Преобразователь изображения в электрический сигнал Советский патент 1988 года по МПК H04N5/30 

Фиг.

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для преобразования оптического изображения в электрический сигнал.

Цель изобретения - повьшение точности преобразования путем стабилизации уровня выходного сигнала.

На фиг.1 представлена электрическая структурная схема преобразователя изображения в электрический сигнал; на. фиг.2 - ячейки фотодиодной матрицы.

Преобразователь изображения в элетрический сигнал (фиг.1) содержит генератор 1 тактовых импульсов, счетчик 2 импульсов, первый, второй и третий формирователи 3, 4 и 5 импульсов, элемент ИЛИ 6, первый триггер 7, регистр 8 опроса п,о координате X, второй триггер 9, регистр 10 опроса по координате Y, третий триггер 11, одповибратор 12, фотодиодную матрицу (ФДМ) 13, преобразователь 14 тока в напряжение, коммутатор 15,.пиковый детектор 16, блок 17 выборки - хранения ,

Ячейка ФЩ 13 (фиг,2) содержит фотодиод 18, транзистор 19 сброса, усилительный транзистор 20, коммути- рующий транзистор 21,

Преобразователь изображения в электрический сигнал работает следующим об-разом,

В исходном состоянии-выходы первого и второго триггеров 7, 9 и регистров 8 и 10 имеют высокий потенциал, третий триггер 11 сброшен, а ФДМ 13 находится в режиме накопления заряда на емкости фотодиода 18, При этом все транзисторы 19 ФДМ 13 и коммутирующие транзисторы 21 закрыты ток на выходе ФДМ 13 отсутствует, а счетчик 2 подсчитывает число импульсов генератора 1. После поступления числа импульсов, оцределяющих время кадра, состояние на выходе счетчика 2 изменяется, в результате чего срабатывает первый формирователь 3, который коротким импульсом через эле- мент ИЛИ 6 сбрасывает в нуль первый триггер 7 и на шине первой строки ФДМ 13 появляется низкий потенциал. Так как на всех шинах столбцов ФДМ 13 присутствует высокое напряжение, происходит включение коммутирующих транзисторов 21 вдоль всей первой строки ФДМ 13, Поскольку напряжение на фотодиодах 18 пропорционально за

Ь

10

20

25

1530

45 50 55

35

40

ряду, то . ток стока усилительного транзистора 20 также пропорционален этому заряду, а суммарный ток ФДМ 13 пропорционален суммарной освещенности первой строки ФДМ 13, Преобразование токового сигнала на выходе ФДМ в сигнал напряжения осуществляется преобразователем 14 тока в напряжение , По приходу очередного тактового импульса с генератора 1 низкий потенциал перемещается с выхода триггера 1 на первый выход регистра 8, в результате чего на выходе ФДМ 13 появляется ток, пропорциональный освещенности следующей строки. После сканирования всех строк импульс опроса с последнего разряда регистра 8 устанавливает третий триггер 11 в единичное состояние, что приводит к сбросу регистра 8 в нулевое состояние. При этом по положительному фронту сигнала с прямого выхода третьего триггера 11 второй формирователь 4 вырабатьшает импульс напряжения, устанавливающий на выходе второго триггера 9 высокий потенциал, а на выходах регистра 10 - низкий потенциал, что приводит к выборке первого столбца ФДМ 13. С приходом последующих тактовых импульсов осуществляется перемещение высокого потенциала вдоль разрядов регистра 10 и выполняется последовательное сканирование столбцов ФДМ 13. В момент опроса последнего столбца передний фронт выхода последнего разряда регистра 10 выделяется третьим формирователем 5 и сбрасывает третий триггер 11, который снимает блокировку нулевого состояния с регистра 8 и подает на ин- формационньй вход второго триггера 9 высокий потенциал. В результате по очередному тактовому импульсу первый и второй триггеры 7 и 9 устанавливаются в единичное состояние, а положительный фронт сигнала с выхода второго триггера 9 запускает одновибра- тор 12, импульс на выходе которого стирает накопленную в ФДМ 13 информацию путем заряда фотодиодов 18 ФДМ 13 до напряжения источника питания через транзисторы 19. В момент прохождения импульса стирания тактовые импульсы осуществляют последовательное распространение единичного состояния на все выходы регистров 8 и 10, Таким образом, к хэкончанию импульса стирания выходы первого и вто31385328

ого триггеров 7, 9 и резисторов 8,10 меют высокий потенциал, третий тригер I1 сбрасьгоается, а все фотодиоды 8 ячеек ФДМ 13 заряжаются до напряения питания и готовы к накоплению чередного информационного сигнала.

им те ти ур по то до ни хр ро ди во ти вт со РШ ро с ко ра уп но ва вт ди вы до ни ри ко не имп да ров сое ра ход опр

Поддержание амплитуды видеосигнала на выходе преобразователя 14 осуществляется путем управления длительностью импульса стирания, вырабатьгоа- емого одновибратором 12. Поскольку период следования кадров, а также время сканирования постоянны, изменение длительности импульса сброса приводит к изменению времени накопле- ния заряда в ячейках ФДМ. 13. Управляющее длительностью импульса стирания напряжение вырабатьшается пиковым детектором 16 и фиксируется на время очередного кадра блоком 17 выборки - хранения в момент появления высокого потенциала на вькоде второго триггера 9. Коммутатор 15 открывается только на время опроса столбцов матрицы, что исключает попадание на вход пикового детектора 16 паразитного сигнала в момент начальной установки регистров 8 и 10. Обнуление пикового детектора 16 производится импульсом сброса.

Формула изобретения

Преобразователь изображения в электрический сигнал, содержащий последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, счетчик импуль0

5

0

5

0

5

импульсов, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности преобразования путем стабилизации уровня выходного сигнала, введены последовательно соединенные коммутатор, вход которого соединен с выходом преобразователя тока в напряжение, пиковьй детектор, блок выборки- хранения и одновибратор, выход которого соединен с входом стирания фотодиодной матрицы и входом сброса пикового детектора, первый,второй и третий триггеры, элемент ИЛИ, а также второй и третий формирователи импульсов, при этом первый вход элемента РШИ соединен с выходом первого формирователя импульсов, а выход соединен с R-входом первого триггера, выход которого соединен с D-входом регистра опроса по координате X и входом управления по координате X фотодиодной матрицы, выход второго формирователя импульсов соединен с S-входом второго триггера, выход которого соединен с входом стробирования блока выборки-хранения, с управляющим входом одновибратора, с входом управления по координате Y фотодиодной матрицы и с D-входом регистра опроса по координате Y, R-вход которого соединен с выходом второго формирователя импульсов, а выход последнего разряда соединен с входом третьего формирователя импульсов, выход которого соединен .с R-входом третьего триггера, С-вход которого соединен с выходом последнего разряда регистра опроса по координате X, R-вход кото

Изобретение относится к ТВ. Цель изобретения - повышение точности преобразования путем стабилизации уровня выходного сигнала. Устр-во содержит , г-р 1 тактовых импуль ов, счетчик 2 импульсов, формирователь импульсов (ФИ) 3, регистр 8 опроса по координате У, фотодиодную матрицу 13, преобразователь 14 тока в напряжение. Введены ФИ 4 и 5, эл-т ИЛИ 6, триггеры (т) 7, 9, 11, одновибратор 2, коммутатор I5, никовьй детектор 16, блок 17 выборки - хранения. В исходном состоянии выходы Т 7 и 9 и регистров 8 и IО имеют высокий потенциал. Т 1 сброшен. Матрица 13 находится в режиме накопления заряда на емкости фотодиода. Ток на выходе матрицы 13 отсутствует. Счетчик 2 подсчитывает число импульсов г-ра 1. 2 ил. СЛ

сов и первый формирователь импульсов,Q рого объединен с вторым входом элепоследовательно соединенные фотодиодную матрицу и преобразователь тока в напряжение, регистр опроса по координате X и регистр опроса по координате Y, выходы которых соединены с соответствующими входами опроса фотодиодной матрицы, а С-входы соединены с выходом генератора тактовых

мента ИЛИ, с входом второго формирователя импульсов, с управляющим входом коммутатора и соединен с прямым выходом третьего триггера, инвер дс сный выход которого соединен с D-вхо дом второго триггера, С-вход которого объединен с С-входами регистра по координате Y и первого триггера.

рого объединен с вторым входом элемента ИЛИ, с входом второго формирователя импульсов, с управляющим входом коммутатора и соединен с прямым выходом третьего триггера, инвер- сный выход которого соединен с D-входом второго триггера, С-вход которого объединен с С-входами регистра по координате Y и первого триггера.

f 1-1....n Фие.2

j 7,... т