Способ формирования сигнала управления экспонирования ПЗС-фотоприемника и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК H04N5/228 

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в телевизионных установках прикладного и вещательного телевидения.

Цель изобретения - повышение точности формирования сигнала экспонирования фотоприемника на приборе с зарядовой связью в условиях световых перегрузок и повышенных температур.

На чертеже изображена структурно- электрическая схема устройства для реализации способа формирования сигнала управления экспонированием фотоприемника на приборе с зарядовой связью.

Устройство содержит синхрогенератор 1, драйвер 2, ПЗС-фотоприемник 3, усилитель 4, блок 5 измерения уровня видеосигнала, дифференциальный усилитель 6, фильтр, формирователь8 импульсов ввода

заряда, блок 9 управления входным узлом ПЗС-фотоприемника, блок 10 управления драйвером и блок 11 формирования опорного потенциала.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

После окончания накопления информативных зарядов в секции накопления ПЗС- фотоприемника 3 перед операцией перемещения информативных зарядов из ячеек накопления ПЗС-фотоприемника в ячейки хранения ПЗС-фотоприемника выполняют следующие операции: вводят зарядовые пакеты в выходной регистр ПЗС-фотоприемника и перемещают эти зарядовые пакеты до полного заполнения выходного регистра ПЗС-фотоприемника от остатков зарядовых пакетов, перемещают зарядовые пакеты из ячеек хранения ПЗСXJ

Ю

со ю оо

N)

фотоприемника в выходной регистр ПЗС- фотоприемника, выносят зарядовые пакеты из выходного регистра ПЗС-фотоприемника в выходной узел ГТЗС-фотоприемника и формируют видеосигнал опорного белого, усиливают видеосигнал опорного белого, запоминают потенциал усиленного опорного белого, формируют опорный потенциал, равный 0,5-0.95 потенциала опорного белого усиленного видеосигнала. Затем выполняют остальные операции обычного цикла функционирования ПЗС-фотоприемника 3; операции построчного последовательного вынесения информативных зарядов из ячеек хранения ПЗС-фотоприемника в выходной регистр ПЗС-фотоприемника, поэлементного последовательного вынесения информативных зарядов из выходного регистра ПЗС-фотоприемника в вы- ходной узел ПЗС-фотоприемника и формирования ТВ-сигнала, усиления сформированного ТВ-сигнала, измерения уровня усиленного ТВ-сигнала, запоминания уровня усиленного ТВ-сигнала, формирования разностного сигнала опорного потенциала и измеренного уровня усиленного ТВ-сигнала, фильтрации разностного сигнала и формирования сигнала управления экспонированием ПЗС-фотоприемника 3.

Устройство, реализующее предлагаемый способ формирования сигнала управленияэкспонированиемПЗС-фотоприемника, работает следующим образом.

Синхрогенератор 1 генерирует импульсы, синхронизирующие работу всего устройства. С первой группы выходов синхрогенератора 1 на первую группу входов драйвера (преобразователя уровня) 2 поступают фазные напряжения для секции накопления ПЗС-фотоприемника 3. С третьей группы выходов синхрогенератора 1 на первый, второй и третий входы второй группы входов блока управления 10 поступают фазные напряжения соответственно для первой (П1) второй (П2) и третьей (ПЗ) фаз секции памяти ПЗС-фотоприемника 3, а на четвертый, пятый и шестой входы второй группы входов блока управления 10 - фазные напряжения соответственно для первой (Р1), второй (Р2) и третьей (РЗ) фаз выходного регистра РЗС-фотопрйемника 3.

Преобразованные блоком управления 10, что необходимо для формирования опорного потенциала, фазные напряжения для первой, второй и третьей фаз. секции памяти ПЗС-фотоприемника 3 поступают соответственно с первого, второго и третьего выходов блока управления 10 на первый, второй и третий входы второй группы входов драйвера(преобразователя уровня)2,а фазные напряжения для первой,, второй и третьей фаз выходного регистра ПЗС-фотоприемника 3 - соответственно с четвертого,

пятого и шестого выходов блока управления 10 на четвертый, пятый и шестой входы второй группы входов драйвера (преобразователя уровня) 2. На седьмой вход второй группы входов драйвера (преобразователя

0 уровня) 2 с седьмого выхода блока управления 10 поступает напряжение, определяющее напряжение на соответствующем фазном электроде выходного регистра ПЗС- фотоприемника 3, при наличии напряжения

5 логической единицы на четвертом, пятом или шестом входах группы входов драйвера 2. После преобразования уровня в драйвере 2 фазные напряжения секций накопления и памяти, а также выходного регистра ПЗС0 фотоприемника 3, которые поступают на соответственные входы ПЗС-фотоприемника и определяют порядок его работы: после накопления информативных зарядов в секции накопления ПЗС-фотоприемника 3, в

5 течение импульса кадрового гашения, происходит перенос зарядов из секций накоплениявсекциюпамятиПЗС-фотоприемника 3, а затем, в течение поля, последовательный построчный вынос

0 информативных зарядов из секции памяти в выходной регистр ПЗС-фотоприемника и их построчный вывод через выходное устройство ПЗС-фотоприемника 3 с формированием ТВ-сигнала. ТВ-сигнал с выхода

5 ПЗС-фотоприемника поступает на видеоусилитель 4 и после усиления - на блок измерения (измеритель) 5, на который также поступает сигнал от синхрогенератора 1 для перезаписи и сброса измерителя в конце

0 поля. Выходной сигнал измерителя 5 сравнивается с опорным потенциалом в дифференциальном усилителе 6, на выходе которого формируется разностный сигнал, который после фильтрации фильтром 7 ис5 пользуется для управления экспонированием.

При этом опорный потенциал формируется следующим образом.

В последней строке каждого поля вво0 дится заряд в выходной регистр ПЗС-фотоприемника, затем в секцию памяти ПЗС-фотоприемника, затем обратно в очищенный выходной регистр ПЗС-фотоприемника, затем выводится через выходное

5 устройство выходного регистра ПЗС-фотоприемника и соответствующее напряжение запоминается с тем, чтобы сформировать из него опорный уровень для получения сигнала управления экспонированием ПЗС-фотоприемника,

Применение предлагаемого способа и устройства формирования сигнала управления экспонированием ПЗС-фотоприемника позволит сделать систему регулировки чувствительности ТВ-камеры практически инвариантной к индивидуальным свойствам ПЗС-фотоприемника, сохранить работоспособность и увеличить точность работы устройства при изменении эффективного объема потенциальных ям ПЗС-фотоприемника - в случаях пересвета или перегрева. Формула изобретения 1. Способ формирования сигнала управления экспонированием ПЗС-фотоприемника, заключающийся в том, что перемещают информационные заряды из секции накопления в секцию хранения, построчно считывают информативные заряды из секции хранения в выходной регистр ПЗС-фотоприемника, поэлементно считывают информативные заряды из секции выходного регистра в выходной блок ПЗС-фотоприемника, преобразовывают их в видеосигнал, который усиливают, измеряют уровень усиленного видеосигнала, запоминают измеренный уровень видеосигнала, формируют разностный сигнал путем вычитания из измеренного сигнала значения опорного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности формирования сигнала экспонирования ПЗС- фотоприемника в условиях световых перегрузок и повышенных температур, после операции построчного считывания информативных зарядов из секции накопления в секцию хранения, вводят зарядовые пакеты в выходной регистр ПЗС-фот.оприемника до полного его заполнения, перемещают эти зарядовые пакеты под фазовые электроды секции хранения ПЗС-фотоприемника, затем перемещают эти зарядовые пакеты из

секции хранения в выходной регистр ПЗС- фотоприемника, вносят зарядовые пакеты из выходного регистра в выходной блок ПЗС-фотоприемника, преобразовывают их в видеосигнал опорного белого, усиливают и запоминают уровень видеосигнала опорного белого, формируют опорное напряжение, равное 0,5-0,95 уровня видеосигнала опорного белого, которое и является точкой

отсчета сигнала управления.

2. Устройство формирования сигнала управления экспонированием ПЗС-фотоприемника, содержащее последовательно соединенные синхрогенератор, первый

блок управления, ПЗС-фото приемник, усилитель видеосигнала, блое измерения уровня видеосигнала, дифференциальный усилитель, фильтр, от ли ч а ющееся тем, что введены формирователь импульсов ввода заряда, вход которого подключен к второму входу синхрогенератора, блок управления входным узлом ПЗС-фотоприемника, вход которого подключен к первому выходу формирователя импульсов ввода заряда, а выход - к второму входу ПЗС-фото- приемника, второй блок управления, первый вход которого подключен к второму выходу формирователя импульсов ввода заряда, а второй вход - к третьему выходу

синхрогенератора, выход второго блока управления подключен к второму входу первого блока управления, блок формирования опорного потенциала, первый вход которого подключен к третьему выходу формирователя импульсов ввода заряда, а второй вход - к выходу усилителя видеосигнала, выход блока формирования опорного напряжения подключен к второму входу дифференциального усилителя, четвертый выход синхрегенератора подключен к второму входу блока измерения уровня видеосигнала.

Изобретение относится к телевизионной технике и может быть использовано для создания твердотельных телевизионных датчиков. Цель изобретения - повышение точности формирования сигнала экспонирования в условиях световых перегрузок повышенных температур. Устройство для реализации способа формирования сигнала управления экспонированием содержит синхрогенератор 1, драйвер 2, фотоприемник ПЗС-3, усилитель 4 видеосигнала, блок 5 измерения уровня видеосигнала, дифференциальный усилитель 6. фильтр 7, формирователь 8 импульсов ввода заряда, блок 9 управления, блок 10 управления драйвером, блок 11 формирования опорного потенциала. Применение способа и устройства формирования сигнала управления экспонированием позволяет сделать систему регулировки чувствительности практически инвариантной к индивидуальным свойствам ПЗС-фотоприемника. 2 с.п. ф-лы. 1 ил. v е