Устройство для формирования сигнала изображения

) СССР77.ионная идетельство11 5/34др. Телевиприборов ска кино ис.54-59.тельство С4 11 5/30,ар евцОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ 1 САНИЕ ИЗОБР(56) Авторское свМ 674240, кл. Н 0Березин В.Ю, икамера на матрицевой связью. -Технидения, 1977,.11 6,Авторское свидеУ 1001499, кл. Н 0 ЯОЗ 73(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯСИП 1 АЛА ИЗОБРАЖЕНИЯ(57) Иэобретение относится к ТВ-технике и повышает достоверность формируемого сигнала одиночных световыхиэображений. Устр-во содержит матрицу 1 приборов с зарядовой связью,формирователь фаэных напряжений (ФФН)2 секций, ФФИ 3 регистров, задающийг-р 4, усилитель-формирователь 5, делитель 6 частоты, счетчик 7 прямогохода кадра, блок 8 запуска, счетчик9 времени задержки. переключатель 10,объектив 11, светоделитель 2, выход13 устр-ва. 4 нл.1 13732Изобретение относится к телевизионной 1 ТВ) технике и может быть испольэовано для регистрации импульсных и непрерывных световых иэображений (СИ) ц детального изучения их временных выборок.елью изобретения является повышение достоверности формируемого сигнала одиночных световых изображений.На фиг. приведена структурная электрическая схема предлагаемого устройства, на Лиг,2 - счетчик времени задержки, вариант выполнения - ца фиг.3; светоделитель, вариант выпол г нения; ца фиг.4 - временные диаграммы.Устройство для формирования сигнала иэображения (см,фиг.1) содержит матрицу 1 приборов с зарядовой связью 20 (ПЗС), формирователь 2 фаэных напряжений (ФФН) секций; ФФН 3 регистров, задающий генератор 4, усилитель-формирователь 5, делитель 6 частоты, счетчик 7 прямого хода кадра, блок 8 25 запуска, счетчик 9 времени задержки, переключатель 1 О, объектив 11, светоделитель .12, выход 13 устройства,Г 1 атрица 1 ПЗС содержит секцию 14 накопления (СН), секцию 15 памяти Зо (СП), верхний 16 и ццжций 17 регистры.Управляющие входы счетчика 9, делителя 6 частоты и блока 8 запуска выполнены открытыми, а управляющий вход счетчика 7 выполнен закрытым.Счетчик 9 времени задержки (см. фиг.2) содержит элементы И 18, 19, 20, счетчики 21, 22, 23, элемент 24 сравнения ц шины 25, 26, 27 управле ния.Счетчик времени задержки 9 выполнен таким образом, что задержка импульса на его выходе, как и длительность самого импульса (строб-импульса), мо жет регулироваться оператором с помощью кодбв на шинах 25, 26 (фиг.2). Коды могут быть установлены любыми способами, например с помощью переключателей. Кроме того, счетчик 9 может быть также установлен в периодическйй режим,лри котором величина задержки увеличивается ца фиксированную величину дТ при поступлении последующего импульса запуска. Наличие такого режима позволяет реализовать покадровую регистрацию периодических световых изображений по аналогии со стробоскопическими,осциллографами. 2Устройство работает следующим образом,Задающий генератор 4 с кварцевойстабилизацией частоты задает утроенную (для ПЗС с трехфаэным управлением ) частоту вывода зарядов из верхнего 16 и нижнего 17 регистров 16, 1711 ЗС-матрицы, необходимую для формиронация фаэцых напряжений регистров иподключен к ФФН 3,Подключенный к выходу генератора4 делитель 6 частоты формирует сигнал,соответствующий периоду формированиявидеосигнала от одной строки. Во времяпрямого хода строки с прямого выходаделителя 6 частоты осуществляется пе.редача разрешающего сигнала на ФФН3 ц имеющиеся в ячейках верхнего 16и нижнего 17 регистров заряды выводятся череэ усилитель-формирователь5 на выход 13 устройства. Во времяобратного хода строчцой разверткисигнал с инверсного выхода делителя6 частоты подается ца ФФН 2 и первыйуправляющий вход усилителя-формирова.теля 5, При этом ФФИ 2 осуществляетперенос одной строки зарядов из СН14 в верхний регистр 16 и иэ СП 5 внижций регистр 17, а усилитель-форми.рователь 5 формирует строчный гасящий импульс. За время, Соответствую"щее длительности прямого хода кадра,содержимое СН 14 и СП 15 ПЗС-матрицы1полностью выводится через верхний16 и циъций 17 регистры ц усилитель"формирователь 5 на выход 3.Усчройство имеет три режима рабо 1 - режим регистрации одиночных,стробируемых выборок.2 - режим покадрового стробирова"ния периодических иэображений.3 - непрерывный режим,В режиме регистрации одиночных выборок переключатель 10 устанавливается в положение "Запуск", а на управляющих шинах счетчика 9 операторомсоответственно устанавливается, например, на шинах 25, 27 код выбранного времени задержки Т 1 Ф О, на шине26 - код требуемой длительностистробимпульса Тст р, Ф О. До приходапо шине "Запуск" запускающего импуль.са (см.фиг.4,а ) на выходе блока запуска 8 установлен уровень "О" (см,фиг,4, б), который блокирует работусчетчика 22 и на выходе элемента И20 (счетчика 9 ) также установлен нулевой уровень, который, н свою очередь це препятствует работе дглцтеля 6 частоты. На выходе счетчикатакже установлен уровень "О (си,фиг,4, в), т.е. ца ФФН 2 поступаетнулевой уровень, разрешающий переносзарядов иэ СН 14 и СП 15 в регистрь16, 17 с тактовой частотой, поступающей с иннерсного выхода делителя 6частоты (см.фиг.4, г), прямой выходкоторого соединен с ФФН 3 и разрешаетперенос зарядов из регистров 16, 17тактовой частотой задающего генератора 4. Таким образом но время ождпания запускающего сигнала ПЗС-матрица1 установлена в режим непрерьньх пгреносон зарядов иэ СН 14 н верхнийрегистр 16 и иэ СП 15 н иж регистр 17. Усилитель-формцронате 5н это время заблокирован ургиц:ч "О"с выхода счетчика 7 и ца ныход устройства поступают только цергь:сицхросигаль(см.фиг. 7, д),При поступлецц пускового сигца;,по шинеЗапуск оц через пегк.чд- тель 10 поступает на первый вход блока 8 запуска, на выходе которог- угтананлинается уровень (см.фцг.4,б), разрэающй работу счгтчик 22.После того как счетчик 22 сосчитаетнеобходимое число импульсов, соответствующее заданному на пиах 25 и 27коду на его прямом выходе устанавливается уровень "1" (см.фцг.4,е), разрешающий работу счетчика 21, а ца егоинверсном выходе устанавливается уровень "О", который блокирует прохождение тактовых сигналов с задающего генератора 4 через элемент И 19 цасчетный вход счетчика 22. После тогокак счетчик 21 сосчитает необходимоечисло импульсов, соответствующее заданному на шине .26 коду, на его ин-.версном выходе устанавливается уровень "О" (см.фиг.4,ж), который блокирует прохождение тактовых сигналовчерез элемент И 18 на счетный входсчетчика 2. На выходе элемента И 20(см.фиг.4 з). Поскольку коды на ш-нах 25, 27 совпадают, на выходе элемента 24 сравнения формируется импульс, который устанавливает на выходе счетчика 23 код, совпадающий скодом на шине 25.До момента появления строб-импульса ПЗС-матрица 1 работает так же,как и По прихода запускающего импульса. Гтроб-цмпульс устацавлицает СП5 ПЗС-ма грицы 1 и режим накопления,5а СН 14 н режим обеднения при котором Формирования заряпов от световогоизображения практичегки не происходит и блокирует работу делителя 6 частоты, т.е. прекращает переносы (см.фиг,4,и,г). Положительцьй Фронт от.строб-импульса разблокировьвает счетчик 7, ца вьдходе которого сразу по с окончании строб-импульса появляетсяуровень "1" (см.фцг.4,в), поступающий .д второй управляющий ход усилителя-формирователя 5. Так как делитель 6 частоты ца время строб-импульса эаблокирона, то ца выходе усилитсяормроватгя 5 в это время формируется сццхросигцал, превышающийдлительность гтроб в импуль на времяобратного хоПа строчцой развертки;гь.г.4,к), т.е. ца ,реня переносазря;дов иэ перньх строк ГН 14 и СП 15 25 ; верхний 16 и цижи 17 регистры сог-.етствео, Пгрецог зарядов нозобцовляетс я сразу же погле прекращениястроб-имцул,га, цо при этом усип 1 тел,-1 орьирона тел5 уже ра эблокиро- З цац и ца ньходе 13 появляется информ,цня, накопленная н ГП 15 ПЗС-матриць 1 ца время строб-и.пульса, т.е,вразитцье заряды, образовавшиеся засчет воэтействия а СН 14 и СП 15гЬтоного сигд цри переносах, .5з,ло вьгчитаютгя н угцлцтеле-формирователе 5, При выносе зарядов работает делитель 6 частоты и счетчик 7раэблокировац. Поэтому но время пря 4 О мого хода кадра при обратцом ходестроки на выходе усилителя-формирователя 5 формируются строчные синхроцмпульсы, ранцые по длительцогти времеци переноса цэ СН 14 илц СП 15 одной строки. Вынос информации продолжается до тех пор, пока счетчик 7 несосчитынает требуемое число, равноечислу строк н кадре, и заблокируетвновь (см.фиг.4,в). По отрицательному Фронту сигнала с выхода счетчика7 осуществляется сброс блока 8 запуска (см. фиг.4,б) устройство устанав-ливается в исходное состояние и готово к регистрации следующей выборки.Если длительность строб-импульса(см.фиг,4,з) совпадает с длительностью высвечивания импульсного изображених, то при такой работе устройства реализуется режим формронания5 13732 сигналов от одиночного импульсного иэображения устройства-прототипа.В режиме покадрового стробирования периодических иэображений переключатель также замкнут на шину Заа 5 пуск", а счетчик 9 кодами на шинах 25, 26, 27 устанавливается н,такой режим, что при кажом запускающем импульсе время задержки изменяется на неличинУ Т от Таа до Тэадт,е. на шине 25 устанавливается код, соответствующий ТФ О, на шине3 а Мин26 - коддлительности строб-импульса Тгрок 0. В исходном положении на выходе счетчика 23 устанавливается код, равный Т. После каждого строб" щпульса - запускающего импульса (см. фиг.4,л) - код на выходе счетчика 23 увеличивается на единицу (см.фиг.4,м); При равенстве кодов на выходе счетчи" ка 23 и на шине 27 Тпосле поступления строб-импульса счетчик 23 устанавливается в исходное состояние 25 импульсом, поступающим с элемента 24 сравнения, т,е. на выходе счетчика 23 устанавливается код, равный коду на шине 25 Тщ . При следующем строб-импульсе (запуске устройства) устройство начинает работать вновь с Т а А,н и т.д. до тех пор пока не прекратится подача пусковых импульс в.В непрерывном режиме переключатель 10 устанавливается в положение Работа", в качестве чего может быть использован источник питания. При подаче по шине "Работа" управляющего напряжения на соответствующий вход блока 40 8 запуска на его выходе устанавлива-" ется единичный уровень (см.фиг.4,н).Счетчик 9 устанавливается в режим, а требуемая длительность строб-им 45 пульса Т ,6 0 задается оператором.Тогда при йоложнтельном перепаде на .эыходе блока 8 запуска и на выходе счетчика 9 появляется строб-импульс (см.фиг.4,о) и процесс повторяется, как и в первом режиме работы. После того как счетчик 7 сосчитает полное число строк в кадре, на его выходе формируется отрицательный перепад (см.фиг.4,п), по которому на выходе блока 8 запуска формируется отрицательный перепад (см.фиг.4,н) короткий отрицательный импульс сброса, после которого процесс повторяется. 92 6В изобретении ТВ-сигнал отличается от стандартного нида представленияТВ-сигнала, принятого в телевидениикоторый в данном случае не являетсяобязательным, так как достаточно отделить строки и кадры друг от друга,синхросигналами, длительность которых определяется временем переносаодной строки в,регистр для строчногосинхросигнала и длительностью стробимпульса для кадрового синхросигнала, и является минимально возможнойдля достоверной регистрации, Реальнов прототипе период кадра при регистрации одиночных иэображений составляет О мс для ПЗС-матрицы типа200 ЦЧ, в изобретении оно может бытьуменьшено до 7 мс,Амплитуда ТВ-сигнала на выходе верхнего А 6 и нижнего А регистров ПЗС-матрицы есть сумма амплитуд ТВ" сигнала, образонанного н СН и СП до появления строб-импульса А и Ас, но время переносов (очистки) ТВ сигнала, образованного н СН и СП во вРемЯ стРобимпУльса А,6 и А си ТВ-сигнала, образованного н СН и СП после строб"импульса во время прямого хода кадра А д , н А сд, п,Аь = Асн,п + Аен.об + А сн.йм Ан = А сп.пАся. нан + А сп, .Амплитуда ТВ-сигнала на выходе усилителя-формирователя 5 с учетом того, чтс за счет синхронной работы СН и СП и одновременного проецирояания регистрируемого изображения на обе секции Асн, фф Ася,и Асн. л.в .А сн д равна.: Абак (А са. как Аск,обаПроисходящее в данном случае снижение динамического диапазона устройства эа счет величины А6 незначи" тельно и не превышает 53,Ф о р м у л а изобретения Устройство для формирования сигна ла изображения, содержащее объектив, формирователь фазных напряжений (ФфН) секций, первый ныход которого соединен с входом управления секцией памяти матрицы приборов с зарядовойсвязью (ПЗС), вход управления нижним регистром которой соединен с выходом ФФН регистров, первый выход ПЗС-мат" рицы соединен с первым информациоя7 13 1ным входом усилителя-формирователя, выход которого является выходом устройства, первый управляющий вход соединен с инверсным выходом делителя частоты и входом ФФН секций задающий генератор, выход которого соединен с входами ФФР регистров, делителя частоты и счетчика времени задержки, управляющий вход которого череэ блок запуска соединен с входом переключателя, входы которого являются входами первой и второй управляющих шин устройства, выход счетчика. време. ни задержки соединен с управляющими входами делителя частоты и счетчика прямого хода кадра, прямой выход делителя частоты соединен с управляющим входом ФФН регистров и тактовыми входом счетчика прямого хода кадра, ол и ч а ю щ е е с я тем, что,73292с целью повыщения достоверности формируемого сигнала одиночных световых иэображений, в него между объективом 5и ПЗС-матрицей введен светоделитель, выход счетчика времени эадержки сое" динен с входом ФФН секций, второй выход которого соединен с входом управления секций накопления ПЗС матрицы, выход ФФН регистров соединен с вхо-, дом управления верхним регистром ПЗС матрицы, второй выход которой соеди" нен с вторым информационным входом усилителя-формирователя, второй уп равляющий вход которого соединен свыходом счетчика прямого хода кадра и входом блока запуска, а управляющий вход счетчика времени задержки является входом третьей 20 группой управляющих шин устройства.13732 У 2 Ричм рвисщрацци сдаиоиых сароируемых Выборок Ь 7,кол вг,ниб ГП иооооЕние Пврснос бар и и=с 7 Г х) ой(:а корд Г Нблрбрьдиьй рбжим Составитель В, Лапшехред М.Дидык Редактор Т. Зубкова орректор В. Ги Подписм Закаэ 21 комитета СССи открытий ушская маб Проиэводственмо-поли 1 рафическое предг.рм. 1 не, г. Ухород, ул, Проектная,Т;,раж 57НИИПИ Государственногопо делам иэобретений3035, Москва, Ж,Ьж Зь ни л,ол до и чютюр нЯро 6 берхний 1 Г