Brevet FR2663802A1 — publié le 19911227

i DISPOSITIF DE COMPENSATION D'EFFETS DU COURANT D'OBSCURITE DANS UN DISPOSITIF ELECTRONIQUE DE FORMATION D'IMAGE La présente invention se rapporte à un dispositif pour commander un dispositif de formation d'image, le dispositif de commande étant efficace lorsqu'il est appliqué à un appareil photo vidéo électronique à image fixe. Dans un appareil photo vidéo électronique à image fixe, lorsqu'un objet est photographié, un signal d'image de l'objet est sorti par un dispositif de formation d'image tel qu'un CCD (dispositif à couplage de charge) et il est enregistré sur un disque souple vidéo Après que l'objet ait été photographié, un courant d'obscurité est produit dans le dispositif de formation d'image jusqu'à ce que le diaphragme de l'appareil photo soit fermé La valeur du courant d'obscurité devient grande lorsque la température du dispositif de formation d'image s'élève en raison d'une mise en oeuvre continue du dispositif de formation d'image. Par conséquent, une image obtenue par l'appareil photo est détériorée par du bruit tel qu'un défaut des blancs, en raison de la valeur élevée du courant d'obscurité. Par conséquent, un objectif de la présente invention est de créer un dispositif de commande par lequel une détérioration d'une image résultant d'une augmentation de la valeur du courant d'obscurité soit empêchée. La présente invention propose à cet effet un dispositif de commande comprenant un diaphragme pour commander l'exposition d'un dispositif de formation d'image, un circuit de commande de diaphragme, pour mettre en oeuvre le diaphragme en fonction d'un processus de photométrie d'un objet, et un système d'élimination Le système d'élimination élimine un effet du courant d'obscurité produit dans le dispositif de formation d'image, et après la photographie de l'objet, il agit en fonction d'une mise en oeuvre du circuit de commande de diaphragme. En outre, la présente invention propose un dispositif pour commander un dispositif de formation d'image qui sort un signal d'image correspondant à un objet, un courant d'obscurité étant produit dans le dispositif de formation d'image pendant une période au cours de laquelle un diaphragme est fermé après qu'un obturateur ait été fermé. Le dispositif de commande comprend un circuit de commande de diaphragme et un système d' élimination Le circuit de commande de diaphragme est prévu pour mettre en oeuvre le diaphragme en fonction du résultat d'un processus de photométrie de l'objet Le système d'élimination élimine une valeur excessive du courant d'obscurité d'une sortie du dispositif de formation d'image, en synchronisme avec le fonctionnement du circuit de commande de diaphragme. La présente invention propose encore un dispositif pour commander un dispositif de formation d'image qui sort un signal correspondant à un objet Le dispositif de commande comprend un diaphragme pour commander l'exposition de l'objet, et un système d'élimination Le système d'élimination élimine une valeur excessive du courant d'obscurité à partir d'une sortie du dispositif de formation d'image, après que l'objet ait été photographié, jusqu'à ce que le diaphragme soit fermé. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est un schéma-blocs montrant une construction d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de commande pour un dispositif de formation d'image selon la présente invention; la figure 2 est un schéma-blocs montrant une construction d'un CCD; la figure 3 est un chronogramme montrant un fonctionnement du premier mode de réalisation; la figure 4 est un schéma-blocs montrant une partie principale du CCD; la figure 5 A est un chronogramme montrant un changement d'une charge électrique sur chaque électrode; la figure 5 B est un chronogramme montrant un changement du niveau de chaque signal de pilotage; la figure 6 est un schéma montrant une tension dans un élément de CCD; la figure 7 est un schéma-blocs montrant une construction d'un second mode de réalisation d'un dispositif de commande pour un dispositif de formation d'image selon la présente invention; et la figure 8 est un chronogramme montrant un fonctionnement du second mode de réalisation. La présente invention va maintenant être décrite ne se référant aux modes de réalisation montrés dans les dessins. la figure 1 est un schéma-blocs montrant une construction d'un premier mode de réalisation d'un dispositif de commande pour un dispositif de formation d'image selon la présente invention. De la lumière réfléchie par un objet (non montré) se présente sur un CCD (dispositif à couplage de charge) il ou dispositif de formation d'image à travers un objectif de prise de vue 12 et un diaphragme 13 Le CCD Il sort un signal d'image correspondant à une image de l'objet vers un circuit de traitement de signal d'image 14 Le signal d'image est traité et modulé en fréquence par le circuit de traitement de signal d'image 14, et il est ensuite entré sur un dispositif de pilotage de disque magnétique 15, pour par ce moyen être enregistré sur un disque souple vidéo (non montré). Un circuit de commande 21 est composé d'un microcalculateur (MPU) etc, et il commande un dispositif de photométrie 22 par l'intermédiaire d'un circuit de pilotage de photométrie 23, ce par quoi un processus de photométrie est effectué Lorsque le résultat du processus de photométrie est obtenu, le diaphragme 13 et le CCD 11 sont mis en oeuvre en conséquence par l'intermédiaire d'un circuit de pilotage de diaphragme 24 et d'un circuit de pilotage de CCD 25, respectivement Un contacteur de déclenchement 26 est actionné lors de l'exécution d'une opération de photographie. la figure 2 montre une construction du CCD 11 Comme cela est montré dans ce dessin, une photodiode 41 correspondant à chaque pixel est prévue et elle sort une charge électrique correspondant à une quantité de lumière qui y est entrée Un CCD de transfert vertical 42 est disposé adjacent au réseau linéaire des photodiodes 41, et il transfère une charge électrique produite dans les photodiodes 41 dans un CCD de transfert horizontal 43 ou dans un drain de décharge 44 Un amplificateur de diffusion flottant (FDA) 45 est connecté au CCD de transfert horizontal 43 et il transforme une charge électrique transférée à partir du CCD de transfert horizontal 43 en une tension, et il sort cette tension Un drain de dépassement de capacité 46 est prévu pour décharger un excès de charges électriques provoqué par une irradiation excessive de lumière. Un fonctionnement du mode de réalisation est décrit ci-dessous en se référant à un chronogramme montré à la figure 3. Lorsque le contacteur de déclenchement 26 est pressé à mi-course, comme cela est montré par la référence Ri, le circuit de commande 21 commande le dispositif de photométrie 22 par l'intermédiaire du circuit de pilotage de photométrie 23, ce par quoi le dispositif de photométrie 22 mesure un état d'exposition d'un objet comme cela est montré par la référence PH Puis, le circuit de commande 21 calcule l'exposition de l'objet en fonction d'une sortie du dispositif de photométrie 22. Lorsque le contacteur de déclenchement 26 est ensuite pressé à fond comme cela est montré par la référence R 2, le circuit de commande 21 commande le circuit de pilotage de diaphragme 24 en fonction d'un résultat du calcul de l'exposition, ce par quoi le diaphragme 13 est ouvert comme cela est montré par la référence AP Par conséquent, la quantité de lumière traversant l'objectif de prise de vue 12 est ajustée à une valeur appropriée par le diaphragme 13, et il lui est permis de se présenter sur le CCD 11. Le circuit de commande 21 commande le circuit de pilotage de CCD 25, qui délivre, au CCD 11, un signal de synchronisation verticale VD, un signal de pilotage horizontal, et des signaux quadriphasés de pilotage vertical, OV 1 à OV 4 qui sont synchronisés avec un signal de synchronisation horizontale Dans la suite, les signaux OV 1 à q V 4 seront appelés simplement "des signaux de pilotage". Comme cela est montré à la figure 4, le CCD de transfert vertical 42 est pourvu de quatre électrodes Vl à V 4, qui sont disposées de manière répétitive le long du CCD de transfert vertical 42, pour un pilotage quadriphasé Les photodiodes 41 sont connectées aux électrodes VI et V 3, respectivement, par l'intermédiaire de portes de transfert (TG) 47 Les charges électriques accumulées dans les photodiodes 41 sont transférées dans le CCD de transfert vertical 42, et ensuite le long de celui-ci, par la commande de la tension électrique et de la phase des signaux de pilotage appliqués aux électrodes Vi à V 4. Des impulsions de TG sont alors délivrées aux électrodes Vi et V 3 selon un cadencement prédéterminé, sous la forme des signaux de pilotage OV 1 et 5 V 3, ce dont il résulte, que des charges électriques qui avaient été accumulées sur les photodiodes 41 sont alors transférées dans le CCD de transfert vertical 42 Puis, les charges électriques transférées dans le CCD de transfert vertical 42 sont transférées le long de celui-ci en fonction d'impulsions de vitesse élevée appliquée aux électrodes VI à V 4 sous la forme des signaux de pilotage OV 1 à OV 4, simultanément avec la sortie du signal de synchronisation verticale VD, et elles sont alors déchargées dans le drain de décharge 44. Lorsqu'un temps TV s'est écoulé depuis qu'une première impulsion de TG a été produite, une seconde impulsion de TG est produite Ce temps TV est obtenu en fonction du processus de photométrie A savoir, des charges électriques produites dans les photodiodes 41 pendant le temps TV sont transférées au CCD de transfert vertical 42 en synchronisme avec la seconde impulsion de TG Puis, le diaphragme 13 est fermé Le transfert vertical de la charge électrique le long du CCD de transfert vertical 42 n'est pas démarré jusqu'à ce qu'un signal de porte d'enregistrement soit sorti par le circuit de commande 21. Ensuite, le circuit de commande 21 commande le circuit de pilotage de CCD 25 de manière à ce qu'une opération de pompage de charges soit exécutée sur les charges électriques qui ont été transférées dans le CCD de transfert vertical 42, jusqu'à ce que le diaphragme 13 soit fermé. Cette opération de pompage de charges est décrite ci-dessous en se référant aux figures 5 A et 5 B. Le circuit de pilotage de CCD 25 change les niveaux des signaux de pilotage OV 1 à OV 4 à chacun d'un instant ti à un instant t 5, comme cela est montré à la figure 5 B A savoir, le niveau du signal de pilotage OV 1 est bas à l'instant t 3 et haut aux instants tl, t 2, t 4, et t 5; le niveau du signal de pilotage OV 2 est toujours haut; le niveau du signal de pilotage OV 3 est bas aux instants ti et t 5 et haut aux instants t 3 et t 4 et le niveau du signal de pilotage OV 4 est toujours bas. Ce dont il résulte, comme cela est montré à la figure A, que des charges électriques A et B contenues dans les première et seconde électrodes Vl et V 2 à un premier instant tl sont diffusées dans les première, seconde et troisième électrodes Vi, V 2 et V 3 à un second instant t 2. Ensuite, les charges électriques sont disposées seulement sur les seconde et troisième électrodes V 2 et V 3 à un troisième instant t 3, et à nouveau diffusées dans les première, seconde et troisième électrodes Vl, V 2 et V 3 à un quatrième instant t 4 A un cinquième instant t 5, les charges électriques sont renvoyées aux première et seconde électrodes Vi et V 2, de la même manière qu'au premier instant ti. Puis, de la même façon que cela a été décrit ci-dessus, une action par laquelle les charges électriques sont transférées aux seconde et troisième électrodes V 2 et V 3 et retournées aux première et seconde électrodes Vl et V 2, à l'intérieur d'un intervalle relativement court, est répétée Il est à noter, en ce qui concerne cette action sur l'une des électrodes du CCD de transfert vertical 42, puisqu'un effet de pompage de charges se produit dans les électrodes Vl à V 3 à la figure 5 A, que cette action est appelée une opération de pompage de charges. Par conséquent, lorsque l'opération de pompage de charge est répétée, en raison de l'apparition d'un phénomène de piégeage d'interface, un trou positif est piégé à proximité d'un film d'oxyde de Si O 2 du CCD, comme cela est montré par un trait plein Ll à la figure 6 Mais d'autre part, la valeur la plus grande du courant d'obscurité est produite à proximité du film d'oxyde comme cela est montré par la référence L 2 Par conséquent, le courant d'obscurité est retenu par le trou positif, et ainsi il est amené à disparaître. L'opération de pompage de charges ci-dessus est répétée jusqu'à ce que le diaphragme 13 soit fermé. Après que le diaphragme ait été fermé, le circuit de commande 21 sort un signal de porte d'enregistrement, comme cela est montré par la référence RG à la figure 3 Ce dont il résulte que le circuit de pilotage de CCD 25 est mis en oeuvre, ce par quoi les charges électriques contenues dans le CCD de transfert vertical 42 du CCD Il sont transférées dans le CCD de transfert horizontal 43 et puis entrées dans le FDA 45 et converties en une tension pour être lues par le circuit de traitement d'image 14 Le signal d'image traité par le circuit de traitement de signal d'image 14 est délivré au dispositif de pilotage du disque magnétique 15 pour être par ce moyen enregistré sur un disque souple vidéo. Comme cela a été décrit ci-dessus, selon le premier mode de réalisation, puisque le dispositif de formation d'image 13 est soumis à une opération de pompage de charges jusqu'à ce que le diaphragme ait été fermé après une opération de photographie, l'effet du courant d'obscurité sur une image photographiée est éliminé ou grandement réduit. La figure 7 est un schémablocs montrant la construction d'un second mode de réalisation d'un dispositif de commande pour un dispositif de formation d'image selon la présente invention Les éléments correspondant à ceux du premier mode de réalisation sont représentés par les mêmes références numériques que ceux montrés à la figure 1, et ainsi seulement les composants non représentés dans le premier mode de réalisation sont décrits ci-dessous. Le CCD 11 sort un signal d'image correspondant à une image d'objet vers un convertisseur A-D (analogique-numérique) 51, qui convertit d'analogique en numérique le signal d'image Le signal d'image numérique est momentanément mémorisé dans une mémoire de trame 52. Ce signal d'image est écrit dans une EEPROM (mémoire morte programmable et effaçable de manière électrique) 53, ou converti de numérique en analogique par un convertisseur D-A (numérique-analogique) (non montré) et ensuite il est démodulé en fréquence pour être enregistré sur un disque souple vidéo (non montré) Un circuit de production d'impulsions de pilotage 54 est prévu entre le circuit de commande 21 et le circuit de pilotage de CCD 25, pour sortir un signal de pilotage vers le circuit de pilotage de CCD 25. Il est à noter que, bien que le convertisseur A-D 51, la mémoire de trame 52, l'EEPROM 53 et le circuit de production d'impulsion de pilotage 54 sont prévus dans le premier mode de réalisation, ils ont été omis à la figure 1, afin de simplifier la description du mode de réalisation Il est à noter en outre que le CCD 11 a la même constitution que celle du premier mode de réalisation montré aux figures 2 et 4. Un fonctionnement du second mode de réalisation est décrit ci-dessous en se référant à un chronogramme montré à la figure 8. Lorsque le contacteur de déclenchement 26 est pressé à mi-course (Ri), le dispositif de photométrie 22 mesure un état d'exposition d'un objet (référence PH), et l'exposition de l'objet est alors calculée en fonction d'une sortie du dispositif de photométrie 22 Lorsque le contacteur de déclenchement 26 est alors pressé à fond (référence R 2), le diaphragme 13 est ouvert (référence AP) ce par quoi la quantité de lumière traversant l'objectif de prise de vue 12 est réglée à une valeur appropriée et il lui est permis de se présenter sur le CCD 11 O Le circuit de commande 21 commande le circuit de pilotage de CCD 25, qui délivre, au CCD 11, un signal de synchronisation verticale VD, un signal de commande horizontal, et des signaux quadriphasés de pilotage vertical OV 1 à OV 4 qui sont synchronisés avec un signal de synchronisation horizontal Dans la suite, les signaux OV 1 à 5 V 4 seront appelés simplement "des signaux de pilotage" comme dans le premier mode de réalisation. Le circuit de commande 21 commande le circuit de pilotage de CCD 25 par l'intermédiaire d'un circuit de production d'impulsions de pilotage 54, et par conséquent des impulsions à vitesse élevée sont délivrées aux électrodes Vi à V 4 sous la forme des signaux de pilotage OV 1 à OV 4, ce par quoi les charges électriques contenues dans le CCD de transfert vertical 42 sont déchargées dans le drain de décharge 44 (figure 2) De plus, le circuit de commande 21 sort un signal PS (référence Pi) vers le circuit de pilotage de CCD 25, ce par quoi un signal VSUB est amené au niveau haut (référence P 2) Ce dont il résulte que toutes les charges électriques produites dans les photodiodes du CCD il sont amenées à s'écouler dans un substrat (non montré) du CCD 11 Par conséquent, aucune charge électrique ne demeure dans les photodiodes 41 (figure 4). De plus, pendant une période prédéterminée (une période de 2 trames dans ce mode de réalisation), aucune impulsion n'est appliquée au CCD 11 sous la forme de signaux de pilotage OV 1 à OV 4 Ce dont il résulte, que seulement un courant d'obscurité est produit dans le CCD de transfert vertical 42 (figure 4) (électrodes Vl et V 2 dans ce mode de réalisation), et qu'il y est maintenu. Puis, lorsque la période de deux trames s'est écoulée, les signaux de pilotage 5 V 1 à OV 4 sont appliqués au CCD de transfert vertical 42, et par conséquent, une charge électrique accumulée dans le CCD de transfert vertical 42 et correspondant au courant d'obscurité est transférée dans le convertisseur A-D 51 (la référence P 3), pour être convertie par ce moyen d'analogique en numérique. L'information convertie d'analogique en numérique est écrite dans 1 'EEPROM 53 par l'intermédiaire de la mémoire de trame 52. Puis, à un cadencement prédéterminé, le niveau du signal VSUB est abaissé Ce dont il résulte, qu'après ce temps une charge électrique peut être accumulée dans les photodiodes 41 du CCD 11 De plus, lorsqu'une durée prédéterminée TV correspondant à un résultat du processus de photométrie s'est écoulée après que le niveau du signal VSUB ait été abaissé, des impulsions de TG sont appliquées aux électrodes Vl et V 3 sous la forme des signaux de pilotage OV 1 et OV 3 Par conséquent, des charges électriques accumulées dans les photodiodes 41 sont transférées dans le CCD de transfert vertical 42. Ensuite, le diaphragme 13 est fermé Le transfert de la charge électrique du CCD de transfert vertical 42 dans le CCD de transfert horizontal 43 est démarré lorsqu'un temps TF (habituellement 1 à 4 trames) pendant lequel le diaphragme 13 est complètement fermé à partir d'une position prédéterminée, s'est écoulé Il est à noter que ce temps TF correspond à une valeur de diaphragme déterminée en fonction d'un résultat du processus de photométrie, et il qu'il est déterminé et commandé par le circuit de commande 21. Après que le diaphragme 13 ait été fermé, un signal de porte d'enregistrement est sorti (la référence P 4) par le circuit de commande 21, et par conséquent, le signal de charges électriques contenu dans les électrodes du CCD de transfert vertical 42 sont transférées dans le convertisseur A-D 51 pour être converties d'analogique en numérique, et ensuite écrites dans la mémoire de trame 52 en synchronisme avec les signaux de pilotage OV 1 à OV 4. Après que l'obturateur électrique ait été fermé (c'est-à-dire après que l'impulsion de TG ait été produite), les charges électriques contenues dans le CCD de transfert vertical 42 ne sont pas lues vers le convertisseur A-D 51 jusqu'à ce que le diaphragme 13 ait été fermé comme cela est décrit ci-dessus Par conséquent, une composante correspondant à un courant d'obscurité produit dans le CCD de transfert vertical 42 pendant ce temps est incluse dans le signal de charge électrique écrit dans la mémoire de trame 52 Par conséquent, le circuit de commande 21 calcule une composante de courant d'obscurité I produite pendant le temps TF en se basant sur la composante d'obscurité IR d'une période de deux trames mémorisées dans l'EEPROM 53, en fonction de l'équation suivante, c'est-à-dire, I = IR x TF/2 et il lit ensuite l'information mémorisée dans la mémoire de trame 52 Ensuite, le circuit de commande 21 soustrait la composante de courant d'obscurité de cette information, pour obtenir par ce moyen une information dont la composante de courant d'obscurité a été retirée, il écrit cette information dans la mémoire de trame 21, et puis il transfère l'information dans l'EEPROM 53. Comme cela a été décrit ci-dessus, selon le second mode de réalisation, puisqu'une composante de courant d'obscurité produite pendant une période dans laquelle un enregistrement est achevé, après qu'une opération de photographie ait été terminée, est obtenue par un calcul et soustraite d'une information mémorisée dans une mémoire de trame 52, par ce moyen un effet du courant d'obscurité est éliminé. Bien que certains modes de réalisation préférés aient été montrés et décrits ici en se référant aux dessins annexés, il est évident que de nombreux changements et modifications peuvent être apportés par des personnes expérimentées dans cette technique sans sortir du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1 Dispositif pour commander un dispositif de formation d'image qui sort un signal d'image correspondant à un objet, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande comprend: un diaphragme ( 13) pour commander une exposition dudit dispositif de formation d'image ( 11); un circuit de commande de diaphragme ( 24) pour mettre en oeuvre ledit diaphragme ( 13) en fonction du résultat d'un processus de photométrie dudit objet; et des moyens pour éliminer un effet d'un courant d'obscurité produit dans ledit dispositif de formation d'image ( 11), lesdits moyens d'élimination fonctionnant, après une photographie dudit objet, en concordance avec un fonctionnement dudit circuit de commande de diaphragme ( 24). 2 Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'élimination comprennent un circuit de pilotage du dispositif de formation d'image ( 25), qui exécute une opération de pompage de charges, après la photographie dudit objet, jusqu'à ce que ledit diaphragme ( 13) soit fermé. 3 Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'élimination commandent au moins une première, une seconde et une troisième électrodes (Vl à V 3), disposées dans ledit dispositif de formation d'image ( 11), de manière à ce qu'une charge électrique contenue dans lesdites première et seconde électrodes (Vl, V 2) à un premier instant (tl), soit diffusée dans lesdites première, seconde, troisième électrodes à un second instant (t 2), disposées dans lesdites seconde, troisième électrodes (V 2, V 3) à un troisième instant (t 3), et ensuite diffusées dans lesdites première, seconde et troisième électrodes (Vl à V 3) à un quatrième instant (t 4), ce par quoi ladite opération de pompage de charges est exécutée, lesdits premier, second, troisième et quatrième instants (tl, t 2, t 3, t 4) se produisant de manière successive. 4 Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens d'élimination comprennent: des moyens pour mémoriser une sortie dudit dispositif de formation d'image ( 11); des moyens pour obtenir une valeur dudit courant d'obscurité produit dans ledit dispositif de formation d'image ( 11) après la photographie dudit objet, jusqu'à ce que ledit objectif ( 13) soit fermé; et des moyens pour soustraire la valeur obtenue dudit courant d'obscurité de ladite sortie dudit dispositif de formation d'image ( 11) pour éliminer par ce moyen ledit effet dudit courant d'obscurité. 5 Dispositif de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens pour obtenir la valeur dudit courant d'obscurité, sont basés sur la valeur dudit courant d'obscurité sortie par ledit dispositif de formation d'image ( 11) pendant une période prédéterminée. 6 Dispositif de commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de mémorisation mémorisent ladite sortie sous la forme d'une information numérique. 7 Dispositif pour commander un dispositif de formation d'image ( 11) qui sort un signal d'image correspondant à un objet, un courant d'obscurité étant produit dans ledit dispositif de formation d'image ( 11) pendant une période au cours de laquelle un diaphragme ( 13) est fermé après qu'un obturateur ( 12) ait été fermé, ledit dispositif de commande comprenant: un circuit de commande de diaphragme ( 24) pour commander ledit diaphragme ( 13) en fonction du résultat d'un processus de photométrie dudit objet; et des moyens pour éliminer ledit courant d'obscurité d'une sortie dudit dispositif de formation d'image ( 11) en synchronisme avec un fonctionnement dudit circuit de commande de diaphragme ( 34). 8 Dispositif pour commander un dispositif de formation d'image ( 11) qui sort un signal d'image correspondant à un objet, caractérisé en ce que ledit dispositif de commande comprend: un diaphragme ( 13) pour commander une exposition dudit objet; et des moyens pour éliminer ledit courant d'obscurité d'une sortie dudit dispositif de formation d'image ( 11), après que ledit objet ait été photographié, jusqu'à ce que ledit diagramme ( 13) soit fermé.