|
Читайте также: |
ствие увеличения диаметра сечения считывающего пучка. Инерционность может быть существенно уменьшена при увеличении освещенности мишени.
К достоинствам видикона следует отнести высокую чувствительность, способность к передаче информации о постоянной составляющей, отсутствие искажений сигнала изображения, связанных с эффектом перераспределения электронов.
Промышленностью выпускается около тридцати модификаций передающих трубок типа видикон с размерами диаметра колбы 13,6;
26,7; 30,4; 38,4 мм, которые благодаря простоте коммутации, малым габаритам и высоким эксплуатационно-техническим параметрам широко применяются в прикладных телевизионных системах различного назначения, а также используются в ТВ вещании для передачи кинофильмов, где возможность обеспечения высокой освещенности позволяет преодолеть основной недостаток видикона — инерционность.
6.3. Плюмбикон1
Широкому использованию видикона в аппаратуре вещательного телевидения препятствует большая инерционность, значение которой складывается из коммутационной и фотоэлектрической составляющих. Уменьшение фотоэлектрической составляющей инерционности может быть достигнуто путем использования в качестве материала мишени веществ, обладающих низкой концентрацией ловушек, и создания режима работы, обеспечивающего прохождение носителей тока без рекомбинации. Для уменьшения коммутационной составляющей инерционности, связанной с конечным временем перезарядки элементарного конденсатора мишени Сэ, стремятся уменьшить его емкость путем изменения геометрических параметров мишени, что приводит к уменьшению времени дозаряда этого конденсатора.
Однако уменьшение емкости конденсатора Сэ приводит одновременно к уменьшению постоянной времени его разряда г = CyRy и для сильно освещенных участков изображения, соответствующих малым сопротивлениям Дд, постоянная времени разряда может оказаться меньше длительности кадра, что приведет к неполному использованию эффекта накопления. Следовательно, уменьшение емкости участка мишени должно сопровождаться одновременным увеличением сопротивления Ry. • При этом необходимо позаботиться о сохранении потенциального рельефа, определяемого отношениями максимального и минимального значений элементарных сопротивлений, т.е. соответственно этому изменить свойства мишени. Разумеется, изменение свойств мишени не должно сопровождаться увеличением фо-
' Плюмбикон — название трубки с фотодиодной мишенью из окиси свинца (фирмы «Филлипс», Нидерланды). Название аналогичной трубки, выпускаемой в России, — глетикон. 124 ЧАСТЬ II. Принципы построения преобразователей
тоэлектрической составляющей инерционности. Упомянутые условия выполняются при замене 4?оторезистивной мишени мишенью фотодиодного типа, имеющей электронно-дырочный р-г-п-переход. Это обеспечивает малую инерционность фотоэффекта, высокое темновое сопротивление и близкую к линейной световую характеристику.
Мишень плюмбикона состоит из трех слоев и схематически изображена на рис. 6.5,а. Тонкая прозрачная сигнальная пластина 3 нанесена на стеклянную планшайбу 2 с внутренней стороны баллона трубки и служит для вывода сигнала. На сигнальную пластину как на подложку нанесен также тонкий прозрачный слой полупроводника 4 с проводимостью типа п. Далее идет слой 5, обладающий собственной проводимостью (типа i) и образующий основную толщину мишени. Затем на поверхности мишени с помощью специальной обработки создается слой 6 с проводимостью типа р. Слой 6 с проводимостью р так же, как слой 4 с проводимостью п, получают легированием основного слоя 5. Слой 6 должен обладать более высокой, чем слой 5, проводимостью и быть достаточно тонким для предотвращения растекания зарядов между участками мишени с различными потенциалами.
Сигнальная пластина и слой с проводимостью типа п прозрачны для прохождения световых лучей. Слой г выполнен из химически чистой окиси свинца с упорядоченной кристаллической структурой. Кристаллы имеют пластинчатую форму с размерами примерно 0,1х3,0х0,05 мкм и ориентированы параллельно направлению световых лучей. Такая структура мишени позволяет существенно снизить концентрацию ловушек, чем увеличивает скорость дрейфа и уменьшает вероятность рекомбинации носителей тока. Благодаря этому, а также высокой напряженности поля в слое г все носители тока проходят сквозь него не рекомбинируя. Следовательно, структура слоя i такова, что позволяет значительно увеличить толщину мишени, не вызывая увеличения фотоэлектрической составляющей инерционности. Увеличение толщины мишени приводит, во-первых, к уменьшению емкости, а значит, и к уменьшению коммутационной составляю-
ГЛАВА 6. Телевизионные преобразователи свет-сигнал 125
щей инерционности, во-вторых, к более полному поглощению падающего на мишень света, что повышает чувствительность мишени.
Эквивалентная схема элементарного участка мишени плюмбикона представлена на рис. 6.5,6. Она отличается от схемы на рис. 6.1,6 включением фотодиода p-i-n типа. Из-за большой ширины запрещенной зоны слоя г скорость тепловой генерации носителей тока мала, что существенно уменьшает темновой ток, а следовательно, увеличивает темновое сопротивление мишени Ну.т. В момент коммутации p-i-n переход смещается в обратном направлении, что дополнительно увеличивает Лэ.т-
Повышенное рассеяние света вызывает образование ореолов и бликов вокруг ярких деталей изображения. Для устранения этого явления трубки с фотодиодной мишенью из окиси свинца снабжены противоореольным стеклянным диском 1 (рис. 6.5,а) толщиной около 6 мм, закрепленным на входном окне 2 с помощью оптической склейки.
Световая характеристика плюмбикона линейна (рис. 6.6) в широком диапазоне освещенности (штриховая линия)..Показатель нелинейности 7 для этой трубки лежит в пределах 0,95±0,05. Малый разброс этого параметра указывает на высокую его воспроизводимость, что является большим достоинством фотодиодной мишени при работе в многотрубочных камерах цветного телевидения (ЦТ).
Плюмбикон обеспечивает высококачественное изображение при рабочей освещенности мишени 5...8 лк и, таким образом, несколько уступает по этому параметру видикону. Плюмбикон обеспечивает равномерную по полю разрешающую способность, равную 600 линиям, при высоком отношении сигнал/помеха, достигающем 200:1. Малое значение темнового тока (0,5...3 нА) и его высокая равномерность (1 %) обусловливают воспроизведение плюмбиконом уровня черного.
Существенным преимуществом плюмбикона перед видиконом является его малая инерционность. Остаточный сигнал спустя кадр
Дата добавления: 2015-11-26; просмотров: 69 | Нарушение авторских прав