RU2683944C1 - Method of controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix in conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects - Google Patents

Method of controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix in conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects Download PDF

Info

Publication number
RU2683944C1
RU2683944C1 RU2018129480A RU2018129480A RU2683944C1 RU 2683944 C1 RU2683944 C1 RU 2683944C1 RU 2018129480 A RU2018129480 A RU 2018129480A RU 2018129480 A RU2018129480 A RU 2018129480A RU 2683944 C1 RU2683944 C1 RU 2683944C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
accumulation
frame
interval
transfer
charges
Prior art date
Application number
RU2018129480A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Михайлович Смелков
Original Assignee
Вячеслав Михайлович Смелков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Михайлович Смелков filed Critical Вячеслав Михайлович Смелков
Priority to RU2018129480A priority Critical patent/RU2683944C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2683944C1 publication Critical patent/RU2683944C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

FIELD: television technology.SUBSTANCE: invention relates to television technology and is oriented to use in television cameras, made on the basis of matrix television sensors based on the technology of charge-coupled devices (CCD), in which electronic sensitivity control is provided due to changes in the intraframe accumulation time. Duration of accumulation of information charges per frame is determined separately for each said individual target from the peak value of the video signal generated at the output of the photodetector during the corresponding time interval within the forward stroke along the frame, wherein frequency of element-by-element transfer of charge packets is reduced twice, and output register is made in the form of two adjacent linear registers acting in turn.EFFECT: technical result is to automatically increase sensitivity for fragments of a television frame with low illumination (brightness) of corresponding objects with simultaneous implementation of saving power of the photodetector.1 cl, 8 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к телевизионной технике и ориентировано на использование в телевизионных камерах, выполненных на базе матричных телевизионных сенсоров по технологии приборов с зарядовой связью (ПЗС), в которых обеспечена электронная регулировка чувствительности за счет изменения внутрикадрового времени накопления.The present invention relates to television technology and is focused on the use in television cameras made on the basis of matrix television sensors using charge-coupled device (CCD) technology, in which electronic sensitivity adjustment is provided by changing the intraframe accumulation time.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению следует считать способ управления чувствительностью телевизионной камеры на матрице ПЗС [1], заключающийся в том, что на мишени (секции накопления) матрицы ПЗС с организацией «кадровый перенос» с периодом кадров накапливают информационные заряды, переносят информационные заряды с частотой кадрового переноса из секции накопления в секцию памяти, построчно переносят информационные заряды из секции памяти в выходной регистр в интервале обратного хода строчной развертки, а в интервале прямого хода строчной развертки поэлементно переносят информационные заряды из выходного регистра в выходной блок матрицы ПЗС с одновременным преобразованием заряда в напряжение видеосигнала (БПЗН), причем в секции накопления в интервале между кадровым переносом текущего кадра и циклом накопления последующего кадра отводят избыточные заряды в подложку фотоприемника путем технологической организации антиблюминговой области и электронного затвора в секции накопления, при этом кадровый перенос информационных зарядов из секции накопления в секцию памяти осуществляют на заключительном промежутке интервала обратного хода кадровой развертки с выполнением соответствующей временной задержки длительности накопления информационных зарядов, а в промежутке интервала обратного хода кадровой развертки, предшествующем переносу информационных зарядов, осуществляют очистку секции памяти от паразитных зарядов за счет их перемещения с частотой кадрового переноса в выходной регистр или за счет их отвода в подложку фотоприемника путем технологической организации антиблюминговой области и электронного затвора в секции памяти.The closest in technical essence to the claimed invention should be considered a method of controlling the sensitivity of a television camera on a CCD matrix [1], which consists in the fact that on the target (storage section) of the CCD matrix with the organization "personnel transfer" with the period of frames accumulate information charges, transfer information charges with a frame transfer frequency from the accumulation section to the memory section, transferring information charges line by line from the memory section to the output register in the reverse scan interval, and in the interval of the forward horizontal scan, the information charges are transferred element-wise from the output register to the output block of the CCD matrix with the simultaneous conversion of the charge into the video signal voltage (CPS), and in the accumulation section in the interval between the frame transfer of the current frame and the accumulation cycle of the subsequent frame, excess charges are transferred to the substrate of the photodetector by technological organization of the anti-blooming region and the electronic shutter in the accumulation section, while the personnel transfer of information charges from section accumulation in the memory section is carried out at the final interval of the interval of the reverse motion of the frame scan with the corresponding time delay of the duration of accumulation of information charges, and in the interval of the interval of the reverse motion of the frame scan, prior to the transfer of information charges, the memory section is cleaned of stray charges due to their movement with the frequency of personnel transfer to the output register or due to their removal into the substrate of the photodetector by technological organization and antiblyumingovoy region and the electronic shutter in the memory section.

Отметим, что у прототипа [1] текущая загрузка информационными зарядовыми пакетами выходного регистра матрицы ПЗС выполняется в пределах временного промежутка, который в телевизионной развертке занимает интервал τо.х.с - длительность обратного хода по строке. Перенос этих зарядовых пакетов вдоль выходного регистра и считывание в БПЗН производится с частотой поэлементного переноса ƒэ.Note that for the prototype [1], the current loading by the charge packets of the output register of the CCD is performed within the time interval, which in the television scan takes the interval τ o.h.s - the length of the reverse stroke along the line. The transfer of these charge packets along the output register and reading in the SPZN is performed with a frequency of element-wise transfer ƒ e .

Данный способ управления чувствительностью способен решить задачу адаптации фотоприемника к условиям световых перегрузок на мишени.This method of controlling sensitivity is able to solve the problem of adapting the photodetector to the conditions of light overloads on the target.

Предполагается, что в состав телевизионной камеры, в которой реализован этот способ управления чувствительностью, входит устройство автоматической регулировки времени накопления (АРВН), а формируемое этим блоком по цепи обратной связи управляющее напряжение определяет длительность экспонирования (накопления) матрицей ПЗС за кадр в зависимости от освещенности (яркости) наблюдаемого сюжета. Очевидно, что секция памяти матрицы ПЗС прототипа [1] экранирована от света.It is assumed that the composition of the television camera that implements this sensitivity control method includes an automatic accumulation time adjustment device (ARVN), and the control voltage generated by this unit via the feedback circuit determines the exposure time (accumulation) of the CCD by the CCD per frame depending on the illumination (brightness) of the observed plot. Obviously, the memory section of the CCD prototype [1] is shielded from light.

Однако при работе в условиях сложной освещенности и/или сложной яркости объектов, когда высокой освещенности (яркости) на одних участках поля зрения сопутствует низкая освещенность (яркость) на других его участках, реализованный в телевизионной камере способ управления чувствительностью прототипа [1] принципиально не может справиться с ситуацией, не избежав ухудшения качества изображения по всему кадру.However, when working in conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects, when high illumination (brightness) in some parts of the field of view is accompanied by low illumination (brightness) in other parts of it, the prototype sensitivity control method implemented in a television camera [1] cannot fundamentally cope with the situation without avoiding image quality degradation throughout the frame.

Это объясняется тем, что в этих условиях автоматическая регулировка времени накопления (АРВН) телевизионной камеры, работающая по этому сигналу управления чувствительности, выполняет отсчет его напряжения при помощи амплитудного детектора по пиковому или по среднему значению видеосигнала, формируемого на выходе фотоприемника. Но распространяет свой полученный результат, а именно: длительность времени накопления, - на все элементы (пикселы) мишени.This is explained by the fact that under these conditions, the automatic accumulation time adjustment (ARVN) of the television camera, working on this sensitivity control signal, counts its voltage using an amplitude detector according to the peak or average value of the video signal generated at the output of the photodetector. But it spreads its result, namely: the duration of the accumulation time, to all elements (pixels) of the target.

Недостаток способа управления чувствительностью в прототипе [1] заключается в том, что возникает режим ограниченного накопления (по времени) для тех участков изображения, которые наблюдаются при низкой освещенности (яркости) соответствующих им объектов.The disadvantage of the sensitivity control method in the prototype [1] is that there is a mode of limited accumulation (in time) for those portions of the image that are observed at low illumination (brightness) of the objects corresponding to them.

Задачей изобретения является организация в автоматическом режиме повышения чувствительности для этих фрагментов телевизионного кадра путем увеличения для них времени накопления с одновременной реализацией экономии энергопотребления фотоприемника.The objective of the invention is the organization in the automatic mode of increasing sensitivity for these fragments of a television frame by increasing the accumulation time for them while realizing the energy savings of the photodetector.

Поставленная задача в заявляемом способе управления чувствительностью телевизионной камеры на матрице ПЗС, основанном на том, что на мишени (секции накопления) матрицы ПЗС с организацией «кадровый перенос» с периодом кадров накапливают информационные заряды в соответствии с управляющим напряжением для АРВН; переносят информационные заряды с частотой кадрового переноса из секции накопления в экранированную от света секцию памяти; построчно переносят информационные заряды из секции памяти в выходной регистр в интервале обратного хода строчной развертки; а в интервале прямого хода строчной развертки поэлементно переносят информационные заряды из выходного регистра в выходной блок матрицы ПЗС с одновременным преобразованием заряда в напряжение видеосигнала (БПЗН), причем в секции накопления в интервале между кадровым переносом текущего кадра и циклом накопления последующего кадра отводят избыточные заряды в подложку фотоприемника путем технологической организации антиблюминговой области и электронного затвора в секции накопления, при этом кадровый перенос информационных зарядов из секции накопления в секцию памяти осуществляют на заключительном промежутке интервала обратного хода кадровой развертки с выполнением соответствующей временной задержки длительности накопления информационных зарядов, а в промежутке интервала обратного хода кадровой развертки, предшествующем переносу информационных зарядов, осуществляют очистку секции памяти от паразитных зарядов за счет их перемещения с частотой кадрового переноса в выходной регистр или за счет их отвода в подложку фотоприемника путем технологической организации антиблюминговой области и электронного затвора в секции памяти, решается тем, что секция накопления матрицы ПЗС разделена по горизонтали на n изолированных друг от друга мишеней с одинаковым форматом, которые имеют параллельно действующее управление процессами фотоприема и развертки, при этом величина управляющего напряжения АРВН и соответственно длительность накопления информационных зарядов за кадр определяются раздельно для каждой этой отдельно взятой мишени по пиковому значению видеосигнала, формируемого на выходе фотоприемника в течение соответствующего временного интервала в пределах прямого хода по кадру, при этом частоту поэлементного переноса зарядовых пакетов ƒэ снижают в два раза, а выходной регистр выполняют в виде двух смежных линейных регистров, действующих поочередно на двухканальный БПЗН, при этом каждый из этих линейных регистров содержит половину элементов от числа пикселов для каждой фотоприемной строки, а в интервале τо.х.с. загружают зарядовыми пакетами текущей информационной строки оба линейных» регистра последовательно во времени и раздельно для нечетных и четных пикселов этой строки, а число фазных электродов для отдельно взятого пиксела в обоих линейных регистрах должно быть четным, составляя показатель 2 или 4.The problem in the claimed method of controlling the sensitivity of a television camera on a CCD matrix, based on the fact that information charges are accumulated in the frame of the CCD matrix with the organization "personnel transfer" with a frame period in accordance with the control voltage for the ARVN; transfer information charges with a frame transfer frequency from the accumulation section to the memory section shielded from light; line-by-line transfer information charges from the memory section to the output register in the interval of the reverse stroke horizontal scanning; and in the interval of the forward horizontal scan, the information charges are transferred element-wise from the output register to the output block of the CCD matrix with the simultaneous conversion of the charge into the video signal voltage (CPS), and in the accumulation section in the interval between the frame transfer of the current frame and the accumulation cycle of the subsequent frame, excess charges are allocated the substrate of the photodetector by technological organization of the anti-blooming region and the electronic shutter in the accumulation section, while the personnel transfer of information charges from section accumulation in the memory section is carried out at the final interval of the interval of the reverse motion of the frame scan with the corresponding time delay of the duration of accumulation of information charges, and in the interval of the interval of the reverse motion of the frame scan, prior to the transfer of information charges, the memory section is cleaned of stray charges due to their movement with the frequency of personnel transfer to the output register or due to their removal into the substrate of the photodetector by technological organization and the anti-blooming area and the electronic shutter in the memory section, it is decided that the accumulation section of the CCD matrix is horizontally divided into n isolated targets of the same format, which have parallel control of the photo-reception and scanning processes, while the control voltage is equal to the ARVN and, accordingly, the duration of the accumulation of information charges per frame is determined separately for each of this individual target according to the peak value of the video signal generated at the output of the photodetector during the corresponding time interval within the forward stroke in the frame, while the frequency of the element-wise transfer of the charge packets ƒ e is reduced by half, and the output register is made in the form of two adjacent linear registers acting alternately on the two-channel overvoltage protection device, each of these linear registers contains half the elements of the number of pixels for each photodetector line, and in the interval τ o.h.s. they charge both linear "registers sequentially in time and separately for the odd and even pixels of this line with charge packets of the current information line, and the number of phase electrodes for an individual pixel in both linear registers should be even, amounting to 2 or 4.

Сопоставительный анализ с прототипом [1] показывает, что заявляемый способ отличается наличием следующих признаков:Comparative analysis with the prototype [1] shows that the inventive method is characterized by the presence of the following features:

- условием осуществления предварительных действий с матрицей ПЗС телевизионной камеры, а именно: разделения секции накопления фотоприемника на n изолированных друг от друга мишеней с одинаковым форматом, которые управляются параллельно;- a condition for the implementation of preliminary actions with the CCD sensor of a television camera, namely: dividing the storage section of the photodetector into n isolated from each other targets with the same format, which are controlled in parallel;

- выполнением в телевизионной камере параллельных действий по установке длительности накопления зарядов за кадр для каждой из n мишеней сенсора;- performing in a television camera parallel steps to set the duration of the accumulation of charges per frame for each of the n targets of the sensor;

- выполнением экономии энергопотребления матричного фотоприемника за счет снижения в два раза частоты поэлементного переноса ƒэ а также новой организацией в нем составляющих его блоков: выходного регистра и БПЗН. Согласно заявляемому способу выходной регистр состоит из двух параллельно действующих регистров, а БПЗН из одноканального блока становится двухканальным. При этом зарядовые сигналы будут регистрироваться БПЗН в правильном фазовом соотношении за счет выбора четного показателя для числа фазных электродов применительно к отдельно взятому элементу этих регистров.- the implementation of energy saving matrix photodetector by halving the frequency of the element-by-element transfer ƒ e as well as by the new organization of its constituent units: the output register and the overhead current detection device. According to the claimed method, the output register consists of two parallel operating registers, and the SPS from a single-channel block becomes two-channel. In this case, the charge signals will be recorded by the SPS in the correct phase ratio due to the choice of an even indicator for the number of phase electrodes as applied to an individual element of these registers.

Здесь важно отметить следующее. Из монографии [2, с. 153] известно, что в n-канальном ПЗС с размером ячейки 30 мкм, работающем на частоте 1 МГц, зарядовый пакет величиной 0,5 пКл потребляет удельную мощность около 2,8 нВт/элемент. И эта величина растет как квадрат рабочей частоты!It is important to note the following. From the monograph [2, p. 153] it is known that in an n-channel CCD with a cell size of 30 μm operating at a frequency of 1 MHz, a charge packet of 0.5 pC consumes a specific power of about 2.8 nW / cell. And this value grows like a square of the operating frequency!

При организации для матричного фотоприемника на ПЗС такого режима управления поэлементным переносом зарядовых пакетов разрешающая способность видеосигнала наблюдаемого сюжета остается неизменной, а энергопотребление телевизионной камеры на базе такого сенсора - «тормозится», компенсируя полностью или частично сопутствующие энергетические затраты.When organizing such a control mode for element-wise transfer of charge packets for a CCD photodetector, the resolution of the video signal of the observed plot remains unchanged, and the power consumption of a television camera based on such a sensor is “braked”, compensating for all or part of the associated energy costs.

Совокупность известных и новых признаков не известна из уровня техники, поэтому заявляемый способ отвечает требованию новизны.The combination of known and new features is not known from the prior art, therefore, the claimed method meets the requirement of novelty.

По техническому результату и методу его достижения предлагаемое техническое решение соответствует критерию о наличии изобретательского уровня.According to the technical result and the method of its achievement, the proposed technical solution meets the criterion of the presence of an inventive step.

На фиг. 1 приведена схемотехническая организация матрицы ПЗС с четырьмя изолированными мишенями (n=4); на фиг. 2 представлена структурная схема устройства, поясняющая реализацию заявляемого способа управления чувствительностью и являющаяся, по сути, схемой замысла новой АРВН фотоприемника; на фиг. 3 - пример выполнения принципиальной схемы пикового детектора, четыре из которых приняты (обозначены) на фиг. 2; на фиг. 4б-4д относительно временного положения гасящего импульса строк, показанного на фиг. 4а, приведены эпюры управляющих сигналов для получения необходимых областей («окон») фотометрирования зарядового рельефа фотоприемника; на фиг. 5б - эпюра, иллюстрирующая временное положение выходного сигнала устройства АРВН (относительно кадрового гасящего импульса, представленного на фиг. 5а); на фиг. 6 дан фрагмент поперечного сечения секции накопления или секции памяти матрицы ПЗС, иллюстрирующий физические процессы, которые сопровождает технологическая организация антиблюминговой области и электронного затвора в этих секциях фотоприемника; на фиг. 7 показано положение четырех «окон» фотометрирования секции накопления матрицы ПЗС в условиях ее сложной освещенности и/или сложной яркости; на фиг. 8 - эпюры, поясняющие управление первым и вторым линейными регистрами фотоприемника, в котором управление поэлементным переносом осуществляется согласно заявляемому способу.In FIG. 1 shows the circuit organization of a CCD matrix with four isolated targets (n = 4); in FIG. 2 is a structural diagram of a device explaining the implementation of the proposed method for controlling sensitivity, and is, in fact, the design scheme of the new ARVN photodetector; in FIG. 3 is an example of a circuit diagram of a peak detector, four of which are accepted (indicated) in FIG. 2; in FIG. 4b-4d with respect to the temporary position of the blanking pulse of the rows shown in FIG. 4a, plots of control signals are shown to obtain the necessary areas (“windows”) of photometric measurements of the charge relief of the photodetector; in FIG. 5b is a diagram illustrating the temporary position of the output signal of the ARVN device (relative to the frame blanking pulse shown in FIG. 5a); in FIG. Figure 6 shows a fragment of the cross section of the accumulation section or memory section of the CCD matrix, illustrating the physical processes that accompany the technological organization of the anti-blooming region and the electronic shutter in these sections of the photodetector; in FIG. 7 shows the position of the four “windows” of the photometry of the CCD array accumulation section under conditions of its complex illumination and / or complex brightness; in FIG. 8 is a diagram explaining the control of the first and second linear registers of the photodetector, in which the control of the element-wise transfer is carried out according to the claimed method.

Матрица 1 на ПЗС (фиг. 1) с организацией «кадровый перенос» выполнена на кремниевом кристалле и состоит из связанных последовательно зарядовой связью секции 1-1 накопления, секции 1-2 памяти, первого линейного регистра 1-3-(1), второго линейного регистра 1-3-(2) и БПЗН 1-4. Штрихпунктирные линии на фиг. 1 показывают выделение на секции 1-1 накопления фотоприемника четырех изолированных мишеней с одинаковым форматом, т.е. n = 4. Введем обозначение данных сенсоров соответственно как: 1-1-1, 1-1-2, 1-1-3 и 1-1-4.Matrix 1 at the CCD (Fig. 1) with the organization of “personnel transfer” is made on a silicon crystal and consists of storage sections 1-1 connected in series with charge communication, memory sections 1-2, the first linear register 1-3- (1), the second linear register 1-3- (2) and BPZN 1-4. The dash-dotted lines in FIG. 1 show the selection of four isolated targets with the same format on the photodetector storage section 1-1, i.e. n = 4. We introduce the designation of these sensors, respectively, as: 1-1-1, 1-1-2, 1-1-3, and 1-1-4.

Аналогично прототипу [1], по первому варианту исполнения матрицы ПЗС каждая из этих мишеней содержит встроенные в ее полупроводниковую структуру антиблюминговую область и электронный затвор GA.Similarly to the prototype [1], according to the first embodiment of the CCD matrix, each of these targets contains an anti-blooming region and an electronic shutter GA built into its semiconductor structure.

По второму варианту исполнения матрицы ПЗС антиблюминговая область и электронный затвор GB дополнительно встроены и в секцию памяти 1-2.According to the second embodiment of the CCD matrix, the anti-blooming area and the electronic shutter GB are additionally integrated in the memory section 1-2.

Отметим, что применение данных технологических особенностей обусловлено необходимостью устранения паразитных зарядов в фотоприемнике в условиях его световых перегрузок. Для телевизионной камеры такие перегрузки являются часто сопутствующим явлением и наблюдения в условиях сложной освещенности и/или сложной яркости объектов.Note that the application of these technological features is due to the need to eliminate spurious charges in the photodetector under conditions of its light overloads. For a television camera, such overloads are often a concomitant phenomenon and observation in conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects.

Как показано на фиг. 6, затвор GA является «электронным» затвором секции накопления. Для фотоприемника с трехфазным зарядовым переносом и с n-каналом проводимости, если на затворе GA присутствует низкий (относительно подложки) потенциал, последний закрыт, а потенциальные ямы под фазными электродами мишени изолированы от стоковой области за счет этого барьерного смещения. Тогда на самой фотомишени инициируется процесс накопления зарядовых фотоэлектронов под электродами Ф2Н (см. фиг. 6а).As shown in FIG. 6, the GA shutter is an “electronic” shutter of the accumulation section. For a photodetector with three-phase charge transfer and with an n-conduction channel, if there is a low potential (relative to the substrate) on the GA gate, the latter is closed, and potential wells under the target phase electrodes are isolated from the sink region due to this barrier bias. Then, at the photographic target itself, the process of accumulation of charge photoelectrons under the Ф2Н electrodes is initiated (see Fig. 6a).

Когда на затвор GA подается высокий потенциал, то потенциальный барьер снимается, затвор открывается, а на мищени исключается процесс накопления фотоэлектронов. Это объясняется тем, что носители, не задерживаясь в потенциальных ямах под фазными электродами Ф2Н, устремляются в более глубокие ямы, создаваемые потенциалом DA в стоковой области, а далее рекомбинируют в подложку фотоприемника (см. фиг. 6б).When a high potential is applied to the GA gate, the potential barrier is removed, the gate opens, and the accumulation of photoelectrons is excluded on the target. This is explained by the fact that the carriers, not lingering in potential wells under the Ф2Н phase electrodes, rush into deeper wells created by the potential DA in the drain region, and then recombine into the photodetector substrate (see Fig. 6b).

Очевидно, что совершенно аналогично реализуется «электронный» затвор GB с антиблюминговой областью, управляемой потенциалом DB, когда они встроены в секцию памяти 1-2 вокруг фазных электродов Ф2П, как показано на фиг. 6.Obviously, the “electronic” shutter GB with the anti-blooming area controlled by the DB potential is realized in exactly the same way when they are built into the 1-2 memory section around the phase electrodes Ф2П, as shown in FIG. 6.

Для всех четырех изолированных мишеней матрицы 1 ПЗС действует параллельное управление, которое обеспечивает процесс текущего накопления зарядового рельефа в соответствии с длительностью, задаваемой выходным импульсом на входе электронного затвора сенсора каждой мишени, т.е. через GA1, GA2, GA3 и GA4, как показано на фиг. 1.For all four isolated targets of the CCD matrix 1, parallel control is applied, which ensures the process of the current accumulation of the charge relief in accordance with the duration specified by the output pulse at the input of the electronic shutter of the sensor of each target, i.e. through GA1, GA2, GA3 and GA4, as shown in FIG. one.

Организация этого параллельного управления может быть осуществлена за счет «размножения» импульсных сигналов при помощи внешних буферных каскадов для готовых микросхем, реализующих набор (комплект) необходимых управляющих напряжений.The organization of this parallel control can be carried out by “multiplying” the pulse signals using external buffer stages for finished circuits that implement a set (set) of necessary control voltages.

Предлагаемый в настоящем техническом решении способ управления чувствительностью телевизионной камеры может быть реализован и для двух других технологических вариантов матрицы ПЗС, т.е. для сенсоров, изготовленных соответственно по методу «строчный перенос» и «строчно-кадровый перенос» [3, с. 134-137]. При этом фотоприемная область этих приборов, в которой вертикально расположенные линейки светочувствительных элементов чередуются с вертикальными линейками изолированных от света пикселов, должна быть технологически подготовлена аналогично секции накопления матрицы ПЗС кадрового переноса, т.е. путем разделения по горизонтали на n изолированных друг от друга мишеней с одинаковым форматом, а выходной регистр этих сенсоров выполнен в виде двух смежных линейных регистров, действующих поочередно на двухканальный БПЗН.The method for controlling the sensitivity of a television camera proposed in this technical solution can be implemented for two other technological options for a CCD matrix, i.e. for sensors manufactured according to the method of “line transfer” and “line-frame transfer” [3, p. 134-137]. In this case, the photodetector region of these devices, in which vertically arranged lines of photosensitive elements alternate with vertical lines of pixels isolated from light, should be technologically prepared in the same way as the accumulation section of the CCD matrix of personnel transfer, i.e. by dividing horizontally into n isolated targets of the same format, and the output register of these sensors is made in the form of two adjacent linear registers, acting alternately on a two-channel overvoltage detector.

Рассмотрим анонсированную ранее структурную схему АРВН на фиг. 2. Она содержит формирователь 2 сигналов «окон» для фотометрирования сенсора, последовательно соединенные первый пиковый детектор 3 и первый широтно-импульсный модулятор (ШИМ) 4, последовательно соединенные второй пиковый детектор 5 и второй ШИМ 6, последовательно соединенные третий пиковый детектор 7 и третий ШИМ 8, а также последовательно соединенные четвертый пиковый детектор 9 и четвертый ШИМ 10. Информационные входы всех четырех шести пиковых детекторов (3, 5, 7, 9) подключены к выходу видео фотоприемника 1, а управляющие входы этих пиковых детекторов - соответственно к первому, второму, третьему и четвертому выходам формирователя 2. Пятый выход формирователя 2 подключен к входам сброса всех четырех пиковых детекторов (3, 5, 7, 9).Consider the previously announced block diagram of ARVN in FIG. 2. It contains a “window” signal shaper 2 for sensor photometry, a first peak detector 3 and a first pulse-width modulator (PWM) 4 connected in series, a second peak detector 5 and a second PWM 6 connected in series, a third peak detector 7 and a third connected in series PWM 8, as well as the fourth peak detector 9 and the fourth PWM 10 connected in series. The information inputs of all four six peak detectors (3, 5, 7, 9) are connected to the output of the photodetector 1, and the control inputs of these peak detectors - to first, second, third and fourth outputs of the driver 2. The fifth output of the generator 2 is connected to the reset inputs of all four peak detectors (3, 5, 7, 9).

Выход блока 4 подключен к электронному затвору GA1 мишени 1-1-1, выход блока 6 - к электронному затвору GA2 мишени 1-1-2, выход блока 8 -к электронному затвору GA3 мишени 1-1-3, а выход блока 10 - к электронному затвору GA4 мишени 1-1-4. Предполагается, что в телевизионной камере от ее микроконтроллера на вход формирователя 2 сигналов «окон» подаются импульсы запуска и синхронизации.The output of block 4 is connected to the electronic shutter GA1 of target 1-1-1, the output of block 6 is connected to the electronic shutter GA2 of target 1-1-2, the output of block 8 is to the electronic shutter GA3 of target 1-1-3, and the output of block 10 is to the GA4 electronic shutter target 1-1-4. It is assumed that in the television camera from its microcontroller to the input of the shaper 2 signals of the "windows" are triggered pulses and synchronization.

Формирователь 2 предназначен для реализации четырех импульсных сигналов (см. фиг. 4б - 4д), которые подаются на управляющие входы пиковых детекторов. Для получения этих сигналов может быть использован трехразрядный двоичный счетчик [см., например, 4, с. 168-170].Shaper 2 is designed to implement four pulse signals (see Fig. 4b - 4d), which are fed to the control inputs of the peak detectors. To receive these signals, a three-digit binary counter can be used [see, for example, 4, p. 168-170].

Трансляцией через формирователь 2 от микроконтроллера телевизионной камеры осуществляется подача кадрового синхроимпульса положительной полярности для выполнения в начале каждого кадра обнуления (сброса) всех четырех пиковых детекторов (3, 5, 7, 9).By transmitting through the former 2 from the microcontroller of the television camera, a positive-polarity frame sync pulse is supplied to perform at the beginning of each frame zeroing (reset) of all four peak detectors (3, 5, 7, 9).

Пиковые детекторы предназначены для регистрации максимального уровня аналогового видеосигнала, поступающего на их информационные входы в интервале присутствия высокого уровня импульсного сигнала на их управляющих входах.Peak detectors are designed to record the maximum level of an analog video signal supplied to their information inputs in the interval of the presence of a high level of a pulse signal at their control inputs.

Каждый из пиковых детекторов может быть выполнен на базе двух операционных усилителей (ОУ) по схеме, предложенной в работе [5, с. 301]. Особенностью схемы, представленной на фиг. 3, является выбор первого (входного) ОУ. Этот ОУ дополнительно должен иметь управляющий вход для реализации внешнего управления резервной мощностью и рабочей точкой с помощью внешнего напряжения смещения. Примером выполнения такого ОУ является микросхема СА3078Т фирмы RCA (США).Each of the peak detectors can be made on the basis of two operational amplifiers (op amps) according to the scheme proposed in [5, p. 301]. A feature of the circuit shown in FIG. 3, is the selection of the first (input) op-amp. This op-amp must additionally have a control input for implementing external control of the reserve power and operating point using an external bias voltage. An example of such an op-amp is the CA3078T microcircuit manufactured by RCA (USA).

Импульсные сигналы, которые необходимо подать на управляющие входы всех четырех пиковых детекторов (3, 5, 7, 9), представлены на временных диаграммах, изображенных соответственно на фиг. 4б, 4в, 4 г, 4д.The pulse signals that must be supplied to the control inputs of all four peak detectors (3, 5, 7, 9) are shown in the time diagrams shown respectively in FIG. 4b, 4c, 4g, 4d.

Выходные сигналы пиковых детекторов 3, 5, 7 и 9 являются управляющими напряжениями для блоков 4, 6, 8 и 10 широтно-импульсного модулятора (ШИМ), на выходах каждого из которых будет сформирован «автономный» цифровой сигнал накопления (см. фиг. 5б).The output signals of peak detectors 3, 5, 7, and 9 are the control voltages for blocks 4, 6, 8, and 10 of a pulse-width modulator (PWM), the outputs of each of which will generate a "stand-alone" digital accumulation signal (see Fig. 5b )

Отметим, что этот сигнал может изменяться в течение кадра от максимального значения отсчета

Figure 00000001
до его минимального отсчета
Figure 00000002
в зависимости от величины входного управляющего напряжения.Note that this signal may vary during the frame from the maximum value of the reference
Figure 00000001
to its minimum countdown
Figure 00000002
depending on the magnitude of the input control voltage.

Для выполнения своей функциональной «обязанности» цифровой сигнал накопления подается на управляющий вход сенсора, являющийся его «электронным» затвором GA.To fulfill its functional “duty”, a digital accumulation signal is fed to the control input of the sensor, which is its “electronic” gate GA.

Очевидно, что такой процесс оптимизированного накопления зарядов на секции 1-1 матрицы ПЗС в зависимости от уровня освещенности контролируемой сцены будет происходить параллельно и на всех четырех мишенях 1-1-1, 1-1-2, 1-1-3 и 1-1-4 путем управления через соответствующие затворы GA1, GA2, GA3 и GA4 (см. фиг. 1).Obviously, such a process of optimized accumulation of charges on sections 1-1 of the CCD matrix, depending on the level of illumination of the monitored scene, will occur in parallel and on all four targets 1-1-1, 1-1-2, 1-1-3 and 1- 1-4 by controlling through the corresponding valves GA1, GA2, GA3 and GA4 (see Fig. 1).

Устройства, изображенные на фиг. 1-2, работают следующим образом.The devices shown in FIG. 1-2, work as follows.

Оптическое изображение наблюдаемой сцены в условиях сложной освещенности и/или сложной яркости объектов проецируется на секцию накопления 1-1 матрицы ПЗС, а, следовательно, и на все четыре составляющие ее мишени (1-1-1, 1-1-2, 1-1-3, 1-1-4).An optical image of the observed scene under conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects is projected onto the accumulation section 1-1 of the CCD matrix, and, therefore, onto all four of its targets (1-1-1, 1-1-2, 1- 1-3, 1-1-4).

Пусть в нашем примере, показанном на фиг. 7, в условиях высокой освещенности наблюдаемого сюжета оказывается область, которую занимает «Окно» 1; в условиях слабо пониженной освещенности - «Окно» 2; в условиях средне пониженной освещенности - «Окно» 3, а в условиях существенно пониженной освещенности - «Окно» 4.Let in our example shown in FIG. 7, in conditions of high illumination of the observed plot, the area occupied by the “Window” 1 appears; in low light conditions - “Window” 2; in conditions of medium low light - “Window” 3, and in conditions of significantly reduced light - “Window” 4.

В интервале прямого хода каждого телевизионного кадра происходит процесс оптимизированного накопления зарядов в светочувствительных пикселах всех четырех мишеней 1-1-1, 1-1-2, 1-1-3 и 1-1-4 пропорционально освещенности контролируемого сюжета.In the forward range of each television frame, the process of optimized accumulation of charges in the photosensitive pixels of all four targets 1-1-1, 1-1-2, 1-1-3 and 1-1-4 is proportional to the illumination of the controlled plot.

В течение промежутка последующего интервала обратного хода кадровой развертки заряды всех строк, участвовавших в накоплении, переносятся в экранированные от света пикселы, расположенные на секции 1-2 памяти.During the interval of the subsequent interval of the reverse scan of the frame scan, the charges of all the lines involved in the accumulation are transferred to the light-shielded pixels located on sections 1-2 of the memory.

Затем в новом кадровом цикле выполняется накопление другой зарядовой «картины», а накопленные в предыдущем кадре зарядовые пакеты переносятся из секции 1-2 памяти на периферию кристалла фотоприемника, загружая в интервале обратного хода строчной развертки (τо.х.с) новыми зарядами оба линейных регистра. Заметим, что на фиг. 1 затворы загрузки показаны утолщенными линиями.Then, in a new personnel cycle, another charge “picture” is accumulated, and the charge packets accumulated in the previous frame are transferred from the memory section 1-2 to the periphery of the photodetector crystal, loading both charges in the horizontal scanning interval (τ o.s. ) with new charges linear register. Note that in FIG. 1, the loading gates are shown by thickened lines.

Рассмотрим подробнее «механизм» зарядовой загрузки, используя временные диаграммы сигналов, представленные на фиг. 8.Let us consider in more detail the “mechanism” of charge loading using the time diagrams of the signals shown in FIG. 8.

На фиг. 8а изображена эпюра сигнала для строчного гасящего импульса телевизионной развертки, активно действующего в течение интервала τо.х.с с периодом строк Тс.In FIG. Figure 8a shows a plot of a signal for a horizontal blanking pulse of a television scan, which is active during the interval τ o.h.s with a period of lines T s .

На фиг. 8б, фиг. 8в показаны эпюры импульсных сигналов, управляющие затворами загрузки второго линейного регистра 1-3-(2) и первого линейного регистра 1-3-(1) соответственно.In FIG. 8b, FIG. 8c shows diagrams of pulsed signals that control the loading gates of the second linear register 1-3- (2) and the first linear register 1-3- (1), respectively.

Отметим, что первый линейный регистр 1-3-(1) является универсальным, обеспечивая перенос зарядовых пакетов двух направлениях, а именно: как вдоль регистра, так и поперек (насквозь), т.е. в ячейки второго линейного регистра 1-3-(2).Note that the first linear register 1-3- (1) is universal, providing transfer of charge packets in two directions, namely: both along the register and across (through), i.e. in the cells of the second linear register 1-3- (2).

Для реализации второй функции в зазоры между элементами регистра 1-3-(1), имеющими ширину пиксела, устанавливаются дополнительные электроды (на фиг. 1 они отмечены пунктиром), соединенные между собой и подключенные к постоянному напряжению, величина которого не менее управляющего потенциала зарядового переноса. Эти дополнительные электроды выполняют одновременно и другую важную роль, а именно: исключают зарядовые потери при переносе в регистре 1-3-(1). По этой причине точно такие же дополнительные электроды устанавливаются и в зазоры между элементами регистра 1-3-(2).To implement the second function, additional electrodes are installed in the gaps between the register elements 1-3- (1) having a pixel width (they are indicated by a dotted line in Fig. 1), interconnected and connected to a constant voltage, the value of which is not less than the control potential of the charge transfer. These additional electrodes simultaneously fulfill another important role, namely: they exclude charge losses during transfer in the register 1-3- (1). For this reason, exactly the same additional electrodes are installed in the gaps between the elements of the register 1-3- (2).

На фиг. 8г, фиг. 8д представлены эпюры импульсных сигналов, управляющие работой обоих линейных регистров параллельно применительно для двухфазной системы зарядового переноса зарядов, где Тэ=1/ƒэ - период поэлементного переноса зарядовых пакетов.In FIG. 8g, FIG. 8d shows diagrams of pulsed signals that control the operation of both linear registers in parallel with respect to a two-phase charge transfer charge system, where T e = 1 / - e is the period of element-wise transfer of charge packets.

В промежутке

Figure 00000003
τо.х.с - интервале активного действия импульса на фиг. 8б через открытый затвор загрузки в регистр 1-3-(2), в ячейки под первыми фазными электродами, будут поступать заряды первого, третьего, пятого и других нечетных элементов этой строки.In the interim
Figure 00000003
τ o.h.s - the interval of the active pulse in FIG. 8b, through the open loading gate to the register 1-3- (2), the cells under the first phase electrodes will receive the charges of the first, third, fifth and other odd elements of this row.

А в последующем интервале

Figure 00000003
τо.х.с - интервале активного действия импульса, изображенного на фиг. 8в, через открытый затвор, в ячейки под первыми фазными электродами, будет загружаться зарядами регистр 1-3-(1), но применительно для второго, четвертого, шестого и других четных элементов этой строки.And in the subsequent interval
Figure 00000003
τ o.h.s - the interval of active action of the pulse depicted in FIG. 8c, through an open gate, registers 1-3- (1) will be loaded into the cells under the first phase electrodes by charges, but with reference to the second, fourth, sixth and other even elements of this row.

Отметим, что в этом временном промежутке зарядовые пакеты, загруженные ранее в линейный регистр 1-3-(2), остаются там «на своих местах», находясь потенциальных ямах этого регистра в режиме хранения.Note that in this time interval, the charge packets loaded earlier in the linear register 1-3- (2) remain there “in their places”, while the potential wells of this register are in storage mode.

Зарядовые пакеты каждой строки в каждом последующем кадровом цикле поэлементно считываются в БПЗН 1-4, формируя на его выходе аналоговый видеосигнал наблюдаемого изображения.The charge packets of each line in each subsequent frame cycle are read element-wise in BPS 1-4, forming at its output an analog video signal of the observed image.

Технический результат заявляемого решения обеспечивается тем, что в телевизионной камере будут в полностью автоматическом режиме получены оптимальные показатели для времени накопления (Тн) применительно ко всем n участкам площади мишени матрицы ПЗС.The technical result of the proposed solution is ensured by the fact that in a television camera the optimal indicators for the accumulation time (T n ) will be obtained in a fully automatic mode for all n sections of the target area of the CCD matrix.

Следовательно, по сравнению с прототипом [1], будет достигнуто повышенное отношение сигнал/шум (ψ) формируемого видеосигнала и соответственно увеличение чувствительности для тех участков изображения, которые регистрируются при низкой освещенности (яркости) соответствующих им объектов, и, что не менее важно, - с выполнением экономии по энергопотреблению сенсора.Therefore, in comparison with the prototype [1], an increased signal-to-noise ratio (ψ) of the generated video signal and, accordingly, an increase in sensitivity for those portions of the image that are recorded at low illumination (brightness) of the objects corresponding to them, and, no less important, will be achieved - with the implementation of energy saving sensor.

В настоящее время все элементы схемотехнической организации упомянутых матричных фотоприемников на ПЗС, а также блоки и элементы комментируемой структурной схемы устройства АРВН сенсора, реализующей предлагаемый способ управления чувствительностью телевизионной камеры, освоены или могут быть освоены отечественной промышленностью.Currently, all the elements of the circuitry organization of the aforementioned matrix photodetectors on the CCD, as well as the blocks and elements of the commented block diagram of the ARVN sensor device that implements the proposed method for controlling the sensitivity of a television camera, are mastered or can be mastered by the domestic industry.

Поэтому следует считать предлагаемое изобретение соответствующим требованию о промышленной применимости.Therefore, the present invention should be considered as meeting the requirement for industrial applicability.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Патент РФ №2399164. МПК H04N 5/335; H04N 5/217. Способ формирования сигнала изображения. / В.М. Смелков // Б.И. - 2010. - №25.1. RF patent No. 2399164. IPC H04N 5/335; H04N 5/217. A method of generating an image signal. / V.M. Smelkov // B.I. - 2010. - No. 25.

2. Секен К., Томпсет М. Приборы с переносом заряда. Перевод с англ. - «Мир», 1978.2. Seken K., Thompset M. Instruments with charge transfer. Translation from English - "The World", 1978.

3. Владо Дамьяновски. CCTV. Библия видеонаблюдения. Цифровые и сетевые технологии. Перевод с англ. - М.: «Ай-Эс-Эс Пресс», 2006.3. Vlado Damianowski. CCTV. Bible CCTV. Digital and network technology. Translation from English - M .: "IS-ES Press", 2006.

4. Токхейм Р. Основы цифровой электроники. Перевод с англ. - М.: «Мир», 1988.4. Tokheim R. Fundamentals of Digital Electronics. Translation from English - M.: “World”, 1988.

5. Пейтон А. Дж., Волш В. Аналоговая электроника на операционных усилителях. Перевод с англ. - М.: «БИНОМ», 1994.5. Peyton A. J., Walsh V. Analog electronics on operational amplifiers. Translation from English - M.: “BINOM”, 1994.

Claims (1)

Способ управления чувствительностью телевизионной камеры на матрице ПЗС в условиях сложной освещенности и/или сложной яркости объектов, заключающийся в том, что на мишени (секции накопления) матрицы ПЗС с организацией «кадровый перенос» с периодом кадров накапливают информационные заряды в соответствии с управляющим напряжением для автоматической регулировки времени накопления (АРВН), переносят информационные заряды с частотой кадрового переноса из секции накопления в экранированную от света секцию памяти, построчно переносят информационные заряды из секции памяти в выходной регистр в интервале обратного хода строчной развертки, а в интервале прямого хода строчной развертки поэлементно переносят информационные заряды из выходного регистра в выходной блок матрицы ПЗС с одновременным преобразованием заряда в напряжение видеосигнала (БПЗН), причем в секции накопления в интервале между кадровым переносом текущего кадра и циклом накопления последующего кадра отводят избыточные заряды в подложку фотоприемника путем технологической организации антиблюминговой области и электронного затвора в секции накопления, при этом кадровый перенос информационных зарядов из секции накопления в секцию памяти осуществляют на заключительном промежутке интервала обратного хода кадровой развертки с выполнением соответствующей временной задержки длительности накопления информационных зарядов, а в промежутке интервала обратного хода кадровой развертки, предшествующем переносу информационных зарядов, осуществляют очистку секции памяти от паразитных зарядов за счет их перемещения с частотой кадрового переноса в выходной регистр или за счет их отвода в подложку фотоприемника путем технологической организации антиблюминговой области и электронного затвора в секции памяти, отличающийся тем, что секция накопления матрицы ПЗС разделена по горизонтали на п изолированных друг от друга мишеней с одинаковым форматом, которые имеют параллельно действующее управление процессами фотоприема и развертки, при этом величина управляющего напряжения АРВН и соответственно длительность накопления информационных зарядов за кадр определяются раздельно для каждой этой отдельно взятой мишени по пиковому значению видеосигнала, формируемого на выходе фотоприемника в течение соответствующего временного интервала в пределах прямого хода по кадру, при этом частоту поэлементного переноса зарядовых пакетов ƒэ снижают в два раза, а выходной регистр выполняют в виде двух смежных линейных регистров, действующих поочередно на двухканальный БПЗН, при этом каждый из этих линейных регистров содержит половину элементов от числа пикселов для каждой фотоприемной строки, а в интервале τо.х.с. загружают зарядовыми пакетами текущей информационной строки оба линейных» регистра последовательно во времени и раздельно для нечетных и четных пикселов этой строки, а число фазных электродов для отдельно взятого пиксела в обоих линейных регистрах должно быть четным, составляя показатель 2 или 4.A method for controlling the sensitivity of a television camera on a CCD under complex lighting conditions and / or complex brightness of objects, namely, that information charges are accumulated on the target (storage section) of the CCD with the “frame transfer” organization with a frame period in accordance with the control voltage for automatic adjustment of accumulation time (ARVN), transfer information charges with a frame transfer frequency from the accumulation section to the memory section shielded from light, transfer information line by line charge charges from the memory section to the output register in the interval of the flyback of the horizontal scan, and in the interval of the forward stroke of the horizontal scan, the information charges are transferred element-by-bit from the output register to the output block of the CCD with the simultaneous conversion of the charge into the voltage of the video signal (VCR), the interval between the personnel transfer of the current frame and the accumulation cycle of the subsequent frame, excess charges are diverted to the substrate of the photodetector by technological organization of the anti-blooming region and the electronic shutter in the accumulation section, while the personnel transfer of information charges from the accumulation section to the memory section is carried out at the final interval of the reverse scan interval of the personnel scan with the corresponding time delay of the duration of the accumulation of information charges, and in the interval of the reverse scan interval of the vertical scan, preceding the transfer information charges, carry out the cleaning of the memory section from spurious charges due to their movement with a frame transfer frequency and in the output register or due to their removal to the photodetector substrate by technological organization of the anti-blooming area and electronic shutter in the memory section, characterized in that the accumulation section of the CCD matrix is horizontally divided into n isolated targets with the same format, which have parallel operation control of photo-reception and scanning processes, while the value of the control voltage of the ARVN and, accordingly, the duration of the accumulation of information charges per frame are determined separately for each of this separately taken target according to the peak value of the video signal generated at the output of the photodetector during the corresponding time interval within the direct course of the frame, while the frequency of the element-wise transfer of charge packets ƒ e is reduced by half, and the output register is made in the form of two adjacent linear registers acting alternately on a two-channel OTZN, with each of these linear registers containing half the elements of the number of pixels for each photodetector line, and in the interval τ o.h.s. they charge both linear "registers sequentially in time and separately for the odd and even pixels of this line with charge packets of the current information line, and the number of phase electrodes for an individual pixel in both linear registers should be even, amounting to 2 or 4.
RU2018129480A 2018-08-13 2018-08-13 Method of controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix in conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects RU2683944C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129480A RU2683944C1 (en) 2018-08-13 2018-08-13 Method of controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix in conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018129480A RU2683944C1 (en) 2018-08-13 2018-08-13 Method of controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix in conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683944C1 true RU2683944C1 (en) 2019-04-03

Family

ID=66089831

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018129480A RU2683944C1 (en) 2018-08-13 2018-08-13 Method of controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix in conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683944C1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4001878A (en) * 1975-11-19 1977-01-04 Rca Corporation Charge transfer color imagers
US4811106A (en) * 1986-05-16 1989-03-07 The General Electric Company, P.L.C. Frame transfer image sensor having two vertical clock standards
US4910588A (en) * 1983-10-13 1990-03-20 Canon Kabushiki Kaisha Image pick-up apparatus with high resolution and anti-bloom characteristics
US5309240A (en) * 1991-01-18 1994-05-03 Nec Corporation CCD linear image sensor including a CCD shift register on both sides of linearly arranged photosensor cells
US5777670A (en) * 1992-10-26 1998-07-07 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Device for controlling transfer in a CCD-type imaging device
GB2372881B (en) * 2000-10-31 2004-06-16 Hewlett Packard Co Photosensor assembly
RU2399164C1 (en) * 2009-03-10 2010-09-10 Вячеслав Михайлович Смелков Image signal formation method
EP2521926A1 (en) * 2010-01-06 2012-11-14 MESA Imaging AG Demodulation sensor with separate pixel and storage arrays
RU2501090C1 (en) * 2012-08-16 2013-12-10 Вячеслав Михайлович Смелков Security television system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4001878A (en) * 1975-11-19 1977-01-04 Rca Corporation Charge transfer color imagers
US4910588A (en) * 1983-10-13 1990-03-20 Canon Kabushiki Kaisha Image pick-up apparatus with high resolution and anti-bloom characteristics
US4811106A (en) * 1986-05-16 1989-03-07 The General Electric Company, P.L.C. Frame transfer image sensor having two vertical clock standards
US5309240A (en) * 1991-01-18 1994-05-03 Nec Corporation CCD linear image sensor including a CCD shift register on both sides of linearly arranged photosensor cells
US5777670A (en) * 1992-10-26 1998-07-07 Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha Device for controlling transfer in a CCD-type imaging device
GB2372881B (en) * 2000-10-31 2004-06-16 Hewlett Packard Co Photosensor assembly
RU2399164C1 (en) * 2009-03-10 2010-09-10 Вячеслав Михайлович Смелков Image signal formation method
EP2521926A1 (en) * 2010-01-06 2012-11-14 MESA Imaging AG Demodulation sensor with separate pixel and storage arrays
RU2501090C1 (en) * 2012-08-16 2013-12-10 Вячеслав Михайлович Смелков Security television system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11265504B2 (en) Solid-state imaging device and camera system
US10205894B2 (en) Imaging device and imaging system
US8896735B2 (en) Solid-state imaging device and camera system
TWI425830B (en) A solid-state imaging element and a driving method thereof, and a camera system
US20060001751A1 (en) Solid-state imaging apparatus
US6377304B1 (en) Solid-state image-pickup devices exhibiting faster video-frame processing rates, and associated methods
KR20110014089A (en) Solid-state image sensing device, analog-digtal conversion method of solid-state image sensing device, and electronic apparatus
KR20120049801A (en) Solid-state image sensing device and camera system
KR100278189B1 (en) Solid-state imaging device
JP2013057915A (en) Imaging device and control method of the same
US7952636B2 (en) Method for driving solid-state imaging device and imaging apparatus
JPH09238286A (en) Digital optical sensor
RU2670420C1 (en) Method of controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix under conditions of complex illumination and/or complex brightness of objects
RU2399164C1 (en) Image signal formation method
RU2683944C1 (en) Method of controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix in conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects
US4985776A (en) Method of driving solid-state imaging element
US6980244B1 (en) Solid state image pickup device, driving method thereof and camera
US11496700B1 (en) HDR image sensor employing multi-tap pixel architecture and method for operating same
RU2696766C1 (en) Method of controlling sensitivity of a television camera on a ccd matrix and reproducing its video signal in a mobile device in conditions of high illumination and / or complex brightness of objects
RU2699812C1 (en) Method for controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix in conditions of complex illumination and/or complex brightness of objects, computer recording of a video signal and reproduction thereof
RU2670419C1 (en) Method of controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix under conditions of complex illumination and / or complex brightness of objects
RU2674646C1 (en) Charge packages element-by-element transfer control method in the ccd matrix photo receiver
RU2699813C1 (en) Method for controlling the sensitivity of a television camera on a ccd matrix in conditions of complex illumination and/or complex brightness of objects, computer recording of a video signal and reproduction thereof
JP4275826B2 (en) High-speed imaging device
RU2699805C1 (en) Method of controlling sensitivity of a television camera on a ccd matrix and reproducing its video signal in a mobile device in conditions of high illumination and/or complex brightness of objects