aus Teilen von Speicherbildern bzw. aus Teilaufnahmen zusammengesetzte Schmierbild richtig belichtet werden kann.Moving or reading out load carriers Subset of the semiconductor memories and the subsequent discharge the remaining semiconductor memory during an image clock period is thus in connection with an image clock related Control of exposure time carried out. Any memory image can be correctly exposed, so that the parts composed of memory images or partial recordings Lubrication pattern can be exposed correctly.

Vorteilhafterweise wird so verfahren, daß mit jedem Bildtakt die Ladungsträger einer einzigen Zeile oder einer Zeilengruppe von Halbleiterspeichern in den Auslesespeichern verschoben werden. Wird nur eine einzige Bildzeile in den Auslesespeicher verschoben, so kann dadurch eine möglichst große Ortsauflösung erreicht werden. Werden die Ladungsträger einer Zeilengruppe von Halbleiterspeichern in den Auslesespeichern verschoben, so ergibt sich eine Steigerung der Dynamik des Schmierbildes. Ist die Anzahl der Zeilen einer Zeilengruppe vergleichsweise groß, so werden Teilbilder verschoben und es ergibt sich ein Multibildbetrieb. Wenn so verfahren wird, daß alle Zeilen eines Bildes in den Auslesespeicher verschoben werden, liegt normaler Videobetrieb vor.The procedure is advantageously such that with each picture clock the carriers of a single row or a row group shifted from semiconductor memories in the readout memories will. Is only a single image line in the readout memory postponed, this can result in the greatest possible spatial resolution  can be achieved. Become the load carrier of a row group shifted from semiconductor memories in the readout memories, this results in an increase in the dynamics of the lubrication pattern. The number of rows in a row group is comparative large, partial images are shifted and the result is a multi-image mode. If the procedure is that all lines of an image are moved to the readout memory normal video operation.

Da jede Bildinformation der obersten Bildzeile erst dann verlorengeht, wenn die Zahl der Schiebetakte die Zahl der Zeilen im Auslesespeicherbereich überschreitet, können auch Ereignisse registriert werden, die vor einem charakteristischen Signalzeitpunkt liegen. Diese Eigenschaft ist unabhängig von der Betriebsart einsetzbar. Speziell bei statistisch auftretenden Prozessen, deren Auslöser unbekannt ist, wie schnellen Bruchvorgängen unter Dauerlast oder Maschinenfehlern ist diese Funktion von erheblichem Nutzen.Because each picture information of the top picture line only then is lost when the number of shift clocks the number of lines events can also occur in the readout memory area be registered before a characteristic signal time lie. This property is independent of the Operating mode can be used. Especially with statistically occurring Processes whose triggers are unknown, such as rapid breaking processes this function is under permanent load or machine faults of considerable benefit.

Bei den vorgenannten Verfahren wird zweckmäßigerweise so vorgegangen, daß mit jedem Bildtakt die Ladungsträger der obersten Zeile oder einer obersten Zeilengruppe in den Auslesespeicher verschoben werden. Das vermeidet eine besondere Steuerung zum Löschen derjenigen Zeilen, die zwischen dem Auslesespeicher und den auszulesenden Zeilen angeordnet sind.This is expediently so in the case of the abovementioned methods proceeded so that the charge carriers of the uppermost Line or a top line group in the readout memory be moved. This avoids special control to delete those lines between the readout memory and the lines to be read are arranged.

Um die Taktzeiten zum Übertragen einer Zeile oder eines Teils eines Speicherbildes in den Auslesespeicher so klein wie möglich zu halten, wird zum Entladen von Halbleiterspeichern ein Resetpuls im Anschluß an einen zum Verschieben von Ladungsträgern bestimmten Zeilentransferpuls verwendet. Das gilt auch für den Fall, daß mehrere Zeilentransferpulse zum Auslesen verwendet werden, bevor der Rest des Bildspeichers zurückgesetzt wird. Es kann also so verfahren werden, daß ein Resetpuls für alle einer Zeile oder einer Zeilengruppe folgenden Zeilen verwendet wird.At the cycle times for transferring a line or one Part of a memory image in the readout memory as small as Keeping it possible is used to discharge semiconductor memories a reset pulse following one for moving load carriers certain line transfer pulse used. This is also true in the event that several line transfer pulses are used for reading out be reset before the rest of the image memory becomes. So it can be done that a reset pulse for all lines following a line or a line group are used becomes.

Um die Kamera bei schnellbewegten Objekten ausreichender Helligkeit ohne Bildverschmierung verwenden zu können, wird so verfahren, daß beim Verschieben von Zeilengruppen eines Bildes oder mehrerer aufeinanderfolgender Bilder oder aller Zeilen eines Bildes oder mehrerer aufeinanderfolgender Bilder eine Bildverschmierung durch einen zusätzlichen optischen Verschluß unterdrückt wird. Es braucht nur dann so verfahren zu werden, falls die Belichtungszeit kleiner als die Zeitdauer der Verschiebung ist.To make the camera more sufficient for fast moving objects So it is possible to use brightness without smearing proceed that when moving line groups of an image  or several successive pictures or all lines of one Image or several consecutive images an image smear suppressed by an additional optical shutter becomes. It only needs to be done if the exposure time is less than the duration of the shift is.

Einfluß auf die Belichtung der Aufnahmen wird dadurch genommen, daß die bildtaktbezogene Steuerung der Belichtungszeit durch Beeinflussung der Taktperiode und/oder durch Beeinflussung der Resetpulslänge erfolgt.The exposure of the pictures is influenced by that the frame rate-related control of the exposure time by influencing the cycle period and / or by influencing the reset pulse length takes place.

Um speziell interessierende Zeitbereiche des Vorgangs mit erhöhter zeitlicher Auflösung registrieren zu können, wird so verfahren, daß die Belichtungszeit während einer Aufnahme und/oder die Resetpulslänge während der Taktperiode beeinflußt und deren zeitlicher Verlauf registriert werden. Bei der Variation der Taktperiode während einer Aufnahme erfolgt die Registrierung variabler Resetpulslängen und Belichtungszeiten mit zusätzlichen Elementen. Die Registrierung kann aber auch erfolgen, indem entsprechende Spalten eines CCD-Chips in Zeile 1 optisch oder durch elektrische Kontaktierung mit den erforderlichen Signalen beaufschlagt werden. Eine Erweiterung auf zusätzliche parallel aufzunehmende Signale ist ebenso möglich.To use the time periods of the process that are of particular interest To be able to register increased temporal resolution will be process that the exposure time during a shot and / or affects the reset pulse length during the clock period and their time history are registered. With the variation registration takes place during the cycle period during a recording variable reset pulse lengths and exposure times with additional elements. Registration can also be done by corresponding columns of a CCD chip in line 1 optically or by electrical contact with the required Signals are applied. An extension to additional ones Signals to be recorded in parallel are also possible.

Eine Kamera zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsträger einer einzigen Zeile oder einer Zeilengruppe von Halbleiterspeichern in den Auslesespeicher verschiebbar sind, daß während einer Bildtaktperiode verbleibende geladene Halbleiterspeicher entladbar sind, und daß eine die Belichtungszeit bildtaktbezogen steuernde Steuer- oder Regelschaltung vorhanden ist.A camera to carry out the procedure described above is characterized in that the charge carriers single row or a row group of semiconductor memories are readable in the readout memory that during a Remaining semiconductor memory can be discharged and that the exposure time is related to the frame rate controlling control or regulating circuit is present.

Dabei ist von Bedeutung, daß als Bildspeicher der Schmierbildkamera diskrete Bildpunkte bildende Halbleiterspeicher vorhanden sind, so daß die Schmierbilder direkt in diskretisierter Ausführung entstehen. Die Halbleiterspeicher bilden ein zweidimensionales optoelektronisches Bauelement und erlauben es, elektronisch gespeicherte Aufnahmen relativ zur Abbildungsoptik bzw. relativ in bezug auf deren Aufnahmebereich durch elektrische Signale zu verschieben. Letztere verschieben bilddarstellende Ladungsträger z. B. in geschlossenen Schiebekettenbahnen seriell arbeitender Halbleiterspeicher, die beispielsweise als integrierte Schaltungen aufgebaut und als CCD-Speicher bezeichnet werden. Es können auch nur die Ladungsträger eines Teils aller Halbleiterspeicher verschoben werden. Durch die Auswahl einer solchen Speicherteilmenge wird von einer Aufnahme nur ein entsprechender Teil übernommen. Es erfolgt also eine Bildbegrenzung, wie sie bei den bekannten Schmierbildkameras durch einen Spalt mechanisch/optisch erreicht wird. Halbleiterspeicher, deren Ladungsträger nicht in einen Auslesespeicher verschoben werden, sind während einer Bildtaktperiode entladbar. Die Kamera ist damit für eine weitere Aufnahme bereit, an die sich wiederum eine Bildbegrenzung mit einem entsprechenden Auslesen und einem entsprechenden Entladen von Halbleiterspeichern anschließt, so daß die Vielzahl der ausgelesenen Teilaufnahmen insgesamt das gewünschte Schmierbild ergeben.It is important that the image memory of the smear camera Semiconductor memories forming discrete pixels are present are so that the smear patterns are directly discretized Execution arise. The semiconductor memories form a two-dimensional one optoelectronic component and allow electronically stored images relative to the imaging optics or relative to their receiving area by electrical  Shift signals. The latter shift the image Load carriers z. B. in closed sliding chain tracks serial working semiconductor memory, for example as Integrated circuits built and called CCD memory will. Only the load carriers of a part can be used all semiconductor memories are moved. By selection such a storage subset is only one of a recording corresponding part taken over. So there is an image limitation, as in the known smear cameras a gap is reached mechanically / optically. Semiconductor memory, whose charge carriers are not moved into a readout memory are unloadable during a picture clock period. The camera is now ready for another shot there is again an image limitation with a corresponding readout and a corresponding discharge of semiconductor memories connects, so that the large number of partial recordings read out overall result in the desired lubrication pattern.

Vorteilhafterweise ist die Kamera so ausgebildet, daß für den Bildspeicher und für den Auslesespeicher ein feststehender Bildtransfer-CCD-Speicher mit zeilen- und spaltenweise angeord­ neten Bildpunkten vorhanden ist. Derartige Bildtransfer-CCD- Speicher sind handelsübliche CCD-Chips, die zur Aufnahme zwei­ dimensionaler Bilder in Videokameras eingesetzt werden. Die Halbleiterspeicher solcher CCD-Chips sind zeilen- und spalten­ weise angeordnet und erlauben daher ein zeilenweises Auslesen aufgenommener Bilder. Der Bildtransfer-CCD-Speicher der erfin­ dungsgemäßen Schmierbildkamera kann so eingesetzt werden, daß jeweils nur die oberste Zeile des gesamten Aufnahmebereichs die auszulesende Speicherteilmenge von Halbleiterspeichern bildet und die anderen Zeilen entladen bzw. gelöscht werden. Danach erfolgen weitere Belichtungen des Bildspeichers mit anschlies­ sendem Zeilentransfer, bis das Schmierbild fertig ist. Die Steuerung des Bildtransfer-CCD-Speichers einer Videokamera kann durch Zusatz einer einfachen Logik erreicht werden, so daß die Kosten für ein solches System im Vergleich zu bekannten Schmierbildkameras bei einem %-Bruchteil dieser bekannten Kame­ ras liegen dürften. Darüber hinaus kann die Kamera durch Um­ schaltung der Steuerung des Bildtransfer-CCD-Speichers auch als normale Videokamera benutzt werden. Mit einer Einrichtung zur Bildauswertung, auch zur Analyse von Videobildern, und daran angepaßter Steuerung kann eine komfortable Kamera für einen Bruchteil des Preises einer Schmierbildkamera hergestellt wer­ den.The camera is advantageously designed such that for the image memory and a fixed one for the readout memory Image transfer CCD memory arranged in rows and columns neten pixels is available. Such image transfer CCD Memory are standard CCD chips that hold two dimensional images can be used in video cameras. The Semiconductor memories of such CCD chips are row and column arranged wisely and therefore allow a line-by-line reading pictures taken. The image transfer CCD memory of the inventor The inventive lubrication camera can be used so that only the top line of the entire recording area Memory subset of semiconductor memories to be read forms and the other lines are unloaded or deleted. After that further exposures of the image memory are then carried out line transfer until the lubrication pattern is finished. The Control of the image transfer CCD memory of a video camera can can be achieved by adding a simple logic so that the Cost of such a system compared to known ones Smear cameras at a% fraction of this known camera ras should lie. In addition, the camera can circuit of the control of the image transfer CCD memory also as normal video camera can be used. With a facility for  Image evaluation, also for the analysis of video images, and on it customized control can be a convenient camera for one Fraction of the price of a lubrication camera manufactured the.

Selbstverständlich sind auch modifizierte Bildtransfer- CCD-Chips möglich, bei denen die Grenze zwischen Bildspeicher und Auslesesspeicherbereich zugunsten des Auslesespeicherberei­ ches verschoben ist. Wird die Grenze so gewählt, daß der Bild­ aufnahmebereich nur noch aus einer einzigen Zeile besteht, so kann, falls auf eine Steuerung der Belichtungszeit unabhängig von der Bildtaktzeit verzichtet wird, auch auf die Lösch- bzw. Rücksetzmöglichkeit verzichtet werden.Of course, modified image transfer CCD chips possible where the boundary between image memories and readout memory area in favor of the readout memory ches is moved. The border is chosen so that the picture recording area only consists of a single line, so can, if independent on a control of the exposure time the image cycle time is dispensed with, the deletion or Reset option can be waived.

Die bekannten Bildtransfer-CCD-Speicher werden mit etwa 20 MHz getaktet. Ein vollständiges Bild aus 256 Zeilen benötigt daher eine Aufnahmezeit von etwa 12 µs. Wird für ein Schmier­ bild je Aufnahme nur die oberste Zeile des gesamten Aufnahmebe­ reichs in den Auslesespeicher verschoben, während die verblei­ benden Zeilen gelöscht werden, und zwar ebenfalls mit einer Taktfrequenz von 20 MHz, so ergibt sich die minimal mögliche Aufnahmezeit für ein Schmierbild aus 256 Zeilen zu etwa 12 µs. Das entspricht bei Schallgeschwindigkeit einer Bewegung von 3 mm. Bereits mit den bekannten Bildtransfer-CCD-Speichern kann daher fast der volle Bereich der mechanischen Ausbreitungsphä­ nomene mit hoher Ortsauflösung direkt abgebildet werden. Gegen­ über einer bei Frame-Transfer-CCD′s technisch allgemein bekann­ ten Lösung, jeweils eine Zeile in Zeilenrichtung auszulesen, hat die dargestellte Lösung den Vorteil der um die Zahl der Bildpunkte (z. B. 256) erhöhten Aufnahmegeschwindigkeit. Zudem kann das Auslesen des Bildspeichers nach dem Ablauf des Vorgan­ ges mit geringer Geschwindigkeit und damit hoher Genauigkeit bei digitaler Verarbeitung erfolgen.The known image transfer CCD memories are about Clocked at 20 MHz. A complete 256 line image is required therefore a recording time of approximately 12 µs. Used for a lubricant picture only the top line of the entire picture per picture shifted into the readout memory while the lead lines are deleted, also with a Clock frequency of 20 MHz, the minimum possible results Recording time for a smear pattern consisting of 256 lines of approximately 12 µs. This corresponds to a movement of at the speed of sound 3 mm. Already with the known image transfer CCD memories hence almost the full range of mechanical propagation names with high spatial resolution can be mapped directly. Against technically known about one in frame transfer CCD's solution to read one line at a time, the solution shown has the advantage of the number of Pixels (e.g. 256) increased recording speed. In addition can read the image memory after the end of the process ges with low speed and thus high accuracy with digital processing.

Die Kamera wird so ausgebildet, daß zur Aufnahme farbiger Schmierbilder ein in Streifen farbcodierter Bildtransfer-CCD- Speicher vorhanden ist oder daß mehrere synchron betriebene Bildtransfer-CCD-Speicher vorhanden sind.The camera is designed to be colored for shooting Smear images an image transfer CCD color-coded in strips Memory is available or that several synchronously operated Image transfer CCD memory are available.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigtThe invention is explained with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 ein Schmierbild zur Erläuterung des Prinzips der Schmierbildaufzeichnung, Fig. 1 is a smeared image for explaining the principle of the lubricating image recording,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer bekannten Anordnung zur Erzeugung eines Schmierbildes, Fig. 2 is a schematic representation of a known arrangement for generating a lubricating image,

Fig. 3 das Schema eines Bildtransfer-CCD-Speichers, Fig. 3 shows the diagram of an image transfer CCD memory,

Fig. 4 schematisch dargestellte Pulsverläufe während einer Bildtaktperiode,Pulse waveforms schematically illustrated Fig. 4 during an image clock period,

Fig. 5 eine der Fig. 4 ähnliche Darstellung für zwei aufein­ anderfolgende Bildtaktperioden zur Erläuterung der unterschiedlichen Belichtung von Speicherzeilen, Fig. 5 is a Fig. 4 similar representation for two aufein other following image clock periods for explaining the different exposure of memory lines,

Fig. 6 eine den Fig. 4, 5 ähnliche Darstellung für den Fall des Auslesens einer Zeilengruppe eines CCD-Spei­ chers, Fig. 6 is a FIGS. 4, 5 similar plot for the case of reading a line group of a CCD-SpeI Chers,

Fig. 7 eine schematische Darstellung von Pulsverläufen für den Fall des Einzelbildbetriebs einer Schmierbildka­ mera, und Fig. 7 is a schematic representation of pulse waveforms in the case of single image operation of a lubricating image camera, and

Fig. 8 eine den Fig. 4 bis 7 in der schematischen Darstel­ lungsweise ähnliche Abbildung von Pulsverläufen für den Fall des Multibildbetriebes der Schmierbildkame­ ra. Fig. 8 is a Fig. 4 to 7 in the schematic presen- tation similar illustration of pulse waveforms in the case of multi-image operation of the smear image camera.

Die erfindungsgemäße Schmierbildkamera besitzt eine belie­ bige Abbildungsoptik, beispielsweise die Optik einer herkömmli­ chen Videokamera. Die Schmierbildkamera kann als Hilfsmittel einen herkömmlichen Verschluß aufweisen, beispielsweise um die Schmierbildkamera als normale Videokamera zu betreiben. Wesent­ licher Bestandteil der Schmierbildkamera ist ein Bildspeicher, der aus diskrete Bildpunkte bildenden Halbleiterspeichern auf­ gebaut ist. Wesentlich für einen solchen Bildspeicher ist, daß die bilddarstellenden Ladungsträger der Halbleiterspeicher taktweise in einen Auslesespeicher verschiebbar sind, insbeson­ dere von nur einem Teil aller Halbleiterspeicher. Außerdem ist es erforderlich, daß die von der Verschiebung der Ladungsträger nicht betroffene Restmenge aller Halbleiterspeicher entladen werden kann, so daß ein neues Speicherbild erzeugt werden kann.The lubrication camera according to the invention has a belie bige imaging optics, for example the optics of a conventional Chen video camera. The lubrication camera can be used as an aid have a conventional closure, for example around the To operate the lubrication camera as a normal video camera. Essential An integral part of the lubrication camera is an image memory, of semiconductor memories formed from discrete pixels is built. It is essential for such an image memory that the image-bearing charge carriers of the semiconductor memory are shiftable cyclically into a readout memory, in particular that of only a part of all semiconductor memories. Besides, is it is necessary that the shift of the charge carriers Unload remaining quantity of all semiconductor memories not affected can be so that a new memory image can be generated.

Vorteilhafterweise ist der Bildspeicher und der Auslese­ speicher von einem einzigen Bildtransfer-CCD-Speicher 4 gebil­ det, der zeilen- und spaltenweise angeordnete Halbleiterspei­ cher 5 aufweist, die diskrete Bildpunkte bilden. Diese Halblei­ terspeicher 5 befinden sich in dem Bildspeicher 6, der von der Abbildungsoptik beaufschlagt wird. Der Speicher 4 besitzt des weiteren den Auslesespeicher 7 mit Halbleiterspeichern 5′, so­ wie ein Ausleseregister 8 mit Halbleiterspeichern 5′′, wobei die Zahl der Halbleiterspeicher 5′ im Auslesespeicher 7 größer oder gleich der Zahl der Halbleiterspeicher 5 im Bildspeicher 6 ist. Alle Halbleiterspeicher 5, 5′, 5′′, können als Fotodioden an­ gesprochen werden, deren elektrisches Potential sich entspre­ chend der Beleuchtung verändert. Solange die Halbleiterspeicher nicht belichtet werden, ändert sich das elektrische Potential nicht. Die Belichtungszeit muß so groß gewählt werden, daß sich das elektrische Potential der Halbleiterspeicher der tatsächli­ chen Beleuchtung entsprechend einstellen kann, damit das Objekt hinreichend belichtet abgebildet werden kann. Am Ende der Be­ lichtungszeit können elektrische Ladungen der Halbleiterspei­ cher 5 in den Auslesespeicher 7 verschoben werden, also auf dessen Halbleiterspeicher 5′, die gegenüber einer Belichtung bzw. Beleuchtung abgedeckt sind. Die Halbleiterspeicher 5′ speichern also einen dem der Halbleiterspeicher 5 entsprechen­ den Ladungszustand. Hierzu sind die Halbleiterspeicher 5 mit den Halbleiterspeichern 5′ über Schieberegister verbunden, die sich jeweils über alle Spalten des Bildspeichers 6, des Ausle­ sespeichers 7 und des Ausleseregisters 8 erstrecken. Diese Schieberegister werden durch Zeilentransferpulse getaktet und dabei wird der Inhalt der Speicher 5 zeilenweise in die Spei­ cher 5′ des Auslesespeichers 7 verschoben. Beim bekannten Aus­ lesen der Aufnahme werden die beiden Speicher 6,7 gemeinsam ge­ taktet. Diese nach dem Eimerkettenspeicherprinzip erfolgende Verschiebung dauert bei den in Videokameras bekannterweise ver­ wendeten Frame-Transfer-CCD′s bzw. Bildtransfer-CCD-Speichern so lange, bis der gesamte Aufnahmeinhalt des Bildspeichers 6 in den Auslesespeicher 7 verschoben ist. Nach dem Auslesen einer Aufnahme des Speichers 6 werden die Halbleiterspeicher 5 des Speichers 6 für einen neuen Belichtungszyklus freigegeben. Wäh­ renddessen ist es möglich, den Inhalt der Halbleiterspeicher 5′ in die Halbleiterspeicher 5′ des Ausleseregisters 8 zu trans­ ferieren. Bei diesem Vorgang werden die Schieberegister des Auslesespeichers 7 getrennt von denjenigen des Bildspeichers 6 getaktet. Dabei wird jeweils nur eine Zeile des Auslesespei­ chers 7 in das Ausleseregister 8 verschoben und anschließend entlang diesem Ausleseregister 8 verschoben, das durch eine ho­ rizontale Verbindungslinie aller Halbleiterspeicher 5′′, symbo­ lisiert ist. Advantageously, the image memory and the read-out memory are formed by a single image transfer CCD memory 4 which has semiconductor memories 5 arranged in rows and columns and which form discrete pixels. These semiconductor memory 5 are located in the image memory 6 , which is acted upon by the imaging optics. The memory 4 also has the readout memory 7 with semiconductor memories 5 ', like a readout register 8 with semiconductor memories 5 '', the number of semiconductor memories 5 ' in the readout memory 7 being greater than or equal to the number of semiconductor memories 5 in the image memory 6 . All semiconductor memory 5 , 5 ', 5 '', can be spoken of as photodiodes whose electrical potential changes accordingly the lighting. As long as the semiconductor memories are not exposed, the electrical potential does not change. The exposure time must be chosen so long that the electrical potential of the semiconductor memory can adjust the actual lighting accordingly, so that the object can be imaged with sufficient exposure. At the end of the exposure time, electrical charges of the semiconductor memory 5 can be shifted into the read-out memory 7 , that is to say to its semiconductor memory 5 ', which are covered from exposure or illumination. The semiconductor memory 5 'so save a that the semiconductor memory 5 correspond to the state of charge. For this purpose, the semiconductor memory 5 are connected to the semiconductor memories 5 'via shift registers, each of which extends over all columns of the image memory 6 , the readout memory 7 and the readout register 8 . These shift registers are clocked by line transfer pulses and the content of the memory 5 is moved line by line into the memory 5 'of the read-out memory 7 . In the known reading from the recording, the two memories 6,7 are clocked together. This takes place according to the bucket chain memory principle shift in the frame transfer CCD's or image transfer CCD memories known to be used in video cameras until the entire recording content of the image memory 6 is shifted into the read-out memory 7 . After reading out a recording of the memory 6 , the semiconductor memories 5 of the memory 6 are released for a new exposure cycle. Whereas, it is possible to transfer the content of the semiconductor memory 5 'into the semiconductor memory 5 ' of the readout register 8 . In this operation, the shift register of the read-out memory 7 are separated from those of the image memory 6 clocked. In this case, only one line of Auslesespei chers 7 is moved into the readout register 8 and then moved along this readout register 8 , which is symbolized by a horizontal connection line of all semiconductor memories 5 ''.

Um einen derartigen CCD-Speicher 4 in einer Schmierbildka­ mera nutzbar zu machen, ist vorgesehen, daß nicht alle den Halbleiterspeichern 5 entsprechenden diskreten Bildpunkte in den Auslesespeicher 7 verschoben werden. Von den 1,2 bis M Zei­ len mit einer Anzahl von Bildpunkten, die jede der 1,2 bis N Spalten der Halbleiterspeicher 5 hat, wird nur eine Speicher­ teilmenge der Halbleiterspeicher 5 so beeinflußt, daß ihre La­ dungsträger in den Auslesespeicher 7 verschoben werden. Insbe­ sondere wird nur der Inhalt der obersten Zeile 1 verschoben. Das erfolgt mit einem Steuerimpuls einer zugehörigen Steuerung des CCD-Speichers, der im folgenden als Zeilentransferpuls be­ zeichnet wird. Pro Zeilentransferpuls werden die Ladungsträger einer kompletten Bildzeile 1 mit N Bildpunkten abgespeichert. Im Anschluß an die Verschiebung der elektrischen Ladungsträger der Halbleiterspeicher 5 der obersten Zeile 1 werden die ver­ bleibenden Halbleiterspeicher der Zeilen 1 bis M entladen, so daß dieser Teil des Bildspeichers 6 zurückgesetzt bzw. gelöscht wird. Das Löschen bzw. Zurücksetzen erfolgt durch einen Reset­ puls. In Fig. 4 ist der zeitliche Verlauf für Zeilentransfer­ pulse oben und darunter für Resetpulse dargestellt. Auf einen Zeilentransferpuls folgt unmittelbar ein Resetpuls, dessen Dauer mit T-Reset angegeben wurde. Nach dem Ende des Resetpul­ ses wird der Bildspeicher 6 neu belichtet, die Belichtungszeit ist mit τ angegeben. An die Belichtung des Bildspeichers 6 schließt sich ein neuer Zeilentransferpuls an, um die Ladungen der Halbleiterspeicher 5 der Zeile 1 in den Auslesespeicher 7 zu verschieben, wonach erneut gelöscht wird. Die Zeit zwischen zwei gleichen Steuerungszuständen des CCD-Speichers wird als Bildtaktperiode T bezeichnet und ist in Fig. 4 vom Beginn des Resetpulses bis zum erneuten Beginn eines Resetpulses angege­ ben.In order to make such a CCD memory 4 usable in a lubricating image camera, it is provided that not all discrete pixels corresponding to the semiconductor memories 5 are shifted into the read-out memory 7 . Of the 1.2 to M lines with a number of pixels, each of the 1.2 to N columns of the semiconductor memory 5 , only a memory subset of the semiconductor memory 5 is influenced so that their Laungungsträger be moved to the read-out memory 7 . In particular, only the content of the top line 1 is moved. This is done with a control pulse of an associated control of the CCD memory, which is referred to in the following as a line transfer pulse. The charge carriers of a complete image line 1 with N pixels are stored per line transfer pulse. Following the shift of the electrical charge carriers of the semiconductor memory 5 of the top row 1 , the remaining semiconductor memories of the rows 1 to M are discharged, so that this part of the image memory 6 is reset or deleted. A reset pulse is used to delete or reset. In FIG. 4, the time course for line transfer pulse is above and below, illustrated for reset pulses. A line transfer pulse is immediately followed by a reset pulse, the duration of which was specified with T-Reset. After the end of the reset pulse, the image memory 6 is re-exposed, the exposure time is indicated by τ. A new line transfer pulse follows the exposure of the image memory 6 in order to shift the charges of the semiconductor memory 5 of line 1 into the readout memory 7 , after which it is erased again. The time between two identical control states of the CCD memory is referred to as the picture clock period T and is indicated in FIG. 4 from the start of the reset pulse to the beginning of a reset pulse again.

Wenn man davon ausgeht, daß die Dauer des Zeilentransfer­ pulses durch die Art des CCD-Speichers vorgegeben und konstant ist, so ist für eine vorbestimmte Bildtaktperiode T die Dauer τ einer Belichtung abhängig von T-Reset. Infolgedessen ist es möglich, durch Steuerung dieser Zeit T-Reset mit einer Steuer oder Regelschaltung die Belichtung in den vorgegebenen Grenzen einer Bildtaktperiode zeilenweise zu beeinflussen. Bei einer Zeit T-Reset, ergibt sich gemäß Fig. 5 eine Belichtungszeit der Zeile 1 zu τ1. Nachdem diese Zeile mit einem Zeilentransferpuls verschoben wurde, kann eine von T-Reset, abweichende Zeit T-Reset1, gewählt werden, die gemäß Bild 5 die Belichtungszeit der Zeile 1′ zu τ1, in ersichtlicher Weise verkürzt. Diese der Zeit τ entsprechende Lücke zwischen dem Ende eines Resetpulses und dem Beginn eines Zeilentransferpulses wird von der Steuer- bzw. Regelschaltung umgekehrt proportional zur Objekthelligkeit gesteuert. Das ist für eine optimale Belichtung vor allem bei Objekten sinnvoll, bei denen sich die Helligkeit während der Aufzeichnungsdauer des Schmierbildes stark ändert. Zur Rekon­ struktion müssen die Steuerzeiten getrennt erfaßt werden.If it is assumed that the duration of the line transfer pulse is predetermined and constant by the type of CCD memory, then the duration τ of an exposure is dependent on T-Reset for a predetermined image clock period T. As a result, it is possible to influence the exposure line by line within the predetermined limits of an image clock period by controlling this time T-Reset with a control or regulating circuit. With a time T reset, the exposure time of line 1 to τ 1 results according to FIG. 5. After this line has been shifted with a line transfer pulse, a time different from T-Reset, T-Reset 1 , can be selected, which shortens the exposure time of Line 1 'to τ 1 , as shown in Figure 5. This gap τ corresponding to the time τ between the end of a reset pulse and the beginning of a line transfer pulse is controlled by the control circuit in inversely proportional to the object brightness. This is useful for optimal exposure, especially for objects in which the brightness changes significantly during the recording time of the smear pattern. The tax times must be recorded separately for reconstruction.

Das getrennte Takten von Auslesespeicher 7 und Bildspei­ cher 6 ermöglicht es, die Digitalisierung des Schmierbildes mit beliebigem Takt durchzuführen, unabhängig von der Zeit für die Aufnahme des Schmierbildes. Außerdem ist es durch das unabhän­ gig voneinander erfolgende Takten von Auslesespeicher 7 und Bildspeicher 6 möglich, die Empfindlichkeit bzw. die Belich­ tungszeit jeder Zeile 1 bis M zwischen 0 und der Zeit zwischen zwei Zeilentransferpulsen zu steuern. Diese Zeit zwischen zwei Zeilentransferpulsen entspricht einer Bildtaktperiode T und läßt sich ebenfalls steuern. Mit ihr wird die Zeitauflösung in der Richtung der Zeitachse des Schmierbildes bestimmt. Unter Verzicht auf eine hohe Zeitauflösung kann die Belichtungszeit erheblich vergrößert werden. Auch in diesem Fall der Beeinflus­ sung der Belichtungszeit durch Veränderung der Taktperiode T bleibt die Steuerung der Belichtungszeit bildtaktbezogen.The separate clocking of read-out memory 7 and image memory 6 enables the digitization of the lubrication image to be carried out at any rate, regardless of the time for the recording of the lubrication image. In addition, the independent clocking of readout memory 7 and image memory 6 makes it possible to control the sensitivity or exposure time of each line 1 to M between 0 and the time between two line transfer pulses. This time between two line transfer pulses corresponds to a picture clock period T and can also be controlled. It is used to determine the time resolution in the direction of the time axis of the lubrication pattern. The exposure time can be increased considerably without a high time resolution. In this case too, the influencing of the exposure time by changing the clock period T, the control of the exposure time remains image clock-related.

Fig. 6 zeigt eine vergleichsweise große Bildtaktperiode T für eine Zeilengruppe von M=3 Zeilen. Es sind drei unterschied­ liche Belichtungszeiten τ12 und τ3 für die drei Zeilen angege­ ben. Die Zeile 1 wird also nach τ1 verschoben, Zeile 2 nach τ2 und Zeile 3 nach T3, wobei sich die Belichtungszeiten hier wie τ1 : τ2 : τ3 = 1 : 4 : 16 verhalten. Diese Belichtungszeiten wer­ den durch entsprechende Steuerung des für die betreffende Zeile 1 bis 3 maßgeblichen Zeilentransferpulses erreicht. Jede andere Verteilung mit gleichgroßen oder längeren oder kürzeren Belich­ tungszeiten τ bis hin zum M-ten Taktpuls für die Zeile M ist durch entsprechende Steuerung der jeweiligen Zeilentransfer­ pulse möglich. Bei dem Beispiel der Fig. 6 weisen die Zeilen 1 bis 3 jeweils eine erhöhte optische Empfindlichkeit auf Kosten einer verringerten Auflösung in der durch die Spaltenrichtung gegebenen Zeitachse auf, weil die erste Zeile die kürzeste Be­ lichtungszeit für die Registrierung des hellsten Bildteils hat. Die Zusammenfassung mehrerer Zeilen ist zur Steigerung der Dy­ namik besonders dienlich bei der Aufnahme von Bewegungsvorgän­ gen mit sehr starkem Helligkeitskontrast, wenn es zur Über­ strahlung von Nachbarzonen kommt. FIG. 6 shows a comparatively large picture clock period T for a line group of M = 3 lines. There are three different exposure times τ 1 , τ 2 and τ 3 for the three lines. Line 1 is thus shifted to τ 1 , line 2 to τ 2 and line 3 to T 3 , whereby the exposure times here behave like τ 1 : τ 2 : τ 3 = 1: 4: 16. These exposure times who achieved the appropriate control of the relevant line transfer pulse for the relevant line 1 to 3 . Any other distribution with exposure times of the same size or longer or shorter up to the Mth clock pulse for line M is possible by correspondingly controlling the respective line transfer pulse. In the example of FIG. 6, lines 1 to 3 each have an increased optical sensitivity at the expense of a reduced resolution in the time axis given by the column direction, because the first line has the shortest exposure time for the registration of the brightest part of the image. The combination of several lines is particularly useful for increasing the dynamic range when recording motion processes with a very strong brightness contrast if neighboring zones are overexposed.

Nach der Belichtung einer Gruppe von Zeilen und einem dar­ auffolgenden Zeilentransfer wird der Bildspeicher durch einen Resetpuls für den Rest der Taktperiode T ausgetastet bzw. ge­ löscht.After exposing a group of lines and one subsequent line transfer, the image memory is replaced by a Reset pulse for the rest of the clock period T blanked or ge deletes.

Es ist möglich, den CCD-Speicher so zu steuern, daß alle M Zeilen durch M Zeilentransferpulse vom Bildspeicher 6 in den Auslesespeicher 7 verschoben werden. Die gesamte Zeit hierfür ist die Transferzeit τT an die sich der Resetpuls anschließt. Auf diese Weise können Einzelbilder des Bildspeichers 6 voll­ ständig übertragen werden. Die Zeit zum Transfer eines Bildes in den Auslesespeicher 7 ist bei maximaler Taktfrequenz des CCD-Speichers von 20 MHz und z. B. H = 256 Zeilen des Bildspei­ chers 5 klein gegenüber dem bei Videokameras üblichen Bildab­ stand von 20 ms. Infolgedessen sind zweidimensionale Einzelauf­ nahmen schneller Vorgänge möglich, wie sie z. B. bei Reportage­ kameras an sich bekannt sind. Die Belichtungszeit τB sollte je­ doch deutlich größer sein, als die Transferzeit τT weil sonst während der Transferzeit eine Bildverschmierung auftritt, so­ fern nicht durch einen Zusatzverschluß oder das Ereignis selbst eine Belichtung während der Transferzeit verhindert wird.It is possible to control the CCD memory in such a way that all M lines are shifted from the image memory 6 into the read-out memory 7 by M line transfer pulses. The total time for this is the transfer time τ T , which is followed by the reset pulse. In this way, individual images of the image memory 6 can be transferred continuously. The time to transfer an image into the read-out memory 7 is at a maximum clock frequency of the CCD memory of 20 MHz and z. B. H = 256 lines of the image memory 5 small compared to the usual in video cameras Bildab was 20 ms. As a result, two-dimensional individual recordings of faster operations are possible, such as those shown in FIG. B. cameras are known per se in reportage. However, the exposure time τ B should be significantly longer than the transfer time τ T because otherwise image smearing occurs during the transfer time, unless exposure is prevented by an additional shutter or the event itself during the transfer time.

Die Schmierbildkamera kann außer als Kamera mit elektroni­ schem Kurzzeitverschluß auch zur Aufnahme mehrerer Teilbilder in schneller Folge eingesetzt werden, also im sogenannten Multibildbetrieb. Das wird durch Fig. 8 veranschaulicht. Kenn­ zeichnend für diese Sonderbetriebsart der Schmierbildkamera ist es, daß nicht, wie beim Einzelbildbetrieb, M Zeilentransfer­ pulse in unmittelbarer Folge ausgelöst werden, sondern daß die Zeilentransferpulse jeweils für eine Pulsgruppe von M/k Pulsen ausgelöst werden, wobei k die Anzahl der Teilbilder repräsen­ tiert. Durch diesen Vorgang werden also die oberen M/k Zeilen aus dem Bildspeicher 6 in den Auslesespeicher 7 verschoben. Di­ rekt anschließend wird durch die Auslösung eines Resetpulses das restliche Speicherbild gelöscht und es erfolgt während ei­ ner Bildtaktperiode eine erneute Belichtung mit der Belich­ tungszeit τB, bevor ein neuer Zeilentransferpuls für eine Puls­ gruppe zum Verschieben eines Teilbildes aus dem Bildspeicher 6 in den Auslesespeicher 7 erzeugt wird.The smear image camera can be used as a camera with an electronic short-term shutter also for taking several partial images in quick succession, that is, in so-called multi-image mode. This is illustrated by Fig. 8. Characteristic for this special mode of operation of the lubrication camera is that not, as in single-image mode, M line transfer pulses are triggered in immediate succession, but that the line transfer pulses are each triggered for a pulse group of M / k pulses, k representing the number of partial images . The upper M / k lines are thus moved from the image memory 6 into the read-out memory 7 by this process. Directly thereafter, the rest of the memory image is deleted by triggering a reset pulse and there is a renewed exposure with the exposure time τ B during a frame clock period before a new line transfer pulse for a pulse group for shifting a field from the image memory 6 into the readout memory 7 is produced.

Nach k Zyklen sind im Auslesespeicher k Bilder aus den oberen M/k Zeilen enthalten. Die volle Aufnahmezeit der k Bil­ der kann typisch unterhalb einer tausendstel Sekunde erfolgen, entsprechend einer Bildfolgefrequenz von größer als k kHz. Da­ mit ist das Verfahren wesentlich schneller, als das bekannte Verfahren, bei dem lediglich eine Bildfrequenz von k/20 kHz durch Zurücksetzen des Zeilenzählers in Interline- bzw. Ma­ trix-Chips erreicht werden kann.After k cycles, there are k images from the readout memory contain upper M / k lines. The full recording time of the k bil this can typically take place under a thousandth of a second, corresponding to a frame rate of greater than k kHz. There with the process is much faster than the known one Process in which only an image frequency of k / 20 kHz by resetting the line counter in Interline or Ma trix chips can be achieved.

Auch bei Multibildbetrieb sollten die Belichtungszeiten τB deutlich größer sein, als die Transferzeit τT, um eine Bildver­ schmierung während der Transferzeit zu verhindern. Auch im Multibildbetrieb können die Zeilenbelichtungszeiten gemäß den Fig. 4, 5 unterschiedlich sein.Even in multi-image mode, the exposure times τ B should be significantly longer than the transfer time τ T in order to prevent image smearing during the transfer time. The line exposure times according to FIGS. 4, 5 can also be different in multi-image mode.

Claims (10)

1. Verfahren zum Herstellen von Bildern, bei dem ein Bild eines Bildspeichers (6) relativ zu einer Abbildungsoptik bewegt wird, der diskrete Bildpunkte bildende Halbleiterspeicher (5) verwendet, von denen zumindest eine Speicherteilmenge bilddarstellender Ladungsträger taktweise in einen Auslesespeicher (7) verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsträger einer einzigen Zeile (z. B. 1) oder einer Zeilengruppe z. B. 1, 2) von Halbleiterspeichern (5) in den Auslesespeicher (7) verschoben werden, daß nach dem Verschieben die während einer Bildtaktperiode (T) verbleibenden geladenen Halbleiterspeicher entladen werden, und daß die Belichtungszeit (τ) bildtaktbezogen gesteuert wird.1. A method for producing images, in which an image of an image memory ( 6 ) is moved relative to an imaging optical system which uses semiconductor memories ( 5 ) which form discrete image points, of which at least a partial storage quantity of image-representing charge carriers are shifted clockwise into a read-out memory ( 7 ) , characterized in that the charge carriers of a single row (z. B. 1 ) or a row group z. B. 1, 2 ) of semiconductor memories ( 5 ) in the readout memory ( 7 ), that after the shift, the remaining semiconductor memory during a picture clock period (T) is discharged, and that the exposure time (τ) is controlled in relation to the picture clock. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsträger der obersten Zeile (1) oder einer obersten Zeilengruppe (1, 2) in den Auslesespeicher (7) verschoben werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the charge carriers of the top row ( 1 ) or an uppermost row group ( 1, 2 ) are shifted into the readout memory ( 7 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Entladen von Halbleiterspeichern (5) ein Resetpuls im Anschluß an einen zum Verschieben von Ladungsträgern bestimmten Zeilentransferpuls verwendet wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a reset pulse is used for discharging semiconductor memories ( 5 ) following a line transfer pulse determined for shifting charge carriers. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Resetpuls für alle einer Zeile (1) oder einer Zeilengruppe (1, 2) folgenden Zeilen verwendet wird. 4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that a reset pulse for all a line ( 1 ) or a group of lines ( 1, 2 ) following lines is used. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschieben von Zeilengruppen eines Bildes eine Bildverschmierung durch einen zusätzlichen optischen Verschluß unterdrückt wird.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that when moving row groups an image smeared by an image additional optical shutter is suppressed. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die bildtaktbezogene Steuerung der Belichtungszeit (τ) durch Beeinflussung der Taktperiode (T) und/oder durch Beeinflussung der Resetpulslänge erfolgt.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the frame rate control the exposure time (τ) by influencing the clock period (T) and / or by influencing the reset pulse length he follows. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Belichtungszeit (τ) während einer Aufnahme und/oder die Resetpulslänge während der Taktperiode (T) beeinflußt und deren zeitlicher Verlauf registriert werden.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the exposure time (τ) during a recording and / or the reset pulse length during influences the clock period (T) and their temporal course be registered. 8. Kamera zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladungsträger einer einzigen Zeile (z. B. 1) oder einer Zeilengruppe (z. B. 1, 2) von Halbleiterspeichern (5) in den Auslesespeicher (7) verschiebbar sind, daß während einer Bildtaktperiode (T) verbleibende geladene Halbleiterspeicher entladbar sind, und daß eine die Belichtungszeit (τ) bildtaktbezogen steuernde Steuer- oder Regelschaltung vorhanden ist.8. Camera for performing the method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the charge carriers of a single row (z. B. 1 ) or a row group (z. B. 1, 2 ) of semiconductor memories ( 5 ) can be shifted into the read-out memory ( 7 ), that remaining charged semiconductor memories can be discharged during an image clock period (T), and that a control or regulating circuit which controls the exposure time (τ) is present. 9. Kamera nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß für den Bildspeicher (6) und für den Auslesespeicher (7) ein feststehender Bildtransfer-CCD-Speicher (4) mit zeilen- und spaltenweise angeordneten Bildpunkten (z. B. Halbleiterspeicher (5) vorhanden ist.9. Camera according to claim 8, characterized in that for the image memory ( 6 ) and for the read-out memory ( 7 ) a fixed image transfer CCD memory ( 4 ) with rows and columns arranged pixels (z. B. semiconductor memory ( 5 ) is available. 10. Kamera nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme farbiger Schmierbilder ein in Streifen farbcodierter Bildtransfer-CCD-Speicher vorhanden ist oder daß mehrere synchron betriebene Bildtransfer-CCD-Speicher vorhanden sind.10. Camera according to claim 8 or 9, characterized in that for taking colored smear images one in strips color-coded image transfer CCD memory is available or that several synchronously operated image transfer CCD memories available.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19517855A1 (en) * 1994-05-20 1995-11-23 Zeiss Carl Fa Movement detector with CCD arrays
GB2313186A (en) * 1996-05-09 1997-11-19 Nac Inc Charge-transfer device for imaging
US6335757B1 (en) * 1997-09-02 2002-01-01 Bojko Vodanovic CCD imaging device for high speed profiling
DE102021119406B4 (en) 2021-07-27 2023-07-13 GST Gesellschaft für systembezogene Technologieentwicklung mbH DEVICE AND METHOD FOR ELECTRON OPTICAL IMAGING OF FAST TIME DEPENDENT PROCESSES

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2566219B1 (en) * 1984-06-15 1989-04-28 Sfim METHOD AND DEVICE FOR EXPLORING A WINDOW OF THE IMAGE AREA OF A FRAME TRANSFER TYPE DEVICE
JPH0762987B2 (en) * 1985-04-16 1995-07-05 浜松ホトニクス株式会社 Strike tube having an image cutting device in the tube
FR2593986B1 (en) * 1986-01-24 1988-04-08 Thomson Csf SYSTEM FOR FAST READING OF A MATRIX OPTICAL SENSOR HAVING ORGANIZED LOAD TRANSFER IN SINGLE-CUT FRAME TRANSFER FOR VIDEO DETECTION OF SHORT IMAGES
DE3628147C1 (en) * 1986-08-19 1988-01-07 Kappa Messtechnik Gmbh Process for taking and saving images in quick succession

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