Передающая телевизионная камера на фоточувствительном приборе с зарядовой связью Советский патент 1989 года по МПК H04N5/225 H04N5/335 

S

сл

Изобретение относится к телевидению. Цель изобретения - повышение качества формируемого видеосигнала изображения. Передаюш,ая телевизионная камера содержит блок 1 фоточувствительного прибора с зарядовой связью (ФПЗС), пиковый детектор 2, блок выборки-.хранения 3, фильтр 4, сумматор 5, формирователь 6 напряжения накопления, блок вычитания 7, стробируе- мый интегратор 8, ключ 9, блок управления 10, блок стробируемых компараторов 11 и управляемый инвертор 14 полярности. В передающей телевизионной камере на ФПЗС обеспечивается нормальная работа системы автоматического выравнивания чувствительности ФПЗС в чередующихся полях при максимальном и минимальном времени накопления. Цель достигается путем расширения диапазона рабочих освещенностей. 5 ил.

О5 1

;о

Фиг.1

ю

Изобретение относится к технике телевидения, может быть использовано для создания телевизионных камер на фоточувствительных приборах с зарядовой связью (ФПЗС) и является совершенствованием изобретения по авт. св. № 1284002.

Цель изобретения - .повышение качества формируемого видеосигнала изображения путем расширения диапазона рабочих освещенностей.

На фиг. 1 представлена электрическая структурная схема передающей телевизионной камеры на ФПЗС; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу ФПЗС; на фиг. 3 - схема блока управления; на фиг. 4 - схема блока стробируемых компараторов; на фиг. 5 - схема управляемого инвертора полярности.

Передающая телевизионная камера на ФПЗС (фиг. 1) содержит блок 1 ФПЗС, пиковый детектор 2, блок 3 выборки-хранения, фильтр 4, сумматор 5, формирователь 6 напряжения накопления, блок 7 вычитания, стробируемый интегратор 8, ключ 9, блок ГО управления, блок 11 стробируемых компараторов, содержащий блок 12 компараторов и элемент 13 совпадения, управляемый инвертор 14 полярности, содержащий расширитель 15 импульса, формирователь 16 управляющего напряжения и коммутатор 17 импульса четности полей.

Блок 10 управления (фиг. 3) содержит 1К-триггеры 18 и 19 и инверторы 20-22, Блок 11 стробируемых компараторов (фиг. 4) содержит компараторы 23 и 24, элемент И-НЕ 25.

Управляемый инвертор 14 полярности (фиг. 5) содержит триггеры 26 и 27, инвертор 28, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29. Передающая телевизионная камера на фоточувствительном приборе с зарядовой связью работает следующим образом.

Сигнал с выхода блока 1 ФПЗС (фиг. 2а) измеряется пиковым детектором 2 (фиг. 26). Под действием сформированного блоком 10 управления и расположенного в гасящем импульсе полей (ГИП) (фиг. 2в) Импульса записи (фиг. 2г) выходное напряжение пикового детектора 2, пропорциональное максимальной освещенности на поле, блоком 3 выборки-хранения запоминается и хранится в течение всего следующего поля (фиг. 2д). После записи информации в блок 3 выборки-хранения пиковый детектор 2 во время импульса сброса (фиг. 2е), поступающего с блока 10 управления, обнуляется. В фильтре 4 с постоянной времени, обеспечивающей необходимый запас устойчивости, разница между напряжением с блока 3 выборки- хранения и опорным уровнем (не показан), который формируется в фильтре 4, усредняется (фиг. 2ж) и через сумматор 5 поступает в формирователь 6. От величины напряжения на его входе зависит время накопления сигнала, поступающего на управ

0

5

0

5

0

45

50

55

ляющий вход блока 1 ФПЗС, а следовательно, и уровень сигнала на выходе блока 1 ФПЗС. При нулевом значении напряжения на входе формирователя 6 время накопления равно номинальному значению и составляет примерно 14 мс. Например, при увеличении освещенности величина напряжения на входе фильтра 4 становится больше опорного уровня и положительное напряжение на его выходе постепенно растет, что приводит к пропорциональному уменьшению выходного сигнала блока 1 ФПЗС за счет уменьшения времени накопления (в пределе до

tn м и н ) .

При уменьшении освещенности уровни сигналов на выходах блока 1 ФПЗС и пикового детектора 2 снижаются, величина напряжения на входе фильтра 4 становится меньше опорного уровня и возрастание отрицательного напряжения на его выходе (фиг. 2ж) приводит к увеличению сигнала на выходе блока 1 ФПЗС за счет увеличения времени накопления (в пределе дв

tx макс ) .

При разной чувствительности ФПЗС в чередующихся полях уровни сигнала соседних полей (нечетного и четного) неодинаковы . (фиг. 2а). Разность между уровнями выходных сигналов пикового детектора 2 и блока 3 выборки-хранения выделяется блоком 7 вычитания (фиг. 2з) и интегрируется во время импульса строба (фиг. 2м) строби- руемым интегратором 8. От величины и знака напряжения на его выходе (фиг. 2к), которое через ключ 9 с частотой полей подключается к другому входу сумматора 5, зависит величина и знак приращения времени накопления, которое должно компенсировать разность уровней сигнала в соседних полях.

Поскольку знак разности напряжений с выхода блока 7 вычитания в конце каждого поля изменяется (фиг. 2з), знак напряжения на выходе стробируемого интегратора 8 определяется еще и временным положением импульса строба (фиг. 2и), который формируется блоком 10 управления один раз за кадр. Управление временным положением импульса строба осуществляется изменением полярности импульса четности полей, поступающего на блок 10 с коммутатора 17 импульса четности полей, благодаря чему увеличивается время накопления в поле с мень- щим уровнем сигнала или уменьщается время накопления в поле с большим уровнем сигнала.

Исходное временное положение импульса строба на границе нечетного и четного полей (первый импульс на фиг. 2и) сохраняется только лишь при вполне определенном соотношении напряжений на выходах фильтра 4 и стробируемого интегратора 8, Так, при максимальном времени накопления из-за низкой освещенности напряжение на выходе фильтра 4 достигает максимального отридательного значения. С другой стороны, при данном соотношении сигналов нечетного и четного полей исходное положение импульса строба также определяет максимальное отрицательное напряжение на выходе стро- бируемого интегратора 8.

На выходе блока 12 компараторов блока 11 при этих .условиях, т. е. когда -U4

и или и ,

что соответствует минимальному времени накопления из-за большой освеш,енности и неправильному соотношению сигналов нечетного и четного полей, возникает импульс (фиг. 2л). Опорные напряжения формируются в блоке 12 компараторов и на фиг. не показаны.

После элемента 13 совпадения импульс другой длительности и противоположной полярности (фиг. 2м) поступает в управляемый инвертор 14 поляркости. После расширителя 15 импульсное напряжение (фиг. 2н) в формирователе 16 управляющего напряжения преобразуется в постоянное (фиг. 2о). Его уровень определяет по- У1ярность импульса четности полей на выход коммутатора 17. На фиг. 2п показаны импульсы четности полей на входе коммутатора 17, на фиг. 2р - импульсы четности полей на его выходе.

После изменений полярности импульса четности полей на входе блока 10 управления импульс строба начинает формироваться на границе четного и нечетного полей (второй и последуюш,ие импульсы на фиг. 2и). Это приводит к изменению знака напряжения на выходе стробируемого интегратора 8 (фиг. 2к), к уменьшению времени накопления большего по уровню из полей при максимальном времени накопления другого поля из-за низкой освешенности (фиг. 2с, т). Таким образом, обеспечивается нормальная работа системы автоматического вы- равнивания чувствительности ФПЗС в чередующихся полях при максимальном и минимальном времени накопления.

Формула изобретения

Передающая телевизионная камера на фоточувствительном приборе с зарядовой связью (ФПЗС) по авт. св. № 1284002, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества формируемого видеосигнала изображения путем расширения диапазона рабочих освещеннЪстей, дополнительно введены последовательно соединенные блок стробируе- мых компараторов, первый и второй входы которого соединены соответственно с вы.хо- дами фильтра и стробируемого интегратора, а первый и второй входы синхронизации соединены соответственно с выходом и первым дополнительным выходом синхронизации блока ФПЗС, и управляемый инвертор полярности, выход которого соединен

с первым дополнительным входом синхронизации блока управления, а первый, второй и третий входы синхронизации соединены соответственно с выходом синхронизации блока ФПЗС, с первым выходом блока управления и вторым дополнительным вьь

ходом синхронизации блока ФПЗС, первый дополнительный выход синхронизации которого соединен с вторым дополнительным входом синхронизаци блока управления, при этом управляющий вход ключа соединен с дополнительным выходом блока управления.