Добрый день!

Возникла необходимость сделать девайс для считывания данных с ПЗС матрицы (например Sony ICX429ALL).

Собственн, как я это себе представляю:

На ПЛИС (если возможно) сделать генератор импульсов для вертикального / горизонталного сдвига данных в ПЗС.
Выходные данные подать на АЦП и потом в какой-нить микроконтроллер (Cypress ?) с USB интьерфейсом, и потом в комп. Т.е. никакой обрботки от железа не требуется.

В даташите на вышеуказанную матрицу

http://www.sony.co.jp/~semicon/english/img...01/a6804694.pdf

на страницах 16-18 приводятся времнные диаграммы "Sensor Readout Clock Timing Chart", "Drive Timing Chart (Vertical Sync)", "Drive Timing Chart (Horizontal Sync)".
На диаграммах присутствуют сигналы HD, VD, BLK, FLD, назначение которых мне не понятно, т.к. их нет в распиновке ни самой матрицы, ни рекомендуемого Vertical Driver CXD1267AN, и других упомянаний о них в даташите тоже нет. Поиск в инете результатов не дал.

Обращаюсь за помощью к специалистам
Приветствуется любая инфа поданной тематике.

P.S.: затевается НИР

HD - импульсы с частотой строк
VD - импульсы с частотой полей
BLK - сигнал гашения приёмника
FLD - сигнал чётности поля
На ПЗС всё это, конечно, не подаётся. В datasheet на матрицу оно приводится для иллюстрации временных диаграмм с привязкой к видеосигналу. Смотреть надо в описании не драйвера, а timing generator-а, например CXD2463.

Спасибо!

Т.е. в принципе этих сигналов может и не быть? Допустим я сам хочу сделать упрощенный Timig Generator на ПЛИС (с преобрзованием логических сигналов ПЛИС в сигналы с необходимой амплитудой, полярностью и формой, необходимой для матрицы).

Видео сигнал мне не нужен, нужно только оцифровывать "пикселы" причем без обработки.

Еще вопрос: сигналы V1-V4 на тих самых диаграммах - это то, что подается на CCD, или то, что подается на Vertical Driver? Просто на схеме в даташите на VDriver подается XV1-XV4, а на матрицу - Vf1-Vf4, где 'f' - греческая буква "Фи".

И вообще - зачем этих сигнаов так много? Сигналы V1, V3 являются двуполярными судя по этим самым диаграммам? Просто опять же в раделе, где подробно описывается их форма, об этом ниего не сказано, а по диаграммам поучается, что начало считывания информации происходит после подачи положительных импульсов на эти сигналы.

В каком бы принципе Вы ни сделали синхрогенератор, импульсы строчной и кадровой частоты в нём будут, даже если они не пойдут наружу из ПЛИС. Если удастся обойтись без этого, поделитесь, пожалуйста.
Временные диаграммы в datasheet на матрицу - это то, что должно быть приложено к электродам матрицы. Видимо, Вы пишете о рисунке "Sensor Readout Clock Timing Chart"? "Третий" уровень, самый высокий, подаётся раз в кадр, и служит для переноса накопленного светового изображения в ту часть матрицы, где оно будет храниться, пока его не считают. Принцип работы ПЗС описывать здесь не хотелось бы. Поищите статью Л.Лазовского "ПРИБОРЫ С ЗАРЯДОВОЙ СВЯЗЬЮ: ПРЕЦИЗИОННЫЙ ВЗГЛЯД НА МИР", когда-то я её скачал тут: http://www.autex.spb.ru/download/sensors/ccd.pdf. ICX429 относится к классу приборов со строчно-кадровым переносом.
Эти "высокие уровни" формирует драйвер 1267 при подаче импульсов на его входы XSG1 и XSG2, а два других уровня переключаются по его входам XVx.
Зачем так много? К Лазовскому!

Спасибо за статью - кое что себе уяснил, хотя общий принцип был ясен. И все-таки непонятно. В статье описываются трехфазные матрицы, а эта - похоже 4-х.
Зачем нужна четвертая? И потом, для сдвига по горизонтали почему-то всего 2 фазы...

На диаграммах в даташите импульсы Vx имет какую-то странную форму (не сдвинуты по фазе на 120 градусов (ну или 90 для 4-х фаз - типа 360/4=90), как в статье, а сдвинуты как-то произвольно, кроме того скважность импульсов не равна 1/2 и вообще меняется)



Ну в принципе и на рисунке "Vertical Sync" тоже видны эти "пички".

Еще насколько я понял матрица относится к классу мариц с черезстрочной (interlace) развертокой. Т.е. сначала читаются нечетные строки, потом - четные. Тык каким образом матрица "узнает" о том, какие строки читаются в данный момент? Т.е. как делется переключение между режимами?

Зачем нужна четвёртая фаза - забыл за ненадобностью . А знал! Просят четыре, четыре и делаем.
То же и про две. Там технологически что-то такое делается для создания поля, тянущего в одну сторону.
Форму там нарисовали как можно ближе к реальности, с учётом неидеальности драйверов, взаимной ёмкости фаз и прочего. Фазовый сдвиг никакого значения не имеет, важно так называемое перекрытие, в микросекундах: чтобы во время одинакового уровня на двух соседних фазах заряд успел перетечь из-под одной фазы в другую.
Чересстрочная развёртка - потому что для вещательного телевидения. Матрице про то знать не надо, это определяется управляющими импульсами. Присмотритесь к временным диаграммам синхрогенератора, хоть того же 2463, увидите разницу между полями, там часто приписано Odd Field и Even Field. Я сейчас уже не помню конкретно. Если Вам не нужно полное разрешение по вертикали, можно и одно поле читать, матрице всё равно.

Действительно . Что просят, то и сделаем.



А почему тогда нельзя подать один-единственный сигнал сразу на обе фазы? Или можно?


Еще пара вопросов по сигналам RG и SUB.

1. Правильно ли я пониаю, что RG дается перед (после) считывания каждого пиксела (т.е. синхронно с импульсами H1, H2) для снятия остаточного заряда с зарядочувствительного усилителя на выходе?

2. SUB используется для разряда всеx потенциальныx ям перед началом экспозиции нового кадра? Т.е. время от SUB до ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ импульсов на V1, V3 (перенос заряда в буферные столбцы) определяет время экспозиции кадра? Можно ли в таком случае использовать этот факт для изменения времени экспозиции при относительно медленном считывании? Т.е. например давать SUB не как в даташите, а существенно позже (например посередине считывания кадра)? И не влияет ли SUB на заряд в буферных столбцах?

Так заряд же должен "переливаться": сначала он под фазами 1 и 2, например, потом под 2 и 3 и так далее.

Правильно, после. Прочитали заряд и сбросили выходное устройство. Или до: сбросили заряд в выходном устройстве и начали принимать новый. Что-то я и сам не пойму Надо заглянуть в начало строки.

Совершенно верно. Именно так и работает автоматическая регулировка времени накопления в камерах (electronic shutter). А кто такие буферные столбцы? Выходной регистр?
И ещё на закуску. Как я понял, Вы собираетесь всю сопровождающую ПЗС схемотехнику делать самостоятельно? Тогда не забудьте про двойную коррелированную выборку (ДКВ), она же CDS (correlated double sample вроде) на выходе ПЗС, без неё будет очень много шумов. Это я так, на всякий случай.

Дык здесь 2-х фазная система. Вы же сами говорили (и согласно даташиту это так), что определяющим является минимальное время перекрытия H1 и H2. Т.е. можно просто считать H2 инверсией H1? И подать сигнал напрямую и через инвертор? (В предыдущем своем сообщении я допустил ошибку, предлагая подать один сигнал на обе ножки CCD - забыл инверсию) Или все-таки нет (необходим сдвиг)?


Буферные столбцы - вертикальые сдвиговые регистры, которые закрыты от света и чередуются со светочувствительными столбцами матрицы. Матрица ведь типа interline (по-русски вроде как назывется "с буферизацией столбцов").

И все-таки с SUB мне не понятно... Если это электронный затвор, то по логике он должен подаваться раз в кадр (как я и описал в своем предыдущем посте). Но сейчас внимательнее посмотрел на временню диаграмму "Horizontal Sync" из даташита на CCD. Судя по всему там изображено окончание вывода i-ой строки, потом однократный вертикальный сдвиг и вывод (i+1)-ой строки. Сигнал SUB дается как раз между строками ОДНОГО кадра, т.к. смена кадра должна выглдеть поидее по-другому - должны быть высокие пичк на V1, V3 и должна быть разница дя четного и нечетного поля. Т.е. получаеся что на диаграмме показан процесс вывода одного кадра, и между строками при ветикальном сдвиге зачем-то дают сигнал SUB.

Извиняюсь, не понял, о чём речь. Да, для горизонтальных фаз просто два противофазных импульса.

Понял. Раньше, когда у нас две фирмы делали ПЗС и развивалась своя терминология, она, насколько я помню, называлась "со строчно-кадровым переносом". Теперь, наверное, мало кто вообще пытается сказать это по-русски.
Импульс SUB теоретически, наверное, можно подавать раз в кадр, но на практике оба синхрогенератора, с которыми я работал, CXD2400 и CXD2463, выдают эти импульсы в гасящем интервале каждой строки до тех пор, пока не начнётся накопление. Поэтому SUB и попал во временную диаграмму строки. Видимо, идеального уничтожения заряда одним импульсом не получить.

Ну понятно. Только в таком случае получается, что время накопления равно времени вывода одной строки, и за один кадр процесс накопления будет повторяться столько раз, сколько строк в кадре. Но так сказать результирующим будет только последний процесс.

По поводу невозможности удаления заряда за 1 раз - как-то странно получается: ведь в паузах между SUB заряд накапливается по-новой, что сводит на нет попытки его удалить. Странно все это...

И как же тогда оно работает в камерах, если SUB подается всегда между строками, т.е. в одно и то же время?

Именно так.

Так он же подаётся не между всеми строками, а только между теми, которые в начале кадра. А конец кадра отводится на накопление. Чем больше строк, в которых он подаётся, тем меньше время накопления и, соответственно, чувствительность камеры. Кстати, процесс накопления заряда, вообще-то, со строчной развёрткой не связан , SUB подаётся в гасящем, чтобы не давал помеху на активной части строки. Или, может, ещё какие соображения есть.

А какой АЦП подойдет для матрицы? Мжно использовать например AD9203? Вроде по разрядности и по скорости пдходит... На что еще смотреть?

Так это зависит от Вашей задачи, от нужной скорости и точности. Например, если ДКВ аналоговая и сигнал на АЦП идёт после неё, то частота АЦП будет равна частоте пикселей, а если цифровая, то в два раза выше (или даже хитрее). По шумам и искажениям - тоже Вам виднее. Часто при работе с видеосигналом не обращают большого влияния на нелинейность, но, опять же, Вам виднее.

Подскажите, двойная корр-я выборка обеспечивается стробами SHP SHD, или это что-то другое?

Да. Посмотрите в datasheet на CXA1310, там нарисована структура ДКВ.

тута спрошу, дабы не открывать новую тему:
дайте ссылочку или поделитесь схемой управления мотором диафрагмы для объектива Computar ( DC или VD)

Так здесь вроде речь совсем о другом шла. Несмотря на то, что ПЗС-матрицы часто к объективам близко расположены.
А какая там схема управления? Обычный DC движок. Контроллер задаёт направление вращения в зависимости от освещённости, реализуя элементарную ООС. Никаких особых алгоритмов, ни регулировки скорости, ни точного позиционирования нет.

Да все верно, но переменных три - выдержка, диафрагма и усиление
АЦП - вот уже алгоритм потребуется, да и схемотехника управления свои тонкости имеет.

В камерах,как правило[size=3],используют либо оптический , либо электронный затвор, т.к. для управлением сигналом это одно и тоже. Одновременно они мешают друг другу, если не рассматривать какие-то экзотические случаи.

Все алгоритмы реализуются, как правило, в МК, который камерой управляет. О каких тонкостях схемотехники управления Вы говорите, понять не могу. Всё, что может потребоваться контроллеру для управления моторчиком - микросхема драйвера-усилителя мощности. Лучше скажите, из чего возник интерес.

Да беспилотные летательные аппараты в полёте могут развернуть камеру на солнышко и обратно, в небо, на землю, т.е. только электронных регулировок камере не хватает, вот хотелось оптическую добавить.

Для VD схему не надо, туда просто подаётся видеосигнал с камеры, он будет работать сигналом обратной связи. Автоматическую регулировку времени накопления в камере при этом надо будет отключить.
Для DC drive я тут совсем недавно выкладывал схему и пояснения. Ну очень лень делать это ещё раз, поищите уж, пожалуйста

Как правило, там что-то вроде подпружиненного гальванометра. Катушка, которая отклоняется на часть оборота.

To DSIjffe - спасибо, нашел.

хоть линк дайте на то, что нашли :)

http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=36169&hl=

была изготовлена обвязка для измерения параметров матрици ICX429ALL...вообщемто схему слизали...непонятно назначение некоторых сигналов с cxd1261: чем отличается PBLK от CBLK и зачем 2 XSG....ну вообшем получилось что вместо 795 пикселей в строке 785 и на несколько строк меньше...сейчас стоит задача сделать новую плату обвязки на cdx2463, если не трудно то опишите назначение её выходных сигналов, исключая тех которые идут на пзс...схему если надо выложу

выложи, пожалуйста, схему

Там их куча. Неужели надо все? Может, лучше конкретно: назначение каких выходов непонятно? Даже после чтения datasheet

схема внизу)
Интересуют сигналы:
SPUPV/ED0
SPDNV/ED2
IRIN/ED1
BLCW1
BLCW2
ESHUT2
ESHUT1
HVDET
EXT
EVD
EHD/SYNC

Первые три относятся к управлению электронным затвором. Работают в автоматическом (названия до дроби) и ручном (после дроби) режимах. Первые два из них в автоматическом режиме задают окно для следящих компараторов, третий - вход видеосигнала до контура АРУ. В ручном режиме на все три входа подаётся код времени экспозиции.
BLCW выбирают окно для работы схемы компенсации контрового освещения.
ESHUT выбирают режим работы электронного затвора.
HVDET выбирает режим работы схемы внешней синхронизации.
Два последних - входы внешней синхронизации.
Я не пойму, в чём Ваши трудности: нету полного datasheet или не перевести с английского?
Схему Вашу изучать неохота, уж извиняйте. Лучше расскажите, что не получается.

Вообщемто назначение выводов понятно...непонятно что с ними делать) ну с затвором в ручном режиме и работали и будем а вот что делать с внешней синхронизацией окнами и тд....если эти вещи нафих не нужны

Вообщем то от CXD2463R требуется тока управлять эл. затвором матрици и нужные сигналы направлять на ацпуй AD9844A...вот и вся задача....вопрос что делать со всякой внешней синхронизацией окнами диафрагмами)

Ага, значит, управлять электронным затвором вручную уже умеете? А зачем тогда спрашиваете?
Если работаете вручную, то и окно вам не нужно, оно для работы в автоматическом режиме, бросаем входы BLCW висеть в воздухе (там есть притягивающие к земле резисторы, см. таблицу выводов в datasheet)
Если не нужна внешняя синхронизация, сажаем вход EXT на землю.
Вроде всё?
Спасибо за замечательное слово "ацпуй"

еще возник такой вопрос в CXD1261AR который у нас используется счас есть сигнал DCL которым тактируется ацпцуй....а вот в CXD2463R я такого сигнала не нашел(....откуда его взять?

киньте плз схему применения какуюнибуть на CXD2463R ато там стока отличий от CXD1261AR что мозг не справляется

Попробуйте перебрать сигналы с частотой горизонтального переноса: SHD, SHP, H1, H2, RG. Если будете оцифровывать сигнал после CXA1310, то должен подойти любой, возможно, где-то будет лучше по шумам. Только ведите их к АЦП через буфер, поставленный сразу возле 2463, потому что в форму сигналов, управляющих считыванием ПЗС, лучше не соваться.
Схему я кинуть не могу, к сожалению, давно этим не занимаюсь, последние схемы были ещё в PCAD 4.5. A 1261 вообще не включал. Да там нет ничего сложного, просто попробуйте понять, что зачем. И спрашивайте, если что.

CXA1310 использоваться не будет, будет использоваться AD9844A, там довольно строгие требование к DCL, будем делить тактовую CXD2463R и подбирать задерку отн. SHP, SHD. Как я понял на ICX429ALL надо подавать минимум 8 сигналов( 6 фаз, RG и фsub)?

Ну и всё правильно. А то "мозг не справляется"... И ещё нужны постоянные напряжения, чистенькие.
И ещё: если цифровая часть будет на ПЛИС, не используйте микросхемы старых серий, вроде MAX7000. Будет трудно уйти от регулярных помех. Лучше всего у меня получалось на Циклонах.

а по какой цене приобретаете матрицы, если не секрет?

Залезь наЮЕ интернэйшнал и посмотри по чем они....мы их не покупаем...нам их заказчик поставляет)

по мере рисования новой схемы возник еще вопрос...есть ли разница между СBLK и PBLK? Дело в том что CXD1261AR вырабатывает оба сигнала а CXD2463R тока СBLK, а в предыдушей схеме PBLK щел на ацпуй.

Они по-разному ведут себя в окрестности синхронизирующего импульса поля. А вообще-то рискну ещё раз предложить заглянуть в datasheet на обе микросхемы. Можно даже выписать цифры на бумажку и сравнить

Доброго времени суток, уважаемые коллеги!
Использовал ли кто-нибудь ПЗС от HAMAMATSU – S7030 (или подобные ей). Даташит на нее прикреплен к сообщению. Драйвер управления буду делать сам на ПЛИС – скорее всего 2-ой циклон.

Помогите разобраться с алгоритмом управления и выводом данных из матрицы.

Я представляю себе следующую картину, поправьте где ошибаюсь (буду оперировать типичными значениями напряжений):
1. Напряжение на ножке RD (1 нога) +6V - сбрасываются значения всех регистров.
2. Выходное напряжение аналоговое - снимается с истока OS (или со стока OD) внутреннего транзистора подключенного между ногами 2 и 3 + резистор нагрузки с истока на землю (или со стока на +питания).
3. После каждого такта и считанного регистра подается импульс на RG (24 нога), который переводит внутренний транзистор в первоначальное состояние.
4. Заряд читаемого регистра заряжает затвор внутреннего транзистора и мы, работая в активном режиме транзистора, видим как он приоткрывается или призакрывается.
5. Для того чтобы вывести транзистор в активный режим надо подать на ногу OG соответствующее пороговое напряжение +3V.

Будут ла какие-то поправки, коллеги?

Работал. Во первых, это рекламный даташит- требуйте полный ( с шумами, реальными характеристиками итд). Второе- не жлобьтесь и купите родную демонстрационную головку С7040 или как она там- и используйте в качестве стенда. При такой цене матрицы лучше не экономить.
По поводу управления- вам ее просто считать надо или выдавить масимальный сигнал-шум или динамический диапазон? Там не все так просто- надо драйвера с управляемыми уровнями и крутизной фронтов закладывать в схему. Биннинг нужен?
По поводу алгоритмов- рисуйте свой в тайминг десигнере - будем обсуждать.

Пытался выяснить больше информации, в московском представительстве сказали что это всё, что они могут предоставить
Связался непосредственно с японцами, в итоге, чтобы что-то у них узнать надо заполнить бумаги в которых гарантируешь что не военное производство. Долго все это.

to khach - у вас не завалялось где-нибудь подобное описание.




Само-собой заказали, именно для отладки, но делать будем свою разработку.

Небольшое уточнение - использовать будем матрицу со встроенными Пельтье, т.е. s7031-1006s и соответсветнно CCD-головку C7041.

Снимать будем сигнал-шум в большом динамическом диапазоне, усреднять все это дело и принимать решение.
А с биннингом могут возникнуть какие-то проблемы? Планировал.



Такие устройства продаются - специально для управления этой матрицей, или придется самому что-то придумывать?

Спасибо за ответ.

Здравствуйте .
У меня возник вопрос по матрице icx415al , а именно по поводу драйверов к ней :
если с вертикальным драйвером все понятно – нужно использовать cxd3400n, то что делать с горизонтальным ,
можно ли поставить sn74act04 или что-то подобное (генератор импульсов будет сделан на ПЛИС)?

Да, 74ACT должна пойти. На пониженных (относительно телевизионной) частотах и с другими сенсорами (055, 255, 259, 405, 409, 429) я использовал на H1, H2, RG по два запараллеленных элемента из 74HCT04.

А это от емкости электродов зависит и частоты считывания. В даташите емкость под 100 пф суммарная- посчитайте затяжку фронта. Т.е вроде работать будет, но не гарантировано. Можно действительно несколько элементов логики запараллелить для увеличения нагрузочной способности. Ну еще и выброс на фронтах посмотреть скопом на реальной схеме- может понадобится небольшой последовательный резистор в цепи.

Всем спасибо за ответы , с этим вроде понятно .
Подскажите , какие токи в реальности матрица + вертикальный драйвер потребляют по +15В и -7,5В и насколько критична чистота этих напряжений ?

Тема позволяет попросить помощи по вопросу:
необходим вывод из CCD (icx259al) сигнала в режиме суперпиксель, пусть счетверённый вариант - есть надежда на улучшение "сумеречного зрения" камеры, подскажите , лучше рисунком, необходимые изменения в управляющих фазах (V1-V4).


Если хотите, могу померять потребление с 259 матрицей, но целой платой - с генератором напряжений.