DE2538609A1

DE2538609A1 - Festkoerper-farbkamera

Info

Publication number: DE2538609A1
Application number: DE19752538609
Authority: DE
Inventors: Seisuke Yamanaka
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1974-08-29
Filing date: 1975-08-29
Publication date: 1976-03-11
Also published as: AT359139B; CA1071752A; DE2538609C2; IT1042184B; GB1522487A; AU8377075A; FR2283610B1; FR2283610A1; ATA655775A; NL7510222A; US4054906A

Description

It 3343 j a

Sony Corporation, Tokyo / Japan

Festkörper-Farbkamera

Die Erfindung betrifft eine Festkörper-Farbkamera mit einem bzw. mehreren Farbfiltern, die Frequenzdurchlässigkeiten für wenigstens rotes und blaues Licht besitzen.

Bei der Verwendung von Festkörper-Sensoren, beispielsweise ladungsgekoppelten Einrichtungen (im folgenden als CCD bezeichnet) als Bildaufnahmeeinrichtungen einer Fernsehkamera, werden optische Eingangsinformationen entsprechend einem Objektbild beim Abtasten jedes Bildelementes in elektrische Signale umgewandelt. Anders als bei den bekannten Vidicon werden in einem CCD bei jedem Bildelement die Ausgangssignale abgetastet. Bezeichnet man die Abtastfrequenz mit f , so ist die Ab st and s teilung Yjj in horizontaler Richtung gleich _c Die in den einzelnen Bildelementen gespeicherten elektrischen Ladungen werden schließlich einem Ausgangsanschluß mit einer Geschwindigkeit zugeführt, die durch eine Taktimpulsfrequenz bestimmt wird; die Videoinformation wird damit in serieller Form abgenommen. Das resultierend· Videosignal Sy enthält Gleichstromkomponenten S-jyj und Seitenbandkomponenten S_SB der Abtastfrequenz f , moduliert mit den Gleichstromkomponenten S-^.

609811/0734

Die Seitenbandkijmponente Sg₅ ist oberhalb und unterhalb der sieh im Zentrum befindenden Abtastfrequenz f verteilt. Wird der Frequenzbereich der Gleichstromkomponente S-η« genügend breit gewählt, um die Auflösung zu vergrößern, so überlagert sich eine höhere Bandkomponente S-QTT-der Gleichstromkomponente mit der Seitenbandkomponente, so daß ein bestimmter Teil davon einen Abtastfehlerr hervorruft. Ein aufgrund eines solchen Videosignalea reproduziertes Bild enthält dann ein Flimmern.

Da dieses Flimmern 'durch den Abtastfehler verursacht wird, läßt sich dey Abtastfehler und demgemäß das Flimmern vermeiden, indem der Frequenzbereich der Gleichstromkomponente S-jjrt kleiner als die halbe Abtastfrequenz f gewählt wird. Wird jedoch der Frequenzbereich der Gleichstromkomponente S-Q₀ in diesem Sinne beschnitten, so wird die Auflösung Terachlechtert. Um den Frequenzbereich der Gleichstromkomponente S™ etwa 3,5 MHz zu machen, ohne die Auflösung zu verschlechtern, kann die Abtastfrequenz f genügend hoch gemacht werden. Die Abtastfrequenz f ist gegeben durch das Produkt n*fj, ^_c% wobei η die Zahl der Bildelemente in horizontaler Richtung des CCD und f„ die Horizontalfrequenz des Fernsehsignales ist (praktisch eine effektive Abtastzeitperiode in horizontaler Hichtung). Wird die Abtastfrequenz f so hoch gemacht, daß der genannte Abtastfehler entfällt, so muß entsprechend die Sah! η der Bildelemente vergrößert werden, was die Herstellung des CCD erschwert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Festkörper-JParbkaeera zu entwickeln, die die Nachteile der bekannten Ausfuhrungen vermeidet.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Festkörper-Farbkamera sind somit Bildsensoren vorgesehen, deren Bildelemente in horizontaler und vertikaler Richtung mit gegebener Abstandsteilung <g»_H bzw. γ^ ausgerichtet sind. Vor den Bildsensoren sind ferner Filterelemente angeordnet, die rote und blaue lichtinformationen durchlassen, so daß die Ausgangssignale, die sich jeweils auf die roten und blauen Lichtinformationen der Bildsensoren beziehen, zwischen aufeinanderfolgenden horizontalen Abtastzeilen außer Phase sind. Die Ausgänge zweier aufeinanderfolgender Zeilen werden gemischt; dadurch werden die Seitenbandkomponenten Sg^ der roten und blauen Farbinformationen im Bereich der Gleichstromkomponente eliminiert bzw. ausgelöscht. Die Erfindung ist sowohl bei Pestkörper-Farbkameras mit Vielfachbildsensoren als auch bei solchen mit Einfachbildsensoren anwendbar.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen

Fig. 1 ein bei der erfindungsgemäßen Kamera verwendeter Festkörper-Bildsensor;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des in Fig. 1 dargestellten Festkörper-Bildsensors;

Fig. 3A einen Querschnitt längs der Linie I-I der Fig. 2;

Fig. 3B einen Querschnitt längs der Linie II-II der Fig. 2;

609811/0734

Pig. 4 eine Ansicht eines Teiles eines im Rahmen der Erfindung verwendbaren Farbfilters;

Fig. 5A bis 5F Darstellungen zur Erläuterung der Beziehung zwischen den durch den Farbfilter gemäß Fig. 4 hindurchtretenden Farblichtarten;

Fig. 6 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemaßen Kamera;

Fig. 7A bis 7E FrequenzSpektren von Videosignalen einschließlich der Phasenbeziehung unter den Gleichstromkomponenten;

Fig. 8 Teile von Farbfiltern eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 9A und 9B Frequenzspektren des Videosignales bei Verwendung der Farbfilter gemäß Fig. 8;

Fig. 10 Teile eines weiteren Ausführungsbeispi.eles von Farbfiltern;

Fig. 11A und 11B Diagramme der Frequenzspektren des Videosignales bei Verwendung der Farbfilter gemäß Fig. 10;

Fig. 12A und 12B Teile von Farbfiltern eines Ausfühitangsbeispieles, bei dem zwei CCD Verwendung finden;

Fig. 13.©in Prinzipschaltbild einer Ausführung unter

609811/Q734

2533609

Verwendung der Farbfilter gemäß Fig. 12A und 12B;

Fig. 14A bis HF Frequenzspektren der Videosignale einschließlich der Phasenbeziehungen der Gleichstromkomponenten;

Fig. 15A und 15B Teile eines weiteren Ausführungsbeispieles von Farbfiltern;

Fig. 16 eine Schemadarstellung zur Erläuterung der Beziehung zwischen den CCD zur Erläuterung des Projektionszustandes eines aufzunehmenden Objektes;

Fig. 17 ein Prinzipschaltbild eines Ausführungsbeispieles unter Verwendung der Farbfilter gemäß den Fig. 15A und 15B;

Fig. 18A bis 18E Frequenzspektren der Videosignale des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 17.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen erläutert, wobei Dreiphasen-CCD Verwendung finden als Beispiele für solid state-Bildsensoren.

Wie Fig. 1 zeigt, enthält ein CCD 10 eine lichtempfindliche Anordnung 10A, auf die ein Bild eines (in Fig. 1 nicht dargestellten) Objektes projiziert wird, ferner eine Zeitspeicheranordnung 10B, die elektrische Ladungen entsprechend einer Eingangslichtinformation des Bildes von der lichtempfindlichen Anordnung 1OA speichern kann, sowie schließlich ein Auswerteregister 1OC zur Auswertung eines Bildsignales. Die licht-

609811/0734

2538603

empfindliche Anordnung 1OA enthält eine vorbestimmte Zahl von Bildelementen 1., .. I_{1 o}, ... 1 ^, die in horizon-

i—i ι — c. m—n^T

talen und vertikalen Richtungen mit einer vorbestimmten Abstandsteilung Tg bzw. X-X angeordnet sind, wobei η und m positive ganze Zahlen sind. Jedes der Bildelemente I_{1 1t} I₁ .„,-... 1 besitzt drei lichtempfindliche Einheiten ^äie mit drei Elektroden ψ* , φ^ bzw. ψ-, verbunden sinä und zusammen die lichtempfindliche Anordnung 1OA des ■ßpeiphasen-CCD bilden.

Die lig. 2, 5A und 3B zeigen ein praktisches Ausführungsbeispiel der lichtempfindlichen Anordnung 10A mit den Bildölementen 1 ^₁ , 1-t_₂» ··· 'Ίη-η*

In den Fig. 5A und 3 B ist ein Halbleitersubstrat vorgesehen, der beispielsweise P-Typ».Leitfähigkeit besitzt. Bereiche 4a» 4b ... desselben Leitfahigkeitsty.ps wie der des Haltfleitersubstrates 3, jedoch mit unterschiedlicher Störstellenkonzentration und einer Abstandsteilung Τττ sind als Kanalstopper vorgesehen. Ihre Herstellung erfolgt durch Diffusion von einer Hauptseite 3a des Halbleitersubstrates 3. In den P-Typ-Bereichen 4a, 4b ... sind nach, dem Diffusionsverfahren hergestellte Überfluß-Drain-Bereiche 5a, 5b ... vorgesehen, die Überschußelektronen abgeben, die im Substrat 3 umgeben von den P-Typ—Bereichen 4a, 4b ... erzeugt werden können. Die Leitfähigkeit der Bereiche 5a, 5b unterscheidet sich von der des Substrates 3 (am dargestellten Ausführungpbeispiel besitzen die Bereiche 5a, 5b N-Typ-Leitfähigkeit). Gemäß den Fig. 3A und 3B ist eine Isolierschicht 6 aus Siliciumoxyd oder dgln. auf der Oberseite 3a des Substrates 3 vorgesehen; sie wird bei dem

609811/0734

erwähnten Diffusionsverfahren verwendet.

Eine leitende Schicht 7, die "beispielsweise aus Aluminium besteht, dient als Elektrode auf der Isolierschicht 6. Eine erste leitende Schicht 7a, die den Kanalstopper 4a rechtwinklig kreuzt und eine vorbestimmte Breite in der horizontalen Ebene aufweist, befindet sich somit auf der Isolierschicht 6. Eine zweite leitende Schicht 7b» deren Breite dieselbe wie die der ersten leitenden Schicht 7a ist, befindet sich gleichfalls auf der Isolierschicht 6 parallel zur ersten leitenden Schicht 7a mit einem vorbestimmten Abstand von letzterer. In entsprechender Weise sind mehrere leitende Schichten 7c, 7d ... aufeinanderfolgend und abwechselnd bezüglich der vertikalen Ausrichtung der lichtempfindlichen Anordnung 2OA auf der Isolierschicht 6 vorgesehen. In diesem Falle wird die Gesamtzahl der leitenden Schichten 7 (7a, 7b, 7c, 7d ...) dreimal so groß wie die Zahl der Bildelemente gewählt, was sich leicht durch die Tatsache erklärt, daß es sich um ein Dreiphasen-CGD 10 handelt. Die Gruppen jeder dritten leitenden Schicht (7a, 7d ...), (7b, 7e ...),... werden elektrisch verbunden; von diesen verbundenen Gruppen leitender Schichten werden die Elektroden Φλι 0n luid^v nach außen geführt (Fig. 1).

Eine Metallschicht 9, die beispielsweise aus Aluminium besteht, dient als undurchsichtiger Körper und befindet sich getrennt durch eine Isolierschicht 8 aus SiOp oder dgln. auf der leitenden Schicht 7. In diesem Falle besteht die Metallschicht 9 aus einer Anzahl von bandförmigen Streifen 9a, 9"b ..., die je eine vorbestimmte Breite W haben, sich in vertikaler Richtung erstrecken und

609811/0734

wenigstens jeden der Kanalstopper 4a, 4b ... bedecken, jedoch nicht die Kanalstopper, die zu anderen Kanälen gehören (Tgl. Fig. 2). Die in Fig. 2 schraffierten Bereiche wirken daher als lichtempfindliche Einheiten der einzelnen Bildelemente 1. .., 1. ₂, . ..1_ _. Wie Fig. 3B zeigt, ist in der lichtempfindlichen Einheit 2 keine leitende Schicht 7 (7a, 7b ...) vorhanden, die die Oberseite 5a des Halbleitersubstrates 3 bedeckt.

Bei der lichtempfindlichen Anordnung 1OA des oben erläuterten Aufbaues verursacht eine Eingangs-Lichtinformation eines Objektbildes die Induktion einer elektrischen ladung im Halbleitersubstrat 3> entsprechend der lichtempfindlichen Einheit 2, die zu einer der Elektroden J^, , jeL und ύ-χ gehört, die mit einer zur Bildfeststellung dienenden Vorspannung gespeist wird, die eine vorgegebene Potentialbeziehung gegenüber der Eingangs-Lichtinformation aufweist. Wird somit in bekannter Weise ein tJb.ertragungs-Taktimpuls an die Elektroden 10. bis 6-z gelegt, so kann die in jedem der Bildelemente ¹1_1» ¹1_2» '·· ¹1-n» ¹2-1» "* ¹2-n' "" ¹m-1 ' " · · ¹m-n gespeicherte elektrische ladung in den horizontalen Abtastzeilen gespeichert werden in der Zeitspeicheranordnung 1OB fahrend der vertikalen Austastzeit in den entsprechenden horizontalen Abtastpositionen. Zu diesem Zweck ist die Zeitspeicheranordnung 1OB im wesentlichen gleich wie die lichtempfindliche Anordnung 1OA ausgebildet, wobei es natürlich erforderlich ist, daß die ganze Zeitspeicheranordnung 1OB gegenüber dem Licht abgeschirmt ist; die Teile'der Zeitspeicheranordnung 1OB, die den entsprechenden Teilen der lichtempfindlichen Anordnung 1OA zugeordnet sind, sind mit denselben Bezugszeichen unter Bei-

6 0 9 8 1 1 / 0 7 3 k

2 b 3 B 6 (J

fügung eines ' gekennzeichnet.

Die in der Zeitspeicheranordnung 1OB gespeicherten La-.düngen werden nacheinander mit dem Intaktimpuls ausgewertet, welcher dem Auswerteregister 100 zugeführt wird; sie werden dann von einem Anschluß 11 (Pig. 1) als Videosignal Sy abgenommen. Wie Pig. 1 zeigt, enthält das Auswerteregister 1OC nur Auswerteelemente 12^, 12₂ ...12_n entsprechend den horizontalen Bildelementen. In diesem Falle erfolgt die Auswertung mit dreiphasigen Abtastimpulsen j6._r SO-D und £L, so daß die Auswerte elemente 12^, 12₂ ... 12 drei Auswerteeinheiten 13«n"¹^_-^13-·__c; 132__a13P_-T₃13₂__c enthalten. Es versteht sich, daß auch andere solid state-Bildsensoren, beispielsweise eine Photodiodenanordnung, anstelle von CCD benutzt werden können.

Anhand von Fig. 4 sei nun ein Farbfilter 20 erläutert, der im Rahmen der Erfindung verwendbar ist. Der Farbfilter 20 enthält eine lichtdurchlässige Fläche 20a, die in eine Vielzahl von Bereichen unterteilt ist, die sämtlich gleiche Flächengröße besitzen und die jeweils einem der Bildelemente 1.. - bis 1 des CCD 10 entsprechen. Die unterteilten Flächen des Farbfilters 20 sind in seitlicher Richtung (horizontale Abtastrichtung) und in Längsrichtung (vertikale Abtastrichtung) mit Abstandsteilungen Tg bzw. X-X angeordnet. Die einzelnen Flächenbereiche lassen jeweils die gewünschten Lichtarten durch. Zum Zwecke der Erläuterung sind die lichtdurchlässigen Bereiche, die sich in den ungeradzahligen horizontalen Abtastzeilen 4a befinden, nacheinander (von links nach rechts gem. Fig. 4) mit ^»^»c .d_o,e_o,f_o ... bezeichnet; entsprechend sind die in den geradzahligen Abtastzeilen 4b vorhandenen Bereiche mit a ,b ,c ,d ,«■ _ff ... markiert.

609811/0734

- ίο -

Wie Fig. 6 für das erste Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, wird das Bild eines Objektes 14 durch ein optisches Linsensystem 15 und den Farbfilter 20 auf den CCD 10 projiziert; ein elektrisches Signal entsprechend dem projizierten Bild des Objektes 14 wird vom Anschluß abgenommen. In diesem Falle sind die Farbselektivitäten der Bereiche s »b.c ·.., a_e,b_e,c ... des Farbfilters so gewählt bzw. angeordnet, daß sich bei Abtastung der Bildelemente I_1-1 bis 1_m_₂ des CCD 10 folgende Farbsignale ergeben:

(1) Das grüne Signal erhält man von der gesamten Oberfläche -des CCD 10 bzw. von den einzelnen horizontalen Abtaatzeilen.

(2) Die roten und blauen Signale erhält man derart, daß ihre horizontalen Perioden unterschiedlich sind und bei jeder horizontalen Abtastperiode in der Phase umgekehrt werden. Die Lichtkomponenten, die erforderlich sind, um ein grünes Signal von der ganzen lichtdurchlässigen Fläche 20a zu erhalten, unabhängig von der Anordnung der Bereiohe a ,b ..., a ,b ..., sind vier verschiedene Lichtarten, beispielsweise weißes Licht ¥, gelbes Licht Ye, zyanfarbiges Licht Cy und grünes Licht G. Demgemäß sind im Farbfilter 20 die einzelnen Bereiche für die obigen vier Lichtarten so angeordnet, daß sie die vorstehenden Bedingungen (1) und (2) erfüllen.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 sind die Filterelemente bzw. Bereiche a_Q bis f in den ungeradzahligen

609811/0734

2538608

Abtastzeilen 4a gleich W-G-Ye-Cy-Ye-G gewählt; diese Gruppe von Filterelementen ist wiederholt als Einheit in horizontaler Abtastrichtung angeordnet. In den geradzahligen Abtastzeilen 4b sind die Abschnitte a bis f gewählt als G-W-Gy-Ye-Gy-V; auch diese Gruppe ist wiederholt als Einheit in horizontaler Abtastrichtung vorgesehen. Auf diese Weise ist der ganze farbfilter 20 aufgebaut. Fallen die obigen Idehtfarben durch die entsprechenden Bereiche des Farbfilters 20, so sind die genannten Bedingungen erfüllt, was nun anhand der Fig. 5A bis 5F näher erläutert werden soll.

Da das grüne Licht G zuvor als gemeinsames durchlässiges Licht gewählt wurde, wird eine Farblichtinformation mit drei unterschiedlichen Primärfarben in Betracht gezogen. Grünes Licht G erhält man von der ganzen Oberfläche des Farbfilters 20 unabhängig vom Vorhandensein der Bereiche (vgl. Fig. 5B), so daß die Bedingung (1) erfüllt ist. Rotfarbiges Licht R erhält man jeweils von den Bereichen ^a _o»^c _o»^e _o ···? die Anordnung zwischen den Bereichen W und Ye, die das rote Licht passieren lassen, ist doch in den geradzahligen und ungeradzahligen Zeilen jeweils umgekehrt. Die Ausgangsbeziehung (Beziehung der Lichtdurchlässigkeit) in den ungeradzahligen Zeilen ergibt sich daher aus Fig. 5C und in den geradzahligen Zeilen aus Fig. 5D (entgegengesetzte Phasenlage gegenüber 5C).

In -entsprechender Weise sind in den Fig. 5E und 5F die Ausgangsbeziehungen des blauen Lichtes B dargestellt, wobei Fig. 5E die Ausgangsbeziehung für die ungeradzahligen Zeilen und Fig. 5F die für die geradzahligen Zeilen zeigt. Auch im Falle des blauen Lichtes B sind die Aus-

60S811/0734

gangsphasen jeweils umgekehrt.

Da man rotes Licht R von jedem zweiten Abschnitt, blaues Licht B dagegen von jedem dritten Abschnitt erhält, sind die Wiederholungsfrequenzen T_R und Tg unterschiedlich.

Wie sich aus der obigen Beschreibung ergibt, kann die Bedingung (2) gleichzeitig erfüllt werden, wenn die Bereiche des Farbfilters 20 in ihrer Anordnungsbeziehung so gewählt werden wie Pig. 4 zeigt. Bei der in Fig. 6 dargestellten erfindungsgeinäßen Anordnung finden der oben beschriebene Farbfilter 20 und das CCD 10 zur Erzeugung eines gewünschten Farbvideosignales Verwendung..

Im folgenden ßei nun anhand von Fig. 6 die erfindungsgemäße Signalverarbeitung erläutert. Im Schema der Fig. 6 kennzeichnet das Bezugszeichen T eine Schaltung zur Signalverarbeitung. Da das Bild des Objektes 14 auch das CCD 10 durch den .oben erläuterten Farbfilter 20 geworfen wird, erhält man durch Abtastung der verschiedenen Bildelemente ¹1_1> ··· ¹TQ-n ^des ^⁰-⁰ 10 3™ Ausgangsanschluß 11 des CCD 10 ein zusammengesetztes Farbvideosignal S , welches die roten, grünen und blauen Videosignale S , S und S, enthält.

Es seien nun die einzelnen Signalbereiche erläutert. Das grüne Videosignal S , welches einen direkten Einfluß auf die Auflösung besitzt, soll einen verhältnismäßig breiten Frequenzbereich einnehmen. Im allgemeinen soll der Frequenzbereich des grünen Videosignales S von 3,0 bis 5,0 MHz reichen; erfindungsgemäß wird jedoch der Frequenzbereich des grünen Videosignales S gleich 3,5 MHz gewählt, um die Auflösung nicht zu verschlechtern. Um

609811/0734

253860S

ferner das Auftreten eines Fehlers zu vermeiden, der von den Seitenbandkomponenten des Signales S in seinem Frequenzbereich verursacht werden kann, wird die Trägerfrequenz (f_c = i/t_h) gleich 7,0 IiHz gewählt. Werden die Frequenzbereiche der roten und blauen Videosignale S und S-J₃ wenigstens gleich 500 KHz gewählt, so ergeben sich keine ernsthaften Probleme hinsichtlich der Auflösung der Farbinformationen. Erfindungsgemäß werden daher die Frequenzbereiche der Signale S und S-, gleich 500 KHz gewählt. Die obige Einschränkung der Frequenzbereiche kann durch einen optischen Filter F erreicht werden, der im optischen Weg 1 vom Objekt 14 zum CCD angeordnet ist (vgl. Fig. 6).

Die Fig. 7A bis 7E zeigen die Frequenzspektren und die Phasenbeziehung der Farbkomponenten im zusammengesetzten Videosignal S , das in seiner Bandbreite wie oben beschrieben beschränkt ist. Fig. 7A veranschaulicht die Frequenzspektren der ungeradzahligen Zeilen und Fig. 7B die Frequenzspektren der geradzahligen Zeilen. Da die Horizontalperiode des roten Videosignales S_r gleich 2£tt ist, wird die Trägerfrequenz gleich 1/27^. In entsprechender Weise ergibt sich die Trägerfrequenz des blauen Videosignales S, zu ΐ/3^ττ. Die Signalbandbreiten und Spektren sind wie oben beschrieben.

Anhand von Fig. 6 sei nun die Signalverarbeitung erläutert. Das zusammengesetzte Videosignal S wird einem Tiefpaßfilter 25 zugeführt, dessen Grenzfrequenz etwa 2,0 Mz beträgt. Eine durch den Tiefpaßfilter 25 hindurchgelassene Tiefpaßkomponente und das in seiner Bandbreite nicht beschnittene zusammengesetzte Videosignal S werden einer Subtraktionsstufe 26 zugeführt, die das in Fig. 7C

603811/0734

2538803

-H-

veranschaulichte Subtraktionssignal erzeugt. Dieses Signal wird von der Subtraktionsstufe 26 einer Verzögerungsschaltung 2? zugefüitrt, die ein zugeleitetes Signal um eine horizortitale Abtastperiode verzögert. Das verzögerte Signal von der Verzögerungsschaltung 27 und das ursprüngliche zusammengesetzte Videosignal S werden einer Addierstufe 28 zugeführt. Da in diesem Falle die Farbsignale in der Phase umgekehrt sind, werden bei Addition beider Signale die roten und blauen Farbsignale S_p und S^ ausgelöscht* so daß nur die DC Komponente S™ erscheint. Anders ausgedrückts Werden aufeinanderfolgende bzw. benachbarte Videosignale addiert, indem ihre vertikale Korrelation ausgenutzt wird, so kann man ein Ausgangssignal erhalten, in welchem die Seitenbandkomponenten der roten und blauen Farbsignal© S und S, eliminiert sind (vgl. Fig, TD). In Mg. 6 ist noch eine Verzögerungsschaltung 29 vorgesehen, um die Zeitverzögerung.zu kompensieren, die das Signal durch den Tiefpaßfilter 25 erfährt .

Das von der Verzögerungsschaltung 27 verzögerte Signal und das von der Subtraktionsstufe 26 gelieferte, nicht verzögerte Signal werden ferner einer Subtraktionsstufe 50 zugeführt, die nur die roten und blauen Farbsignalkomponenten herauslöst. Da die Seitenbandkomponenten Sg_B„ der grünen Signale S in aufeinanderfolgenden oder benachbarteri horizontalen Abtastperioden gleiche Phase besitzen . (diese grünen Signale S werden der Subtraktionsstufe 30 zugeführt), werden die Seitenbandkomponenten durch Subtraktion ausgelöscht. In entsprechender Weise werden die DC Komponenten S_DC der grünen Signale auf Null gelöscht. Es verbleiben damit nur die Seitenbandkomponenten S_SBR und. S_BB der roten und blauen Signale in den un-

B0S811/0734

terschiedlichen horizontalen Perioden (vgl. Pig. 7E). Das Signal der Subtraktionsstufe 30 wird daher den Bandfiltern 31R und 31B zugeführt, welche nur die Seitenbandkomponenten S„_BR und Sg-g-g passieren lassen, so daß die "beiden Seitenbandkomponenten frequenzmäßig getrennt werden. Wenn dann die Ausgangssignale der Bandfilter 31R und 31B den Demodulatoren 32R und 32B zur Demodulation zugeführt werden, kann man rote und "blaue Farbsignale St> und S-g erhalten. Werden diese Signale S-O und S-n zusammen mit den Signalen S-n+S^+S-g von der Addierstufe 28 einer Matrixschaltung 34 zugeführt, so kann man an den Ausgangsanschlüssen 34a, 34b und 34c der Matrixschaltung 34 beispielsweise das Helligkeitssignal Y und die Farbdifferenzsignale B-Y und R-Y des KTSC-Systems abnehmen.

Es kann in diesem Falle möglich sein, daß die Hoch-Tief-Beziehung zwischen den Trägerfrequenzen der roten und blauen Signale S_R und S-g, die frequenzmäßig getrennt werden sollen, umgekehrt als im obigen Falle ist. Es genügt dann, wenn die Filterelemente Ye und Cy des Farbfilters 20 ausgetauscht werden.

Bei dem oben erläuterten Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die Kamera ein CCD und einen Farbfilter. Außer dem oben erläuterten Beispiel können jedoch noch zwei weitere Ausführungen in Betracht gezogen werden, die auch die genannten Bedingungen (1) und (2) erfüllen. Bei der einen Ausführung (im folgenden als zweites Ausführungsbeispiel bezeichnet) enthält die Kamera zwei CCD und zwei Farbfilter. Bei dem anderen Ausführungsbeispiel (im folgenden drittes Ausführungsbeispiel genannt) enthält die Kamera drei CCD und drei Farbfilter.

609811/0 7 34

Es werden zunächst die wesentlichen Teile des zweiten Ausführtingsbeispieles erläutert, wobei entsprechende EIemente mit denselben Bezugszeichen wie "bei der bereits erläuterten Ausführung bezeichnet sind. Fig. 8 zeigt einen ersten ujM einen zweiten Farbfilter 2OA bzw. 2OB, die
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden. In dem ersten Farbfilter 2OA enthält die ungeradzahlige Zeile 4a eine Gruppe von Bereichen W-Ye-Ye, die wiederholt
unter Bildung des lichtdurchlässigen Teiles angeordnet
sind; die geradzahlige Zeile 4b enthält die Gruppe von
Bereichen G-Cy-Cy, die gleichfalls wiederholt angeordnet ist. In entsprechender Weise sind beim zweiten Farbfilter 2OB die ungeradzahligen Zeilen 4a aus der wiederholten Aufeinanderfolge der Bereiche G-Cy-G zusammengesetzt und die geradzahligen Zeilen 4b aus der wiederholten Aufeinanderfolge der Bereiche W-Ye-W. Die beiden Farbfilter 2OA und 2OB sind so angeordnet, daß das zusammengesetzte Videosignal, das man durch den ersten Farbfilter 2OA erhält, die. entgegengesetzte Phase des Videosignales besitzt, das man durch den zweiten Farbfilter 2OB erhält;
auf diese Weise wird jeder Fehlereinfluß eliminiert. Die beiden Farbfilter 2OA und 2OB sind zu diesem Zweck räumlich mit einem Abstand von "t-a/2 angeordnet (was zeitlich einer Phasendifferenz von 180° entspricht); das Bild des Objektes wird auf die in der beschriebenen Anordnung vorgesehenen Farbfilter projiziert.

Die Frequenzspektren und Phasenbeziehungen zwischen
den Farbsignalen des zusammengesetzten Videosignales S , die man über die CCD durch die oben genannten Farbfilter erhält, sind in den Fig. 9A und 9B dargestellt, wobei
sich eine ins Einzelne gehende Beschreibung erübrigt.
Werden die in Fig. 6 dargestellte Schaltung und die ver-

60S8 1 1 /0734

tikale Korrelation für das zusammengesetzte Videosignal 3 verwendet, so v/erden daher die Seitenbandkomponenten der roten und blauen Farbsignale S_R und S-n ausgelöscht u.-ci man erhält dieselbe Beziehung wie bereits erläutert. Da das rote -Licht R gewöhnlich die Farbfilter 2OA und 2(3 genäß Fig. 8 durchsetzt, wird seine Trägerfrequenz 1, *(-- Die Trägerfrequenz des blauen Lichtes B wird 2/;5tV» da iie !'rager der Frequenz 1'-3TVt ausgelöscht werden.

: ·■', dem dritten Ausführungsbeispiel finden die drei in ;■":_·. Ί" dargestellten Farbfilter 2OX, 20Y und 2OZ Verwendung. Damit eine Phasendifferenz von 120° zwischen ■.;·:->: Ausgangssignalen der drei CCD besteht, die den drei Farbfiltern 2OX, 2OY und 2OZ entsprechen, sind diese drei Farbfilter 2OX, 2OY und 2OZ im Abstand t-^A angeordnet (ν,τΐ. Fig. 10); das Bild des Objektes 14 wird über die s: ·-:-'-.geordneten Farbfilter auf die CCD projiziert. In urn drei Farbfiltern 2OX, 2OY, 2OZ sind die Lichtarten, ."~ durch die einzelnen Filterbereiche hindurchgelassen ·. r.;en, so gewählt wie in Fig. 10 veranschaulicht; eine ■" ---^bezügliche Beschreibung erübrigt sich daher. Die

- -izspektren des zusammengesetzten Videosignals von

. , Ue den Farbfiltern 2OX bis 202 gegenül .-rstehen, . "ig. 11A und 11B veranschaulicht. V/e. sn da-■·:■ ■ \e o;.:„altung gem. Fig. 6 und die vertikale .-.orrelati-" '■■ : . - ^usa:::nengesetzte Videosignal verwende· , las :': t · - ,".;;;f "hrungsbeispiel erzeugt .vii¹ , so wer-

- - . .Ils dl; beschriebenen Wirkungen erz: . .

..'-■■' .eres Au.-.Fairunp-sbeispiel der ;5rfindun_t; /"^r-.ve;.-.i.ru'.-l-i.ldä^ii3-jren und zwei Farbfilter gemäß Jen Fig. ...J 122, wodurch das Auftreten jeglicher Kreuzfehler der Farbbildaufnahme vermieden und die Auflösung in

60Ü811/0 7 34

BAD ORIGINAL

2 5 386

der horizontalen Abtastrichtung vergrößert wird, ohne daß die Zahl der in horizontaler Richtung angeordneten Bildelemente erhöht wird.

Bei diesem in Pig. 13 veranschaulichten Ausführungsbeispiel wird das Bild eines Objektes 140 durch ein optisches Linsensystem 150 längs durch einfach strichpunktierte !linien gekennzeichnete optische Wege auf zwei CCD 100A und 100B projiziert. Das Bezugszeichen 160 ist ein Halbspiegel und 170 ein Reflexionsspiegel; beide sind in der optischen Bahn angeordnet. Ein erster Farbfilter 180A und ein zweiter Farbfilter 180B besitzen die in den Fig. 12A und 12B dargestellten gewünschten Farbselektivitäten. Die Lichtarten, die durch den ersten und zweiten Farbfilter 180A, 180B treten, sind so gewählt, daß es drei unterschiedliche Primärlichtfarben sind, also rotes Licht.R, grünes Licht G und blaues Licht B. Der erste Farbfilter 180A läßt wenigstens grünes Licht G in den obigen Primärlichtfarben durch. Der Farbfilter 180A kann in diesem, Falle so ausgebildet sein, daü das grüne Lieh'. vom ganzen Farbfilter 180A erhalten wird (monochromer i.1-ter) oder von bestimmten Bereichen davon. Bei dem dar,···- stellten Ausführungsbeispiel ist der ganze Filter 180A so ausgebildet, daß er den Durchtritt von grünem Licht G- gestattet, was in Fig. 12A als Teil 190a gekennzeichnet i.".

Der zweite Farbfilter 180B ist in der Farbselektiv so gewählt, daß wenigstens die übrigen i'rimärlichtfar: _. oder das rote und blaue Licht R bzw. B durch den zweite,: Farbfilter., 180B hindurchtreten. Der in Pig. 12B dargestellte Farbfilter 180B läßt nur das rote und blaue Lic:;⁴ R bzw. B hindurch. Zu. diesem Zweck ist eine lichte durchlässige Fläche 190b des Farbfilters 180B in eine Vielzahl

6088t 1/0734

ORiQiNAL INSPECTED

2 5

538609

von Bereichen entsprechend den Bildelementen 1. . "bis 1 des CCD unterteilt. In diesem Falle sind der erste, dritte, fünfte ... lichtdurchlässige Bereich 22Oa der ungeradzahligen horizontalen Abtastzeilen 21Oa (bei Betrachtung von links nach rechts in Pig. 12B) so gewählt, daß rotes Licht R hindurchtritt. Der zweite, vierte, sechste ... Abschnitt 220b lassen dagegen blaues Licht B hindurch.

In den geradzahligen horizontalen Abtastzeilen 210b ist dagegen die Farbliehtdurchlässigkeit umgekehrt gewählt. Der Grund für diesen Phasenunterschied in der Lichtdurchlässigkeit nach jeder horizontalen Abtastperiode (1H) besteht in der Eliminierung eines Kreuz- bzw. Faltfehlers durch Ausnutzung der vertikalen Korrelation. Da im Farbfilter 180B gemäß Fig. 12B die Abschnitte für das rote und blaue Licht R bzw. B abwechselnd vorgesehen sind, sind die Signale in den einzelnen horizontalen Abtastperioden in der Phase um 180° verschoben.

Vorstehend wurde angenommen, daß der erste Farbfilter 180A ein monochromer Filter ist (vgl. Fig. 12A). Findet ein Zweifarbenspiegel anstelle des Halbspiegels 160 Verwendung (vgl. Fig. 13), so kann selbstverständlich der erste Filter 180A weggelassen werden.

Indem man die beiden Farbfilter 180A, 180B mit den oben beschriebenen Farbselektivitäten in den optischen Wegen anordnet, wird auf die CCD 100A und 100B ein farblich getrenntes, gewünschtes Bild des Objektes 140 projiziert. Es wird also die grüne Lichtkomponente des Objektes auf das CCD 100A projiziert, so daß das Video-

609811/0 7 34

signal S_ am Ausgangsanschluß 110A des CCD 100A das Frequenzspektrum gemäß Fig. 14A besitzt. Um in diesem Falle das Auftreten eines Kreuzfehlers durch die Seite nbandkomponent en der grünen Farbkomponente zu verhindern, werden zuvor die Bandbreite und die Abtastfrequenz; f_c(= i/t-ß) in der DC Komponente S-qq des grünen Lichtes gewählt. Die Bandbreite der DC Komponente S-™ soll in einem Bereich von 3,0 bis 5,0 MHz liegen, um eine Verschlechterung der Auflösung zu vermeiden. Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel beträgt die Bandbreite der DC Komponente S-™ etwa 3,5 MHz. Demgemäß liegt der minimale Wert der Abtastfrequenz, der das Auftreten jedes Kreuzfehlers oder Abtastfehlers verhindert, bei 7,0 MHz. Das Videosignal S mit dem oben beschriebenen Frequenzspektrum wird einem Tiefpaßfilter 240 zugeführt, so daß die Seitenbandkomponente S₀,-^ eliminiert wird. Das Ausgangssignal dieses Tiefpaßfilters (wobei die Seitenbandkomponente S^-n eliminiert ist) zeigt Fig. 14B. Es wird über einen Verzögerungskreis 250 zu einem Ausgangsanschluß 260G übertragen. Als Resultat erhält man vom Ausgangsanschluß 260G das Grünfarbe signal S~. Die Verzögerungsschaltung 250 ist in diesem Falle vorgesehen, um die Zeitverzögerung zu kompensieren, die durch eine in der Signalverarbeitung vorgesehene Schaltung verursacht wird, die später noch beschrieben wird.

Im folgenden seien die Signalsysteme für die Rotfarbe- und Blaufarbe-Signale S_R und S-n erläutert. In Fig. 13 bezeichnet der gestrichelte Block 300R das Signalsystem für das Rotfarbe-Signal S_R und der gestrichelte Block 300B das Signalsystem für das Blaufarbe-Signal Sg. Die beiden Signalsysteme 300R und 300B sind im schal-

60981 1 /0734

tungstechnischen Auftau gleich, so daß im folgenden nur das Signalsystem 300R erläutert wird (die entsprechenden Teile des Signalsystems 300B sind mit denselben Bezugszeichen, unter Ersatz von R durch B bezeichnet).

Da der zweite Farbfilter 180B das rote und blaue Licht R bzw. B hindurchläßt, erhält man an einem Ausgangsanschluß 110B des CCD 100B Rotfarbe- und Blaufarbe-Videosignalkomponenten S bzw. S, . In diesem Falle sind die Komponenten S und S. zusammenhängend-kontinuierlich, abwechselnd und in der Phase um 180° bei jeder horizontalen Abtastzeile verschoben. Die Komponenten S und S^ werden zum Zwecke der Trennung Schaltkreisen 310R bzw. 310B zugeführt.

Da die Grünfarbekomponente S durch den ersten Farbfilter 180A nicht moduliert wird, beträgt ihre Trägerfrequenz i/?tt· Die Rotfarbe- und Blaufarbe-Komponenten S und S-, werden durch die ersten und zweiten Bereiche 220a bzw. 220b des Farbfilters 180B moduliert, so daß ihre Trägerfrequenz i/2*jj beträgt. Der Frequenzbereich der DC-Komponente der G-rünfarbe G- ist verhältnismäßig breit gewählt.

In Fig. 14C sind die Frequenzspektren der Komponente S dargestellt, die man während der Abtastperiode der ungeradzahligen horizontalen Zeilen erhält. Fig. HD veranschaulicht die Frequenzspektren der Komponente S während der Abtastperiode der geradzahligen horizontalen Zeilen. Da in diesem Falle die Phasendifferenz von 180° zwischen den Farbkomponenten besteht, wird die Phase der roten Farbe R umgekehrt. Das Ausgangssignal S des Schall kreises 310R wird daher einem Tiefpaßfilter 320R zuge-

6üäö1 1 /0734

führt, um die Gleichstromkomponente S™ herauszuziehen. Die Gleichstromkomponente Sy. und die Komponente S , die im Durchlaßbereich nicht beschränkt sind, werden einer Subtraktionsstufe 33OR zugeführt, die dann eine Seitenbandkomponente S^-n gemäß Fig. 14E erzeugt. Ein kleiner Teil der Hochbandkomponente S^r der Gleichstromkomponente S-pQ bleibt jedoch in der Tiefbandseite der Seitenbandkomponente Sg-g . Eine Yerzögerungsschaltung 340R, die an den Ausgang des Schaltkreises 310R angeschlossen ist, kompensiert die durch den Tiefpaßfilter 320R verursachte Zeitverzögerung.

Das Ausgangssignal der Subtraktionsstufe 33OR wird über eine Yerzögerungsschaltung 35OR, die ein zugeführtes Signal um eine horizontale Abtastperiode (1H) verzögert, einer Addierstufe 360 zugeführt, die auch mit dem Ausgang der Yerzögerungsschaltung 340R gespeist wird. Die Addierstufe 360R erzeugt daher ein Farbsignal Sn an einem Anschluß 26OR, in welchem die benachbarten Seitenbanäkomponenten ausgelöscht sind, so daß keine Seitenbandkomponente vorhanden ist (vgl. Fig. 14F). Durch die Signalverarbeitung unter Ausnutzung der vertikalen Korrelation wird daher das Rotfarbesignal S_R ohne Faltfehler erzeugt; die Bandbreite der Gleichstromkomponente S-QQ der Rotfarbe R kann daher auf i/2^_H ausgedehnt werden. Wird die Bandbreite auf i/2£n- ausgedehnt, so ist sie 3,5 MHz, was eine ideale Signalbandbreite darstellt. Da beim Stand der Technik'demgegenüber ein Faltfehler auftritt, wird die Bandbreite höchstens ΐ/4ΊΓττ gewählt.

Aus dem Videosignal S-, erhält man das Blaufarbe signal S-n aus dem gleichen Grunde ohne Faltfehler; die Bandbreite

0 9811/0 7 34

25386Ü9

des Blaufarbesignales S-n (G-leichstromkomponente S^)
kann daher auch auf 1 /2Ttt ausgedehnt werden.

Man kann die an den Anschlüssen 260R, 260G und 260B
erhaltenen Ausgangssignale einer (in Fig. 13 nicht dargestellten) Matrixschaltung zuführen, die dann das Helligkeitssignal und die Farbdifferenzsignale "beispielsweise des NTSC-Systemes erzeugt.

Die zwei in den Fig. 15A und 15B dargestellten Farbfilter 180A' und 180B¹ können für das in Fig. 17 dargestellte weitere Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendet werden. Jeder dieser "beiden Farbfilter besitzt
Bereiche, die den Durchtritt von grünem Licht gestatten und bei jedem zweiten 1H angeordnet sind. Der erste Farbfilter 180A' besitzt in den ungeradzahligen horizontalen Abtastzeilen 210a lichtdurchlässige Abschnitte 37Oa, die den Durchtritt von grünem Licht G gestatten; in den geradzahligen horizontalen Abtastzeilen 210b sind eine Vielzahl von Bereichen in horizontaler Richtung angeordnet, deren Lichtdurchlässigkeit genau so gewählt ist wie bei den Bereichen der geradzahligen horizontalen Abtastzeilen des in Fig. 12B dargestellten Farbfilters 180B.

Der zweite Farbfilter 180B¹ ist gleichartig wie der
Farbfilter 180B gemäß Fig. 12B aufgebaut; in den geradzahligen Abtastzeilen sind jedoch lichtdurchlässige Abschnitte 37Ob vorgesehen, die den Durchtritt von grünem Licht G gestatten.

Werden die beiden Farbfilter 180A¹ und 180B· verwendet , um durch Ausnutzung der vertikalen Korrelation einen Faltfehler zu eliminieren, so wird die Lagebeziehung des

6G9Ö11/0 7 34

über die Farbfilter 180A' und 180B' auf die CCD 100A, 100B geworfenen Bildes des Objektes 140 im Raum gerade um ^τ/2 verschoben. Werden beispielsweise die CCD verschoben, so wird das CCD 100B um um^y/2 gegenüber dem CCD 1QOA verschoben (vgl. Pig. 16), was eine Verschiebung des Objektbildes \ιΐαΐ£ι/2 bewirkt.

Das projizierte und um^r/2 verschobene Bild des Objektes HO wird den Ausgangsanschlussen 110A und 110B (vgl. Fig· 17) als elektrisches Signal zugeführt, dessen Amplitude von der Lichtmenge des Bildes abhängt; bei Verwendung der zweiphasen CCD 100A und 100B erfolgt zu diesem Zweck die Zufuhr von Abtastimpulsen U^ und fa-Q» Werden mit diesen Abtastimpulsen SO^ und SO-^ von den CCD 100A und 100B Videosignale S^₁ und S₅₁ erhalten, so werden sie nacheinander ausgewertet, wobei sie zeitlich mit einer Phasendifferenz von 180° erscheinen.

Werden die Videosignale S., und S-g, ohne die obige Phasenbeziehung ausgewertet, so wird das Bild des Objektes HO unter einer räumlichen Verschiebung um ty/2 projiziert (wie in Pig. 16 dargestellt); die Videosignale S_A, und S_B, der CCD 100A und 100B sind jedoch zeitlich in Phase, was -für die im folgenden beschriebene Signalverarbeitung nicht vorteilhaft ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel mit den Farbfiltern 180A¹ und 180B¹". gemäß den Fig. 15A und 15B werden die Komponenten der Hotfarbe R und Blaufarbe B aufeinanderfolgend und abwechselnd erhalten, wobei die Komponenten bei jedem zweiten 1Ξ bezüglich der jeweiligen CCD 100A und 100B erhalten werden. Um demgemäß im Falle der Fig. 17 die Sig-

609811/0734

253860&

nalverarbeitung mit den in rote, grüne und "blaue Videosignale S , S und S, unterteilten Signalen zu erhalten

° T¹ g D

(wie im Falle der Fig. 13), ist ein Wählschalter 410 vor-.gesehen, der-die Signale trennt. Er kann aus zwei Umschaltern SW. und SW-η bestehen, die miteinander gekoppelt bei jedem 1H umgeschaltet werden.

Die Frequenzspektren des Videoeignales S sind in den Fig. 18A und 18B dargestellt. Fig. 18A zeigt das vom CCD 100A erhaltene Signal S und Fig. 18B das vom CCD 100B erhaltene Signal S ; die Phase der Signale S ist umgekehrt, da beide CCD 100A und 100B um *_H/2 (bzw. 180°) zeitlich und räumlich verschoben sind.

Der Frequenzbereich der G-leichstromkomponente des G-rünfarbesignales G ist zu 3,5 MHz und die Trägerfrequenz (Abstadtfrequenz f ) zu 4,5 MHe gewählt. Es ergibt sich daher ein Faltfehler in der G-leichstromkomponente S™. Um ihn zu vermeiden, ist bei diesem Ausführungsbeispiel ein Signalverarbeitungssystem 300G- (in Fig. 17 in einem gestrichelten Block dargestellt), das so wie die Systeme 300R und 300B in Fig. 13 aufgebaut ist. Die entsprechenden Teile sind mit denselben Bezugszeichen und dem Buchstaben "G" statt ¹¹R" und "B" bezeichnet. Fig. 18C zeigt das Grünfarbesignal S_&, das man am Anschluß 260G erhält.

Die Videosignale S und S, (vgl. Fig. 18D) werden vom Umschalter SW_B über Torschaltungen 420R und 420B, Bandfiltern 430R, 430B zugeführt und erzeugen die gewünschten Rot- und Blaufarbe-Signale S_R und S_B (vgl. Fig. 18E), die zu den Ausgangsanschlussen 260R und 260B übertragen werden. Wird die Bandbreite dieser Signale größer als i/4T_H gewählt, so ergibt sich ein Faltfehler; die Bandbreite wird daher

609 811/0734

gleich 1/4^x1 oder kleiner gewählt. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Bandbreite maximal mit 1,1 MHz gewählt werden.

Mit äieser Ausführung läßt sich ein gutes Videosignal ohne Faltfehler erzielen; es kann ferner die Zahl N der Bildelemente in horizontaler Richtung verringert werden, ohne daß die horizontale Auflösung verschlechtert wird. Wird die Bandbreite der Gleichstromkomponente gleich 5»5 MHz und die Abtastfrequenz f gleich 4,5 MHz gewählt, so kann ein CCD mit etwa 280 Bildelementen in horizontaler Richtung benutzt werden.

809811/0734

Claims

_ ₂₇ _ 25386G9

It 3343

Patentansprüche

Festkörper-Farbkamera, enthaltend:

a) Bildsensoren mit einer Vielzahl von in horizontaler und vertikaler Richtung ausgerichteten Bildelementen sowie

b) Elementen, die von einem auf die Bildsensoren projiziert en Objekt "bild Lichtinformationen in form elektrischer Signale ableiten, gekennzeichnet durch:

c) Filterelemente vor den Bildsensoren, durch die den Bildelementen wenigstens rote und blaue Farbinformationen des Objektes derart zugeführt werden, daß jede dieser roten und blauen Farbinformationen, die in den elektrischen Signalen enthalten sind, zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zeilen außer Phase sind, sowie

d) Elemente zur Verarbeitung dieser elektrischen Signale in geeignete Farbvideosignale.
2. Feststoff-Farbkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsensoren durch Feststoff-Bildsensoren gebildet werden und daß die Filterelemente im Bereich ihrer ganzen Fläche den Durchtritt von Grünfarbeinformation des Objektes gestatten.
3. Festkörper-Farbkamera nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein optischer Raumfilter zwischen dem Objekt und den Filterelementen vorgesehen ist, um die Frequenzbereiche der roten und blauen Farbinformationen

609 8 11/0734

des Objektes einzugrenzen.
4. Festkörper-Farbkamera nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsensoren eine Vielzahl von Festkörper-Bildsensoren enthalten und daß Filterelemente unterschiedlicher Art für die einzelnen Festkörper-Bilds eneoren Torgesehen sind.
5. Festkörper-Farbkamera nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildsensoren zwei Festkörper-Bildsensoren enthalten, daß vor einem dieser beiden Festkörper-Bildsensoren Filterelemente angeordnet sind, die durch die ganze Filterfläohe den Durchtritt von grünen Farbinformationen gestatten, und daß schließlich for dem anderen Festkörper-Bildsensor Filterelemente angeordnet sind, die selektiv den Durchtritt von roten und "blauen Farbinformationen gestatten.
6. FestkiJiper-Farbkamera nach Anspruch 4, dadurch gekennzeiefafitt, daß ale Bildsensoren zwei Festkörper-Bildsensorea vorgesehen sind, daß vor einem dieser beiden Festkörper-Biläeensoren Filterelemente angeordnet sind, durch die in jeder ungeradzahligen Zeile eine gemeinsame IParbliehtinformation hindurchtreten kann, während in jeder geradzahligen horizontalen Zeile abwechselnd rote tmd blaue farblichtinformationen hindurchtreten, und daß für &&Ώ. anderen Festkörper-Bildsensor Filterelemente angeordnet sind, die in jeder geradzahligen Zeile die gemeinsame Farblichtinformation durchlassen und lit-Jeder ujageradzahligen Zeile - gleichartig wie in der geradzahligen Zeile der erstgenannten Filterelemente, jedoeh in unterschiedlicher Reihenfolge abwechselnd rote und blaue Farblichtinformationen hindurchlassen.

60981 1/0734

Leerseite