KR0173827B1 - 열 적외선 카메라용 아날로그 신호 처리 회로 - Google Patents

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완다 케이. 덴슨-로우
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Abstract

본 발명은 비 냉각 검출기의 어레이에 사용하기 위한 아날로그 신호 처리기에 관한 것이다. 각 검출기는 이와 관련된 증폭기를 갖고 있으며, 각 증폭기는 이득을 제공한다. 본원 발명은 어레이의 각각의 검출기/증폭기 쌍의 DC 오프셋을 보상하기 위한 제1회로(212, 294, 300, 220)와, 각각의 검출기/증폭기 쌍의 감도 변화를 보정하기 위한 제2회로(250, 294, 300)를 포함하고 있다. 그 결과, 공통 입력 신호에 응답하여 각각의 검출기/증폭기 쌍들의 각 출력들이 동일하게 된다. 특정한 구성에서는, 어레이(270, 280, 294, 300)를 따라 글로벌 자동 DC 레벨 제어를 제공하고, 어레이(250, 262, 294, 300)를 따라 글로벌 자동 이득 제어를 제공하며, 프레임 대 프레임 오프셋 조정회로(212, 230)를 제공하는 추가의 회로가 포함된다.

Description

열 적외선 카메라용 아날로그 신호 처리 회로
제1도는 본 발명의 신호 처리 시스템의 블록도.
제2a도는 본 발명의 신호 처리 시스템의 아날로그 입력부의 블록도.
제2b도는 아날로그 입력부 및 디지털 신호 처리부의 간단한 블록도.
제3도는 본 발명의 신호 처리 시스템의 아날로그부의 제1디지털 대 아날로그 변환기의 실시 구성의 블록도.
제4도는 본 발명의 신호 처리 시스템의 아날로그부의 제1적분 회로의 실시 구성의 블록도.
제4(a)도는 일반적인 초전기 검출기의 출력을 나타내는 파형.
제4(b)도는 본 교시에 따른 필드 대 필드 이득 역(inversion) 후의 제4(a)도의 파형을 도시하는 파형.
제4(c)도는 초전기 검출기로부터의 이전의 출력 필드를 나타내는 도면.
제4(d)도는 제4(b)도 및 제4(c)도에 도시된 파형의 합 후의 출력을 나타내는 파형.
제5도는 본 발명의 신호 처리 시스템의 아날로그부의 제2디지털 대 아날로그 변환기의 실시 구성을 나타내는 블록도.
제6도는 본 발명의 신호 처리 시스템의 아날로그 출력부의 실시 구성을 나타내는 블록도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 열 적외선 검출기 320 : 클럭 및 타이밍 발생회로
200 : 아날로그 입력부 400 : 아날로그 출력부
300 : 디지털 논리 및 프레임 메모리
본 발명은 이미징 시스템에 관한 것으로, 특히 나이트 비젼 시스템(night vision system)에 사용되는 초전기 검출기의 출력을 처리하는 회로 및 시스템에 관한 것이다.
나이트 비젼 시스템은 본 기술 분야에 잘 알려져 있다. 일반적으로 나이트 비젼 시스템은 관련된 저온 서브 시스템을 갖는 저온 냉각된 선형 검출기 어레이, 2차원 어레이를 통해서 이미지를 이동시키는 스캐닝 시스템 및 검출기에 에너지를 접속시키는 굴절 광학 시스템을 포함하고 있다. 어레이에 배치된 검출기들은 물체의 열을 감지하거나 또는 낮은 광 레벨을 검출한다.
이들 시스템들이 군사적 응용에 사용되어 왔으나, 이와 관련한 스캐닝, 냉각 및 광학 시스템이 고가이기 때문에 다수의 다른 분야에 동일한 응용을 제한하고 있다. 따라서, 본 기술 분야에 낮은 가격의 나이트 비젼 시스템을 제공할 필요가 있다.
에스, 에이취, 클래퍼(S. H. Klapper) 등(대리인 번호 PD 94073)에 의해 출원된 저가격 나이트 비젼 카메라(LOW COST NIGHT VISION CAMERA)란 명칭의 미합중국 특허원은 비 냉각 검출기의 초점 평면 어레이 및 어레이상에 입력 개구로부터의 에너지를 집속시키기 위한 광학적으로 고속의 소형 반사성 광학 배열을 포함하는 나이트 비젼 시스템의 저가격 카메라를 개시하고 청구하고 있다. 이 어레이는 복수의 초전기 검출기를 포함하는데, 실시된 실시예에서는 바륨-스트론튬-티탄에이트 물질로 제조되어 있다. 이 어레이 내의 각 픽셀은 하나의 검출기와 관련되어 있다. 더욱이, 각 검출기의 특징 및 그에 따른 출력은 예를 들면 감도, 이득, 및 DC 오프셋에 달려있다.
그러한 연유로 인해, 바륨-스트론튬-티탄에이트로 제조된 비 냉각 검출기의 기술이 낮은 가격으로 적외선 검출을 제공하지만, 이에 의하여 제공되는 출력 신호를 처리하고 표시하기 위한 종래의 기술은 높은 성능과 낮은 가격을 요구하는 응용 분야에 있어서는 만족스럽지 못한 것이 사실이다. 따라서, 비 냉각 바륨-스트론튬-티탄에이트 및 다른 초전기 적외선 검출기에 의해 제공되는 신호를 처리하고 표시하기 위한 시스템 및 기술의 필요성이 본 기술 분야에 여전히 존재한다.
본 발명은 본 기술 분야의 필요성에 기인한 것으로, 비 냉각(uncooled) 검출기의 어레이에 사용할 수 있는 아날로그 신호 처리기를 제공하기 위한 것이다. 각 검출기는 이와 관련된 증폭기를 갖고 있으며, 각 증폭기는 이득을 제공한다. 제 1회로는 어레이의 각 검출기/증폭기 쌍의 DC 오프셋을 보상하기 위해 포함된다. 제 2회로는 각 검출기/증폭기 쌍의 감도 변화를 보정한다. 그 결과, 공통 입력 신호에 응답하여 각 검출기/증폭기 쌍들의 각각의 출력들이 동일하게 된다. 특정한 응용에서, 검출기들은 바륨-스트론튬-티탄에이트로 제조된다.
특정한 구성에서는, 제3회로가 어레이를 통해서 글로벌 자동 DC 레벨 제어를 제공하기 위해 포함되고, 제4회로가 어레이를 통해서 글로벌 자동 이득 제어를 제공하기 위해 포함된다.
이제부터, 본 발명의 유리한 교시를 설명하는데 있어서 첨부한 도면과 관련하여 실시예와 구체적인 응용을 설명한다.
본 발명이 특정한 응용을 위한 실시예와 관련하여 설명되지만 본 발명은 이에 제한되지 않음을 이해해야 할 것이다. 본 기술 분야에 통상의 지식을 갖고 있는 자는 본 명세서에 제공된 교시를 통해 그 범위 내의 추가의 수정, 응용, 그리고 본 발명이 상당한 유용성이 있을 수 있는 다른 분야를 인지할 수 있을 것이다.
제1도는 본 발명의 신호 처리 시스템(100)의 블록도이다. 점선으로 열 적외선 검출기(20)가 도시되어 있다. 이 검출기는 텍사스 인스트루먼츠 사에서 시판되는 것과 같은 비 냉각 초전기 바륨-스트론튬-티탄에이트(BST) 검출기의 초점 평면 어레이이다. 이 검출기는 종래의 고-성능 나이트 비젼 이미징 시스템에서 통상 요구되는 값비싼 저온 냉각기의 도움없이 적외선 에너지를 전기 신호로 변환시킨다.
실시예에 사용되는 검출기의 특징이 아래 표 1에 주어져 있다.
이 표에서, NET는 노이즈 등가 온도이며, 축 및 오프-축 변조 전달 함수(MTF)는 밀리미터당의 라인 단위이다 [이에 대한 참조로서는, 지. 에프. 호퍼(G. S. Hopper)에게 1978년 3월 21일자로 허여된 강 유전성 이미징 시스템 (FERROELECTRIC IMAGING SYSTEM)이란 명칭의 미합중국 특허 제4,080,532호 ; 제이. 그린버그(J. Grinberg)등에 1991년 4월 23일자로 허여된 방사 감지성 브리지를 사용한 방사 검출기 어레이(RADIATION DETECTOR ARRAY USIMG RADIATION SENSITIVE BRIDGES)이란 명칭의 미합중국 특허 제5,010,251호 ; 엘. 제이. 혼벡(L. J. Hornbeck)에게 1991년 6월 4일자로 허여된 적외선 검출기(INFRARED DETECTOR)이란 명칭의 미합중국 특허 제5,021,663호 ; 엘. 에스. 타브로(L. S. Tavrow)등에 1991년 7월 23일자로 허여된 냉각없이 동작할 수 있는 적외선 감지기(INFRARED SENSOR OPERABLE WITHOUT COOLING)이란 명칭의 미합중국 특허 제5,034,608호 ; 그리고, 더불류, 커스타스(W. Koestas) (시리얼 넘버 951,928)에게 허여된 비 냉각 적외선 검출기를 형성하기 위한 방법(METHOD FOR FORMING UNCOOLED INFRARAD DETECTOR)이란 명칭의 미합중국 특허 제 5,288,649호 등이 참조로 고려될 수 있다].
각 검출기는 관련된 증폭기(도시생략)를 갖고 있는데, 각 증폭기는 검출기에 입력되는 열 에너지의 변화를 나타내는 출력 신호를 제공한다. 증폭기의 출력은 어레이의 뒤에 결합되는 반도체 회로에 의해 스캔된다. 어레이로부터의 출력은 직렬 데이터 스트림으로서 제공된다.
BST 검출기들은 소정의 주파수 범위에서 변조된 열적 콘트라스트에 민감하게 반응한다. 소위 쵸핑(Chopping)이라고 불리우는 이러한 장면(scene)의 변조는 필드마다 검출기의 출력이 나타나도록 검출기 앞의 광학 소자를 필드 레이트(field rate)로 회전시킴으로써 달성된다. 이것은 각 회전동안 어레이에 있는 각 소자에 열적인 차이를 제공한다. 쵸핑은 순간적으로 검출기 소자로부터의 열적 장면을 집속하고 제거하여 장면의 평균값과 장면을 비교한다. 그 결과는 집속된 장면으로부터의 에너지 검출을 나타내는 검출기 증폭기 쌍으로부터의 제1출력과, 확산된 장면을 보이는 검출기로부터 야기되는 검출기 증폭기의 출력을 나타내는 동일한 대향 극성의 신호로 나타나는 제2출력이 된다.
제1도의 신호 처리 회로(100)는 어레이(20)로부터 상기 신호를 수신하여 감도 및 오프셋을 위해 각 픽셀을 보정한다. 그 후에 이 회로는 비디오 신호를 디지털 형태로 변환하는 아날로그-디지털 변환기의 동적 범위에 일치하도록 비디오 신호를 오프셋하고 스케일한다. 신호 처리 회로(100)는 아날로그 입력부(200), 디지털 논리회로(300), 타이밍 회로(320) 및 아날로그 출력부(400)를 포함한다.
제2a도는 아날로그 입력부(200)의 블록도이다. 제2b도는 아날로그 입력부 및 디지털 신호 처리부(300)의 간단한 블록도 이다. 여러개의 비디오 신호가 적외선 검출기 어레이(20)로부터 수신된다. 상술한 바와 같이 비디오 신호는 비 작동 기간만큼 분리되고 DC 레벨에 의해 오프셋 되는 교번하는(alternating) 극성의 2개의 필드로 구성된다. 이 신호는 버퍼 증폭기(210)를 통해 전달되어 제1가산 회로(212)에 인가된다. 가산기(212)는 3개의 입력들, 즉 상기 비디오 신호, 제1디지털-대-아날로그 변환기(DAC) (220)로부터의 개개의 픽셀 오프셋 신호, 그리고 제1적분 회로(230)로부터의 피드백 신호를 갖는다.
본 발명의 교시에 따라, 교정 모드에서는, 일정한 냉각 기준 패턴은 출력이 스캔되어 디지털 논리 회로(300)의 필드 메모리(308)에 기억되는 동안 어레이를 조사하는데 사용된다. 양호한 실시예에서, 디지털 논리 회로(300)는 프로그램 가능한 판독 전용 메모리 (PROM) 내에 격납된 펌웨어(firmware)를 가진 필드 프로그램 가능한 게이트 어레이로 구성된다. 그러나, 본 기술 분야에 숙련된 자는 본 발명이 본 발명의 영역을 벗어나지 않고 마이크로 프로세서의 소프트 웨어 또는 하드-와이어 논리 회로로 구성될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 각 검출기의 출력은 제로이어야 한다. 이하, 보다 상술하겠지만, 제로가 아닌 검출기 출력에 대한 오프셋 보정 신호들은 디지털 논리 회로(300)의 검출기의 조악한 DC 오프셋 보정 메모리(302)내에 디지털 형태로 기억된다. 이들 신호들은 DAC(220) 및 가산기(212)를 통해 각 검출기에 의해 출력된 순간 신호의 오프셋 보정을 위해 사용된다.
제3도는 DAC(220)를 실시적으로 구성한 블록도이다. 기준 전위(222)의 소스는 디지털 전위차계(224)에 기준 신호를 제공한다. 요구되는 오프셋 보정 범위가 검출기마다 변화되므로, 디지털 내 아날로그 변환기(226)의 범위는 디지털 전위차계(224)에 의해 각 검출기에 맞추어 지며, 디지털-대-아날로그 변환기(226)는 가산기로의 입력을 위해 기억된 오프셋 신호를 아날로그 출력 신호로 변환한다.
적분기(230)는 평균 오프셋을 제거하기 위해 2개의 연속적인 필드를 평균하여 그 합을 제로로 한다. 제1적분기(230)는 입력 신호의 DC 오프셋을 상쇄하고 긴 시정수와 결합하는 AC와 유사한 기능을 수행한다. 즉, 작동 기간동안의 평균값은 비디오를 적분하고, 그 결과를 다시 제1가산회로(212)에 공급함으로써, 제로로 세트된다.
제4도는 제1적분 회로(230)의 실시 구성의 블록도이다. 스위치(232)는 타이밍 회로(320)로부터 블랜킹 신호를 수신한다. RS 170 디스플레이 콘트롤러 타이밍회로(320)는 RS 170 비디오 포맷에 적합한 시스템에 타이밍을 제공한다. 블랜킹 신호는 비디오 신호의 비작동 기간동안 적분기(234)가 작동하지 못하게 한다.
제2b도로 돌아가서, 가산기(212)의 출력은 RS 170 타이밍 회로(320)의 제어에 따라 동작되는 단위 이득 역 회로 또는 극성 스위치(240)로의 입력이다. 극성 스위치(240)는 아날로그 멀티플라이어/인버터로 구성된다. 극성 스위치(240)의 입력/출력 파형은 제4(a)-4(b)도에 도시되어 있다. 이하 보다 상술하지만, 본 발명의 중요한 특징은 단위 이득 역 회로(240)에 의해 각 검출기의 출력의 교번하는 필드의 역으로부터 얻어진다. 이것은 각 필드에서 DC 오프셋을 효과적으로 상쇄함과 동시에 후속 처리동안 AC 신호를 유지하는 필드 대 필드 감산을 용이하게 한다.
제4(a)도는 일반적인 초전기 검출기의 출력을 나타내는 파형이다. 제4(b)도는 본 교시에 따라 필드 대 필드 이득 역 후의 제4(a)도의 파형을 나타내는 파형이다. 제4(c)도는 초전기 검출기로부터의 출력의 이전 필드를 나타낸다. 제4(d)도는 제4(b) 및 제4(c)도에 도시한 파형을 합한 후의 출력을 나타내는 파형이다.
상술한 바와 같이, 쵸퍼(19)는 필드마다 검출기의 출력이 존재하도록 필드 레이트로 장면을 촙(chop)한다. 제4(a)도 참조. 극성 스위치(240)는 우수 필드 (n=0, 2, 4, 6,..)의 경우에는 합성 출력이 검출기 출력의 1배와 동일하고 기수 필드 (n=1, 3, 5,...)의 경우에는 합성 출력이 검출기 출력의 -1배와 동일하게 필드 대 필드 이득 역을 실시한다. 제4(b)도 참조. 이어서, 역전된 신호는 아날로그-대-디지털 변환기(294)에 의해 디지털화 된다. 교번하는 다른 필드는 필드 메모리(308)에 기억된다. 이전 필드 (필드 n-1) (제4(c)도)로부터의 데이터는 필드 메모리(308)로부터 검색되어 각 필드의 DC 바이어스를 상쇄하도록 현재 필드(필드 n)와 합산된다 (제4(d)도). 제4(d)도에 도시한 바와 같이, 필드 n-1과 n을 가산기(310)에서 서로 합한 후에는 검출기 DC 바이어스는 상쇄되지만 합성 검출기 장면 신호는 두배로 된다. 그래서, 검출기 장면 신호를 다시 그의 올바른 신호 크기로 스케일하도록 1-2분할 회로(312)가 사용된다.
교정 과정의 제2단계는 일정한 웜(warm) 기준 패턴으로 어레이(20)를 조사하는 것을 포함한다. 검출기들의 출력은 동일해야 한다. 동일하거나 동일하지 않은 출력은 디지털화되어 디지털 논리 회로(300) 내의 이득 보정 메모리(304)에 기억되어 멀티 플라이어(250) 및 제2의 DAC 회로(260)를 통해 감도 보정을 위해 사용된다.
제5도는 DAC 회로(260)의 실시 구성의 블록도이다. 적분기(262)는 소망의 비디오 이득에 비례하는 레벨을 생성하도록 디지털 논리 회로(300)로부터의 펄스를 적분한다. 이것은 가장 약한 신호 출력으로 검출기에 인가된 글로벌 이득을 제어한다. 이 이득 인수(factor)는 감도 교정시에 가장 강력한 출력을 가진 검출기에 대하여 최소값으로 감소된다. 이득 제어의 범위는 디지털 전위차계(266)에 의해 세트된다. 적분기(262) 및 전위차계(266)는 감산 회로(264)를 제공하고 이 감산 회로는 중간 레벨을 세트하는 멀티플라잉 D/A(디지털 대 아날로그) 변환기(265)에 입력 신호를 제공한다., D/A 변환기의 범위가 감소되면, 멀티플라이어(250)의 풀 스케일 출력을 일정하게 유지하도록 인버터(268) 및 감산기(267)에 의한 출력에 상보 DC 레벨이 가산된다.
다시 제2b도에서, 리미터(290)외에, A/D(아날로그-대-디지털) 변환기(294)로 들어가는 신호의 동적 범위를 제어하기 위해 두 개의 피드백 루프가 사용된다. A/D 변환기의 출력은 디지털 논리 회로(300)의 필드 대 필드 자동 글로벌 이득 및 레벨 제어 회로(306)으로 공급된다. 필드 대 필드 자동 글로벌 이득 및 레벨 제어 회로(306)는 디지털화된 신호를 상위 및 하위 임계값과 비교한다. 디지털값이 상위 임계값 이상이면 하이 레벨이 오프셋 적분기(280)로 출력된다. 이 값이 하위 임계값 이하이면, 로우 레벨이 적분기(280)로 송출된다. 임계값들간의 레벨들이 적분기에 대한 출력을 3상태로 표시함으로 디지털 논리 회로로부터의 신호는 없다. 이 출력은 또한 비 작동 비디오 주기동안 3상태로 된다. 적분기(280)는 두 개의 논리 레벨간의 중간 전압을 기준 전압으로 한다. 그 결과 동일한 픽셀 수들이 상위 임계값 이상 및 하위 임계값 이하에 속하게 된다. 이것은 어레이(20)를 통해서 자동 글로벌 레벨 제어를 제공한다.
자동 이득 제어는 본 기술 분야에 공지된 하나의 방식에 따라 실시될 수 있다. 양호한 실시예에서, 자동 이득 제어는 신호가 임계값을 벗어날 때는 하이 레벨, 임계값 내에 있으면 로우 레벨, 비디오가 작동 상태가 아니면 3-상태를 발생함으로써 제공된다. 이것은 제5도의 적분기(262)로 공급되어 논리 레벨이 일부분(예를 들면, 10%)인 기준값과 비교된다. 그 결과 대부분의 픽셀(90%)이 임계값 내에 속하게 되고, 소수의 픽셀(10)이 임계값 이상 또는 이하에 속하게 된다.
이러한 연유로 인해, 제1도에 도시한 바와 같이 아날로그 입력부(200)로부터의 디지털 신호는 디지털 논리 회로(300)에 의해 처리되어 프레임 메모리에 기억된다. 디지털 논리 회로(300)으로부터의 디지털 출력은 아날로그 출력부(400)에 의해 표준 비디오 포맷(통상 RS 170)으로 변환된다.
제6도는 아날로그 출력부(400)의 실시 구성의 블록도이다. 비디오 신호는 연속 픽셀값으로서, 디지털 논리 회로(300)로부터 나온다. 이들 디지털 신호는 DAC(401)에 의해 아날로그 형태로 변환된다. 이들 신호의 스케일 인수는 DAC(401)의 기준 전압을 적분기(406)의 출력으로 사용함에 의해 변화된다. 제2적분기(407)는 가산단(402)의 DAC 출력에 가산되는 오프셋 전압을 공급하도록 사용된다. 이어서, 가산기의 출력이 증폭단(403)에서 증폭되어 소망의 최종 출력 레벨이 된다. 이어서, 비디오 신호는 클리퍼 회로(404)에 의해 디지털 논리 회로로부터의 동기 및 블랜킹 펄스와 결합된다. 클리퍼 회로(404)는 대부분의 네가티브 신호가 그의 출력으로 전달되도록 배열되어 있다. 동기 신호는 그의 네가티브 편의(excursion)가 블랜킹 및 비디오 신호이하로 되고 그의 포지티브 편의가 비디오 신호 범위 이상이 되도록 조정된다. 블랜킹 신호는 그의 네가티브 레벨이 비디오 범위 이하이되 네가티브 동기 레벨 이상이고, 그의 위치 레벨이 비디오 신호 범위 이상이 되도록 조정된다. 동기 신호가 네가티브이면 출력은 블랜킹 및 비디오 신호 레벨에 관계없이 동기 레벨로 된다. 동기 신호가 포지티브이고, 블랜킹 레벨이 네가티브이면 출력은 비디오 레벨에 관계없이 블랜킹 레벨로 된다. 동기 및 블랜킹 신호가 포지티브이면 출력은 비디오 신호를 수반한다. 버퍼 증폭기(405)는 회로상에 배치되는 부하(통상, 75 ohms)를 구동하는데 필요한 출력 전류를 제공한다. 피드백은 그들의 전체 이득을 제어하도록 증폭기 클리퍼 버퍼단 주위에 가해질 수 있다.
비교기(408, 409)는 출력이 비디오 범위(408)의 중간값을 초과할 때 또는 비디오 범위(409)의 한계값 부근에 셋트된 2개의 임계값의 범위 밖에 속할 때는 검출하도록 사용된다.
자동 레벨 제어는 블랜킹 펄스로 비교기(408)의 출력을 게이트하도록 디지털 논리 회로를 사용함으로써 동작된다. 디지털 논리 회로의 출력은 블랜킹 주기동안 개 회로 상태(3-상태)로 된다. 비디오가 중간점값 이하이면 로우로 되고, 비디오가 중간점값 이상이면 하이로 된다. 이 신호는 하이와 로우의 논리 레벨간의 중간 전압을 기준으로 하는 적분기(407)에 의해 적분된다. 적분기의 출력은 비디오 신호에 가산되는 오프셋을 제어한다. 평형상태는 픽셀의 반이 미드스케일(midscale) 이상이고, 나머지 반이 그 이하인 경우에 설정된다.
다른 비교기(408)는 비디오 범위의 한계값 부근에 설정된 한계값(통상, 비디오 범위의 10% 및 90%)을 갖는 윈도우 비교기이다. 자동 이득 제어는 블랜킹 펄스에 의해 윈도우 비교기를 게이트하도록 디지털 논리 회로를 사용하므로써 동작된다. 디지털 논리 회로의 출력은 블랜킹 기간동안 개 회로 상태(3-상태)이다. 비디오 신호가 윈도위 내에 있으면 로우이고, 비디오 신호가 윈도우 밖에 있으면 하이이다. 이 신호는 디지털 논리 전압의 일부인 전압(통상, 5%)을 기준 전압으로 하는 적분기(406)에 의해 적분된다. 적분기의 출력은 DAC(401)의 기준 전압을 변화시킨다. 이 것은 픽셀의 95%가 비디오 범위의 10% 내지 90% 레벨의 범위에 속할 때 평행상태에 도달하는 피드백 루프를 형성한다.
디지털 논리 회로(300)는 마사릭(masarik) 등에 의해 출원된 미합중국 특허에 개시되고, 청구되어 있으며, 이에 대한 교시는 실시한 응용을 위해 참조로 고려된다.
이제까지, 본 발명이 특정한 응용을 위한 특정 실시예와 관련하여 기술되었지만 본 발명의 숙련된 자들은 본 교시에 대한 접근을 통해 그 영역 내에서 추가의 수정, 응용 및 실시예를 인식하게 될 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명은 BST 초전기 검출기에의 사용에 제한되지 않는다. 본 발명은 냉각 및 비 냉각 검출기에 동일하게 사용될 수 있다.
따라서, 첨부된 특허 청구의 범위에 의해서 본 발명의 영역 내의 모든 응용 및 수정, 그리고 실시예를 커버하려고 한다.

Claims (8)

  1. 이득을 각각 제공하는 관련된 증폭기를 각각 갖는 검출기들의 어레이에 사용하기 위한 신호 처리기에 있어서, 상기 어레이의 각 검출기의 DC 오프셋을 보상하기 위한 수단, 상기 각 검출기/증폭기의 감도 변화를 보정하고 디지털 비디오 신호를 제공하는 수단, 상기 디지털 비디오 신호를 아날로그 비디오 신호로 변환하기 위한 D/A 변환기, 상기 D/A 변환기로의 입력을 스케일링(scaling)하기 위한 수단, 및 상기 아날로그 비디오 신호에 블랜킹 신호 및 동기 펄스(sync pulse)를 가산하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 검출기들은 바륨-스트론튬-티탄에이트로 제조된 것을 특징으로 하는 신호 처리기.
  3. 제1항에 있어서, 상기 D/A 변환기를 스케일링하기 위한 수단은 기준 전위원, 및 상기 검출기/증폭기 쌍들의 범위에 응답하여 상기 기준 전위를 변조하기 위한 디지털 전위차계를 포함하고, 상기 디지털 전위차계의 출력은 상기 D/A 변환기의 기준 입력에 결합 된 것을 특징으로 하는 신호 처리기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 D/A 변환기로의 입력을 스케일링하기 위한 수단은 소망의 이득에 비례하는 기준 전위를 설정하기 위한 수단, 상기 검출기/증폭기 쌍들의 범위에 응답하여 기준 전위를 변조하기 위한 디지털 전위차계 -디지털 전위차계의 출력은 상기 D/A 변환기의 기준 입력에 결합됨-, 및 상기 D/A 변환기의 출력에 상보 de 신호를 가산하기 위한 수단 -상기 상보 de 신호는 상기 D/A 변환기의 범위에 역으로 (inversely) 관련되어 있음-을 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리기.
  5. 제1항에 있어서, 필드 대 필드 오프셋을 조정하기 위한 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 검출기/증폭기 쌍의 출력들이 소정의 임계값의 윈도우(window) 밖에 있을 때 윈도우 신호를 발생시키는 수단, 및 상기 윈도우 신호를 적분하기 위한 적분기 -상기 윈도우 신호의 출력은 상기 D/A 변환기를 스케일링하기 위한 수단의 입력에 결합됨-를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리기.
  7. 제1항에 있어서, 상기 블랜킹 신호는 그의 네가티브 레벨이 상기 아날로그 비디오 신호의 범위 이하이되 상기 동기 펄스의 네가티브 레벨 이상 이고, 그의 포지티브 레벨이 상기 아날로그 비디오 신호의 범위 이상으로 조정되는 것을 특징으로 하는 신호 처리기.
  8. 제1항에 있어서, 상기 스케일링 수단은, 상기 검출기/증폭기 쌍의 출력들의 소정의 임계값의 윈도우 밖에 있을 때 윈도우 신호를 발생시키기 위한 윈도우 비교기 및 상기 윈도우 신호를 적분하기 위한 적분기 -상기 적분기의 출력은 상기 D/A 변환기의 기준 입력에 결합됨-를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 처리기.
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