Устройство автоматической регулировки чувствительности телевизионной камеры на матрице приборов с зарядовой связью

 

Изобретение относится к телевизионной технике. Цель изобретения расширение динамического диапазона регулировки освещенности, Устр-во содержит фоточувствительную матрицу 1 приборов с зарядовой связью, усилитель 2 напряжения, пиковьй детектор 3, широтно-импульсный модулятор 4, формирователь (ф) 5 управляющих напряжений секции накопления, генератор 6 управляющих напряжений, источники 7 и 10 опорных напряжений, Ф 8 управляющих напряжений секции хранения и Ф 9 импульса обогащения. Источники 7 и 10 задают необходимые уровни в многоуровневых импульсных сигналах управления секциями накопления и хранения, необходимые для функционирования матрицы 1. Ф 9 формирует импульсные напряжения, одно из которых имеет нижний уровень, соответствующий потенциалу хранения, а верхний - потенциалу обогащения, другие импульсные напряжения имеют нижний уровень, соответствующий потенциалу обеднения, а верхний - потенциалу обогащения. Импульсные напряжения поступают на Ф 8, где и замешиваются в импульсные сигналы управления, подаваемые на электроды секции хранения. Цель достигается введением Ф 9 и источника 10, с помощью которых устраняется паразитный заряд, возникающий в секции хранения при увеличении уровня освещенности. I ил. С S (Л 00 4 ki со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (111 (511 4 Н 04 N 5/228

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTGPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4006773/24-09 (22 ).06.01 ° 86 (46) 23.10,87, Бюл. № 39 (72) В,Г.Клевцов, А,Н,Куликов, Н,В,Лебедев, А,И.Полочкин и Н.Н,Шостацкий (53) 621,397 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 674240, кл, Н 04 N 5/34, 1979, Пресс Ф.П, Формирователи видеосигнала на ПЗС, — M. Советское радио, 1981, с, 41-45, 124 †1. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ РЕГУЛИРОВКИ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ТЕЛЕВИЗИОН—

НОЙ КАМЕРЫ НА МАТРИЦЕ ПРИБОРОВ С

ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ (57) Изобретение относится к телевизионной технике, Цель изобретения расширение динамического диапазона регулировки освещенности. Устр-Во содержит фоточувствительную матрицу

1 приборов с зарядовой связью, усилитель 2 напряжения, пиковый детектор 3, широтно-импульсный модулятор

4, формирователь (Ф) 5 управляющих напряжений секции накопления, генератор 6 управляюших напряжений, источники 7 и !О опорных напряжений, Ф 8 управляющих напряжений секции хранения и Ф 9 импульса обогащения, Источники 7 и 10 задают необходимые уровни в многоуровневых импульсных сигналах управления секциями накопления и хранения, необходимые для функционирования матрицы l. .Ф 9 формирует импульсные напряжения, одно иэ которых имеет нижний уровень, соответствуюший потенциалу хранения, а верхний — потенциалу обогащения, другие импульсные напряжения имеют нижний уровень, соответствующий потенциалу обеднения, а верхний потенциалу обогашения. Импульсные напряжения поступают на Ф 8, где и замешиваются в импульсные сигналы управления, подаваемые на электроды секции хранения, Цель достигается введением Ф 9 и источника 10 с помощью которых устраняется паразитный заряд, возникаюший в секции хранения при увеличении уровня освещенности, 1 ил.

1347194

Изобретение относится к телевизионной (ТВ) технике и может быть использовано в передающих камерах с датчиками изображения на матрице приборов с зарядовой связью (ПЗС), Цель изобретения — расширение динамического диапазона регулировки освещенности, На фиг.1 изображена структурная электрическая схема устройства автоматической регулировки чувствительности ТВ-камеры на матрице ПЗС; на фиг.2 - эпюры напряжений, Устройство автоматической регулировки чувствительности ТВ-камеры на матрице ПЗС (фиг..1) содержит фоточувствительную матрицу 1 ПЗС, усилитель 2 напряжения, пиковый детектор

3, широтно-импульсный модулятор 4, формирователь 5 управляющих напряжений секции накопления, генератор 6 управляющих напряжений, первый источник 7 опорных напряжений, формирователь 8 управляющих напряжений секции хранения, формирователь 9 импульса обогашения и второй источник 10 опорных напряжений.

" Устройство работает следующим образом, Изображение с помощью объектива фокусируется на секцию накопления фоточувствительной матрицы 1 ПЗС„Фоточувствительная матрица 1 ПЗС имеет две секции — секцию накопления и секцию хранения, а также выходной регистр, Накопление, хранение и перемещение зарядов в матрице ПЗС осуществляется потенциальными ямами, которые создаются в приповерхностной области полупроводника под действием электрических импульсных напряжений, приложенных к фазным электродам, нанесенным на окисленную поверхн6сть полупроводниковой подложки. Пакеты зарядов перемешаются вдоль поверхности в результате последовательной коммутации соседних электродов. Величина заряда, локализующегося в потенциальной яме„ прбпорциональна времени накопления и освещенности соответствующего элемента в секции накопления матрицы 1 ПЗС, Во время прямого хода по кадру происходит накопление заряда, пропорционального освещенности и времени накопления, а во время кадрового гасяшего импульса заряд, соответствующий изображению, переносится в защи5

50 необходимые для функционирования матрицы 1 ПЗС, Импульс управления, длительностью в несколько строк, сле дующий с частотой кадров (фиг, 2а), с выхода генератор 6 поступает на вход управления формирователя 9, где осуществляется формирование импульсных напряжений, одно иэ которых имеет нижний уровень, соответствующий потенциалу хранения, а верхний — пощенную от света секцию хранения ° Во время следующего прямого хода по кадру происходит накопление заряда в секции накопления, а иэ секции хранения заряд во время строчных гасящих импульсов строка за строкой сдвигается в выходной горизонтальный регистр, Иэ выходного регистра в течение прямого хода строчных гасящих. импульсов заряды последовательно выводятся через выходное устройство на выход усилителя 2 напряжения. Усиленный сигнал изображения детектируется пиковым детектором 3, Постоянное напряжение, пропорциональное размаху сигнала на входе усилителя 2 напряжения, поступает на вход широтно-импульсного модулятора 4 и изменяет длительность его импульса в пределах длительности одного кадра, Этот изменяющийся импульс поступает на вход управления формирователя 5, где замешивается в импульсные управляюшие напряжения секции накопления, Изменение длительности импульса, вырабатываемого широтно-импульсным модулятором 4, изменяет время накопления, что позволяет поддерживать оптимальными условия накопления светогенерированного заряда, в результате потенциальные ямы не заполняются полностью неосновными носителями и не происходит потери части изображения или всего изображения.

Генератор 6 управляющих напряжений вырабатывает двухфазные импульсные последовательности, которые поступают на входы обоих формирователей 5 и 8, где преобразуются в многоуровневый импульсный сигнал управления секцией накопления и секцией хранения фоточувствительной матрицы

ПЗС, а также строчные и кадровые сигналы синхронизации и управления, Источники 7 и 10 опорных напряжений задают необходимые уровни в многоуровневых импульсных сигналах управления секциями накопления и хранения, 3 13471 тенциалу обогащения (фиг. 2б ), другие импульсные напряжения имеют нижний уровень, соответствующий потенциалу обеднения, а верхний — потенциалу обогашения (фиг. 2в) .. Импульсные напряжения.поступают на формирователь 8, где и замешиваются в импульсные сигналы управления (фиг,2г, д), подаваемые на электроды секции 10 хранения (фиг. 2е, ж). При этом секция хранения переводится в режим обогащения на время, равное длительности нескольких строк один раз за кадр перед началом быстрого переноса 15 заряда на секции накопления в секцию хранения, благодаря чему устраняется паразитный заряд, возникающий в секпии хоанения при увеличении уровня освещенности и проявляющийся в виде 20 белого "языка" в начале кадра, Это приводит к сушественному расширению диапазона регулировки устройства по свету, что позволяет получать качественное изображение в значительно

25 большем диапазоне изменения освещенностей.

Формула изобретения

Устройство автоматической регули- 30 р овки чувствительно сти телевизионной камеры на матрице приборов с зарядовой связью (ПЗС), содержащее формирователь управляющих напряжений секции накопления, электроды секции накопления ПЗС подключены к выходу формирователя управляющих напряжений сек94 иии накопления, первый вход которог подключен к первому выходу генератора управляющих напряжений, а второй вход соединен с выходом первого источника опорных напряжений, выход фоточувствительной матрицы ПЗС через последовательно соединенные усилитель напряжения, выход которого является выходом устройства, пиковый детектор и широтно-импульсный модулятор соединен с входом управления формирователя управляющих напряжений

;секции накопления, вход синхронизации широтно-импульсного модулятора подключен к второму выходу генератора управляющих напряжений, к третьему выходу которого подключен первый вход формирователя управляющих напряжений секции хранения, выходы которого соединены с электродами секции хранения матрицы ПЗС, а управляющие входы усилителя напряжения подключены к четвертому выходу генератора управляющих напряжений, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения динамического диапазона регулировки освещенности, введены последовательно соединенные второй источник опорных напряжений и формирователь импульса обогащения, вход управления которого соединен с пятым выходом генератора управляющих напряжений, а выход формирователя импульса обогащения подключен к второму входу формирователя управляющих напряжений секции хранения, 1347194 а Иипуяьс упрабяения (каоро6ь й)

О

Напряжение но оьноое рормиро6ажеля импульсами — - у Напряжение на оьподе рормиробатею цмлульсоо

Напряжение на пер& Ь оое мдаьтиплелсора о

8 Напряжение на пероог &аое мульгпиплелсора Ю

Е Напряжение на злентродаа пердой (п7ретьей) розы секции хранения Режим

Перенос полезного ооога щения тря0а 6 секцию и Напряжение на злектроде Второй ай ю секции ранения джим ооогаи е чсм

Составитель Г,Росаткевич

Редактор И,Шулла Техред A.Крав:ук Корректор Н.Король

Заказ 5128/52 Тираж 635 Подписное

БНИИПИ Государственного комите.ra СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва„ Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Производственно †полигра«еское предприятие, г. Ужгород, ул, . 1роектная, 4