DE69118279T2

DE69118279T2 - CCD mit einem Paar von horizontalen Registern

Info

Publication number: DE69118279T2
Application number: DE69118279T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Kobayashi; Makoto Onga; Masatoshi Sase; Yasushi Sato
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1990-08-09
Filing date: 1991-08-09
Publication date: 1996-10-31
Anticipated expiration: 2011-08-10
Also published as: KR100230468B1; EP0473966B1; US5384596A; DE69118279D1; KR920005599A; SG81892A1; EP0473966A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft allgemein Festkörper-Bildgeber, und spezieller ist sie auf einen Festkörper-Bildgeber mit einer Festkörper-Bildaufnehmereinheit in Form eines photoelektrischen Wandlerelementarrays und einem Paar Ausgangseinheiten, die gleichzeitig Signale herleiten, und mit einer externen Schaltung mit einem Paar Schaltungskanäle zum Verarbeiten der Signale vom Paar Ausgangsabschnitte, gerichtet.

Beschreibung des Stands der Technik

Herkömmliche Festkörper-Bildgeber, wie ladungsgekoppelte Bauteile (CCD) oder dergleichen sind im allgemeinen so konzipiert, daß sie ein Signal gemäß dem Halbbild-Auslesesystem lesen. Um jedoch die Auflösung stärker zu erhöhen, muß ein Festkörper-Bildgeber so konzipiert sein, daß er die gesamten Bildelemente (d.h. Pixel) liest. Wenn die gesamten Pixel gelesen werden, müssen die Signale zweier horizontaler Zeilen während der Periode 1H (H ist die Horizontalperiode) gelesen werden.
Um zwei Horizontalzeilensignale während der Periode 1H zu lesen, wurde vorgeschlagen, die Frequenz eines herkömmlichen Horizontal-Übertragungstakts zu verdoppeln, der ein Horizontalregister ansteuert. Diesem Vorschlag kann zumindest bei den vorliegenden Bedingungen nicht ganz gefolgt werden.
Um die vorstehende Schwierigkeit zu überwinden, erfolgte ein anderer Vorschlag, gemäß dem mehrere Horizontalregister vorhanden sind und Signalladungen aus ungeradzahligen Zeilen und Signalladungen aus geradzahligen Zeilen gleichzeitig durch getrennte Horizontalregister horizontal übertragen werden.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Festkörper-Bildaufnehmerelement des vorstehend angegebenen, bereits vorgeschlagenen Festkörper-Bildaufnehmers.
Aus der Fig. 1 ist es ersichtlich, daß eine Bildeinheit a aus einer Anzahl Lichtempfangselemente, die zweidimensional, d.h. mit Matrixform angeordnet sind, und Vertikalschieberegistern b, b, ... besteht, die zugehörig mit jeder Vertikalspalte der Lichtempfangselemente angeordnet sind, um die Signalladungen in vertikaler Richtung zu übertragen. Der Einfachheit halber sind die Lichtempfangselemente nicht dargestellt, weswegen die Bildeinheit a in Fig. 1 so dargestellt ist, als bestünde sie nur aus den Vertikalregistern b, b, ...
Wie es in Fig. 1 dargestellt ist, ist ein erstes Horizontalregister c unter der Bildeinheit a angeordnet, und ein zweites Horizontalregister d ist parallel zum ersten Horizontalregister c, um einen kleinen Abstand gegen dieses erste Horizontalregister c nach unten versetzt, angeordnet. Ein Steuergatter e ist zwischen den zwei Horizontalregistern c und d angebracht, um die Übertragung von Signalladungen zwischen dem ersten und zweiten Horizontalregister c und d zu steuern. Kanalstopper f sind auf dem Oberflächenbereich des Halbleitersubstrats an derjenigen Position angebracht, die der Unterseite des Steuergatters e entspricht, mit der Schrittweite eines Pixels, wie in Fig. 1 durch ausgefüllte Rechteckblöcke dargestellt.
Eine erste Ausgangseinheit g ist so ausgebildet, daß sie die an sie vom ersten Horizontalregister c übertragenen Signalladungen liefert, und eine zweite Ausgangseinheit h ist so ausgebildet, daß sie an sie vom zweiten Horizontalregister d übertragene Signalladungen liefert. Eine erste korrelierende Doppelabtastschaltung (CDS-Schaltung) i ist so ausgebildet, daß sie die Störsignale im Ausgangssignal der ersten Ausgangseinheit g verringert, und eine zweite CDS-Schaltung j ist so ausgebildet, daß sie Störsignale im Ausgangssignal der zweiten Ausgangseinheit h verringert. Ein erster Verstärker k mit automatischer Verstärkungsregelung (AGC) ist so ausgebildet, daß er das Ausgangssignal der ersten CDS- Schaltung i verstärkt, und ein zweiter AGC-Verstärker 1 ist so ausgebildet, daß er das Ausgangssignal der zweiten CDS- Schaltung j verstärkt. Eine Signalprozessorschaltung m ist so ausgebildet, daß sie ein Farbsignal y sowie Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y für rot und blau dadurch erzeugt, daß sie jeweilige Farbsignale von den AGC-Verstärkern k und 1 abtastet.
Wenn die Einspeicherung der Signalladungen in die jeweiligen Lichtempfangselemente abgeschlossen ist, wird die Signalladung der ersten Zeile von der Unterseite der Bildeinheit a her parallel an das erste Horizontairegister c übertragen, und dann wird die Signalladung der ersten Zeile durch das Steuergatter e an das zweite Horizontalregister d übertragen. Dann wird die Signalladung der zweiten Zeile ausgehend von der Unterseite der Bildeinheit a her an das erste Honzontalregister c übertragen. Danach werden die Signalladungen der ersten und zweiten Zeile gleichzeitig durch das erste und zweite Horizontalregister c, d übertragen, wodurch Videosignale gleichzeitig von den zwei Ausgangseinheiten g und h zur Außenseite des Festkörper-Bildaufnehmers ausgegeben werden. Eine Reihe dieser Vorgänge wird in jeder Periode 1H wiederholt.
Die Japanische Patentoffenlegungsveröffentlichung Nr. 62-92587 beschreibt z.B. Forschungsergebnisse zum obigen Festkörper-Bildgeber, der zwei Horizontalregister aufweist, um gleichzeitig zwei Videosignale herzuleiten.
Da das Festkörper-Bildaufnehmerelement beim obigen Festkörper-Bildgeber gemäß Fig. 1 zwei Ausgangseinheiten und zwei Schaltungssysteme aufweist, besteht die Schwierigkeit, daß Horizontalstreifen und Flackern aufgrund einer Verstärkungsdifferenz zwischen zwei Schaltungssystemen auftreten.
Insbesondere wird dann, wenn das Signal gemäß dem Zeilensprungsystem gelesen wird, ein Signal vom selben Lichtempfangselement (Pixel) in ungeradzahligen und geradzahligen Halbbildern durch verschiedene Horizontalregister c, d übertragen und dann von den verschiedenen Ausgangseinheiten g, h ausgegeben. Infolgedessen kann die Verstärkungsdifferenz zwischen den zwei Schaltungssystemen nicht vernachlässigt werden. Unter Bezugnahme auf Fig. 2 sei nun der obige Effekt, daß das Signal vom selben Lichtempfangselement in ungeradzahligen und geradzahligen Halbbildern durch verschiedene Schaltungssysteme übertragen wird, detailliert beschrieben.
Fig. 2 zeigt auf vergleichende Weise, wie in den Lichtempfangselementen (B0, A0, B1, A1, B2, A2) einer vertikalen Spalte angesammelte Signalladungen in ungeradzahligen und geradzahligen Halbbildern übertragen werden.
Wie es in Fig. 2 dargestellt ist, bilden in einem ungeradzahligen Halbbild die Lichtempfangselemente B0 und A0, B1 und A1 sowie B2 und A2 Paare, und die paarigen Signale werden gleichzeitig durch die zwei Horizontalregister c, d gelesen. Von den Signalen der gepaarten zwei Horizontalzeilen werden die Signale der oberen Lichtempfangselemente A0, A1, A2, ... durch das erste Horizontairegister c übertragen. Der Fluß der durch das erste Horizontalregister c übertragenen Signale ist in Fig. 2 durch einen hohlen Pfeil repräsen tiert. Von den Signalen der gepaarten zwei Horizontalzeilen werden die Signale der unteren Lichtempfangselemente B0, B1, B2, ... durch das zweite Horizontalregister d übertragen. Der Fluß der durch das zweite Horizontalregister d übertragenen Signale ist in Fig. 2 durch einen massiven Pfeil re präsentiert. In diesem Fall bedeuten der hohle und der massive Pfeil in Fig. 2 keine Differenz der Signalladungsmengen oder dergleichen.
In einem geradzahligen Halbbild sind die Lichtempfangselemente A0 und B1, A1 und B2 gepaart, und die gepaarten Signale werden gleichzeitig durch die Horizontalregister c, d übertragen. Von den Signalen der gepaarten zwei Horizontalregister werden die Signale der oberen Lichtempfangselemente B1, B2, ... durch das erste Horizontalregister c übertragen, während die Signale der unteren Lichtempfangselemente A0, A1, ... durch das zweite Horizontalregister d übertragen werden.
Demgemäß werden die Signale der jeweiligen Lichtempfangselemente während eines ungeradzahligen Halbbilds oder während eines geradzahligen Halbbilds durch die verschiedenen Horizontalregister übertragen. Genauer gesagt, werden die Signale der Lichtempfangselemente A0, A1, A2, ... während eines ungeradzahligen Halbbilds durch das erste Horizontalregister c übertragen, und während eines geradzahligen Halbbilds werden sie durch das zweite Horizontalregister d übertragen. Ferner werden die Signale der Lichtempfangselemente B0, B1, B2, ... während eines ungeradzahligen Halbbilds durch das zweite Horizontalregister d übertragen, und während eines geradzahligen Halbbilds werden sie durch das erste Horizontalregister c übertragen. Infolgedessen wird dasselbe Signal während ungeradzahligen und geradzahligen Halbbildern durch verschiedene Schaltungssysteme (Kanäle) verarbeitet. Demgemäß führt die Verstärkungsdifferenz zwischen den zwei Schaltungssystemen zu Störsignalen, wie Horizontalstreifen, Flackern usw. Patent Abstracts of Japan, Vol. 14, No. 259 (E-937) (4202) & JP-A-2078382 offenbaren eine Bezugssignal-Erzeugungsschaltung innerhalb eines Festkörper- Bildgebers zum Erzeugen einer Bezugssignalladung. Jedoch wird die Bezugssignalladung an eine Verteilungsschaltung übertragen, und sie wird über das Vertikal-CCD an die Honzontalregister übertragen.
Patent Abstracts of Japan, Vol 14, No. 105 (E-895) (4048) & JP-A-1305672 offenbaren einen Festkörper-Bildgeber unter Verwendung von Rückkopplung zum Ausgleichen zweier Ausgangssignale. Die Konstruktion empfängt zwei Eingangssignale, die jeweils über zwei Dioden geliefert werden. Keine Bezugssignale werden von einem Eingangsquellenbereich gebildet, der dasselbe Signal über zwei Einganghgatter liefert, die die Menge an Signalladungen steuern, die an zwei Horizontalregister zu übertragen sind, wodurch Kontrollsignale desselben Pegels von den zwei Ausgangseinheiten ausgegeben werden können, wie dies gemäß der vorliegenden Anmeldung erfolgt.

AUFGABEN UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Demgemäß ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Festkörper-Bildgeber zu schaffen, bei dem die vorstehend angegebenen Mängel und Nachteile des Stands der Technik beseitigt werden können und bei dem ein Festkörper-Bildaufnahmeelement über zwei Einheiten verfügt, wobei das Auftreten von Horizontalstreifen und Flackern aufgrund einer Verstärkungsdifferenz zwischen zwei zugehörigen Schaltungssystemen (Kanälen) vermieden ist.
Gemäß der Erfindung können die Kontrollsignale zum Erfassen der Verstärkungen zweier Schaltungssysteme (Kanäle), die Signale von zwei Ausgangseinheiten eines Festkörper-Bildaufnahmeelements verarbeiten, in ein Videosignal eingefügt werden, ohne daß eine Regel hinsichtlich der zeitlichen Signallage modifiziert wird.
Die obige Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche 2 bis 5 spezifizieren bevorzugte Ausführungsformen derselben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Festkörper-Bildgebers, wird die Scheinbit-Ausgabeperiode nur zum Einstellen der zeitlichen Lage in solcher Weise verwendet, daß ein Signal innerhalb dieser Periode weder ein Videosignal ist noch als Videosignal verarbeitet wird. Demgemäß kann, wenn das Kontrollsignal während dieser Periode ausgegeben wird, eine Verstärkungsdifferenz zwischen den zwei Schaltungssystemen aufgrund der Kontrollsignale erkannt werden, ohne daß die Regel in bezug auf die zeitliche Lage des Ausgangssignals des Festkörper-Bildaufnehmerelements modifiziert wird. Daher ist es möglich, einen Steuervorgang zum Beseitigen einer derartigen Verstärkungsdifferenz auf Grundlage des erkannten Ergebnisses auszuführen.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung eines veranschaulichenden Ausführungsbeispiels derselben ersichtlich, das in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen zu lesen ist.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines Festkörper-Bildgebers gemäß dem Stand der Technik zeigt;
Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm, das den Strom von Signalen zeigt, und auf das Bezug genommen wird, wenn das Beispiel des in Fig. 1 dargestellten bekannten Festkörper- Bildgebers erläutert wird;
Fig. 3 und 4 werden dazu verwendet, das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Festkörper-Bildgebers zu erläutern;
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines ladungsgekoppelten Bauteils mit einem Paar Horizontalregister gemäß der Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm, das den Aufbau einer Kontrollsignal-Erzeugungseinrichtung zeigt, wie sie beim Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet ist;
Fig. 5A bis 5C und Fig. 6A bis 6D sind jeweilige zeitbezogene Steuerdiagramme für die jeweiligen Beispiele der zeitlichen Lage, mit der ein Steuersignal erzeugt wird;
Fig. 5A bis 5C sind jeweilige zeitbezogene Steuerdiagramme von Signalen, auf die Bezug genommen wird, wenn die zeitliche Lage erläutert wird, mit der ein Kontrollsignal während einer Horizontalperiode erzeugt wird; und
Fig. 6A bis 6D sind jeweilige zeitbezogene Steuerdiagramme von Signalen, auf die Bezug genommen wird, wenn die zeitliche Lage erläutert wird, mit der ein Kontrollsignal während einer Vertikalperiode erzeugt wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Bevor ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Festkörper-Bildgebers beschrieben wird, wird nachfolgend ein Prinzip der Erfindung erläutert.
Im allgemeinen muß verhindert werden, daß eine bestehende Regel hinsichtlich der zeitlichen Lage eines Ausgangssignals variiert wird, und zwar selbst dann, wenn Kontrollsignale in die Ausgangssignale eines Festkörper-Bildaufnahmeelements eingespeist werden. Demgemäß nutzt die Erfindung, nachdem ein Verfahren zum Einfügen von Kontrollsignalen in das Ausgangssignal, ohne die obige Regel hinsichtlich des Ausgangssignals zu verändern, untersucht wurde, die Tatsache, daß die zeitliche Lage durch Scheinbits korrigiert werden kann, die an der Übertragungsseite des Horizontalregisters in der Festkörper-Bildaufnehmereinheit vorhanden sind, was jedoch in Fig. 1 nicht dargestellt ist.
Das Ausführungsbeispiel eines ladungsgekoppelten Bauteils mit einem Paar Horizontalregister gemäß der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Die Fig. 3 und 4 sind jeweils schematische Diagramme, die dazu verwendet werden, das Ausführungsbeispiel eines ladungsgekoppelten Bauteils mit einem Paar Horizontalregister gemäß der Erfindung zu erläutern. Fig. 3 zeigt schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Festkörper-Bildgebers.
Aus Fig. 3 ist es ersichtlich, daß eine Bildaufnehmereinheit 1 aus einer großen Anzahl von Lichtempfangselementen (mehreren Hunderttausenden von Lichtempfangselementen bis mehreren Millionen Lichtempfangselementen) und Vertikalregistern 2, 2, ... besteht, die entsprechend den jeweiligen Vertikalspalten der Lichtempfangselemente angeordnet sind. Der Einfachheit halber sind die Lichtempfangselemente nicht dargestellt, und die Bildaufnehmereinheit 1 ist in Fig. 3 so dargestellt, als bestünde sie nur aus den Vertikalregistern 2, 2, ...
Wie es in Fig. 3 dargestellt ist, ist ein erstes Horizontalregister 3a unter der Bildaufnehmereinheit 1 angebracht, und ein zweites Horizontalregister 3b ist parallel zum ersten Horizontalregister 3a, mit einem kleinen Abstand gegen dieses, an dessen Unterseite angebracht. Ein Steuergatter 4 ist zwischen den zwei Horizontalregistern 3a und 3b angebracht, um die Übertragung von Signalladungen zwischen dem ersten und zweiten Horizontalregister 3a und 3b zu steuern. Kanalstopper 5, 5, ... sind im Oberflächenbereich des Halbleitersubstrats an der Position angebracht, die der Unterseite des Steuergatters 4 entspricht, mit der Schrittweite eines Pixels, wie durch massive Rechteckblöcke in Fig. 3 dargestellt.
Eine Scheinbiteinheit 6 ist dadurch gebildet, daß das erste und zweite Horizontalregister 3a, 3b ausgehend von den der Bildeinheit 1 entsprechenden Abschnitten zur Seite hin verlängert sind, zu der die Signalladung übertragen wird. Die Scheinbiteinheit 6 ist vorhanden, um die zeitliche Lage oder dergleichen zu korrigieren, und ihre Bitanzahl fällt in einen Bereich von mehreren Bit bis zu mehreren zehn Bit, abhängig vom Typ der Scheinbiteinheit 6.
Eine Kontrollsignal-Einfügeeinheit 7 ist dadurch ausgebildet, daß die Horizontalregister 3a und 3b und das Steuergatter 4 ausgehend von den Bereichen, die der Bildeinheit 1 entsprechen, zur Seite entgegengesetzt zur Scheinbiteinheit 6 verlängert sind, und zwar mit einer Bitanzahl, die im wesentlichen derjenigen der Scheinbiteinheit 6 entspricht. Eine Kontrollsignal-Erzeugungseinheit 8 ist so ausgebildet, daß sie die Signalladung, die als Kontrollsignal dient, an die Kontrollsignal-Einfügeeinheit 7 liefert. Diese Kontrollsignal-Erzeugungseinheit 8 besteht aus einem Eingangsquellenbereich 9, einem ersten Eingangsgatter 10a und einem zweiten Eingangsgatter 10b, wie es in Fig. 4 dargestellt ist.
Während der Eingangsquellenbereich 9 in Fig. 4 in der Form eines Einheitsbitkörpers dargestellt ist, dessen Bitanzahl mit der der Kontrollsignal-Einfügeeinheit 8 übereinstimmt, besteht der Eingangsquellenbereich 9 bei der tatsächlichen Ausführung aus unabhängigen Bits, um Signalladungen über einer vorgegebenen Menge zu erzeugen, genauer gesagt, Signalladungen mit einem Pegel über dem des erforderlichen Kontrollsignals, mit vorgegebener zeitlicher Lage. Die Eingangsgatter 10a und 10b werden mit Übertragungspulsen und Übertragungssignalen, die als Kontrollsignale innerhalb des Eingangsguellenbereichs 9 dienen, an die Horizontairegister 3a und 3b versorgt. Dabei sind die Eingangsgatter 10a und 10b so ausgebildet, daß sie die Menge an Signalladungen durch die Potentialdifferenz auf Grundlage der zugeführten Spannungsdifferenz auf einen konstanten Wert begrenzen. Die zeitliche Lage, mit der das Kontrollsignal erzeugt wird, wird später detaillierter beschrieben.
Eine erste und eine zweite Ausgangseinheit 11a, 11b sind so ausgebildet, daß sie die vom ersten und zweiten Horizontalregister 3a und 3b übertragenen Signalladungen in Spannungen umsetzen und diese ausgeben. Eine erste und eine zweite CDS- Schaltung 12a, 12b sind so ausgebildet, daß sie Störsignale (Rücksetz-Störsignale) aus den Signalen von der ersten und der zweiten Ausgangseinheit 11a, 11b entfernen, und Verstärker 13a, 13b, deren Verstärkung geregelt werden kann, sind so ausgebildet, daß sie die Ausgangssignale der ersten und zweiten CDS-Schaltung 12a, 12b verstärken. Mindestens einer der zwei Verstärker 13a, 13b, z.B. der Verstärker 13a, muß so konzipiert sein, daß seine Verstärkung geregelt werden kann. Die Ausgangseinheit 11a innerhalb des Festkörper- Bildaufnehmers, die CDS-Schaltung 12a und der Verstärker 13a, die beide außerhalb des Festkörper-Bildaufnehmers liegen, bilden ein erstes Schaltungssystem (erster Kanal), und die Ausgangseinheit 11b innerhalb des Festkörper-Bildgebers, die CDS-Schaltung 12b und der Verstärker 13b, die beide außerhalb des Festkörper-Bildgebers liegen, bilden ein zweites Schaltungssystem (zweiter Kanal).
Eine Signalverarbeitungsschaltung 14 tastet jeweilige Farbsignale ab, wie sie von den Verstärkern 13a, 13b ausgegeben werden, und sie verarbeitet weiterhin die abgetasteten Farbsignale, um dadurch das Luminanzsignal Y und die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y für rot und blau zu erzeugen.
Eine Verstärkungskorrekturschaltung 15 besteht aus einer ersten und einer zweiten Abtast-Halte-Schaltung 16a, 16b zum Abtasten von Kontrollsignalen aus den Ausgangssignalen des ersten und zweiten Verstärkers 13a, 13b, und einer Vergleichsschaltung 17 zum Vergleichen der Ausgangssignale der ersten und der zweiten Abtast-Halte-Schaltung 16a, 16b. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 17 wird an einen Verstärker geliefert, dessen Verstärkung geregelt werden kann, z.B. als Verstärkungseinstellsignal an den Verstärker 13a. Wenn der Pegel des aus dem Ausgangssignal des ersten Verstärkers 13a abgetasteten Kontrollsignals niedriger als der des aus dem Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 13b abgetasteten Kontrollsignals ist, geht das Verstärkungseinstellsignal z.B. auf hoch, um die Verstärkung des ersten Verstärkers 13a zu erhöhen. Umgekehrt geht das Verstärkungseinstellsignal z.B. auf niedrig, um die Verstärkung des ersten Verstärkers 13a zu verringern, wenn der erstere Pegel niedriger als der letztere ist.
Alternativ können zwei Ausgangssignale entgegengesetzter Phasen von der Vergleichsschaltung 17 als Verstärkungseinsteilsignale an den ersten und zweiten Verstärker 13a, 13b geliefert werden. In diesem Fall wird, wenn der Pegel des aus dem Ausgangssignal des ersten Verstärkers 13a abgetasteten Kontrollsignals niedriger als der des aus dem Ausgangssignal des zweiten Verstärkers 13b abgetasteten Kontrollsignals ist, die Verstärkung des ersten Verstärkers 13a erhöht, während die Verstärkung des zweiten Verstärkers 13b verringert wird. Umgekehrt wird die Verstärkung des ersten Verstärkers 13a verringert, während die Verstärkung des zweiten Verstärkers 13b erhöht wird, wenn der erstere Pegel höher als der letztere ist.
Die Fig. 5A, 5B und 5C sind jeweilige zeitbezogene Steuerdiagramme, die ein Beispiel für die Art veranschaulichen, wie das Kontrollsignal erzeugt wird.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird das Kontrollsignal in jeder Horizontalperiode während der horizontalen Austastlücke erzeugt. Wie es in den Fig. 5A bis 5C dargestellt ist, wird synchron mit einem Horizontal-Synchronisiersignal HD, anders gesagt, während der Horizontal-Austastlücke, eine Signalladung mit konstantem Wert vom Eingangsquellenbereich 9 mittels der Eingangsgatter 10a, 10b als Kontrollsignal in die Horizontairegister 3a, 3b injiziert. Dann wird ein Kontrolisignal mit den Ausgangssignalen der Festkörper-Bildaufnehmereinheit (zwei Ausgangssignale werden erzeugt, jedoch ist der Einfachheit halber nur ein Ausgangssignal dargestellt) mit einer Verzögerungszeit erzeugt, die geringfügig länger als eine Horizontalperiode ist, und zwar nachdem die Signalladung in die Horizontalregister 3a, 3b eingefügt wurde. Das Kontrollsignal im Ausgangssignal der ersten Ausgangseinheit 11a sowie das Kontrollsignal im Ausgangssignal der zweiten Ausgangseinheit 11b haben beide denselben Pegel, da die Menge der Signalladungen, wie sie vom Eingangsquellenbereich 9 in die Horizontalregister 3a, 3b übertragen wird, durch die Eingangsgatter 10a, 10b begrenzt ist. Die zeitliche Lage, mit der die Kontrollsignale in den Ausgangssignalen erzeugt werden, wird mit der des Scheinbits in Übereinstimmung gebracht (jedoch mit der Verzögerung um eine Horizontalperiode nach dem Eingeben der Signalladung in die Horizontairegister 3a, 3b). Ferner wird die Dauer der Periode, in der das Kontrollsignal erzeugt wird, so ausgewählt, daß sie im wesentlichen mit der Scheinbitperiode übereinstimmt, da verhindert werden muß, daß eine Regeländerung (Änderung der zeitlichen Lage der jeweiligen Signale im Ausgangssignal oder dergleichen) hinsichtlich des Ausgangssignals der Festkörper-Bildaufnehmereinheit aufgrund des Einfügens des Kontrollsignals in das Ausgangssignal auftritt. Übrigens kann die Dauer der Periode, in der das Kon trollsignal erzeugt wird (d.h. die Impulsbreite des Kontrollsignals) kürzer als die Dauer der Scheinbitperiode sein.
Ferner kann das Kontrollsignal in jeder Vertikalperiode erzeugt werden, wie es in den Fig. 6A bis 6D dargestellt ist, in denen das Bezugssymbol VD ein Vertikal-Synchronisiersignal bezeichnet.
Wenn beim vorstehend angegebenen, erfindungsgemäßen Festkörper-Bildgeber die zwei Schaltungssysteme (Kanäle), d.h. das aus der Ausgangseinheit lla, der CDS-Schaltung 12a und dem Verstärker 13a bestehende Schaltungssystem und das aus der Ausgangseinheit 11b, der CDS-Schaltung 12b und dem Verstärker 13b bestehende Schaltungssystem eine wechselseitige Verstärkungsdifferenz aufweisen, tritt diese Verstärkungsdifferenz als Pegeldifferenz zwischen den Kontrollsignalen in den Ausgangssignalen der Verstärker 13a, 13b auf. Diese Pegeldifferenz wird durch die Vergleichsschaltung 17 erfaßt, die die Ausgangssignale der Abtast-Halte-Schaltungen 16a, 16b vergleicht. Das erfaßte Signal von der Vergleichsschaltung 17 wird dazu verwendet, die Verstärkung eines der Verstärker 13a, 13b oder beider zu ändern, um die oben genannte Pegeldifferenz zu beseitigen. Demgemäß werden die Verstärkungen der Verstärker 13a, 13b so eingestellt, daß die wechselseitige Verstärkungsdifferenz beseitigt wird, wodurch ein Schaltungszustand aufrechterhalten wird, bei dem keine Verstärkungsdifferenz auf Dauer zwischen den zwei Schaltungssystemen besteht.
Daher können Schwierigkeiten wie Horizontalstreifen und Flackern, wie durch eine Verstärkungsdifferenz zwischen den zwei Schlatungssystemen hervorgerufen, vermieden werden.
Wie vorstehend beschrieben, ist die Erfindung auf einen Festkörper-Bildgeber gerichtet, der aus einem Festkörper- Bildaufnehmerelement mit zwei Ausgangseinheiten zum gleichzeitigen Gewinnen von Signalen von den zwei Ausgangseinheiten und aus einer externen Schaltung mit zwei Schaltungssystemen (Kanälen) besteht, um die von den obigen Ausgangseinheiten ausgegebenen Signale zu verarbeiten. In diesem Fall ist der erfindungsgemäße Festkörper-Bildgeber mit einer Kontrollsignal-Erzeugungseinheit, die innerhalb der Festkörper- Bildaufnehmereinheit ausgebildet ist, um Signale desselben Pegels für die zwei Ausgangseinheiten als Kontrollsignale zu erzeugen, und einer Verstärkungskorrekturschaltung versehen, um die Pegel der durch die zwei Schaltungssysteme gelieferten Kontrollsignale zu vergleichen und die Verstärkungen der zwei Schaltungssysteme so einzustellen, daß die Pegeldifferenz zwischen den beiden Schaltungen beseitigt ist.
Daher erscheint bei einem erfindungsgemäßen Festkörper Bildgeber, wenn die zwei Schaltungssysterne voneinander verschiedene Verstärkungen aufweisen, diese Pegeldifferenz zwischen Kontrollsignalen desselben Pegels, wie sie von der Kontrollsignal-Erzeugungseinrichtung über die Schaltungssysteme geliefert werden. Demgemäß wird die Pegeldifferenz durch die Verstärkungskorrekturschaltung erkannt, und die Verstärkungen der Schaltungssysteme können durch die Verstärkungskorrekturschaltung so eingestellt werden, daß die Pegeldifferenz beseitigt wird. Demgemäß kann die Verstärkungsdifferenz zwischen den zwei Schaltungssystemen (Kanälen) beseitigt werden und es kann auch verhindert werden, daß horizontale Streifen und Flackern aufgrund der obigen Verstärkungsdifferenz auftreten.
Ferner besteht beim erfindungsgemäßen Festkörper-Bildgeber die Festkörper-Bildaufnehmereinheit aus zwei Horizontalregistern mit auf der Übertragungsseite vorhandenen Scheinbits, wobei die zwei Signale über die Ausgangseinheiten gleichzeitig von den zwei Horizontalregistern ausgegeben werden. In diesem Fall enthält das Festkörper-Bildaufnehmerelement eine Kontrollsignal-Erzeugungseinrichtung zum Liefern von Signalladungen desselben Werts als Kontrollsignale an zwei Horizontalregister, wodurch die Signalladungen von der Kontrollsignal-Erzeugungseinrichtung so an die jeweiligen Horizontalregister geliefert werden, daß diese Kontrollsignale während der Scheinbit-Ausgabeperiode ausgegeben werden.
Daher ist beim erfindungsgemäßen Festkörper-Bildgeber die Scheinbit-Ausgabeperiode nur vorhanden, um die zeitliche Lage einzustellen. Demgemäß ist das Signal während dieser Periode weder das Videosignal noch wird es als Videosignal verarbeitet. Demgemäß kann, wenn die Kontrollsignale während dieser Periode ausgegeben werden, die Verstärkungsdifferenz zwischen den zwei Horizontalregistern durch die Kontrollsignale beseitigt werden, ohne daß die Regel hinsichtlich der zeitlichen Lage modifiziert wird, mit der das Festkörper- Bildaufnehmerelement das Ausgangssignal gewinnt.

Claims

1. Festkörper-Bildgeber, in dem eine Festkörper-Bildaufnehmereinheit mit einem Array photoelektrischer Wandlerelemente zum Wandeln einfallenden Lichts vorhanden ist und der folgendes aufweist:

- zwei Horizontalregister (3a, 3b);

- zwei Ausgangseinheiten (11a, 11b), von denen jede mit dem jeweiligen Horizontalregister (3a, 3b) verbunden ist; und

- eine externe Signalverarbeitungsschaltung, die außerhalb der Festkörper-Bildaufnehmereinheit liegt und aus zwei Verarbeitungsschaltungskanälen besteht, um Signale von den zwei Ausgangseinheiten zu verarbeiten;

dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Festkörper-Bildaufnehmereinheit (1) eine Kontrollsignal-Erzeugungseinrichtung (8) vorhanden ist, um Kontrollsignale mit demselben Pegel zu erzeugen und jeweils über die Ausgabeeinheiten (11a, 11b) auszugeben, und sie ein Eingangsquellengebiet (9) zum Erzeugen von dem einfallenden Licht entsprechenden Signalladungen sowie ein erstes und ein zweites Eingangsgatter (10a, 10b) aufweist, um die Signalladungen getrennt an die zwei Horizontalregister (3a, 3b) zu übertragen und um das Ausmaß der an die zwei Horizontalregister (3a, 3b) zu übertragenden Signalladungen zu steuern; und daß

- die externe Signalverarbeitungsschaltung eine Verstärkungskorrekturschaltung (15) aufweist, um die Pegel der durch die zwei Verarbeitungsschaltungskanäle geführten Kontrollsignale zu vergleichen und die Verstärkung mindestens eines der zwei Verarbeitungsschaltungskanäle so einzustellen, daß eine Pegeldifferenz zwischen den zwei Verarbeitungsschaltungskanälen beseitigt ist.

2. Festkörper-Bildgeber nach Anspruch 1, bei dem die Festkörper-Bildaufnehmereinheit (1) ferner folgendes aufweist:

- Vertikalübertragungsregister (2) zum Übertragen von Ladungen der Lichtempfangselemente in vertikaler Richtung; und

- ein Steuergate (4) zwischen dem ersten und dem zweiten Horizontalregister (3a, 3b), wobei die Kontrollsignal-Erzeugungseinrichtung (8) gleichzeitig Kontrollsignale in das erste und zweite Horizontalregister (3a, 3b) eingibt.

3. Festkörper-Bildgeber nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem die Ladungen der mehreren auf Matrixweise angeordneten Lichtempfangselemente unabhängig voneinander gelesen werden.

4. Festkörper-Bildgeber nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem jeder der zwei Verarbeitungsschaltungskanäle eine korrelierende Doppelabtastschaltung (16a, 16b) und einen Verstärker (13a, 13b) mit einstellbarer Verstärkung aufweist, der mit dem Ausgangssignal der korrelierenden Doppelabtastschaltung versorgt wird, wobei ein Paar in den zwei Verarbeitungsschaltungskanälen enthaltener Kontrollsignale abgetastet und gehalten werden und die Verstärkung des Verstärkers mit einstellbarer Verstärkung eines der zwei Verarbeitungsschlatungssysteme durch ein Ausgangssignal verändert werden kann, das davon herrührt, daß die abgetasteten und gehaltenen Ausgangssignale durch einen Komparator (17) verglichen werden.

5. Festkörper-Bildgeber nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die Festkörper-Bildaufnehmereinheit (1) folgendes aufweist:

- eine Scheinbiteinheit (6), die dadurch hergestellt ist, daß die zwei Horizontairegister (3a, 3b) ausgehend von den der Bildaufnehmereinheit (1) entsprechenden Abschnitten zu derjenigen Seite hin verlängert sind, zu der die Signalladung übertragen wird, wobei Scheinbits (6) erzeugt werden und gleichzeitig von der Übertragungsseite der Horizontalregister (3a, 3b) über die Ausgabeeinheiten (11a, 11b) ausgegeben werden;

- wobei die Kontrollsignal-Erzeugungseinrichtung Signalladungen derselben Größe als Kontrollsignale an die Horizontalregister (3a, 3b) liefert, und Signalladungen von der Pilotsignal-Erzeugungseinrichtung so an die Horizontalregister (3a, 3b) geliefert werden, daß die Kontrollsignale während einer Scheinbit-Ausgabeperiode ausgegeben werden.