CS245111B1 - Linear image scanner connection - Google Patents
Linear image scanner connection Download PDFInfo
- Publication number
- CS245111B1 CS245111B1 CS842398A CS239884A CS245111B1 CS 245111 B1 CS245111 B1 CS 245111B1 CS 842398 A CS842398 A CS 842398A CS 239884 A CS239884 A CS 239884A CS 245111 B1 CS245111 B1 CS 245111B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- resistor
- image sensor
- linear image
- circuit
- input
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 9
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 abstract description 5
- 238000000053 physical method Methods 0.000 abstract 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 1
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
Abstract
K obrazovému snímači je zapojen zavádě cí obvod pro zavedení stejnosměrné pomocné složky odstraňující chybu, která se zanáší při vyhodnocování promítaného předmětu v důsledku posuvu stejnosměrné ú- rovně obrazového signálu. Zaváděcí obvod je přes spojovací obvod spojen s obnovovacím obvodem pro vytvoření obnovovacího napětí. Toto proměnné napětí postupně narůstá a tím omezí pokles obrazového signálu na počátku obrazového snímače. Snímač je využíván v aplikacích, kde je zapojení používáno pro měření fyzikálních rozměrů předmětů.A bootloader is connected to the image sensor circuit for the introduction of DC auxiliary the error removal component that is clogged when evaluating the projected object due to the shift of DC the video signal. Boot circuit it is connected to the recovery circuit via the connection circuit a recovery circuit Tension. This variable voltage gradually increases thereby reducing the drop in the video signal at the beginning of the image sensor. The sensor is used in applications where it is wiring used for physical measurements dimensions of objects.
Description
Zahojení se týká zapojení lineárního obrazového snímače sestávajícího z řady fotocitlivých polovodičových prvků a pomocných obvodů pro zpracování obrazového signálu.The healing relates to the connection of a linear image sensor consisting of a series of photosensitive semiconductor elements and auxiliary circuits for image signal processing.
Obrazový signál, který je akumulován v prostoru fotocitlivých prvků, se přepisuje pomocí ovládacích signálů do pomocných registrů, ze kterých je tento signál postupně vybírán a v sériovém tvaru se přivádí na výstup lineárního obrazového snímače. Funkce lineárního obrazového snímače je popisána v literatuře, a proto není dále uváděna, stejně jako není uvedeno napájení snímače a odpovídající časové průběhy napájecích signálů.The image signal, which is accumulated in the space of the photosensitive elements, is transcribed by means of the control signals to the auxiliary registers, from which the signal is gradually selected and is output in series form to the linear image sensor. The function of the linear image sensor is described in the literature and is therefore not further described, as is the power supply of the sensor and the corresponding waveforms of the power signals.
Na základě řady pokusů s lineárním obrazovým snímačem byly zjištěny negativní závislosti, které zhoršují rozlišovací schopnost snímače. V závislosti na počtu osvětlených fotocitlivých elementů se posouvá stejnosměrná úroveň obrazového- signálu. Další negativní vlastnost dosud známých zapojení spočívá v poklesu obrazového signálu na počátku obrazového snímače sériovým převodem v klopných obvodech.Based on a series of experiments with a linear image sensor, negative dependencies were found that impaired the resolution of the sensor. Depending on the number of photosensitive elements illuminated, the DC level of the video signal shifts. Another negative feature of the hitherto known circuitry is the drop in the image signal at the beginning of the image sensor by serial transmission in the flip-flops.
-Tyto negativní závislosti odstraňuje zapojení podle předloženého vynálezu. Jeh-o- podstata spočívá v tom, že k obrazovému výstupu lineárního obrazového snímače je připojen zaváděcí obvod pro zavedení pomocné stejnosměrné složky, jehož jeden výstup je zpětnovazebně připojen k neinvertujícímu vstupu prvního operačního zesilovače ve známém zesilovacím obvodu a jehož výstup je přes spojovací odpor spojen s obnovovacím obvodem pro- vytvoření obnovovacího napětí, jehož výstup je připojen na obnovovací vstup lineárního obrazového snímače.These negative dependencies eliminate the circuitry of the present invention. The principle is that an input circuit for introducing an auxiliary DC component is connected to the image output of the linear image sensor, one output of which is feedback coupled to the non-inverting input of the first operational amplifier in a known amplification circuit and whose output is connected via a coupling resistor. with a refresh circuit to generate a refresh voltage, the output of which is connected to the refresh input of the linear image sensor.
Výhody zapojení podle vynálezu spočívají v omezení posunu, stejnosměrné složky obrazového signálu a tím v omezení chyby v důsledku posuvu rozhodovací úrovně. Další výhoda spočívá ve zvýšení přesnosti měření a zlepšení tepelné stability, neboť zapojení kompenzuje i teplotní posuv stejnosměrné úrovně obrazového- signálu. Amplituda obrazového signálu je v celém rozsahu konstantní a tím odpadnou chyby v důsledku nestejné amplitudy, zejména na konci vyhodnocení.The advantages of the circuitry according to the invention consist in limiting the shift, the DC component of the video signal, and thus in reducing the error due to the shift of the decision level. Another advantage is the increase in measurement accuracy and thermal stability, since the circuitry also compensates for the temperature shift of the DC level of the video signal. The amplitude of the video signal is constant over the whole range and thus the errors due to unequal amplitude are eliminated, especially at the end of the evaluation.
Zapojení lineárního obrazového snímače podle vynálezu se týká obvodů pro zpracování výstupního obrazového signálu, v našem případě konkrétně zaváděcího obvodu pro zavedení stejnosměrné pomocné složky a obvodů vytvářejících -obnovovací napětí.The circuit of the linear image sensor according to the invention relates to the circuits for processing the output video signal, in our case in particular the introducing circuit for introducing the DC auxiliary component and the circuits generating the renewal voltage.
Zapojení elektronických obvodů je na přiložených výkresech na obr. 1 a tomu odpovídající časové průběhy napětí jsou na obr. 2.The wiring of the electronic circuits is shown in the attached drawings in Fig. 1 and the corresponding voltage waveforms are shown in Fig. 2.
K obrazovému výstupu OS lineárního obrazového snímače LS, jak je znázorněno na obr. 1, je připojen zaváděcí ovod 2 pro zavedení pomocné stejnosměrné složky. Jeho jeden výstup je zpětnovazebně připojen k neinvertujícímu vstupu prvního operačního zesilovače ve známém zesilovacím obvodu 1. Druhý výstup u zaváděcího obvodu 2 je přes spojovací odpor R6 spojen s -obnovovacím obvodem 3 pro vytvoření obnovovacího napětí, jehož výstup je připojen na obnovovací vstup O lineárního obrazového snímače LS.To the video output OS of the linear image sensor LS, as shown in FIG. 1, a lead-in lead 2 is connected to introduce an auxiliary DC component. Its one output is feedback coupled to the non-inverting input of the first operational amplifier in the known amplifier circuit 1. The second output of the lead-in circuit 2 is connected via a resistor R6 to the refresh circuit 3 to generate a refresh voltage. LS sensors.
-Vstup UR -referenčního napětí -obnovovacího obvodu 3 je přes druhý odpor R2 připojen na bázi bipolárního tranzistoru TI, na kterou je přes první odpor Rl, tvořící s druhým odporem R2 dělič, připojen vstup UN napájecího napětí, který je současně spojen s emitorem bipolárního tranzistoru TI a s napájecím vstupem N lineárního obrazového snímače LS. Výstup druhého operačního zesilovače A2, jehož in-vertující vstup je pomocí spojovacího odporu R6 spojen se zaváděcím obvodem 2, je přes pátý odpor R3 spojen s tranzistorem T2 typu MOS, mezi jehož bázi a 'kolektor je připojen osmý odpor R13 a přes dělič, tvořený třetím a čtvrtým odporem R10 a R13, ke kterému je rovněž připojen kolektor bipolárnfho tranzistoru TI je tranzistor T2 typu MOS spojen s obnovovacím vstupem O lineárního obrazového snímače LS. Druhý operační zesilovač A2 je překlenut integračním kondenzátorem C2 s paralelně připojeným vybíjecím tranzistorem T3 typu MOS, jehož báze je spojena se vstupem UXB přepisovacího signálu lineárního obrazového snímače LS.-Vstup voltage U R -referenčního -obnovovacího circuit 3 is connected via the second resistor R2 connected to the bipolar transistor Tl, which is connected via a first resistor Rl, forming a second divider resistor R2, connected to the input voltage U N, which is also connected to emitter of bipolar transistor TI and supply input N of linear image sensor LS. The output of the second operational amplifier A2, the in-vertical input of which is connected to the lead-in circuit 2 by means of a coupling resistor R6, is connected via a fifth resistor R3 to a MOS-type transistor T2 between its base and collector. In the third and fourth resistors R10 and R13, to which the collector of the bipolar transistor T1 is also connected, the MOS-type transistor T2 is connected to the refresh input O of the linear image sensor LS. The second operational amplifier A2 is bridged by an integrating capacitor C2 with a parallel connected discharge transistor T3 of the MOS type, the base of which is connected to the input U XB of the transcription signal of the linear image sensor LS.
K napájení lineárního obrazového snímače LS jsou zapotřebí impulsní napětí ze svorek U1A, Uib, U2A, U2B a referenční napětí na vstupu UR určité velikosti a přesně definovaného časového průběhu spolu s napájecím napětím ze vstupu UN.Pulse voltages from terminals U 1A , Uib, U 2A , U 2B and a reference voltage at input U R of a certain size and a precisely defined time course together with the supply voltage from input U N are required to power the linear image sensor LS.
-Pomocí rovnoběžného svazku paprsků se promítá rozměr d měřenéh-o kabelu na lineární obrazový snímač LS, který sestává například z 1 728 fotocitlivých elementů, typ CCD 121. Při měření se vyhodnocuje počet zastíněných elementů, který odpovídá měřenému rozměru d. Podle charakteru -optické soustavy lze pochopitelně dosáhnout zvětšení nebo zmenšení promítaného objektu. Výstupní obrazový signál Uos je na obrazovém výstupu OS lineárního obrazového snímače LS, kompenzační napětí UKS pak na kompenzačním výstupu KS snímače.Using a parallel beam, the dimension d of the measured cable is projected onto a linear image sensor LS, which consists, for example, of 1 728 photosensitive elements, type CCD 121. During the measurement, the number of shaded elements corresponding to the measured dimension d is evaluated. Of course, the projected object can be enlarged or reduced. The output video signal U axis is on the image output OS of the linear image sensor LS, the compensation voltage U KS is on the compensation output KS of the sensor.
Výstupní obrazový signál Uos se zesiluje pomocí operačního zesilovače Al ve známém zesilovacím obvodu í. Zesílený obrazový signál U0S2 je porovnáván pomocí neznázorněného komparátoru s nastavenou rozhodovací úrovní napětí UK. V důsledku posuvu stejnosměrné úrovně obrazového signálu se zanáší při vyhodnocování promítaného předmětu chyba. Za účelem odstranění této -chyby se v zapojení podle obr. 1 zavádí do neinvertujícího vstupu prvního operačního zesilovače Al stejnosměrná pomocná složka pomocí zaváděcího obvodu 2, který je tvořen kondenzátorem Cl, diodouThe video output signal U axes is amplified by means of an operational amplifier A1 in a known amplifying circuit 1. The amplified video signal U 0S 2 is compared with a comparator not shown with the set voltage level U K. An error occurs when evaluating the projected object due to the shift of the DC level of the video signal. In order to eliminate this error, a DC auxiliary component is fed to the non-inverting input of the first operational amplifier A1 in the circuit of FIG.
245 ,D a odpory R4 a R5. Jedna strana kondensátoru Cl ije spojena s obrazovým výstupem .ps:,dineárního obrazového snímače LS, druhá strana, kondenzátoru Cl jeispojena současně s, šestým odporem R4)ikatodon-diody D, přes sedmý odpor R5 zpětnovazebně s neinvertujícím · vstupem prvního operačního zesilovače. Al zesilovacího obvodu 1 a přes spojovací odpor R6 s neinvertujícím vstupem druhého , operačního . zesilovače A2 obnovovacího obvodu 3. Druhá strana šestého odporu R4 je spojena s anodou diody D a uzemněna.245, D and resistors R4 and R5. One side of capacitor Cl ije connected to the video output .ps:, dineárního image sensor LS, the second side of capacitor Cl jeispojena simultaneously, a sixth resistance R4) ikatodon diode D through a seventh resistor R5 to the non-inverting feedback · input of the operational amplifier. A1 of the amplifier circuit 1 and via the coupling resistor R6 with the non-inverting input of the second, operational. the second side of the sixth resistor R4 is connected to the anode of the diode D and grounded.
Funkce zaváděcího obvodu 2 je následující:The function of the boot circuit 2 is as follows:
Se zmenšujícím se rozměrem d měřeného předmětu se zmenšuje počet neosvětlených fotocitlivých prvků, v důsledku čehož se zvětšuje napětí na kondenzátoru Cl a tím i kladná stejnosměrná složka na neinvertujícím vstupu prvního operačního zesilovače Al. Nárůst kladné stejnosměrné složky působí proti poklesu stejnosměrné úrovně obrazového signálu Us.With decreasing dimension d of the measured object, the number of non-illuminated photosensitive elements decreases, as a result of which the voltage on capacitor C1 and thus the positive DC component on the non-inverting input of the first operational amplifier A1 increases. An increase in the positive DC component counteracts a decrease in the DC level of the video signal U s .
Pro napájení lineárního obrazového snímače LS je výhodné proměnné napětí obnovovacích impulsů, tzn. referenčního napětí na vstupu UR, a to tak, aby postupně narůstala. Tím se omezí pokles obrazového signálu na počátku obrazového snímače. Počáteční fotocitlivé elementy jsou u lineárních obrazových snímačů LS vyhodnocovány až v poslední fázi, vyprazdňování posuvného· registru, a proto se projeví vliv zbytkových nábojů, které se nepodařilo zcela odčerpat výstupním obvodem.For supplying the LS linear image sensor, a variable refresh pulse voltage is advantageous. of the reference voltage at the input U R , so that it gradually increases. This reduces the drop in the image signal at the beginning of the image sensor. The initial photosensitive elements of LS linear image sensors are evaluated only in the last phase, emptying of the shift register, and therefore the influence of residual charges, which could not be completely pumped out by the output circuit, becomes apparent.
Tranzistor T2 je tranzistor řízení elektrickým polem a představuje proměnný odpor.Transistor T2 is an electric field control transistor and is a variable resistor.
V důsledku tohoto proměnného odporu se mění i velikost napětí, které je přiváděno na obnovovací vstup O lineárního· obrazového snímače LS, a to tak, že při uzavírání tranzistoru T2 toto napětí narůstá. Referenční napětí ze vstupu UR je přiváděno přes druhý odpor R2 na bázi bipolárního tran11 . Ί..... , . . 6 izistoru TI-a-déle· pak z děliče,'’ který je tvořen třetím a čtvrtým odporem R10, Rll, na -obnovovací' vstup O ! Snímače· LS? OvládacíAs a result of this variable resistance, the magnitude of the voltage that is supplied to the recovery input O of the linear image sensor LS also changes so that when the transistor T2 closes, this voltage increases. The reference voltage from input U R is applied via a second resistor R2 based on bipolar tran11. Ί .....,. . 6 of the resistor T1-a-longer, then from a divider which is formed by the third and fourth resistors R10, R11, to the renewal input O ! Sensors · LS? Control
-tmapětPpr®' tranzistor T2 je přiváděné' z vý- stupů integrátoru-· který je tvořen pomocí druhého Operačního- zesilovače A2. Napětí, • které se· přivádí na invertující vstup druhého- - operačního -zesilovače A2, · je1 odvozeno od' napětí· odpovídající stejnosměrné úrovni-Obrazového signálu Us. Iňverťůjíeí vstup je-spojen i se ·: zaváděcím obvodem 2 pro zavedení·-stejnosměrné složky pomocí spojovacího odporu- R6. Integrační napětí U; na integračním kondenzátoru G2 narůstá do záporné hodnoty, jak je znázorněno na obr. 2, a uzavírá postupně tranzistor řízený . elektrickým polem T2, v důsledku čehož narůstá -amplituda impulsů referenčního napětí UR‘. Je tedy integrátor řízený stejnosměrnou složkou obrazového signálu Us. Paralelně k integračnímu kondenzátoru C2 je zapojen vybíjecí tranzistor T3 typu MOS, jehož báze je spojena se vstupem ÚXB přepisovaného signálu, přičemž tento signál zapíná vybíjecí tranzistor T3 a tím se vybije integrační kondenzátor C2 a obnoví se počáteční stav integrátoru.The transistor T2 is fed from the integrator outputs, which is formed by means of a second Operational Amplifier A2. The voltage that is applied to the inverting input of the second operational amplifier A2 is 1 derived from the voltage corresponding to the DC level of the video signal U s . The other input is also connected to the feed circuit 2 for introducing the DC component via the coupling resistor R6. Integration voltage U ; on the integrating capacitor G2 increases to a negative value, as shown in Fig. 2, and gradually closes the transistor controlled. electric field T2, as a result of which the amplitude of the reference voltage pulses U R 'increases. It is therefore an integrator controlled by the DC component of the video signal U s . In parallel to the integrating capacitor C2, a MOS-type discharge transistor T3 is connected, the base of which is coupled to the input XB of the transcribed signal, which energizes the discharge transistor T3 to discharge the integrating capacitor C2 and restore the integrator initial state.
Na obr. 2 jsou znázorněny odpovídající časové průběhy napětí v závislosti n-a rozměru d měřeného předmětu, přičemž UOs je výstupní obrazový signál, UO82 zesílený výstupní obrazový signál, Us je stejnosměrná úroveň obrazového signálu, nastavená a daná konstrukcí snímače LS stejně jako· rozhodovací úroveň napětí UK.Fig. 2 shows the corresponding voltage waveforms as a function of dimension d of the measured object, wherein U 0 s is the video output signal, U 082 is the amplified output video signal, U s is the DC signal level set and given by the LS sensor design as · Decision voltage level U K.
UKS je kompenzační napětí, ty integrační napětí, UR je impulsní referenční napětí a UR‘ referenční napětí upravené obnovovacím obvodem 3. Lineární obrazový snímač je využíván v aplikacích, kde je zapojení používáno pro měření fyzikálních rozměrů předmětů. V aplikacích, kde bylo zapojení funkčně a provozně odzkoušeno, se jedná o· měření příčného rozměru kabelů a vodičů.U KS is the compensating voltage, those integrating voltage, U R is the pulse reference voltage, and U R 'the reference voltage adjusted by the recovery circuit 3. The linear image sensor is used in applications where the circuit is used to measure the physical dimensions of objects. In applications where the wiring has been functionally and operationally tested, this involves measuring the transverse dimension of cables and wires.
PREDMETSUBJECT
1. Zapojení lineárního obrazového snímače sestávající z řady fotocitlivých polovodičových prvků a pomocných obvodů pro zpracování obrazového signálu vyznačené tím, že k obrazovému výstupu (OS) lineárního obrazového snímače (LS) je připojen zaváděcí obvod (2) pro zavedení pomocné stejnosměrné složky, jehož jeden výstup je zpětnovazebně připojen k neinvertujícímu vstupu prvního operačního zesilovače fAl) ve známém zesilovacím obvodu (1) a jehož druhý výstup je přes spojovací odpor (R6) spojen s obnovovacím obvodem (3) pro vytvoření obnovovacího napětí, jehož výstup je připojen na obnovovací vstup (OJ lineárního obrazového· snímače (LS).1. A linear image sensor circuit comprising a series of photosensitive semiconductor elements and an auxiliary image processing circuitry, characterized in that an input circuit (2) for introducing an auxiliary DC component is connected to the image output (OS) of the linear image sensor (LS). the output is feedback coupled to the non-inverting input of the first operational amplifier (A1) in the known amplification circuit (1) and the second output of which is connected via a coupling resistor (R6) to the recovery circuit (3) to generate a refresh voltage. OJ of the linear image sensor (LS).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS842398A CS245111B1 (en) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | Linear image scanner connection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS842398A CS245111B1 (en) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | Linear image scanner connection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS239884A1 CS239884A1 (en) | 1985-12-16 |
| CS245111B1 true CS245111B1 (en) | 1986-08-14 |
Family
ID=5361015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS842398A CS245111B1 (en) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | Linear image scanner connection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS245111B1 (en) |
-
1984
- 1984-03-30 CS CS842398A patent/CS245111B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CS239884A1 (en) | 1985-12-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5061900A (en) | Self-zeroing amplifier | |
| US7952343B2 (en) | Current measurement circuit and method | |
| KR0139662B1 (en) | Power balance circuit | |
| EP0774178A1 (en) | Detection circuit with hysteresis proportional to the peak input voltage | |
| US6255839B1 (en) | Voltage applied type current measuring circuit in an IC testing apparatus | |
| US7268624B2 (en) | Differential amplifier offset voltage minimization independently from common mode voltage adjustment | |
| US10901009B2 (en) | Power detector for radiofrequency power amplifier circuits | |
| KR101024220B1 (en) | Power application circuit and test device | |
| US7340955B2 (en) | Capacitive acceleration sensor arrangement | |
| US4031533A (en) | Differential floating dual slope converter | |
| KR910004656B1 (en) | Circuit for integrating analog aignal and converting it into digital signal | |
| CS245111B1 (en) | Linear image scanner connection | |
| KR930017306A (en) | Output circuits and semiconductor integrated circuits | |
| JP2019101043A (en) | Electronic device for measuring physical parameter | |
| US6285206B1 (en) | Comparator circuit | |
| JP3352006B2 (en) | Sensor temperature compensation circuit | |
| JP4199191B2 (en) | Method and apparatus for setting a slice level in a binary signal | |
| US5831567A (en) | Method and signal processing apparatus for generating digital signal from analog signal | |
| US4829240A (en) | Secondary electron measuring circuit | |
| FI69932B (en) | FITTING CAPACITORS SPECIFIC FOR CAPACITORS VID VILKET MAN ANVAENDER TVAO REFERENSER | |
| SU1005191A1 (en) | Analogue storage | |
| US6864814B1 (en) | System and method for improving dynamic range of analog-to digital converters | |
| JPS6275326A (en) | Thermocouple input unit | |
| US20080033671A1 (en) | Method And Device For Measuring Physical Variables Using Piezoelectric Sensors And A Digital Integrator | |
| SU1205062A1 (en) | Meter of complex impedance parameters |