Способ записи изображений в матричном фотоприемном устройстве и матричное фотоприемное устройство для записи изображений

)5 О 11 С 13 Ь ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССРАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Физический институт им П.Н.Лебедева(54) СПОСОБ ЗАПИСИ ИЗОБРАЖЕНИЙ ВМАТРИЧНОМ ФОТОПРИЕМНОМ УСТРОЙСТВЕ И МАТРИЧНОЕ ФОТОПРИЕМНОЕУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПИСИ ИЗОБРАЖЕНИЙ(57) Изобретение относится к вычислительной технике, применяется в аппаратуре длязаписи изображений, предназначеной длярегистрации объектов, сильно отличающихся друг друга по,. интенсивности излучения,Цель изобретения - расширение динамического диапазона регистрируемых изображений при постоянном времени регистрации, Способ заключается в многократном заряде внутренней емкости ячеек матрицы и накоплении получаемого сигнала на внешней емкости с одновременной регистрацией излучения за время между тактами опроса ячейки. Устройство содержит матрицу фотоприемных ячеек 1, генератор 2 импульсного напряжения стирания, частота которого изменяется в зависимости от интенсивности регистрируемого изображения, соединенный с шиной стирания матрицы, общую нагрузку 6, подключенную к усилителю сигнала 8 через интегрирующую цепь и аналоговый коммутатор 7 с память.о, соединенный с генератором 3, задающим время опроса ячеек, коммутатор выборки ячеек 5, блок выборки адресов 4, 2 с,п. ф-лы, 2 ил,Изобретение относится к вычислитель- ряжаются через ее открытые фотодиоды.ной технике, в частности к аппаратуре для Через один из ключей. коммутатора 5 происзаписи иэображений, в.которой использу- ходит интегрирование сигнала во внешнейются многоэлементные фотоматрицы, каж- цепи. Конечная величина сигнала сохраняетдая ячейка которой состоит из фотодиода и 5 свое значение на емкости С 1 в течениеМДП-транзисторов, выполняющих функции всего следующего цикла измерений, такусиления и управления ячейкой. как в следующем цикле к резистору подЦель изобретения - увеличение ди- ключена вторая емкость С 2 другого плечанами веского диапазона регистрируемых этого коммутатора (фиг.2 д,е). Усилитель 8изображений при постоянном времени ре передает запомненное значение на входгистрации, регистратора, При регистрации сигналов сНа фиг,1 показана блок-схема устройст- большой интенсивностью перезаряд внутва; на фиг,2 - диаграммы его работы. ренних емкостей ячеек матрицы осуществНа графиках показаны изменения ин- ляется от генератора 2. Частота генератораенсивности (1) сигнала и напряжений (-О) в 15 выбирается в соответствии с ожидаемой инразличных местах устройства в зависимо- тенсивностью излучения. В этом режиме насти от времени (т). внешней интегрирующей цепи происходитМатричное фотоприемное устройство многократное суммирование переходныхсодержит матрицу 1 фотоприемных ячеек, напряжений матрицы (фиг,2 ж,з,и).генератор 2 импульсного напряжения сти Чем выше частота генератора 2, темрания,адресный генератор 3,блок 4 выбор- меньшее время ячейка. находится в насыки адресов, коммутатор 5 выборки ячеек, щенном состоянии, а следовательно, доэлемент 6 нагрузки, аналоговый коммутатор меньшего напряжения происходит заряд7 с интегрирующим элементом и элементом внешней интегрирующей цепи,памяти и усилитель 8 сигнала, 25 Динамический диапазон устройства опСпособ записи изображений в матрич- ределятся отношением частот генераторовном фотоприемном блоке заключается в 2 и 3, При равенстве этих частот матрицатом, что за время записи одной фотоприе- работает в обычном режиме, Наличие внешмой ячейки осуществляется многоразовое него элемента памяти, управляемого синхизмерение сигнала, для чего производят 30 ронно с опросами ячеек, дает возможностьмногократный заряд емкости ячейки в про- представлять полученный сигнал с постоянцессе регистрации, а накопление сигнала ным временем измерения, удобным дляпроизводят на внешнем элементе памяти внешних регистрирующих устройств, Ана(емкости С аналогового коммутатора 7). логовая форма выходного сигнала позволяПри периодической установке фотоприем ет проводить быстрый визуальный анализных ячеек матрицы 1 в исходное состояние получаемой информации. Наличие возможпроизводится многократное интегрирова- ности управлять чувствительностью фониефронтанарастаниясигналазавесьцикл томатрицы с помощью независимогорегистрации изображения. генератора создает условия для построенияУстройство работает следующим обра систем с автоматической автоподстройкойзом. частоты генератора в зависимости от региПри включении устройства начинают стрируемого излучения,работать генераторы 2 и 3 эпюры на фиг 2, Формула изобретенияПод воздействием сигналов с ге ератора 3 1, Способ записи изображений в матблок выборки адресов 4 и коммутатор вы ричном фотоприемном устройстве, заклюборки ячеек 5 поочередно подключают вы- чающийся в том, что заряжают внутренниеходы ячеек фотоматрицы 1 к элементу 6 емкости ячеек матрицы путем проецированагрузки(фиг,2 г).Аналоговый коммутатор 7 ния изображения на матричное фотосинхронно с выборкой ячеек соединяет че- приемное устройство и подачи импульсарез резистор В одну из двух емкостей с 50 напряжения на шину стирания. разряжаютрезистором нагрузки, а вторую - с усилите- внутренние емкости ячеек матрицы через ихлем 8, В чувствительном режиме предвари- фотоприемные элементы и поочередно ретельная установка ячеек происходит перед гистрируют величину сигнала на резистоначалом каждого цикла измерений, При от- ре нагрузки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,сутствии синала напряжение на выходе 55 с целью расширения динамического диаусилителя близко к нулю (точнее носит шу- пазона записываемых изображений примовой характер из-за неравномерности ха- постоянном времени регистрации, произрактеристик ячеек). Под воздействием водят многократный заряд внутренних емосвещения (фиг.2 а) предварительно заря- костей ячеек эа время между двумяженные паразитные емкости матрицы раэ- регистрациями путем подачи последова8 тельности импульсов на шину стирания, и накопления выходного сигнала осуществляют на внешнем элементе памяти.2, Матричное фотоприемное устройство для записи изоображений, содержащее 5 матрицу фотоприемных ячеек, каждая из которых подключена к шинам информационной, стирания и адресации, блок выборки адреса, выходы которого подключены к соответствующим адресным шинам матрицы 10 фотоприемных ячеек, информационные выходы которой подключены к соответствующим информационным входам коммутатора выбора ячеек, выход которого подключен к элементу нагрузки, адресный генератор, 15 выход которого подключен к управляющим входам блока выборки адреса, коммутатора выборки ячеек, усилитель сигнала, о т л ич а ю щ е е с я тем, что. с целью расширения динамического диапазона регистрируемых изображений при постоянном времени регистрации, в неговведены генератор и м пульсного напряжения стирания и аналоговый коммутатор, причем управляющий вход аналогового коммутатора подключен к элементу нагрузки, первый и второй управляющие входы аналогового коммутатора соединены с выходом адресного генератора, выход аналогового коммутатора подключен к входу усилителя сигналов, выходы адресного генератора и генератора импульсного напряжения стирания через переключатель подключены к шине стирания матрицы фотоприемных ячеек.