專利名稱：自動曝光控制信號檢測裝置及自動曝光控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)療機械技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種自動曝光控制信號檢測裝置及自動曝光控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在電荷耦合元件(Charge-coupled DeviCe，CCD)探測器的實際應(yīng)用中需要探測器具有自動曝光控制(Automatic exposure control，AEC)功能。所謂AEC功能就是自動曝光控制功能，這種功能可以實現(xiàn)所拍攝圖像亮度的自動控制。在CCD探測器的實際應(yīng)用中此功能可以給臨床醫(yī)生帶來極大的方便，并且還可提高拍攝圖像的成功率。傳統(tǒng)AEC功能的實現(xiàn)方式一般采用電離室結(jié)構(gòu)，電離室利用氣體電離的方法，通過光電效應(yīng)或康普頓效應(yīng)檢測X射線的劑量，將檢測的劑量值轉(zhuǎn)換成電信號輸出到高壓發(fā)生器的AEC信號接口，高壓發(fā)生器通過判斷該電信號是否達到預(yù)設(shè)值(該值可由醫(yī)生設(shè)定) 以確定是否停止輸出高壓，從而實現(xiàn)對曝光劑量的控制，達到自動控制圖像亮度的功能。但是，目前電離室的制造技術(shù)仍然被國外公司壟斷，其價格非常昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種自動曝光控制信號檢測裝置及自動曝光控制系統(tǒng)，在實現(xiàn)自動曝光功能的同時，能降低產(chǎn)品的成本。為了達到上述目的，本發(fā)明采取了以下技術(shù)方案
一種自動曝光控制信號檢測裝置，其中，包括光電轉(zhuǎn)換模塊和積分輸出模塊；光電轉(zhuǎn)換模塊，用于感應(yīng)電荷耦合元件探測器內(nèi)的可見光，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號；積分輸出模塊， 用于將光電轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將該電壓信號傳輸給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口。所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其中，所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括至少兩個光電轉(zhuǎn)換單元，分別用于感應(yīng)所述電荷耦合元件探測器內(nèi)至少兩個區(qū)域的可見光并產(chǎn)生至少兩路電流信號；所述積分輸出模塊包括至少兩個與光電轉(zhuǎn)換單元對應(yīng)的積分單元，分別用于將對應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；所述積分輸出模塊還包括比較輸出模塊，用于將各積分單元輸出的電壓信號中最大的電壓信號輸出給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口。所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其中，還包括電平轉(zhuǎn)換模塊，用于將高壓發(fā)生器輸出的電信號轉(zhuǎn)換成TTL邏輯電平并輸出給積分輸出模塊的控制端。所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其中，所述積分單元包括積分芯片、電容、電阻和第一運算放大器；所述積分芯片的保持端口與電平轉(zhuǎn)換模塊連接，輸出端口通過電阻與第一運算放大器的反向輸入端連接；第一運算放大器的正向輸入端接地，輸出端與比較輸出模塊連接；所述電容串聯(lián)在積分芯片的輸入端口和輸出端口之間。
所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其中，所述比較輸出模塊包括至少兩個二極管和第二運算放大器；各二極管的陽極連接與其對應(yīng)的積分單元的信號輸出端，陰極與第二運算放大器的反向輸入端連接；第二運算放大器的正向輸入端接地，輸出端與高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口連接。所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其中，電平轉(zhuǎn)換模塊包括至少兩個三極管；各三極管的基極分別與高壓發(fā)生器連接，集電極與其對應(yīng)的積分單元的控制端連接，發(fā)射極接地。所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其中，在比較輸出模塊和高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口之間依次設(shè)置有開關(guān)和第三運算放大器；所述開關(guān)的信號輸入端連接第二運算放大器的輸出端連接，開關(guān)的信號輸出端連接所述第三運算放大器的正向輸入端； 第三運算放大器的反向輸入端與第二運算放大器的輸出端連接，輸出端與高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口連接。一種自動曝光控制系統(tǒng)，其中，包括自動曝光控制信號檢測裝置和高壓發(fā)生器；自動曝光控制信號檢測裝置包括光電轉(zhuǎn)換模塊和積分輸出模塊；
光電轉(zhuǎn)換模塊，用于感應(yīng)電荷耦合元件探測器內(nèi)的可見光，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號； 積分輸出模塊，用于將光電轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將該電壓信號傳輸給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口；
所述高壓發(fā)生器用于輸出至少一路電信號給所述積分輸出模塊的控制端。所述的自動曝光控制系統(tǒng)，其中，所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括至少兩個光電轉(zhuǎn)換單元， 分別用于感應(yīng)電荷耦合元件探測器控制器內(nèi)至少兩個區(qū)域的可見光并產(chǎn)生至少兩路電流信號；
所述積分輸出模塊包括至少兩個與光電轉(zhuǎn)換單元對應(yīng)的積分單元，分別用于將對應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；
所述積分輸出模塊還包括比較輸出模塊，用于將各積分單元輸出的電壓信號中最大的電壓信號輸出給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口。所述的自動曝光控制系統(tǒng)，其中，所述自動曝光控制信號檢測裝置包括電平轉(zhuǎn)換模塊，用于將高壓發(fā)生器輸出的電信號轉(zhuǎn)換成TTL邏輯電平并輸出給積分輸出模塊的控制端。本發(fā)明實施例提供的自動曝光控制信號檢測裝置及自動曝光控制系統(tǒng)由光電轉(zhuǎn)換模塊感應(yīng)探測器中的可見光，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號，通過積分輸出模塊將光電轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將該電壓信號傳輸給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口，高壓發(fā)生器通過判斷該電信號是否達到預(yù)設(shè)值來確定是否停止輸出高壓，從而實現(xiàn)對曝光劑量的控制，達到自動控制圖像亮度的功能。本發(fā)明采用自動曝光控制信號檢測裝置代替現(xiàn)有的電離室結(jié)構(gòu)，其采用的元器件均為通用的電子元件，大大節(jié)約了整機的成本。本發(fā)明實施例提供的自動曝光控制信號檢測裝置采用多個光電轉(zhuǎn)換模塊，每個光電轉(zhuǎn)換模塊對應(yīng)一個積分單元，通過比較輸出模塊選擇最大一路電壓信號輸出給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口，實現(xiàn)了對曝光劑量的精確控制。


圖1為X線圖像成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明電荷耦合元件探測器較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明自動曝光控制信號檢測裝置較佳實施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖4為本發(fā)明自動曝光控制信號檢測裝置較佳實施例的具體結(jié)構(gòu)圖。圖5為本發(fā)明自動曝光控制信號檢測裝置較佳實施例的電路原理圖。圖6為本發(fā)明自動曝光控制信號檢測裝置較佳實施例中光電轉(zhuǎn)換模塊的電路原理圖。圖7為本發(fā)明自動曝光控制信號檢測裝置較佳實施例中積分輸出模塊的電路原理圖。圖8為本發(fā)明自動曝光控制信號檢測裝置較佳實施例中積分芯片的電路原理圖。圖9為本發(fā)明自動曝光控制信號檢測裝置較佳實施例中比較輸出模塊的電路原理圖。圖10為本發(fā)明自動曝光控制信號檢測裝置較佳實施例中電平轉(zhuǎn)換模塊的電路原理圖。
具體實施例方式請參閱圖1，X線圖像成像系統(tǒng)一般包括高壓發(fā)生器12、X射線球管13、CXD 探測器(即電荷耦合元件探測器)1和自動曝光控制信號檢測裝置(即AEC信號檢測裝置)2。 該X線圖像成像系統(tǒng)先由高壓發(fā)生器12輸出高壓驅(qū)動X射線球管13發(fā)射X射線，使X射線照射到CXD探測器1的成像面上，由CXD探測器內(nèi)的碘化銫屏(圖中未示出)將X射線轉(zhuǎn)換成可見光。所述自動曝光控制信號檢測裝置2裝設(shè)在CCD探測器1內(nèi)，將可見光進行光電轉(zhuǎn)換、積分處理后將產(chǎn)生的電壓輸出給高壓發(fā)生器12，當這個電壓值達到高壓發(fā)生器12 的預(yù)設(shè)值時，高壓發(fā)生器12停止高壓輸出，從而實現(xiàn)對曝光劑量的控制。請一并參閱圖2，其為本發(fā)明CCD探測器的結(jié)構(gòu)示意圖，X射線球管產(chǎn)生X射線照射到CXD探測器1的成像面，在CXD探測器1的成像面下設(shè)置有碘化銫屏11，該碘化銫屏 11可將X射線轉(zhuǎn)換成可見光，之后通過CXD探測器1中的平面鏡14將可見光反射(可見光區(qū)域為圖2中虛線、平面鏡和碘化銫屏包圍的區(qū)域)，然后由本發(fā)明實施例提供的自動曝光控制信號檢測裝置2檢出光信號的強度，控制高壓發(fā)生器的高壓輸出。如圖2所示，本發(fā)明實施例提供的AEC信號檢測裝置2包括光電轉(zhuǎn)換模塊21和積分輸出模塊22，所述光電轉(zhuǎn)換模塊21用于感應(yīng)CCD探測器1內(nèi)的可見光，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號。該光電轉(zhuǎn)換模塊21可根據(jù)可見光的亮度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號，經(jīng)屏蔽線輸入到積分輸出模塊22中，通過積分輸出模塊22對電流信號進行積分和比較后將電壓輸入到高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口(即AEC信號接口)。為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實例對本發(fā)明進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實施例提供的AEC信號檢測裝置與高壓發(fā)生器的AEC信號接口連接，用于輸出相應(yīng)的電壓給高壓發(fā)生器。如圖3所示，所述的自動曝光控制信號檢測裝置包括積分輸出模塊22和光電轉(zhuǎn)換模塊32，所述光電轉(zhuǎn)換模塊32通過積分輸出模塊22與高壓發(fā)生器 12的AEC信號接口連接。所述光電轉(zhuǎn)換模塊32裝設(shè)在CCD探測器中，用于感應(yīng)CCD探測器內(nèi)的可見光，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號。積分輸出模塊22，用于將光電轉(zhuǎn)換模塊32產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將該電壓信號傳輸給高壓發(fā)生器12的連接器CNl的AEC信號接口，當該電壓信號達到高壓發(fā)生器12的預(yù)設(shè)值時，停止高壓發(fā)生器12高壓輸出，實現(xiàn)對曝光劑量的控制。其中，所述的光電轉(zhuǎn)換模塊32可以包括至少兩個光電轉(zhuǎn)換單元，將探測器分成至少兩個區(qū)域，所述至少兩個光電轉(zhuǎn)換單元分別用于感應(yīng)探測器內(nèi)相應(yīng)區(qū)域的可見光并產(chǎn)生至少兩路電流信號。所述積分輸出模塊22包括至少兩個與光電轉(zhuǎn)換單元對應(yīng)的積分單元，分別用于將對應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。本實施例中，所述積分輸出模塊 22還包括比較輸出模塊224，用于將各積分單元輸出的電壓信號中最大的電壓信號輸出給高壓發(fā)生器12的AEC信號接口。請參閱圖4，在具體實施時，在探測器內(nèi)設(shè)置三個光電轉(zhuǎn)換單元，分別為第一光電轉(zhuǎn)換單元321、第二光電轉(zhuǎn)換單元322和第三光電轉(zhuǎn)換單元323，這三個光電轉(zhuǎn)換單元將CCD 探測器分成三個光感應(yīng)區(qū)域。其中，第一光電轉(zhuǎn)換單元321用于感應(yīng)CCD探測器內(nèi)第一區(qū)域的可見光，并產(chǎn)生第一電流信號；第二光電轉(zhuǎn)換單元322用于感應(yīng)CCD探測器內(nèi)第二區(qū)域的可見光，并產(chǎn)生第二電流信號；第三光電轉(zhuǎn)換單元323用于感應(yīng)CCD探測器內(nèi)第三區(qū)域的可見光，并產(chǎn)生第三電流信號。由于光電轉(zhuǎn)換單元為三個能產(chǎn)生三路電流信號，所以積分輸出模塊22也相應(yīng)包括三個積分單元，分別為第一積分單元221、第二積分單元222和第三積分單元223。第一積分單元221與第一光電轉(zhuǎn)換單元321連接，用于將第一電流信號轉(zhuǎn)換為第一電壓信號。第二積分單元222與第二光電轉(zhuǎn)換單元322連接，用于將第二電流信號轉(zhuǎn)換為第二電壓信號。 第三積分單元223與第三光電轉(zhuǎn)換單元323連接，用于將第三電流信號轉(zhuǎn)換為第三電壓信號。請繼續(xù)參閱圖4，所述積分輸出模塊22還包括比較輸出模塊224，該比較輸出模塊 2M用于將三個積分單元輸出的電壓信號進行比較，將這三路電壓信號中最大的一路電壓信號輸出給高壓發(fā)生器12的AEC信號接口。本實施例中，各積分單元輸出的電壓信號與有效信號區(qū)域內(nèi)的圖像亮度值成正比。CXD探測器各個區(qū)域的有效信號由外部的高壓發(fā)生器12進行選擇，并通過電平轉(zhuǎn)換模塊42將高壓發(fā)生器12輸出的電壓轉(zhuǎn)換為TTL(Transistor-Transistor Logic,晶體管-晶體管邏輯電路)邏輯電平輸入至積分單元的控制端，保持所選擇區(qū)域的信號有效。在具體實施時，醫(yī)生可以選擇一個區(qū)域的有效信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換和積分處理后，獲得電壓信號并放大后輸出給高壓發(fā)生器12的AEC信號接口 ；也可選擇多個區(qū)域的有效信號，經(jīng)相應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換單元進行光電轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生多路電流信號，通過相應(yīng)的積分單元對各路電流信號進行積分處理獲得電壓信號，之后通過比較輸出模塊2M將最大的一路電壓信號輸出給高壓發(fā)生器 12的AEC信號接口，關(guān)于電平轉(zhuǎn)換模塊42的詳細內(nèi)容，后文將進行詳細描述。請參閱圖6和圖7，所述第一光電轉(zhuǎn)換單元、第二光電轉(zhuǎn)換單元和第三光電轉(zhuǎn)換單元均為光電池，分別為光電池BA、BB、BC。這三個光電池均設(shè)置在CCD探測器的內(nèi)部，其感光部分位于碘化銫屏的有效信號區(qū)域內(nèi)，當CCD探測器的相應(yīng)區(qū)域有可見光時，光電池輸出電流信號，并且光電池通過連接器A_0UT連接積分輸出模塊的信號輸入端。請一并參閱圖5和圖7，圖5中的UB部分表示圖7所示的電路，圖7為積分單元的電路原理圖。所述第一積分單元包括第一積分芯片U1A、第一電容Cl、第一電阻Rl和第一運算放大器Ul。所述第一積分芯片UlA的第1管腳通過屏蔽線與光電池BA的負極連接，第4管腳通過屏蔽線與光電池BA的正極連接，第一積分芯片UlA第11管腳[即第一積分芯片UlA 的HOLD端口(保持端口)]與電平轉(zhuǎn)換模塊(即圖5中UA表示的部分)連接，第6管腳[即第一積分芯片UlA的OUT端口(輸出端)]通過第一電阻Rl與第一運算放大器Ul的反向輸入端(即第一運算放大器Ul的第2管腳)連接，第一積分芯片UlA的第10管腳[即第一積分芯片UlA的RESET端口(重置端口)]與電平轉(zhuǎn)換模塊連接，第12和13管腳分別為負電壓端口和正電壓端口，第5管腳接地。在第一積分芯片UlA中，所述第一電容Cl為積分電容，串聯(lián)在第一積分芯片UlA 的第2管腳[即第一積分芯片UlA的IN端口(輸入端)]和OUT端口之間。該第一積分芯片UlA通過第一電容Cl進行積分，將電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，之后通過第一運算放大器 UlA進行放大，通過后一級電路進行相應(yīng)處理。第一運算放大器Ul的正向輸入端(即第一運算放大器Ul的第3管腳)接地，輸出端(即第一運算放大器Ul的第6管腳)通過第二電阻R12與比較輸出模塊連接，第一運算放大器Ul的第4、7管腳分別為負電壓端口和正電壓端口，第1、5以及8管腳為空閑管腳。 在本實施方式中，所述第一電阻Rl的兩端并聯(lián)有第三電阻R11，該第一電阻Rl和第三電阻 Rll的輸出端均通過變阻器R13與第四電阻R14的一端連接，第四電阻R14的另一端連接運算放大器Ul的輸出端，該第一運算放大器Ul可通過調(diào)節(jié)變阻器R13的阻值來改變該運放的放大增益。請再次參閱圖7，在具體實施時，第一積分芯片UlA和第二積分芯片U2B實際集成在一塊積分芯片內(nèi)(即一塊芯片內(nèi)集成有兩個相同的積分電路)，在實際使用時，第三積分芯片U2A只使用了另一積分芯片中的一個積分電路。以下對通用積分芯片的功能進行詳細描述
請參閱圖8，iklect信號(選擇信號)有效時，Sff Out端口(選擇輸出端口)有效，當不需要該功能時，可以選擇信號由Out端口直接輸出。Reset信號(重置信號)負責(zé)將積分器清零，Hold信號可以將電流接入積分器，其為積分芯片的控制端，如果不需要該功能，可以將電流信號直接從IN端口接入積分器。積分電容的選擇積分電容的大小決定了相同電流下獲得相同積分電壓的積分時間，在積分芯片的內(nèi)部自帶了 IOOpf電容，當使用內(nèi)部電容時，直接將h端口與Cap端口 (電容管腳)連接，當需要的電容大于IOOpf時，在h端口和Out端口之間引入合適的電容， 并使Cap端口懸空；當需要的電容小于IOOpf時，只需在h端口和Cap端口之間引入合適的電容。由于第二積分單元和第三積分單元的電路結(jié)構(gòu)和工作原理與第一積分單元相同， 此處不再贅述。由于積分輸出模塊輸出的電壓信號為至少兩路，本發(fā)明采用信號比較的方式自動選取最大的一路電壓信號輸出到高壓發(fā)生器，請一并參閱圖4、圖5、圖7和圖9，其中，在圖 5中UC部分表示圖9所示的電路。所述比較輸出模塊包括至少兩個二極管和第二運算放大器U2，各二極管的陽極連接與其對應(yīng)的積分單元的信號輸出端，陰極與第二運算放大器U2的反向輸入端(即第二運算放大器U2的第2管腳)連接，第二運算放大器的正向輸入端(即第二運算放大器U2的第 3管腳)接地，輸出端(即第二運算放大器U2的第6管腳)與高壓發(fā)生器的連接器CNl的第 1管腳(即連接器CNl的AEC信號接口)連接。在具體實施時，由于積分單元輸出的電壓信號為三路，所以比較輸出模塊采用的二極管也為三個，分別為第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3，如圖9所示。其中，第一二極管Dl的陽極連接第一積分單元的輸出端(即圖7中的SIG_A)、第二二極管D2的陽極連接第二積分單元的輸出端(即圖7中的SIG_B)、第三二極管D3的陽極連接第三積分單元的輸出端(即圖7中的SIG_C)，這三個二極管的陰極依次通過第五電阻 R15、第六電阻R16與第二運算放大器U2的反向輸入端連接。在圖9中，316_々、516_8、516_(表示是積分單元輸出的三路電壓信號，這三路信號來自圖7中三個運放的第6腳連接的電阻(即第二電阻R12、第七電阻R22和第八電阻R32) 端。因為二極管具有單向?qū)ê驼驂航岛愣ǖ奶攸c，所以只有三個電壓中的最高值的電壓信號才能輸入到后級運放(即第二運算放大器U2)的反向輸入端。通過第二運算放大器 U2對電壓信號的進一步放大、增加驅(qū)動能力，最終的信號由第二運算放大器U2的輸出端5_ AEC輸出。其中，第二運算放大器U2的正向輸入端接地，輸出端與高壓發(fā)生器的連接器CNl 的第1管腳連接，在第二運算放大器U2的反向輸入端和輸出端口之間依次串接有第九電阻 R31和第十電阻R33，該第九電阻R31和第十電阻R33為運放的反饋電阻。所述第二運算放大器U2的第4、7管腳分別連接負電壓端口和正電壓端口，第1、5以及8管腳為空閑管腳。本實施例中，在第二運算放大器U2的輸出端和高壓發(fā)生器的連接器CNl之間設(shè)置有測試電路板用的開關(guān)Sl和對開關(guān)Sl輸出的電信號進一步放大的第三運放放大器U3，如圖5所示。請一并參閱圖5和圖9，所述開關(guān)Sl為八位撥碼開關(guān)，第二運算放大器U2輸出的信號輸入至八位撥碼開關(guān)的第12管腳，經(jīng)八位撥碼開關(guān)的第5管腳輸出至第三運算放大器 U3的正向輸入端(即第三運算放大器U3的第3管腳)，然后經(jīng)過第三運算放大器U3放大后輸出至連接器cm的第1管腳。請參閱圖5、圖9和圖10，圖5中UA為圖10所示的電路，圖9為電平轉(zhuǎn)換模塊的電路。八位撥碼開關(guān)的第1、2、3、4管腳分別與電平轉(zhuǎn)換模塊的輸入端SEL_A、SEL_B、SEL_ C和RST (復(fù)位)連接，八位撥碼開關(guān)的第6管腳通過依次通過第十一電阻R17、第十二電阻 R18連接第二運算放大器的反正輸入端，第7、8管腳分別通過第十三電阻R19和第十四電阻R20連接第二運算放大器的反正輸入端，第9、10、11管腳連接第五電阻R15的輸入端，第 13、14、15、16管腳為八位撥碼開關(guān)的供電管腳。在AEC信號檢測裝置工作時，只需將八位撥碼開關(guān)打到合適的檔位即可，其為現(xiàn)有技術(shù)此處不再詳細。所述第三運算放大器U3的反向輸入端(即第三運算放大器U3的第2管腳)通過第第十五電阻R34分別與八位撥碼開關(guān)的第12管腳和第二運算放大器U2的輸出端連接，第三運算放大器U3的輸出端(即第三運算放大器U3的第6管腳)與高壓發(fā)生器的連接器CNl 的第1管腳連接，在第三運算放大器U3的反向輸入端和輸出端之間串接有第十六電阻R35， 該第十六電阻R35為運放反饋電阻。第三運算放大器U3的第4、7管腳分別連接負電壓端口和正電壓端口，第1、5以及8管腳為空閑管腳。本發(fā)明實施例提供的自動曝光控制信號檢測裝置在實際的應(yīng)用中，探測器各個有效區(qū)域的信號需要通過外部選擇(即通過高壓發(fā)生器選擇或者通過計算機選擇)。所謂的有效區(qū)域選擇就是如果選擇了該區(qū)域，對應(yīng)的積分電路部分工作有效。在具體實施時，有效區(qū)域的選擇通過控制積分芯片的Hold端實現(xiàn)，Hold端有效即將光電池輸出的電流信號接入了積分芯片，Hold端無效即將光電池的電流信號與積分芯片的輸入斷開，從而實現(xiàn)了有效區(qū)域的選擇功能。本實施例中，積分芯片的Hold端為TTL邏輯電平，但是外部高壓發(fā)生器輸入的電信號一般為12V的直流電壓，由此本發(fā)明實施例采用電平轉(zhuǎn)換模塊分別將高壓發(fā)生器的連接器CNl的第2、3、4管腳輸出的電壓轉(zhuǎn)換成TTL邏輯電平輸出給積分芯片Hold端，如圖5 和圖10所示。該電平轉(zhuǎn)換模塊分別與高壓發(fā)生器的連接器CNl的第2、3、4管腳和積分輸出模塊連接。其中，電平轉(zhuǎn)換模塊包括至少兩個三極管；各三極管的基極分別與高壓發(fā)生器的連接，集電極積分單元連接，發(fā)射極接地。在具體實施時，由于CCD探測器可選擇的可見光區(qū)域為三個，所以電平轉(zhuǎn)換模塊相應(yīng)包括三個三極管，分別為第一三極管Q1、第二三極管Q2和第三三極管Q3。第一三極管Ql的基極依次通過第十七電阻R23和第十八電阻R2分別與高壓發(fā)生器的連接器CNl的第2管腳和八位撥碼開關(guān)Sl的第4管腳連接，集電極與第一積分芯片 UlA的HOLD端口連接，發(fā)射極接地，在第一三極管Ql的基極和發(fā)射極之間連接有電容C2。第二三極管Q2基極依次通過第十九電阻RM和第二十電阻R3分別與高壓發(fā)生器的連接器CNl的第3管腳和八位撥碼開關(guān)Sl的第3管腳連接，集電極與積分芯片U2B的 HOLD端口連接，發(fā)射極接地，在第二三極管Q2的基極和發(fā)射極之間連接有電容C3。第三三極管Q3基極依次通過第二十一電阻R25第二十二電阻R4分別與高壓發(fā)生器的連接器CNl的第4管腳和八位撥碼開關(guān)Sl的第2管腳連接，集電極與積分芯片U2A的 HOLD端口連接，發(fā)射極接地，并且在第三三極管Q3的基極和發(fā)射極之間連接有電容C4。在高壓發(fā)生器輸出電信號時，通過各三極管將12V電壓轉(zhuǎn)換成TTL邏輯電平輸出至積分芯片的控制端，各個三極管的基極輸入的信號分別由連接器CNl的2、3、4管腳通過第十八電阻R2、第二十電阻R3和第二十二電阻R4接入，并且由外部高壓發(fā)生器控制。請繼續(xù)參閱圖5，在UA部分中(即電平轉(zhuǎn)換模塊中)SIG_A_HD、SIG_B_HD、SIG_C_HD 這3個輸出端分別連接圖7中積分芯片UlA的11腳、U2B的14腳、U2A的11腳，通過高壓發(fā)生器是否輸出電信號來控制這積分芯片的HOLD端是否有效。請再次參閱圖5和圖10，所述的電平轉(zhuǎn)換模塊還包括第四三極管Q4，用于對高壓發(fā)生器輸出的復(fù)位信號轉(zhuǎn)換為TTL邏輯電平。所述第二三極管Q4基極依次通過第二十三電阻似6和第二十四電阻R5分別與高壓發(fā)生器的連接器CNl的第5管腳和八位撥碼開關(guān)Sl 的第1管腳連接，集電極與各積分芯片RESET端口連接，發(fā)射極接地，在第四三極管Q4的基極和發(fā)射極之間連接有電容C5。其中，這四個三極管的基極還分別通過電阻R36、R37、R38、R39連接電源端口。 在測試時，高壓發(fā)生器的電壓定值一般為70KV，在設(shè)置AEC功能有效時，只需調(diào)整電流(這個電流一般為毫安級)，如下表所示
權(quán)利要求
1.一種自動曝光控制信號檢測裝置，其特征在于，包括光電轉(zhuǎn)換模塊和積分輸出模塊；光電轉(zhuǎn)換模塊，用于感應(yīng)電荷耦合元件探測器內(nèi)的可見光，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號；積分輸出模塊，用于將光電轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將該電壓信號傳輸給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括至少兩個光電轉(zhuǎn)換單元，分別用于感應(yīng)所述電荷耦合元件探測器內(nèi)至少兩個區(qū)域的可見光并產(chǎn)生至少兩路電流信號；所述積分輸出模塊包括至少兩個與光電轉(zhuǎn)換單元對應(yīng)的積分單元，分別用于將對應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；所述積分輸出模塊還包括比較輸出模塊，用于將各積分單元輸出的電壓信號中最大的電壓信號輸出給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其特征在于，還包括電平轉(zhuǎn)換模塊，用于將高壓發(fā)生器輸出的電信號轉(zhuǎn)換成TTL邏輯電平并輸出給積分輸出模塊的控制端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其特征在于，所述積分單元包括積分芯片、電容、電阻和第一運算放大器；所述積分芯片的保持端口與電平轉(zhuǎn)換模塊連接，輸出端口通過電阻與第一運算放大器的反向輸入端連接；第一運算放大器的正向輸入端接地，輸出端與比較輸出模塊連接；所述電容串聯(lián)在積分芯片的輸入端口和輸出端口之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或4所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其特征在于，所述比較輸出模塊包括至少兩個二極管和第二運算放大器；各二極管的陽極連接與其對應(yīng)的積分單元的信號輸出端，陰極與第二運算放大器的反向輸入端連接；第二運算放大器的正向輸入端接地，輸出端與高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其特征在于，電平轉(zhuǎn)換模塊包括至少兩個三極管；各三極管的基極分別與高壓發(fā)生器連接，集電極與其對應(yīng)的積分單元的控制端連接，發(fā)射極接地。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動曝光控制信號檢測裝置，其特征在于，在比較輸出模塊和高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口之間依次設(shè)置有開關(guān)和第三運算放大器；所述開關(guān)的信號輸入端連接第二運算放大器的輸出端連接，開關(guān)的信號輸出端連接所述第三運算放大器的正向輸入端；第三運算放大器的反向輸入端與第二運算放大器的輸出端連接，輸出端與高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口連接。
8.一種自動曝光控制系統(tǒng)，其特征在于，包括自動曝光控制信號檢測裝置和高壓發(fā)生器；自動曝光控制信號檢測裝置包括光電轉(zhuǎn)換模塊和積分輸出模塊；光電轉(zhuǎn)換模塊，用于感應(yīng)電荷耦合元件探測器內(nèi)的可見光，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號；積分輸出模塊，用于將光電轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將該電壓信號傳輸給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口；所述高壓發(fā)生器用于輸出至少一路電信號給所述積分輸出模塊的控制端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動曝光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括至少兩個光電轉(zhuǎn)換單元，分別用于感應(yīng)電荷耦合元件探測器控制器內(nèi)至少兩個區(qū)域的可見光并產(chǎn)生至少兩路電流信號；所述積分輸出模塊包括至少兩個與光電轉(zhuǎn)換單元對應(yīng)的積分單元，分別用于將對應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換單元輸出的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號；所述積分輸出模塊還包括比較輸出模塊，用于將各積分單元輸出的電壓信號中最大的電壓信號輸出給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自動曝光控制系統(tǒng)，其特征在于，所述自動曝光控制信號檢測裝置包括電平轉(zhuǎn)換模塊，用于將高壓發(fā)生器輸出的電信號轉(zhuǎn)換成TTL邏輯電平并輸出給積分輸出模塊的控制端。
全文摘要
本發(fā)明公開了自動曝光控制信號檢測裝置及自動曝光控制系統(tǒng)，其自動曝光控制信號檢測裝置包括光電轉(zhuǎn)換模塊和積分輸出模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊用于感應(yīng)電荷耦合元件探測器內(nèi)的可見光，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號；積分輸出模塊，用于將光電轉(zhuǎn)換模塊產(chǎn)生的電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將該電壓信號傳輸給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口。本發(fā)明由光電轉(zhuǎn)換模塊感應(yīng)探測器中的可見光，并產(chǎn)生相應(yīng)的電流信號，通過積分輸出模塊進行積分輸出給高壓發(fā)生器的自動曝光控制信號接口，高壓發(fā)生器通過判斷該電信號是否達到預(yù)設(shè)值來確定是否停止輸出高壓，從而實現(xiàn)對曝光劑量的控制，節(jié)約了整機的成本。
文檔編號H05G1/26GK102256428SQ20111009955
公開日2011年11月23日 申請日期2011年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月20日
發(fā)明者崔志立, 高建 申請人:北京國藥恒瑞美聯(lián)信息技術(shù)有限公司