Телевизионная камера на приборах с зарядовой связью

 

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в телевизионных камерах на приборах с зарядовой связью прикладного назначения. Цель изобретения - обеспечение возможности передачи телевизионной камерой на приборах с зарядовой связью изображений быстродвижущихся объектов, достигается введением в камеру ждущего генератора стробирующих импульсов, блока задержки, импульсного блока подсвета, инвертора, триггера управления, элемента ИЛИ, Д- триггера, двух блоков логического сложения и двух блоков логического умножения. 1 ил.

Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано в телевизионных камерах на приборах с зарядовой связью (ПЭС) прикладного назначения.

Известна телевизионная камера КТ-2. Недостатком ее является невозможность передачи изображений быстродвижущихся объектов.

Известна телевизионная камера на ПЗС, являющаяся прототипом (авт. св. N 1394463, кл. H 04 N 5/335, 3/14). Она содержит трехфазную матрицу ПЗС, содержащую секцию накопления (СН) и секцию памяти (СП), выходной регистр (ВР) и средний регистр (СР), а также преобразователи уровней секции накопления (ПУСН), секции памяти (СУСП), выходного регистра (ПУВР), среднего регистра (ПУСР); формирователи фаз секции накопления (ФФСН), секции памяти (ФФСП), выходного регистра (ФФВР), задающий генератор (ЗГ), первый делитель частоты (ДЧ1), второй делитель частоты (ДЧ2), третий делитель частоты (ДЧ3), счетчик времени прямого хода кадра (СВПХК) счетчик времени обратного хода кадра (СВОХК), D-триггер, инвертор, усилитель-формирователь (УФ), шесть элементов ИЛИ, компаратор, четыре элемента И, три элемента НЕТ, причем выход УФ является выходом телевизионной камеры на ПЗС и соединен с первым входом компаратора, выход компаратора и выход ПУСР соответственно соединены с первым и вторым входами СР, первый вход УФ соединен с выходом ВР, второй вход УФ и третий вход ФФСР соединены с вторым выходом ДЧ2, третий вход УФ, третий вход четвертого элемента И, второй вход третьего элемента И и вход ДЧ3 соединены с первым выходом СВОХК, второй выход СВОХК соединен с первым входом D-триггера и с вторым входом СВПХК, вход СВОХЕ соединен с выходом второго элемента И, второй вход D-триггера и второй вход четвертого элемента И соединены с выходом ДЧ3, выход D-триггера соединен с первым входом четвертого элемента И, выход четвертого элемента И соединен с входом инвертора, с первым входом ФФСП, с первым входом ФФСН, с вторым входом шестого элемента ИЛИ, с вторым входом второго элемента НЕТ и с вторым входом третьего элемента НЕТ, первый выход ФФВР соединен с первым входом ПУВР и с первым входом шестого элемента ИЛИ, второй выход ФФВР соединен с вторым входом ПУВР и с первым входом второго элемента НЕТ, третий выход ФФВР соединен с третьим входом ПУВР и с первым входом третьего элемента НЕТ, выходы шестого элемента ИЛИ, второго элемента НЕТ, третьего элемента НЕТ соединены соответственно с первыми входами первого элемента И, четвертого элемента ИЛИ, пятого элемента ИЛИ, первый, второй, третий выходы ФФСР соединены с первым, вторым, третьим входами ПУСН и с вторыми входами первого элемента И, четвертого элемента ИЛИ, пятого элемента ИЛИ соответственно; выходы первого элемента И, четвертого элемента ИЛИ, пятого элемента ИЛИ соединены с первым, вторым, третьим входами ПУСР, четвертые входы ПУСН и ПУСР, первый вход третьего элемента И соединены с выходом инвертора, вторые входы первого элемента НЕТ, первого, второго, третьего элементов ИЛИ соединены с выходом третьего элемента И, первые входы первого элемента НЕТ, первого, второго, третьего элементов ИЛИ соединены с выходом третьего элемента И, первые входы первого элемента НЕТ, первого, второго, третьего элементов ИЛИ соединены с третьим, вторым, первым, четвертым выходами ФФСП, выходы первого элемента НЕТ, первого, второго, третьего элементов ИЛИ соединены с третьим, вторым, первым, четвертым входами ПУСП, выход ЗГ соединен с входом ДЧ1 и с вторым входом ФФВР, выход ДЧ1 соединен с входом ДЧ2, с первым входом второго элемента И, с первым входом СВПХК, с первым входом D-триггера и с вторыми входами ФФСН и ФФСП; второй вход второго элемента И соединен с вторым выходом СВПХК, первый выход СВПХК соединен с вторым входом компаратора, первый выход ДЧ2 соединен с первым входом ФФВР, выход ПУСН соединен с входом СН, выход ПУСП соединен с входом СП, выход ПУВР соединен с входом ВР.

Недостатком прототипа является невозможность передачи изображений быстродвижущихся объектов.

Цель изобретения обеспечение возможности передачи телевизионной камерой на ПЗС изображений быстродвижущихся объектов.

Поставленная цель достигается тем, что в телевизионную камеру на ПЗС, содержащую трехфазную матрицу ПЗС с СН, СП и ВР, а также ПУСН, ПУСП, ПУВР, ФФСН, ФФСП, ФФВР, ЗГ, УФ, строчный делитель частоты (СДЧ), кадровый делитель частоты (КДЧ), введены импульсный блок подсвета (ИБП), ждущий генератор стробирующих импульсов (ЖГСИ), блок задержки (БЗ) с временем задержки τ 2х/с, определяемым расстоянием x до передаваемого объекта, где с скорость света, инвертор, D-триггер управления (ТУ), D-триггер, элемент ИЛИ, два блока логического сложения (БЛС), каждый из которых состоит из четырех элементов (ИЛИ) с объединенными вторыми входами, два блока логического умножения (БЛУ), каждый из которых состоит из четырех элементов И, вторые входы которых объединены и являются вторым входом БЛУ.

На чертеже представлена структурная схема телевизионной камеры на ПЗС.

Телевизионная камера на ПЗС содержит трехфазную матрицу 1 ПХС с СН 2, СП 3, ВР 4, а также ПУСН5, ПУСП6, ПУВР7, ФФВР8, ФФСН9, ФФСП10, ЗГ11, СДЧ12, КДЧ13, УФ14, ИБП15, ЖГСИ16, БЗ17, БЛС 24 D-триггер 18, инвертор 19, элемент ИЛИ 20, ТУ 21, БЛУ 22, БЛУ 23, БЛС 25, причем выходом телевизионной камеры на ПЗС является выход УФ14, выход ПУСН 5 соединен с входом СН 2, выход ПУСП 6 соединен с входом СПЗ, выход ПУВР 7 соединен с входом ВР 4, выход ВР 4 соединен с первым входом УФ 14, выход ЗГ 11 соединен с вторым входом ФФВР 8 и с входом СДЧ 12, выход СДЧ 12 соединен с входом КДЧ 13, с первым входом ФФВР 8 соединен с входом ПУВР 7, выход КДЧ 13 соединен с третьим входом УФ 14, с первым входом ФФСП 10, с входом ФФСН 9, с первым входом (вход синхронизации) ЖГСИ 16, с тактовым входом D-триггера 18, выход ТУ 21 соединен с вторым входом ЖГСИ 16, с S-входом D-триггера 18, с вторым входом БЛС 24, выход ЖГСИ 16 соединен с входом ИБП 15 и с входом БЗ 17, выход БЗ 17 соединен с вторым входом БЛУ 22, с R-входом D-триггера 18, с входом инвертора 19, выход инвертора 19 соединен с первым входом элемента ИЛИ 20, первый (прямой) выход D-триггера 18 соединен с вторым входом элемента ИЛИТ 20, второй (инверсный) выход D-триггера 18 соединен с вторым входом БЛС 25, выход элемента ИЛИ 20 соединен с вторым входом БЛУ 23, выход ФФСН 9 соединен с первым входом БЛС 24, выход ФФСП 10 соединен с первым входом БЛС 25, выход БЛС 24 соединен с первым входом БЛУ 22, выход БЛС 25 соединен с первым входом БЛУ 23, выход БЛУ 22 соединен с входом ПУСН 5, выход БЛУ 23 соединен с входом ПУСП 6.

Телевизионная камера работает следующим образом.

В режиме чересстрочного разложения выходной сигнал ТУ 21 нулевого уровня устанавливает сигнал единичного уровня на выходе ЖГСИ 16, запрещающий работу ИБП 15, и на первом выходе триггера 18, что разрешает прохождение сигналов ФФСП 9 и ФФСП 10 соответственно к входам ПУСН 5 и ПУСП 6.

В стробируемом режиме, позволяющем камере передавать изображение быстродвижущихся объектов, единичный уровень выходного сигнала ТУ 21 устанавливает на каждой фазе первого входа БЛУ 22 сигнал единичного уровня и разрешает работу ЖГСИ 16 и триггера 18. Во время обратного хода по полукадру, соответствующего нулевому уровню сигнала полукадровых синхроимпульсов (СИП), ЖГСИ 16 вырабатывает с интервалом в два полукадра строибурющие импульсы длительностью t_и 2 l/c, где l глубина просмотра передаваемых объектов, находящихся в интервале расстояний от х до х + l. Стробирующий импульс нулевого уровня, поступая на вход ИБП 15, формирует импульс подсвета длительностью τ_и и через время задержки τ, необходимое для достижения световым импульсом передаваемых объектов и возвращения обратно, устанавливает на первом выходе D-триггера 18 и на входе ПУСН 5 сигнал нулевого уровня, а на входе ПУСП 6 сигнал единичного уровня, что обеспечивает накопление фотозаряда в СН 2. По окончании стробирующего импульса на выходе БЗ 17, уровень сигналов на входах ПУСН 5 и ПУСП 6 меняется на противоположный и накопленный фотозаряд переносится из СН2 в СП3. Единичный уровень сигнала на входе ПУСН 5 запрещает накопление фотозаряда в СН 2.

Передний фронт СИП устанавливает на первом выходе D-триггера 18 сигнал единичного уровня, разрешающий прохождение сигнала ФФСП 10 к входу ПУСП 6, что обеспечивает в течение двух полукадров построчный сдвиг накопленного фотозаряда из СП 3 в ВР 4, поэлементный вывод фотозаряда из ВР 4 через преобразователь заряд напряжение матрицы к входу УФ 14 и формирование в УФ 14 видеосигнала вещательного стандарта разложения.

По сравнению с прототипом предлагаемая камера может передавать изображения быстродвижущихся объектов и может быть использована в прикладных телевизионных установках.

Формула изобретения

Телевизионная камера на приборах с зарядовой связью, содержащая фоточувствительную трехфазную матрицу приборов с зарядовой связью, включающую секцию накопления, секцию памяти, выходной регистр, вход секции накопления соединен с выходом преобразователя уровня секции накопления, вход секции памяти соединен с выходом преобразователя уровня секции памяти, усилитель-формирователь, первый вход которого соединен с выходом выходного регистра, являющийся выходом фоточувствительной матрицы приборов с зарядовой связью, формирователи фаз секции накопления, секции памяти и выходного регистра, последовательно соединенные задающий генератор, формирователь фаз выходного регистра, преобразователь уровней выходного регистра, выход которого соединен с входом выходного регистра, последовательно соединенные строчный и кадровый делители частоты, вход строчного делителя частоты соединен с выходом задающего генератора, выход строчного делителя частоты соединен с вторым входом формирователя фаз выходного регистра, выход кадрового делителя частоты соединен с первым входом формирователя фаз секции памяти, с входом формирователя секции накопления и вторым входом усилителя-формирователя, выход строчного делителя частоты подключен к второму входу формирователя фаз секции памяти и третьему входу усилителя-формирователя, выход которого является выходом телевизионной камеры, отличающаяся тем, что в нее введены импульсный блок подсвета, ждущий генератор стробирующих импульсов, блок задержки, D-триггер, инвертор, элемент ИЛИ, триггер управления, первый и второй блоки логического сложения, первый и второй блоки логического умножения, причем выход кадрового делителя частоты подключен к тактовому входу D-триггера, к первому входу ждущего генератора стробирующих импульсов, выходы формирователей фаз секции накопления, секции памяти подключены к первым входам соответственно первого и второго блоков логического сложения, выходы которых подключены соответственно к первым входам первого и второго блоков логического умножения, выходы которых подключены соответственно к входам преобразователей уровней секции накопления и секции памяти, выход триггера управления подключен к второму входу первого блока логического сложения, к второму входу ждущего генератора стробирующих импульсов, к S-входу D-триггера, выход ждущего генератора стробирующих импульсов подключен к входу импульсного блока подсвета и к входу блока задержки, выход блока задержки подключен к второму входу первого блока логического умножения, к R-входу D-триггера, к входу инвертора, первый и второй выходы D-триггера соответственно подключены к первому входу элемента ИЛИ и к второму входу второго блока логического сложения, выход инвертора подключен к второму входу элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ подключен к второму входу второго логического умножения.

РИСУНКИ

Рисунок 1