[發明專利]基于HTPS液晶板的局部選通探測器

無效

• 申請號: 200810232000.9
• 申請日: 2008-10-29
• 公開（公告）號: CN101393339A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 唐遠河;李卿;劉鍇;劉漢臣;郜海陽;張瑞霞;趙高翔;梁元;葉娜;楊旭三
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G02F1/133
• 分類號: G02F1/133;G09G3/36;G01M11/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所
• 代理人: 羅 笛

技術領域

本發明屬于光電子設備制造技術領域，涉及一種探測器，具體涉及一種基于HTPS液晶板的局部選通探測器。

背景技術

寬容度是攝影(攝像)系統中感光材料按比例正確記錄景物亮度范圍的能力，是衡量數字光電成像系統成像質量是否滿足要求的一個重要指標。

目前，主要通過改變像素點的結構和排列方法等措施，來提高成像系統的寬容度。例如富士康公司的Super?CCD?EXR成像系統，其設計思想是將八邊形像素單元旋轉45°蜂窩狀排列，使像素間水平、垂直距離比像素本身對角線距離短。這種更符合人類視覺特點的結構能有效提高封裝密度，同時，由于垂直軸上間隙較大，其垂直、水平方向分辨力均高于對角線分辨力，而二者正是影響CCD分辨力的關鍵。計算圖像質素時，傳統CCD以3×3方式排列，這樣僅構成水平、垂直各三條掃描線；超級CCD采用像素蜂窩排列方式，其水平、垂直有效掃描線各達5條。根據富士公司發表的技術資料，超級CCD這種排列方式，感光時可達到傳統CCD兩倍的分辨力。而相同數量的感光單元相當于傳統CCD產生的影像1.6倍。使得190萬像素超級CCD的圖像質量與300萬像素傳統CCD的圖像質量相當。體現在圖像質量上就是超級CCD這種結構顯著提高靈敏度、信噪比、且具有更寬的寬容度動態范圍，產生的圖像具有更豐富、更逼真的色彩和清晰度。并采用靈活精度的曝光控制同時對同一場景進行兩次拍攝：一次以高感光度拍攝，另一次以低感光度拍攝，然后，將兩次拍攝的效果合并使成像系統中的感光材料獲得高寬容度的效果。EXR傳感器采用的“雙重曝光控制”通過控制不同的曝光時間(電荷累積時間)實現不同的感光度。該結構中的兩組捕捉通道“先后”同時工作，采集到兩組圖像信息，將該兩組圖像信息合并生成所需的圖像。

適馬數碼單反SD10中的Foveon?X3影像傳感器，利用硅片固有的對不同波長光線的分離吸收特性，如硅片感光時，其近表面吸收藍色光，中間部位吸收綠色光，底部吸收紅色。每一個像素傳感器位于硅片相應的深度，來獨立捕獲紅、綠、藍三原色。由于這種技術同傳統的銀鹽膠片感光涂層的技術非常相似，所以能提供比普通CCD、CMOS感光元件銳利達兩倍的圖像。同時具有豐富飽和的色彩和驚人的細節表現能力，并避免了傳統傳感器的色彩干擾現象。由此Foveon?X3可以在每個像素上直接捕捉全部色彩和細節，無需插值計算。這樣保持了色彩的完整，相機會更有效率地、精確地復制色彩，比起傳統影像傳感器，提供更加銳利的圖象分辨率。但上述成像系統在提高數字成像系統的寬容度方面具有局限性，未從根本上解決數字成像系統寬容度的問題。

發明內容

為克服現有技術提高數字成像系統寬容度存在的局限性，本發明的目的是提供一種基于HTPS液晶板的局部選通探測器，從根本上解決了數字成像系統寬容度的問題。

本發明所采用的技術方案是，一種基于HTPS液晶板的局部選通探測器，包括探測器殼體，該探測器殼體內分為上下兩個腔體，上部腔體包括依次設置的電路系統和顯示屏，下部腔體包括依次設置的HTPS液晶板、光纖光錐和光電轉換器，與電路系統相接的一端探測器殼體的外部設置有測光模塊鏡頭，與HTPS液晶板相接的一端在探測器殼體的外部設置有主鏡頭組。

本發明的特征還在于，

電路系統包括按光線入射方向依次獨立設置的實時測光模塊、圖像處理模塊和液晶驅動模塊，實時測光模塊包括相連接的測光CCD和CCD數據采集單元，圖像處理模塊包括依次連接的圖像處理單元、計算處理單元和圖像采集單元，CCD數據采集單元與圖像采集單元相連接，圖像處理單元與液晶驅動模塊相連接。

液晶驅動模塊包括LCD，LCD分別與電源器、采樣/保持驅動器A、采樣/保持驅動器B和脈沖發生器相連接，采樣/保持驅動器A分別與信號處理器和鎖相器連接，采樣/保持驅動器B分別與脈沖發生器和鎖相器相連接。

HTPS液晶板位于主鏡頭組的焦平面上。

本發明探測器利用高溫聚硅HTPS(High?Temperature?Poly-Silicon)型薄膜場效應晶體管液晶TFT-LCD，通過控制LCD每個像素點內液晶分子的矢傾斜角，精確調節每個像素的光通量，進而精確控制到達光電轉換器件每個像素的光強，達到提升系統寬容度的目的。具有以下優點：

1.液晶器件的透過率在1％～30％之間，可在很大范圍內對光電轉換器件上每個像素點的光強進行精確調節，即寬范圍無級調節寬容度。

2.系統算法設定的光強衰減系數，可以進行手動改變，即可以在物理層上人為干預不同區域亮度衰減，以滿足不同需要。