Фотоэлектронный преобразователь
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. Фотоэлектронный 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.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)ю Н 04 И 5/30
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Я
С
Ы
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТБУ (21) 4465480/09 (22) 25,07,88 (46) 07,12.91. Бюл. М 45 (71) Московский инженерно-физический институт (72) А.А.Краснюк, В.Я,Стенин и П.В.Шевченко (53) 621.397(088.8) (56) Seguln С.Н., Zlmany ЕХ., Tompsett M.F., Fuls Е.N, All-Solid-State Camera for the 525
11пе television format. 1ЕЕЕ-J of Solid-Я а".е
Circuits, 1976, V-Sc-11. Гв 1. р. 115-121, (54) ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛ Ь
„„SU „„1697273 А1 (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.
Изобретение относится -; re>;Hике телевидения и может быть использовано B системах регистрации оптичес<их излучений случайных однократных и имг!ульснь»< изображений на основе фоточувствительной матрицы с зарядной связь!О (ФМЗС).
Цель изобретения — повыше>в4е чувствительности фотоэлектронного и;, eo6p833" вателя, На фиГ. 1 предс-Гэвленэ стру!<зурна>! схема фотоэлектронного преоб>разователя, нэ фи! 2 — функционал!.Ная сх6148 блока записи сигнала; на фиг. 3 — функ,i I,>siaльная
c> Держит фоточувстВит6льный ОВОк Нс! фОГО чувствительной микросхема = "-801--äoeoé связью (Ф М -> C), Оптически связс!". .н ый с источникОм 2 излучения с ПО IexoA 7((, Датчик 8 помехи, блОк 4 упраВЛ6НИЯ, сос:Оящий из блока 5 записи и блока 6 запуска, блок 7 форм!4ровэния частот, блок 8 синхраниза6R0K коммуT8$14I;I, oepablA, BTcipGA третий блоки 10 — !2 формирования <раз. Первый, второй и трэтий входы фоточувстВительнОГО блока 1 яв!Iя К1тся входами управления выходным регистром (BP) ФМЗС, четвертый, пятый и шестой 1!ходы фоточувствительногс блока 1 явля10тся Входами управления секцией па, яти (Äi;) ФмЗС. седьмОЙ, ВОсьмОЙ и дее1ять!Й Зходь! ч)Ото«у!1ствительного блока 1 явля отся входами управления фоточувствительной: секциеи накопления (СН) ФМЗС, На фиг, 7 использованы следуюьцие ОбозначенИ11: cTP ЧЭСТОТЭ ЛЯДОВЭНИЯ строк; 1T1 — тактовая частота при Выносе ЗаРЯДа ВР; 1т2 — таКтОВаЯ Чаатата ПРИ ПОстрочном сдвиГ8 зарядов из секц4Й памяти (СП) И В BP (Тт2 < ft !), тЗ TBKTOBaff ЧЭС ГОТЭ ДлЯ ОРГанизаЦии УскОР81114ОЙ пеР838Г1иси массива зарядов из секции нa. Фотоэлектронный преобразователь НЭ ФМЗС работает следующим образом, Блок 7 формирования частот вырабатывает на своих выходах импульсы, синхр >!4изирующие работу преобразователя (фиг, 7а,б,в), изображающие сигналы соответственно на первом, втором и третьем в» 2 ." "> >«, 35 4С 4Г 1:: Исто:-. Ник 2 излучения вырабатывает имГ!ульс излучения Ф (Диаграмм Д фиГ, 7), со Г:ровождаемый мощной электромагнитной помехой !1 vpOBI4ÿ логической ед..н1цы (фит. 7>К1, BaäaBaåf4ûA на третий Вход третьего бrloK8 12 формировэния фаз. Под действием .11Hfforo (И14пульс : блок 12 ф01!11!!!ЗОВ"4!4!<Я II!83 вы! тавля81- нэ ("ы (Выходнх си, !44ды 1!Од деи<,твие(4 кото 1!ых Id o! Оч /Вс1 Ри 8 . ьнОЙ (Н фотОчу(4стви тель гого блоха 1 происх<1дит сбор .Зарядов, СОЗДэннь!х ь СН блока 1 ПОД Действие!4 иЗлучения , 1,= . фоточувствь, ельный блок 1 переводится В р«8жим нэкоплен14я 380яда, прогюрционального подающему идолу-!ездию Ф, ДЛИТЕЛЬНОСТЬ даННОГС рЕжИМЭ (4а!(ОПрЕделяет блок 6 запуска (фиг, 8), формирующий задержку зэгу ка блока 8 синхронизации по отно!! 314и!о к и.4пульсу электро(18Г1-,итной по!48хи. Кроме того, по импульсу на первом Вь!Ходе блока 6 запуска (диаграмм 3 на,(;ИГ. 7) блок записи 5, форМИРУЯ Н 3 В ОРОМ Bb(XOPB СИГНЭЛ Г!ОГИЧ8СКОЙ единицы (фи-, /н), уст;-.HBBBI4886T второй блок 11 формирования фаз в,:;абочее состояние, чго ис«лю !эет Возможность накопления до прих !Да импульса теплового заряда В СГ1, П рИ (10.". В!!РНИИ ПОГ!О>Г«хтел Ь НОГО Пер8 падэ на .!реп e :i Bb»;;1 6,11,ГГ 7к) G.тока 8 син>- ронизации 48 Г18ОВОМ выходе Олока 8 синхронизации устЭHBBë .4вается уровенb логи (вской един,1ць, ф14Г, 7л), подтверждающий д(1Я б>лока .4 KoMI4> тэции ре>(<14М построчноГО сдвига и сброса неинформативного заряда, :1 также блокиру!О!ци:4 по вторим входам. блОки 5 и <., в Оезультэте чеГО на перВых выходах бло:;:.QB 5 и 6 I,oтTенциал падает до уровня логического нуля (фиг, 7ж и 3), При нали 4и!4 на третьем выходе блока 8 синхронизации по Ген циала .1Ь1сокого ЛОГическОГО уровн:-. (диаГрэмма к на <р1,, I), i4a 8fopbi>< входах блоков 11 и 12 формирования фаз устанавливается сигнал логической единицы, и под действием тактовых импульсов, задаваемых нэ пер. ые Входы блоков 11 и 12 (фиг. 7Н) (третьеГО B«IKoä. - блОка; формирования чэ стот (фиг, 78) через бло1: 9 коммутации, на I b» 1 .! ; Олока 1 накопле>41!ОГ(> В 1 H масс! >=3 38РЯДОВ. В количес ГВО I : 4пУльсОВ, Г(ОСTУпэlо" ! Цих с второго выхода блока 9 коммутации (фиг. 7Н) на Второй вход блока 8 синхрониэации, 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. 7к), запрещающий перенос зарядов из СН в СП фоточув"теительного блока I, Пе ле окончания режима перезаписи масси-!а зарядов из СН в СП происходит режим переноса фо.гогенерированньгх зарядовых пакетов из секции памяти на выход фоточувствительного блока 1. С третье.о выхода блока 9 на второй вход второго блока 11 формирования фаз поступают имг;ульсы (фиг. 7о) с частотой следования, равной частоте выноса строк из СП блока 1. "ion действием каждого такого импульса проиходит перенос одной строки фотогенерированных зарядов из СП в BP. Перенос зарядов из ВР на выход фоточувствительного блока 1 может происходить при задании на второй вход блока 10 потенциала уровня логической единицы с первого выхода блока 9 коммутации, на котором формируется логический сигнал, инверсный по отно«вон::; о к логическому сигналу (фиг, 7о) на трет.-ем выходе блока 9 коммутации, Перенос за;.«ядов из BP блока 1 осуществляется под лей ствием импульсов, вырабатываемы „ первым блоком 10 формирования фаз на своих первом, втором и третьем выходах (диаграммы и, р, с на фиг. 7) синхронно с тактовыми импульсами, частотой следования 1т1, задаваемыми с первого выхода блока 7 на первый вход блока 10 (фиг. 78). Затем число выносимых строк подсчитывается третьим счетным элементом 15 (фиг, 4) блока 8 синхронизации. Когда это число станет равным М, состояние счетного элемента 15 изменяется и напряжение на его первом выходе снижается до уровня логического нуля (фиг, 7л). Поступая на третий вход блока 9 данный сигнал логического нуля запрещает прохождение импульсов на второй вход второго блока 11 формирования фаз (фиг. 7о). 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 работы 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 интервалом от момента запу30 г,. Ф vid ска преобразователя по сигналу помехи фи до момента окончания выноса фотозарядов из фоточувствительного блока 1 (фиг. 7о). На диаграмме Т (фиг, 7) показан выходной сигнал на выходе фоточувстви тельного блока, соотвегству,ощий одному I-му элемен-! ó пространственного разложения входного патока излучения матрицей детекторных фо-:. o÷увствител ь н ых элементов фоточувствители.-ного блока l на ФМЗС. Выходной сигнал со з 1 ржит след«лощие составляющие: состав ляющую, определяемую чувствите» ьностью соответствующего детекторного элемента, «/,,, сос авляю..;,.г.„опредл яемую накоплениемтер»".Огенепированного заряда. «»!, шумовую составляющ; Ki возн1 кающую при на ко па 8;и,-«терм.-. » 8 -:,,ри рова н н«о» с ..: Ояда, ушь Величина тео».,"«ген зрирс нного заряда О» при отсутствии внешней засветки определяется прежде всего тегловым током Г», инте-рируемь м едини,ным фотсчувствительным элементом за время кадра т«» по формуле г =ql» г;;, гд ц — заряд эдак»«-..:,:-., 6 cooTBGT i 8!: i с различным временем г.: меняв«ся и ус;;ед«.энное отноыение сиги-r!.fv yv, .1д вс8му информац40н.«ом « пол :0 ФМЗС по формуле -2 - =д Р »pe & усредненное значение ье;::ичины максимального пакета сигнального ..::, «ивалент: «ого заряда един.:,чнога фоточувствительного элемента ФМЗС -о фоточувствительному пал:о. и Кргме то -о, «» спределяет и значен:,. \ ° порога обнаружения ФМЗС, равное для идеального вых.«,:.,;.Ого усилителя и QTc) тствия потерь заря, а при переносе) Q. Вероятность регистрации прастранстьенного распределения импульсов излучения без сбоя мож;«О Оассматривать е первом приближении для предлагаемого и из "естного преобразователей как вероятность r;оявления импульса излучения в момент стадии н "Koïf!åÿèÿ фотозаряда в блоке ОМЗС при установленных в статический режим секциях ФМЗС и их электронного обрамления Ро"--Т,.: / тк, где гк — время одного кадра, Погож..;:=ль« t;<й эффект устройства заключается в уменьц.енин вероятнос»и сбоев и потери инфарь«ации прч регистрации импульсных изображен :й более чем в 4 раза и зависит от тига сУЗС, уменьшении "мертвого" времени;..«и работе как в ждущем, так и в автоматическом режиме в il,5-3 раза и повышении пороговой чувствительности, Формула изобретения 1, Фотоэлектронный преобразователь, содержащий фоточувствительный блок с зарядовой связью, первый, второй и третий блоки формирования фаэ, блок коммутации, блок синхронизации, блок формирования частот, при этом выходы блоков формирования фаэ соединены с соответствующими входами фоточувствительного блока с зарядовой связью первый, второй и третий выходы блока коммутации соединены соответственно с вторым входом первого блока формирования фаз, второй и третий — с первым и вторым входами второго блока формирования фаэ, BTGpOLtt выход блока коммутации соеди нен также с первым входом третьего блока формирования фаз и вторым входом блока синхронизации, первый, второй и третий выходы блока синхронизации соединены соответственно с третьим, четвертым и пятым входами блока коммутации, третий выход блока синхронизации соединен также с вторым входом третьего блока формирования фаз, первый, второй и третий выходы блока формирования частот соединены соответственно с первым входом первого блока формирования фаз, с первыми входами блоков синхронизации и коммутации, третий выход — с вторым входом блока коммутации, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности в него введе5 ны датчик помехи и блок управления, при этом третий выход блока формирования частот и первый выход блока синхронизации соединены с первым и вторым входами блока управления, третий вход которого соединен 10 с выходом датчика помехи, первый, второй и третий выходы блока управления соединены соответственно с третьим входом третьего блока формирования фаз, третьим :,ходом второго блока формирования фаз и третьим 15 входом блока синхронизации, 2, Преобразователь по и. 1, о т а и ч а юшийся тем, что блок управления состоит иэ блоков запуска и записи, причем первый вход блока запуска является первым входом 2О блока управления, вторые входы блоков запуска и записи объединены и являются вторым входом блока управления, третьи входы блоков запуска и записи объединены и являются третьим входом блока управления, пер25 вый и второй выходы блока записи являются первым и вторым выходами блоков управления, первый выход блока запуска соединен с первым входом блока записи и является третьим выходом блока управления. 1697273 1697273
