Быков Р.Е. Теоретические основы телевидения (1998) (1142168), страница 25
Текст из файла (страница 25)
В вншвкове возввкномвие инерционности свюано с инерционностью фоточувствительного слоя (9)апоэкеюпрвческал сосваекяющатя) и неполным счптыванвем нмоплепного заряда в процессе коммутации (каммуввщвоввая соапавкяющав). Если освещмвосп элемента фоточувствительного слоя в момап времеви 1, изменвется от некоторого конечного значеная Е, до 0 (рис 4.9, а), то сопротивление элемента мишени Р изменяется от Я,о до Я„не скачкообразно, а в теченве конечного промежутпг времени (рис 4.9, б). Закон изменения сопротввлевня, а такие время, в течение которого оно достигнет равновесного значения, определяются характером образования и рекомбинации носителей зарядов в фоточувстввтельном слое.
Заряды, накаплнваемые к моментам последующвх коммутаций в разных кадрах, окюкутся различными вплоть до установления стационарного значения, определяемого тепловым сопротивлением слоя (рпс. 4.9, в). Рпс. 4Л. К сорптомввсо юврвпопвоств вас»попас а — юмепсапа ссаппааваспс 6 — спптоппасппа, а — потспвсспа поспав, г — апаааа Соответствешю свгнал, формируемый преобразователем, будет взменаться от !о, определяемого исходной освещенностью элемента, до !,„=1 соответствующего в рассматриваемом случае темновому солротивленвю (рис. 4.9, г).
Аналогичные процессы происходат и прв изменении освещенности ог меньшей к большей— инерционность «нараставняв (начинап с момента га ва рис. 4.9). Приведенные кривые соответствуют экспоненциальному закону изменения сопротивления элемента светочувствительного слоя й.(1)=(Л„-Ао)ехр(-ах((л-1)Т,+11)+йь где л — номер кадра после изменения освещенности в стандартном режиме разложения 0<1<Т„причем в этом првмере Я„=7,35 !Огз Ом, Я„=735 10аа Ом, а=50. Допущение об изменении потенциала У„элемента мшпени в течение времеви коммутацви т до потенциала катода ((/„ваО) практически реализовать не удается.
За время хоммугацвн коммутирующвй пучок должен првносить на мишень заряд, способный изменить ее потенциал от У„а до О. Если считать, что за время накопления потенциал рассматриваемого элемента изменится до значенвя У„а-— 0,5 У, то должно вьшолюпъсв условие Оь=0,5 У С,/т (О— коэффициент, опрепеляющвй эффективность хоммутацни). Зная параметры реального видикона, можно определить необходимое значение 1,. Например, при С,= 1,3 10 '4 Ф; т=0,77 !О т с; 0=0,33 имеем (,=5 мкА.
В реальных условиях формирования коммутирующего пучка на площади одного элемента разложения можно сконцентрировать поток электронов, на порядок мевыпий. Дальнейшее увеличение тока пучка првводвт к его расфокусвровке. Этот ток оказываетса явно недостаточным для того, чтобы обеспе ппъ понижение потенциала элемента до потенциала катода за время т. Для этого требуется несколько коммутаций.
В моменты коммутации потенциального рельефа на выходе трубки формируется сигнал, определяемый соответствующим остаточным потенциальным рельефом, т. е. проявляется ннерцновность спада сигнала. Механизм увеличенвя сигнала аналогичен рассмотренному. Полная инерцвонность видвкона не является простой суммой составляющих, а более сложным образом зависит от инерционности фотоэффекта н коммугацви. Инерционность фотоэффекта увеличивается при умевыпенин освещенности. Это првводит к увеличению полной инерционности вндикона в условиях малых освещенностей (смазывание изображения). Инерционность с(п) проявлжтся в большей илн меньшей степени практически у всех преобразователей нзображенив с накоплением сигналов.
Ее лрвнято характерюовать зависимостью (4.22) где сигналы для рассматриваемого элемента изображения в моменты нзмевения освещенности, в-й коммутации н в установившемся режиме обозначены соответственно б(0), !,(л), !,(ю).Пример заввсимости (4.22) приведен на рис. 4.10. Инерционносп преобразователя изображения можно оценить временем (числом кадров), в течение которого сигнал достигает значелия, не превышающего заданного. Для примера, приведенного ва рнс.
4.10, при заданном 4 <0,1 инерционность составлжт 0,12 с, илв три кадра. В ряде случаев инерционность характеризуют значевием, соответствующим первой (второй) коммутации после взменевня освещенности (для кривой рис. 4.10 б' =0,22). На прытвке получили рмпростраиевие видпконы различных типоразмеров — диаметром 13,6; 26,7; 30,4; 33,4 ьпа и др. Ови предназначены длв работы как со стандартными (625/50/2:1),так и нестандартвымн параметрами разложения.
Многообразие преобразователей с полупроводниковыми мышенями связано прсиде всего с различиями матервалов мишеней в нх структуры. Вместе с этим такие преобразователи отличаются по конструкции термокатодов, способу отвюненвя хоммупарующего пучка в др. Кроме мишеней Яба Я, исполыуют такие материалы, как Улб, СОБ,Еабе, Сбйе, Яе и др.
Пример спектральной характеристики и виднкона приведен на рис. 4.11. В преобразователях, чувствительных в инфракрасной области спектра, используют мппеви, выполненные ва основе РЬБ, СОБ, БЬ, Те„бе н др. Теоретически преобразователи с подобными мишенями нельзя относить к ввдихонам, так как в них используются дополнительные слои, поглощающие ввфракрасное излучение, они вмеют сложную мозаичную структуру, что изменяет прющвпы действия мишени.
При создании преобразователей для инфракрасной облжти спектра должны быть првваты меры по защвте от воздейсппи собственного инфракрасного излучения термокатода. Длл защиты от нзлучелня термокатода прожектор трубки располагают под некоторым углом к ее оси, а сформированный злект- гпабо Рвс. 4.
10. Хараатарнстваа внсрнвовноств ввпвао- р арр МГ брр дан Рас. 4.11. Саапраааваа аарааттрв- 114 117 Рл«4.12. Ма»аль плюмбллопа (а) д аром»»лола (б): 1-оротаооороольлыа дата, 1 — лаааатазбв, 5 — оызл аылла, а — оолуороылыаа р-тала, 5 — ыыуороаодыы а-пма, а — мтлальыаа олаопыа, 7 — дво» ам араыыьд р — аыоод падала ровлььй пучок направляют к мвшевв с помощью дополнительного магыатвого полл. Плюмбвыеы. В шпомбикоые используют оксыдыо-свиыцовую мишевь (ОСМ). Преобразователь такого тапа имеет рлд фврмеваых аналогов: леддююв, видиков с ОСМ и др. Мишеыь плюмбикова ыавосат на стеклянную плаашайбу (рис.
4.12, а). Оаа включает в себл слой полупроводника с элекгропроводыостью л-типа, монокристаллический слой оксида свинца, обладающий светочувстввтельаостью, и полупроводниковый слой с злехтропроводыостью р. тапа. Общак толщвыа машела 12 ... 20 мкм. Между мишенью в плаюпайбой ваходатса полупрозрачная сигиальаая пластала. Поглощение света происходит в основном в слое оксида свюща, представлюощем собой упорлдочеввую игольчатую структуру с кристаллами размером 0,1 х 3 х0,05 мкм, которые расположевы перпевдикуллрво поверхности стеклкыыой плзвшайбы.
Формировавие потенциального рельефа происходит ыа поверхаоств слов, к которому непосредственно подходит коммутирующий пучок. Длы предотвращения «растекаыаль> потенциального рельефа вдоль этого слов (между соседыами элементами мишени, имеющимв различный потенциальный рельеф) его толщина берстов очень малой, что обеспечивает высокое сопротивление слов в ыаправлеыии вдоль мишеыы. Коммупщил потенциального рельефа осущесгвлхетсл пучком медлеаыых электронов; следовательво, мышеиь стабилизируетск при потевциале, близком потевциалу катода. Выходыой сигнал снимается с вагрузочыого резистора, включеваого в цепь сигнальной пластины (см.
рас. 4.6). Учвтывал, что ыа свгаальвую пластину подмтса положительный потенциал, вел система представлкет собой мозаику р4-л фотодиодов, включеввых в обратном ыаправлеыаы, Это приводит к существенвому сыккеаию темыового тока мишели и его неравномерности по полю взображевил. Прв рабочих потевцаалах сагыальыой пласптыы в толще машела 118 создаетса относительно взмокал аапрааевыость электрического пола, обесаечивающал эффективное разделение геыерироваввых светом электроаыо-дырочвых пар. Пра этом ток сипшва оказываетсв близким к току ыасыщеиил, что обусловливает высокую ливейвость характеристика сает — апиал.
Показатель линейности этой характеристаки в рабочем диапазоне освещеввостей ваходатса в пределах 0,95 ~0,05. Высокая лиаейвость характеристика преобразошвик обеспечивает успешное использование этих приборов в камерах цвепюго телевидении.
Плюмбиковы обладают малой выерцвоввостью. Коммупщвоиыал составляющал иыерцвоаыоств умевыпаетсв в результате сыыжеыил накопительной с»шести. Последнее явлкетсл следствием увеличеввл толщины машела и ее высокой пористосты. Умевьшеаие фотоэлектрической составллющей происходит как вследствие создаиих в слое отбвраккцего электрического поли высокой вапркжевности, так и из-за свойств самого материала мишеав. Длл умеыьшеаав иверциоввоств в ыекоторык типах плюмбикоыов дополыительво используют внутреннюю подсвешу ьшшеив, повыпвюшую эффективность счвтываыил потевциальыого рельефа в затемненных участках изображевил.
Возвакающее при этом смещение уровыл черного свгвала изображеыыл коррекшруетск в процессе преобразоваавл свгвала в т)дште усиления и обработки. Длк предотвращения эффектов, связаваых с отражением от »вешней поверхности плавшайбы диффузво расселавого света, используют протввоореольаый даск 1 толщвыой ве более 7 мм, закрепленный ыа входном окие плюмбикова с помощью оптической склейки. Автыыометиый ыроивктер.
При передаче взобрякевай, в которых содержатсл объекты повышевыой аркости (всточввки апта, поверхиости с бликами и др.), ток коммутирующего пучка стаиовитск ведостаточыым длл считываыыл потенциального рельефа, соответствующего этим участкам изображ«ишь Пры дважеави арках объектов в поле ызображевик или паворамаровааии передающей камеры ыа телевазвоввом изображении возникают характерные искажевил («ткну жы», «хвосты кометы» и др.). Длы значительного ослабления этих эффектов используют так называемый «аатикомет- аьпЪ (АК) прожектор.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
