DE3234573A1

DE3234573A1 - Bildsignalausleseverfahren fuer einen festkoerper-bildabtaster

Info

Publication number: DE3234573A1
Application number: DE19823234573
Authority: DE
Inventors: Makoto Tokyo Murakoshi; Jun-Ichi Prof. Nishizawa; Tadahiro Prof. Sendai Miyagi Ohmi; Koji Minami-Ashigara Kanagawa Shimanuki
Original assignee: Semiconductor Research Foundation; Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp; Semiconductor Research Foundation
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1982-09-17
Publication date: 1983-03-31
Anticipated expiration: 2002-09-18
Also published as: US4504865A; JPH0518309B2; JPS5848577A; DE3234573C2

Description

367/1 SEMICONDUCTOR RESEARCH FOUNDATION
FUJI PHOTO FILM CO. LTD.

Bildsignalausleseverfahren für einen Festkörper-Bildabtaster ■Priorität: 18. September 1981 - Japan - 147576/1981

Die Erfindung betrifft im allgemeinen ein Bildsignalausleseverfahren für einen Bildabtaster, und insbesondere ein Bildsignalausleseverfahren für einen Bildabtaster mit nichtlöschender Auslesecharakteristik.

Bekannte CCD- und MOS-Festkörper-Bildabtaster haben eine sogenannte löschende Auslesecharakteristik in der Weise, daß die Bildinformation durch Auslesen gelöscht wird. Es ist jedoch auch ein Festkörper-Bildabtasterlelement mit einem Hakenaufbau entwickelt worden, das ein sogenanntes Nichtlöschen des Auslesens in der Weise erlaubt, daß die Bildinformation beim Auslesen nicht gelöscht wird (Jp - Anm. 54001/80 und 60316/80) Dieses Bildabtasterelement ist mit einer Photodetektorfunktion und einer Speicherfunktion der festgestellten Information in der Weise ausgestattet, daß die Phototräger in einer Potentialquelle mit Hakenaufbau gespeichert werden. Bei Verwendung
dieses Bildabtasterelements ist es nicht notwendig, einen
Bildabnahmeteil, einen Anzeigeteil, wie einen CRT, oder eine Aufzeichnungsvorrichtung zum zeitweiligen Speichern der Bildinformation vor dem Aufzeichnen der Bildsignale, die auf
einem Magnetband od. dgl. erhalten sind, vorzusehen.
Es ist erwartet worden, daß dieses Bildabtasterelement eine
merkliche Vereinfachung des Aufbaus des Bildabtasters und
eine Verringerung seiner Kosten im Vergleich mit bekannten
Bildabtastern ermöglicht.

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Bei der Entwicklung des Bildabtasters mit nichtlöschendem Auslesen hat sich ein neues Problem ergeben, das mit bekannten MOS- und CCD-Typen nicht erkannt worden ist. Wenn eine Anzahl solcher Bildabtasterelemente mit einer gemeinsamen Bildelementsignalausgangsleitung verbunden wird und die auszulesenden Bildelemente durch Abtastung ausgewählt werden, um aufeinanderfolgend ihre Bildinformation auszulesen, wird die Bildinformation jedes Bildelements auch nach dem Auslesevorgang gelöscht, so daß das von dem Bildelement ausgelesene Signal auf der gemeinsamen Signalausgangsleitung für eine bestimmte Zeitdauer verbleibt, was zu einer Störung mit dem von dem nächsten Bildelement ausgelesenen Bildsignal führt. Die Signalausgangsleitung hat nämlich eine elektrostatische Kapazität gegen Erde mit einer bestimmten Größe und in dem Zustand, in dem ein Schalter zwischen der einmal ausgelesenon Bildelementzelle und der Signalausgangsleitung ausgeschaltet wird, um diese elektrisch zu isolieren, wird das ausgelesene Bildsignal vorher mit einer Zeitkonstante gedämpft, die abhängig von dem Produkt des obenerwähnten Kapazitätswertes und des Widerstandswertes der Signalausgangsleitung ist, so daß das obenerwähnte Problem bei einer Versuchsvorrichtung mit geringen Abmessungen, bei der die Zahl der Bildelemente klein ist und die Ausleserate niedrig ist, nicht wesentlich ist. Wenn beispielsweise ein Bild mit einer Qualität erhalten wird, die gleich der Qualität eines stehenden Bildes durch Silbersalzphotographie (Bildqualität gleich einem Bild mit sechsfacher Vergrößerung unter Verwendung beispielsweise eines llO-Films) unter Verwendung dieses FestkÖrper-Bildabtasterelements ist, sind beispielsweise

512x767 Bildelemente erforderlich. Mit einer solch großen Zahl von Bildelementen steigen die elektrostatische Kapazität gegen Erde und der Widerstandswert der Signalausgangsleitung an, was einen Anstieg der Entladungszeit verursacht, und andererseits werden die Bildelementausleseintervalle

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verringert, was zu einem starken Anstieg der Störung durch das vorangehende Bildelement führt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein wirtschafliches Bildsignalausleseverfahren zu schaffen, mit dem es möglich ist, genau ein Bildsignal auszulesen, wobei eine Störung zwischen mehreren Bildelementen, die eine nichtlöschende Auslesecharakteristik aufweisen und die mit derselben Signalausgangsleitung verbunden sind, verhindert wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. Eine Weiterbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in der sind

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Anordnung des Festkörper-Bildabtasters zur Verwendung bei einer Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Schaltbild eines Beispiels der Anordnung der Abtasterfläche 10 in Fig. 1,

Fig. 3 ein Teilschaltbild der Anordnung eines Horizontalschaltkreises 50, eines Auffrischkreises 70, eines Pufferverstärkerkreises 80 und eines A/D Umsetzers 90 in Fig. 1,

Fig. 4 eine Darstellung von Wellenformen zum Erläutern der Wirkungsweise des Festkörper-Bildabtasters mit der in Fig. 1 bis 3 dargestellten Anordnung und

Fig. 5A, 5B, 6A, 6B und 7A bis 7C Blockschaltbilder zur Erläuterung des Hauptteils eines Beispiels der Anordnung bei der Anwendung der Erfindung beim Farbfernsehen.

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Ein Festkörper-Bildabtaster zur Verwendung bei einer Ausführungsform der Erfindung enthält gemäß Pig. I eine Abtasterfläche 10, die mit beispielsweise 512x768 Bildelementzellen, die in Matrixform angeordnet sind, versehen ist, einen Vertikalabtastkreis 20, einen Feldauswahlschalter 30, einen Horizontalabtastkreis 40, einen Horizontalschaltkreis 50, einen Auffrischsignalgenerator 60, einen Auffrischsignalkreis 70, einen Pufferverstärker 80 und einen A/D-Umsetzerkreis 90. Durch "vertikal" und "horizontal" werden eine erste Richtung der Bildelementanordnung und eine dazu senkrechte zweite Richtung bezeichnet, wobei damit nicht absolute Lagen angegeben werden sollen.

Die Abtasterfläche 10 enthält gemäß Fig. 2 Bildelementzellen C-? , nachfolgend einfach als Zellen bezeichnet,

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mit der selben Ausbildung, die in Matrixform von 512 (2 )

Reihen und 768 (3x3 ) Spalten angeordnet sind, wobei die Zellen jeweils mit 512 Vertikalabtastsignalleitungen Vl bis V512 und 768 Signalausgangsleitungen Bl bis B768 verbunden sind. Wie in dem Kreis C-? in vergrößertem Maßstab gezeigt ist, sind die Zellen jeweils mit einem Photodetektor CC-? einer Hakenausbildung und einem MOS-Schalter S-?, dessen Hauptelektrode mit dem Photodetektor CC? und der Signalausgangsleitung B. verbunden ist und dessen Gataslektnjde mit der Vertikalabtastsignal leitung V. verbunden ist, versehen. Wenn bei einer solchen Anordnung ein Signal auf der vertikalen Signalleitung V. hochpegelig wird, wird ein Bildelementsignal mit positiver Spannung, das durch Lichtstrahlung in dem Photodetektor CC. gespeichert ist, auf der Signalausgangsleitung B. ausgelesen. Da das Bildelement nichtlöschend ist^bleibt das Bildelementsignal des Photodetektors CC-? auf der Signalausgangsleitung B. über die gesamte Signalausleseperiode vorhanden, auch nachdem es auf der Signalausgangsleitung B. ausgelesen ist.

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Gemäß Fig. 3 sind die 768 Signalausgangsleitungen Bl bis B768 untereinander durch Stufen von 24 verbunden, um 32 Untergruppen zu bilden, und sind die 32 Multiplex-Signalausgangsleitungen Al bis A32 der Untergruppen mit dem Auffrischkreis 70 verbunden. Die am weitesten linken Signalausgangsleitungen Bl, B25, B49, ... B745 der jeweiligen Untergruppen sind jeweils mit MOS-Schaltern Q* # Q₂'Q\ ··· ^Q32 verbunden, wobei deren Gateelektroden mit einer gemeinsamen horizontalen Abtastsignalleitung Hl verbunden sind. Die zweiten Signalausgangsleitungen B2, B26, B50, ,.. B746 von links in den

2 2 2 jeweiligen Untergruppen sind mit MOS-Schaltern Q-, Q„, Q₃, Q,2 verbunden, deren Gateelektroden mit einer gemeinsamen horizontalen Abtastsignalleitung H2 verbunden sind. In gleicher Weise sind die entsprechenden anderen verbleibenden Signalausgangsleitungen der Untergruppen mit MOS-Schaltern verbunden, deren Gateelektroden mit gemeinsamen horizontalen Abtastsignalleitungen verbunden sind. Wenn bei einer solchen Anordnung ein Signal auf der horizontalen Abtastsignalleitung Hl hochpegelig wird, werden die 32 am weitesten linken Signalausgangsleitungen der Untergruppen mit den jeweils entsprechenden Multiplex-Signalausgangsleitungen Al bis A32 verbunden. In gleicher Weise werden die entsprechenden anderen verbleibenden Signalausgangsleitungen der Untergruppen mit den jeweils dieaai entsprechenden Mulitplex-Signalleitungen Al bis A32 verbunden, wenn Signale auf entsprechenden horizontalen Abtastsignalleitungen hochpegelig werden.

Die Multiplex-Signalausgangsleitungen Al bis A32 sind jeweils über MOS-Schalter Rl bis R32 mit einem Bezugspotential verbunden, das beispielsweise durch das Erdpotential in dem Auffrischkreis 70 gegeben ist. Die Gate elektroden der MOS-Schalter Rl bis R32 sind mit einer gemeinsamen Auffrischsignalleitung R verbunden. Wenn ein Signal auf der Auffrischsignalleitung R hochpegelig wird, werden alle Multiplex-Signalausgangsleitungen auf dem Bezugspotential gehalten.

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Die Multiplex—Signalausgangsleitungen Al bis A32 sind jeweils über Verstärker Tl bis T32 des Pufferverstärkers 30 mit A/D Umsetzern ADl bis AD32 des A/D Umsetz'erkreises 90 verbunden. Die A/D Umsetzer ADl bis AD32 setzen jeweils analoge Bildelementsignale auf den Multiplex-Signalausgangsleitungen in eine digitale Form um, wodurch die digitalen Bildelementsignale an den digitalen Ausgangsanschlüssen Dl bis D32 auftreten. Die Verstärker Tl bis T32 des Pufferverstärkerkreises 80 bestehen jeweils aus einem Paar Transistoren, die parallel zwischen eine gemeinsame Konstantstromquelle und Erde geschaltet sind. Die Basis des einen Transistors wird mit dem analogen Bildelementsignal gespeist und die Basis des anderen Transistors wird mit einer Dunkelspannung von einer (nicht dargestellten) Maskenbildelementzelle gespeist, die getrennt von den■Bildelementzellen zum Bilden eines Bildes auf einem Element vorgesehen ist. Als Ergebnis wird ein davon abgezogenes analoges Bildsignal dem A/D Umsetzerkreis 90 zugeführt.

Gemäß Fig. 4 wird zur Zeit t_Q ein Signal, das auf einer vertikalen Abtastsignalleitung Il von dem in Fig. 1 gezeigten Vertikalabtastkreis 20 auftritt, hochpegelig. Der Feldauswahlschalter 30 schaltet die vertikale Abtastsignalleitung Vl in einer ungradzahligen Feldabtastperiode an, wodurch ein Signalpegel P_v, auf die vertikale Abtastsignalleitung Vl für etwa 320 με (Fig. 4) hoch ist. Als Ergebnis leiten die MOS-Schalter s\ bis S⁷⁶⁸ in den 768 Zellen C* bis C⁷^⁸ in der mit der vertikalen Abtastsignalleitung Vl verbundenen Abtasteranordnung 10, wodurch Bildelementsignale in den Zellen CT bis C , jeweils auf den Signalausgangsleitungen Bl bis B768 erzeugt werden.

Zu einer Zeit t, kurz nach der Zeit T„ wird ein Signal P„,, das auf der horizontalen Abtastsignalleitung Hl von dem horizontalen Abtastkreis 40 erzeugt wird, hoch, wodurch die MOS-Schalter Q, bis Q-.„ in dem Horizontalschaltkreis 50 eingeschaltet werden. Folglich werden Bildelementsignale auf

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den am weitesten linken Signalleitungen Bl bis B745 der 32 Untergruppen der Signalausgangsleitungen Bl bis B768 jeweils an die Multiplex-Signalausgangsleitungen Al bis A32 abgegeben. Die Bildelementsignale auf diesen Multiplex-Signal leitungen werden zu den digitalen Bildelementsignalausgangsanschlüssen Dl bis D32 über den Auffrischkreis 70, in dem alle MOS-Schalter Rl bis R32 im Aus-Zustand gehalten werden, zu dem Pufferverstärkerkreis 80 und zu dem A/D ümsetzerkreis 90 gegeben. Wenn danach das Signal P_H, auf der horizontalen Abtastsignalleitung Hl in den niederpegeligen Zustand zurückgeführt wird, werden die MOS-Schalter Q bis Q₃₂ des Horizontalschaltkreises 50 nichtleitend und die Spannungen auf den Multiplex-Signalleitungen Al bis A32 kehren in den Zustand vor dem Auslesen zurück.

Zu einer Zeit t₂ nach einigen με wird ein Signal P_H„ auf der horizontalen Abtastsignalleitung H2 hochpegelig. Als

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Ergebnis leiten die MOS-Schalter Q, bis Q_.~ des Horizontalschaltkreises 50, wodurch Spannungen an den zweiten Signalausgangsleitungen B2 bis B746 von links in den Untergruppen der Signalausgangsleitungen Bl bis B768 jeweils auf den Multiplex-Signalausgangsleitungen Al bis A32 erzeugt werden. Die Spannungen auf den Multiplex-Signalausgangsleitungen werden jeweils zu den digitalen Bildelementsignalausgangsanschlüssen Dl bis D32 über den Auffrischkreis 70_;in dem alle MOS-Schalter Rl bis R32 im Aus-Zustand gehalten werden, den Pufferverstärkerkreis 80 und den A/D Umsetzerkreis 90 gegeben. Wenn danach das Signal P„~ auf der horizontalen Abtastsignalleitung H2 in seinen niederpegeligen Zustand

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zurückkehrt, werden die MOS-Schalter Q-, bis Q.,- nichtleitend, wodurch die Spannung auf den Multiplex-Signalausgangsleitungen in ihren Anfangszustand zurückkehrt. Gleichzeitig werden Signale auf den horizontalen Abtastsignalleitungen H3 bis H24 nacheinander hochpegelig, wodurch analoge Bildelementsignale auf den Signalausgangsleitungen der jeweiligen Untergruppen an den digitalen Bildsignalausgangsanschlüssen Dl bis D32 aufeinanderfolgend auftreten.

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Nach dem Rückführen eines Signals Pr,₂4 ^auf ^^er letzten horizontalen Abtastsignalleitung H24 in den niederpegeligen Zustand, kehrt das Signal P , auf der vertikalen Abtastsignalleitung Vl in den niederpegeligen Zustand zurück, was die horizontale Abtastung aller mit der Signalleitung Vl verbundenen Zellen vervollständigt. Der MOS-Schalter S? in der Zelle C? (j = 1, 2, ... 768) wird somit ausgeschaltet. Da der Photodetektor CC? eine nichtlöschende Auslesecharakteristik hat, werden jedoch die Bildelementsignale auf die Signalausgangsleitungen Bl bis B768 ausgegeben₇bis unmittelbar bevor die MOS-Schalter S? (j = 1, 2, ... 768^dIe durch den in jeder Zelle vorgesehenen Vertikalabtastkreis ausgesteuert werden, nichtleitend werden. Danach werden diese Bildelementsignale jeweils gedämpft, während sie mit einer Zeitkonstante entladen werden, die von der Erdkapazität der Signalausgangsleitung abhängt. Wenn die Entladezeitkonstante groß ist, bleibt das vorangehende Bildelementsignal unverändert auf jeder Signalausgangsleitung bei der nächstfolgenden horizontalen Abtastung der mit der vertikalen Abtastsignalleitung V3 verbundenen Zellen, was zu einer Störung mit dem nachfolgend auszulesenden Bildelementsignal führt. Wenn die Entladezeitkonstante groß ist, auch falls die horizontale Abtastsignalleitung V. . (V. , in dam Falle, wenn eine überlappte Abtastung nicht verwendet wird) nach der horizontalen Signalleitung V. ausgewählt wird, um das Bildelementsignal .aus dem Photodetektor CC.-¹ (CC? in dem Falle, wenn die überlappte Abtastung nicht verwendet wird) auf der Signalausgangsleitung B. auszulesen, kann ein genaues Auslesen nicht erreicht werden, da das vorangehend von dem Photodetektor CC·? ausgelesene Signal noch auf der Signalausgangsleitung B. gehalten wird.

Um eine solche Störung zu verhindern wird eine Leerperiode in dem Zeitintervall zwischen der Vervollständigung des Auslesens der mit der Signal leitung Vl verbundenen Zellen und des Starts des Auslesens der mit der Signalleitung V3 verbundenen ZellenV3tgesäi2n, siehe Fig. 4. In der Leerperiode werden die

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Signale P , bis Ρτ,^λ ^au^ allen horizontalen Abtastsignalleitungen Hl bis H23 hochpegelig gemacht, um die MOS-Schalter Q, bis Q₃„ leitend zu machen, wodurch alle Signalausgangsleitungen Bl bis B768 mit den diesen entsprechenden gemeinsamen Signalausgangsleitungen Al bis A32 verbunden werden. Gleichzeitig wird das Signal P_n auf

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der Auffrischleitung R hochpegelig gemacht, um die MOS-Schalter Rl bis R32 leitfähig zu machen, wodurch die Multiplex-Signalausgangsleitungen Al bis A32 geerdet werden. Als Ergebnis werden alle Signalausgangsleitungen Bl bis B768 geerdet, um dadurch das verbleibende Bildelementsignal der vorangehenden Abtastung aufzufrischen bzw. zu löschen.

Da gemäß der Erfindung die Zellen eine nichtlöschende Auslesecharakteristik haben, ist es wichtig, das Zeitintervall zwischen dem Schalten einer Signal leitung V. und dem Schalten der nächsten Signalleitung, ζ. Β. V. „ in dem Fall der überlappten Abtastung, vorzusehen, d.h. die Signalausgangsleitungen Bl bis B768 in einem solchen Zustand aufzufrischen bzw. zu löschen, indem die Zellen nicht elektrisch mit einer der Signalausgangsleitungen Bl bis B768 verbunden sind.

Während sich die vorangehende Beschreibung auf den Fall bezieht, bei dem die Summe der Auswählperiode einer vertikalen Abtastsignalleitung und der Leerperiode (der Periode von der Auswahl einer vertikalen Abtastsignalleitung bis zu der Auswahl der nächsten vertikalen Abtastsignalleitung) 640 μβ ist, ist die Erfindung darauf nicht beschränkt. Die Periode kann beispielsweise auch um die Hälfte reduziert werden und in einem solchen Falle kann ein Mehrfachbelichtungsphotographieren von 10 Rahmen pro Sekunde ausgeführt werden.

Nach der Vervollständigung eines solchen Auffrischvorgangs wird ein Signal P_y-. auf der vertikalen Abtastsignal leitung V: hochpegelig, wodurch eine horizontale Abtastung der mit der

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Signalleitung V3 verbundenen Zellen in genau derselben Weise, wie oben im Bezug auf die vertikale Abtastsignalleitung Vl beschrieben ausgeführt wird. Danach werden die Bildelementsignale von denen mit den ungradzahligen vertikalen Abtastsignalleitungen V3, V5, VT, V9, V511 verbundenen Zellen

ausgelesen, während die Signalausgangsleitung in jeder Leerperiode aufgefrischt wird, dem ein Auslesen der Bildelementsignale von gradzahligen vertikalen Abtastsignalleitungen V2, V4, V6, ... V512 folgt, wodurch die Abtastung eines Rahmens aus ungradzahligen Feldern und gradzahligen Feldern vervollständigt wird.

Nachdem alle Bildelementsignale aller Bildelementzellen CC₁ bis CC,., 2 aus diesen ausgelesen sind, werden die Bildsignale, die in dem Abtaster gespeichert sind, z.B. in dem Abtaster mit dem obenerwähnten Hakenaufbau, bei dem Phototräger in einer Potentialquelle mit Hakenaufbau gespeichert sind, bei der Vorbereitung für die nächste Bildformierung aufgefrischt bzw. gelöscht, wodurch ein Prozess vervollständigt wird. Dieses Verfahren des Auffrischens des Abtasters kann durch den Betrieb der Auffrischzellen ausgeführt werden, die entsprechend den Bildelementzellen vorgesehen sind, die in den obenerwähnten japanischen Patentanmeldungen 54001/80 und 60316/80 beschrieben sind.

Bei der vorstehend erwähnten Ausführungsform ist die Leerperiode zwischen den vertikalen Abtastperioden vorgesehen und in dieser Leerperiode werden die Signalausgangsleitungen aufgefrischt bzw. geräumt, so daß es möglich ist, wirksam eine Störung zwischen den Zellen mit nichtlöschender Auslesecharakteristik zu verhindern.

Durch die Anwendung einer MuItipiex-Anordnung, bei der die Signalausgangsleitungen in Untergruppen aufgeteilt werden und entsprechende mit den jeweiligen Signalausgangsleitungen der Untergruppen verbundene Zellen gleichzeitig ausgelesen werden,

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kann des weiteren die Signalausleserate durch ein reziprokes Vielfaches der Zahl der Untergruppen verringert werden, auch in dem Falle des Auslesens eines Festkörper-Bildabtasters, der erforderlich ist, um eine Bildqualität zu erhalten_;die gleich der Bildqualität eines stillstehenden Bildes durch Silbersalzphotographie ist und der eine große Zahl von Bildelementen aufweist. Auch können Impulsgeräusche, die von dem Öffnen und Schließen der MOS-Schalter herrühren, wesentlich verringert werden. Wenn darüberhinaus ein gleichzeitiges Mehrspurenaufzeichnen unter Verwendung eines Mehrspurkopfes entsprechend der Zahl der Untergruppen als magnetisches Aufzeichnungsmittel zum Aufzeichnen von Signalen an dem digitalen Videoausgangsanschluß ausgeführt wird, kann eine Aufzeichnungsvorrichtung mit Studioqualität und niedriger Geschwindigkeit verwendet werden. Die Aufteilung der Signalausgangsleitung in die Untergruppen erlaubt auch die Verringerung der Zahl der MOS-Schalter zum Auffrischen der Signalausgangsleitungen.

Um die Signalausleserate von dem Festkörper-Bildabtaster, wie oben beschrieben,darüberhinaus zu verringern, ist es notwendig, ein Element mit einer nichtlöschenden Auslesecharakteristik und einer großen Signalhaltezeit wie bei der vorliegenden Erfindung zu verwenden. Es ist deshalb sehr wirksam^das Auffrischen der Signalausgangsleitungen aufzuteilen und.ein Signalauslesen mit niedriger Geschwindigkeit auszuführen, indem die Signalausgangsleitungen in Untergruppen aufgeteilt werden.

Bei der vorstehend erläuterten Ausführungsform werden die in Untergruppen aufgeteilten Signalausgangsleitungen aufeinanderfolgend horizontal in jeder Untergruppe abgetastet, um das Signal jedes Bildelements auszulesen. Mit diesem Verfahren können Signale von einem Festkörper-Bildabtaster ausgelesen werden, der erforderlich ist, um eine hohe Bildqualität zu erhalten, und der eine große Zahl von Bildelementen aufweist,

wobei Impulsrauschen wesentlich verhindert werden kann, wie oben beschrieben. Da zusätzlich die Zahl der Ausgangsanschlüsse kleiner als die der Signalausgangsleitungen gemacht werden kann, können erhaltene Signale gleichzeitig durch eine kleine Zahl von Magnetköpfen auf vielen Spuren aufgezeichnet werden« Das Signalausleseverfahren der Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Alle Signalausgangsleitungen können beispielsweise auch nacheinander durch einen Horizontalabtastkreis ausgewählt werden. Auch ist es möglich, Ausgangsan-Schlüsse in derselben Zahl wie die diesen entsprechenden .Signalausgangsleitungen vorzusehen, so daß die Bildelemente einer horizontalen Zeile gleichzeitig ausgelesen werden können. In diesem Falle ist der Horizontalabtastkreis nicht erforderlich.

Figuren 5A und 5B zeigen den Hauptteil eines Beispiels der Anordnung für die Anwendung der Erfindung beim Farbfernsehen. Die Zellen sind jeweils mit Farbfiltern der drei Primärfarben Grün (G), Blau (B) und Rot (R) in der Folge der Baiyer'schen

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Anordnung bedeckt. Die MOS-Schalter Q, bis Q, einer Untergruppe 1 in dem Horizontalschaltkreis 70 werden in eine Gruppe von MOS-Schalter Q,, Q,, Q,, ...Q-, , deren Zahlen der Anordnung von der linken Seite unqradzahlig sind, und eine Gruppe von MOS-

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Schaltern Q₁, Q₁, Q₁/ ... Q₁ ,deren Zahlen der Anordnung gerade sind, aufgeteilt. Die MOS-Schalter, die zu der ungradzahligen Gruppe gehören, werden aufeinanderfolgend mit den horizontalen Abtastsignalleitungen Hl bis H12 in der' Folge . der Anordnungszahl von dar lirifen Seite verbunden und die MOS-Schalter, die zu der gradzahligen Gruppe gehören,werden in gleichartiger Weise mit den horizontalen Abtastsignalleitungen H13 bis H24 in der Folge der Anoränungszahl von der linken Seite verbunden.

Wenn mit einer solchen Anordnung die Signale P„, bis den horizontalen Abtastsignalleitungen Hl bis H12 in einer Folge hochpegelig gemacht werden, während das Signal P^, auf der vertikalen Abtastsignalleitung Vl hochpegelig gehalten wird, werden die 12 Grünsignale (G) in einer Folge auf der Multiplex-

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Signalausgangsleitung Al erzeugt und danach werden, wenn die Signale auf den horizontalen Abtastsignalleitungen Hl3 bis H24 in einer Folge hochpegelig gemacht werden, 12 Rotsignale (R) in der Folge auf der Multiplex-Signalausgangsleitung Al erzeugt» Wenn als nächstes die Signale auf den horizontalen Abtastsignalleitungen Hl bis H24 nacheinander hochpegelig gemacht werden, während das Signal auf der vertikalen Abtastsignalleitung V3 hochpegelig gehalten wird, wird eine Reihe von 12 Grünsignalen (G) auf der Multiplex-Signalausgangsleitung Al zuerst erzeugt und dann wird eine Reihe von 12 Rotsignalen (R) vorgesehen. Bei der nachfolgenden Abtastung der ungradzahligen Felder werden eine Reihe von 12 Grünsignalen (G) und eine Reihe von Rotsignalen (R) abwechselnd auf den Multiplex-Signalausgangsleitungen Al durch denselben Vorgang_;wie oben beschrieben erzeugt. Bei der Abtastung der gradzahligen Felder werden eine Reihe von 12 Grünsignalen (G) und eine Reihe von 12 Blausignalen (B) erzeugt. Da die jeweiligen Farbsignale immer in Stufen von 12,wie oben beschrieben, erzeugt werden, können sie leicht getrennt werden, indem ein Takt verwendet wird, der durch Frequenzteilen eines Taktes für die horizontale Abtastung auf 1/12 erhalten wird.

Figuren 6A und 6B zeigen den Hauptteil eines anderen Beispiels der Anordnung für die Anwendung der Erfindung beim Farbfernsehen. Die jeweiligen Zellen sind mit Farbfiltern der drei Primärfarben R, B und R in der Folge der Baiyer¹sehen Anordnung bedeckt. Die Signalausgangsleitungen Bl bis B24 werden in eine Gruppe von ungradzahligen Signalausgangsleitungen Bl, B3, B5, ... B23 und eine Gruppe von gradzahligen Signalausgangsleitungen B2, B4, B6, ... B24 aufgeteilt. Die Signalausgangsleitungen^die zu den jeweiligen Gruppen gehören, werden jeweils mit den Multiplex-Signalausgangsleitungen Al-I und Al-2 verbunden. Jedes Paar der Signalausgangsleitungen derselben Anordnungszahl von der linken Seite in der ungradzahligen Gruppe und der gradzahligen Gruppe wird mit einem MOS-Schalter

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verbunden, dessen Gate mit einer der gemeinsamen horizontalen Abtastsignalausgangsleitungen Hl bis H24 verbunden ist. Die Zellen, die zu dem gradzahligen Feld gehören, werden des weiteren so verbunden, daß ihre Bildelementsignale auf den Signalausgangsleitungen, die an ihrer .linken Seite angeordnet sind, vorgesehen werden können.

Mit einer solchen Anordnung wird nur das Grünsignal auf der einen Multiplex-Signalleitung Al-I während der Abtastperiode des gradzahligen Feldes und des ungradzahligen Feldes erzeugt und auf der anderen Multiplex-Signalleitung Al-2 wird nur das Rotsignal während der Abtastung des ungradzahligen Feldes erzeugt und während der Abtastung des gradzahligen Feldes wird nur das Blausignal erzeugt. Dies erlaubt eine einfachere Trennung der Farbsignale als im Falle der Figur 5.

Figuren 7A, 7B und 7C zeigen den Hauptteil eines weiteren Beispiels der Anordnung für die Anwendung der Erfindung beim Farbfernsehen. Die Zellen sind jeweils mit Farbfiltern der drei Primärfarben Grün, Blau und Rot in der Folge einer überlappten Anordnung bedeckt und die Signalausgangsleitungen bilden eine Untergruppe durch Stufen von 96. Diese Untergruppen werden jeweils in erste, zweite, dritte und vierte Gruppen unterteilt und die Signalausgangsleitungen jeder Gruppe werden jeweils mit den diesen entsprechenden Multiplex-Signalausgangsleitungen Al-I, Al-2, Al-3 und Al-4 verbunden. Die erste Gruppe besteht aus den Leitungen Bl, B3, B5, ... B47 der Iv bis 47. ungradzahligen Anordnungszahlen. Die zweite Gruppe besteht aus den Leitungen B49, B51, B53, ... B95 der 49. bis 95. ungradzahligen Anordiiungs.zahlen. Die dritte Gruppe besteht aus den Leitungen B2, B6, BIO, ... B94 jeder vierten geraden Anordnungszahl von der 2. bis zur 94. Die vierte Gruppe besteht aus den,Leitungen B4, B8, B12, ... B96 jeder fünften geraden Anordnungszahl von der 4. bis zur 96. MOS-Schalter zum Verbinden der Signalausgangsleitungen jeder Leitungsgruppe mit den entsprechenden Multiplex-Signalausgangsleitungen haben Gateelektroden^die mit den horizontalen Abtastsignalleitungen Hl

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bis Η24 in der Reihenfolge der Anordnungszahlen in der jeweiligen Gruppe verbunden sind.

Mit einer solchen Anordnung werden ein erstes Grünsignal Gl, ein zweites Grünsignal G2, ein Rotsignal R und ein Blausignal B jeweils auf den Multiplex-Signalausgangsleitungen Al-I/ Al-2, Al-3 und Al-4 über die gesamte Abtastperiode in dem Rahmen unabhängig davon erzeugt, ob das Feld in einem ungeraden oder geraden Feld abgetastet wird. Dies erlaubt eine sehr einfache Trennung der Farbsignale.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung ist bei dem Bildsignalausleseverfahren der Erfindung eine Leerperiode zwischen benachbarten Perioden der Auswahl von vertikalen Abtastsignalleitungen vorgesehen und in dieser Leerperiode werden die Signalausgangsleitungen auf einem Bezugspotential gehalten, so daß es möglich ist_?ein Bildsignal von den Bildelementzellen mit nichtlöschender Auslesecharakteristik auszulesen, während eine gegenseitige Störung zwischen den Bildsignalen wirksam verhindert wird.

Da bei einer Ausführungsform der Erfindung eine Anordnung verwendet wird, bei der Signalausgangsleitungen multiplex entsprechend der Anordnung der Farbfilter betrieben werden, kann die Ausbildung eines Auffrischkreises vereinfacht werden und die Farbtrennung kann sehr einfach ausgeführt werden.

Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

Qy. Bildsignalausleseverfahren für einen Festkörper-Bildabtaster mit mehreren Festkörper-Bildelementzellen, die nichtlöschende Auslesecharakteristik aufweisen und zweidimensional angeordnet sind, mit mehreren vertikalen Abtastsignalleitungen, mit denen die Bildelementzellen in einer horizontalen Richtung verbunden sind, und mit mehreren BiIdelementsignalausgangsleitungen, die mit den Bildelementzellen in einer vertikalen Richtung verbunden sind, wobei Bildelementsignale in den Festkörper-Bildelementzellen, die mit einer der vertikalen Abtastsignalleitungen verbunden sind, die durch aufeinanderfolgendes Abtasten ausgewählt werden, aufeinanderfolgend auf einer entsprechenden der Bildelementsignalausgangsleitungen erzeugt werden und in der Auswahlperiode der somit ausgewählten vertikalen Abtastsignalleitung Bildsignale der Festkörper-Bidlelementzellengruppe von der Bildelementsignalausgangsleitung ausgelesen werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leerperiode zwischen der Auswahlperiode der ausgewählten vertikalen Abtastsignalleitung und der Auswahlperiode der als nächstes ausgewählten vertikalen Abtastsignalleitung vorgesehen wird und daß in dieser Leerperiode die Bildelementsignalausgangsleitungen auf einem Bezugspotential gehalten werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Bildelementsignalausgangsleitungen in Stufen einer

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vorbestimmten Zahl an der Seite eines Ausgangsanschlusses zum Bilden von Multiplex-Signalausgangsleitungen untereinander verbunden werden,
daß eine vorbestimmte Zahl der Multiplex-Signalausgangsleitungen horizontal abgetastet wird,
um deren Signale auszugeben und daß in der Leerperiode die mit den Multiplex-Signalausgangsleitungen verbundenen Bildelementsignalausgangsleitungen auf dem Bezugspotential gehalten
werden.