FR2533056A1 - Imageur a transfert de lignes et camera de television comportant un tel imageur - Google Patents

Abstract

L'IMAGEUR A TRANSFERT DE LIGNES COMPORTE UNE MATRICE 1 COMPORTANT M LIGNES DE P PHOTOSITES. LA SELECTION DES LIGNES DE CETTE MATRICE POUR LA LECTURE DES CHARGES STOCKEES CORRESPONDANT A UNE IMAGE EST COMMANDEE PAR DEUX REGISTRES A DECALAGE 2, 3, RESPECTIVEMENT POUR LA SELECTION DES LIGNES IMPAIRES ET PAIRES DE LA MATRICE. LES PHOTOSITES DES LIGNES IMPAIRES D'UNE MEME COLONNE ONT LEURS CHARGES TRANSFEREES DANS UNE PREMIERE MEMOIRE DE LIGNE 4 ASSOCIEE A UN PREMIER REGISTRE DE SORTIE 6 A TRANSFERT DE CHARGES, TANDIS QUE LES PHOTOSITES DE LA MEME COLONNE DES LIGNES PAIRES ONT LEURS CHARGES TRANSFEREES DANS UNE SECONDE MEMOIRE DE LIGNE 5 ASSOCIEE A UN SECOND REGISTRE DE SORTIE 7A TRANSFERT DE CHARGE, PAR L'INTERMEDIAIRE DE DEUX COLONNES CONDUCTRICES C ET C QUI PEUVENT ETRE LUES SIMULTANEMENT OU SUCCESSIVEMENT. APPLICATION AUX CAMERAS COULEUR MONOSENSEUR OU TRISENSEURS.

Description

2533056.

Imageur à transfert de lignes et caméra de télévision comportant un tel imageur L'invention se rapporte aux imageurs à transfert de lignes, pour caméras de télévision, comportant une zone photosensible constituée par

des photosites, photodiodes ou photo MOS, assurant l'opération de photo-

détection. Lors de l'éclairement, chaque photosite collecte une charge

électrique directement proportionnelle à l'éclairement reçu Cette opéra-

tion est obtenue par une polarisation adéquate des photosites.

Classiquement la zone photosensible est organisée en une matrice de m lignes de p photosites A la fin de la période d'intégration, les charges électriques stockées sur une ligne sont lues Pour cela, la ligne est sélectionnée par un registre à décalage logique de sélection ligne Cette sélection a pour effet de provoquer l'évacuation des charges stockées sous les zones élémentaires de l'image, ou pixels, définis par les photodiodes, dans les colonnes conductrices reliant ces zones élémentaires de même rang Les charges ainsi déversées dans les colonnes sont transférées dans une mémoire de ligne pendant les intervalles de suppression ligne Ce' stockage est temporaire puisque très rapidement ces charges sont à nouveau transférées dans un registre à décalage de sortie, à transfert de charges La mémoire de ligne joue le rôle de tampon entre le pixel et le

registre à transfert de charges et réalise un contrôle anti-éblouissement.

Dès que les charges contenues dans les pixels ont été transférées dans la mémoire de ligne, la ligne est déconnectée et l'opération d'intégration des charges reprend Chacune des lignes de la matrice est ainsi adressée successivement jusqu'à la lecture complète de l'image La demande de brevet français 80 09112 au nom de la demanderesse décrit en détails un

mode de réalisation d'un tel imageur.

Dans ce système les charges des m photosites de même rang i (i = 1 à p) sont toutes transférées dans le même registre de sortie par l'intermédiaire d'une seule colonne conductrice reliée à un seul élément mémoire Les éléments mémoires forment une ou deux mémoires de ligne selon qu'il n'y a pas ou qu'il y a un démultiplexage entre les points pairs et les points impairs d'une même ligne L'adressage des m lignes de la matrice se fait par un registre à décalage pour une lecture de toutes les lignes successivement ou par deux registres à décalage l'un pour la sélection des lignes paires l'autre pour la sélection des lignes impaires,

pour une lecture par trame.

Ces structures sont bien adaptées aux caméras monosenseur noir et blanc, mais elles ne permettent pas d'obtenir une qualité d'image optimale dans les caméras couleurs monosenseur ou trisenseurs, dans lesquelles le signal vidéo résulte de la combinaison de plusieurs signaux élémentaires correspondant à des pixels voisins éventuellement situés

dans une même colonne.

Le problème posé est la réalisation d'un imageur à transfert de lignes permettant d'obtenir un signal vidéo dont le traitement ultérieur est simplifié particulièrement dans les applications aux caméras couleurs monosenseur ou trisenseurs dans lesquelles le signal vidéo résulte de la

combinaison de signaux élémentaires provenant de pixels voisins recou-

verts de filtres de couleurs différentes et appartenant à des lignes différentes. Selon Pinvention, un imageur à transfert de lignes comportant une matrice de m lignes de p photosites dont la sélection pour la lecture des charges stockées correspondant à une image, est commandée par deux registres à décalage ayant leurs sorties respectivement reliées aux entrées de sélection des photosites des lignes respectivement impaires et paires de la matrices est caractérisé en ce que les photosites des lignes impaires d'une colonne de rang i dans la matrice, i = 1 à p, ont leurs charges transférées, dans une première mémoire de ligne associée à un premier registre à décalage de sortie, les photosites des lignes paires de la même colonne de rang i, ayant leurs charges transférées dans une seconde mémoire de ligne associée à un second registre de sortie, les registres de sortie ayant au moins p étages, l'imageur étant susceptible d'être lu selon l'un ou l'autre de deux modes de lecture, le premier consistant à lire ligne par ligne la trame des lignes impaires de la matrice des photosites, puis la trame des lignes paires, le second dit pseudo-entrelacé, consistant à lire, durant chaque intervalle de suppression ligne deux lignes successives de la matrice, la sortie des informations contenues dans les deux registres de

sortie pouvant être, dans ce mode de lecture, simultanée.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques appa-

ra Ttront à l'aide de la description qui suit en référence aux figures

annexées. La figure 1 représente un premier mode de réalisation de l'imageur à transfert de lignes suivant l'invention. La figure 2 représente la succession des lignes de I'imageur en

fonction du temps pour un premier mode de lecture.

La figure 3 est un chronogramme représentant les signaux de commande appliqués aux différents éléments de l'imageur durant un

intervalle de suppression ligne.

Les figures 4 et 5 sont des diagrammes expliquant les deux

modes de fonctionnement possibles de l'imageur.

La figure 6 représente un second mode de réalisation de

I'imageur à transfert de lignes suivant l'invention.

La figure 7 représente le chronogramme des signaux de com-

mande associés au second mode de fonctionnement de l'imageur représen-

té sur la figure 6.

La figure 8 représente un troisième mode de réalisation de

I'imageur suivant l'invention.

La figure 9 est un schéma de détails d'une première variante de la combinaison mémoire ligne-registre de sortie de l'imageur représenté

sur la figure 8.

La figure 10 est un chronogramme des signaux de commande appliqués à l'imageur représenté sur les figures 8 et 9 dans un premier mode, avec lecture du bruit à structure fixe etdans un second mode sans*

lecture de bruit.

La figure Il est un schéma de détails d'une seconde variante de la combinaison mémoire ligne-registre de sortie de l'imageur représenté

sur la figure 8.

La figure 12 est un chronogramme des signaux de commande appliqués à I'imageur représenté sur les figures 8 et 11 dans un second

mode, avec lecture du bruit à structure fixe.

Les différents modes de réalisation de l'imageur à transfert de

lignes suivant l'invention sont tous destinés à fonctionner avec un balaya-

ge de la zone photosensible organisé en deux trames entrelacées Ces deux

trames sont soit lues successivement, dans un premier mode de fonction-

nement dit "mode 1 ", soit lues entrelacées, dans un second mode de fonctionnement, dit "mode 2 " pseudo-entrelacé dans lequel deux lignes successives sont lues simultanément ou quasi-simultanément durant un intervalle de suppression ligne. Ils comportent tous, et en particulier le mode de réalisation représenté sur la figure 1, une zone photosensible 1 constituée d'une matrice de m lignes comportant chacune p photosites (p entier), deux registres à décalage logiques de sélection des lignes, 2 et 3, associés l'un aux lignes impaires, Pautre aux lignes paires A titre d'exemple la matrice peut comporter 576 lignes de 462 photosites Chacun de ces registres de sélection comporte ln sorties de sélection, chacune de ces sorties étant reliée à toutes les entrées de sélection des photosites d'une même ligne, deux lignes successives de pixels de la matrice étant commandées l'une par le registre 2 l'autre par le registre 3 pour réaliser une alternance des lignes afin de former les deux trames entrelacées; les photosites de l'une

et de l'autre trame ont été respectivement désignés par "A" et "B".

Comme indiqué par le schéma électrique d'un photosite de la figure 1, chaque photosite est par exemple constitué d'une photodiode P dont l'anode est à la masse et dont la cathode est reliée à une première

électrode d'un transistor MOS horizontal, ayant une électrode de comman-

de, et une troisième électrode reliée à une colonne conductrice.

Dans le premier mode de réalisation de l'imageur à transfert de lignes, représenté sur la figure 1, les colonnes conductrices ne relient pas tous les pixels d'une même colonne de la matrice: deux colonnes conductrices Ci et C'i (i = 1 à p) sont associées à la colonne de rang i de la matrice, chaque colonne conductrice reliant entre eux un pixel sur deux de la colonne de la matrice; tous les pixels de la même colonne relatifs à une même trame sont commandés par le même registre à décalage Les p colonnes conductrices C relatives à l'une des trames soit A (trame i impaire par exemple) sont associées à une mémoire de ligne "A", 4, à p éléments mémoires tandis que les p colonnes conductrices C'i relatives à l'autre trame, soit B (trame paire par exemple) sont associées à une mémoire de ligne "B", 5, à p éléments mémoires Les contenus des p éléments des mémoires 4 et 5 sont respectivement transférés dans des registres à décalage à transfert de charge 6 et 7 ayant p étages, autant d'étages que de points dans la ligne Les sorties de ces registres à décalage 6 et 7 fournissent les signaux vidéo relatifs à l'une, et l'autre trame Soient N et n' les rangs variables des lignes formant les trames de balayage impaire et paire, respectivement A et B N et n' varient de 1 à

m étant le nombre de lignes de pixels dans la zone photosensible.

La -structure de ce premier mode de réalisation de l'imageur à

transfert de lignes suivant l'invention autorise les deux modes de fonction-

nement succinctement définis ci-dessus Ces deux modes résultent en partie de la dissociation de l'imageur en deux structures identiques l'une

relative à la trame impaire l'autre relative à la trame paire.

Dans le premier mode de fonctionnement, tous les pixels apparte-

nant à la même trame sont lus successivement, puis tous les pixels appartenant à l'autre trame sont lus Pour cela, le registre à décalage 2 relatif à la trame impaire commande la sélection des lignes 1, n, n+l m m, puis le registre à décalage 3 commande la sélection des lignes 1 n', n'+ l M de la trame paire Le signal obtenu en sortie de l'imageur est donc dans une première partie le signal de sortie du registre à décalage à transfert de charge 6 associé à la trame impaire, puis le signal de sortie

du registre à décalage à transfert de charge 7 associé à la trame paire.

Cette succession des lignes est représentée schématiquement sur la

figure 2.

Le chronogramme des signaux de commande à appliquer aux différents éléments de limageur est semblable au chronogramme des signaux appliqués à un imageur qui comporterait un seul registre à décalage associé à la suite des lignes de la zone photosensible dans laquelle tous les photosites d'une même colonne de la matrice seraient reliés à une même colonne conductrice associée à une seule mémoire de ligne et à un seul registre à décalage, ces signaux de commande étant appliqués pendant les intervalles de suppression ligne de la trame impaire à la structure A et pendant les intervalles de suppression ligne de la trame paire à la structure B. La figure 3 représente le chronogramme de ces signaux Dans un signal vidéo classique, la durée de l'intervalle de suppression ligne est égal à 12 micro-secondes Le transfert des charges des pixels aux registres à décalage à transfert de charge de sortie doit donc être effectué en un temps inférieur à cette durée de suppression pour que l'information correspondant à une ligne d'image soit transférée des registres de sortie aux circuits de traitement associés de la caméra pendant la durée utile de la ligne Pour réaliser un transfert en une durée suffisamment faible, du fait que cette durée est plus grande pour les charges faibles, une charge constante Q O dite charge d'entraînement est ajoutée à la charge QS

constituant l'information Du point de vue électrique les éléments succes-

sif S sont donc les suivants: la photodiode P, une barrière de potentiel VG, la zone constituée par la colonne conductrice associée au pixel, et la mémoire de ligne formée de plusieurs électrodes: l'une à un potentiel Vp

permettant le drainage des charges vers l'élément mémoire, VST l'élec-

trode correspondant à l'élément, et 4 c Pélectrode de commande de transfert des charges stockées sous l'électrode VST vers le registre de

sortie.

A l'instant t O la charge -Q O est présente sous l'électrode VST.

A l'instant t 1 la charge Q O de l'électrode VST et la charge Q 5 du pixel sont déversées dans la colonne conductrice Ces transferts de charge sont obtenus en abaissant le potentiel de surface sous l'électrode VST et

sur le photosite par la commande de sélection ligne.

A l'instant t 2 la charge, Q O et Q 5, est récupérée sous l'électrode VST Pour cela le potentiel appliqué à cette électrode est remis au niveau

haut, tandis que la barrière de potentiel VST est abaissée.

A l'instant t 4 la barrière de potentiel Vp est élevée en remettant Vp au niveau bas car toutes les charges sont stockées sous VST Puis la barrière de potentiel c est abaissée en mettant c au niveau haut de telle sorte que les charges stockées sous VST soient transférées dans le

registre à transfert de charge de sortie.

A l'instant t 4 la barrière de potentiel Oc est relevée en abaissant le potentiel correspondant pour isoler le registre de sortie de la mémoire

de ligne.

A l'instant t 5 le transfert de la ligne est terminé et le registre de sélection ligne ramène le potentiel sur l'électrode de commande au niveau haut. Comme indiqué ci-dessus ce chronogramme s'applique durant la trame paire à la structure A et durant la trame impaire à la structure B. Ce premier mode de fonctionnement est symbolisé par le schéma de la figure 4 <O chaque ligne de la matrice de photosites correspond à une ligne de l'image, la correspondance entre les lignes de la matrice et les lignes

de l'image étant directe Ainsi les lignes In de la structure A correspon-

dent aux lignes Ln de la trame impaire de l'image tandis que les lignes ln

de la matrice correspondent aux lignes Lng de la trame paire de l'image.

La structure décrite en référence à la figure 1 peut également

fonctionner suivant le deuxième mode de fonctionnement, dit pseudo-

entrelacé Pour cela, du fait de l'indépendance des structures A et B, une trame de l'image est obtenue par une lecture simultanée d'une ligne de la structure A et d'une ligne contigie de la structure B Cette opération peut être réalisée simplement en commandant simultanément chacune des deux structures par les mêmes signaux de commande que ceux décrits en référence à la figure 3 Dans ce mode de fonctionnement, une ligne Ln de la trame impaire de l'image est obtenue en combinant la ligne ln et la ligne 1 n, de la matrice sélectionnées simultanément par les registres, 2 et 3, et transmises simultanément par les sorties série des registres 6 et 7 tandis qu'une ligne L no de la trame paire de l'image est obtenue en

combinant une ligne 1 n+ 1 avec la ligne nn N Ce second mode de fonctionne-

ment est représenté schématiquement sur la figure 5 Dans ce mode de fonctionnement, du fait que chaque trame est obtenue en lisant tout l'imageur, l'intégration sous chaque pixel ne dure qu'une trame c'est-àdire 20 ms (pour une fréquence de 50 Hz) Il est possible d'augmenter la sensibilité du capteur en additionnant deux lignes successives N et n' pour obtenir une sensibilité du même ordre que celle obtenue dans le premier mode de fonctionnement Cependant cette augmentation de sensibilité

s'effectue au détriment de la résolution verticale.

Le deuxième mode de réalisation de l'imageur à transfert de lignes suivant l'invention est représenté sur la figure 6 o les mêmes

éléments que sur la figure 1 ont été désignés par les mêmes repères.

L'imageur comporte donc, comme dans le cas précédent, la zone photo-

sensible 1 organisée en m lignes de p photosites commandés par deux registres de sélection ligne 2 et 3 commandant respectivement les f 8 ensembles de lignes entrelacées, deux mémoires de ligne 4 et 5 reliées à

des colonnes conductrices destinées aux transferts des charges accumu-

lées dans les photosites, et des registres à décalage à transfert de charge

de sortie respectivement 6 et 7.

Dans cette structure, une seule colonne conductrice C relie tous i les photosites de la colonne de rang i de la matrice, bien que les éléments photosensibles alternés soient relatifs à deux trames différentes Cette colonne conductrice est reliée à la fois à deux éléments mémoire, l'un

dans la mémoire de ligne "A", 4, l'autre dans la mémoire de ligne "B", 5.

La sélection des lignes impaires par exemple par le registre 2 s'effectue toujours à des instants différents de la sélection de lignes paires par le registre de sélection 3 Ainsi les charges transférées concernant les photosites de la trame impaire et les photosites de la trame paire transitent par la même colonne conductrice et sont mises en mémoire seulement dans l'élément mémoire associé, l'autre élément mémoire étant bloqué En effet il n'est pas possible d'évacuer simultanément les charges associées à deux lignes de pixels successives en direction de mémoires

différentes 4 et 5 comme cela a été possible dans l'organisation précé-

dente. Cette structure se prête donc d'une part au même premier mode de fonctionnement que la structure décrite en référence à la figure 1, lorsque les lignes de la trame impaire de la matrice sont d'abord lues par un adressage du registre de sélection 2, les lignes de la trame paire étant ensuite lues par adressage du registre de sélection 3 Ce mode de fonctionnement correspond à la séquence de lignes représentée sur la

figure 2 et le chronogramme des signaux de commande est celui représen-

té sur la figure 3.

Pour le second mode de fonctionnement, ou mode pseudo-entrela-

cé, du fait qu'il n'est pas possible d'évacuer simultanément les charges des pixels d'une même colonne appartenant à deux lignes successives, les deux transferts sont multiplexés temporellement pour obtenir cet entrelaçage durant les intervalles de suppression ligne Ainsi pour obtenir la ligne L n de la trame impaire, la ligne 'n appartenant à la trame impaire de la matrice est transférée durant la première moitié du palier de suppression ligne Puis, pendant la seconde moitié de ce même palier de suppression, la ligne 1 n' est lue dans la trame paire de la matrice La sortie des signaux des registres 6 et 7 peut cependant être simultanée du fait qu'à la fin d'un intervalle de suppression ligne les registres 6 et 7 contiennent les informations relatives à deux lignes successives qui peuvent donc encore être combinées.

Le chronogramme des signaux de commande des différents élé-

ments de l'imageur pour ce mode 2 pseudo-entrelacé est donné sur la figure 7 Ce chronogramme est déduit du chronogramme représenté sur la figure 3 en partageant l'intervalle de suppression ligne en deux moitiés, la première durant laquelle sont émis les signaux de commande relatifs à la

structure "A" 9 instants t O à t 5, le registre de sélection 2 ayant sélection-

né la ligne In de la matrice, la seconde pendant laquelle sont émis les mêmes signaux décalés de la moitié de la durée de suppression ligne dont les transitions interviennent aux instants t'0 à t'5 le registre de sélection 3 ayant sélectionné la ligne 1 n'

Les registres de sorties 6 et 7 peuvent ensuite être lus simultané-

ment et délivrer les échantillons associés à deux pixels successifs d'une

colonne simultanément.

Dans les deux premiers modes de réalisation de l'imageur décrits cidessus, les mémoires de lignes comportent autant d'éléments mémoires que de photosites dans une ligne, chacun de ces éléments mémoires étant

relié à un étage parmi les p étages de chaque registre.

La figure 8 représente un troisième mode de réalisation de l'imageur à transfert de lignes suivant l'invention Il comporte toujours la zone photosensible formant une matrice de m lignes de p photosites, 1, commandée par deux registres de sélection ligne, 2 et 3, le premier relatif aux lignes de la matrice de rangs impairs et le second aux lignes de la matrice de rangs pairs Les charges accumulées dans ces photosites sont

transférées par des colonnes conductrices définies de la manière sui-

vante: une colonne conductrice Ci relie d'une part les photosites relatifs i à la trame paire de la matrice située dans la colonne de la matrice de rang i, et d'autre part les photosites de la trame paire située dans la colonne de rang i + 1 de la matrice Une colonne conductrice sur deux est reliée à la mémoire ligne A, 40, l'autre groupe de colonnes conductrices étant relié à la mémoire ligne B, 50, ces mémoires 40 et 50 ayant chacune 2 éléments mémoire Les sorties parallèles des mémoires 40 et 50 sont reliées à 2 entrées parallèles de registres à décalage de sortie à transfert

de charges, 60 et 70.

Ainsi sont définies des structures A et B indépendantes dans lesquelles les pixels sont agencés en quinconce Dans ce cas la sélection d'une ligne complète par l'un ou l'autre des registres 2 et 3 conduit à sélectionner simultanément des pixels relatifs à une structure et des pixels relatifs à l'autre structure en quinconce Bien que le nombre de colonnes conductrices reliées à chaque mémoire ligne soit égal à la moitié du nombre p de pixels dans une ligne, la sortie complète des informations des registres à décalage 60 et 70 a la durée d'une ligne, ces registres à décalage comportant p étages ou 3 P étages suivant les modes de

fonctionnement retenus, comme expliqué ci-après.

En effet cette structure se prête comme les précédentes à deux modes de fonctionnement possibles, le mode 1 dans lequel les lignes d'une

trame sont lues puis celles de la trame suivante, et le mode 2 dit pseudo-

entrelacé dans lequel les lignes de la trame paire et de la trame impaire de la matrice sont entrelacées Ce troisième mode de réalisation a en plus l'avantage de permettre une lecture directe du bruit à structure fixe

superposé au signal utile, et engendré par la structure des photosites elle-

même.

Dans le premier mode de fonctionnement, les registres de sélec-

tion 2 et 3 fonctionnent successivement pour l'ensemble des lignes respectivement impaires et paires de la matrice: lors de la sélection de la ligne de rang N par le registre de sélection 2, les points impairs de cette ligne sont transférés dans l'une des mémoires de ligne, 40, et les points pairs de cette même ligne sont transférés dans l'autre mémoire de ligne,

Ces deux transferts peuvent s'effectuer simultanément car les colon-

nes conductrices correspondant aux points pairs et impairs d'une même

ligne sont indépendantes Comme dans les modes de réalisation précé-

dents, les charges stockées temporairement dans les mémoires de lignes sont transférées dans des registres à décalage de sortie 60, 70 Lors de la lecture de la trame suivante de la matrice par sélection par le registre 3, les pixels en quinconce par rapport à ceux lus durant la première trame

sont transférés à la même mémoire ligne.

Cette structure qui occasionne la sortie des informations d'une même ligne sur deux registres différents est intéressante surtout pour la suppression du bruit à structure fixe En effet, pour supprimer le bruit à structure fixe et le brouillage des contours (smearing dans la littérature anglo-saxonne) dans les imageurs à transfert de lignes actuels, il est nécessaire de traiter numériquement le signal, c'est-à- dire qu'il faut effectuer, durant la période de suppression trame, la mise en mémoire sous forme numérique d'une ligne qui est limage du bruit à structure fixe et du brouillage des contours, les informations correspondant à cette ligne permettant d'éliminer pour chaque ligne lue le bruit à structure fixe et le

brouillage superposés au signal utile.

L'imageur décrit en référence à la figure 8 permet de faciliter ce

traitement tout en le rendant beaucoup plus exact.

La mémoire 40, comporte P éléments mémoires, connectés aux colonnes conductrices correspondantes, Ci + S 4 ' i + 2 ' Ci' C i 27 Ci 4 ayant été représentées sur la figure Les électrodes de transfert des charges de ces éléments mémoires au registre à décalage, 60 pour ce premier mode de fonctionnement sont reliées à un étage sur deux du

registre à décalage qui pour cette variante comporte p étages.

Pour le premier mode de fonctionnement, sans lecture du bruit à structure fixe, durant un intervalle de suppression ligne une lecture est obtenue par sélection de la ligne et transfert dans les mémoires puis dans les registres à décalage Le chronogram me des signaux de commande est celui de la figure 3 Dans ce premier mode, l'échantillonnage des informations en sortie des registres à décalage est commandé à une fréquence deux fois plus faible que la fréquence de décalage dans ces

registres du fait que ces registres possèdent un nombre d'étages permet-

tant le stockage d'une ligne.

La figure 9 montre plus en détails la stucture de la mémoire ligne et du registre à décalage correspondant pour le premier mode de

fonctionnement à lecture des trames successives et détection du bruit.

La figure 10 est le diagramme des temps des signaux de comman-

de correspondant à ce premier mode de fonctionnement, avec détection

du bruit à structure fixe.

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Pour le premier mode de fonctionnement, avec lecture du bruit à structure fixe, durant un intervalle de suppression ligne, deux lectures successives sont effectuées: la première, correspondant à la première mise au niveau haut de l'électrode de commande + c des éléments à mémoire, est la lecture des charges stockées durant la période d'intégra- tion auxquelles est superposé le bruit à structure fixe et le brouillage; la seconde, correspondant à la seconde mise au niveau haut de cette électrode 4 c est la lecture du bruit à structure fixe et du brouillage de

la même colonne.

En pratique, chaque étage des registres est double et les registres à transfert de charges sont commandés par deux signaux d'horloge HT et HD, commandant successivement le transfert et le décalage dans ces registres de la manière suivante: Le transfert dans un registre à transfert de charges du contenu de la mémoire de ligne associée intervient lorsque les horloges ó c et HT sont au niveau haut Ce transfert terminé, l'horloge È c descend au niveau bas isolant ainsi le registre à décalage de la mémoire de ligne Le décalage d'un étage dans le registre est alors effectué en portant H D au niveau haut et HT au niveau bas Puis H T est remis au niveau haut et HD au niveau bas A la fin de cette opération les paquets de charges délivrés par la mémoire de ligne sont stockés sous les électrodes des étages commandés par HT non connectés à la mémoire ligne Le transfert du bruit est alors réalisé en commandant le registre par une seconde

impulsion de transfert HT. A la fin de l'intervalle de suppression ligne, les informations contenues

dans le registre à décalage peuvent être transférées à cadence normale Ces informations forment la suite suivante:,Bi-2, Si + Bi, Bi, Si + 2 + Bl + 2 Bl + 2 etc o Bk est le bruit à structure fixe lu dans la colonne d'indice k, et Sk + Bk, l'information utile à laquelle est superposé le bruit, k entier pair inférieur ou égal à p. Dans le registre 71, non représenté associé à l'autre mémoire 50, la succession des contenus des étages du registre à décalage est la

suivante: Si-î + Bi_, Bi_,, S Si+ 1 ' B 1 '.

La structure représentée sur la figure 8 permet également un fonctionnement pseudo-entrelacé, deux lignes successives de la matrice étant lues durant le même intervalle de suppression ligne Dans le cas d'un fonctionnement sans détection du bruit à structure fixe, le nombre d'étage des registres à décalage de sortie est également égal au nombre de pixels dans la ligne, p; la structure est donc la même que celle représentée sur la figure 9, et le diagramme des temps des signaux de commande'associés est celui représenté sur la figure 10 o Mais, lors de la sélection de la ligne d'indice N par le registre de sélection 2, le transfert des charges correspondant aux points impairs de la ligne N est réalisé, puis, la ligne n' étant sélectionnée, la deuxième impulsion Àc permet de transférer dans le même registre les charges correspond aux points pairs de la ligne né, après qu'un décalage d'un pas ait été réalisé Le registre 61 a alors le contenu suivant: i, O " isi+ etc tandis que le registre à i+l + 2 " décalage 71 a simultanément à sa sortie les signaux suivants,i' i+ 2 etc. Pour un fonctionnement pseudo-entrelacé, avec détection du bruit à structure fixe, la structure est un peu différente Elle est représentée partiellement sur la figure 11 Chaque mémoire, 40, 50, comporte toujours 2 éléments mémoire, mais les registres à transfert de charge de sortie, 62, 72, comportent 3 E 2 étages Trois lectures successives sont effectuées durant un même intervalle de suppression ligne Le chronogramme des signaux de commande correspondant est représenté sur la figure 12 La ligne N étant sélectionnée, la première lecture provoque le transfert des charges de la ligne N dans les mémoires 40 et 50, les points impairs étant transférés par exemple dans la mémoire 40 et les points pairs dans la mémoire 50 La ligne n' étant sélectionnée, la seconde lecture provoque le transfert dans les mémoires 40 et 50 respectivement des points pairs et

impairs de cette ligne Puis, aucune ligne n'étant sélectionnée, la troi-

sième lecture provoque le transfert des charges correspondant au bruit à structure fixe dans les colonnes conductrices Après les deux premières

lectures, un transfert d'un étage est réalisé dans les registres de sortie.

Après la lecture du bruit, la suite des informations contenues dans le registre à décalage 62 par exemple est la suivante: n+ B B, B +B,B S i' i+ l + Bi' Bit -i+ 2 + Bi+ 2 ' i+ 3 + Bi+ 2 ' i+ 2 et dans le registre 72: 1 +B Il +B + B B B "'1-1 B-l i Bi-il Bi-' i+l + Bi+l' i+ 2 + i+l' Bi+l

Comme on le constate dans les successions de signaux décrits ci-

dessus, deux échantillons relatifs à deux lignes successives ont transité par la même colonne, et ont été affectés par le même bruit Ce bruit a été détecté par un transfert de charges effectué après le transfert des signaux d'information (ce bruit peut également être détecté avant la détection des paquets de charges stockées sur deux lignes successives) et il est donc possible à partir de ce groupe de trois paquets de charges ayant transité par la même colonne d'éliminer les dégradations présentes sur les

informations des lignes utiles.

Claims (8)

REVENDICATIONS

1 Imageur à transfert de lignes comportant une matrice ( 1) de m lignes de p photosites dont la sélection, pour la lecture des charges stockées correspondant à une image, est commandée par deux registres à décalage ( 2, 3) ayant leurs sorties respectivement reliées aux entrées de sélection des photosites des lignes respectivement impaires et paires de la matrice, caractérisé en ce que les photosites des lignes impaires d'une colonne de rang i dans la matrice, i = 1 à p, ont leurs charges transférées, dans une première mémoire de ligne ( 4) associée à un premier registre à décalage de sortie ( 6), les photosites des lignes paires de la même colonne de rang i, ayant leurs charges transférées dans une seconde mémoire de ligne ( 5) associée à un second registre de sortie ( 7), les registres de sortie ( 6, 7) ayant au moins p étages, l'imnageur étant susceptible d'être lu selon l'un ou l'autre de deux modes de lecture, le premier consistant à lire ligne par ligne la trame des lignes impaires de la matrice des photosites, puis la trame des lignes paires, le second dit pseudo-entrelacé, consistant à lire, durant chaque intervalle de suppression ligne deux lignes successives de la matrice, la sortie des informations contenues dans les deux registres de

sortie pouvant être, dans ce mode de lecture, simultanée.

2 Imageur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour le

transfert des charges, deux colonnes conductrices (Ci, C'I) relient respec-

tivement les photosites des lignes de rangs impairs et les photosites des lignes de rangs pairs d'une colonne de rang i, les colonnes conductrices (C.) associées aux lignes de rangs impairs étant reliées à p entrées parallèles de la première mémoire de ligne ( 4) tandis que les colonnes conductrices (C'i) associées aux lignes de rangs pairs sont reliées à p

entrées parallèles de la seconde mémoire de ligne ( 5).

3 Imageur selon la revendication 2, caractérisé en ce que, en mode pseudoentrelacé, les registres de'sélection ( 2, 3) commandent le transfert simultané de deux lignes successives de la matrice dans les

mémoires associées ( 4, 5) durant Les intervalles de suppression ligne.

4 Imageur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour le transfert des charges, une colonne conductrice unique (C) relie tous les photosites d'une même colonne, les colonnes conductrices étant reliées d'une part à p entrées parallèles de la première mémoire de ligne et

d'autre part à p entrées parallèles de la seconde mémoire de ligne.

Imageur selon la revendication 4, caractérisé en ce que, en mode pseudoentrelacé, les registres de sélection ( 2, 3) commandent respectivement, et successivement durant la première et la seconde moitié des intervalles de suppression ligne, le transfert d'une ligne puis de

la ligne suivante de la matrice dans les mémoires ( 4, 5) associées.

6 Imageur selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pour le transfert des charges deux colonnes conductrices (Ci, C'i) sont associées à chaque colonne de la matrice et relient respectivement les photosites des lignes de rangs impairs et les photosites des lignes de rangs pairs de

cette colonne de rang i, lès colonnes Ci et C'I étant confondues, les -

colonnes C de rangs impairs étant reliées à 2 entrées parallèles de la première mémoire de ligne ( 4) et les colonnes Ci de rangs pairs étant

reliées à P entrées parallèles de la seconde mémoire de ligne ( 5).

7 Imageur selon la revendication 6, caractérisé en ce que, en mode pseudoentrelacé, un registre de sélection ( 2) commande durant une première fraction des intervalles de suppression ligne, le transfert des points impairs et pairs d'une ligne de -la matrice dans les mémoires associées ( 4, 5), le second registre de sélection ( 3) commandant durant une seconde fraction des intervalles de suppression ligne le transfert des points pairs et impairs de la ligne suivante de la matrice dans les mémoires associées ( 4, 5), un premier transfert des mémoires vers les registres de sortie ( 6, 7) suivi d'un décalage d'un étage dans les registres

étant réalisé après le premier transfert dans les mémoires.

8 Imageur selon la revendication 6, caractérisé en ce que, pour la lecture du bruit à structure fixe, dans le premier mode de lecture par trames successives, un registre de sélection ( 2) commande durant une première fraction des intervalles de suppression ligne le transfert des points impairs et pairs d'une ligne de la matrice dans les mémoires associées ( 4, 5) et en ce que, durant une seconde fraction des intervalles de suppression ligne, le bruit à structure fixe des colonnes conductrices correspondantes est transféré dans les mémoires correspondantes ( 4, 5), un premier transfert des mémoires ( 4, 5) vers les R étages connectés des 2 geconcéde registres à décalage ( 6, 7) suivi d'un décalage d'un étage dans les registres

de sortie étant réalisé après le transfert d'une ligne de la matrice.

9 Imageur selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pour la lecture du bruit à structure fixe, les transferts, successifs des points de deux lignes successives réalisés durant -un intervalle de suppression sont complétés par un transfert du bruit à structure fixe des colonnes conductrices correspondantes durant une troisième fraction du même intervalle de suppression ligne, les registres à décalage de sortie ( 6, 7) comportant 3 E étages, un étage sur trois étant connecté à une sortie de la mémoire associée ( 4, 5) et deux décalages étant réalisés dans les registres de sortie après chaque transfert du contenu de la mémoire

correspondante dans le registre associé.

Caméra de télévision, caractérisée en ce qu'elle comporte un

imageur à transfert de lignes selon l'une quelconque des revendications

précédentes.