166945. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus képfelvevő és megjelenítő rendszer valamint elektronikus állóképfelvevő kamera

9 166945 10 kis feszültségszinteken dolgoznak, és könnyen előállíthatók integrált áramköri formában. A töltéstovábbítási sebesség az órajel frekvenciájának változásával változtatható. A töltés-csatolt elemekből álló (CCD) képjellemez egy részét ábrázolja váz- 5 latosan a 6. és 7. ábra. A vízszintes sorok sorozata meghatározza a töltéstovábbító elemes léptető regiszter rendszert. Mint ismeretes, a három fém 78 elektródavonalból álló elektródakészletet használnak a CCD 10 léptető regiszter egy bitjének megadásához, ahol az adatok a középső elektróda alatt fekvő félvezető anyagban vannak tárolva. A félvezető anyagban függőlegesen diffúziós vagy adalékolt (dopolt) 79 csatornák mintázzák a képjellemezt. "ízek a 15 csatronák akadályozzák meg a képjellemezben az exponált képnek megfelelően generálódott töltések, vagy jelek oldalirányú szétszóródását (diffúzióját). A 7. ábra világosan szemlélteti, hogy a képjellemez exponálandó felületén 80 színszűrők vannak el- 20 helyezve. Amint látható, ezek a 80 színszűrők a félvezető 81 alaplemezen a 79 csatornák által határolt egymás melletti oszloptartományoknak felelnek meg. A 87 felbontási elem a képjellemez egy tipikus 25 fenbontási elemét ábrázolja, amely a vízszintes három fém 78 elektródavonal és a három 83a, 83b, 83c oszlop tartománykészletét foglalja magában az exponált kép kék, zöld és vörös összetevőinek megfelelő információ felvételére és táró- 30 lására. A képjellemez tipikusan 500 léptető regiszter bitet tartalmaz, meghatározva ezzel egy 500 vonalas rasztert, és 300-350 körüli számú vízszintes felbontási elemet, ezzel biztosítva a televíziónak megfelelő felbontóképességet. 35 Működés közben a kamera optikai rendszere a kívánt képet a tároló mátrixra fókuszálja, és minden egyes felbontási elem a megfelelő képrész vörös, kék, vagy zöld összetevőjének analóg jelét tárolja. Ekkor a zár becsukódik, és a rendszer a 40 kiolvasásra váró jeleket tárolja. A kiolvasás egy másodpercet, vagy hasonló nagyságú időt vesz igénybe. Az ábra szerint függőleges 85 óragenerátor lefelé lépteti az adatokat, lehetőleg két bitet vagy adatsort léptetve egyszerre az adatkiolvasó 82 és 84 45 léptetőregiszterekbe. Ekkor a függőleges 85 óragenerátor léptetését megszakítjuk, a vízszintes 82 valamint 84 léptetőregisztereket szimultán kiolvassuk, és egy többsávos szalagra felvesszük, mint a minden televíziós képhez szükséges két váltottsoros 50 képmező első és második félképét (lásd a 3. ábrát). A folyamatot addig ismételjük, míg a teljes képet ki nem olvastuk. A vízszintes 82 és 84 léptetőregisztereket-86 óragenerátor vezérli. A töltéstovábbító elemekből álló léptetőregisz- 55 terek működését a szakmában jártasak jól ismerik, ezért itt nem szükséges részletes magyarázatot adnunk. További részletek találhatók Kovács és társai: „Solid State Imaging Emerges from Charge Transport" című, az Electronics 1972. február 28-i 60 számának 72. oldalán közölt cikkben. Eddig a találmánnyal kapcsolatos különböző alkalmas opto-elektronikus átalakító kialakításokat és a kapcsolódó mágneses jelrögzítőt ismertettük. A 8—11. ábrákon nagyszámú fényképnek a jelrög-65 zítőre való felvételéhez alkalmas elrendezések kiviteli alakjait ábrázoljuk. Ezek csak szemléltető példák és a találmány nem korlátozódik ezekre a kiviteli alakokra. A 8. ábrán látható a 90 elektronikus kamera. Erre mágnesszalagos 91 kazetta van felerősítve (a módja nincs ábrázolva) a kamera optika által a fényérzékeny opto-elektronikus átalakítóra vetített képeknek megfelelő villamos jelek felvételéhez. Egy előnyös elrendezést szemléltet a 9. ábra. A 9. ábrán a félvezető 92 képjellemez lehet például az előzőekben ismertetett CCD rendszer. A 93 mágnesszalag megfelelő tartóban van elhelyezve, és 95 meghajtógörgőn és 95A feszítőgörgő útján 94A és 94B felvevőfejek között van elrendezve. A szalag elhalad a 94A és 94B felvevőfejek előtt egy bizonyos sebességgel a 96 elektronikus egység által meghatározott idő alatt. Ez az egység a 92 képjellemez adatkiolvasását vezérlő és azt a mágnesszalag helyzetével szinkronizáló áramköröket tartalmazza. Egy megfelelő vezérlő kapcsolást ismertettük nagy vonalakban az 5. ábra kapcsán. Az ott leírt feladatok és a vezérlés végrehajtására alkalmas áramkörök önmagukban ismeretesek, ezért itt nem szükséges azok részletes magyarázata. A 10. ábrán vázlatosan ábrázolunk egy félvezető mátrix 100 képjellemezt tartalmazó elektronikus kamerát. Ez a képjellemez például olyan lehet, mint amilyent a 6. ábra kapcsán leírtunk. A találmánynak ebben a megvalósításában 102 mágnesdobot használunk a 100 képjellemez exponálásakor létrejött villamos jelek felvételéhez. A képet 104 optika és 106 zárrendszer fókuszálja a 100 képjellemezre. A 108 képkereső lehetővé teszi a fényképező személy számára, hogy nézze a felvétel áatt álló képet. A mágneses 110 felvevő fej kapja az adatokat a 100 képjellemezről (áramkörileg nem ábrázoltuk) és rögzíti azokat a forgó 102 mágnesdobra. A 102 mágnesdobhoz egy 112 motor kapcsolódik, ami biztosítja a mágnesdob kívánt forgási sebességét. A kamera fogójában kényelmesen elhelyezhető 114 telep, ami a 112 motort, valamint a 100 képjellemezt és a róla való adatkiolvasást működteti. Amikor a dob-tároló kapacitását felhasználtuk, vagy bármikor, ha szeretnénk megnézni a felvett fényképet, a mágnesdob a rajz szerint eltávolítható a kamera hátsó részéből és a rendszer visszajátszó részébe helyezhető. A 11. ábrán egy vidikont tartalmazó kamera kivitelt láthatunk, összekötve 130 tartozékkal, ami tápegységet és lemezes vagy dobos tárolóegységet tartalmaz. Itt a felvenni kívánt képet 132 lencsén keresztül 134 zárra vetítjük a 'kamera optika segítségével. A használó személy 136 nézőkén nézheti a felveendő képet. A 138 vidikoncső kényelmesen elhelyezhető a kamera 140 fogójában. A 138 vidikoncsövet bedugaszoljuk a 142 csatlakozó aljzatba, amihez 148 kábelcsatlakozó és a 146 védőkupak segítségével 144 kábel csatlakozik. Ha a kamera és a vele összefüggő képrögzítő berendezés segítségével felvettünk egy fényképet vagy fénykép sorozatot, szükség van a felvett jeleknek képmegjelenítőn való reprodukálására. Egy megfelelő visszajátszó rendszer funkcionális tömbvázlatát mutatjuk be a 12. ábrán. A rendszer 5