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Die Erfindung betrifft eine Bildsensor- und
Anzeigevorrichtung und insbesondere eine Bildsensor- und
Anzeigevorrichtung, die für verschiedene Pixelgrößen der
Bildsensoren durch Kompensation der Bilddehnung der Bildsignale und
der nachfolgenden Anzeige verfügbar ist.
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Aus der EP 402 992 ist ein Übertragungssystem zum Übertragen
eines Videosignals bekannt. Dieses Übertragungssystem umfaßt
auch eine Anzeigevorrichtung, bei der das Signal, das von
einer Pixelquelle abgeleitet wird, zu einer
Überlagerungseinheit zum Überlagern eines Erkennungssystems bei einem
vorgegebenen Abschnitt der Zeitdauer zugeführt werden soll. Obwohl
diese Übertragungseinheit eine Einrichtung zum Verhindern von
Verzerrungen aufweist, ist es erwünscht, Verzerrungen noch
weiter zu vermeiden.
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Eine Videokamera für sowohl 9. 16 als auch 3. 4
Bildverhältnisse ist aus der EP-A1-559 478 bekannt. Eine
Anzeigevorrichtung, die versucht, die Verzerrung zu vermindern, ist aus
der EP-A2-219 638 bekannt.
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Die bekannten Bildsensoren bzw. Bildabtaster haben eine
Vielzahl von einheitlichen Bildelementen bzw. Pixel, die in einer
Matrix innerhalb eines aktiven Abbildungsbereichs
ausgerichtet sind, der ein vorgegebenes Bildschirmverhältnis hat.
Jedes der Einheitspixel führt eine photoelektrische Umwandlung
aus, um Bildsignale für sequentielle Ausleseoperationen und
den nachfolgenden Transfer zu der Anzeigevorrichtung mit
einem vorgegebenen Bildschirmverhältnis zu erzeugen. Das
Bildschirmverhältnis einer vertikalen Länge zu einer horizontalen
Länge des aktiven Abbildungsbereichs beträgt 3 : 4 bei dem
NTSC- und dem PAL-Standard, während bei den hochauflösenden
Fernsehsystemen das Bildschirmverhältnis 9 : 16 beträgt. Die
optischen Bildinformationen werden nämlich von dem Bildsensor
mit einem vorgegebenen Vertikal-Zu-Horizontal-Verhältnis des
aktiven Bildgebiets, in dem die Pixel in einer Matrix
ausgerichtet sind, in die Bildsignale umgewandelt. Die Bildsignale
werden zu der Anzeigevorrichtung zur Anzeige auf
verschiedenen Größen der standardisierten Bildschirme, wie zuvor
beschrieben wurde, übertragen.
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Bei dem hochauflösenden Fernsehsystem hat der
Anzeigebildschirm ein aktives Bildgebiet, das ein Vertikal-zu-
Horizontal-Verhältnis von 9. 16 hat, und eine Anzahl von
Abtastzeilen von 1036, mit denen die Abtastzeilen in der
Horizontalrichtung verlaufen, wie in Fig. 1 erläutert ist. Eine
Abtastzeit aller Abtastzeilen wird in einer Zeit von 1/30
Sekunde für eine zweidimensionale Anzeige ausgeführt. Der
Bildschirm weist ein Zwischenzeilenabtasten von Halbbildern A und
B auf. Das aktive Bild ist durch eine vertikale Abtastperiode
und eine horizontale Abtastperiode definiert. Das inaktive
Gebiet außerhalb des aktiven Bildgebiets, aber auf dem
Bildschirm, umfaßt ein L-förmiges Gebiet, das eine vertikale
Zeilenaustastperiode bzw. Zeilenrücklaufperiode von 89
Abtastzeilen und eine horizontale Zeilenrücklaufperiode
aufweist, wie in Fig. 1 erläutert und gezeigt ist. Das aktive
Bildgebiet hat z. B. eine vertikale Größe von 7,9 mm und eine
horizontale Größe von 14,0 mm für die Ausrichtung der
Vielzahl von Einheitspixel. Bei der Verwendung der Festkörper-
Bildsensoren sind 2.000.000 Pixel in einer Matrix derart
ausgerichtet, das 1036 Pixel in der Vertikalrichtung und 1920
Pixel in der Horizontalrichtung ausgerichtet sind, worin
jedes Pixel ein Größe von 7,6 · 7,3 Mikrometer hat. Im Fall,
das 1.300.000 Pixel ausgerichtet sind, sind 1035 Pixel in der
Vertikalrichtung ausgerichtet und 1258 Pixel in der
Horizontalrichtung ausgerichtet, wobei jedes Pixel eine Größe von
7,61 · 13,56 Mikrometer hat. Bei dem hochauflösenden
Fernsehsystem ist jedes Pixel rechteckförmig aber nicht quadratisch.
Ähnlich ist gemäß dem NTSC-Standard oder dem PAL-Standard für
hochauflösendes Fernsehen jedes Pixel rechteckförmig aber
nicht quadratisch. Im Falle eines Linsenformats von 1/2 Inch
werden 250.000 Pixel, 330.000 Pixel und 380.000 Pixel
verwendet, wobei Einheitspixel die gleiche vertikale Abmessung aber
unterschiedliche horizontale Abmessungen haben, um die
Horizontalauflösung zu verbessern. Bei dem herkömmlichen
Bildsensor ist es nämlich nicht notwendig, daß das Einheitspixel
quadratisch ist. Bei einer großen Anzahl der Pixel wird der
Auslesebetrieb der Bildsignale von den Bildsensoren bei einer
hohen Frequenz ausgeführt. Bei dem Festkörper-Bildsensor
gemäß dem Standard für hochauflösendes Fernsehen benötigen
2.000.000 Pixel 4.25 MHz und 1.300.000 Pixel 48.6 MHz.
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Bei dem Standard für hochauflösendes Fernsehen wird eine
einzelne Abtastzeile auf dem Bildschirm für 29,6 Mikrosekunden
fortgesetzt abgetastet. Das aktive Bildgebiet auf dem
Anzeigebildschirm enthält 1035 oder 1036 Abtastzeilen. Das Bild in
dem aktiven Bildgebiet des Festkörperbildsensors wird ohne
irgendeine Lücke des Bildes angezeigt. Eine Änderung bzw.
Schwankung der Frequenz bei dem Auslesebetrieb kann nur durch
eine Änderung bzw. Schwankung der Horizontalauflösung des
Bildschirms wiedergegeben werden.
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Fig. 2 zeigt und erläutert Konfigurationen einer Bildkamera 1
und einer Anzeigevorrichtung 5. Die Bildkamera 1 ist mit
einer Kameralinse 2 versehen. Die Bildkamera 1 enthält einen
Festkörperbildsensor 3, eine Antriebsschaltung 41, die mit
dem Festkörperbildsensor 3 zum Antreiben des
Festkörperbildsensors 3 verbunden ist, und einen Bildsignalprozessor 42,
der mit dem Festkörperbildsensor 3 zum Verarbeiten der
Bild
signale verbunden ist, in die die optischen Bilder bzw.
Abbilder durch den Festkörperbildsensor 3 umgewandelt werden.
Das Bildsignal, das durch den Bildsignalprozessor verarbeitet
wird, wird von einem Ausgangsanschluß ausgegeben, damit es in
einen Eingangsanschluß der Anzeigevorrichtung 5 eingegeben
werden kann. Die Anzeigevorrichtung 5 enthält einen
Bildschirmabschnitt 6 mit einer Kathodenstrahlröhre, eine
Horizontalabtastschaltung zum Ermöglichen einer
Horizontalabtastung bzw. -ablenkung des Elektronenstrahls auf dem Bild-.
schirmabschnitt und eine Vertikalabtastschaltung zum
Ermöglichen einer Vertikalabtastung bzw. -ablenkung des
Elektronenstrahls auf dem Bildschirmabschnitt und auch eine
Bildsignalanzeigeschaltung zum Ermöglichen einer Anzeige des
Bildsignals auf dem Bildschirm.
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In der Bildkamera 1 werden Bildsignale für jeweils eine 1/30
Sekunde, die 1125 Abtastlinien auf dem Bildschirm oder 1045
bis 1036 Abtastlinien auf dem aktiven Bildgebiet entsprechen,
von dem Festkörperbildsensor 3 im Zusammenwirken mit der
Antriebsschaltung 41 zum Verarbeiten der Bildsignale ausgelesen
und nachfolgend an dem Ausgangsanschluß der Bildkamera 1
ausgegeben. Danach werden die Bildsignale in den
Eingangsanschluß der Anzeigevorrichtung 5 eingegeben, damit sie durch
die Anzeigeschaltung 81 dem Bildschirm zugeführt werden
können, auf dem alle Bildinformationen, die von dem aktiven
Bildbereich des Festkörperbildsensors 3 aufgenommen werden,
sicher angezeigt werden.
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Seit kurzem besteht bei Computern die Tendenz, häufige
Bildsignale unter Verwendung einer Bildsynthese oder einer
speziellen Verarbeitung zu verarbeiten, z. B. die Vergrößerung oder
Verkleinerung eines Bildes und die Drehung oder Wendung des
Bildes. Unter diesen Umständen bzw. Bedingungen sind die
qua
dratischen Pixel geeignet, die in dem Bildsensor verwendet
werden.
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Auf dem Gebiet der Druckindustrie werden die Vergrößerung und
die Verkleinerung des Bildes verwendet. Eine Verbesserung in
der Auflösung durch Interpolation zwischen den Pixel bei der
Digitalverarbeitung und eine Farbtonkompensation sind auch
erforderlich. Bezüglich dieser Punkte sind die quadratischen
Pixel des Festkörperbildsensors geeignet. Auf diesen Gebieten
ist ein hochauflösendes Bild wesentlich. Gegenwärtig wurde
ein eindimensionaler, hochauflösender Bildeingabeabtaster
bzw. Scanner realisiert.
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Mit Hinsicht auf einen zweidimensionalen, hochauflösenden
Abtaster für ein hochauflösendes Fernsehsystem ist nur ein
Abtaster realisiert worden, bei dem jedes Pixel rechteckig
geformt ist, aber nicht quadratisch. Die zweidimensionale,
hochauflösende Bildeingabevorrichtung mit den quadratischen
Pixel sind aufgrund der geringen Nachfrage teuer. Im
Unterschied hierzu wird eine große Anzahl von Bildsensoren für das
hochauflösende Fernsehsystem benötigt, wodurch die Kosten des
einzelnen Bildsensors reduziert werden können. Aus diesem
Grund ist es erforderlich, einen Bildsensor zu entwickeln,
der für das hochauflösende Fernsehsystem und die Computer
verfügbar ist. Dies würde weiterhin ermöglichen, periphere
Vorrichtungen in beiden Fällen bzw. gemeinsam zu verwenden.
Des weiteren würde dies erlauben, das jede Software, die für
das hochauflösende Fernsehsystem entwickelt wird, auch für
den Einsatz beim Computer und beim Drucken verfügbar sein
würde.
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Hinsichtlich des Gesichtspunktes der gemeinsamen Verwendung
des Bildsensors beim hochauflösenden Fernsehen und beim
Com
puter wurde vorgeschlagen, daß der Bildsensor für
hochauflösendes Fernsehen mit den rechtwinkelförmigen Pixel das Bild
für die Computerverarbeitung aufnimmt. In diesem Fall müssen
die Bildsignale in analoge Signale zum Abtasten bei einer
vorgegebenen Frequenz und der nachfolgenden Umwandlung in
digitale Signale für die quadratischen Pixel umgewandelt
werden. Diese Analog-zu-Digital-Signalumwandlung kann in einer
Verschlechterung des Signal-zu-Rauschverhältnisses
resultieren. Die Überlagerung mit der Abtastfrequenz kann eine
periodische Rauscherzeugung ergeben. Ein teurer
Hochgeschwindigkeits-Analog/Digital-Wandler ist erforderlich, wodurch sich
eine Erhöhung der Kosten der Vorrichtung ergibt.
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Es wurden zwei weitere Wege vorgeschlagen, durch die das Bild
durch den Bildsensor mit den quadratischen Pixel aufgenommen
werden kann, die für Computer verfügbar sind, um auf einen
Bildschirm eines hochauflösenden Fernsehsystems angezeigt zu
werden. Ein erster Weg besteht darin, die Anzahl der
Abtastlinien beizubehalten, aber die Anzahl der Bildelemente
bzw. Pixel zu ändern bzw. zu variieren, die in der
Horizontalrichtung ausgerichtet sind. Im Fall des
Festkörperbildsensors mit 2.000.000 Pixel im Ein-Inch-Format sind die
Einheitspixel derart ausgelegt, daß sie eine quadratische Begrenzung
von 7,3 Mikrometern mal 7,3 Mikrometer haben, während
normalerweise die vertikale Abmessung bzw. die horizontale
Abmessung der Einheitspixel 7,6 Mikrometer bzw. 7,3 Mikrometer bei
der Verwendung für das hochauflösende Fernsehsystem betragen.
Wenn die quadratischen Pixel in dem aktiven Bildbereich des
Vertikal-zu-Horizontalverhältnisses von 9. 16 ausgerichtet
sind, kann eine reduzierte Anzahl der Pixel innerhalb des
aktiven Bildbereichs ausgerichtet sein, wodurch eine Absenkung
der Auslesefrequenz für die Bildsignale resultiert.
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Um die Auslesefrequenz anzuheben, ist es erforderlich, die
Treiberschaltung und den Bildsignalprozessor, der in dem
Bildsignal verwendet wird, neu zu entwickeln. Angesichts des
Standards für hochauflösendes Fernsehen wird dies jedoch
nicht bevorzugt.
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Ein zweiter Weg besteht darin, die quadratischen
Einheitspixel derart auszulegen, daß sie eine Größe von 7,3 Mikrometer
mal 7,3 Mikrometer haben, so daß die Anzahl det aktiven,
quadratischen Pixel von 1036 auf 1080 erhöht wird. Wie in der
Fig. 3 gezeigt ist, werden 1080 · 1920 Pixel in dem aktiven
Bildbereich ausgerichtet. Nichtsdestoweniger wird die Anzahl
der Pixel, die in der Horizontalrichtung ausgerichtet sind,
nicht geändert. Die Auslesefrequenz für das Bildsignal ist
deshalb die gleiche wie bei den 2.000.000 Pixel.
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Wenn man den zweiten Weg auswählt und wenn die Bildsignale
auf dem Monitorbildschirm mit 1036 aktiven Abtastzeilen für
das hochauflösende Fernsehsystem angezeigt werden, wird das
Bild, wie in Fig. 3 erläutert ist, das auf dem Bildschirm
angezeigt wird, um 45 in der Vertikalrichtung erweitert und auf
dem Bildschirm sind weiterhin nicht anzeigende
Bildschirmgebiete, die 44 Abtastzeilen enthalten, vorhanden.
Normalerweise liegt die tolerierbare Bildverzerrung innerhalb von 3%, so
daß die Bildverzerrung durch eine 4%-ige Absenkung einer
dreieck-wellenförmigen Spannung, die an ein Joch für
vertikale Ablenkung in der Kathodenstrahlröhre angelegt wird,
kompensiert wird.
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Ansonsten wird die vertikale Ablenkzeit derart kompensiert,
daß sie um 4% größer wird, so daß 1080 Abtastlinien auf dem
Bildschirm angezeigt werden können, wodurch, wie in Fig. 3
gezeigt ist, das Bild, daß durch den Bildsensor mit den
qua
dratischen Bildelementen aufgenommen wird, vollständig auf
dem hochauflösenden Fernsehbildschirm von 9. 16 angezeigt
werden kann, ohne daß irgendeine Lücke des Bildes oder
irgendeine Verzerrung gegeben ist. Dieser Weg erfordert jedoch
die Beurteilung, ob die Bildsignale durch die
rechteckförmigen Pixel des Bildsensors für hochauflösendes Fernsehen oder
durch den Bildsensor mit quadratischen Pixel aufgenommen
werden, und nachfolgende Schaltoperationen der
Vertikalablenkspannung und der Ablenkzeit. Tatsächlich ist es jedoch
schwierig, zu beurteilen, ob das Bild, das auf dem Bildschirm
angezeigt wird, die 4%-ige Bildverzerrung bzw. Verzeichnung
aufweist. Bezüglich der zuvor erläuterten Gesichtspunkte ist
es deshalb erforderlich, eine neuartige Anzeigevorrichtung zu
entwickeln.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
neuartiges Bilderfassungs- und Anzeigesystem bereitzustellen, das
nicht nur für Computer- und Drucksysteme sondern auch für ein
hochauflösendes Fernsehsystem verfügbar ist und keines der
zuvor beschriebenen Probleme aufweist.
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Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden
Beschreibung ersichtlich.
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Die folgende Erfindung stellt ein Bilderfassungs- und
Anzeigesystem zur Verfügung, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend vollständig im Detail mit Bezug auf die
beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
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Fig. 1 ist eine Ansicht, die den Bildschirm für
hochauflösendes Fernsehen wiedergibt;
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Fig. 2 ist ein Diagramm, das herkömmliche Konfigurationen
der Bildkamera und der Anzeigevorrichtung
erläutert;
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Fig. 3 ist eine Ansicht, die verschiedene Bilder zeigt,
die auf den Bildschirmen mit oder ohne
Bildverzerrung angezeigt werden.
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Fig. 4 ist ein Diagramm, das einen neuartigen Aufbau
einer Bildkamera und einer Anzeigevorrichtung nach
der vorliegenden Erfindung angibt.
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Fig. 5 ist ein Diagramm, das vertikale Ablenkwellenformen
zeigt, die in der vorliegenden Erfindung verwendet
werden.
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Fig. 6A und 6B sind Diagramme, die eine Überlagerung von
Erkennungssignalen auf einem Teil einer
Zeilenaustastperiode in der vorliegenden Erfindung zeigen
und erläutern.
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Fig. 7 ist ein Diagramm, das einen neuartigen Aufbau
einer Bildkamera und einer Anzeigevorrichtung
zeigt, die nicht mit der vorliegenden Erfindung
übereinstimmt.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein neuartiges
Bilderfassungs- und Anzeigesystem eine Bildkamera und eine
Anzeigevorrichtung auf, die verbunden ist, um Bildsignale und
weitere Informationen von der Bildkamera zu empfangen. Die Kamera
umfaßt einen Bildsensor zur Umwandlung in Bildsignale und
ei
nen Prozessor, der mit dem Bildsensor verbunden ist, zum
Holen der Bildsignale und zum nachfolgenden Verarbeiten der
Bildsignale derart, daß Erkennungssignale, die einen Typ von
Bildsensor angeben, einem Teil einer Zeilenrücklaufdauer des
Bildsignals überlagert werden. Die Anzeigevorrichtung umfaßt
einen Monitorbildschirm, einen Detektor zum Detektieren des
Erkennungssignals, das dem Teil der Zeilenrücklaufperiode der
Bildsignale überlagert ist, und einen Steuerabschnitt zum
Steuern der Vertikal- und Horizontalablenkgeschwindigkeiten
auf einem Monitorbildschirm der Anzeigevorrichtung.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Bildsensor
2.000.000 quadratische Pixel aufweisen, die
Festkörperbildsensoren aufweisen, die in einer Matrix auf bzw. in einem
aktiven Bildgebiet derart ausgerichtet sind, daß 1080 Pixel in
der Vertikalrichtung und 1920 Pixel in der Horizontalrichtung
ausgerichtet sind. Das aktive Bildgebiet hat ein Vertikal-zu-
Horizontal-Größenverhältnis von 9. 16. Der Bildsensor wird
bei einer Auslesefrequenz von 74,25 MHz betrieben. Die
Bildkamera ist mit einer Erkennungsimpuls-Überlagerungsschaltung
versehen, so daß ein Ausgangssignal eine vertikale
Zeilenrücklaufperiode hat, deren vorgegebene Position mit einem
Erkennungsimpuls überlagert ist, der angibt, daß das Bild von
einer Bildkamera mit quadratischen Pixel aufgenommen wurde.
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Die Anzeigevorrichtung kann für eine hochauflösende
Fernsehanzeige ausgelegt sein und mit einer Erkennungsimpuls-
Detektionsschaltung und einer Ablenksteuerschaltung versehen
sein. Die Erkennungsimpuls-Detektionsschaltung kann irgendein
Erkennungsimpulssignal detektieren, so daß entweder eine
Vertikalablenkgeschwindigkeit um 4% reduziert wird oder daß eine
Ablenkzeit um 4% vergrößert wird, um dadurch zu ermöglichen,
daß 1080 aktive Abtastzeilen auf dem Bildschirm angezeigt
werden, was ein verzerrungsfreies Bild ergibt, das auf dem
Bildschirm angezeigt wird.
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Eine erste Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend im Detail mit Bezug auf die Fig. 4
beschrieben, in der ein Bilderfassungs- und Anzeigesystem angegeben
ist.
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Das Bilderfassungs- und Anzeigesystem umfaßt eine Bildkamera
1 und eine Anzeigevorrichtung 5. Die Bildkamera ist mit einer
Kameralinse 2 versehen. Die Bildkamera 1 enthält einen
Festkörperbildsensor 3, eine Treiberschaltung 41, die mit dem
Festkörperbildsensor verbunden ist, zum Antreiben des
Festkörperbildsensors 3, eine Bildsignalverarbeitungseinheit 42,
die mit dem Festkörperbildsensor 3 verbunden ist, zum
Empfangen der Bildsignale von dem Festkörperbildsensor 3 und für
die nachfolgende Verarbeitung der Bildsignale und eine
Erkennungsimpulssignal-Überlagerungsschaltung 43, die mit der
Bildsignalverarbeitungseinheit 42 verbunden ist, zum
Empfangen des Bildsignals von der Bildsignalverarbeitungseinheit 42
und zur nachfolgenden Überlagerung eines
Erkennungsimpulssignals an einer vorgegebenen Position in einer vertikalen
Zeilenrücklaufperiode des Bildsignals. Das
Erkennungsimpulssignal gibt einen Typ der Bildkamera mit spezifischen Pixel
an. In dieser Ausführungsform sind die quadratischen Pixel
verwendet. Das Bildsignal, das mit dem Erkennungsimpulssignal
überlagert ist, wird von einem Ausgangsanschluß der
Bildkamera 1 ausgegeben. Der Ausgangsanschluß der Bildkamera 1 ist
mit einem Eingangsanschluß der Anzeigevorrichtung 5 derart
verbunden, daß der Eingangsanschluß die Bildsignale, denen
das Erkennungssignal überlagert ist, empfangen kann.
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Die Anzeigevorrichtung 5 hat einen Bildschirmabschnitt 6, der
eine Kathodenstrahlröhre aufweist. Die Anzeigevorrichtung 5
umfaßt eine Horizontalablenkschaltung 71, die mit dem
Bildschirmabschnitt 6 mit der Kathodenstrahlröhre verbunden ist,
zum Leiten einer Ablenkung eines Elektronenstrahls in der
horizontalen Richtung in der Kathodenstrahlröhre des
Bildschirmabschnitts 6. Die Anzeigevorrichtung 5 enthält eine
Vertikalablenkschaltung 72, die mit dem Bildschirmabschnitt 6
mit der Kathodenstrahlröhre zum Leiten einer Ablenkung eines
Elektronenstrahls in der vertikalen Richtung der
Kathodenstrahlröhre des Bildschirmabschnitts verbunden ist. Die
Anzeigevorrichtung enthält eine Bildsignal-Anzeigeschaltung 81,
die mit dem Bildschirmabschnitt 6 mit der Kathodenstrahlröhre
verbunden ist, zum Ermöglichen, daß das Bild auf dem
Bildschirm 6 angezeigt werden kann. Die Anzeigevorrichtung 5
enthält auch eine Detektionsschaltung 82 für das
Erkennungsimpulssignal, die mit dem Eingangsanschluß zum Empfangen der
Bildsignale verbunden ist, denen das Erkennungsimpulssignal
überlagert ist, um das Erkennungsimpulssignal detektieren zu
können. Die Detektionsschaltung 82 für das
Erkennungsimpulssignal ist mit der Bildsignalanzeigeschaltung 81 zum
Übertragen der Bildsignale ohne dem detektierten
Erkennungsimpulssignal zu der Bildsignalanzeigeschaltung 81 verbunden, wobei
die Detektionsschaltung 82 für das Erkennungsimpulssignal
weiterhin mit einer Steuerschaltung 83 für die vertikale
Ablenkung verbunden ist, damit das detektierte
Erkennungsimpulssignal nur der Steuerschaltung 83 für die vertikale
Ablenkung zugeführt wird, die mit der Vertikalablenkschaltung
72 derart verbunden ist, daß die Steuerschaltung 83 für
vertikale Ablenkung gemäß dem Erkennungsimpulssignal eine
Ablenkgeschwindigkeit und eine Ablenkzeit in der
Vertikalrichtung steuert.
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Wie zuvor beschrieben wurde, hat die Bildkamera 1 dieser
Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung einen
Unterschied im Aufbau gegenüber dem Stand der Technik durch die
Verwendung der Erkennungsimpulssignal-Überlagerungsschaltung
43. Die Anzeigevorrichtung 5 dieser Ausführungsform gemäß der
vorliegenden Erfindung hat einen Unterschied im Aufbau
gegenüber dem Stand der Technik durch die Verwendung der
Detektionsschaltung 82 für das Erkennungsimpulssignal und der
Vertikalablenksteuerschaltung 83.
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Fig. 5 zeigt vertikale Wellenformen der Ablenkspannung der
Erfindung und das normale, hochauflösende Fernsehsystem. Die
vertikale Wellenform der Ablenkspannung gemäß der Erfindung
hat eine erweiterte Ablenkperiode und eine reduzierte
Zeilenrücklaufperiode im Vergleich zu dem Standard des normalen,
hochauflösenden Fernsehens.
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Fig. 6A und 6B zeigen Impulssignalverläufe für das normale,
hochauflösende Fernsehsystem und das neuartige System in der
vertikalen Zeilenrücklaufperiode und in der vertikalen
Zeilenabtastperiode. Bei dem normalen Standard für
hochauflösendes Fernsehen enthält die vertikale Zeilenrücklaufperiode 45
Abtastzeilen und 45 entsprechende, synchrone Impulssignale.
Die Bildsignale werden der 46-ten Abtastzeile 46H bzw. nach
dieser Abtastzeile 46H in der vertikalen Abtastperiode
überlagert. Die synchronen Impulssignale sind zum Zählen einer
Zeitsteuerung bzw. eines Timings zum Zuführen der Bildsignale
vorgesehen, enthalten aber niemals irgendein Bildsignal. Wie
in der Fig. 6B gezeigt ist, wird das Erkennungsimpulssignal
dem synchronen Impulssignal vor der Vertikalabtastperiode
überlagert. In dieser Ausführungsform wird das
Erkennungsimpulssignal einem 43-ten Impuls 43H oder einem dritten Impuls
vor der Vertikalabtastperiode überlagert. Da alle Impuls-
Signale kein Bildsignal enthalten, übt die Überlagerung des
Erkennungsimpulssignals auf das Impulssignal vor der
Vertikalabtastperiode keine Verschlechterung bzw. Beeinflussung
des Bildsignals in der Vertikalabtastperiode aus. Es ist
möglich, das Erkennungsimpulssignal einem Impulssignal in der
vertikalen Zeilenrücklaufperiode vor der vertikalen
Abtastperiode zu überlagern, um die Bildsignale von irgendwelchen
negativen Einflüssen durch die Überlagerung des
Erkennungsimpulssignals zu befreien, das eine Art der Pixel angibt, die
in der Bildkamera verwendet werden. Das
Erkennungsimpulssignal kann ein niedriges Niveau bzw. einen niedrigen Pegel,
der Schwarz entspricht, in einer ersten halben Periode des
43-ten Impulses 43H und ein hohes Niveau bzw. einen hohen
Pegel, der Weiß entspricht, in einer zweiten halben Periode des
43-ten Impulses 43H haben. Eine solche Einzelimpulswellenform
ist für die Bildung des Erkennungsimpulssignals ausreichend,
das die Art der Bildkamera angibt.
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Als Modifikation bezüglich der Überlagerung des
Erkennungsimpulssignals ist es möglich, die Erkennungsimpulssignale
periodisch, z. B. in einem Einsekunden-Intervall oder einem
Fünfsekunden-Intervall, zu überlagern. Es ist auch möglich, das
Erkennungssignal einer horizontalen Zeilenrücklaufperiode zu
überlagern, um die Abtastperiode, die die Bildsignale
enthält, zu meiden.
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Die Erkennungsimpulssignal-Detektionsschaltung 82 detektiert
jedes Erkennungssignal auf dem 43-ten Impuls 43H. Das
Erkennungsimpulssignal gibt an, daß die Bildkamera die
quadratischen Pixel als die Festkörperbildsensoren enthält. Wenn die
Erkennungsimpulssignal-Detektionsschaltung 82 kein
Erkennungsimpulssignal auf dem 43-ten Impuls 43H in der vertikalen
Zeilenrücklaufperiode detektiert, wird die Anzeige des Bildes
nach dem normalen Standard für hochauflösendes Fernsehen
ausgeführt. Im Unterschied hierzu, wenn die
Erkennungsimpulssignal-Detektionsschaltung 82 das Erkennuhgsimpulssignal auf
dem 43-ten Impuls 43H in der vertikalen Zeilenrücklaufperiode
detektiert, steuert die Steuerschaltung für die vertikale
Ablenkung die Vertikalablenkschaltung 72 derart, daß die
Vertikalablenkgeschwindigkeit um 4% reduziert wird und die
vertikale Ablenkzeit um 4% erhöht wird, wodurch die Anzahl der
aktiven Abtastzeilen von 1036 auf 1080 erhöht wird, was eine
perfekte Bildanzeige auf dem gesamten Bildschirm im 9. 16
Verhältnis für das hochauflösende Fernsehen ergibt.
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Verglichen mit dem hochauflösenden Fernsehsystem wird die
Anzahl der angezeigten Abtastzeilen um 44 erhöht. Innerhalb der
vertikalen Zeilenrücklaufperiode werden 45 Abtastzeilen
sichergestellt, um ein Problem beim Anzeigen des Bildes auf dem
9. 16 Bildschirm des hochauflösenden Fernsehens zu
vermeiden.
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Folglich sorgt das neuartige System dafür, daß der
Festkörperbildsensor und die Anzeigevorrichtung gemeinsam in den
Computersystemen und den Fernsehsystemen mit hoher Auflösung
verwendbar und kompatibel sind.
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Ein System, das nicht mit der vorliegenden Erfindung
übereinstimmt, wird im Detail mit Bezug auf Fig. 7 beschrieben, in
der ein Bilderfassungs- und Anzeigesystem gezeigt wird.
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Das Bilderfassungs- und Anzeigesystem umfaßt eine Bildkamera
1 und eine Anzeigevorrichtung 5. Die Bildkamera ist mit einer
Kameralinse 2 versehen. Die Bildkamera 1 enthält einen
Festkörperbildsensor 3, eine Antriebsschaltung 41, die mit dem
Festkörperbildsensor 3 verbunden ist, zum Antreiben des
Fest
körperbildsensors 3, eine Bildsignalverarbeitungseinheit 42,
die mit dem Festkörperbildsensor 3 verbunden ist, zum
Empfangen der Bildsignale von dem Festkörperbildsensor 3 und für
die nachfolgende Verarbeitung der Bildsignale und eine
Erkennungsimpulssignal-Überlagerungsschaltung 43, die mit der
Bildsignalverarbeitungseinheit 42 verbunden ist, zum
Empfangen des Bildsignals von der Bildsignalverarbeitungseinheit 42
und der nachfolgenden Überlagerung eines
Erkennungsimpulssignals in einer vorgegebenen Position in einer horizontalen
Zeilenrücklaufperiode des Bildsignals. Das
Erkennungsimpulssignal gibt den Typ der Bildkamera mit spezifischen Pixeln
an. In dieser Ausführungsform werden die quadratischen Pixel
verwendet. Das Bildsignal, das mit dem Erkennungsimpulssignal
überlagert ist, wird von einem Ausgangsanschluß der
Bildkamera 1 ausgegeben. Der Ausgangsanschluß der Bildkamera 1 ist
mit einem Eingangsanschluß der Anzeigevorrichtung 5 derart
verbunden, daß der Eingangsanschluß die Bildsignale, denen
das Erkennungssignal überlagert ist, empfangen kann.
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Die Anzeigevorrichtung 5 hat einen Bildschirmabschnitt 6, der
eine Kathodenstrahlröhre aufweist. Die Anzeigevorrichtung 5
enthält eine Horizontalablenkschaltung 71, die mit dem
Bildschirmabschnitt 6 mit der Kathodenstrahlröhre verbunden ist,
zum Durchführen einer Ablenkung eines Elektronenstrahls in
der Horizontalrichtung der Kathodenstrahlröhre des
Bildschirmabschnitts 6. Die Anzeigevorrichtung 5 enthält eine
Vertikalablenkschaltung 72, die mit dem Bildschirmabschnitt
mit der Kathodenstrahlröhre verbunden ist, zum Durchführen
einer Ablenkung eines Elektronenstrahls in der
Vertikalrichtung der Kathodenstrahlröhre des Bildschirmabschnitts 6. Die
Anzeigevorrichtung 5 enthält eine Bildsignalanzeigeschaltung
81, die mit dem Bildschirmabschnitt 6 mit der
Kathodenstrahlröhre verbunden ist, um zu ermöglichen, daß das Bild auf dem
Bildschirm 6 angezeigt wird. Die Anzeigevorrichtung 5 enthält
auch eine Detektionsschaltung 82 für das
Erkennungsimpulssignal, die mit dem Eingangsanschluß verbunden ist, für den
Empfang von Bildsignalen, denen das Erkennungsimpulssignal
überlagert ist, damit das Erkennungsimpulssignal detektiert
bzw. erfaßt werden kann. Die Detektionsschaltung 82 für das
Erkennungsimpulssignal ist mit der Bildsignalanzeigeschaltung
81 zum Übertragen des Bildsignals ohne dem detektierten
Erkennungsimpulssignal zu der Bildsignalanzeigeschaltung 81
verbunden, wobei die
Erkennungsimpulssignal-Detektionsschaltung 82 weiterhin mit einer Steuerschaltung 85 für die
Horizontalablenkung verbunden ist, um das detektierte
Erkennungsimpulssignal nur der Steuerschaltung 85 für die
Horizontalablenkung zuzuführen, die mit der
Horizontalablenkschaltung 71 derart verbunden ist, daß die Steuerschaltung 85 für
die Horizontalablenkung gemäß dem Erkennungsimpulssignal eine
Ablenkgeschwindigkeit und eine Ablenkzeit in der
Horizontalrichtung steuert.
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Wie zuvor beschrieben wurde, hat die Bildkamera 1 des
Systems, das in Fig. 7 gezeigt ist, einen Unterschied im Aufbau
gegenüber dem Stand der Technik durch die Verwendung der
Erkennungsimpulssignal-Überlagerungsschaltung 43. Die
Anzeige-Vorrichtung 5 dieser Ausführungsform gemäß der vorliegenden
Erfindung hat einen Unterschied im Aufbau gegenüber dem Stand
der Technik durch Verwendung der Detektionsschaltung 82 für
das Erkennungsimpulssignal und der Horizontalablenk-
Steuerschaltung 85.
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Die Wellenform der Horizontalablenkspannung hat eine
vergrößerte Ablenkperiode und eine reduzierte Zeilenrücklaufperiode
im Vergleich zu dem normalen Standard für hochauflösendes
Fernsehen.
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Das Erkennungsimpulssignal wird dem synchronen Impulssignal
vor der horizontalen Abtastperiode überlagert. In diesem
System wird das Erkennungsimpulssignal vor der horizontalen
Abtastperiode überlagert. Da keines der Impulssignale ein
Bildsignal enthält, kann die Überlagerung des
Erkennungsimpulssignals auf das Impulssignal vor der horizontalen
Abtastperiode die Bildsignale in der Horizontalabtastperiode nicht
beeinträchtigen. Aus diesem Grund ist es möglich, das
Erkennungsimpulssignal einem Impulssignal in der horizontalen
Zeilenrücklaufperiode vor der horizontalen Abtastperiode zu
überlagern, um die Bildsignale von irgendeiner
Beeinträchtigung durch die Überlagerung des Etkennungsimpulssignals zu
befreien, die eine Art der Pixel angibt, die in der
Bildkamera verwendet werden.
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Die Erkennungsimpulssignal-Detektionsschaltung 82 detektiert
jedes Erkennungssignal, das angibt, daß die Bildkamera 1
quadratische Pixel als Festkörperbildsensoren enthält. Wenn die
Erkennungsimpulssignal-Detektionsschaltung 82 kein
Erkennungsimpulssignal auf der horizontalen Zeilenrücklaufperiode
detektiert, wird die Anzeige des Bildes gemäß dem normalen
Standard für hochauflösendes Fernsehen ausgeführt. Im
Unterschied hierzu, wenn die
Erkennungsimpulssignal-Detektionsschaltung 82 das Erkennungsimpulssignal auf der horizontalen
Zeilenrücklaufperiode detektiert, steuert die Steuerschaltung
für die Horizontalablenkung die Horizontalablenkschaltung 72
derart, daß die Horizontalablenk-Geschwindigkeit um 4%
reduziert wird und die Horizontalablenk-Zeit um 4% größer wird,
wodurch die Anzahl der aktiven Abtastzeilen auf 1036 erhöht
wird, was eine verzerrungsärmere Bildanzeige auf dem
Bildschirm ergibt.
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Als Folge macht das neuartige System den Festkörperbildsensor
und die Anzeigevorrichtung gemeinsam verwendbar oder
kompatibel in den Computersystemen und dem Fernsehsystemen mit hoher
Auflösung.
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Da Modifikationen der vorliegenden Erfindung für eine Person
mit durchschnittlichen Kenntnissen auf dem technischen
Gebiet, zu dem die Erfindung gehört, ohne Zweifel als möglich
erscheinen, wird darauf hingewiesen, daß die beispielhaft
gezeigten und erläuterten Ausführungsformen in keiner Weise in
einem beschränkenden Sinn verstanden werden dürfen.