Устройство формирования сигнала изображения Советский патент 1990 года по МПК H04N5/335 H04N3/14 

/7 /

. 1

Изобретение относится к телевизионной технике, может быть исполь- эовано как в прикладном, так и в вещательном телевидении, и касается усовершенствования устройства по

авт.св. № 1001499.

.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости.

На фиг.1 представлена структурная

электрическая схема устройства формирования сигнала изображения; на фиг.2 - построение штрихового светофильтра; на фиг.З - .временные диаграммы работы устройства; на фиг,4. - структурная электрическая схема формирователя фазных напряжений секции накопления.

Устройство фор шрования сигнала изображения содерхшт, матрицу 1 приборов с зарядовой связью (ПЗС), формирователь 2 фазных напряжений (ФФН) секции накопления, формирователь 3 -фазных напряжений (ФФИ) секции памяти.

формирователь 4 фазных напряжений (ФОН) выходного регистра, задающп : генератор (ЗГ) 5, усилитель форми- рователь 6-, первый делитель 7 частоты, второй делитель 8 частоты, элемент И 9, счетчик 10 времени накопления, счетчик 11 времени переноса, блок 12 запуска ,счетчик 13 времени задержки, элемент lUIIl 14, инвертор 15, переключатель 16, первую 17 и вторую 18 управляющие шины, штриховой светофильтр (ШС) 19 и первые триггер 20, счетчик 21 адреса, элемент И-НЕ 22, счетчик 23 интервалов, блок 24 памяти, второй триггер 25.

Формирователь фазных напряжений секции накопления (фиг.4) содержит первый элемент И 26, первьш, .второй и третий D-триггеры 27-29, второй элемент И 30, первый, второй и третий усилители 31-33, четвертый триггер 34.

З стройство работает следующим образом.

На фазные электроды секции накопления матрицы ПЗС 1 нанесен ШС 19 таким образом, что непрозрачные полосы закрывают третьи фазные электроды, как показано на фиг.2. Некоторое перекрытие со,седних фазных электродов необходимо для того, чтобы компенсировать эффекты, связанные ,с диффузионным растеканием носителей в полупроводнике. Такого рода растекание приводит к расширению апертуры

.

10

15

20

25

589427 . .4

матричного ПЗС, что вызывает ухудшение селективных свойств устройства.

В непрерывном режиме, когда переключатель 16 находится в состоянии Работа, функционирование предлагаемого устройства не отличается от работы прототипа, так как после заполнения счетчика 13 на его втором выходе появляется кратковременный импульс, устанавливающей на прямом выходе триггера 20 состояние логического О, а на инверсном выходе

триггера 25 - состояние логической 1. Тем самым устраняется взаимодействие введенного в прототип устройства, состоящего из элементов 20- 25, с остальными элeмeнтa ш схемы,, и работа предлагаемого устройства не отличается от работы прототипа в непрерывном режиме.

В импульсном режиме устройство работает следующим образом.

Переключатель 16 переводится в положение Запуск. До прихода запускающего сигнала (фиг.За) с шины 18 Запуск блок 12 запуска находится в положении О, при этом на выходе инвертора 15 имеется сигнал, поступа- Ю1ЦИЙ на второй (установочный) вход счетчика 11 и удерживающий счетчик 11 в положении Максимальное число. Этот же сигнал через элемент ИЛИ 14 поступает на третий (установочный) вход счетчика 10, удерживая счетчик 10 в положении О до прихода запускающего импульса с шины 18 на блок 12, на ФФН 2 и ФФН 3 подается сигнал состояния переноса с прямого выхода счетчика 11, и появившиеся в ячейках секции, накопления фоновые заряды постоянно выносятся с частотой переноса в секцию памяти и через выходной регистр на выход матрицы ПЗС 1.

Таким образом, до момента появления вспышки накопления фонов ых зарядов в секции накопления ПЗС 1 не происходит.

При поступлении сиг11ала запуска с 18 на вход блока 12 на его выходе возникает сигнал, подаваемый на установочный вход счетчика 11,- вход инвертора 15, разрешающий вход счетчика 13 задержки и счетный вход триггера 20. При этом снимаются удерживающие сигналы с вторых установочных входов счетчиков 10 и 11. Счетчик 10 начинает отсчет време,ни

30

35

40

45

50

55

накопления, т.е. счет периодов выход-- ного сигнала первого делителя 7. Счетчик 13 задержки начинает счет периодов выходного сигнала задающего генератора 5.

На выходе триггера 20 появляется логическая 1, фронт которой, воздействуя на закрытый вход счетчика 21 адреса, устанавливает его в исходное состояние, соответствующее начальному адресу блока памяти, в котором по этому адресу записан код, характеризующий задержку f5,(фиг,3) первого стробирующего импульса относительно сигнала запуска. Этот код поступает на информационные входы счетчика 23 и фронтом того же сигнала, воздействующего на закрытьп вход счетчика 23, переписывается в него.

Сигнал логической 1 с выхода триггера 20 поступает на второй элемент Н-НЕ 22, разрешая прохождение импульсов с задающего генератора 5 на счетный вход счетчика 23. Отсчитав число импульсов, определенное записанным в него кодом, счетчик 23 вырабатывает сигнал и пульса запуска

,, отстоящий от им- на время задержки

С, (фиг.Зв). Этот импулс поступает

на счетный вход счетчика 21 адреса, переводит его в следующее состояние, и тем самым информация из следующей ячейки блока 24 памяти поступает на информационные входы счетчика 23 интервалов. Эта информация соответствует длительности импульса стробирования (фиг.З в). Тем же выходным импульсом она переписывается в счетчик

23, и этот же импульс, поступающий на счетный вход триггера 25, перебрасывает его в состояние логического О. Формируется передний фронт первого импульса стробирования.

Далее счетчик 23 интервалов, отсчи-45 тав необходимое число импульсов, определяющее длительность первого импульса стробирования «О,, вырабатывает

35

40

Ci - сигнал и (фиг.Зб), перебрасывающий

триггер 25 в состояние логической

1. . В результате на выходе триггера 25 формируется первый импульс стробирования (фиг.Зв), который поступает на четвертый вход ФОН. 2 накоплеия, и на втором фазном электроде екции накопления появляется напряжеие накопления (фиг.Зд), обеспечиваюее накопление за рядов под этим элекродом и Их одновременное перетекание

50

55

-

894276

под третий электрод, закрытый непрозрачной полоской, на которой по фронту импульса запуска уже подано напряжение обеднения (фиг.Зе). Одновременно импульс, и2 переводит в следующее состояние счетчик 21 адреса, и новая информация, содержащаяся в следующей ячейке блока 24 памяти и определяюfQ щая задержку второго импульса строби- рования относительно первого 1)я2 (фиг.36), тем же импульсом переписывается в счетчик 23 интервалов. Далее работа схемы при формировании осталь|15 ных импульсов стробирования происходит так же, как и при формировании первого импульса стробирования.

20

5

При достижении установленного значения времени задержки на втором выходе счетчика 13 возникает сигнал, подаваемый на установочные входы триггеров 20, 25 и отключающий устройство формирования стробирующих 25 импульсов, состоящее из элементов 20-25, от остальных элементов схемы. Происходит это следующим образом. Триггер 20 переводится в состояние логического О и сигнал, поступающий 30 на один из входов элемента Н-НЕ 22, прекращает прохождение импульсов с ЗГ 5 на.счетньп вход счетчика 23, а триггер 25 переводится в состояние логической 1 и перестает оказьшать воздействие на 2 по входу 4. Таким образом, Б предлагаемом устройстве внутри интервала существования вспышки накопление информации в секции накопления матричного ПЗС 1 происходит лишь в течение времени существования импульсов- стробирования ь 5 Фиг.Зг) и т.д. В интервалах мехсду импульсами стробирования в течение отрезков времени I,,, Г-, J3 т.д. накопления зарядов не

35

0

происходит, так как накопленная информация хранится под защищенным от света третьим фазным электродом, а остальные электроды находятся под

0 потенциалом обогащения. Таким образом, в отличие от прототипа предлагаемое устройство имеет значительную помехозапшщенность, так как в нем предотвращается накопление зарядов

5 в секщш накопления ПЗС 1, вызванное отражештем вспьшки от мешающих объектов. Причем отраженный мешающий сигнал, накопленный в прототипе, может в несколько раз превышать полезньй.

Далее работа устройства не отличается от работы прототипа. Тот же сигнал, возникший на втором выходе счетчика 13, подается на второй (уйта- новочный) вход счетчика 10 и устанавливает его в положение Ма1ссимальное число. При этом снимается сигнал Накопление с третьего входа ФФН 2 и поступает разрешающий сигнал на второй вход элемента И 9.

Счетчик 11 начинает счет импульсов, поступающих с делителя 7 через элемент И 9, а на ФФН 2 и ФФН 3 подается сигнал состояния переноса, т.е. начинается перенос накопленных зарядов из секзщи накоплетшя в сек- памяти матрицы -ПЗС 1 .

Одновременно сигнал.с второго выхода счетчика задержки подается на второй установочный вход второго делителя 8 частоты, который устанавливается в состояние О. Таким образом осуществляется синхронизация строчной развертки с учетом установочной задержки в счетчике 13. С момента начала работы счетчика 11 и после его заполнения процесс формирования выходного видеосигнала протекает так же, как в непрерывном режиме, в течение одного периода кадровой развертки Т, после чего возникает сигнал на первом выходе счетчика 13 задержки. Этот сигнал через переключатель 16 поступает на первый установочный вход блока 12 и второй установочный вход счетчика 13, которые

устанавливаются в положение

О

и

устройство переходит в режим ожидания следующего запускающего импульса с шины 18.

Формирователь 2 фазных напряжений секции накопления, используемый в предлагаемом устройстве, может быть выполнен по принципиальной схеме, представленной на фиг.4, и состоит из сдвигового регистра с обратными связями, собранного на трех В-триг- гер-ах- 27-29, который формирует трехфазную последовательность импульсов. Эта последовательность усилива,ется и инвертируется ycилитeля ш 31-33 и подается па фазные электроды секции накопления матричного ПЗС 1.

Рассмотрим работу этого блока.

В непрерывном и импульсном режимах при отсутствии импульсов стробиро

5

0

вания триггер 25 находится в состоянии логической 1. Высокий потенциал поступает на один из входов элемента И 26. В результате устройство, введенное в прототип, не оказьшает влияния на функционирование формирователя ФФН 2 и работа предложенного устройства не отличается от работы прототипа.

При появлетши импульсов строби- рования, соответствующих состоянию логического О на выходе триггера 25, на выходе элемента Н 26 появляется высокий потенциал, который инвертируется и усиливается усилителем 30. С выхода усилителя низкий потенциал обеднения поступает на вторые фазные электроды секции накопления (фиг.Зд). Тем самым обеспечивается накопление информационных зарядов под этими электродами в интервалы времени, определенные длительностью импульсов стробирования

г и -,3

0

5

0

5

0

5

Формула :изобретения

Устройство формирования сигнала изображения по авт.ев, 1001499, отличающееся тем, что, с целью повьЕпе1П1Я помехоустойчивости, введены штриховой светофильтр,. распо- ложергный па светочувствительной поверхности матричного прибора с зарядовой связью, а также введены последовательно соединенные первый триггер, установочный вход которого соединен с вторым выходом счетчика времени задержки, элемент И-НЕ, к второму входу которого подключен выход задающего генератора, счетчик интервалов и второй триггер, установочньй вход которого соединен с установочным входом первого триггера, а выход соединен с четвертым входом формирователя фазных на;пряжений секции на- копления, и последовательно соединенные счетчик адреса , установочный вход которого соединен с выходом первого триггера, и блок памяти, выход которого соединен с адресным входом счетчика интервалов, первый и второй установочные входы которого соединены соответственно с выходом . первого триггера и входом второго триггера, соединенного со счетным входом счетчика адреса.

J фазны злектрвд

Фазнй1(1 электрод (разный электрод

Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости. Устройство содержит матрицу 1 приборов с зарядовой связью, формирователи 2 и 3 фазных напряжений секций накопления и памяти соответственно, формирователь 4 фазных напряжений выходного регистра, задающий генератор 5, усилитель-формирователь 6, делители 7 и 8 частоты, элемент И 9, счетчики 10,11 и 13 времени накопления, переноса и задержки соответственно, блок 12 запуска, элемент ИЛИ 14, инвертор 15, переключатель 16, управляющие шины 17 и 18, штриховой светофильтр 19, триггеры 20 и 25, счетчики 21 и 23 адреса и интервалов соответственно, элемент И-НЕ 22 и блок 24 памяти. До момента появления вспышки не происходит накопления фоновых зарядов в секции накопления матрицы 1. Внутри интервала существования вспышки накопления информации происходит лишь в течение времени существования импульсов стробирования. В интервалах между этими импульсами накопление зарядов не происходит, т.к. накопленная информация хранится под защищенным от света третьим фазным электродом, а остальные электроды находятся под потенциалом обогащения. Цель достигается за счет предотвращения накопления зарядов в секции накопления матрицы 1, вызванного отражением вспышки от мешающих объектов. 4 ил.

Фиг. 2

для их fiHuvmojKeHUfi

штрих.о8ои сбетофилыпр

адеднвнные оЬласти