DE69626970T2

DE69626970T2 - Festkörper-bildaufnahmevorrichtung,verfahren zur ansteuerung und festkörperkamera und kamerasystem

Info

Publication number: DE69626970T2
Application number: DE69626970T
Authority: DE
Inventors: Tomio-Sony Corporation Ishigami
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-12-21
Filing date: 1996-12-11
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2016-12-12
Also published as: EP0812114A1; JP3511772B2; WO1997023999A1; BR9607044A; JPH09182091A; EP0812114B1; CN1176037A; RU2182405C2; DE69626970D1; US6198507B1; KR19980702357A; CA2213250A1; EP0812114A4; CN1104804C

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit einer Ladungsübertragungseinheit aus z. B. einem CCD zum Erzeugen eines Bildausgangssignals auf Grundlage von Prinzipien, gemäß denen alle Pixel gelesen werden, oder auf Grundlage von Nicht-Zeilensprungprinzipien, wobei diese Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung dazu in der Lage ist, auf Grundlage von Nicht-Zeilensprungprinzipien selektiv ein Bildausgangssignal zu erzeugen, ein Verfahren zum Ansteuern der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung für einen derartigen Ladungsübertragungsprozess, eine die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung enthaltende Kamera und ein Kamerasystem zum Speichern eines Bildsignals auf Grundlage der Nicht-Zeilensprungprinzipien (nachfolgend als "Nicht-Zeilensprungsignal" bezeichnet) von der Kamera in einen externen Speicher und zum Anzeigen eines Nicht-Zeilensprungsignals von der Kamera auf einem Monitorschirm.

HINTERGRUNDBILDENDE TECHNIK

Im Allgemeinen verfügen Kameras zur Bilderzeugung und zum Anzeigen von Gegenständen auf einem Monitor über Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen zum Erzeugen eines Bildausgangssignals auf Grundlage von Zeilensprungprinzipien, da die Monitore im Allgemeinen Zeilensprungprinzipien wie NTSC oder dergleichen verwenden.
Festkörper-Bildaufnahmevorrichtungen zum Erzeugen eines Zeilensprung-Bildausgangssignals enthalten im Allgemeinen einen CCD-Bildsensor vom Vertikal- Vierphasenansteuerung-IT(interline transfer)-Typ und einen CCD-Bildsensor vom Vertikal-Vierphasenansteuerung-FIT(frame interline transfer)-Typ.
Wie es in der Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, verfügt ein CCD-Bildsensor vom IT-Typ über eine Bilderzeugungseinheit 103 mit einer Matrix von Fotodetektoren 101 zum fotoelektrischen Umsetzen einfallenden Lichts in elektrische Ladungen abhängig von der Menge einfallenden Lichts sowie eine Anzahl von Vertikalschieberegistern 102, die gemeinsam von Spalten der Fotodetektoren 101 genutzt werden und entlang Zeilen derselben angeordnet sind.
Der Bildsensor verfügt auch über ein Horizontalschieberegister 104. Das Horizontalschieberegister 104 verfügt über eine Endstufe, die mit einer Ausgangseinheit 105 verbunden ist, die über einen Ladungs-Spannungs-Wandler mit einem Bauteil mit potenzialfreiem Diffusionsbereich und einem Bauteil mit potenzialfreiem Gatebauteil verfügt, und mit einem Ausgangsverstärker zum Verstärken des Ausgangssignals des Ladungs-Spannungs-Wandlers.
Wenn Vertikalübertragungsimpulse ΦV1-ΦV4 von vier Phasen an die Bilderzeugungseinheit 103 geliefert werden, variiert die Verteilung von Potenzialen unter jeweiligen Vertikalübertragungselektroden der Bilderzeugungseinheit 103 sukzessive, um Signalladungen in vertikaler Richtung entlang den Vertikalschieberegistern 102 (zum Horizontalschieberegister 104) zu übertragen.
Wenn Horizontalübertragungsimpulse ΦH1, ΦH2 von zwei verschiedenen Phasen anschließend an Horizontalübertragungselektroden in Form z. B. zweier polykristalliner Siliciumschichten auf dem Horizontalschieberegister 104 geliefert werden, werden die Ladungen sukzessive an die Ausgangseinheit 105 übertragen. Die Ausgangseinheit 105 setzt die übertragenen Signalladungen in ein elektrisches Signal um, das dann als Bildsignal S an einem Ausgangssignal Φout ausgegeben wird.
In einem ungeraden Halbbild werden in den Vertikalschieberegistern 102 die erste und die zweite Zeile sowie die dritte und die vierte Zeile miteinander gemischt und an das Horizontalschieberegister 104 übertragen. In einem geraden Halbbild werden die zweite und die dritte Zeile sowie die vierte und die fünfte Zeile in den Vertikalschieberegistern 102 miteinander gemischt und an das Horizontalschieberegister 104 übertragen.
In jüngerer Zeit bestand zunehmender Bedarf an einem CCD-Bildsensor, der alle Pixel liest, um Information aller Pixel unabhängig zu lesen, sowie an einem CCD-Bildsensor zum Verarbeiten von Pixelsignalen ohne Zeilensprung gemäß den Vollbild-Übertragungsprinzipien, zur Verwendung bei Anwendungen wie dem Eingeben von Bildern in Computer und elektronische Stehbildkameras.
Ein vorgeschlagener Bildsensor zum Lesen aller Pixel verfügt über eine Vertikalübertragungseinheit mit einem dreischichtigen, dreiphasigen CCD, wie es in der Fig. 2 der beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Diejenigen in der Fig. 2 dargestellten Teile, die mit denen identisch sind, wie sie in der Fig. 1 dargestellt sind, sind mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet, und sie werden unten nicht beschrieben.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf das in der Fig. 3 der beigefügten Zeichnungen dargestellte Timingdiagramm und das in der Fig. 4 der beigefügten Zeichnungen dargestellte Funktionsdiagramm ein Prozess zur Vertikalübertragung von Signalladungen entlang den Vertikalschieberegistern 102 in diesem dreischichtigen, dreiphasigen CCD-Bildsensor beschrieben.
Nach dem Ende eines Zyklus zum Lesen von Signalladungen in einer Vertikalaustastperiode wird eine Signalladung "e" zu einem Zeitpunkt t1 an einen unter einer zweiten Vertikalübertragungselektrode 111b ausgebildeten Potenzialtopf übertragen und in diesem gespeichert. Zu einem nächsten Zeitpunkt t2 wird, da ein erster Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 auf hohem Pegel liegt, unter einer ersten Vertikalübertragungselektrode 111a ein Potenzialtopf ausgebildet. Danach wird die Signalladung "e" an die Potenzialtöpfe übertragen und in diesen gespeichert, die aufeinanderfolgend unter den ersten und zweiten Vertikalübertragungselektroden 111a, 111b ausgebildet sind.
Zu einem nächsten Zeitpunkt t4 wird, da ein dritter Vertikalübertragungsimpuls ΦV2 von hohem Pegel ist, unter einer dritten Vertikalübertragungselektrode 111c ein Potenzialtopf ausgebildet. Die Signalladung "e" wird an die Potenzialtöpfe übertragen und in diesen gespeichert, die aufeinanderfolgend unter den ersten und dritten Vertikalübertragungselektroden 111a, 111c ausgebildet sind.
Zu einem nächsten Zeitpunkt t5 wird, da der erste Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 von niedrigem Pegel liegt, unter der ersten Vertikalübertragungselektrode 111a eine Potenzialbarriere ausgebildet. Die Signalladung "e" wird an den Potenzialtopf übertragen und in diesem gespeichert, der unter der dritten Vertikalübertragungselektrode 111c ausgebildet ist.
Zu einem nächsten Zeitpunkt t6 wird, da der zweite Vertikalübertragungsimpuls ΦV2 von hohem Pegel ist, unter der zweiten Vertikalübertragungselektrode 111b ein Potenzialtopf ausgebildet. Die Signalladung "e" wird an die Potenzialtöpfe übertragen und in diesen gespeichert, die aufeinanderfolgend unter den zweiten und dritten Vertikalübertragungselektroden 111b, 111c ausgebildet sind.
Zu einem nächsten Zeitpunkt t7 wird, da der dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV3 von niedrigem Pegel ist, wird unter der dritten Vertikalübertragungselektrode 111c eine Potenzialbarriere ausgebildet. Die Signalladung "e" wird an den Potenzialtopf übertragen und in diesem gespeichert, der unter der zweiten Vertikalübertragungselektrode 111b ausgebildet ist.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Signalladung "e", die in der vorigen Stufe in der zweiten Vertikalübertragungselektrode 111b gespeichert wurde, an die zweite Vertikalübertragungselektrode 111b in der nächsten Stufe übertragen. Auf diese Weise werden der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 -ΦV3 jeweils an die Vertikalübertragungselektroden 111a-111c angelegt, die die Signalladungen "e" aller Pixel aufeinanderfolgend unabhängig in der vertikalen Richtung übertragen.
Bei der obigen elektronischen Stehbildkamera wird Information eines erzeugten Bilds auf einem Monitor angezeigt, um einen Bildwinkel zu bestimmen.
Da eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zur Verwendung in einer elektronischen Stehbildkamera über einen CCD-Bildsensor zum Lesen aller Pixel verfügt, der unabhängig die Information aller Pixel liest, oder über einen CCD-Bildsensor zum Verarbeiten von Pixelsignalen ohne Zeilensprung auf Grundlage der Vollbild-Übertragungsprinzipien verfügt, wie oben beschrieben, sollte ein Monitor zur Verwendung mit einer derartigen Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung vorzugsweise vom Nicht-Zeilensprungprinzip sein.
Jedoch ist ein ein Monitor ohne Zeilensprung so teuer, dass dies einen Engpass bildet, wenn es darum geht, elektronische Stehbildkameras für weit verbreitete Verwendung anzubieten.
Um Bildinformation ohne Zeilensprung auf einem billigen Zeilensprungmonitor wie einem NTSC-Monitor anzuzeigen, ist es erforderlich, das Signal ohne Zeilensprung in ein solches mit Zeilensprung umzusetzen. Um von einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung direkt ein Zeilensprungsignal zu erhalten, war es üblich, Signalladungen von zwei vertikal benachbarten Pixeln in einem Horizontalschieberegister zu mischen. Dieser Prozess ist möglich, da die Anordnung von Farbfiltern in der Bilderzeugungseinheit den Nicht-Zeilensprungprinzipien entspricht.
Ein Beispiel für die Anordnung von Farbbildern an einer Bilderzeugungseinheit, die den Nicht-Zeilensprungprinzipien entspricht, geht dahin, dass ein Wiederholungsmuster der Farben von Farbfiltern in einer Zeile für alle Zeilen von Farbfiltern gleich ist.
Einige elektronische Stehbildkameras können jedoch Farbfilter verwenden, deren Farben in einem Muster angeordnet sind, das nicht den Nicht-Zeilensprungprinzipien, auf Grundlage des Mischens von Signalladungen von zwei vertikal benachbarten Pixeln, entspricht. Zum Beispiel kann als derartiges Farbfiltermuster ein G-Streifen-R/B-Gitter-Codiermuster oder ein R/B-Gitter-Codiermuster verwendet sein.
Wenn Signalladungen von zwei vertikal benachbarten Pixeln unter Verwendung von Farbfiltern gemischt werden, die in einem G-Streifen-R/B-Gitter-Codiermuster angeordnet sind, ist es nicht möglich, in einer anschließenden Signalverarbeitungsstufe Farbsignale zu erzeugen, da die elektronische Stehbildkamera nur ein durch gemischte Grünsignalladungen repräsentiertes 2G- Signal und durch gemischte Signalladungen für Rot und Blau repräsentierte RB-Signale ausgibt.
Bei einem herkömmlichen System unter Verwendung einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit einem Farbcodiermuster, das nicht den Nicht-Zeilensprungprinzipien entspricht, auf Grundlage des Mischens von Signalladungen von zwei vertikal benachbarten Pixeln, wird ein Bildsignal eines Vollbilds in einem Speicher (Vollbildspeicher) abgespeichert, und danach wird ein Zeilensprungsignal ausgegeben.
Jedoch ist das obige herkömmliche System problematisch, da als externe Schaltung ein Bildspeicher großer Kapazität, wie ein Vollbildspeicher, benötigt wird, wobei die Herstellkosten desselben und die Menge von von ihm verbrauchter elektrischer Energie hoch sind.
US-A-5 070 406 offenbart eine bekannte CCD-Bilderzeugungsvorrichtung mit einem Speicherarray in einem CCD vom Vollbild-Übertragungstyp. Die in der Fig. 3a dieses Dokuments dargestellte CCD-Bilderzeugungsvorrichtung kann in einen von zwei Modi geschaltet werden, nämlich in einen mit Zeilensprungsignal- und einen mit Nicht-Zeilensprungsignal-Verarbeitung. Im Bilderfassungsmodus wird Zeilensprungverarbeitung ausgeführt, und im Monitormodus von D1 wird Nicht-Zeilensprungverarbeitung ausgeführt. Diese zwei Modi werden dadurch voneinander unterschieden, dass in jedem der zwei Modi, entsprechend den Fig. 3b und 3c dieses Dokuments, verschiedene Vertikalansteuerimpulse geliefert werden. Es ist ersichtlich, dass die Vertikalansteuerimpulse bei den zwei Modi dieser bekannten Vorrichtung von den Ansteuerimpulsen für die zwei Verarbeitungsmodi der vorliegenden Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung verschieden sind.

OFFENBARUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung erfolgte angesichts oder obigen Probleme. Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die dazu in der Lage ist, ohne die Verwendung eines Vollbildspeichers oder dergleichen als externe Schaltung bei einem Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder einem Bildsensor zur Ausgabe eines Nicht-Zeilensprungssignals selektiv ein Zeilensprungsignal auszugeben.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zu schaffen, die dazu in der Lage ist, ohne die Verwendung eines Vollbildspeichers oder dergleichen als externer Schaltung bei einem Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder einem Bildsensor zur Ausgabe eines Nicht-Zeilensprungssignals selektiv ein Zeilensprungsignal auszugeben.
Es ist noch eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Kamera zu schaffen, die dazu in der Lage ist, ohne die Verwendung eines Vollbildspeichers oder dergleichen als externer Schaltung bei einem Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder einem Bildsensor zur Ausgabe eines Nicht-Zeilensprungssignals selektiv ein Zeilensprungsignal auszugeben.
Es ist noch eine andere Aufgabe der Erfindung, ein Kamerasystem zu schaffen, das dazu in der Lage ist, ein von einer Kamera mit einem Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder einem Bildsensor zum Ausgeben eines Nicht-Zeilensprungsignals ausgegebenes Nicht-Zeilensprungsignal in einem externen Speicher für einen Computer abzuspeichern und ein von der Kamera selektiv ausgegebenes Zeilensprungsignal auf Grundlage der NTSC-Prinzipien auf dem Schirm eines Monitors auszugeben.
Eine erfindungsgemäße Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ist mit Folgendem versehen: einer Lichtempfangseinheit mit einer Vielzahl von auf Matrixweise angeordneten Pixeln; Farbfiltern, die mit einem den Pixeln entsprechenden vorbestimmten Muster auf den Pixeln angeordnet sind; einer Vertikalübertragungseinheit mit einer Vielzahl von Vertikalschieberegistern zum vertikalen übertragen von in der Lichtempfangseinheit erzeugten Signalladungen, wenn sie mit einer Gruppe mehrphasiger Vertikalübertragungseinheit-Impulse versorgt werden; einer Horizontalübertragungseinheit zum Empfangen der Signalladungen von der Vertikalübertragungseinheit, um sie in der horizontalen Richtung zu übertragen, wobei die Horizontalübertragungseinheit über ein einzeiliges Horizontalschieberegister verfügt und sie so ausgebildet ist, dass sie zwei Zeilen der Signalladungen von den Vertikalschieberegistern an das Horizontalschieberegister überträgt, in dem die Signalladungen miteinander gemischt werden; einer Ausgangseinheit zum Empfangen einer Ladung von der Horizontalübertragungseinheit, um sie in ein elektrisches Signal umzusetzen; einer Vertikalansteuerschaltung zum selektiven Liefern der Gruppe mehrphasiger Vertikalübertragungsimpulse mit einer ersten oder einer zweiten Signalkonfiguration, d. h. im Fall einer Nicht-Zeilensprungsignal-Verarbeitung zum Zuführen der Gruppe der mehrphasigen Vertikalübertragungsimpulse mit der ersten Signalkonfiguration an die Vertikalübertragungseinheit nur ein Mal innerhalb einer Horizontalaustastperiode, um eine in jedem der Pixel gespeicherte Ladung an das genannte einzeilige Horizontalschieberegister zu übertragen; und im Fall einer Zeilensprungsignal-Verarbeitung zum Zuführen der Gruppe der mehrphasigen Vertikalübertragungsimpulse an die Vertikalübertragungseinheit mit der zweiten Signalkonfiguration, d. h. zwei Mal in einer Horizontalaustastperiode, um eine in jedem der Pixel zweier Zeilen gespeicherten Ladung an das Horizontalschieberegister zu übertragen; und einer Horizontalansteuerschaltung zum selektiven Zuführen einer Gruppe von Horizontalübertragungsimpulsen an die Horizontalübertragungseinheit, wobei die Gruppe der Horizontalübertragungsimpulse entsprechend der Nicht- Zeilensprungsignal-Verarbeitung bzw. der Zeilensprungsignalverarbeitung eine von zwei verschiedenen Signalkonfigurationen aufweist, wobei die Horizontalansteuerschaltung die Gruppe die Horizontalübertragungsimpulse im Fall einer Nicht-Zeilensprungsignal-Verarbeitung mit der ersten Signalkonfiguration nur ein Mal während der Horizontalaustastperioden liefert, um die Signalladungen im Horizontalschieberegister in der horizontalen Richtung an die Ausgangseinheit zu übertragen, und im Fall der Zeilensprungsignal-Verarbeitung mit der zweiten Signalkonfiguration zu übertragen, wobei die Horizontalübertragungsimpulse während Horizontalscanperioden und zusätzlich mit einer vorbestimmten Anzahl derselben während Horizontalaustastperioden zugeführt werden, nachdem die Gruppe der mehrphasigen Vertikalübertragungsimpulse in einem ersten Zyklus mit ihrer zweiten Signalkonfiguration ausgegeben wurde, wobei die Anzahl der zusätzlichen Horizontalübertragungsimpulse dazu dient, die Signalladungen von Pixeln entsprechend der Anzahl von Stufen im Horizontalschieberegister zur Ausgangseinheit zu übertragen.
In einer Ladungsspeicherperiode setzen die Fotodetektoren als Pixel von einem Objekt einfallendes Licht fotoelektrisch in Signalladungen abhängig von der Menge des einfallenden Lichts um. Danach, in einer Horizontalaustastperiode, werden die in den Fotodetektoren gespeicherten Signalladungen sukzessive an das Horizontalschieberegister übertragen.
Wenn die Übertragungsimpulse in ihrer ersten Signalkonfiguration in der Horizontalaustastperiode übertragen werden, werden die in den Pixeln gespeicherten Signalladungen sukzessive in jeder Zeile an das Horizontalschieberegister übertragen. Nun gibt die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ein Bildsignal ohne Zeilensprung aus.
Wenn die Übertragungsimpulse in ihrer zweiten Signalkonfiguration in der Horizontalaustastperiode übertragen werden, werden die in den Pixeln gespeicherten Signalladungen für jeweils zwei Zeilen sukzessive an das Horizontalschieberegister übertragen. Nun gibt die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ein Zeilensprung-Bildsignal aus. Genauer gesagt, werden, da die Signalladungen der zweiten Zeile an das Horizontalschieberegister übertragen werden, nachdem diejenigen der ersten Zeile an es übertragen wurden, die Signalladungen der ersten Zeile und diejenigen der zweiten Zeile im Horizontalschieberegister miteinander gemischt und im Ergebnis werden sie als Zeilensprung-Bildsignal ausgegeben.
Wenn die Gruppe von Vertikalübertragungsimpulsen in ihrer zweiten Signalkonfiguration während ihres ersten Zyklus für die Lichtempfangseinheit in einer beliebigen Horizontalaustastperiode in jeder zweiten Vertikalaustastperiode übertragen werden, werden die Signalladungen z. B. der ersten und der zweiten Zeile in der Periode eines ungeraden Halbbilds im Horizontalschieberegister gemischt. Im nächsten geraden Halbbild werden Signalladungen z. B. der zweiten und der dritten Zeile im Horizontalschieberegister gemischt.
Infolge dessen gibt die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ein Zeilensprung-Bildsignal mit einem ungeraden und einem geraden Halbbild aus.
Genauer gesagt, wird unten eine Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung beschrieben, bei der das vorbestimmte Muster dergestalt ist, dass dann, wenn Farbfilter in einer Zeile n (n = 1, 2, ...) räumlich um eine vorbestimmte Anzahl von Pixeln verschoben sind, das Wiederholungsmuster der Farben der Zeile n dasselbe wie dasjenige der Farben in der Zeile n + 1 ist.
Da das Wiederholungsmuster der Farben der Signalladungen für die Zeile n und dasjenige der Signalladungen für die Zeile n + 1 identisch sind, werden dieselben Farben miteinander gemischt. Daher werden im Horizontalschieberegister zwei Pixel in der Vertikalrichtung gemischt, um ein Zeilensprungsignal zu erzeugen.
Daher gibt bei der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung und dem Ansteuerverfahren für dieselbe gemäß der Erfindung, wenn die Gruppe von Übertragungsimpulsen mit der ersten Signalkonfiguration in einer Horizontalaustastperiode zugeführt wird, ein Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder ein Bildsensor mit Nicht-Zeilensprungsausgangssignal ein Nicht-Zeilensprungsignal aus. Wenn die Gruppe von Übertragungsimpulsen mit der zweiten Signalkonfiguration in einer Horizontalaustastperiode geliefert wird, gibt der Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder der Bildsensor zum Ausgeben eines Nicht- Zeilensprungsignals ein Zeilensprungsignal aus. Der Bildsensor ist dazu in der Lage, ohne Verwendung eines Vollbildspeichers oder dergleichen als externer Schaltung selektiv ein Ausrichtungsfilm auszugeben.
Gemäß einer weiteren Erscheinungsform ist durch die Erfindung eine Kamera mit dieser Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung geschaffen, wobei die Kamera ferner Folgendes aufweist: eine Auswähleinrichtung zum Auswählen der ersten Signalkonfiguration der der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zuzuführenden Horizontal- und Vertikalübertragungsimpulse auf Grundlage eines ersten Befehls für ein Nicht-Zeilensprungsignal und zum Auswählen der zweiten Signalkonfiguration der an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zu liefernden Horizontal- und Vertikalübertragungsimpulse auf Grundlage eines zweiten Befehls für ein Zeilensprungsignal.
In einer Ladungsspeicherperiode setzen die Fotodetektoren als Pixel von einem Objekt einfallendes Licht fotoelektrisch abhängig von der Menge des einfallenden Lichts in Signalladungen um. Danach werden, in einer Horizontalaustastperiode, die in den Fotodetektoren gespeicherten Signalladungen sukzessive an das Horizontalschieberegister übertragen.
Wenn von einer externen Quelle der erste Befehl zum Ausgeben eines Nicht- Ausrichtungsfilms geliefert wird, wählt die Auswähleinrichtung die Gruppe der Übertragungsimpulse mit deren erster Signalkonfiguration aus und liefert diese an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung.
In der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung werden die in den Pixeln gespeicherten Signalladungen dann sukzessive für jede Zeile auf Grundlage der Übertragungsimpulse mit der ersten Signalkonfiguration, wie durch die Auswähleinrichtung ausgewählt, an das Horizontalschieberegister übertragen, und die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gibt ein Bildsignal ohne Zeilensprung aus.
Wenn ein zweiter Befehl zum Ausgeben eines Ausrichtungsfilms vor(der externen Quelle zugeführt wird, wählt die Auswähleinrichtung die Übertragungsimpulse mit deren zweiter Signalkonfiguration aus und liefert sie an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung.
In der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung werden die in den Pixeln gespeicherten Signalladungen für jeweils zwei Zeilen sukzessive auf Grundlage der Übertragungsimpulse in deren zweiter Signalkonfiguration, wie von der Timingerzeugungsschaltung über die Auswähleinrichtung geliefert, an das Horizontalschieberegister übertragen, und die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gibt ein Zeilensprung-Bildsignal aus. Genauer gesagt, werden, da die Signalladungen der zweiten Zeile an das Horizontalschieberegister übertragen werden, nachdem die Signalladungen der ersten Zeile an dasselbe übertragen wurden, die Signalladungen der ersten Zeile und diejenigen der zweiten Zeile im Horizontalschieberegister gemischt. Im Ergebnis gibt die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ein Zeilensprung-Bildsignal aus.
Genauer gesagt, werden in der Periode eines ungeraden Halbbilds Signalladungen von z. B. der ersten und der zweiten Zeile im Horizontalschieberegister miteinander gemischt. In der Periode eines nächsten geraden Halbbilds werden, da eine Gruppe von Horizontalübertragungsimpulsen in einer Vertikalaustastperiode vor der Periode des geraden Halbbilds ausgegeben wurde, um Signalladungen einer Zeile auszugeben, Signalladungen von z. B. der zweiten und der dritten Zeile im Horizontalschieberegister miteinander gemischt. Infolge dessen gibt die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ein Zeilensprung-Bildsignal mit ungeraden und geraden Halbbildern aus.
Bei der erfindungsgemäßen Kamera werden, wie oben beschrieben, auf Grundlage des ersten Befehls zum Ausgeben eines Nicht-Ausrichtungsfilms, das von der externen Quelle geliefert wird, die Übertragungsimpulse in einer Horizontalaustastperiode mit ihrer ersten Signalkonfiguration an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung geliefert, was bewirkt, dass diese ein Nicht- Ausrichtungsfilm ausgibt. Auf Grundlage des zweiten Befehls zum Ausgeben eines Ausrichtungsfilms, der von der externen Quelle geliefert wird, werden die Übertragungsimpulse in einer Horizontalaustastperiode mit ihrer zweiten Signalkonfiguration an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung geliefert, was bewirkt, dass diese ein Ausrichtungsfilm ausgibt. Daher kann eine Kamera mit einem Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder einem Bildsensor zum Ausgeben eines Nicht-Ausrichtungsfilms selektiv ohne Verwendung eines Vollbildspeichers oder dergleichen als externer Schaltung ein Ausrichtungsfilm ausgeben.
Ein erfindungsgemäßes Kamerasystem verfügt über eine Kamera mit der unten beschriebenen Struktur, eine externen Speichervorrichtung, eine Anzeigevorrichtung und eine Umschalteinrichtung.
Die externe Speichervorrichtung verfügt über einen Speicher zum Speichern eines Bildsignals mindestens eines Vollbilds, wie es von der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung ausgegeben wird, und die Anzeigevorrichtung ist so ausgebildet, dass sie das von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegebene Bildsignal in ein Videosignal umsetzt und dieses auf einem Schirm anzeigt.
Die Umschalteinrichtung ist so ausgebildet, dass sie das von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegebene Bildsignal bei Normalbetrieb an die Anzeigevorrichtung ausgibt, und dass sie so umschaltet, dass sie das von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegebene Bildsignal an die externe Speichervorrichtung liefert, was auf Grundlage des Interruptsignals von der externen Verschlusssteuertaste erfolgt.
Da sich das Kamerasystem im Normalbetrieb befindet, liefert die Umschalteinrichtung dauernd das Ausgangssignal von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung an die Anzeigevorrichtung. Daher wird die Anzeigevorrichtung mit dem von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegebenen Zeilensprung- Bildsignal versorgt, und sie zeigt auf ihrem Schirm ein Nicht-Zeilensprungbild an.
Wenn auf Grundlage der Bedienung einer Verschlusssteuertaste während des Normalbetriebs des Kamerasystems ein Interruptsignal zugeführt wird, wählt die Auswähleinrichtung selektiv die Gruppe von Übertragungsimpulsen mit deren erster Signalkonfiguration aus, und sie liefert die Gruppe dieser Übertragungsimpulse an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung der Kamera, so dass die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ein Nicht-Zeilensprung-Bildsignal ausgibt.
Wenn das obige Interruptsignal zugeführt wird, schaltet die Umschalteinrichtung das Ausgangssignal von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung auf die externe Speichervorrichtung. Daher wird das von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegebene Nicht-Zeilensprung-Bildsignal (z. B. ein Bildsignal eines Vollbilds) über die Umschalteinrichtung an die externe Speichervorrichtung geliefert und in einem Speicherbereich derselben abgespeichert. Das in der externen Speichervorrichtung abgespeicherte Bildsignal kann durch eine Verarbeitungsfunktion eines Computers auf ein Druckpapier ausgedruckt werden, oder es kann an einen Monitor ausgegeben werden, der Nicht-Zeilensprung-Bildsignale verarbeiten kann.
Beim erfindungsgemäßen Kamerasystem wird im Normalbetrieb (Ausrichtungsfilm-Ausgabefunktion) die Gruppe von Übertragungsimpulsen mit deren zweiter Signalkonfiguration in einer Horizontalaustastperiode an die Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung geliefert, was bewirkt, dass diese ein Ausrichtungsfilm ausgibt. Der Ausrichtungsfilm wird über die Umschalteinrichtung an einen Monitor geliefert, der Nicht-Zeilensprung-Bildsignale verarbeiten kann. Auf Grundlage eines Interruptsignals, wie es auf Grundlage des Bedienens der Verschlusssteuertaste zugeführt wird, wird die Gruppe der Übertragungsimpulse mit deren zweiter Signalkonfiguration in einer Horizontalaustastperiode an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung geliefert, was bewirkt, dass diese ein Nicht-Ausrichtungsfilm ausgibt. Dieses Nicht-Ausrichtungsfilm wird über die Umschalteinrichtung an die externe Speichervorrichtung geliefert.
Das erfindungsgemäße Kamerasystem ist demgemäß dazu in der Lage, ein von der Kamera, die einen Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder einen Bildsensor zum Ausgeben eines Nicht-Ausrichtungsfilms enthält, ausgegebenes Nicht-Ausrichtungsfilm in einer externen Speichervorrichtung für einen Computer zu speichern, und es kann ein selektiv von der Kamera ausgegebenes Ausrichtungsfilm auf dem Schirm eines NTSC-Monitors anzeigen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Diagramm eines üblichen CCD-Bildsensors mit Vierphasenansteuerung und Zwischenzeilenübertragung;
Fig. 2 ist ein Diagramm eines üblichen dreischichtigen, dreiphasigen CCD- Bildsensors zum Lesen aller Pixel;
Fig. 3 ist ein Timingdiagramm, das einen ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls zeigt, wie sie bei einem Vertikalübertragungsprozess des dreischichtigen, dreiphasigen CCD-Bildsensors zum Lesen aller Pixel Nacheileinrichtung verwendet werden;
Fig. 4 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen des Vertikalübertragungsprozesses des dreischichtigen, dreiphasigen CCD-Bildsensors Nacheileinrichtung;
Fig. 5 ist ein Diagramm einer Ausführungsform, bei der eine erfindungsgemäße Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung bei einem dreischichtigen, dreiphasigen CCD-Bildsensor zum Lesen aller Pixel angewandt ist;
Fig. 6 ist eine Schnittansicht, die die Struktur eines Fotodetektors und eines umgebenden Teils des Bildsensors gemäß der Ausführungsform zeigt;
Fig. 7 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen der Farben von Farbfiltern, die in einem G-Streifen-R/B-Gitter-Codiermuster angeordnet sind und die beim Bildsensor gemäß der Ausführungsform verwendet werden;
Fig. 8 ist ein Timingdiagramm, das einen ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls zeigt, wie sie bei einem Vertikalübertragungsprozess beim dreischichtigen, dreiphasigen CCD-Bildsensor verwendet werden;
Fig. 9 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen des Vertikalübertragungsprozesses beim dreischichtigen, dreiphasigen CCD-Bildsensor;
Fig. 10 ist ein Timediagramm, das einen ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls und einen ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpuls mit einer ersten Signalkonfiguration zeigt, die an den Bildsensor gemäß der Ausführungsform geliefert werden;
Fig. 11 ist ein Timediagramm, das einen ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls und einen ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpuls mit einer zweiten Signalkonfiguration zeigt, die an den Bildsensor gemäß der Ausführungsform geliefert werden;
Fig. 12A bis 12C sind Diagramme zum Veranschaulichen von Funktionen des Bildsensors gemäß der Ausführungsform zum Ausgeben eines Ausrichtungsfilms;
Fig. 13 ist ein Blockdiagramm einer Kamera, die den Bildsensor gemäß der Ausführungsform enthält;
Fig. 14 ist ein Blockdiagramm eines Kamerasystems, das die Kamera gemäß der Ausführungsform enthält;
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm einer Zweitafel-Kamera, die den Bildsensor gemäß der Ausführungsform enthält;
Fig. 16 ist ein Diagramm zum Veranschaulichen der Farben von Farbfiltern, die in einem R/B-Gitter-Codiermuster angeordnet sind und in einem Farbbildsensor in der Zweitafel-Kamera verwendet werden;
Fig. 17 ist ein Timingdiagramm, das einen ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls sowie einen ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpuls mit einer zweiten Signalkonfiguration zeigt, die an den Farbbildsensor in der Zweitafel-Kamera geliefert werden; und
Fig. 18A bis 18C sind Diagramme zum Veranschaulichen von Funktionen des Farbbildsensors in der Zweitafel-Kamera zum Ausgeben eines Ausrichtungsfilms.

BESTE ART ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Nachfolgend werden unter Bezugnahme auf die Fig. 5 bis 18 ein dreischichtiger, dreiphasiger CCD-Bildsensor zum Lesen aller Pixel einer erfindungsgemäßen Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung (nachfolgend als CCD-Sensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bezeichnet), eine Kamera mit dem Bildsensor gemäß der Ausführungsform (nachfolgend als Kamera gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bezeichnet) und ein Kamerasystem, das die Kamera gemäß der Ausführungsform enthält (nachfolgend als Kamerasystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bezeichnet) beschrieben.
Als Erstes wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 ein Bildsensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Wie es in der Fig. 5 dargestellt ist, verfügt ein Bildsensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung über eine Bildaufnahmeeinheit 3 mit einer Matrix von Fotodetektoren 1 zum fotoelektrischen Umsetzen einfallenden Lichts in elektrische Ladungen abhängig von der Menge des einfallenden Lichts sowie eine Anzahl von Vertikalschieberegistern 2, die Spalten der Fotodetektoren 1 gemeinsam sind und entlang Zeilen derselben angeordnet sind.
Der Bildsensor verfügt auch über ein benachbart zur Bildaufnahmeeinheit 3 angeordnetes Horizontalschieberegister 4, das von den Vertikalschieberegistern 2 gemeinsam genutzt wird.
Zwischen der Bilderzeugungseinheit 3 und dem Horizontalschieberegister 4 sind zwei Vertikal-Horizontalschieberegister VH1, VH2 angeordnet, die von den Vertikalschieberegistern 2 gemeinsam genutzt werden und sich parallel zueinander erstrecken, um zu Endstufen der Vertikalschieberegister 2 übertragene Signalladungen an das Horizontalschieberegister 4 zu übertragen. Die zwei Vertikal-Horizontalschieberegister VH1, VH2 werden mit jeweiligen Vertikal-Horizontalübertragungsimpulsen ΦVH1, ΦVH2 versorgt. Wenn die zwei Vertikal-Horizontalschieberegister VH1, VH2 mit jeweiligen Vertikal-Horizontalübertragungsimpulsen Φvh1, ΦVH2 versorgt werden, werden die Signalladungen von den Vertikalschieberegistern 2 an das Horizontalschieberegister 4 übertragen.
Mit einer Endstufe des Horizontalschieberegisters 4 ist eine Ausgangseinheit 5 verbunden. Die Ausgangseinheit 5 verfügt über einen Ladungs-Spannungs-Wandler 6 mit einem Bauteil mit potenzialfreiem Diffusionsbereich oder einem Bauteil mit potenzialfreiem Gate, um eine von der Endstufe des Horizontalschieberegisters 4 übertragene Signalladung in ein elektrisches Signal, z. B. ein Spannungssignal, umzusetzen, ein Rücksetzgate 7 zum Ableiten einer Signalladung, nachdem diese durch den Ladungs-Spannungs-Wandler 6 in ein elektrisches Signal umgesetzt wurde, auf einen Rücksetzimpuls FRG hin in einen Drainbereich D, und einen Verstärker 8 zum Verstärken eines elektrischen Signals vom Ladungs-Spannungs-Wandler 6. An den Drainbereich D wird eine Versorgungsspannung VRD angelegt.
Wenn die Vertikalübertragungsimpulse ΦV1-ΦV3 von drei Phasen an die Bildaufnahmeeinheit 3 geliefert werden, variiert die Verteilung von Potenzialen unter jeweiligen Vertikalübertragungselektronen der Bildaufnahmeeinheit 3 sukzessive, um Signalladungen in vertikaler Richtung entlang den Vertikalschieberegistern 2 zu übertragen (an das Horizontalschieberegister 4).
In der Bildaufnahmeeinheit 3 werden in den Fotodetektoren 1 gespeicherte Signalladungen in einer Vertikalaustastperiode in die Vertikalschieberegister 2 geladen, und dann werden sie von jedem der Vertikalschieberegister 2 in einer Horizontalaustastperiode an das Horizontalschieberegister 4 übertragen. Die Signalladungen in den Endstufen der Vertikalschieberegister 2 werden nun über die zwei Vertikal-Horizontalschieberegister VH1, VH2 an das Horizontalschieberegister 4 übertragen.
In einer nächsten Horizontalscanperiode werden, wenn Horizontalübertragungsimpulse ΦH2, ΦH2 von zwei verschiedenen Phasen an Horizontalübertragungselektroden in Form z. B. zweier polykristalliner Siliciumschichten auf dem Horizontalschieberegister 4 belegt werden, die Signalladungen sukzessive an den Ladungs-Spannungs-Wandler 6 der Ausgangseinheit 105 übertragen. Der Ladungs-Spannungs-Wandler 6 setzt die übertragenen Signalladungen in ein elektrisches Signal um, das dann durch den Verstärker 7 verstärkt wird und als Bildsignal 5 an einem Ausgangsanschluss 9 ausgegeben wird.
In der Fig. 6 ist eine teilgeschnittene Ansicht des Bildsensors um einen der Fotodetektoren 1 herum dargestellt. Wie es in der Fig. 6 dargestellt ist, verfügt der Bildsensor über einen p-Wannenbereich 22, der durch Einführen eines p-Fremdstoffs (z. B. Bor (B)) in ein n-Siliciumsubstrat 21 ausgebildet wurde, einen n-Fremdstoffdiffusionsbereich 23, der den Fotodetektor 1 bildet, einen n-Übertragungskanalbereich 24 und einen p-Kanalstoppbereich 25, die ein Vertikalschieberegister 2 bilden, einen p-Bereich 26 zum Speichern positiver Ladungen, der auf einer Oberfläche des n-Fremstoffdiffusionsbereichs 23 ausgebildet ist, und einen zweiten p-Wannenbereich 27, der zum Verringern einer Signalverschmierung direkt unterhalb des n-Übertragungskanalbereichs 24 ausgebildet ist. Ein p-Bereich zwischen dem n-Fremdstoffdiffusionsbereich 23 und dem n-Übertragungskanalbereich 24 dient als Auslesetor 28.
Im Bildsensor ist, wie es in der Fig. 6 dargestellt ist, der p-Wannenbereich 22 auf einer Fläche des n-Siliciumsubstrats 21 ausgebildet, und der den Fotodetektor 1 bildende n-Fremdstoffdiffusionsbereich 23 ist an einer Position ausgebildet, die flacher als der Wannenbereich 22 ist. Der so aufgebaute Bildsensor wirkt als sogenannter elektronischer Verschluss.
Genauer gesagt, wird, wenn ein am Siliciumsubstrat 21 anliegendes Substratpotenzial synchron mit einem Verschlussimpuls auf einen hohen Pegel gebracht wird, eine Potenzialbarriere (Überlaufbarriere) im p-Wannenbereich 22 abgesenkt, wodurch eine im Fotodetektor 1 gespeicherte Ladung (in diesem Falle Elektronen) vertikal über die Überlaufbarriere fließen kann, d. h. zum Siliciumsubstrat 21 abgeleitet werden kann. Daher dient eine Periode ab dem Zeitpunkt, zu dem der Verschlussimpuls abschließend angelegt wird, bis zum Zeitpunkt, zu dem die Ladung gelesen wird, als virtuelle Belichtungsperiode, um dadurch einen Nachteil wie eine Nachbildverzögerung oder dergleichen zu verhindern.
Der n-Fremdstoffdiffusionsbereich 23 und der p-Wannenbereich 22 bilden gemeinsam einen als Fotodiode dienenden pn-Übergang. Der n-Fremdstoffdiffusionsbereich 23 und das Auslesetor 28 bilden gemeinsam einen als Fotodiode dienenden pn-Übergang. Der n-Fremdstoffdiffusionsbereich 23 und der Kanalstoppbereich 25 bilden gemeinsam einen als Fotodiode dienenden pn-Übergang. Der n-Fremdstoffdiffusionsbereich 23 und der p-Lochspeicherbereich 26 bilden gemeinsam einen als Fotodiode dienenden pn-Übergang. Diese Fotodioden bilden den Fotodetektor 1 (fotoelektrischer Wandler). In der Bildaufnahmeeinheit 3 ist eine Anzahl derartiger Fotodetektoren 1 in einer Matrix angeordnet.
Der Bildsensor ist vom Farbaufnahmetyp, und er verfügt demgemäß über Farbfilter (nicht dargestellt), die mit einem vorbestimmten Codiermuster auf der Bildaufnahmeeinheit 3 angeordnet sind. Jedem der Farbfilter ist eine Farbe in Bezug auf einen der Fotodetektoren 1 zugewiesen.
Wie es in der Fig. 7 dargestellt ist, sind die Farbfilter des Bildsensors mit einem sogenannten G-Streifen-R/G-Gitter-Codiermuster angeordnet, bei dem mehrere Blöcke mit jeweils Farbfiltern für R, G, B, G mit sukzessiver horizontaler Anordnung in der horizontalen Richtung entlang jeder ungeraden Linie angeordnet sind und mehrere Blöcke mit jeweils Farbfiltern für B, G, R, G horizontal sukzessive in der horizontalen Richtung entlang jeder geraden Linie angeordnet sind.
Wie es in der Fig. 6 dargestellt ist, verfügt der Bildsensor über einen dreischichtigen Gateisolierfilm 29 aus z. B. einem SiO2-Film, einem Si3N4- Film und einem SiO2-Film, der auf dem Übertragungskanalbereich 24, dem Kanalstoppbereich 25 und dem Auslesetor 28 angeordnet ist, und drei Übertragungselektroden (in der Fig. 6 ist repräsentativ nur eine Übertragungselektrode 30 als erste Schicht aus polykristallinem Silicium dargestellt) sind als erste bis dritte polykristalline Siliciumschicht auf dem Gateisolierfilm 29 angeordnet. Der Übertragungskanalbereich 24, der Kanalstoppbereich 25 und das Auslesetor 28 dienen gemeinsam als Vertikalschieberegister 2.
Auf einer Fläche der Übertragungselektrode 30 wird durch thermische Oxidation ein Siliciumoxidfilm (SiO2-Film) 31 hergestellt. Auf der gesamten Oberfläche einschließlich der Übertragungselektrode 30 wird ein Zwischenschicht-Isolierfilm 32 aus PSG angebracht. Auf dem Zwischenschicht-Isolierfilm 32 wird in überdeckender Beziehung zur unteren Übertragungselektrode 30 ein Lichtausblendfilm 33 aus einem Al-Film (nachfolgend als Al-Lichtausblendfilm bezeichnet) 33 angebracht. Auf der gesamten Fläche einschließlich dem Al-Lichtausblendfilm 33 wird ein Schutzfilm (z. B. ein SiN-Film oder dergleichen, der durch Plasma-CVD hergestellt wird) angebracht. Der Al- Lichtausblendfilm 33 wird selektiv weggeätzt, um auf dem Fotodetektor 1 eine Öffnung 33a auszubilden. Licht wird durch die Öffnung 33a auf den Fotodetektor 1 gestrahlt.
Bei der in der Fig. 6 dargestellten Schnittansicht sind der Kürze halber aus der Darstellung ein Einebnungsfilm, Farbfilter und eine Mikrokondensorlinse auf dem Schutzfilm 34 weggelassen.
Nun wird unter Bezugnahme auf die Timingdiagramme und die Diagramme, wie sie in den Fig. 8 bis 12 dargestellt sind, ein Prozess zum Auslesen von Signalladungen aus dem Bildsensor beschrieben, insbesondere ein Prozess zum vertikalen Übertragen von Signalladungen nachdem diese in die Vertikalschieberegister 2 eingelesen wurden.
Der Prozess zum vertikalen Übertragen von Signalladungen wird im Wesentlichen entsprechend dem in der Fig. 8 dargestellten Timing ausgeführt. Genauer gesagt, wird, wie es in der Fig. 9 dargestellt ist, eine Signalladung "e" zu einem Zeitpunkt t1 an einen unter einer zweiten Vertikalübertragungselektrode 41b ausgebildeten Potenzialtopf übertragen und in diesem gespeichert. Zu einem nächsten Zeitpunkt t2 wird, da ein erster Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 einen hohen Pegel einnimmt, unter einer ersten Vertikalübertragungselektrode 41a ein Potenzialtopf ausgebildet. Nachdem die Signalladung "e" gelesen wurde, wird sie an die Potenzialtöpfe überragen und in diesen gespeichert, die anschließend unter der ersten und zweiten Vertikalübertragungselektrode 41a, 41b ausgebildet werden.
Zu einem nächsten Zeitpunkt wird, da ein zweiter Vertikalübertragungsimpuls ΦV2 von niedrigem Pegel ist, unter der zweiten Vertikalübertragungselektrode 41b eine Potenzialbarriere ausgebildet. Die Signalladung "e" wird an den unter der ersten Vertikalübertragungselektrode 41a ausgebildeten Potenzialtopf übertragen und in diesen eingespeichert.
Zu einem nächsten Zeitpunkt t4 wird, da ein dritter Vertikalübertragungsimpuls ΦV3 von hohem Pegel ist, unter einer dritten Vertikalübertragungselektrode 41c ein Potenzialtopf ausgebildet. Die Signalladung "e" wird an die Potenzialtöpfe übertragen und in diese eingespeichert, die anschließend unter der ersten und dritten Vertikalübertragungselektrode 41a, 41c erzeugt werden.
Zu einem nächsten Zeitpunkt t5 wird, da der erste Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 von niedrigem Pegel ist, unter der ersten Vertikalübertragungselektrode 41a eine Potenzialbarriere ausgebildet. Die Signalladung "e" wird an den unter der dritten Vertikalübertragungselektrode 41c ausgebildeten Potenzialtopf übertragen und in diesen eingespeichert.
Zu einem nächsten Zeitpunkt t6 wird, da der zweite Vertikalübertragungsimpuls ΦV2 von hohem Pegel ist, unter der zweiten Vertikalübertragungselektrode 41b ein Potenzialtopf ausgebildet. Die Signalladung "e" wird an die Potenzialtöpfe übertragen und in diesen eingespeichert, die anschließend unter der zweiten und dritten Vertikalübertragungselektrode 41b, 41c ausgebildet werden.
Zu einem nächsten Zeitpunkt wird, da der dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV3 von niedrigem Pegel ist, unter der dritten Vertikalübertragungselektrode 41c eine Potenzialbarriere ausgebildet. Die Signalladung "e" wird an den unter der zweiten Vertikalübertragungselektrode 41b ausgebildeten Potenzialtopf übertragen und in diesen eingespeichert.
Zu diesem Zeitpunkt wird die Signalladung "e", die in die zweite Vertikalübertragungselektrode 41b in der vorigen Stufe eingespeichert war, an die zweite Vertikalübertragungselektrode 41b in der nächsten Stufe übertragen. Auf diese Weise werden der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 -ΦV3 jeweils an die Vertikalübertragungselektroden 41a-41c angelegt, die unabhängig voneinander die Signalladungen "e" aller Pixel sukzessive in der vertikalen Richtung übertragen.
Im Bildsensor verfügen der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 -ΦV3, wie sie an die Vertikalübertragungselektroden 41a-41c angelegt werden, über zwei Signalkonfigurationen. Gemäß der ersten Signalkonfiguration, wie sie in der Fig. 10 dargestellt ist, werden der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3, wie in der Fig. 8 dargestellt, nur einmal in einer Horizontalaustastperiode ausgegeben. Gemäß der zweiten Signalkonfiguration, wie sie in der Fig. 11 dargestellt ist, werden der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3, wie in dar Fig. 8 dargestellt, zweimal innerhalb einer Horizontalaustastperiode ausgegeben.
Gemäß der in der Fig. 11 dargestellten zweiten Signalkonfiguration werden daher Signalladungen zweier Zeilen unabhängig voneinander an das Horizontalschieberegister 4 übertragen, wo sie miteinander gemischt werden. Genauer gesagt, werden Signalladungen zweier Pixel in der vertikalen Richtung im Horizontalschieberegister 4 miteinander gemischt.
Bei der zweiten Signalkonfiguration werden speziell der erste und zweite Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2 mit jeweils zwei Impulsen ausgegeben, nachdem der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 in einem ersten Zyklus ausgegeben wurden. Auf das Zuführen des ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpulses ΦH1, ΦH2 hin, werden die im Horizontalschieberegister 4 gespeicherten Signalladungen zweier Pixel an die Ausgangseinheit 5 übertragen (verschoben).
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 11 und 12 ein Prozess zum Übertragen der Signalladungen gemäß der zweiten Signalkonfiguration speziell beschrieben. Da der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1- ΦV3 im ersten Zyklus an die Bildaufnahmeeinheit 3 angelegt werden, werden die Signalladungen der Pixel unabhängig voneinander in jeder Zeile zu einem Zeitpunkt t11 in der Fig. 11 an das Horizontalschieberegister 4 übertragen. Wie es in der Fig. 12A dargestellt ist, werden Signalladungen z. B. aus einer Zeile n an das Horizontalschieberegister 4 übertragen und in dieses eingespeichert. In der Fig. 12 repräsentiert "R" die Signalladung eines roten Pixels, "B" die Signalladung eines blauen Pixels und "G" die Signalladung eines grünen Pixels.
Danach werden, da der erste und der zweite Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2, mit jeweils zwei Impulsen, an das Horizontalschieberegister 4 geliefert werden, Signalladungen zweier Pixel der Zeile n im Horizontalschieberegister 4 zu einem Zeitpunkt t12 in der Fig. 11 zur Ausgangseinheit 5 verschoben, wie es in der Fig. 12B dargestellt ist.
Die im Bildsensor verwendeten Farbfilter sind vom G-Streifen-R/B-Gitter- Codiermuster, wie in der Fig. 7 dargestellt. Es ist erkennbar, dass dann, wenn die Farbfilter entlang einer ungeraden Zeile räumlich um zwei Pixel zur Ausgangseinheit 5 verschoben sind, das Wiederholungsmuster der Farben entlang der ungeraden Zeile dasselbe wie das Wiederholungsmuster der Farben entlang einer geraden Zeile ist.
Demgemäß werden, wenn die Signalladungen der Zeile n im Horizontalschieberegister 4 um zwei Pixel zur Ausgangseinheit 5 verschoben werden, die Wiederholungsmuster der Farben der Signalladungen in einem der Bildaufnahmeinheit 3 entsprechenden Bereich und das Wiederholungsmuster der Farben von Signalladungen einer Zeile n, wie in einer Endstufe z. B. der Bildaufnahmeeinheit 3 gespeichert, von den im Horizontalschieberegister 4 gespeicherten Signalladungen der Zeile n, einander gleich.
Anschließend werden, insoweit der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 in einem zweiten Zyklus zugeführt werden, die Signalladungen der jeweiligen Pixel zu einem Zeitpunkt t13 in der Fig. 11 in jeder Zeile an das Horizontalschieberegister 4 übertragen, woraufhin die Signalladungen der Zeile n + 1 an das Horizontalschieberegister 4 übertragen und in dieses eingespeichert werden. Im Ergebnis werden, wie es in der Fig. 12C dargestellt ist, die Signalladungen der Zeile n und diejenigen der Zeilen n + 1 im Horizontalschieberegister 4 miteinander gemischt.
Da das Wiederholungsmuster der Farben der Signalladungen der Zeile n und das Wiederholungsmuster der Farben der Signalladungen der Zeile n + 1 miteinander gleich sind, werden dieselben Farben miteinander gemischt. Daher werden im Horizontalschieberegister 4 zwei Pixel in der vertikalen Richtung gemischt, um ein Ausrichtungsfilm zu erzeugen.
In einer Horizontalscanperiode nach dem Ende eines Vertikalübertragungsprozesses gibt daher die Ausgangseinheit 5 ein R-Signal, ein G-Signal, ein B- Signal und ein G-Signal in der genannten Reihenfolge aus, was es ermöglicht, ein Farbsignal zu erzeugen, um in einer anschließenden Signalverarbeitungsstufe ein Videosignal zu erzeugen. Demgemäß ist es möglich, ein Halbbild mit der Hälfte der Scanzeilen in der vertikalen Richtung unter Verwendung des Bildsensor-Ansteuersystems gemäß der zweiten Signalkonfiguration auszugeben.
Obwohl es in der Fig. 11 nicht dargestellt ist, gibt der Bildsensor gemäß der Ausführungsform der Erfindung den ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 im ersten Zyklus in einer beliebigen Horizontalaustastperiode in jeder übernächsten Vertikalaustastperiode entsprechend der zweiten Signalkonfiguration an die Bildaufnahmeeinheit 3 aus. Bei einem Vertikalübertragungsprozess werden, wenn der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 nicht in einer Vertikalaustastperiode zugeführt werden, Signalladungen von der ersten Zeile an das Horizontalschieberegister 4 übertragen. Bei einem Vertikalübertragungsprozess, bei dem das erste bis dritte Vertikalübertragungssignal ΦV1-ΦV3 in einer Vertikalaustastperiode zugeführt werden, werden Signalladungen von der zweiten Zeile an das Horizontalschieberegister 4 übertragen.
Genauer gesagt, werden in der Periode eines ungeraden Halbbilds Signalladungen von z. B. der ersten und der zweiten Zeile im Horizontalschieberegister 4 miteinander gemischt. In der Periode eines nächsten geraden Halbbilds werden, da der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 in einer Vertikalaustastperiode vor der Periode des geraden Halbbilds zugeführt wurden, um Signalladungen einer Zeile auszugeben, die Signalladungen von z. B. der zweiten und dritten Zeile im Horizontalschieberegister 4 miteinander gemischt.
Infolge dessen gibt der Ausgangsanschluss 9 der Ausgangseinheit 3 ein Zeilensprung-Bildsignal 5 mit ungeraden und geraden Halbbildern aus.
Demgemäß gibt der Bildsensor ein Nicht-Zeilensprungsignal SNIL aus, wenn der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 (siehe die Fig. 10) mit der ersten Signalkonfiguration in einer Horizontalaustastperiode an den Bildsensor gemäß der Ausführungsform, der vom Typ zum Lesen aller Pixel ist, geliefert werden. Wenn der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 (siehe die Fig. 11) mit der zweiten Signalkonfiguration in einer Horizontalaustastperiode an den Bildsensor gemäß der Ausführungsform, der vom Typ zum Lesen aller Pixel ist, geliefert werden, gibt der Bildsensor ein Zeilensprungsignal SIL aus. Der Bildsensor gemäß der Ausführungsform ist dazu in der Lage, ohne die Verwendung eines Vollbildspeichers oder dergleichen als externer Schaltung selektiv ein Zeilensprungsignal auszugeben.
Nun wird unter Bezugnahme auf die Fig. 13 ein Übertragungsimpuls-Zuführschaltungssystem zum Zuführen verschiedener Übertragungsimpulse zum Bildsensor gemäß der Ausführungsform beschrieben. Das Übertragungsimpuls-Zuführschaltungssystem, ein Bildsensor 51 und eine Abbildungslinse 52 dienen als Hauptkomponenten einer Kamera gemäß eine Ausführungsform der Erfindung.
Das Übertragungsimpuls-Zuführschaltungssystem verfügt über einen Bezugstaktsignal-Generator 53 zum Erzeugen eines Bezugstaktsignals Pc, das entsprechend Spezifikationen der Kamera bestimmt wird, eine erste Vertikaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 54A zum Erzeugen des ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpulses ΦV1-ΦV3 mit der ersten Signalkonfiguration, wie in der Fig. 10 dargestellt, auf Grundlage des vom Bezugstaktsignal- Generator 53 eingegebenen Bezugstaktsignals Pc, eine zweite Vertikaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 54B zum Erzeugen des ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpulses ΦV1-ΦV3 mit der zweiten Signalkonfiguration, wie in der Fig. 11 dargestellt, auf Grundlage des Bezugstaktsignals Pc, eine erste Horizontaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 55A zum Erzeugen des ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpulses ΦH1, ΦH2 mit der ersten Signalkonfiguration, wie in der Fig. 10 dargestellt, auf Grundlage des Bezugstaktsignals Pc, und eine zweite Horizontaltimingssignal-Erzeugungsschaltung 55B zum Erzeugen des ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpulses ΦH1, ΦH2 mit der zweiten Signalkonfiguration, wie in der Fig. 11 dargestellt, auf Grundlage des Bezugstaktsignals Pc.
Das Übertragungsimpuls-Zuführschaltungssystem verfügt auch über eine Vertikalansteuerschaltung 56, die angeschlossen ist, um eine Beeinträchtigung des ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpulses ΦV1-ΦV3 zu verhindern, wie sie von der ersten oder zweiten Vertikaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 54A oder 54B ausgegeben werden, eine Horizontalansteuerschaltung 57, die angeschlossen ist, um eine Beeinträchtigung des von der ersten oder zweiten Horizontaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 55A oder 55B ausgegebenen ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpulses ΦH1, ΦH2 zu verhindern, eine erste Schaltstufe 59A zum selektiven Schalten des von der ersten Vertikaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 55A ausgegebenen ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpulses ΦV1-ΦV3 und des von der zweiten Vertikaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 54B ausgegebenen ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpulses ΦV1-ΦV3 auf Grundlage eines Umschaltsteuersignals Ssw von einer Systemsteuerung 58 sowie eine zweite Schaltstufe 59B zum selektiven Schalten des von der ersten Horizontaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 55A ausgegebenen ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpulses ΦH1, ΦH2 und des von der zweiten Horizontaltimingssignal-Erzeugungsschaltung 55B ausgegebenen zweiten Horizontalübertragungsimpulses ΦH1, -ΦH3 auf Grundlage des Umschaltsteuersignals Ssw von der Systemsteuerung 58.
Wenn das Umschaltsteuersignal Ssw z. B. von hohem Pegel ist, wählt die erste Schaltstufe 59A den ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 -ΦV3 mit der ersten Signalkonfiguration von der ersten Vertikaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 54A aus, und die zweite Schaltstufe 59B wählt den ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2 mit der ersten Signalkonfiguration von der ersten Horizontaltimingssignal-Erzeugungsschaltung 55A aus.
Das Übertragungsimpuls-Zuführschaltungssystem verfügt ferner, zusätzlich zu den obigen Schaltkreisen, über eine Verschlussimpuls-Bezugssignal-Erzeugungsschaltung 60 zum Erzeugen eines Bezugssignals Ps zum Erzeugen eines Elektronikverschlussimpulses synchron mit einer Horizontalaustastperiode sowie eine Substratanlegesignal-Erzeugungsschaltung 61 zum Erzeugen eines Verschlussimpulses auf Grundlage des Bezugssignals Ps von der Verschlussimpuls-Bezugssignal-Erzeugungsschaltung 60, des Bezugstaktsignals Pc und eines Verschlusssteuersignals Ss von der Systemsteuerung 58, um ein Substratanlegesignal Vs durch Addieren des Verschlussimpulses zum Substratpotenzial zu erzeugen.
Mit der Systemsteuerung 58 sind Steuertasten einer Bedienkonsole, extern in Bezug auf die Kamera, über eine Schnittstellenschaltung 62 verbunden. Während zu den Steuertasten viele verschiedene Steuertasten gehören, sind in der Fig. 13 nur eine NIL-Steuertaste 64A zum Anzeigen eines Nicht-Zeilensprungsignals sowie eine IL-Steuertaste 648 zum Anzeigen eines Zeilensprungsignals dargestellt.
Nachfolgend wird die Verarbeitungsfunktion der Kamera beschrieben. Als Erstes wird, wenn die Spannungsversorgung der Kamera eingeschaltet wird, von der Systemsteuerung 58 automatisch ein Umschaltsteuersignal Ssw von hohem Pegel ausgegeben.
Auf Grundlage dieses Umschaltsteuersignals Ssw von hohem Pegel von der Systemsteuerung 58 wählt die erste Schaltstufe 59A den ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 von der ersten Vertikaltimingsignal- Erzeugungsschaltung 54A aus. Der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 werden über die Vertikalansteuerschaltung 56 an den Bildsensor 51 geliefert.
Auf Grundlage des Umschaltsteuersignals Ssw von hohem Pegel von der Systemsteuerung 58 wählt die zweite Schaltstufe 59B den ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2 von der ersten Horizontaltimingsignal- Erzeugungsschaltung 55A aus. Der erste und der zweite Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2 werden an die Horizontalansteuerschaltung 57 und den Bildsensor 51 geliefert.
Nun gibt der Bildsensor 51 ein Nicht-Zeilensprungsignal SNIL aus.
Wenn der Bediener dann die IL-Steuertaste 64B an der Bedienkonsole betätigt, wird ein durch die IL-Steuertaste 64B erzeugtes Interruptsignal S2 über die Schnittstellenschaltung 62 an die Systemsteuerung 58 geliefert. Auf das zugeführte Interruptsignal S2 hin gibt die Systemsteuerung 58 ein Umschaltsteuersignal Ssw niedrigen Pegels aus.
Auf Grundlage des Umschaltsteuersignals Ssw niedrigen Pegels von der Systemsteuerung 58 wählt die erste Schaltstufe 59A den ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 von der zweiten Vertikaltimings-Erzeugungsschaltung 54B aus. Der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦH1 -ΦV3 werden über die Vertikalansteuerschaltung 56 an den Bildsensor 51 geliefert.
Auf Grundlage des Umschaltsteuersignals Ssw niedrigen Pegels von der Systemsteuerung 58 hin wählt die zweite Schaltstufe 59B den ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2 von der zweiten Horizontaltiming- Erzeugungsschaltung 55B aus. Der erste und der zweite Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2 werden an die Horizontalansteuerschaltung 57 und den Bildsensor 51 geliefert.
Nun gibt der Bildsensor 51 ein Zeilensprungsignal SIL aus.
Wenn der Bediener die NIL-Steuertaste 64A der Bedienkonsole 63 betätigt, während das Zeilensprungsignal SIL ausgegeben wird, wird ein durch die NIL- Steuertaste 64A erzeugtes Interruptsignal 51 über die Schnittstellenschaltung 62 an die Systemsteuerung 58 geliefert. Auf das zugeführte Interruptsignal 51 hin gibt die Systemsteuerung 58 erneut ein Umschaltsteuersignal Ssw hohen Pegels aus, und der Bildsensor 51 gibt erneut ein Nicht-Zeilensprungsignal SNIL aus.
Wie oben beschrieben, werden, auf Grundlage des von der NIL-Steuertaste 64A erzeugten Interruptsignals 51 zum Anzeigen eines Nicht-Zeilensprungsignals der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 mit der ersten Signalkonfiguration von der ersten Vertikaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 54A in einer Horizontalaustastperiode an den Bildsensor 51 geliefert, woraufhin dieser ein Nicht-Zeilensprungsignal SNIL ausgibt. Auf Grundlage des durch die IL-Steuertaste 64B erzeugten Interruptsignals 52 zum Anzeigen eines Zeilensprungsignals werden der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 mit der zweiten Signalkonfiguration von der zweiten Vertikaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 54B in einer Horizontalaustastperiode an den Bildsensor 51 geliefert, woraufhin dieser ein Zeilensprungsignal SIL ausgibt. Die Kamera mit diesem Bildsensor zum Lesen aller Pixel ist dazu in der Lage, ohne Verwendung eines Vollbildspeichers oder dergleichen als externer Schaltung selektiv ein Zeilensprungsignal auszugeben.
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fig. 14 ein elektronisches Kamerasystem gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei dem die obige Kamera angewandt ist, beschrieben. Diejenigen Teile des Kamerasystems, die mit denen der in der Fig. 13 dargestellten Kamera identisch sind, sind durch dieselben Bezugszeichne gekennzeichnet, und sie werden nachfolgend nicht beschrieben.
Wie es in der Fig. 14 dargestellt ist, verfügt das Kamerasystem gemäß der Ausführungsform der Erfindung zusätzlich zu einer Kamera 71 mit der obigen Struktur über eine externe Speichervorrichtung 72, eine Anzeigevorrichtung 73 und einen Umschaltmechanismus 74. Die Umschalteinrichtung 74 ist z. B. in die Kamera 71 eingebaut. Die Systemsteuerung 58 der in das Kamerasystem eingebauten Kamera 71 unterscheidet sich dadurch teilweise von der Systemsteuerung der in der Fig. 14 dargestellten Kamera, dass sie normalerweise ein Umschaltsteuersignal Ssw niedrigen Pegels ausgibt und den Pegel dieses Umschaltsteuersignals Ssw dann auf den hohen Pegel wechselt, wenn eine Verschlusssteuertaste 75 der Bedienkonsole 63 bedient wird.
Die externe Speichervorrichtung 72 verfügt über einen Speichern zum Speichern zumindest eines Nicht-Zeilensprung-Bildsignals SNIL eines Vollbilds, wie es vom Bildsensor 51 der Kamera 71 ausgegeben wird. Mit einer Eingangsstufe der externen Speichervorrichtung 72 sind ein A/D-Wandler 75 zum Umsetzen eines vom Bildsensor 51 ausgegebenen Bildsignals SNIL in digitale Bilddaten DNIL sowie eine Bildverarbeitungsschaltung 79 zum Addieren eines Horizontalsynchronisiersignals usw. zu den Bilddaten DNIL vom A/D-Wandler 75 und zum Umsetzen derselben in Daten verschiedener Bildanzeigemodi sowie zum Ausgeben der Daten als Bilddaten VNIL verbunden. Ein Abtastprozess im A/D-Wandler 75 und ein Bilddaten-Umsetzprozess in der Bildverarbeitungsschaltung 79 werden z. B. unter Timingssteuerung durch einen Speichercontroller 76 ausgeführt.
Die von der Bildverarbeitungsschaltung 79 ausgegebenen Bilddaten VNIL werden in der Abfolge von Adressen, z. B. entsprechend einem durch den Speichercontroller 76 ausgeführten Schreibsteuerprozess in einen Speicherbereich der externen Speichervorrichtung 72 eingeschrieben.
Die Anzeigevorrichtung 73 verfügt über eine Bildverarbeitungsschaltung 77 zum Umsetzen eines vom Bildsensor 51 der Kamera 71 ausgegebenen Zeilensprungsignal-Bildsignals SIL in ein Videosignal sowie einen Monitor 78 zum Anzeigen des von der Bildverarbeitungsschaltung 77 ausgegebenen Videosignals auf einem zugehörigen Schirm. Die Bildverarbeitungsschaltung 77 führt eine Gammakorrektur und eine Aperturkorrektur am Bildsignal SIL aus, und sie addiert ein Horizontalsynchronisiersignal zum Bildsignal SIL, um dadurch dasselbe in das Videosignal umzusetzen.
Die Umschalteinrichtung 74 verfügt über einen ersten festen Kontakt 74a, der mit dem Eingangsanschluss der externen Speichervorrichtung 72 verbunden ist, einen zweiten festen Kontakt 74B, der mit dem Eingangsanschluss der Anzeigevorrichtung 73 verbunden ist, und einen beweglichen Kontakt 74C, der mit dem Ausgangsanschluss des Bildsensors 51 der Kamera 71 verbunden ist. Der bewegliche Kontakt 74C kann entsprechend dem Pegel des Umschaltsteuersignals Ssw von der Systemsteuerung 58 verstellt werden. Genauer gesagt, wird, wenn das Umschaltsteuersignal Ssw von niedrigem Pegel ist, der bewegliche Kontakt 74C so verstellt, dass er das vom Bildsensor 51 ausgegebene Zeilensprungsignal SIL an die Anzeigevorrichtung 73 liefert, während dann, wenn das Umschaltsteuersignal Ssw von hohem Pegel ist, der bewegliche Kontakt 74C so verstellt wird, dass er das vom Bildsensor 51 ausgegebene Nicht-Zeilensprungsignal SNIL an den A/D-Wandler 74 liefert.
Nachfolgend wird die Verarbeitungsfunktion des Kamerasystems beschrieben. Als Erstes wird, wenn die Spannungsversorgung der Kamera 71 eingeschaltet wird, ein Umschaltsteuersignal Ssw niedrigen Pegels automatisch von der Systemsteuerung 58 ausgegeben.
Auf Grundlage des Umschaltsteuersignals Ssw niedrigen Pegels von der Systemsteuerung 58 wählt die erste Schaltstufe 59A den ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 mit der zweiten Signalkonfiguration von der zweiten Vertikaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 54B aus. Der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls, ΦV1-ΦV3 werden über die Vertikaltreiberschaltung 56 an den Bildsensor 51 geliefert.
Auf Grundlage des Umschaltsteuersignals Ssw niedrigen Pegels von der Systemsteuerung 58 wählt die zweite Schaltstufe 59B den ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2 mit der zweiten Signalkonfiguration von der zweiten Horizontaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 55B aus. Der erste und der zweite Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2 werden an die Horizontaltreiberschaltung 57 und den Bildsensor 51 geliefert.
Nun gibt der Bildsensor 51 der Kamera 71 ein Zeilensprungsignal SIL aus.
Das Umschaltsteuersignal Ssw niedrigen Pegels von der Systemsteuerung 58 wird auch an die Umschalteinrichtung 74 geliefert. Nun wird der bewegliche Konakt 74C der Umschalteinrichtung 74 auf den zweiten festen Konakt 74B verstellt, woraufhin das Zeilensprungsignal SIL vom Bildsensor 51 über die Umschalteinrichtung 74 an die Anzeigevorrichtung 73 geliefert wird, die auf ihrem Schirm ein Zeilensprung-Videobild anzeigt.
Wenn der Bediener die Verschlusssteuertaste 75 der Bedienkonsole 73 betätigt, während das Zeilensprungsignal SIL an die Anzeigevorrichtung 73 geliefert wird, wird ein von der Verschlusssteuertaste 75 erzeugtes Interruptsignal über die Schnittstellenschaltung 62 an die Systemsteuerung 58 geliefert. Auf das zugeführte Interruptsignal hin gibt die Systemsteuerung 58 ein Umschaltsteuersignal Ssw hohen Pegels aus.
Auf Grundlage des Umschaltsteuersignals Ssw hohen Pegels von der Systemsteuerung 58 wählt die erste Schaltstufe 59A den ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 von der ersten Vertikaltimingsignal-Erzeugungsschaltung 54A aus. Der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 -ΦV3 werden über die Vertikalansteuerschaltung 56 an den Bildsensor 51 geliefert.
Auf Grundlage des Umschaltsteuersignals Ssw hohen Pegels von der Systemsteuerung 58 wählt die zweite Schaltstufe 59B den ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH1 von der ersten Horizontaltimingsignal- Erzeugungsschaltung 55A aus. Der erste und der zweite Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH1 werden an die Horizontalansteuerschaltung 57 und an den Bildsensor 51 geliefert.
Nun gibt der Bildsensor 51 der Kamera 71 ein Nicht-Zeilensprungsignal SNIL aus.
Das Umschaltsteuersignal Ssw hohen Pegels von der Systemsteuerung 58 wird auch an die Umschalteinrichtung 74 geliefert. Der bewegliche Kontakt 74C der Umschalteinrichtung 74 wird nun auf den ersten festen Kontakt 74A verstellt, woraufhin das Nicht-Zeilensprungsignal SNIL vom Bildsensor 51 über die Umschalteinrichtung 74 an den A/D-Wandler 75 geliefert wird, der es in digitale Bilddaten DNIL umsetzt. Die digitalen Bilddaten DNIL werden dann durch die Bildverarbeitungsschaltung 79 in Bilddaten VNIL umgesetzt. Dann werden die Bilddaten VNIL in der Abfolge von Adressen, z. B. entsprechend dem durch den Speichercontroller 76 ausgeführten Schreibsteuerprozess, in einen vorgegebenen Speicherbereich des Speichers der externen Speichervorrichtung 72 eingeschrieben.
Wenn z. B. ein Stehbild an die externe Speichervorrichtung 72 geliefert wird, ist es erforderlich, den beweglichen Kontakt 74C der Umschalteinrichtung 74 erneut auf den zweiten festen Kontakt 74B umzuschalten, nachdem das Nicht-Zeilensprungsignal SNIL eines Vollbilds als Bilddaten VNIL in den Speicher der externen Speichervorrichtung 72 geschrieben wurde.
Um dieser Bedingung zu genügen, zählt die Systemsteuerung 58 Taktsignalimpulse des Bezugstaktsignals Pc vom Bezugstaktsignal-Generator 53, und sie verstellt den Pegel des Umschaltsteuersignals Ssw auf den niedrigen Pegel, wenn sie Taktimpulse bis zu einem Wert hochgezählt hat, der der Periode entspricht, in der ein Vollbild ausgegeben wird. Daher werden Nicht-Zeilensprung-Bilddaten DNIL eines Vollbilds an die externe Speichervorrichtung 72 geliefert. Wenn ein Bewegungsbild an die externe Speichervorrichtung 72 geliefert wird, ist der obige Zählprozess nicht erforderlich, jedoch werden die NIL-Steuertaste 64A und die IL-Steuertaste 64B, wie in der Fig. 13 dargestellt, dazu verwendet, die Systemsteuerung 58 so zu steuern, dass dann, wenn die IL-Steuertaste 64B betätigt wird, die Systemsteuerung 58 den Pegel des Umschaltsteuersignal Ssw auf den niedrigen Pegel verstellt, während sie dann, wenn die NIL-Steuertaste 64A betätigt wird, den Pegel des Umschaltsteuersignal Ssw auf den hohen Pegel umschaltet.
Bei der obigen Ausführungsform wurde die Kamera grundsätzlich dahingehend beschrieben, dass sie eine Eintafel-Kamera ist. Jedoch kann, wie es in der Fig. 15 dargestellt ist, die Kamera eine Zweitafel-Kamera mit zwei Bildsensoren (erster und zweiter Bildsensor 51A, 51B) sein. Diejenigen in der Fig. 15 dargestellten Teilen, die mit denen identisch sind, die in der Fig. 13 dargestellt sind, sind mit denselben Bezugszahlen gekennzeichnet.
Die Zweitafel-Kamera verfügt über ein Prisma 81 zum Aufteilen von Licht von einem Objekt, das über eine Bilderzeugungslinse 52 eingestrahlt wird, in Komponenten für Grün, Rot und Blau, einen ersten Schwarz-Weiß-Bildaufnahmesensor 51A, der an einer Position angeordnet ist, an der die Grünkomponente vom Prisma emittiert wird, und einen zweiten Farbbildaufnahmesensor 518, der an einer Position angeordnet ist, an der die Komponenten Rot und Blau vom Prisma emittiert werden. Der zweite Bildsensor 51B verfügt über einen Farbbildaufnahmesensor unter Verwendung von Farbbildern, die in einem R/B- Gitter-Codiermuster angeordnet sind.
Die beim zweiten Bildsensor 51B verwendeten Farbfilter sind im R/B-Gitter- Codiermuster angeordnet, gemäß dem, wie es in der Fig. 16 dargestellt ist, eine Anzahl von Blöcken mit jeweils Farbfiltern R, B, die horizontal aufeinanderfolgend angeordnet sind, in horizontaler Richtung entlang jeder ungeraden Zeile angeordnet sind und mehrere Blöcke mit jeweils Farbfiltern B, R, die horizontal aufeinanderfolgend angeordnet sind, in horizontaler Richtung entlang jeder geraden Zeile angeordnet sind.
Die mit dem R/B-Gitter-Codiermuster angeordneten Farbfilter sind dergestalt, dass dann, wenn die Farbfilter entlang der ungeraden Zeile um ein Pixel zur Ausgangseinheit hin räumlich verschoben sind, das Wiederholungsmuster der Farben entlang der ungeraden Zeile dasselbe wie das Wiederholungsmuster der Farben entlang der geraden Zeile wird.
Bei der Zweitafel-Kamera verfügen demgemäß Übertragungsimpulse zum Ausgeben eines Nicht-Zeilensprungsignals über eine Signalkonfiguration (erste Signalkonfiguration), die dieselbe wie die in der Fig. 10 Dargestellte ist, und Übertragungsimpulse zum Ausgeben eines Zeilensprungsignals verfügen über eine Signalkonfiguration (zweite Signalkonfiguration), wie sie in der Fig. 17 dargestellt ist.
Genauer gesagt, werden entsprechend der zweiten, in der Fig. 17 dargestellten Signalkonfiguration der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 -ΦV3, wie in der Fig. 8 dargestellt, in einer Horizontalaustastperiode in zwei Zyklen ausgegeben, und die Horizontalübertragungsimpulse ΦH1, ΦH21 werden, mit jeweils einem Impuls, ausgegeben, nachdem der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 im ersten Zyklus ausgegeben wurde. Wenn die Horizontalübertragungsimpulse ΦH1, ΦH2, jeweils einzeln, dem Horizontalschieberegister 4 zugeführt werden, werden in diesem abgespeicherte Signalladungen für ein Pixel an die Ausgangseinheit 5 übertragen (verschoben).
Nachfolgend wird ein Prozess zum Übertragen von Signalladungen entsprechend der zweiten Signalkonfiguration speziell unter Bezugnahme auf die Fig. 17 und 18 beschrieben. Da der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1 -ΦV3 im ersten Zyklus an die Bildaufnahmeeinheit 3 geliefert werden, werden die Signalladungen der Pixel in jeder Zeile unabhängig voneinander zu einem Zeitpunkt t11 in der Fig. 17 an das Horizontalschieberegister 4 übertragen. Wie es in der Fig. 18A dargestellt ist, werden Signalladungen für z. B. eine Zeile n an das Horizontalschieberegister 4 übertragen und in dieses eingespeichert.
Danach wird, da der erste und zweite Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2, jeweils als Einzelimpuls, an das Horizontalschieberegister 4 geliefert werden, die Signalladung eines Pixels der Zeile n im Horizontalschieberegister 4 zu einem Zeitpunkt t12 in der Fig. 17 zur Ausgangseinheit 5 verschoben, wie es in der Fig. 18B dargestellt ist.
Demgemäß werden das Wiederholungsmuster von Farben der Signalladungen in einem der Bildaufnahmeeinheit 3 entsprechenden Bereich und das Wiederholungsmuster von Farben von Signalladungen einer in einer Endstufe z. B. der Bildaufnahmeeinheit 3 gespeicherten Zeile n + 1, aus den Signalladungen der im Horizontalschieberegister 4 gespeicherten Zeile n, einander gleich.
Anschließend werden, insoweit der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 in einem zweiten Zyklus zugeführt werden, die Signalladungen der jeweiligen Pixel zu einem Zeitpunkt t13 in der Fig. 17 in jeder Zeile an das Horizontalschieberegister 4 übertragen, woraufhin die Signalladungen der Zeile n + 1 an das Horizontalschieberegister 4 übertragen und in dieses eingespeichert werden. Im Ergebnis werden, wie es in der Fig. 18C dargestellt ist, die Signalladungen der Zeile n sowie diejenigen der Zeile n + 1 im Horizontalschieberegister 4 miteinande gemischt.
Da das Wiederholungsmuster der Farbe der Signalladungen der Zeile n sowie das Wiederholungsmuster der Farben der Signalladungen der Zeile n + 1 miteinander übereinstimmen, werden dieselben Farben miteinander gemischt. Daher werden im Horizontalschieberegister 4 zwei Pixel in der vertikalen Richtung gemischt, um ein Zeilensprungsignal SIL zu erzeugen.
In einer Horizontalscanperiode nach dem Ende eines Vertikalübertragungsprozesses gibt daher die Ausgangseinheit 5, d. h. die Ausgangseinheit 5 des zweiten Bildsensors 51B, ein Signal R und ein Signal 8 in der genannten Reihenfolge aus.
Ein Signal G wird als Ausgangssignal des ersten Schwarz-Weiß-Bildaufnahmesensors 51A ausgegeben. Der erste Bildsensor 51A wird mit den Übertragungsimpulsen versorgt, die an den zweiten Farbbildaufnahmesensor 51B geliefert werden. Genauer gesagt, wird, um ein Nicht-Zeilensprungsignal auszugeben, der erste Bildsensor 51A mit dem ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 und dem ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2 entsprechend der in der Fig. 10 dargestellten ersten Signalkonfiguration versorgt. Um ein Zeilensprungsignal auszugeben, wird der erste Bildsensor 51A mit dem ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 und dem ersten und zweiten Horizontalübertragungsimpuls ΦH1, ΦH2 entsprechend der in der Fig. 17 dargestellten zweiten Signalkonfiguration versorgt.
Da der erste Bildsensor 51a das Signal G ausgibt, und da der zweite Bildsensor 51B sukzessive die Signale R und B ausgibt, ist es möglich, Farbsignale zum Erzeugen eines Videosignals in einer anschließenden Signalverarbeitungsstufe zu erzeugen.
Obwohl es nicht dargestellt ist, geben die Bildsensoren 51A, 51B den ersten bis dritten Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 im ersten Zyklus in einer beliebigen Horizontalaustastperiode in jeder übernächsten Vertikalaustastperiode entsprechend der zweiten Signalkonfiguration an die Bildaufnahmeeinheit 3 aus. In einem Vertikalübertragungsprozess werden, wenn der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 nicht in einer Vertikalaustastperiode zugeführt werden, Signalladungen von der ersten Zeile an das Horizontalschieberegister 4 übertragen. Bei einem Vertikalübertragungsprozess werden, wenn der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 in einer Vertikalaustastperiode zugeführt werden, Signalladungen von der zweiten Zeile an das Horizontalschieberegister 4 übertragen.
Genauer gesagt, werden in der Periode eines ungeraden Halbbilds Signalladungen von z. B. der ersten und zweiten Zeile im Horizontalschieberegister 4 miteinander gemischt. In der Periode eines nächsten geraden Halbbilds werden Signalladungen von z. B. der zweiten und dritten Zeile im Horizontalschieberegister 4 miteinander gemischt.
Infolge dessen geben der erste Bildsensor 51A und der zweite Bildsensor 51B ein Zeilensprungsignal SIL mit ungeraden und geraden Halbbildern aus.
Demgemäß geben die Bildsensoren ein Nicht-Zeilensprungsignal SNIL aus, wenn der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 mit der in der Fig. 10 dargestellten ersten Signalkonfiguration in einer Horizontalaustastperiode an die Bildsensoren (den ersten und zweiten Bildsensor 51A, 51B), die vom Typ zum Lesen eines gesamten Bilds sind, in der Zweitafel- Kamera zugeführt werden. Wenn der erste bis dritte Vertikalübertragungsimpuls ΦV1-ΦV3 mit der in der Fig. 17 dargestellten zweiten Signalkonfiguration in einer Horizontalaustastperiode an die Bildsensoren geliefert werden, die vom Typ zum Lesen eines gesamten Bilds sind, geben die Bildsensoren ein Zeilensprungsignal SIL aus. Die Bildsensoren können ohne Verwendung eines Vollbildspeicher oder dergleichen als externer Schaltung selektiv ein Zeilensprungsignal ausgeben.
Bei den obigen Ausführungsformen ist die Erfindung auf einen dreischichtigen, dreiphasigen CCD-Bildsensor zum Lesen aller Pixel angewandt (insbesondere einen CCD-Bildsensor mit Zwischenzeilenübertragung). Jedoch ist die Erfindung auch bei einem FIT(frame interline transfer)-Bildsensor oder einem FT(frame transfer)-Bildsensor anwendbar.
Wie oben beschrieben, verfügt die erfindungsgemäße Umschaltsteuersignal über eine Bildaufnahmeeinheit mit einer Matrix von Fotodetektoren als Pixel zum fotoelektrischen Umsetzen einfallenden Lichts von einem Objekt in Signalladungen abhängig von der Menge des einfallenden Lichts sowie Farbfilter, die mit einem den Pixeln entsprechenden vorbestimmten Muster auf der Bildaufnahmeeinheit angeordnet sind, wobei in den jeweiligen Pixeln gespeicherte Signalladungen in jeder Zeile auf Grundlage einer Gruppe erster Übertragungsimpulse, wie sie in einer Horizontalaustastperiode zugeführt werden, an ein Horizontalschieberegister übertragen werden, und in den jeweiligen Pixeln gespeicherte Signalladungen auf Grundlage einer Gruppe zweiter Übertragungsimpulse, die in der Horizontalaustastperiode zugeführt werden, in jeweils zwei Zeilen an das Horizontalschieberegister übertragen werden. Daher kann ein Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder ein Bildsensor zum Ausgeben eines Nicht-Zeilensprungsignals so ausgebildet werden, dass er selektiv ohne Verwendung eines Vollbildspeichers oder dergleichen als externer Schaltung ein Zeilensprungsignal ausgibt.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung werden in den jeweiligen Pixeln in jeder Zeile gespeicherte Signalladungen an ein Horizontalschieberegister auf Grundlage einer Gruppe erster Übertragungsimpulse übertragen, die in einer Horizontalaustastperiode zugeführt werden, und Signalladungen, die in den jeweiligen Pixeln in jeweils zwei Zeilen gespeichert sind, werden auf Grundlage einer Gruppe zweiter Übertragungsimpulse, die in der Horizontalaustastperiode zugeführt werden, an das Horizontalschieberegister übertragen. Daher kann ein Verfahren zum Ansteuern eines Bildsensors zum Lesen aller Pixel oder eines Bildsensors zum Ausgeben eines Nicht-Zeilensprungsignals so beschaffen sein, dass ein Zeilensprungsignal ohne Verwendung eines Vollbildspeichers oder dergleichen als externer Schaltung selektiv ausgegeben wird.
Die erfindungsgemäße Kamera verfügt über die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung, eine erste Timingsignal-Erzeugungsschaltung zum Erzeugen einer Gruppe erster übertragungsimpulse zum Übertragen von in den jeweiligen Pixeln gespeicherten Signalladungen in einer Horizontalaustastperiode für jede Zeile an ein Horizontalschieberegister auf Grundlage eines Bezugstaktsignals, eine zweite Timingsignal-Erzeugungsschaltung zum Erzeugen einer Gruppe zweiter Übertragungsimpulse zum Übertragen von in den jeweiligen Pixeln gespeicherten Signalladungen in der Horizontalaustastperiode in jeweils zwei Zeilen an das Horizontalschieberegister auf Grundlage des Bezugstaktsignals sowie eine Auswähleinrichtung zum Auswählen der Gruppe erster Übertragungsimpulse als Gruppe von Übertragungsimpulsen, die an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zu liefern sind, auf Grundlage eines externen Befehls für ein Nicht-Zeilensprungsignal und zum Auswählen der Gruppe zweiter Übertragungsimpulse als Gruppe von Übertragungsimpulsen, die an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zu liefern sind, auf Grundlage eines externen Befehls für ein Zeilensprungsignal. Daher kann eine Kamera mit einem Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder einem Bildsensor zum Ausgeben eines Nicht-Zeilensprungsignals so ausgebildet sein, dass sie ohne Verwendung eines Vollbildspeichers oder dergleichen als externer Schaltung selektiv ein Zeilensprungsignal ausgibt.
Das erfindungsgemäße Kamerasystem verfügt über die Kamera, eine externe Speichervorrichtung mit einem Speicher zum Speichern eines Bildsignals mindestens eines Vollbilds, das von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegeben wird, eine Anzeigevorrichtung zum Umsetzen des von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegebenen Bildsignals in ein Videosignal und zum Anzeigen desselben auf einem Schirm sowie eine Umschalteinrichtung zum Zuführen des von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegebenen Bildsignals zur Anzeigevorrichtung bei Normalbetrieb und zum Umschalten zum Zuführen des von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegebenen Bildsignals auf die externe Speichervorrichtung auf Grundlage des Interruptsignals von der externen Verschlusssteuertaste. Daher ist es möglich, ein von der Kamera, die einen Bildsensor zum Lesen aller Pixel oder einem Bildsensor zum Ausgeben eines Nicht-Zeilensprungsignal enthält, ausgegebenes Nicht-Zeilensprungsignal in eine externe Speichervorrichtung für einen Computer einzuspeichern und ein von der Kamera selektiv ausgegebenes Zeilensprungsignal auf dem Schirm eines Monitors wie eines solchen vom NTSC- Typ anzuzeigen.

Claims

1. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit:

- einer Lichtempfangseinheit (3) mit einer Vielzahl von auf Matrixweise angeordneten Pixeln (1);

- Farbfiltern, die mit einem den Pixeln entsprechenden vorbestimmten Muster auf den Pixeln (1) angeordnet sind;

- einer Vertikalübertragungseinheit mit einer Vielzahl von Vertikalschieberegistern (2) zum vertikalen Übertragen von in der Lichtempfangseinheit (3) erzeugten Signalladungen, wenn sie mit einer Gruppe mehrphasiger Vertikalübertragungseinheit-Impulse (ΦV1, ΦV2, ΦV3) versorgt werden;

- einer Horizontalübertragungseinheit zum Empfangen der Signalladungen von der Vertikalübertragungseinheit, um sie in der horizontalen Richtung zu übertragen, wobei die Horizontalübertragungseinheit über ein einzeiliges Horizontalschieberegister (4) verfügt und sie so ausgebildet ist, dass sie zwei Zeilen der Signalladungen von den Vertikalschieberegistern (2) an das · Horizontalschieberegister (4) überträgt, in dem die Signalladungen miteinander gemischt werden;

- einer Ausgangseinheit (5, 8) zum Empfangen einer Ladung von der Horizontalübertragungseinheit, um sie in ein elektrisches Signal (S) umzusetzen;

- einer Vertikalansteuerschaltung (56) zum selektiven Liefern der Gruppe mehrphasiger Vertikalübertragungsimpulse (ΦV1, ΦV2, ΦV3) mit einer ersten oder einer zweiten Signalkonfiguration, d. h.

a) im Fall einer Nicht-Zeilensprungsignal-Verarbeitung zum Zuführen der Gruppe der mehrphasigen Vertikalübertragungsimpulse (ΦV1, ΦV2, ΦV3) mit der ersten Signalkonfiguration an die Vertikalübertragungseinheit nur ein Mal innerhalb einer Horizontalaustastperiode (HD), um eine in jedem der Pixel gespeicherte Ladung an das genannte einzeilige Horizontalschieberegister (4) zu übertragen; und

b) im Fall einer Zeilensprungsignal-Verarbeitung zum Zuführen der Gruppe der mehrphasigen Vertikalübertragungsimpulse (ΦV1, ΦV2, ΦV3) an die Vertikalübertragungseinheit mit der zweiten Signalkonfiguration, d. h. zwei Mal in einer Horizontalaustastperiode (HD), um eine in jedem der Pixel zweier Zeilen gespeicherten Ladung an das Horizontalschieberegister (VH1, VH2) zu übertragen; und

- einer Horizontalansteuerschaltung (57) zum selektiven Zuführen einer Gruppe von Horizontalübertragungsimpulsen (ΦH1, ΦH2) an die Horizontalübertragungseinheit, wobei die Gruppe der Horizontalübertragungsimpulse entsprechend der Nicht-Zeilensprungsignal-Verarbeitung bzw. der Zeilensprungsignalverarbeitung eine von zwei verschiedenen Signalkonfigurationen aufweist, wobei die Horizontalansteuerschaltung (57) die Gruppe die Horizontalübertragungsimpulse im Fall einer Nicht-Zeilensprungsignal-Verarbeitung mit der ersten Signalkonfiguration nur ein Mal während der Horizontalaustastperioden liefert, um die Signalladungen im Horizontalschieberegister (4) in der horizontalen Richtung an die Ausgangseinheit (5, 8) zu übertragen, und im Fall der Zeilensprungsignal-Verarbeitung mit der zweiten Signalkonfiguration zu übertragen, wobei die Horizontalübertragungsimpulse während Horizontalscanperioden und zusätzlich mit einer vorbestimmten Anzahl derselben während Horizontalaustastperioden (HD) zugeführt werden, nachdem die Gruppe der mehrphasigen Vertikalübertragungsimpulse in einem ersten Zyklus mit ihrer zweiten Signalkonfiguration ausgegeben wurde, wobei die Anzahl der zusätzlichen Horizontalübertragungsimpulse dazu dient, die Signalladungen von Pixeln entsprechend der Anzahl von Stufen im Horizontalschieberegister (4) zur Ausgangseinheit (5, 8) zu übertragen.

2. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Gruppe der Vertikalübertragungsimpulse in ihrer zweiten Signalkonfiguration während ihres ersten Zyklus in einer beliebigen Horizontalaustastperiode während jeder übernächsten vertikalen Austastperiode an die Lichtempfangseinheit (3) geliefert wird.

3. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 1, bei der das vorbestimmte Muster der Farbfilter dergestalt ist, dass dann, wenn Farbfilter einer Zeile n (n = 1, 2, ...) räumlich um eine vorbestimmte Anzahl von Pixeln verschoben sind, das Wiederholungsmuster von Farben der Zeile n dasselbe wie das Wiederholungsmuster von Farben einer Zeile n + 1 ist.

4. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Farbfilter in einem G-Streifen-R/B-Gitter-Codiermuster angeordnet sind, bei dem eine Vielzahl von Blöcken mit jeweils sukzessive horizontal angeordneten Farbfiltern für R, G, B, G in horizontaler Richtung entlang jeder ungeraden Zeile angeordnet sind, und einer Vielzahl von Blöcken mit jeweils sukzessive horizontal angeordneten Farbfiltern für B, G, R, G in horizontaler Richtung entlang jeder geraden Zeile angeordnet sind.

5. Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung nach Anspruch 3, bei der die Farbfilter mit einem R/B-Gitter-Codiermuster angeordnet sind, bei dem eine Vielzahl von Blöcken mit jeweils sukzessive horizontal angeordneten Farbfiltern für R, B in horizontaler Richtung entlang jeder ungeraden Zeile angeordnet sind und eine Vielzahl von Blöcken mit jeweils sukzessive horizontal angeordneten Farbfiltern für B, R in horizontaler Richtung entlang jeder geraden Zeile angeordnet sind.

6. Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit einer Bildaufnahmeeinheit (3) mit einer Matrix von Fotodetektoren als Pixel zum fotoelektrischen Umsetzen einfallenden Lichts von einem Objekt in Signalladungen abhängig von der Menge des einfallenden Lichts sowie Farbfiltern, die mit einem vorbestimmten, den Pixeln entsprechenden Muster auf der Bildaufnahmeeinheit angeordnet sind, mit den folgenden Schritten:

- Übertragen, in einem ersten Nicht-Zeilensprungsignal-Verarbeitungsmodus, von Signalladungen, die in den jeweiligen Pixeln jeder Zeile gespeichert sind, an ein Horizontalschieberegister (4) durch Zuführen einer Gruppe mehrphasiger Vertikalübertragungsimpulse (ΦV1, ΦV2, ΦV3) mit einer ersten Signalkonfiguration, wobei diese Gruppe von Vertikalübertragungsimpulsen in einer Horizontalaustastperiode (HD) nur ein Mal zugeführt wird, und Zuführen einer Gruppe von Horizontalübertragungsimpulsen (ΦH1, ΦH2) an das Horizontalschieberegister mit einer ersten Signalkonfiguration derselben, wobei die Gruppe von Horizontalübertragungsimpulsen (ΦH1, ΦH2) nur während Horizontalscanperioden zugeführt wird; und

- Übertragen, in einem zweiten Zeilensprungsignal-Verarbeitungsmodus, von Signalladungen, die in den jeweiligen Pixeln in zwei Zeilen gespeichert sind, an das Horizontalschieberegister (4) durch Zuführen der Gruppe mehrphasiger Vertikalübertragungsimpulse (ΦV1, ΦV2, ΦV3) mit einer zweiten Signalkonfiguration derselben, wobei diese mehrphasigen Vertikalübertragungsimpulse während einer Horizontalaustastperiode (HD) zwei Mal zugeführt werden und die Gruppe der Horizontalübertragungsimpulse (ΦH1, ΦH2) mit einer zweiten Signalkonfiguration derselben während Horizontalscanperioden und zusätzlich mit einer vorbestimmten Anzahl derselben während Horizontalaustastperioden (HD) zugeführt wird, nachdem die Gruppe der mehrphasigen Vertikalübertragungsimpulse in einem ersten Zyklus mit ihrer zweiten Signalkonfiguration ausgegeben wurde.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Gruppe der Vertikalübertragungsimpulse in ihrer zweiten Signalkonfiguration während ihres ersten Zyklus in einer beliebigen Horizontalaustastperiode während jeder übernächsten vertikalen Austastperiode an die Lichtempfangseinheit geliefert wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem das vorbestimmte Muster der Farbfilter dergestalt ist, dass dann, wenn Farbfilter einer Zeile n (n = 1, 2, ...) räumlich um eine vorbestimmte Anzahl von Pixeln verschoben sind, das Wiederholungsmuster von Farben der Zeile n dasselbe wie das Wiederholungsmuster von Farben einer Zeile n + 1 ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Farbfilter in einem G-Streifen- R/B-Gitter-Codiermuster angeordnet sind, bei dem eine Vielzahl von Blöcken mit jeweils sukzessive horizontal angeordneten Farbfiltern für R, G, B, G in horizontaler Richtung entlang jeder ungeraden Zeile angeordnet sind, und einer Vielzahl von Blöcken mit jeweils sukzessive horizontal angeordneten Farbfiltern für B, G, R, G in horizontaler Richtung entlang jeder geraden Zeile angeordnet sind.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Farbfilter mit einem R/B-Gitter-Codiermuster angeordnet sind, bei dem eine Vielzahl von Blöcken mit jeweils sukzessive horizontal angeordneten Farbfiltern für R, B in horizontaler Richtung entlang jeder ungeraden Zeile angeordnet sind und eine Vielzahl von Blöcken mit jeweils sukzessive horizontal angeordneten Farbfiltern für B, R in horizontaler Richtung entlang jeder geraden Zeile angeordnet sind.

11. Kamera mit der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, die ferner Folgendes aufweist:

- eine Auswähleinrichtung zum Auswählen der ersten Signalkonfiguration der der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zuzuführenden Horizontal- und Vertikalübertragungsimpulse auf Grundlage eines ersten Befehls für ein Nicht- Zeilensprungsignal und zum Auswählen der zweiten Signalkonfiguration der an die Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zu liefernden Horizontal- und Vertikalübertragungsimpulse auf Grundlage eines zweiten Befehls für ein Zeilensprungsignal.

12. Kamera nach Anspruch 11, bei dem der erste und der zweite Befehl beide externe Befehle sind.

13. Kamerasystem mit der Kamera nach Anspruch 11, bei dem der zweite Befehl an die Auswähleinrichtung geliefert wird, um den normalen Zeilensprungbetrieb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung auszuwählen, und der zweite Befehl an die Auswähleinrichtung geliefert wird, um den Nicht-Zeilensprungbetrieb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung auszuwählen, was auf Grundlage eines Interruptsignals von einer externen Verschlusssteuertaste erfolgt; ferner mit:

- einer externen Speichervorrichtung (72) mit einem Speicher zum Speichern eines Bildsignals mindestens eines Vollbilds, das von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegeben wird;

- einer Anzeigevorrichtung (78) zum Umsetzen des von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegebenen Bildsignals in ein Videosignal und zum Anzeigen desselben auf einem Schirm; und

- einer Umschalteinrichtung (74) zum selektiven Zuführen des von der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung ausgegebenen Bildsignals an die Anzeigevorrichtung (78) bei Normalbetrieb oder zum Zuführen des von der Festkörper- Bildaufnahmevorrichtung ausgegebenen Bildsignals an die externe Speichervorrichtung (72) auf Grundlage des Interruptsignals von der externen Verschlusssteuertaste (65).

14. Verfahren zum Ansteuern einer Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung mit einer Vielzahl von auf Matrixweise angeordneten Pixeln und Farbfiltern, die mit einem vorbestimmten, den Pixeln entsprechenden Muster auf diesen angeordnet sind, wobei das vorbestimmte Muster dergestalt ist, dass dann, wenn Farbfilter einer Zeile n (n = 1, 2, ...) räumlich um eine vorbestimmte Anzahl von Pixeln verschoben sind, das Wiederholungsmuster von Farben der Zeile n dasselbe wie das Wiederholungsmuster von Farben einer Zeile n + 1 ist, mit den folgenden Schritten:

- Ausgeben eines Pixelsignals für den Umfang einer Zeile in einer Horizontalperiode auf Grundlage eines von außen der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zugeführten Befehls für einen Nicht-Zeilensprungsignal-Prozess; und

- Anzeigen eines Pixelsignals für die Zeile n entsprechend der vorbestimmten Anzahl von Pixeln, um das Pixelsignal zu einem Pixelsignal für eine Zeile n + 1 zu addieren und dann das addierte Signal in einer Horizontalperiode auf Grundlage eines Befehls für einen Zeilensprungsignal-Prozess auszugeben, wie er von außerhalb der Festkörper-Bildaufnahmevorrichtung zugeführt wird.