Фотоэлектронный преобразователь

)5 Н 04 И 5/3 САНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕЛЬСТБ К АВТОРСКО ерно- изический тенин и. П.В.Ш 4) ФОТОЭЛЕКТРАТЕЛЬ И ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР(56) Яецоп С.Н., ЪеЕ 013 Е.й, А 1-ЗОИЛ-Я11 пе тееч зоп 1 оггпаСгсцтз, 1976, Ч-Ясапу ЕХ., Товрзетт М.Е., тате Сапега тог тпе 525 т. 1 ЕЕЕ-Л о 1 ЗоЫ-Яса",е 1, М 1, р. 115-121, ОННЫЙ ПРЕОБРАЗО(57) Изобретение относится к технике телевидения и может быть использовано для регистрации случайных импульсных изображений, Цель изобретения - повышение чувствительности и разрешающей способности, Преобразователь содержит фоточувствительный блок синхронизации, блок 9 коммутации, блок 6 запуска, блок 5 записи, датчик 3 помехи и источник 2 излучения, Фотозлектронный преобразователь позволяет обеспечить режим преобразования. изображения, сопровождаемого мощной импульсной помехой, без сбоев и потери информации путем управления фоточувствительным блоком на ФМЗС после прохождения помехи. 1 з,п, ф-лы, 7 ил.10 т и 35 40 50 Изобретение относТгся к технике телевидения и может быть использовано В системах регистрации оптичес(их излучений случайных однократных и юГгульсньгх изображений на основе фоточувствительной матрицы с зарядной связь)О (ФМгЗС),Цель изобретения - повьгше)гие чувст вительности фотоэлектронного п;,еобразо вателя,На фиГ. 1 предсавлена структурна) схема фотоэлектронного преобразователя; на фи 2 - функцгОна).Ная схема блока записи сигнала; на фиг. 3 - функциональная сх 8 ма блока запуска, на фиг. 4 - функциональная схема блока синхронизации; на фиГ, 5 - функЦиональнаЯ схема блока ком мутации; на фиг. б - функционадь)Вд схема блока формирования фаз; на фиг. 7 времснные диаграмма сигналов,Эотоэлектронный ГреэбразоВа 18 дь сс держит фоточувстВитедьный Одокгс фого. чувствительной микросхема с зарядовой сВЯзьк) (ФМЗЦ, Оптиче.:ки связсгнный с источником 2 излучения с пОмехОЙ т, Датчик 3 помехи, блок 4 управления, сос)оящий из блока 5 записи и блока б запуска, блок 7 формглрования частот, блок 8 синхронизации, блок коммутации, первый, втсрой и третий блоки 10 - 2 формирования фаз, Первый, второй и тззтий входы фоточувст- ВительнОГО блока 1 яв)як)тся входами управления выходным регистром (ВР) ФМЗС, четверть)й, пятый и шестой входы фоточувствительногс блока 1 являются входами управления секцией памяти (СГ) ФМЗС. седьмой, восьмой и девятьй зходы фоточувствительного блока 1 явля Отся входами управления фоточувствительной секциеи накопления (СН) ФМЗС,На фиГ, 7 исполь:)Ованы слеДук)щие Обозначени 1 г: гстрчастота ледбвания строк; Ь 1 - тактовая частота при выносе заряда ВР; 11 т 2 - тактовая частота при построчном сдвиГ 8 зарядов иэ секций памяти (СП) и в ВР (Гт 2Тт), Ттз - тактовая чаСтота для организации ускоренной перезаписи массива зарядов из секции накоггления (СН) в СП в режиме "электронный затвор" (112 - ГТЗЫ 11); П - КОЛИЧЕСТВО фаз ДЛЯ ДВННОГО типа ФМЗС; М - количество строк изображения, формируемого ФМЗСФотоэлектронный преобразователь на ФМЗС работает следугогцим образом,Блок 7 формирования частот вырабатывает на своих выходах импульсы, синхр)низирующие работу преобразователя (фиг, 7 а,б,в), изображающие сигналы соответственно на первом, втором и третьем выходак блОка 7,Исто . Ник 2 излучения вырабатывает имгудьс излучения Ф(диаграмм д фиг, 7), со- ГРОВОжДаЕМЫЙ МОЩггвй ЭЛехтРОМаГНИтНОй помехой 1)ЬИГ. 7 г). Датчик 3 помехи преобразует энергию помехи в импульс логической единицы на своем выходе (фиг. 78), По этому импульг:у блок 5 записи (фиг, 2) Выставляет На ПЕг)ВОМ ВЫХОДЕ ПСТВН)гиад УРОВНЯ ДО- гической единицы (фиг. 7)к), задаваемый на третий входретьего блока 12 формирования фаз. Под действием .11 Ниого иглпудьс: блок 12 фо 1)41Ования фаз выГтэвляег на св:)их выходах си, нады, од дейсгвиегл котосгыхфоточувс) РТе.ЬНОЙ СН фоточувствительного блока 1 проискдит сбор зарядов,ГозДанньгх ь СН бока 1 ПОД действиегл излучения (1), т,е, фг)точу)Ствительный блок 1 переводится В р 8 жим накопденг 1 я заояда, ПРОГгОРЦИОНаДЬНОГ ГгОДВЮЩЕМУ ИЗДУаеНИЮ Фг",ЛгЛтедЬНОСТЬ даННОГС овжИМЗ Гнак ОПрЕ- деляет блок б загуса (фиг, 3), формирующий задержку загу:ка блока 8 синхоонизации по отношзниго к импульсу электромагьИгной полехи, Кроме того, по импульсу на первом выходе блока б запуска (диаграмма 3 на ;ИГ. 7) блок записи 5, фор- МИгя На ВТОРОМ ВЬ(ходе СИГНВЛ ГгогичеСКОЙ ед)Ницы (фи-, 7 Н), устанавливает второй олок 11 фор Гирования фаз в,абочее состояние, чго исдюаает Возможность накопления до прихода импульса теплового заояда в СГг,При по.",гВгигл догЗ)(гггельного пер 8- пада нз трегьем выходе ,фггг. 7 к) блока 8 синхронизации на первом выходе блока 8 синхронизации устанавливается уровень логической единиць ,фглг, 7 д), подтверждающий ДЛЯ б/1 ока,4 коммутации )ежигл построчноГО сдвига и сброса неинформативного заряда, а также блокирующий по вторим входам блоки 5 и Г, в Оезультате чеГО на перВых выходах блоков 5 и б гОтеьгциал падает до уроВня логическо) Нуля (фиг, 7 ж и 3 При наг)и вил на третьем выходе блока 8 синхро- НИЗаЦИИ ПОГВНЦИада .)ЬгСОКГО ЛОГИЧВСКОГО уровн,-. (диаграмма к наг), на вгорых входах блоков 11 и 12 формирования фаз устанавливается сигнал логической единицы, и под действием тактовых импульсов, задаваемых на пер.)ые Входы олоков 11 и 12 (фиг. 7 Н) С третьеГО Вьходя блОка (г)О)мировэния частот (фиг, 78) через блог: 9 коммутации, на вьходах блсов 11 и 12 формируется последоватсдьног",гь импульсов, под дейстьием кг)тсООй ОсуществхЛетпя перенос из СН В .П бдог(а 1 накопденн)Гв в СН масс,=а зарядов. В КОЛИЧВСГВО )ЛгтуЛЬСОВ, Ггоптупаго" щих с второго выхода блока 9 коммутации (фиГ. 7 Н) на ВОрОЙ вход блошка 8 синхрони зации, подсчитывается первым счетным элементом 13 блока 8 синхронизации. Когда число этих импульсов будет соответствовать переносу всего массива накопленных зарядов, то на выходе первого счетного элемента 13 блока 8 появляется сигнал логического нуля (фиг. 7 к). запрещающий перенос зарядов из СН в СП фоточув"теительнога блока 1,Пе. Ле окончания режима перезаписи массива зарядов из СН в СП происходит режим переноса фатогенерированных зарядовых пакетов из секции памяти на выход фоточувствительного блока 1. С третьего выхода блока 9 на второй вход второго блока 11 формирования фаз поступают имг;ульсы (фиг. 7 о) с частотой следования, равной частоте выноса строк из СП блока 1. Пад действием каждого такого импульса прои- ходит перекос одной строки фатогенерираванных зарядов из СП в ВР, Перенос зарядов из ВР на выход фоточувствительногоо блока 1 может происходить при задании на второй вход блока 10 потенциала уровня логической единицы с первого выхода блаха 9 коммутации, на котором формируется логический сигнал, инверсный по атнагаан:., а к логическому сигналу (фиг, 7 а) на третьем выходе блока 9 коммутации, Перенос заядов из ВР блока 1 осуществляется пад лей ствием импульсов, вырабатываемых первым блоком 10 формирования фаз на своих первом, втором и третьем выходах (диаграммы и, р, с на фиг. 7) синхронна с тактовыми импульсами, частотой следава. ния тт 1, задаваемыми с первого выхода блока 7 на первый вход блока 10 (фиг. 7 а). Затем число выносимых строк подсчитывается третьим счетным элементом 15 (фиг, 4) блока 8 синхронизации, Когда эта число станет равным М, состояние счетного элемента 15 изменяется и напряжение на его первом выходе снижается да уровня логического нуля (фиг, 7 л). Поступая на третий вход блока 9 данный сигнал логического нуля запрещает прохождение импульсов на второй вход второго блока 11 формирования фаз (фиг. 7 о). Поступая на второй вход блока 5 записи, перепад напряжения нэ первом выходе блока 8 синхронизации вызывает падение напряжения на втором выходе блока 5 и перевод блока 5 в начальное состояние. Через время Т после окончания режима накопления происходит остановка рабаты счетного элемента 14 блока 8 синхронизации. Затем преобразователь переходит в начальное состояние и готов к новому циклу преобразования входного излучения. Таким образом мертвое время преобразователя Т определяется интервалам ат момента запу 30г,ЪЬоО ска преобразователя по сигналу помехи фи до момента окончания выноса фотозарядов из фоточувствительного блока 1 (фиг. 7 о),На диаграмме Т (фиг, 7) показан выходной сигнал на выходе фаточувстви тельного блока, саатвегству,ощий одному 1-му элементу пространственного разложения входного патока излучения матрицей детекторных фоточувствительных элементов фотачувствительнага блока 1 на ФМЗС. Выходной сигнал саз 1 ржит слец 1 лащие составляющие; составляющую, определяемую чувствительностью соответствующего детекторного элемента, У,., сас авля а;,.с.апредл яемую накаплениемтергяагенепированнага заряда, л, шумаву О составляющую, возн 1 кающуО пои накопле;ии терял-.енериръзаннага з:-аяда, УшьВеличина 1 едг 1 ген рнрп аннага заря"да О при отсутствии внеоней засветки определяется прежде всего тег ловым током Ь, интегрируемым едини,ным фотсчувствительным элементам за время кадра т. по формулег= ст г,гд-":.,- заряд элдк г.,ь саатвет.гв" 1 с различным временемг; меняв; ся и уседьеннае атнаыение сигналушум пд всему инфармац лоннаму палОФМЗС па формуле-=д, РГде бм усредненное ананаие ье ичины максимальнаго пакета сигнального х ммлент: О- го зааяда единнчнага фоточувствительного элемента ФМЗС -о фоточувствительному пал:а.4 п Кроме того, т спределяет и значен:,.е ,порога обнаружения ФМЗС, равное для идеальнага вых. .Ога усилителя и отсутствия потерь заря,.,а при переносе) О.Вероятность регистрации пространстьенного распределения импульсов излучения без сбоя можно аассматривать в первом приближении для предлагаемого и известнога преобразователей как вероятность гоявления импульса излучения в момент стадии накопления фотозаряда в блоке ОМЗС при установленных в статический режим секциях ФМЗС и их электроннага абрам. ения Ро"Т,.: / т где т, - время одного кадр55 Палож .,: лы ый эффект устройства заключается в уменьщении вероятности сбоев и потери инфар,лации прч регистрации импульсных изображен:й более чем в 4 раза и зависит от типа ьОЗС, уменьшении "мерт- вага" времени;и рабате как в ждущем, так