Устройство для регистрации светового изображения Советский патент 1984 года по МПК H04N5/30 H04N3/14 

1

Изобретение относится к телевизионной (ТВ) технике и может быть использовано, в частности, при измерении параметров однократных быстропротекающих процессов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для регистрации светового изображения, содержащее блок прибора с зарядовой связью (ПЗС), выход которого соединен с информационным входом усилителя-формирователя, тактовые входы формирователей фазных напряжений входного и выходного регистров блока ПЗС соединеш 1 с соответствующими выходами синхрогенератора, кадровый и строчный выходы которого соединены с-.соответствующими входами усилителя-формирователя, кадровый выход соединен с соответствз щим входом блока запуска, выход однократный режим которого соединен с срответсвующим входом синхрогенератора, а информационные входы соединены с шинфш внешнего управления, выход усилителя-формирователя является выходом устройства lj .

Недостатком известного устройства является то, что возникает возможность искажения информации изза неполного соответствия характеристик блоков считьшания и хранения информации

Цель изобретения - увеличение точности регистрации светового изображения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации светового изображения, содержащее блок ПЗС, выход которого соединен с информационным входом усилителя-формирователя, первый и втоpoi тактовые входы блока ПЗС соединены с первым и вторым тактовыми выходами синщзогенератора, прямой кадровый и инверсный строчный выходы которого соединены с соответствующими управляющими входа.ми усилителя-формирователя, прямой кадровый выход соединен с соответствующим входом блока запуска, выход однократного режима которого соединен с соответствующим входом синхрогенератора, а информационные входы являются входами сигналов внешнего управления, выход усилителя-формирователя является выходом

178602

устройства, введены формирователь управляющих импульсов, коммутатор и компаратор, причем третий тактовый выход, прямой и инверсньй уп5 равляющие выходы и инверсный

строчный выход синхрогенератора соединены с соответствующими входами коммутатора, первый и второй в гхода которого соединены соответственно 10 с первым и вторым управляющими входами блока ПЗС, вход режима хранения соединен с соответствующим выходом формирователя управляющих импульсов, третьим входом управления блока ПЗС S и стробирующим входом компаратора, вход блокировки переносов блока ПЗС соединен с выходом режима переносов формирователя управляющих импульсов, первый вход которого соединен 0 соответственно с прямым выходом уп равления секцией накопления и секцией памяти синхрогенератора, а второй вход соединен с выходом хранения блока запуска, вьпсод усилителя-фор5 мирователя соединен через компаратор с сигнальным входом блока ПЗС.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема устройства для регистрации светового изображения 0 на фИг. 2 - временные диаграммы, иллюстрирующие работу устройства в непрерьганом режиме; на фиг. 3 то же, в однократном режиме.

Устройство для регистрации светового изображения содержит блок 1 ПЗС, синхрогенератор 2, усилитель-формирователь 3, блок 4 запуска, формирователь 5 управляющих импульсов, коммутатор 6 и компаратор 7.

Блок 1 ПЗС содержит собственно ПЗС-матрицу и формирователи фазных напряжений (ФФН) для секции накопления (СН), секции памяти (СП), выходного и входного регистров.

5 Устройство работает следующим образом.

В устройстве обеспечено два режима работы; непрерьгеный режим формирования видеосигналов и режим фор0 мирования и длительного хранения видеосигнала от импульсного изображения.

Каждый из указанных режимов в устройстве осуществляется соответст5 взпощими сигналами, поступающими на блок 4 запуска по входу режима.

В непрерывном режиме работы блок 4 запуска устанавливается в такое состояние, при котором на выходах нократного режима и хранения обесп чивается единичный уровень, световой сигнал постоянно поступает на р бочее поле секции накопления ПЗС-м рицы блока 1. Синхрогенератор 2 на прямом кад ровом выходе (фиг. 2а), на инверсном и прямом выходах управления се циями накопления и памяти формирует последовательность сигналов кад ровой частоты, а также строчную последовательность сигналов (фиг, 26), необходимые для работы устройства в непрерывном режиме. На выходе режима хранения формирователя 5 присутствует нулевой сигнал, а на выходе режима переносов форми рзпотся импульсы кадровой частоты, которые разрешают прохождение сигналов с выхода кадровой синхрониза ции (фиг. 2а) и тактового выхода быстрьпс переносов (фиг. 2в) синхро генератора 2 через компаратор 7 на блок 1 ПЗС (фиг. 2г, д). .Входной регистр блока 1 ПЗС по входу блокировки переносов в секции накопления и компаратор 7 по стробирующему входу отключены сигналом с выхода режима хранения формирователя 5 и не участвздат в работе устройства. Сигналы изображения вьгоодятся с выхода - выходного регистра блока ПЗС через усилитель-формировател 3, который Формирует полный видеосигнал (сигналы изображения с синхросигналами) на выход устройства (фиг. 2е). в однократном режиме работы блока 4 запуска единичный сигнал по шине режима устанавливает на выходе однократного реляма блока 4 нулевой уровень (фиг. Зз) а на выходе хранения - единичный уровень (фиг. Зи). Формирователь 5 управления сигналом с выхода режима хра нения (фиг. Зе) блок1фует работу компаратора 7 до окончания времени формирования видеосигнала от импуль .ного изображения, которое начинается с момента поступления на блок 4 запуска пускового импульса (фиг. Зо), совпадающего по времени с моментом появления импульсного изображения. После прихода пускового импульса на выходе однократног режима блока 4 запуска устанавли604вается единичный уровень (фиг. Зз), и Синхрогенератор 2 на прямом кадровом выходе (фиг. За), на прямом строчном (фиг. 36), на инверсном (фиг. Зг) и прямом (фиг. Зд) управ-, ляющих выходах, которые служат для управления секцией накопления и секцией памяти блока 1, вырабатьтает сигналы, необходимые для работы ПЗС-матрицы в режиме формирования и длительного хранения видеосигна- . лов от импульсного изображения. Сигналы с соответствующих выходов синхрогенератора 2 поступают на входы коммутатора 6, управление которого осуществляется сигналами, постзшающими с выхода режима хранения формирователя 5 (фиг. Зе) и с прямого управляющего выхода, который управляет секцией накопления и секцией памяти синхрогенератора 2 (фиг. Зд). На выходе коммутатора формируются два сигнала (фиг. Зк, л). Выход режима переносов формирователя 5 (фиг. Зж) управляет работой блока 1 ПЗС по входу блокировки переносов. Сигнал с выхода режима хранения формирователя 5 поступает также на третий вход управления - вход ФФН входного регистра блока 1 ПЗС, управляющий работой входного регистра, и на стробирующий вход компаратора 7,. До прихода пускового импульса на блок 4 запуска ПЗС-матрИца находится в состоянии непрерывного переноса фоновых зарядов из ОН в СП и далее через выходной регистр на выход устройства. Переносы осуществляются с тактовой частотой, поступающей с третьего тактового выхода (фиг. Зв) быстрых переносов синхрогенератора 2. После прихода пускового импульса ПЗС-матрица блоки 1 устанавливается в режим накопления на время, обозначенное на временной диаграмме (фиг. Зг) как время задержки. Для минимизации накопления фоновых зарядов время задержки устанавливается в синхрогенераторе 2. равным ожидаемой длительности свечения импульсного- изображения (вспьщгки). По окончании времени задержки дальнейшая работа всего устройства отличается от работы в непрерьшном режиме. Для ббеспечения циркуляции и длительного хранения сигнала в . 5 ПЗС-матрице необходимо обеспечить синхронный вывод и ввод сигналов изображения, т.е. обеспечить в ПЗС-матрице режим последовательного переноса сигналов с входного регист ра в СН, СП и выходной регистр, причем этот режим по временным соот ношениям (длительности строчного и кадрового периодов) не должен отличаться от режима работы устройства в непрерывном режиме. Режим 1 последовательного переноса обеспечи вается за счет коммутации сигналов синхрогенератора 2 коммутатором, управляемым формирователем 5. Переносы зарядов из входного регистра в СН осуществляются с тактовой частотой, формируемой на прямом и инверсном строчном выходах синхронизации синхрогенератора 2, а перенос зарядов из СН в СП - с - актовой час тотой, формируемой на третьем тактовом выходе быстрых переносов синхрогенератора 2. После того, как сигналы с выходного регистра блока 1 ПЗС начинают поступать через усилитель-формирователь 3 на выход устройства (фиг. Зн), на выходе режима хранения формирователя 5 устанавливается единичный уровень (фиг. Зе), который включает компаратор«7. Компаратор 7 формирует на выходе сигналы (фиг. 3м) от тех 0 .6 элементов ПЗС-матрицы, амплитуда выходного сигнала которых превьппает величину опорного напряжения. Это напряжение выбирается так, чтобы при отсутствии светового сигнала на ПЗС-матрице сигнал на выходе компаратора 7 был равен нулю. Амплитуда выходного сигнала компаратора 7, соответствующего единичному уровню, подбирается из условия обеспечения вводимого во входной регистр заряда в пределах 0,8-0,9 от максимальной амплитуды ПЗС- матрицы, чтобы не было растекания избыточных зарядов на другие элементы. Поскольку компаратор 7 формирует на выходе импульсы определенной амплитуды, то при каждой циркуляции происходит регенерация видеосигнала. Циркуляция видеосигнала продолжается в устройстве до тех пор, пока на блок 4 запускане поступит импульс сброса (фиг. Зп), который устанавливает устройство в исходное состояние. Преимуществом предлагаемого устройства является то, что в нем исключена возможность искажения информации из-за неполного соответствия характеристик блоков считывания и хранения информации, что повышает точность регистрации све тового изображения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СВЕТОВОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ, содержащее .блок приборов с зарядовой связью (ПЗС), выход которого соединен с информационным входом усилителяформирователя, первый и второй тактовые входы блока ПЗС соединены с первым и вторым тактовыми выходами синхрогенератора, прямой кадровый и инверсный строчный выходы которого соединены с соответствующими заправляющими входами усилителяформирователя , пр.ямой кадровый вы- . ход соединен с соответствующим входом блока запуска, выход однократного режима которого соединен с соответствующим входе синхрогенератора, а информагщонные входы являются входами сигналов внешнего управления, выход усилителя-формирователя является выходом устройства. от ли ч ающ е ее я тем, что, с целью увеличения точности регистрации светового изображения в негр . введены формирователь управляющих импульсов, коммутатор и компаратор, причем третий тактовый выход, прямой и инверсный управлякяцие выходы и инверсный строчньй выход синхрогенератора соединены с соответствующими входами коммутатора, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым з равляющими входами блока ПЗС,- вход режима хранения соединен с соответствукшцш выходом i формирователя управляющих импульсов, третьимвходом управления блока ПЗС и стробирующим входом компаратора, вход блокировки переносов блока ПЗС соединен с выходом режима переносов формирователя управляю-, щих импульсов, первый вход которого соединен соответственно с прямым выходом зшравления секцией накопления и секцией памяти синхрогене ратора, а второй вход соединен с сх выходом хранения блока запуска, О) выход усилителя-формирователя соедио нен,через компаратор с сигнальным, входом блока ПЗС.