DE69326489T2

DE69326489T2 - Festkörperbildaufnahmevorrichtung

Info

Publication number: DE69326489T2
Application number: DE69326489T
Authority: DE
Inventors: Yuji Kokubo
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-02-18
Filing date: 1993-02-17
Publication date: 2000-04-27
Anticipated expiration: 2013-02-18
Also published as: KR100274417B1; EP0557062B1; KR930018973A; EP0557062A3; US5298734A; EP0557062A2; DE69326489D1; JPH05236359A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung, die einen Festkörperbildsensor vom Vollbild-Zwischenzeilenübertragungstyg benutzt, insbesondere auf eine Festkörperbildvorrichtung, welche die Funktion einer sog. elektronischen Blende hat.
Ein Festkörperbildsensor, wie ein CCD- (Charge Coupled Device-)Bildsensor, hat vorteilhafte Merkmale dahingehend, daß er verglichen mit einer Röhren-Bildaufnahmeeinrichtung frei von "eingebrannten " oder zurückbleibenden Bildern ist, eine hohe Stoßfestigkeit aufweist und sich zur Miniaturisierung von Videokameras eignet. In Videokameras, die an Standard-Fernsehsysteme, wie NTSC-Systeme, angepaßt sind, welche ein Verschachtelungsabtastsystem benutzen, wird ein CCD-Bildsensor eingesetzt, in dem Bildsignale von Pixeln ungeradzahliger Halbbilder und solcher von Pixeln geradzahliger Halbbilder abwechselnd in Intervallen von 1-Teilbild- Perioden (1/60-Sekunde im Falle des NTSC-Systems) ausgelesen werden.
Der Festkörperbildsensor, wie der zuvor beschriebene CCD- Bildsensor, kann entsprechend der Art des Übertragungssystems, das zum Ausgeben von elektrischen Bildaufnahme-Ladungen benutzt wird, als ein Vollbildübertragungstyp, als ein Zwischenzeilenübertragungstyp und als ein Vollbild- Zwischenzeilenübertragungstyp klassifiziert werden. In dem CCD-Bildsensor vom Zwischenzeilenübertragungstyp werden z. B. 1-Halbbild-Bildaufnahme-Ladungen, die durch die lichtempfindlichen Elemente erzeugt sind, in Intervallen von 1-Teilbild-Perioden durch Sensortorimpulse zu Vertikal- Übertragungsregistern übertragen, damit sie auf diese Weise über Horizontal-Übertragungsregister zeilensequentiell aus dem Vertikal-Übertragungsregister ausgelesen werden.
Andererseits ist ein sog. Kontinuierlichabtast-CCD- oder PS-CCD-Bildsensor, in dem ein Horizontalübertragungstor für zwei horizontale Zeilen vorgesehen ist, so daß Bildaufnahmesignale aus Pixeln ungeradzahliger Halbbilder und solche aus Pixeln geradzahliger Halbbilder in ihrer Gesamtheit während einer 1-Teilbild-Periode ausgelesen werden, zur Benutzung in Hochauflösungs-Videokameras, wie in sog. High- Vision-Fernsehsystemen, vorgestellt worden.
Nebenbei bemerkt wurde auch ein CCD-Bildsensor des Typs vorgestellt, der die Funktion einer elektronischen Blende zum elektronischen Steuern der wirksamen Ladungsspeicherperioden der lichtempfindlichen Elemente hat. Bei dem CCD- Bildsensor, der die Funktion der elektronischen Blende hat, wird ein Blendensteuerimpuls zum Übergeben von Bildaufnahme-Ladungen der lichtempfindlichen Elemente an eine Überlaufsenke zum Steuern der Belichtungszeit, d. h. der wirksamen Ladungsspeicherperiode, an dessen Substrat gelegt, wie dies in Fig. 4 gezeigt ist. In dieser Figur sind ein Blendensteuerimpuls φSP1/1000 der eine wirksame Ladungsspeicherperiode T1/1000 einer Dauer von 1/1000 s ergibt, und ein Blendensteuerimpuls φSP1/700, der eine wirksame Ladungsspeicherperiode einer Dauer von 1/700 s ergibt, mit Zeitintervallen von Zeitpunkten t&sub1;, t&sub2; der letzten der Blendensteuerimpulse φSP1/1000, φSP1/700 an bis zu einem Zeitpunkt t&sub0; des ersten der Sensortorimpulse φSG, die jeweilige wirksame Speicherperioden T1/1000 bzw. T1/700 sind, gezeigt.
In dem herkömmlichen CCD-Bildsensor, der die Funktion der elektronischen Blende hat, ist der Endezeitpunkt der wirksamen Ladungsspeicherperiode oder der wirksamen Belichtungsperiode der Zeitpunkt ± des Sensortorimpulses φSG, so daß der Endezeitpunkt der wirksamen Belichtungsperiode für jede beliebige Blendengeschwindigkeit konstant ist, wobei der Startzeitpunkt der wirksamen Belichtungsperiode mit den Blendengeschwindigkeiten geändert wird. Umgekehrt wird bei einer Verschlußsteuerung eines mechanischen optischen Verschlusses in einer optischen Kamera, die einen Halogenidfilm benutzt, die Belichtung auf die Betätigung eines Verschlußauslösers hin gestartet, so daß die Belichtung zu einem Zeitpunkt beendet wird, der mit der Verschlußgeschwindigkeit einhergeht.
Die elektronische Blendensteuerung in dem CCD-Bildsensor ist in einer umgekehrten Weise in Beziehung zu der Verschlußsteuerung des optischen Verschlusses in einer optischen Kamera gesetzt, so daß in einer Festkörperbildaufnahmeeinrichtung, die den CCD-Bildsensor benutzt, der die Funktion der elektronischen Blende zum Fotografieren unbewegter Bilder hat, der Startzeitpunkt der wirksamen Belichtungsperiode dahin tendiert, sich in bezug auf den Blendenauslösungs-Betätigungszeitpunkt zu verzögern, so daß die Gelegenheit zur Blendenbetätigung verloren gehen kann. Bei einer industriellen Anwendung wird, wenn versucht wird, die Funktion der elektronischen Blende beim Fotografieren eines Objekts auszulösen, das auf einer Fließstraße mit automatischem Werkstücktransport transportiert wird, der Startzeitpunkt der wirksamen Belichtungsperiode verzögert, was es schwierig macht, das Objekt zuverlässig zu fotografieren.
Nebenbei bemerkt wird mit der Funktion einer elektronischen Blende in dem zuvor beschriebenen CCD-Bildsensor, da die Blendensteuerung durch Anlegen eines Blendensteuerimpulses an deren Substrat durchgeführt wird, an einer Grenze des Blendensteuerimpulses in einer bekannten Weise eine Störspannung erzeugt, die als Blendenstufe (stufenartige Schwankungen der Substratspannung, die durch die Betätigung der elektronischen Blende in jeder Horizontalaustastperiode verursacht wird) bekannt ist. Eine solche Verschlechterung der Bildqualität ergibt sich durch die Blendenstufe auch dann, wenn der CCD-Bildsensor in einer Videokamera benutzt wird.
Der Gegenstand des US-Patents Nr. 4,984,002, das dem Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung erteilt wurde und dem Patent GB-A-2 227 391 äquivalent ist, ist zur Überwindung des zuvor erwähnten Problems vorgeschlagen worden. In Übereinstimmung mit diesem System nach dem Stand der Technik wird die ausgegebene Zeit, welche von einem Zeitpunkt an, zu dem ein Triggersignal zugeführt wird, bis zu dem nächsten Vertikal-Synchronisierungssignal abläuft, zum Aufrechterhalten des konstanten Startzeitpunkts des wirksamen Belichtungsintervalls gesteuert.
Es sei angemerkt, daß die Videokamera, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, häufig in der Praxis angewendet wird, in welchem Fall es häufig erwünscht ist, einer Videokamera zur Synchronisierung von Videosignalen externe Synchronisierungssignale zuzuführen.
Mit dem System gemäß dem US-Patent Nr. 4,984,002 können, da der Zeitpunkt des nächsten Vertikal-Synchronisierungssignals durch den Zeitpunkt des Triggersignals bestimmt wird, keine Videosignale erzeugt werden, die mit den externen Synchronisierungssignalen synchronisiert sind.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung zu schaffen, durch die der Startzeitpunkt der wirksamen Belichtungszeit konstant gehalten werden kann und durch die Videosignale erzeugt werden können, die mit externen Synchronisierungssignalen synchronisiert werden können.
Die vorliegende Erfindung sieht eine Festkörperbildaufnahmevorrichtung vor, die einen Festkörperbildsensor umfaßt, der enthält:
eine Vielzahl von lichtempfindlichen Elementen, die in einer Matrix von Zeilen und Spalten zum Speichern elektrischer Ladungen, die in Reaktion auf darauf auftreffendes Licht entstehen, angeordnet sind,
eine Vielzahl von Vertikalschieberegistern, wovon jedes mit einer Spalte der lichtempfindlichen Elemente zum Empfangen elektrischer Ladungen aus den lichtempfindlichen Elementen in Reaktion auf ein Sensortorsignal verbunden ist,
ein Speichermittel, das mit den Vertikalschieberegistern zum Empfangen elektrische Ladungen aus den Vertikalschieberegistern in Reaktion auf ein erstes Übertragungssignal verbunden ist,
ein Horizontalschieberegistermittel, das mit dem Speichermittel zum Empfangen elektrischer Ladungen aus dem Speichermittel in Reaktion auf ein zweites Übertragungssignal zum Ausgeben elektrischer Ladungen aus dem Festkörperbildsensor Spalte für Spalte verbunden ist,
eine Überlaufsenke, die mit den lichtempfindlichen Elementen zum Empfangen elektrischer Ladungen aus den lichtempfindlichen Elementen in Reaktion auf ein Schließsignal zum Ableiten der elektrischen Ladungen, die in den lichtempfindlichen Elementen in deren Gesamtheit gespeichert sind, verbunden ist, und
ein Treibermittel zum Zuführen des Schließsignals, des Sensortorsignals und der ersten und zweiten Übertragungssignale zu dem Festkörperbildsensor.
Das Treibermittel führt dem Bildsensor zum Ableiten irgendwelcher wirkungsloser elektrischer Ladungen, die in den lichtempfindlichen Elementen gespeichert sind, das Schließsignal zu, und die Sensortorsignale werden den Vertikalschieberegistern nach Ablauf einer wirksamen Speicherperiode seit dem Zuführungszeitpunkt des Schließsignals zum Übertragen der wirksamen elektrischen Ladungen, die in den lichtempfindlichen Elementen gespeichert sind, zugeführt. Das erste Übertragungssignal wird vor dem Zuführungszeitpunkt des Schließsignals innerhalb einer gegenwärtigen Vertikalaustastperiode zugeführt, so daß die wirksamen elektrischen Ladungen, die in Reaktion auf das Sensortor signal, welches zwischen einem Zuführungszeitpunkt eines vorhergehenden Schließsignals und einem gegenwärtigen Schließsignal ausgegeben ist, zu den Vertikalschieberegistern übertragen sind, zu dem Speichermittel übertragen werden, während das zweite Übertragungssignal während einer Periode, die durch den Zuführungszeitpunkt des Schließsignals während der gegenwärtigen Vertikalaustastperiode und dem Zuführungszeitpunkt des dem gegenwärtigen Schließsignal folgenden nächsten ersten Übertragungssignals definiert ist, zugeführt wird, so daß die wirksamen elektrischen Ladungen Spalte für Spalte zu einem Ausgang übertragen werden.
Es ist zutreffend, daß aus der früheren Veröffentlichung IEEE TRANSACTIONS ON CONSUMER ELECTRONICS vol. 36, no. 4, November 1990, NEW YORK US, Seiten 859 bis 865, ABE ET AL. "400K PIXEL FULL FRAME READING OUT FIT-CCD COLOR PICK UP SYSTEM" (s. Kapitel 3 u. 4 und Fig. 3 u. Fig. 4) eine ähnliche CCD-Bildaufnahmevorrichtung vom Zwischenzeilenübertragungstyp bekannt ist. Der vorliegende Anspruch 1 gibt jedoch an, daß das erste Übertragungssignal (φRM&sub1;&submin;&sub4;) vor dem Blendensignal (φSP) innerhalb der Vertikalaustastperiode zugeführt wird. Gemäß 4 des vorstehend genannten Dokuments wird das Blendensignal nicht innerhalb der Vertikalaustastperiode zugeführt, sondern in der Horizontalaustastperiode, die der Vertikalaustastperiode unmittelbar vorhergeht, in welcher das erste Übertragungssignal (HT) zugeführt wird. Anspruch 1 gibt auch an, daß das zweite Übertragungssignal (φST&sub1;&submin;&sub4;) während einer Periode zugeführt wird, die durch den Zeitpunkt des nächsten ersten Übertragungssignals (φIM&sub1;&submin;&sub4;), das dem gegenwärtigen Blendensignal folgt, definiert ist. Gemäß Fig. 4 des vorstehend genannten Dokuments wird das zweite Übertragungssignal (LS) in der Periode nach dem ersten Übertragungssignal (HT) und vor dem Blendensignal (FS) zugeführt.
Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels und den Ansprüchen ersichtlich.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
Fig. 2 zeigt eine schematische Draufsicht, die den Aufbau eines Kontinuierlichabtast-CCD-Bildsensors darstellt, der in der in Fig. 1 gezeigten Festkörperbildaufnahmevorrichtung benutzt wird.
Fig. 3 zeigt ein Impuls/Zeit-Diagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Festkörperbildaufnahmevorrichtung.
Fig. 4 zeigt ein Impuls/Zeit-Diagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsweise einer herkömmlichen Festkörperbildaufnahmevorrichtung, die den Festkörperbildsensor benutzt, der eine Funktion einer elektronischen Blende hat.
Im folgenden wird ein veranschaulichendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren im einzelnen erklärt.
Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist wie zum Beispiel in dem Blockschaltbild in Fig. 1 gezeigt aufgebaut.
Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung, welche in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt einen CCD-Bildsensor 1 vom 2-Zeilen-Auslesetyp, einen Signalprozessor 2, dem zwei Zeilen von Bildsignalen zugeführt werden, die gleichzeitig aus dem CCD- Bildsensor 1 ausgelesen sind, einen Kodierer 3, dem die Bildsignale zugeführt werden, die durch den Signalprozessor 2 verarbeitet sind, einen Ausgabepufferspeicher 4 zum Ausgeben der Videosignale, die von dem Kodierer 3 ausgegeben sind, über einen Ausgangsanschluß 5, eine CCD-Treiberschaltung 6 zum Treiben des CCD-Bildsensors 1 und eine Steuereinrichtung 7 zum Steuern des Betriebs dieser Einheiten 1 bis 6.
Der zuvor beschriebene CCD-Bildsensor ist ein CCD-Bildsensor vom Vollbild-Zwischenzeilenübertragungs- (FIT-)Typ, der umfaßt: eine Bildaufnahmeeinheit IM, die aus einer Matrixanordnung von lichtempfindlichen Elementen S. wie Photodioden, auf einer Bildaufnahmeoberfläche, die Pixeln ungeradzahliger Halbbilder und Pixeln geradzahliger Halbbilder zugeordnet sind, besteht, und eine Bildspeichereinheit ST, zu der elektrische Ladungen, die durch die lichtempfindlichen Elemente S erzeugt sind, über Vertikal-Übertragungsregister IMVREG übertragen werden, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Das bedeutet, daß der Bildsensor ein Kontinuierlichabtast- (PS-)CCD-Bildsensor ist, in dem zwei Zeilen elektrischer Ladungen, die durch die lichtempfindlichen Elemente S erzeugt sind, gleichzeitig aus der Bildspeichereinheit ST über zwei Horizontal-Übertragungsregister HREG1, HREG2 zum Ausgeben elektrischer Ladungen für die Gesamtheit von Pixeln, d. h. der Pixel eines Vollbildes oder zweier Halbbilder, als Bildaufnahmesignale für jedes Halbbild durch Auslesen zweier Zeilen der elektrischen Ladungen gleichzeitig ausgelesen werden. Bei diesem Kontinuierlichabtast- Bildsensor 1 ist hinter einem "Verschmierungs"-Tor SMG eine "Verschmierungs"-Senke VSD längs dem Horizontal-Übertragungsregister HREG2 zum Ableiten von "Verschmierungs"-Komponenten vorgesehen. Der PS-Bildsensor 1, welcher eine solche "Verschmierungs"-Senke hat, ist bereits durch den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung zur praktischen Anwendung gebracht worden.
Der Signalprozessor 2 verarbeitet die Bildaufnahmesignale für zwei Zeilen, welche gleichzeitig aus dem CCD-Bildsensor 1 ausgelesen wurden, mit beispielsweise einer sog. Gamma- Korrektur, um Zeile für Zeile Bildaufnahmesignale zu erzeugen, die dem zuvor erwähnten Kodierer 3 zugeführt werden, in dem in Übereinstimmung mit dem vorgegebenen Fernsehsystem aus den Zeile-für-Zeile-Bildaufnahmesignalen, die von dem Signalprozessor 2 zugeführt werden, Videosignale erzeugt werden. Die Videosignale, welche als ein Kodiererausgangssignal erzeugt sind, werden über den 75-Ohm-Ausgangsimpedanz-Ausgabepufferspeicher 4 an dem Ausgangsanschluß 5 ausgegeben.
Die Steuereinrichtung 7 umfaßt einen Taktgenerator 8 zum Erzeugen von Systemtakten für die Festkörperbildaufnahmevorrichtung, einen Synchronisierungssignalgenerator 9 zum Zuführen von Synchronisierungssignalen und Austastsignalen zu dem Kodierer 3 und einen Zeitsteuersignalgenerator 10 zum Zuführen verschiedener Zeitsteuersignale zu dem Signalprozessor 2 und der CCD-Treiberschaltung 6. Die CCD-Treiberschaltung erzeugt auf der Grundlage von Zeitsteuersignalen, die von dem Zeitsteuersignalgenerator 10 zugeführt werden, einen Blendensteuerimpuls φSP zum Ableiten von Bildaufnahme-Ladungen, die von den jeweiligen photoelektrischen Wandlerelementen oder lichtempfindlichen Elementen S in der Bildaufnahmeeinheit IM gewonnen sind, in eine Überlaufsenke, Sensortorimpulse φSG, φSG2 zum Übertragen von Bildaufnahme-Ladungen, die durch lichtempfindlichen Elemente S in der Bildaufnahmeeinheit Im erzeugt werden, zu den Vertikal-Übertragungsregistern IMVREG, Vertikal-Übertragungsimpulse φIM&sub1; bis φIM&sub4; zum Vertikal-Übertragen von Signalladungen in den Vertikal-Übertragungsregistern IMVREG in der Bildaufnahmeeinheit IM, Vertikal-Übertragungsimpulse φST&sub1; bis φST&sub4; zum Vertikal-Übertragen von Signalladungen in den Vertikal-Übertragungsregistern STVREG in der Bildspeichereinheit ST zu Horizontal-Übertragungsregistern HREG1, HREG2, Übertragungsimpulse φVH&sub1;, φVH&sub2; zum Übertragen von Signalladungen von dem Vertikal-Übertragungsregister STVREG in der Bildspeichereinheit ST zu Horizontal-Übertragungsregistern HREG1 u. HREG2f Vertikal-Übertragungstorimpulse φHHG zum Vertikal-Übertragen von Signalladungen von dem ersten Horizontal-Übertragungsregister HREG1 zu dem zweiten Horizontal-Übertragungsregister HREG2, einen Verschmierungs-Torimpuls φSMG zum Öffnen des Verschmierungs-Tors SMG zum Ableiten von Verschmierungs-Komponenten in die Verschmierungs-Senke VSD und Horizontal-Übertragungsimpulse φH&sub1;, φH&sub2; zum Horizontal-Übertragen von Signalladungen in den Horizontal-Übertragungsregistern HREG1 u HREG2, diese Impulse dem CCD-Bildsensor 1 zuzuführen.
Die Steuereinrichtung 7 führt die folgenden Steueroperationen durch;
Die Festkörperbildaufnahmevorrichtung führt eine Bildaufnahmeoperation mit 562,5 Zeilen/Halbbild und 60 Halbbildern/s in Übereinstimmung mit dem sog. High-Vision-System durch. Der Synchronisierungssignalgenerator 9 führt dem Kodierer 3 die Synchronisierungssignale und Austastsignale, deren Zeitpunkte in Übereinstimmung mit dem High-Vision- System eingestellt sind, zu. Andererseits führt der Zeitsteuersignalgeneratör 10 dem Signalprozessor 2 oder der CCD-Treiberschaltung 6 verschiedene Zeitsteuersignale zu, und zwar in einer zeitlichen Relation zu den durch den Synchronisierungssignalgenerator 9 erzeugten Synchronisierungssignalen, die mit dem High-Vision-System übereinstimmt, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.
Zu einem Zeitpunkt ts in Richtung des Endes der Hochgeschwindigkeitsübertragung führt die CCD-Treiberschaltung 6 während der Vertikalaustastperiode TVBLK dem Substrat des CCD-Bildsensors I einen alleinigen Blendensteuerimpuls φSP zu. Dieser Blendensteuerimpuls φSP verursacht, daß Bildaufnahme-Ladungen, die in den jeweiligen photoelektrischen Wandlerelementen S in der Bildaufnahmeeinheit IM erzeugt sind, in die Überlaufsenke abgeleitet werden. Der Blendensteuerimpuls φSP weist eine Impulsbreite auf, die ausreichend ist, um die Bildladungen in den lichtempfindlichen Elementen S in die Überlaufsenke abzuleiten. Da der Blendensteuerimpuls φSP auf diese Weise zu einem vorbestimmten Zeitpunkt innerhalb der Vertikalaustastperiode TVBLK ohne Abhängigkeit von der Blendengeschwindigkeit erzeugt wird, ist er nicht für eine Verschlechterung der Bildqualität, die ansonsten durch die Blendenstufe verursacht wird, verantwortlich.
Nach Ablauf einer vorbestimmten Belichtungsperiode TEXP seit dem Zeitpunkt des Blendensteuerimpulses φSP führt die CCD-Treiberschaltung 6 dem Sensortor der Bildaufnahmeeinheit IM Sensortorimpulse φSG&sub1; u. φSG&sub2; zu.
Dies verursacht, daß Bildaufnahme-Ladungen, die in den lichtempfindlichen Elementen S in der Bildaufnahmeeinheit IM seit dem Zeitpunkt ts des Blendensteuerimpulses φSP gespeichert sind, zu den Zeitpunkten SG&sub1;, SG&sub2; zu dem Vertikal-Übertragungsregister IMVREG übertragen werden. Das bedeutt, daß die Bildaufnahme-Ladungen, welche während einer vorbestimmten Belichtungsperiode TEXP gewonnen sind, mit dem Zeitpunkt ts des Blendensteuerimpulses φSP als dem Belichtungs-Startzeitpunkt von den jeweiligen lichtempfindlichen Elementen S der Bildaufnahmeeinheit IM zu dem Vertikal-Übertragungsregister IMVREG übertragen werden. Der Startzeitpunkt der Belichtungsperiode TEXP, d. h. der wirksamen Ladungsspeicherperiode, ist der Zeitpunkt ts des Blendensteuerimpulses φSP und ist demzufolge konstant. Fig. 3 zeigt die Sensortorimpulse φSG&sub1; u. φSG&sub2; für die Belichtungsperiode von 1/2000 s, während sie die Sensortorimpulse φSG&sub1; u. φSG&sub2; für die Belichtungsperiode von 1/4000 s zeigt.
Nebenbei bemerkt sendet die CCD-Treiberschaltung 6 während der Hochgeschwindigkeits-Übertragungsperiode TAS seit dem Zeitpunkt tA bis zu dem Zeitpunkt ts, die innerhalb der Vertikalaustastperiod TVBLK gegeben ist, Hochgeschwindigkeits-Vertikal-Übertragungsimpulse φIM&sub1; bis φIM&sub4; und φST&sub1; bis φST&sub4; zu dem Vertikal-Übertragungsregister IMVREG und dem Vertikal-Übertragungsregister STVREG der Bildspeichereinheit ST aus.
Dies verursacht, daß die Bildaufnahme-Ladungen, welche zu den Zeitpunkten der Sensortorimpulse φSG&sub1;, φSG&sub2; von den lichtempfindlichen Elementen S der Bildaufnahmeeinheit IM zu dem Vertikal-Übertragungsregister IMVREG übertragen sind, von dem Vertikal-Übertragungsregister IMVREG der Bildaufnahmeeinheit IM zu dem Vertikal-Übertragungsregister STVREG der Bildspeichereinheit ST mit einer erhöhten Übertragungsgeschwindigkeit während der Hochgeschwindigkeits- Übertragungsperiode TAS übertragen werden.
Vor der Hochgeschwindigkeits-Übertragungsperiode TAS ist eine Hochgeschwindigkeits-Übertragungsperiode TBA vorgesehen. Während dieser Hochgeschwindigkeits-Übertragungsperiode TBA werden dem Vertikal-Übertragungsregister STVREG der Bildspeichereinheit ST von der CCD-Treiberschaltung 6 Hochgeschwindigkeits-Übertragungsimpulse φST&sub1; bis φST&sub4; zugeführt. Das Öffnen des Vertikal-Übertragungstors HHG durch den Vertikal-Übertragungstorimpuls φHHG während der Hochgeschwindigkeits-Übertragungsperioden TAS u. TBA und auch das Öffnen des Verschmierungs-Tors SMG durch den Verschmierungs-Torimpuls φSMG verursacht, daß unwirksame Ladungen in dem Vertikal-Übertragungsregister STVREG in der Bildspeichereinheit ST aus dem Horizontal-Übertragungsregister HREG über das Verschmierungs-Tor SMG in die Verschmierungs-Senke VSD abgeleitet werden, während verursacht wird, daß unwirksame Ladungen, die während der Hochgeschwindigkeits-Übertragungsperiode TBA mit einer hohen Geschwindigkeit zu dem Vertikal-Übertragungsregister STVREG der Bildspeichereinheit ST übertragen wurden, während der nächsten folgenden Hochgeschwindigkeits-Übertragungsperiode aus dem Horizontal-Übertragungsregister HREG über das Verschmierungs-Tor SMG in die Verschmierungs-Senke VSD abgeleitet werden.
Die CCD-Treiberschaltung 6 sendet während der normalen Übertragungsperiode TSB mit Ausnahme der Hochgeschwindigkeits-Übertragungsperioden TAS, TBA jeden der Vertikal- Übertragungsimpulse ST&sub1; bis ST&sub4; für jede H-Periode aus, während Übertragungsimpulse φVH&sub1;, φVH&sub2;, welche die Signalladungen von den Vertikal-Übertragungsregistern STVREG der Bildspeichereinheit ST zu den Horizontal-Übertragungsregistern HREG1 u HREG2 in jeder H-Periode übertragen, zu dem Übertragungs-Tor (nicht gezeigt) übertragen werden. Die Signalladungen, welche mit einer hohen Geschwindigkeit zu den Vertikal-Übertragungsregistern STVREG der Bildspeichereinheit ST übertragen wurden, werden während der gewöhnlichen Übertragungsperiode TSB über die Horizontal-Übertragungsregistet HREG1 u HREG2 ausgelesen. Während dieser Ausleseperiode wird das Verschmierungs-Tor SMG geöffnet.
Die Bildaufnahme-Ausgangssignale, welche auf diese Weise aus dem Festkörperbildsensor 1 ausgelesen sind, werden über den Signalprozessor 2 dem Kodierer 3 zugeführt und dadurch in Videosignale kodiert, die mit dem High-Vision-System übereinstimmen, bevor sie über den Ausgabepufferspeicher 4 an dem Ausgangsanschluß 5 ausgegeben werden.
Obgleich vorstehend die Bildaufnahmeoperation, welche mit dem High-Vision-System übereinstimmt, beschrieben worden ist, ist es auch möglich, Videosignale, die mit dem NTSC- System übereinstimmen, aus den Bildaufnahmesignalen, die aus dem CCD-Bildsensor 1 ausgelesen sind, zu erzeugen.

Claims

1. Festkörperbildaufnahmevorrichtung, die einen Festkörperbildsensor umfaßt, der enthält:

eine Vielzahl von lichtempfindlichen Elementen, die in einer Matrix von Zeilen und Spalten zum Speichern elektrischer Ladungen, die in Reaktion auf darauf auftreffendes Licht entstehen, angeordnet sind,

eine Vielzahl von Vertikalschieberegistern, wovon jedes mit einer Spalte der lichtempfindlichen Elemente zum Empfangen elektrischer Ladungen aus den lichtempfindlichen Elementen in Reaktion auf ein Sensortorsignal verbunden ist,

ein Speichermittel, das mit den Vertikalschieberegistern zum Empfangen elektrische Ladungen aus den Vertikalschieberegistern in Reaktion auf ein erstes Übertragungssignal verbunden ist,

ein Horizontalschieberegistermittel, das mit dem Speichermittel zum Empfangen elektrischer Ladungen aus dem Speichermittel in Reaktion auf ein zweites Übertragungssignal zum Ausgeben elektrischer Ladungen aus dem Festkörperbildsensor Spalte für Spalte verbunden ist, wobei eine Überlaufsenke mit den lichtempfindlichen Elementen zum Empfangen elektrischer Ladungen aus den lichtempfindlichen Elementen in Reaktion auf ein Schließsignal zum Ableiten der elektrischen Ladungen, die in den lichtempfindlichen Elementen in deren Gesamtheit gespeichert sind, verbunden ist,

ein Treibermittel zum Zuführen des Schließsignals, des Sensortorsignals und der ersten und zweiten Übertragungssignale zu dem Festkörperbildsensor, welches Treibermittel dem Bildsensor zum Ableiten irgendwelcher wirkungsloser elektrischer Ladungen, die in den lichtempfindlichen Elementen gespeichert sind, das Schließsignal zuführt,

wobei die Sensortorsignale den Vertikalschieberegistern nach Ablauf einer wirksamen Speicherperiode seit dem Zuführungszeitpunkt des Schließsignals zum Übertragen der wirksamen elektrischen Ladungen, die in den lichtempfindlichen Elementen gespeichert sind, zugeführt werden,

wobei das erste Übertragungssignal vor dem Zuführungszeitpunkt des Schließsignals innerhalb einer gegenwärtigen Vertikalaustastperiode zugeführt wird, so daß die wirksamen elektrischen Ladungen, die in Reaktion auf das Sensortorsignal, welches zwischen einem Zuführungszeitpunkt eines vorhergehenden Schließsignals und einem gegenwärtigen Schließsignal ausgegeben ist, zu den Vertikalschieberegistern übertragen sind, zu dem Speichermittel übertragen werden, und das zweite Übertragungssignal während einer Periode, die durch den Zuführungszeitpunkt des Schließsignals während der gegenwärtigen Vertikalaustastperiode und dem Zuführungszeitpunkt des dem gegenwärtigen Schließsignal folgenden nächsten ersten Übertragungssignals definiert ist, zugeführt wird, so daß die wirksamen elektrischen Ladungen Spalte für Spalte zu einem Ausgang übertragen werden.

2. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Zuführungszeitpunkt des Sensortorsignals veränderlich gemacht ist.

3. Festkörperbildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sensortorsignal abwechselnd den ungeradzahligen und geradzahligen Spalten der Matrix der lichtempfindlichen Elemente zugeführt wird.