CCD摄像机原理陈玉生选编如果你正在考虑维修摄录机或者刚好开始1、同步发生器维修摄录机的摄像机部分,你大概会注意到有摄像机复合视频输出信号需要包含亮度、关摄像机如何工作的一些基本信息。本文将帮同步、色度和色同步信号,所有这些都根据助你较好地检查摄像机部分的问题,探寻有问NTSC或PAL技术指标以一个有条理的方式题的电路或元件的故障,以及检查摄像机的最组合一起。同步发生器为摄像器件提供水平和终性能。即使你只维修摄录机的机械问题,对摄垂直驱动信号(或提供同步信号到一个单独的像机在产生一个视频记录信号时做些什么有一驱动信号发生器),为视频输出提供复合同步和个基本了解,将帮助你理解对摄像机进行简单色同步,为彩色调制器提供3158MHz(PAL为测试的意义。4143MHz)副载波基准信号,以及为摄像机所图1表示摄像机的主要电路和信号通过这有其它电路提供定时信号,以保证摄像机输出些电路的主要流向。下面讨论每个电路如何工信号互相合适地同步。作以产生一个复合视频信号。这些同步化信号是分频一个主同步振荡器自动聚焦感知器可变焦距控制自动聚焦控制自动光圈控制AGCCCD摄CCD输出取样与光学黑黑设定伽马检测边缘同步相加器亮度透镜光圈马达像器件缓冲器保持钳位校正和放大校正和同步同步至视Y/C频输CCD驱动同步发生器相加器出和EVF来自同步副载波↓色同步发生器色度和色系统AGCR-Y/色度色同步同步控制彩色分白平衡伽马校放大B-Y调制离校正正器分离器叠加器电池或直流电源适电输出自动白配器源平衡图1表示电路和信号流程的典型的CCD摄像机方框图影视技术1997年第6期72的信号得来的,这个主同步振荡器以7～在正常明亮照明条件下,光圈控制电路以25MHz振荡,下分频为每一个所需要的频率。部分关闭光圈的方式限制落在摄像器件上的光在该电路中的一个调节直接设定主同步振荡器量,从而控制前视频输出信号的幅度。光圈控制的频率,它影响摄像机所有输出信号的频率。另电路的调节调整CCD输出信号电平到正常明外,这个调节也将适当的色同步频率设定在亮照明状态。31579545MHz(NTSC制)或41433618MHz对于视频输出,自动光圈电路的适当操作(PAL制)。是很关键的,因为光圈膜片是弹载关闭的,光圈2、透镜组件和控制电路控制电路的失效常常导致没有光线到达摄像器摄像机的视频信号产生于透镜组件。在这件。这种失效导致摄像机没有视频输出,尽管同里,透镜将来自景物的反射光线聚焦到CCD摄步将仍然出现。像器件的光敏表面(图2)。通过透镜组件与3、CCD摄像器件和驱动CCD摄像器件之间距离的机械维修调整可使CCD摄像器件将通过透镜的光能转换成透镜可变焦距比率从广角变化到远距离时图像初始的电信号(前视频),然后摄像机其余电路仍然处在聚焦状态。这称做“后聚焦”调整。将其处理成NTSC或PAL标准复合视频信号。CCD是固态摄像器件,由许多光电二极管组成,在IC透明窗口下以行和列方式按水平和垂直方向排列。光能向电能的转换发生在每一个光电二极管上,其中每一个光电二极管产生一个对应于落在那个光电二极管上的来自景物单个点的光能的小电荷。景物上的这些小取样点称做图像图2透镜将景物上少量光聚焦到CCD摄像器件上元素或像素。CCD摄像器件利用与主同步发生器同步透镜组件中一个小马达可确定内部的聚焦的垂直和水平频率驱动脉冲,控制其光栅扫描透镜在一个具体距离时有适当的聚焦。聚焦马过程。这种驱动脉冲通过电子行和列信号管道达受控于一个伺服控制电路以提供自动聚焦。(移位寄存器)控制摄像器件光电二极管上电荷自动聚焦控制电路使前视频信号中的高的有序收集(图3)。频信息达到最佳聚焦,或响应于一个红外光或LED(光电二极管)测距感知器。垂直移光敏二极管自动聚焦电路的调整使光学镜片在最大位寄存器可变焦距(远距)设定时调到最远聚焦。透镜组件中另一个马达响应来自用户操作的摄像机可变焦距开关的输入,以确定内部可变焦距透镜的位置。水平移位寄存器自动光圈电路控制通过透镜的光量,它操作一个小马达以开关光圈膜片。图3垂直移位寄存器收集光电二极管上的电荷光圈马达受控于一个伺服控制电路来实并馈送到公共水平移位寄存器,再输送到CCD输出现自动光圈操作。光圈控制电路对摄像在垂直消隐期间,CCD驱动电路垂直脉冲机CCD输出信号(前视频)取样以决定落在摄使在前面垂直场期间产生的所有各个像素电荷像器件上的光量(光愈多,信号幅度愈大)。82影视技术1997年第6期耦合到相邻垂直移位寄存器中。然后,在后面场景物黑区产生一个应该是比消隐电平更正的每一水平消隐期间,